洋底高原了解地球内部的窗口.pdfVIP

第18 卷第5 期 地球科学进展 VOI. 18 NO. 5 2003 年10 月 ADVANCE IN EARTH SCIENCES Oct. ，2003 文章编号：1001-8166（2003 ）05-0745-08 ! 洋底高原：了解地球内部的窗口 徐 斐，周祖翼 （同济大学海洋地质教育部重点实验室，上海 200092 ） 摘 要：洋底高原是洋壳的重要组成部分，它是分布在洋底的一种面积广大、且具有异常洋壳厚度 的区域。洋底高原通常规模巨大，绝大多数喷发于大洋环境，岩石组成主要为镁铁质到超镁铁质， 岩石类型主要为拉斑玄武岩。大多数洋底高原的岩石组成较为相似，而且均形成于一期或两期时 间较短却大规模集中喷发的岩浆活动，目前认为是大规模的热地幔物质从地幔深部上升到岩石圈 底部，由于巨大地幔柱头部（地幔羽）引起的熔融作用形成的。正是由于洋底高原与地幔柱之间具 有这种十分密切的关系，因此对洋底高原的研究将成为我们了解地球内部的窗口。以ODP 对翁 通—爪哇和凯尔盖朗（KeigueIeI ）海台的研究为例，简单介绍了洋底高原的基本特征、地幔柱在其 形成过程中的作用以及目前在这一领域还未解决的一些问题。 关 键 词：洋底高原；海台；地幔柱；ODP ；IODP 中图分类号：P736 ；P756. 5 文献标识码：A 陆边缘所进行的科学钻探计划所获得的火成岩样品 0 引 言 证实了地震剖面中看到的构造确实是火山成因的。 早在19 世纪后期，地质学家们就已识别出大陆 对南大洋凯尔盖朗海台所做的类似地震研究也提供 溢流玄武岩的存在，当时他们认识到若干分布很广 了令人信服的证据，表明海台同样主要由火山岩构 的火山构造实际上是连续的玄武熔岩流。在这些构 成［1］。 造中最为壮观的是印度中西部的德干暗色岩，美国 现在，由于ODP 的成功钻探，人们已经开始对 西北部的哥伦比亚河玄武岩，不列颠诸岛、法罗群岛 洋底高原逐渐有所认识。洋底高原提供了强有力的 和格陵兰岛的北大西洋火山喷出物以及南部非洲的 证据说明在特定时期，如最近的白垩纪期间（大约 卡洛玄武岩。在中国，类似的玄武岩喷发活动有分 140 ~ 65 Ma BP ），大量的物质和能量通过一种与稳 布于西南地区的二叠纪峨嵋玄武岩、张家口地区的 定状态的板块构造作用不同的方式被从地球内部输 第三系汉诺坝玄武岩。这些溢流玄武岩的熔岩层堆 送到了地表［1］。这种地球内部能量损失的方式也 积厚度可以达几公里，个别熔岩流可含有几千立方 可能在太阳系的其它星球上发生，并且可能在地球 公里的岩石并可延伸几百公里远。 的早期历史中占主导地位。因此，了解洋底高原的 但直到20 年前，人们实际上对洋底高原还一无 形成过程对于了解地球演化就有着特别重要的意 所知，对洋底高原的发现只是最近十几年来发生的 义。本文回顾了近年来有关洋底高原研究的进展状 事情。1981 年，德国的KaiI HiIz［1］根据一些大陆边 况，并探讨了在这一领域内尚未解决的一些问题及 缘的反射地震记录资料，指出这些大陆边缘分布有 其今后的研究重点和发展方向。 广泛的层状熔岩流。此后，对爱尔兰和挪威近海大 ! 收稿日期：2003-05-23 ；修回日期：2003-07 -25. 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目“暖池形成和演变的构造控制及其沉积证据”（编号：G2000078