大洋地壳

位于大洋盆地下的地壳

大洋地壳主要由基性、超基性岩构成，位于大洋盆地下的地壳，简称洋壳。它的特点是地壳较薄而致密，缺失陆壳所特有的“花岗岩层”。洋壳较陆壳年轻，一般不超过2亿年，而大部分陆壳至少为10亿年。

释义

组成与特点

组成

大洋地壳极薄，其海水深度平均为4.5千米多数不足10千米。

大洋地壳从上到下由下列三部分组成：

a. 海洋沉积物层，平均厚度约为300米，但其厚度可以从零（特别是洋中脊附近）变化到几千米（大陆附近），VP=2，d=1.93～2.3；

b. 镁铁质火成岩，以玄武岩和辉长岩为主，其厚度为1.7±0.8千米，VP =4～6，d=2.55；

c. 海洋层，主要是地幔顶部水化作用形成的蛇纹石，其厚度为4.8±1.4千米，VP =6.7，d=2.95。洋壳的厚度、年龄随距洋中脊的距离加大而变厚、变老。但洋壳的年龄远远低于陆壳，多晚于中生代。

大陆地壳主要由以下元素组成：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛，这10个元素占了地壳重量的99.96%。大洋地壳所含铝、钾和钠元素比大陆地壳略少，而镁、钙、铁元素较多。大陆地壳上层以花岗岩等硅、铝为主的岩石组成，下层以玄武岩等硅、铁、镁为主的岩石组成。大洋地壳除表层为薄层深海沉积物外，就只有以玄武岩等硅、铁、镁为主的岩石组成。

结构特点

对洋壳的探测主要采用人工声源的地震法，有关洋壳各结构层深度、密度和厚度的数据大部分是从地震折射波法探测取得的，洋壳各结构层的划分也主要由地震纵波的速度值而定。深海钻探计划(DSDP)和海底拖网采样在各结构层的划分和物质组成的认识上提供了许多证据。地震探测表明，正常洋壳的厚度（以莫霍面为下界）为5～10公里,大致可分为三个结构层。各层的特点如下：　层1(沉积层)。是洋壳中厚度变化最剧烈的结构层。大洋中脊顶部沉积层缺失或零星散布，随着远离大洋中脊而逐渐增厚，局部厚可达3公里左右。一般认为层1的纵波速度值为1.5～3.4公里/秒,由松散沉积物组成。实际上，层1包括了纵波速度值小于层2(<4公里/秒)的所有物质，由1.5～2公里/秒的松散沉积物和2～4公里/秒的半固结与固结沉积物组成，主要有深海钙质、硅质软泥、红粘土以及白垩层和燧石等。

层2（火山岩层）。也称基底层,沿中脊顶部广泛出露，也广布于洋盆其他地方。它的纵波速度值变化较大，随地而异，变动于 3.5～6.5公里/秒之间。但大多数为4.5～5.5公里/秒。其物质成分有过争论,有的认为是火山岩，有的认为是固结沉积物。深海钻探查明，它主要由拉斑玄武岩和部分沉积岩组成。玄武岩常以枕状和席状熔岩形式出现，玄武岩中氧化铝含量偏高，钾含量低（小于0.3%）。层2下部可出现辉绿岩岩床和岩墙。

层3（玄武岩层）。其纵波速度值和厚度在世界大洋不同地区表现出明显的稳定性。由于层3的厚度较大（近5公里）、分布广泛而稳定,它构成了大洋地壳的主体,故又称“大洋层”。鉴于深海钻探尚未达到层3，关于层3的岩石性质，争论较大,一类意见坚持它是蛇纹石化橄揽岩或蛇纹岩；另一类则认为它是由辉长岩等镁铁质火成岩及其变质产物组成。虽然这两种看法都可以解释层3的纵波速度值，但层3的泊松比(0.27)低于蛇纹岩的泊松比(0.38)，而接近于镁铁质岩石的泊松比，所以层3是由镁铁质岩石组成的说法得到较多的支持。一般认为层3主要由辉长岩和角闪岩组成，也不排斥其中可能含有一些橄榄岩类（可经蛇纹石化）。

层3的底面即是构成地壳下界的莫霍面，此面之下便是超镁铁质岩石组成的上地幔。

成因

板块构造说认为，洋壳形成于大洋中脊轴部，并从脊轴处向外运移，经过深洋盆，最后在海沟处向下俯冲并消亡于地幔之中。洋脊之下的原始地幔物质部分熔融，分异出玄武质岩浆,从而组成洋壳的层3。部分岩浆上升,喷出地表,冷凝成枕状或席状玄武岩,构成了层2。层 1则是海底在扩张过程中逐渐接受沉积的产物。这些岩石可遭受轻微蚀变，较深部可出现绿片岩相以至角闪岩相变质作用。洋壳之下是玄武岩浆分异以后残留下来的超镁铁质橄榄岩。

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