大洋中脊的特殊地质结构
梁鑫峰
①自古以来，人类就知道陆地上有山脉；其实海洋里也有山脉，这些山脉被称作大洋中脊。
②人们意识到海底也有山脉，只不过100多年的时间。大洋中脊的发现，可以追溯到1872年英国“挑战者号”的全球调查。“挑战者”号上的科学家利用探测锤发现大西洋中部有一处高高隆起的地方。1925-1927年，在德国“流星”号考察期间，科学家利用声学回声测深法再次确认了这条山脉的存在。他们还发现这条位于大西洋底的山脉竟然通过好望角，延伸到了印度洋。
③在接下来的几十年间，印度洋中脊和东太平洋中脊也陆续被发现。二战后，船载声学设备的发展极大促进了人们对大洋中脊的研究。到20世纪50年代初期，地质学家已经知道地球上每个大洋的洋底都有山脉，并且这些山脉连成一个巨大的海底山脉系统。
④大洋中脊的发现使得人类对地球的认识也向前迈出了一大步。正是因为大洋中脊的发现，让魏格纳的大陆漂移学说开始得到重视，诞生了海底扩张学说，并进一步发展成现在被人们普遍接受的板块运动理论。
⑤大洋中脊既是海洋深处的巨大山脉，又是新的海洋洋壳生成的地方。大洋中脊的中轴线上坐落着众多的“火山口”。在那里，灼热的岩浆由地幔向上涌，逐渐冷却，结合周围已软化的岩石，形成新的洋壳。新生成的洋壳挤压大洋中脊两边已有的地壳，不断向外扩张，并最终在板块的交界边缘俯冲回地幔去。因此，洋壳在大洋中脊出生，在板块与板块的撞击中消亡。在过去的几十亿年里，大洋洋壳就这样的循环往复、生生不息。
⑥研究发现，大洋中脊相对其中轴线几乎是对称的。从中轴线往外，水深逐渐增加。比如大西洋中脊的中轴线处水深大约为2500米，但其外沿的水深则有5000多米。究其原因，中轴线处的洋壳刚刚形成，温度最高，因此其密度较小，所以也就升得最高。在几百万年的地质时间尺度上，中轴线处的洋壳往外移动，其温度逐渐降低，密度增加，随之也就慢慢沉下去了。于是，这些高大的海底山脉就形成了。有时，这些山脉还会露出海面形成岛屿，其中最著名的便是冰岛。
⑦虽然同为巨大的山脉，但是海底山脉和陆地山脉的生成机制不同。陆地山脉大多是由板块相互挤压形成的，大洋中脊则是新的海洋洋壳生成的地方。大多数大洋中脊的中轴线处存在一个被称为中央裂谷的特殊结构，形态类似山谷。大洋中脊就像是被从中轴线处劈开来一样。不过，不同的大洋中脊，其中央裂谷的形态也不同。比如，大西洋中脊的中央裂谷非常巨大，大概有25-30千米宽，且有1000-2000米深；而位于东太平洋中脊隆的中央裂谷只有不到1000米宽，深度也不到100米。这些差别主要是由于不同大洋中脊处新生成地壳的扩张速度不同。扩张速度快的(大于5厘米/年)大洋中脊会呈现出如东太平洋隆起样的结构，扩张速度慢的(小于5厘米/年)则更像大西洋中脊。
⑧大洋中脊以其特殊的地质结构吸引着众多的地质学家、海洋学家和生物学家。他们的发现和研究极大推动了人类对于地球和生命的认识进程。
(选自《中国国家地理杂志》，略有删改)
