北冰洋洋底地質(zhì)調(diào)查

　　北極地質(zhì)調(diào)查最困難的部分是中央北冰洋洋底的大地構(gòu)造性質(zhì)，

　　目前北冰洋里唯一活動的大洋擴張軸——北冰洋洋中脊實際上是大西洋洋中脊向北延伸的部分，只是在冰島一帶被一系列轉(zhuǎn)換斷層顯著錯開了而已，具有明顯的中央裂谷、磁異常條帶和橫向轉(zhuǎn)換斷層帶，現(xiàn)今仍以每年0.5～1cm的速度繼續(xù)擴張，正由于北冰洋洋中脊的擴張而造就了寬闊的歐亞海盆，即今天的北冰洋主體，在這些新形成的大洋性地殼外側(cè)，與原有老地殼交界的地方尚未形成俯沖消減帶，因而沒有明顯的地震活動帶，而距離最近的與洋中脊活動有關(guān)的活火山只是在楊馬延島才有，

地球結(jié)構(gòu)示意圖

　　要想了解比較完整的北冰洋發(fā)育歷史，則必須追溯得更久遠一些，至少從勞亞古陸說起，勞亞古陸也像其他巨大的大陸一樣并非鐵板一塊，自從羅迪尼亞泛大陸裂解，岡瓦納古陸形成后，勞亞古陸也同樣經(jīng)歷了復雜的分裂與聚合過程，只不過規(guī)模相對小些而已，到2.35億年前時，歐亞與北美洲之間又發(fā)生分裂，形成一個寬闊的洋灣——泛塔拉薩，以后隨著庫拉板塊的漂移，奧莫隆、楚科特卡、科拉微陸塊相繼與歐亞陸塊碰合，泛塔拉薩洋灣閉合消失，直到大約8000萬年前，在地質(zhì)年代表中屬于白堊紀末期時，歐美古陸再度分裂，分裂的中軸就是阿爾法海嶺，伴隨著數(shù)千公里隆隆的火山噴發(fā)與大地震的搖撼，一陣陣灼熱的巖漿沿阿爾法海嶺的中央裂谷洶涌而出，又在海水中迅速冷凝，變成新的玄武質(zhì)海洋型地殼，并將較早凝成的“老”地殼不斷向兩側(cè)推擠，這樣的洋底擴張作用造就了加拿大海盆，這一過程持續(xù)了大約幾千萬年，后來海嶺漸漸平息下來，成為今天寂靜的無震海嶺，加拿大海盆也隨之停止增長，因此可以說，阿爾法海嶺是已經(jīng)“死去”的相對較古老的大洋中脊的遺跡，

　　在阿爾法海嶺之后，北冰洋洋中脊才開始活動，使歐亞陸塊的北緣再一次分裂，歐亞海盆形成，羅蒙諾索夫海嶺漸漸被推向北冰洋中心地帶，所以說，羅蒙諾索夫海嶺屬于古老歐亞大陸邊緣（巴倫支—科拉陸塊）的一部分，是在歐亞海盆擴張時從大陸邊緣分離出來的，它的幾何形狀、巖石種類、巖石年齡等都證實這種見解，在中央北冰洋各個海嶺及洋中脊之間，分布著大大小小的深海盆地，但令人奇怪的是，在這些深海盆中，至今還沒有發(fā)現(xiàn)主地幔熱柱形成的類似于夏威夷群島那樣的大洋島，而這類洋島在世界其他大洋盆中卻很常見，

　　隨著自然科學向大科學時代過渡，北極地質(zhì)考察亦加入全球大規(guī)模地質(zhì)研究計劃中，如全球巖石圈斷面計劃等，在目前“全球變化”的國際地圈—生物圈計劃研究中，國際北極科學委員會中的各國地質(zhì)學家們在北極地區(qū)巖石圈構(gòu)造演化研究基礎上，逐漸將注意力集中于解決重大地質(zhì)事件對環(huán)境背景的制約作用，以及新生代古環(huán)境記錄的獲取與分析對比上，除了地質(zhì)、海底采樣或鉆探、固體地球物理探測、航空航天遙感外，他們還力圖運用新構(gòu)造、沉積、地貌、冰芯等綜合手段開展各種時間尺度地球歷史環(huán)境演變的研究，北極地質(zhì)學家迄今已經(jīng)在北冰洋海底完成1000多個取樣點，在斯瓦爾巴群島以北進行了深海鉆探，他們發(fā)現(xiàn)深海盆中心區(qū)海底沉積物的沉積速度是每千年0.1～1厘米，向周邊地區(qū)逐漸增加到每千年3厘米，松散沉積物的厚度異于1～3.5千米之間，換算一下便可以知道這些松散沉積物是在大約10萬年期間形成的，沉積物下就是更老的沉積巖和含有沉積物質(zhì)的放射性硅質(zhì)巖，

　　通過對沉積巖和沉積物的分析，可判斷出北冰洋的永久性海冰是300～400萬年前才開始出現(xiàn)的，當時北冰洋的水溫迅速下降，水面結(jié)冰，水中懸浮的物質(zhì)成分發(fā)生了巨大變化，不僅如此，由于海冰的出現(xiàn)，形成強大的洋底冷水流，因此又大大改變了北冰洋海流的運動方式，大量沉積物被海流通過弗拉姆海峽帶入北大西洋，并在浮冰消融帶下沉，在海底堆積成高高的沉積壩，強大的洋底冷水流還造成大量的側(cè)壓渦旋，如1975～1976年的14個月中，執(zhí)行北極冰動力學聯(lián)合實驗計劃的科學家在阿拉斯加巴羅角就直接觀測到146個側(cè)壓渦旋，這些渦旋一般直徑10～20公里，深度介于50～300米之間。

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