海底构造学 02-大洋岩石圈结构与构造
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1959年，Brunn首次提出把蛇绿岩的研究与大西洋中脊进 行相类比，认为是与板块扩张轴和海底环境有关联的深 海沉积物以及基性和超基性火成岩集合体。
2. 对比研究－外来移置证据
根据对洋壳以及上地幔顶部的洋幔与蛇绿岩套的对比研究，可以看出： 1）层序上：极为相似，且各层均可进行对比； 2）地震波速：对应层的体波走时相同或比较接近； 3）同源岩浆结晶分异而成：蛇绿岩套辉长岩结晶堆积体的87Sr/86Sr比值
斜长石
辉石
层3分为两个亚层（3A和3B）更为合适：
ΓypeBиЧ等（1987）根据太平洋700多处深地震探测资料得 出，层3分为3A（Vp=6.5～6.8 km/s）、3B（Vp=7.0～7.7 km/s）两个亚层； 关于第三层的组分，是以地震探测结果和所采样品弹性波 传播速度的实验室测量结果为依据推测的。综合各种研究 资料，层3A由变粗玄武岩或上地幔的蛇纹岩化超基性岩组 成；层3B可能由辉长岩或辉长岩和蛇纹岩或上地幔的蛇纹 岩化超基性岩组成。
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
3. 无震海岭
在深海盆地的无震海岭和火山分布区，发育着次大洋型地壳。 层1沉积层下，层2显著增厚（9～10 km），层3厚者达10～12 km， 总厚度可可达13～20 km，甚至超过20 km，一般Moho面向下突入 地幔，形成山根；
剖面下层与层3类似，中间层类似层2B和层2C，由火山产物堆积 起来的上层，与层2A有所区别，火山岩是从拉斑玄武岩到碱性玄 武岩的各种类型的玄武岩；
大西洋中脊的枕状熔岩 (最大的枕状体约1m) (据WHOI)
Pillow lava, Alaska
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
众多岩墙的出现一般指示洋底缓慢扩张和张力带的存在
洋底席状岩墙群 当一条正常的岩墙（A）被一条年轻的岩墙从其热的中心分离（B），因为它的中心还 是热的熔融状态，较薄弱，一条具有半个冷凝边的半岩墙（C）形成了，这个过程重复 进行就形成了洋中脊岩浆房之上的席状岩墙群（D）。一条典型剖面（E）见于塞浦路
在物理场上表现为高的自由空间重力异常及高热流，而且相应地 存在明显的失衡现象，Moho面上弹性波速度偏低。
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
4. 洋底隆起
在一些洋底隆起区，如海底高原或海台，其完整的地壳剖面，不但地 壳厚度大，而且在有些海台或海隆区的地震学和岩石学资料方面还显 示大陆地壳所特有的花岗岩质层，它们可能是大陆的碎块，一般称为 微大陆。其地壳厚度大于正常洋壳，但小于正常陆壳。
属沉积物，熔岩中含热液成因的多金属硫化物，与大洋及弧后区扩张中 心热液活动正在形成的多金属硫化物相同； 7）蛇绿岩套的基性、超基性侵入岩与围岩接触带上无高温变质现象，比其 侵位的褶皱带年龄更老，常遭受强烈剪切变形，说明蛇绿岩套非原地(in situ)侵入，而是外来产物(ex-situ)。
斯的特罗多斯席状岩墙群。 与正常大陆岩墙的两个冷凝边对比，单条大洋岩墙只有一个冷凝边。
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
但是，自从声纳浮标被广泛应用以来，越来越多的证据认为，层2分为两 个亚层或三个亚层（2A和2B或2A，2B和2C）：
ΓypeBиЧ等（1987）根据太平洋700多处深地震探测资料得出，2A亚层的 Vp=2.5～3.8 km/s、2B亚层的Vp=4.0～6.0 km/s和2C亚层的Vp=5.8～6.2 km/s。 深海钻探第83航次504B钻孔穿入第二层1000余米，揭示了构造特征各异的 三层玄武岩，自上而下分别是：①枕状拉斑玄武岩；②枕状玄武岩、玄 武岩流和岩脉的互层；③块状玄武岩和岩脉，对应地震探测发现的钻孔 剖面中的2A，2B和2C亚层。但地震界面相对于玄武岩构造层的界面偏移 约100m。 504B孔的数据证实了大洋玄武岩波速的增加是由于岩石孔隙和裂隙随深 度增加逐渐被低温次生矿物所填充而发生的。 在大洋中，层2A分布局限，产生于中脊轴部、海山或火山成因的隆起高 地。
5. 岛弧
在有岛弧发育的地区，地壳虽然具有沉积层和花岗岩层，但厚度只有 19～30 km，局部地区甚至缺失硅铝层，可称为过渡型地壳。
标准洋壳与陆壳的基本区别
特征 物质组成
厚度 地球物理
年龄 火山活动
构造活动
结构分层
洋壳
陆壳
主要由玄武岩质及超镁铁岩石组成； 巨厚花岗岩质层为主；
低硅、碱，高铁、镁
层序
层1（沉积层）
A
层2
B
C
A 层3
B
Vp (km/s) 厚度（km）
典型地区
1.8～2.3
—
马尼希基海台
3.5～4.7 4.67～5.8 5.7～6.1
2～6 至 8～11
沙茨基海隆、裴济海台、马尔代夫海台等 谢尔绍夫海台、马尼希基海台等
6.1～7.0
12～15 裴济海台、马尔代夫海台等
6.9～7.6 至19～30 沙茨基海隆、法罗海台等
破碎带处的异常地壳基本上是强烈破碎和受热液蚀变的玄武岩、辉长 岩以及由各种大洋辉长岩类形成的角闪岩组成的薄层（l～3 km）。在 某些地方，下伏地幔的超基性岩遭受强烈的蛇纹石化作用。异常地壳 的成因与这些蛇纹石化橄榄岩等的局部侵入体沿大量断裂侵入有关， 这种情况在某些横切大西洋中脊的破碎带表现得最明显。
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
2. 破碎带
破碎带处的地壳在其构造组成中，可划分Vp为3.9～5.0 km/s，厚2 km 的层2A，直接覆于Vp为7.6～7.8 km/s、密度较小的地幔岩上，其中缺 失层2B、层2C和层3。不过，它只局限于沿转换断层走向的狭窄（约 10 km）地带。在该带外，层2之下重新出现层3。
1927年，Steinmann“三位一体”蛇绿岩套概念的提出产 生了重要的影响。
“三位一体”的蛇绿岩套：主要由蛇纹石化橄榄岩和少 量辉长岩、玄武岩组成的岩石群体，强调它们与深海远 洋沉积的放射虫硅质岩密切共生。
1955年，Hess建议将蛇纹岩、基性火山岩、燧石岩的组合 称“斯特曼三位一体”，表示是它们紧密的共生组合系 列，代表了优地槽的产物以及消失了的洋壳残片。
高硅、碱，低铁、镁
平均厚度7 km左右
平均厚度约35～40 km
正重力异常值
重力异常一般为负值
一般都小于160 Ma
最古老的岩石或矿物可达390～420 Ma
而大洋侧以玄武岩和橄榄玄武岩等 基性玄武岩为主;大洋内火山的活动 性非常大，以大洋中脊和大洋边缘 的岛弧为火山与侵入活动最盛
近大陆侧以安山岩、英安岩和流纹岩 等中酸性火山岩为主，而且陆地的大 部分地区很少有火山活动，主要出现 在安第斯型造山带一带
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
斜长石 橄榄石
蒙脱石 黄铁矿
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层3为大洋层: 是海洋型地壳的主体。其厚度也有变化，平均厚约5.0 km； Vp为6.4～7.0 km/s，由此推测可能是辉长岩、角闪岩及蛇纹石化橄榄岩等。 因为与陆壳下面的辉长岩层具有极相似的速度，所以从海陆交界附近的断 面来看是连续的。
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层2为基底层: 亦叫火山岩层，是以玄武岩为主，并夹有固结沉积岩的混合层，Vp多 为3.4～6.2 km/s；表面极不平坦，厚度变化较大，平均厚度1.4 km；层2上部为低钾拉 斑玄武岩（即大洋拉斑玄武岩），主要是夹杂有深海沉积物的枕状熔岩及玻璃质碎屑 岩。该层下部还有呈岩脉或岩床形式的辉绿岩，底部为席状岩墙群，单支岩墙只有远 离洋中脊的一边具有冷凝边。
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
3B的底板层是Moho面，Moho面以下为大洋地幔最上层（简称洋幔），也称层 4：表现为Vp突变到8.1～8.2 km/s，变化在7.4～8.6 km/s之间，平均Vp为8.0 km/s。一般认为海底之下的地幔组分（橄榄岩）相同，但其上部速度波动很大， 可能是由于地幔速度的各向异性（地震波传播方向的不同产生的速度相异性） 所致。
第二章 大洋岩石圈组成与结构
• 第一节 洋壳物质组成与垂向结构
•
1 标准洋壳组成
•
2 蛇绿岩套
•
3 混杂堆积体
•
4 增生楔状体
• 第二节 洋壳厚度
Biblioteka Baidu
• 第三节 洋壳年龄
•
1 洋壳年龄与扩张速率
•
2 洋壳增生期
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层位 水层 层1 层2 层3
层4(地幔层)
Vp（km/s） 1.5
斜方辉橄岩
标准洋壳组成
层1 层2A 层2B
层3 层4
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
1.大洋中脊
值得指出的是，大洋中脊处的地壳结构与标准洋壳结构存在着明显差 别。其影响因素有： 1) 壳幔混合层的出现，轴部年轻洋壳的地震速度剖面上发现的低速
洋壳层和异常的洋幔的过渡带，Vp为7.2～7.8 km/s，而低速洋壳 层Vp约为5.0 km/s，顶面埋深从海底之下数百米至2.0～4.0 km。低 速洋壳层一般产出于年龄小于1.5 Ma的洋底之下，与洋中脊轴部之 下岩浆房局部熔融的高温岩石有关。它导致该区厚度显著减小 （轴部2 km或更小）。 2) 由于洋壳中的热水活动，在层2底部，洋壳变质作用可达到绿片岩 相和绿帘石角闪岩相的条件（温度约350ºC），层3底部辉长岩带 也可变质成低级角闪石相矿物组合，导致大洋中脊系的地壳结构 在各地段也不同的表现。 3) 构造作用也可导致洋中脊的某些地段，轴部一般缺失层3，层2直 接履于异常地幔之上，或有的地方层2虽较厚，但因完全缺失层3， 整个地壳厚度明显减薄，如大西洋。 4) 沉积厚度的不均一性，导致某些洋中脊地段的层1（沉积层）缺失 或极薄，如东太平洋海隆及其他一些中脊地段。
（0.704～0.706）与枕状熔岩和岩墙群的87Sr/86Sr比值（0.702～0.704）相当； 4）均形成于深海环境：熔岩的枕状构造和含有放射虫的硅质岩及含超微钙
质化石的灰岩、页岩等沉积物； 5）以辉绿岩为主相互平行的岩墙群表明它们形成于拉张应力的中脊扩张轴
或弧后扩张中心； 6）蛇绿岩套的沉积层往往含有现代洋壳上普遍存在的以Fe，Mn为主的多金
完整的蛇绿岩套剖面自下而上包括： 1）以橄榄岩为主的超镁铁质杂岩，大部
分遭受强烈蚀变而转变为蛇纹石化橄 榄岩或蛇纹岩； 2）以辉长岩为主的结晶堆积体，岩浆结 晶相﹐未变形或弱变形﹐由于岩浆堆 晶作用﹐具堆晶结构﹐形成层状辉长 岩﹐其下可以出现含橄榄石的超镁铁 岩(如各种辉石岩﹑橄榄岩和铬铁矿 透镜体)﹐其上则可出现闪长岩﹑英 云闪长岩和(或)更长花岗岩。 3）以辉绿岩为主的彼此平行的岩墙群， 单条岩墙以只有远离洋中脊的一侧具 有冷凝边为特征，并区别与侵入陆壳 的普通岩墙；众多岩墙的出现一般指 示洋底缓慢扩张和张力带的存在。 4）以拉斑玄武岩为主的枕状熔岩，枕状 熔岩的顶面与深海沉积物穿插，再上 全被深海沉积（放射虫硅质岩、含钙 质超微化石的灰岩和页岩等）所覆盖。
1.6~2.5 3.4~6.2 6.4~7.0 Moho 7.4~8.6
平均厚度（km） 4.5 0.4 1.4 5.0
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层1为沉积层： 速度与厚度的区域性差别相当大，地震纵波速度（Vp）为1.6～2.5 km/s； 通常在大洋中脊轴部缺失或极薄，随着远离洋中脊而逐渐增厚，洋盆边 缘最厚可达2 km，平均厚度约0.4 km； 海床表面物质主要由浊流搬运到深海的陆源、生物、自生和火山等成因 的未固结沉积物组成； 这些深海沉积物经常受到洋内温度和盐度控制的底流和等深流的再搬运。
广阔的洋底以断裂构造为主，特别 是沿中脊轴分布的中央裂谷带以及 与之垂直的横向大断裂，是地球表 面规模最大的两大断裂系统
陆壳的褶皱和断裂构造都很发育，大 部分山脉是由花岗岩质岩浆岩或（和） 变形变质的变质岩或（和）未变形变 质的沉积岩组成
垂向上的三分结构在世界各大洋非 常明显; 然而，这些层，特别是层2 和层3，它们在本质上可能在不同洋 区随深度有明显变化，这反映了其 母岩浆房的复杂成因
陆壳的大尺度分层性难以确定，变化 较大，反映了其复杂的演化历史; 有 些地方也可以以Conrad不连续面分成 上下两层，但这不具有全球性
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
蛇绿岩套(ophiolite suite)
• 1.定义 指在层序上有规律组合在一起的一套 岩石的总称，是一组由蛇纹石化超镁 铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及 海相沉积物构成的岩套。
2. 对比研究－外来移置证据
根据对洋壳以及上地幔顶部的洋幔与蛇绿岩套的对比研究，可以看出： 1）层序上：极为相似，且各层均可进行对比； 2）地震波速：对应层的体波走时相同或比较接近； 3）同源岩浆结晶分异而成：蛇绿岩套辉长岩结晶堆积体的87Sr/86Sr比值
斜长石
辉石
层3分为两个亚层（3A和3B）更为合适：
ΓypeBиЧ等（1987）根据太平洋700多处深地震探测资料得 出，层3分为3A（Vp=6.5～6.8 km/s）、3B（Vp=7.0～7.7 km/s）两个亚层； 关于第三层的组分，是以地震探测结果和所采样品弹性波 传播速度的实验室测量结果为依据推测的。综合各种研究 资料，层3A由变粗玄武岩或上地幔的蛇纹岩化超基性岩组 成；层3B可能由辉长岩或辉长岩和蛇纹岩或上地幔的蛇纹 岩化超基性岩组成。
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
3. 无震海岭
在深海盆地的无震海岭和火山分布区，发育着次大洋型地壳。 层1沉积层下，层2显著增厚（9～10 km），层3厚者达10～12 km， 总厚度可可达13～20 km，甚至超过20 km，一般Moho面向下突入 地幔，形成山根；
剖面下层与层3类似，中间层类似层2B和层2C，由火山产物堆积 起来的上层，与层2A有所区别，火山岩是从拉斑玄武岩到碱性玄 武岩的各种类型的玄武岩；
大西洋中脊的枕状熔岩 (最大的枕状体约1m) (据WHOI)
Pillow lava, Alaska
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
众多岩墙的出现一般指示洋底缓慢扩张和张力带的存在
洋底席状岩墙群 当一条正常的岩墙（A）被一条年轻的岩墙从其热的中心分离（B），因为它的中心还 是热的熔融状态，较薄弱，一条具有半个冷凝边的半岩墙（C）形成了，这个过程重复 进行就形成了洋中脊岩浆房之上的席状岩墙群（D）。一条典型剖面（E）见于塞浦路
在物理场上表现为高的自由空间重力异常及高热流，而且相应地 存在明显的失衡现象，Moho面上弹性波速度偏低。
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
4. 洋底隆起
在一些洋底隆起区，如海底高原或海台，其完整的地壳剖面，不但地 壳厚度大，而且在有些海台或海隆区的地震学和岩石学资料方面还显 示大陆地壳所特有的花岗岩质层，它们可能是大陆的碎块，一般称为 微大陆。其地壳厚度大于正常洋壳，但小于正常陆壳。
属沉积物，熔岩中含热液成因的多金属硫化物，与大洋及弧后区扩张中 心热液活动正在形成的多金属硫化物相同； 7）蛇绿岩套的基性、超基性侵入岩与围岩接触带上无高温变质现象，比其 侵位的褶皱带年龄更老，常遭受强烈剪切变形，说明蛇绿岩套非原地(in situ)侵入，而是外来产物(ex-situ)。
斯的特罗多斯席状岩墙群。 与正常大陆岩墙的两个冷凝边对比，单条大洋岩墙只有一个冷凝边。
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
但是，自从声纳浮标被广泛应用以来，越来越多的证据认为，层2分为两 个亚层或三个亚层（2A和2B或2A，2B和2C）：
ΓypeBиЧ等（1987）根据太平洋700多处深地震探测资料得出，2A亚层的 Vp=2.5～3.8 km/s、2B亚层的Vp=4.0～6.0 km/s和2C亚层的Vp=5.8～6.2 km/s。 深海钻探第83航次504B钻孔穿入第二层1000余米，揭示了构造特征各异的 三层玄武岩，自上而下分别是：①枕状拉斑玄武岩；②枕状玄武岩、玄 武岩流和岩脉的互层；③块状玄武岩和岩脉，对应地震探测发现的钻孔 剖面中的2A，2B和2C亚层。但地震界面相对于玄武岩构造层的界面偏移 约100m。 504B孔的数据证实了大洋玄武岩波速的增加是由于岩石孔隙和裂隙随深 度增加逐渐被低温次生矿物所填充而发生的。 在大洋中，层2A分布局限，产生于中脊轴部、海山或火山成因的隆起高 地。
5. 岛弧
在有岛弧发育的地区，地壳虽然具有沉积层和花岗岩层，但厚度只有 19～30 km，局部地区甚至缺失硅铝层，可称为过渡型地壳。
标准洋壳与陆壳的基本区别
特征 物质组成
厚度 地球物理
年龄 火山活动
构造活动
结构分层
洋壳
陆壳
主要由玄武岩质及超镁铁岩石组成； 巨厚花岗岩质层为主；
低硅、碱，高铁、镁
层序
层1（沉积层）
A
层2
B
C
A 层3
B
Vp (km/s) 厚度（km）
典型地区
1.8～2.3
—
马尼希基海台
3.5～4.7 4.67～5.8 5.7～6.1
2～6 至 8～11
沙茨基海隆、裴济海台、马尔代夫海台等 谢尔绍夫海台、马尼希基海台等
6.1～7.0
12～15 裴济海台、马尔代夫海台等
6.9～7.6 至19～30 沙茨基海隆、法罗海台等
破碎带处的异常地壳基本上是强烈破碎和受热液蚀变的玄武岩、辉长 岩以及由各种大洋辉长岩类形成的角闪岩组成的薄层（l～3 km）。在 某些地方，下伏地幔的超基性岩遭受强烈的蛇纹石化作用。异常地壳 的成因与这些蛇纹石化橄榄岩等的局部侵入体沿大量断裂侵入有关， 这种情况在某些横切大西洋中脊的破碎带表现得最明显。
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
2. 破碎带
破碎带处的地壳在其构造组成中，可划分Vp为3.9～5.0 km/s，厚2 km 的层2A，直接覆于Vp为7.6～7.8 km/s、密度较小的地幔岩上，其中缺 失层2B、层2C和层3。不过，它只局限于沿转换断层走向的狭窄（约 10 km）地带。在该带外，层2之下重新出现层3。
1927年，Steinmann“三位一体”蛇绿岩套概念的提出产 生了重要的影响。
“三位一体”的蛇绿岩套：主要由蛇纹石化橄榄岩和少 量辉长岩、玄武岩组成的岩石群体，强调它们与深海远 洋沉积的放射虫硅质岩密切共生。
1955年，Hess建议将蛇纹岩、基性火山岩、燧石岩的组合 称“斯特曼三位一体”，表示是它们紧密的共生组合系 列，代表了优地槽的产物以及消失了的洋壳残片。
高硅、碱，低铁、镁
平均厚度7 km左右
平均厚度约35～40 km
正重力异常值
重力异常一般为负值
一般都小于160 Ma
最古老的岩石或矿物可达390～420 Ma
而大洋侧以玄武岩和橄榄玄武岩等 基性玄武岩为主;大洋内火山的活动 性非常大，以大洋中脊和大洋边缘 的岛弧为火山与侵入活动最盛
近大陆侧以安山岩、英安岩和流纹岩 等中酸性火山岩为主，而且陆地的大 部分地区很少有火山活动，主要出现 在安第斯型造山带一带
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
斜长石 橄榄石
蒙脱石 黄铁矿
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层3为大洋层: 是海洋型地壳的主体。其厚度也有变化，平均厚约5.0 km； Vp为6.4～7.0 km/s，由此推测可能是辉长岩、角闪岩及蛇纹石化橄榄岩等。 因为与陆壳下面的辉长岩层具有极相似的速度，所以从海陆交界附近的断 面来看是连续的。
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层2为基底层: 亦叫火山岩层，是以玄武岩为主，并夹有固结沉积岩的混合层，Vp多 为3.4～6.2 km/s；表面极不平坦，厚度变化较大，平均厚度1.4 km；层2上部为低钾拉 斑玄武岩（即大洋拉斑玄武岩），主要是夹杂有深海沉积物的枕状熔岩及玻璃质碎屑 岩。该层下部还有呈岩脉或岩床形式的辉绿岩，底部为席状岩墙群，单支岩墙只有远 离洋中脊的一边具有冷凝边。
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
3B的底板层是Moho面，Moho面以下为大洋地幔最上层（简称洋幔），也称层 4：表现为Vp突变到8.1～8.2 km/s，变化在7.4～8.6 km/s之间，平均Vp为8.0 km/s。一般认为海底之下的地幔组分（橄榄岩）相同，但其上部速度波动很大， 可能是由于地幔速度的各向异性（地震波传播方向的不同产生的速度相异性） 所致。
第二章 大洋岩石圈组成与结构
• 第一节 洋壳物质组成与垂向结构
•
1 标准洋壳组成
•
2 蛇绿岩套
•
3 混杂堆积体
•
4 增生楔状体
• 第二节 洋壳厚度
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• 第三节 洋壳年龄
•
1 洋壳年龄与扩张速率
•
2 洋壳增生期
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层位 水层 层1 层2 层3
层4(地幔层)
Vp（km/s） 1.5
斜方辉橄岩
标准洋壳组成
层1 层2A 层2B
层3 层4
特殊单元洋壳结构与标准洋壳区别
1.大洋中脊
值得指出的是，大洋中脊处的地壳结构与标准洋壳结构存在着明显差 别。其影响因素有： 1) 壳幔混合层的出现，轴部年轻洋壳的地震速度剖面上发现的低速
洋壳层和异常的洋幔的过渡带，Vp为7.2～7.8 km/s，而低速洋壳 层Vp约为5.0 km/s，顶面埋深从海底之下数百米至2.0～4.0 km。低 速洋壳层一般产出于年龄小于1.5 Ma的洋底之下，与洋中脊轴部之 下岩浆房局部熔融的高温岩石有关。它导致该区厚度显著减小 （轴部2 km或更小）。 2) 由于洋壳中的热水活动，在层2底部，洋壳变质作用可达到绿片岩 相和绿帘石角闪岩相的条件（温度约350ºC），层3底部辉长岩带 也可变质成低级角闪石相矿物组合，导致大洋中脊系的地壳结构 在各地段也不同的表现。 3) 构造作用也可导致洋中脊的某些地段，轴部一般缺失层3，层2直 接履于异常地幔之上，或有的地方层2虽较厚，但因完全缺失层3， 整个地壳厚度明显减薄，如大西洋。 4) 沉积厚度的不均一性，导致某些洋中脊地段的层1（沉积层）缺失 或极薄，如东太平洋海隆及其他一些中脊地段。
（0.704～0.706）与枕状熔岩和岩墙群的87Sr/86Sr比值（0.702～0.704）相当； 4）均形成于深海环境：熔岩的枕状构造和含有放射虫的硅质岩及含超微钙
质化石的灰岩、页岩等沉积物； 5）以辉绿岩为主相互平行的岩墙群表明它们形成于拉张应力的中脊扩张轴
或弧后扩张中心； 6）蛇绿岩套的沉积层往往含有现代洋壳上普遍存在的以Fe，Mn为主的多金
完整的蛇绿岩套剖面自下而上包括： 1）以橄榄岩为主的超镁铁质杂岩，大部
分遭受强烈蚀变而转变为蛇纹石化橄 榄岩或蛇纹岩； 2）以辉长岩为主的结晶堆积体，岩浆结 晶相﹐未变形或弱变形﹐由于岩浆堆 晶作用﹐具堆晶结构﹐形成层状辉长 岩﹐其下可以出现含橄榄石的超镁铁 岩(如各种辉石岩﹑橄榄岩和铬铁矿 透镜体)﹐其上则可出现闪长岩﹑英 云闪长岩和(或)更长花岗岩。 3）以辉绿岩为主的彼此平行的岩墙群， 单条岩墙以只有远离洋中脊的一侧具 有冷凝边为特征，并区别与侵入陆壳 的普通岩墙；众多岩墙的出现一般指 示洋底缓慢扩张和张力带的存在。 4）以拉斑玄武岩为主的枕状熔岩，枕状 熔岩的顶面与深海沉积物穿插，再上 全被深海沉积（放射虫硅质岩、含钙 质超微化石的灰岩和页岩等）所覆盖。
1.6~2.5 3.4~6.2 6.4~7.0 Moho 7.4~8.6
平均厚度（km） 4.5 0.4 1.4 5.0
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
标准洋壳组成
层1为沉积层： 速度与厚度的区域性差别相当大，地震纵波速度（Vp）为1.6～2.5 km/s； 通常在大洋中脊轴部缺失或极薄，随着远离洋中脊而逐渐增厚，洋盆边 缘最厚可达2 km，平均厚度约0.4 km； 海床表面物质主要由浊流搬运到深海的陆源、生物、自生和火山等成因 的未固结沉积物组成； 这些深海沉积物经常受到洋内温度和盐度控制的底流和等深流的再搬运。
广阔的洋底以断裂构造为主，特别 是沿中脊轴分布的中央裂谷带以及 与之垂直的横向大断裂，是地球表 面规模最大的两大断裂系统
陆壳的褶皱和断裂构造都很发育，大 部分山脉是由花岗岩质岩浆岩或（和） 变形变质的变质岩或（和）未变形变 质的沉积岩组成
垂向上的三分结构在世界各大洋非 常明显; 然而，这些层，特别是层2 和层3，它们在本质上可能在不同洋 区随深度有明显变化，这反映了其 母岩浆房的复杂成因
陆壳的大尺度分层性难以确定，变化 较大，反映了其复杂的演化历史; 有 些地方也可以以Conrad不连续面分成 上下两层，但这不具有全球性
2.1 洋壳物质组成与垂向结构
蛇绿岩套(ophiolite suite)
• 1.定义 指在层序上有规律组合在一起的一套 岩石的总称，是一组由蛇纹石化超镁 铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及 海相沉积物构成的岩套。