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C9 n2 O X; l- E& i% D4 l 关注中科院地质地球所，探索地球的奥秘
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大洋的一生
* d- s4 L* A6 r1 } 晋朝葛洪《神仙传·麻姑》中，曾经记载仙女麻姑与仙人王远一道下凡去蔡经家做客，麻姑在聊天时提及“接侍以来；已见东海三为桑田。” 大意是“自从得了道接受天命以来，我已经亲眼见到东海三次变成桑田”，这便是成语“沧海桑田”的由来。
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《成语 沧海桑田》王建峰 绘 2 B6 k+ Z! _6 N. v2 u: @
; d0 D8 S& b* g& X9 g9 p 虽然神话传说是古人编撰的，但是沧海桑田的演变，在地球漫长的演化史中，正在实实在在地发生着，揭示这一大洋演化模型的，是以加拿大地质学家约翰·图佐·威尔逊（John Tuzo Wilson）命名的威尔逊旋回。 + I* @6 F8 p9 F& ~" M. ?4 @ @
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威尔逊旋回示意图
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3 N' W( ^" X7 a; a& c 威尔逊旋回的思想，最早由威尔逊发表在Nature的文章《Did the Atlantic Close and then re-oped?》，提出了以大洋演化过程为主体的大地构造演化过程，即大陆岩石圈由崩裂开始、以大陆裂谷为生长中心的雏形洋逐渐扩张，形成大洋中脊，洋中脊继续扩张出现洋盆进而成为大洋盆，而后大洋岩石圈向两侧的大陆岩石圈下俯冲（见俯冲作用）、消亡，洋壳进入地幔而重熔，从而洋盆缩小，经历复杂的增生，拼贴过程，最终洋壳消失，在造山带中只有俯冲刮削残留下的大洋地壳，即蛇绿岩。
, D; R6 F9 ]1 l; A) T! u7 _ 那么在现今地球上，能否寻找到大洋演化的各个阶段呢，笔者将尝试介绍给大家：
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+ B% U, G, W1 U6 C1 v Phase1: 大洋的胚胎期——大陆裂谷
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东非大裂谷 / O5 s% A: s3 b+ m; [3 ^
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东非大裂谷与红海—亚丁湾构成三联点 7 l: g! h4 t5 L' r4 D6 E2 L. h
威尔逊旋回的第一个阶段——萌芽阶段，在陆壳基础上因拉张开裂形成大陆裂谷，但尚未形成海洋环境。地球上最好的例子就是东非大裂谷，之前笔者曾经介绍过，东非大裂谷虽然处于拉伸阶段，但是尚未拉伸处洋壳。
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, {$ G# R; S9 B Phase 2 大洋的婴儿期——初生洋壳
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Google earth 上的红海 9 \5 [9 s5 \" _
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/ o: q x; }) c* X0 u3 e 红海一景
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: Q' Z- ?% R$ O 大洋演化第二阶段，此时陆壳继续开裂，开始出现狭窄的海湾，局部已经出现洋壳。地球上能够发现的实例是红海。红海位于非洲板块与印度洋板块的生长边界，在上图中Google earth卫星图片中，可以看到，红海中已经初步形成大洋中脊，这一点也被地球物理学家通过地震波初步证明。红海底部为硅镁质岩石。
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Phase 3 大洋成年期——洋中脊扩张 9 A+ Y% v) P" N1 r' k8 b- s
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Google earth 中的大西洋 & | f4 y6 O6 A# n; y0 n
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大西洋洋中脊
0 M6 m# b* d4 Q( ^+ `! D 由于大洋中脊向两侧不断增生，海洋边缘又未出现俯冲、消减现象。此时大洋整体规模依旧处于扩张阶段。
3 a* m! L& }; _* G 大洋中脊又称海岭，是大西洋洋底地形中最为特殊的洋底奇观，它北起冰岛，纵贯大西洋，南至布韦岛，然后转向东北与印度洋中脊相连，全长约1.7万千米 ，宽度1500-2000千米，约占大洋宽度的1/3。面积达2228万平方千米，占大西洋底面积的1/4。大洋中脊形似S，系由一系列狭窄和被断裂分割的平行岭脊组成，大洋中脊被无数横向断裂带切断并错开，横向断裂带走向与中脊近于垂直，在地形上表现为深切的线状槽沟，这就是大洋中的转换断层。 ~2 a" x6 K# L: O& l0 G ^+ n
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Phase 4 大洋老年期—洋壳俯冲 v8 X; [6 D3 y+ m$ {
8 }9 M! v) K4 T7 t+ e" u 太平洋洋中脊—主要在东端分布 ! x" r$ M0 v6 }* B6 T0 p
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威尔逊旋回中的第四个阶段，大洋中脊虽然继续扩张增生，但大洋边缘一侧或两侧出现强烈的俯冲、消减作用，海洋总面积渐趋减小。太平洋（Pacific Ocean），地球第一大洋，覆盖着地球约46%的水面以及约32.5%的总面积，是地球上最大、最深和岛屿最多的洋，占地球总表面积的1/3。但是在地质演化中，太平洋的洋壳已经开始慢慢地俯冲掉，洋壳面积正在逐步减少。
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9 h4 w# z( E( l 太平洋日落 & O! f' g7 y7 A H- E
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外太空瞭望太平洋 # t) _* `1 i3 o0 n0 X" g
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太平洋的洋中脊主要分布在其东侧，根据地质学家的研究，已经有相当部分的洋中脊俯冲到了美洲大陆之下。 " \$ Y3 A; B; U" V
, J& j$ `, D' x 太平洋东端，可见明显的洋中脊分布
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8 V1 X1 o" y, p1 U5 \ 而在太平洋西侧，俯冲作用亦十分强烈，在中国东北，大兴安岭一带，分布有大量新生代火山岩，部分学者认为这与太平洋的俯冲有关。
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Phase 5 大洋的残留期 H, d5 [% F% v% [, J
随着俯冲作用的不断进行，洋壳海域不断缩小，终于导致两侧陆壳地块相互逼近，其间仅存残留小型洋壳盆地。现代的地中海就是最好的例子。 5 ~4 T+ t$ }) Y( C. J0 ~
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卫星拍下的地中海
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* @/ v& e7 Z U4 f r- | 地中海中最大的两个岛：西西里岛和撒丁岛 # ^! U! z: q1 x o z# h0 ^
地中海作为大洋演化末期的残留相，绝大部分洋壳已经俯冲，只残余了一小部分相对古老的洋壳。近年来，地质学家对地中海进行了一系列研究。研究人员认为，地中海内名为希罗多德盆地的地区具有3.4亿年历史，是地球上现存于海底的最古老洋壳。
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Phase 6 大洋的消亡 ; F, ?8 G, E: H5 g- L( P! g
随着洋壳的不断俯冲，最终整个洋壳都俯冲殆尽，大洋中的岛弧，海山，微陆块等均拼贴到造山带上，有些造山带受挤压形成高耸的山峰，如新特提斯构造域。 6 o& h" J- r! [9 F( f5 F, o
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新特提斯造山带 + }5 @8 ^& E6 O- O4 a( S
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* b. D! c6 X: c9 M3 I. W 喜马拉雅山系
8 t; t+ d" }) ~& b 伴随着陆壳三联点，大陆裂谷的发育，大洋开始了从胚胎期开始的演化，经历着他漫长但是波澜壮阔的一生，最终又回归于陆壳。这样就完成了一个周期的威尔逊旋回。虽然威尔逊旋回对于复杂的地质演化史而言，太过简易，其中有些阶段甚至存在可商榷之处，但是威尔逊旋回将复杂的板块构造运动进行了进一步的总结，对于我们理解全球构造演化具有重要的意义。
3 |& T5 q9 G" @' N% M 美术编辑：赵亚楠 " D. F& B4 k) _" |# h1 U% O
校对：张燡敏 $ Q6 @. J" D1 T$ n
公众号：中科院地质地球所 + @0 z* m/ s* {, m) ]% J$ X
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