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5 a0 r- _8 l( x' x9 b3 @( Q4 s4 r 关注中科院地质地球所，探索地球的奥秘 2 J6 y/ c& q6 H1 n' s$ Q
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大洋的一生 5 F$ H3 d4 ^# \- H
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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' I0 n4 L& v$ @2 e5 ~8 S 《成语 沧海桑田》王建峰 绘
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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。
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- \; ?( V- ^( U1 p 威尔逊旋回示意图 ' H$ s! k! X9 ?( a+ B
8 [( f5 f/ q5 Z7 X; N- q 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。
: s: u; H% [( J3 f7 w% r: T1 f. Q& ] 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： 0 A, |0 K+ J* T( x: k
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; X) r- q) J& n* ]5 ?, B O8 g Phase1: 大洋的胚胎期——大陆裂谷 3 V8 V' }, _1 b
" u$ @- t5 `" W+ G4 O4 L! S# n" u 东非大裂谷
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; D! S7 D- h6 r9 A& a5 n1 h1 \ 东非大裂谷与红海—亚丁湾构成三联点
6 S% B' |- [# z9 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。 9 y+ Y6 V- f" O2 h7 |
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3 r- q: r! Y! G% J Phase 2 大洋的婴儿期——初生洋壳
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Google earth 上的红海 - S: N5 D- y$ _5 y0 o4 ^& L4 C
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红海一景
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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。 5 X9 @ D4 L. G
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5 C' K/ z- o6 ~ Phase 3 大洋成年期——洋中脊扩张
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Google earth 中的大西洋 0 i V! F' m+ q+ ~1 j- o2 S
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大西洋洋中脊
4 W. H+ ^3 [+ G8 _2 J 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。
8 D) l5 R+ Q( H: L; ] 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。
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Phase 4 大洋老年期—洋壳俯冲
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太平洋洋中脊—主要在东端分布
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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。 ( Z$ t6 s, f( ^
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太平洋日落
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' B3 V9 i/ j6 T: ?1 \ 外太空瞭望太平洋
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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。 " U+ }( c D4 d: T! g O9 H0 x
2 d$ k0 U' n$ G) l 太平洋东端，可见明显的洋中脊分布 & u0 y! b5 D, l/ b
" a9 \5 F' |& Y 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。 % O- G8 q: }- B) r1 i
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Phase 5 大洋的残留期
; K7 E- W$ N" {" a4 T 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。
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卫星拍下的地中海 # Z7 O! ]# S7 D, J
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地中海中最大的两个岛：西西里岛和撒丁岛
3 U$ o2 w& ]* K2 F; p 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。 ' ?! R9 ` }/ `# o" v |7 l& j
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: x0 t0 a9 w2 z, X( g# ^ y; Q Phase 6 大洋的消亡 * t4 Q) D& ?& }2 Y4 W0 b+ V
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。 7 h$ y9 `6 F% U- G0 x; G% _
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新特提斯造山带
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% f6 r% E( H. p6 X( D, n 喜马拉雅山系
2 {; T1 L1 f; D4 J% Q9 ? 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。 1 t* I8 I) M4 i
美术编辑：赵亚楠 4 u9 V7 g& {7 Y& q4 M* h9 t! k
校对：张燡敏
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