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! k) n( D3 a J 大洋的一生 ( B/ T# n" d! }
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。 8 ]' A/ B! _' K( t% p
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《成语 沧海桑田》王建峰 绘 ( M3 M: ~" ]0 ?) v( Y% y) ]
" f1 y! K$ l7 h, L 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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威尔逊旋回示意图
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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。
2 b5 d1 k6 N) [ N4 ` 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： ' R$ \1 ?$ ]$ D) c" m/ O& l+ \1 C
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Phase1: 大洋的胚胎期——大陆裂谷 " G/ z! K; {8 e# l* b
# q. M5 c2 @6 o3 L. L0 [/ r/ \ 东非大裂谷
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# [2 ^7 C$ s v$ I 东非大裂谷与红海—亚丁湾构成三联点
* u. H- ^& P" q" ?' I4 V' E* e 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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; D: v, `0 \+ n4 p7 C' Y Phase 2 大洋的婴儿期——初生洋壳
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Google earth 上的红海
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红海一景
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) O6 k6 X' O; n0 k4 M) r6 s3 A" S 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。 4 f/ _- m" \4 k% v' `) _, ^
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Phase 3 大洋成年期——洋中脊扩张 f4 \" d9 u# h9 @; P0 `
( s0 I9 _; y# u# B% M Google earth 中的大西洋 1 j; r" ^: C7 Y# X! _' w
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大西洋洋中脊
3 F' z: b# J/ 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。
1 ~* p, w4 l# ^2 t- w8 F$ t 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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- |4 ^" U) m ?1 S Phase 4 大洋老年期—洋壳俯冲 1 z) B& v+ X) e$ T$ |) [. a
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太平洋洋中脊—主要在东端分布 , A6 c. J7 X( z' v+ A9 b: G
- t5 n/ o2 r! X% `" b 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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3 B: H0 `6 p4 I7 X 太平洋日落
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- a$ j0 ~2 D: K, g! V0 m 外太空瞭望太平洋
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5 ]' f9 z! b0 o& e" w 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。
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0 P+ Y" o% P- a3 Z# k$ E 太平洋东端，可见明显的洋中脊分布 @3 {7 q1 e/ G
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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。 ; ]+ D& P9 E6 H. \
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Phase 5 大洋的残留期 % o- |: b+ V8 m( k% F$ v
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 / c. D3 r& ^) U" C
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5 j' Y- t+ N% p% {# S6 \ 地中海中最大的两个岛：西西里岛和撒丁岛 9 A0 W6 u0 B; ?9 A1 q2 h
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。 4 ~& E* M$ d# Q: n" ?
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4 V+ T8 L( X2 D0 q% S Phase 6 大洋的消亡
8 `' x9 ]7 k& S+ L. S6 p, n 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。
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8 p4 S9 o, P2 N: t, r 新特提斯造山带
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1 {2 j0 S! h% k# e% E3 T9 J. Z8 Q 喜马拉雅山系
/ e5 r& p, ?: A- s5 r% l8 v 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。 " G( A' X8 T2 ^# A
美术编辑：赵亚楠 , J9 m7 T" }; m4 m$ [5 r# Z# ]3 X
校对：张燡敏
, `1 H( r9 D0 L4 l) z 公众号：中科院地质地球所
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