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* o9 @1 J) Y6 Y: ^! |6 j 关注中科院地质地球所，探索地球的奥秘
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+ L& Q* F) f3 Q% n 大洋的一生
3 \) G4 @" K% C2 y) y 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 m& `# t. D, }6 m, C0 U. Z! B
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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。 ) T- Y3 l. c( O9 _
* N2 Y, t0 @6 X J 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。
/ ~8 g4 P1 e# `( C6 k; v 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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d N5 K m1 y& T+ |8 O, } Phase1: 大洋的胚胎期——大陆裂谷 - ?% Y' h. n: z) |5 V- u1 q
6 O* Q5 N% P0 F. h1 ?) N 东非大裂谷
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东非大裂谷与红海—亚丁湾构成三联点 7 M! T. P* M9 Q; J: w) I
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。 2 S: |- ^5 c! }2 D" f3 U# P
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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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7 _+ @& H( I# S' L' W7 @ 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。 . S' K- I+ F8 o0 ~+ R
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Phase 3 大洋成年期——洋中脊扩张 - v2 X5 j$ t% w5 Z8 e0 U
% |& d8 S( R) H' m, s e Google earth 中的大西洋 3 w2 {5 t* [" x# f) ~- i% V
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0 f- t# i6 ?# j5 ~$ E2 B- h4 m 大西洋洋中脊
. Y: u9 g. G4 t" Z6 j6 l+ Z1 W 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。
z/ L, x5 [' P 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。 + x" E" C/ E* }1 a. b
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! t* V8 G0 i$ E Phase 4 大洋老年期—洋壳俯冲 % l. w0 G& {- L! U* L
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太平洋洋中脊—主要在东端分布 ! c4 k7 L, I9 A; c: [7 R
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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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太平洋日落
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2 ?' E# ?6 f' T% w, J2 T# _' X# l7 P 外太空瞭望太平洋 - j/ s5 C0 t0 W5 j i( Z5 T/ ~0 k+ U
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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。 # q% e. m0 W: D# j$ @; E9 W$ }0 l: ~
7 H+ n# _( Z. z4 A8 m 太平洋东端，可见明显的洋中脊分布
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. ~" B" \ W- L( C% [4 l2 [, e1 D' K" ? 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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6 s6 y; Z- W3 G! D; B# f4 { Phase 5 大洋的残留期 / v0 @6 f) z! l' X6 c
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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4 Z; p/ o. f& o; V 卫星拍下的地中海 $ q: ^( m; P( a# h+ s- W
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地中海中最大的两个岛：西西里岛和撒丁岛
3 T/ q) N7 d: _3 R 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 7 B5 P: Y4 e J- o( x4 y/ j
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。 ' E2 ]$ e( F6 s X- V6 N
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9 t& f) \" f8 U- m5 ` 新特提斯造山带
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喜马拉雅山系
, w% v# {3 S# f 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。 ; V% c5 K* v# l* J5 A7 a- M, m) D/ r; _
美术编辑：赵亚楠
/ R$ W; o8 I$ h) F% O; o 校对：张燡敏 + I0 F; M# ^4 S6 g& W) P
公众号：中科院地质地球所 % o9 J9 e) D. Z" ~" B* f' W
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