二、大陆与大洋成因

关于大陆与大洋形成的学说很多，其中以均衡说和海底扩张—板块构造说最为重要。

（一）地壳均衡说

地壳位于岩石圈的表层，按结构上的不同可分为大陆型地壳和大洋型地壳两种。大陆型地壳厚度大，平均为 33 千米，但随着地形高度的增大而变厚， 如处于我国南方（北纬 23.09°）平原丘陵区的广州，地壳厚度为 31 千米， 山地区的昆明（北纬 25.12°）为 53 千米，青藏高原区的拉萨（北纬 29.64

°）为 71 千米。大陆型地壳结构分为三层：上层为沉积岩及变质岩层，厚度0～15 千米。中层为花岗岩层，密度为 2.7 克/立方厘米，厚度 15～20 千米， 它在山区较厚，约 40 千米，平原区较薄，约 10 多千米。该层是沉积岩层的物质来源，由于沉积岩的化学成分与花岗岩相似，故沉积岩层也可看作花岗岩层的一部分；下层为玄武岩层，又称辉长岩质层，化学成分与玄武岩相似， 密度 2.9 克/立方厘米，厚度在山区为 15 千米，平原区为 25～30 千米，该层具有连续性分布的特征，即由陆壳底部延至洋底，以至包围整个地球（图2-2、表 2-4）。

表 2-4 大陆型与大洋型地壳厚度比较表

大洋型地壳厚度明显减少，大部分洋底的地壳厚度为 5～10 千米，而洋中脊只有 3～5 千米。结构上分三层：上层为未固结的松散沉积层，密度 1.46 克/立方厘米，厚度小于 3 千米，在洋中脊附近的 100～200 千米范围内，厚度仅有 200 米左右或缺失。中层为火山岩层，平均厚度为 1.5 千米。下层为玄武岩层，厚 4～7 千米，该层的岩石组成复杂，上段为拉斑玄武岩，中段为辉绿岩，下段为辉长岩。

由上可见，大陆型地壳厚度大而轻，它不但具有花岗岩层，而且玄武岩层的厚度也比大洋型地壳大 4～6 倍。大洋型地壳薄而重，它缺少了陆壳所特有的花岗岩层。这些特点对于大陆和大洋的生成有着重大影响。

英国学者普拉特（J.H.Pratt，1854）和艾里（G.B.Airy，1855）对喜马拉雅山进行了引力研究之后，同时用均衡理论解释了地形的高低差别问题， 但观点不同。普拉特假设地壳之下有一个平坦的均衡面，此面之上各段物质

（地壳）密度不等，要保持各段的均衡，密度小的地段地势越高，反之地势越低（图 2-3A）。艾里则认为均衡面不是一个平坦面，而是一个起伏面，该面以上各段物质密度相等，为了保持各段物质的均衡，体积大的地段

A—普拉特模式；B—艾里模式；C—实际模式地势就高，均衡面的深度也大， 反之地势就低，均衡面的深度也较小（图 2-3B）。

后来地震和测量资料表明，实际情况应当是普拉特和艾里两种看法的结合，即地壳之下的均衡面是有起伏的，不同地段的地壳物质密度也是不均一的（图 2-3C），要保持陆壳与洋壳的均衡，陆壳得用较大的厚度来弥补密度小所带来的质量不足，洋壳则以密度大来补偿厚度小所带来的质量不足。由此可见两种地壳分别用厚度或密度来取得均衡的，并造成了高起的大陆和凹陷的大洋。

（二）海底扩张—板块构造说

海底扩张说是迪茨（R.S.Dietz）于 1961 年总结了现代海底测量资料后提出的。该学说根据海底的岩石地磁异常和岩石年龄数据，认为海底会不断新生和扩张，也会逐渐消亡。扩张速度在世界各大洋不等（表 2-5）。据测量数据表明。太平洋的扩张速度最大，平均为 3.95 厘米/年，最大值为 6.1 厘米/年，北冰洋最小。造成海底扩张的驱动力是地幔对流。当高温的地幔物质从大洋底部上升时，洋壳便发生涨裂，继而岩浆涌出，岩浆冷却后便成为大洋中脊，即新生洋壳。以后地幔物质不断上涌并将旧的洋中脊向两边推开，

洋底也就不断扩大，所以距离洋中脊越远的洋底年龄也越老。目前已知的太平洋古老的岩石年龄不超过 2 亿年，即侏罗纪时代，这也是太平洋的年龄。

表 2-5 世界各大洋的扩张速度表

板块构造说是在海底扩张说的基础上进一步发展而成的，它首先是在1968 年由法国地质学家勒皮顺（Le.Pichon）提出，该学说认为在地球上部

厚约 100 千米范围内，是由刚性的岩石圈组成，它包括了地壳及地幔最上部的岩石层。岩石圈下边的地幔，岩石呈可塑状态，称为软流圈（层）。地幔对流即发生在软流圈中，对流所产生的拽力，作用于岩石圈的底部，从而带动了岩石圈的运动，由于地壳位于岩石圈的最上层，于是也引起洋壳和陆壳的运动。因此海底扩张的主要作用力，应当是岩石圈的水平运动。又因岩石圈是不连续的，它可划分为很多块体，通称为板块，所以岩石圈板块运动就成为大洋形成的主要动力。

从板块理论出发，有人把大洋的发展划分 6 个时期：胚胎期：从大陆地壳张裂及裂谷出现开始，如东非大裂谷；幼年期：裂谷进一步扩大和海水侵入，成了早期的海洋，如红海；成年期：如果海底扩张继续则成为大洋，如大西洋；衰退期：当大洋板块下潜时，大洋就进入了衰退期，如太平洋；终了期：大洋缩小，如古地中海（特提斯海）演变为现代的地中海；地缝合线期：最后两个板块碰撞，大洋则完全闭合，形成褶皱山系，如印度板块与欧亚板块碰撞形成了喜马拉雅山，古特提斯海消失，大洋结束。