人有脊梁,船有龍骨。這是因為有了它們,人才能立於天地之間,船才能行於大海之上。可你知道嗎?海洋也有脊梁,大洋中脊就是它的脊梁。
大洋中脊又稱中洋脊、中隆或中央海嶺,是海底狹長綿亙的高地,縱貫太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋,彼此相連,長達8萬公裏。在板塊構造模式中,大洋中脊頂部標出了海底擴張軸線,屬分離型板塊邊界。它既是巨大的海底地形單元,也是最重要的海底構造部分。
在19世紀70年代,英國“挑戰者”號調查船駛入海洋,進行環球考察。駛到北大西洋中部時,發現有一條巨型海底山係。但直到1925~1927年間,通過法國“流星號”調查船的回聲測探儀,對大西洋水深進行了詳細的測量,證實了整個大西洋底縱列著一條長達17000公裏的大洋中脊。1956年,美國學者進一步指出,其實世界各大洋底部都存在有大洋中脊。
大洋中脊分布在大西洋中間,走向與大西洋東西兩岸大體平行,呈S形縱貫南北。由於這條巨大山脈像大西洋的脊梁,因而取名為大西洋中脊。自北極圈附近的冰島開始,曲折蜿蜒直到南緯40°,長達1.7萬公裏,寬約1500~2000公裏不等,約占大西洋的1/3.
印度洋的洋脊大多也都居中,有三條分支,呈入字形展布,通稱印度洋中脊。這三條分支分別稱為:中央印度洋海嶺、西南印度洋海嶺和東南印度洋海嶺。太平洋的洋脊則分布於東部,且兩坡比較平緩,故稱東太平洋海隆。三大洋洋脊北端伸進大陸或島嶼,南端則彼此緊密相連。大西洋中脊向北延伸,穿過冰島,與北冰洋中脊交彙在一起。
西洋中脊的峰呈鋸齒形,大洋中脊體係環球綿延數萬公裏,寬數百至數千公裏。其總麵積約占整個海洋麵積的1/3,是陸地山脈的總和。大洋中脊高於兩側洋底,但高度各不相同,有的部分高出海底5000多米,平均高度為3000多米。各大洋中脊頂部的平均水深大多在2500~2700米之間。局部露出水麵成為島嶼,比如說冰島。脊頂上覆蓋的沉積物極薄或缺失,其地形凹凸不平。次一級的嶺脊與穀地相間排列,並與中脊走向平行延伸。兩側大多是由海山群和深海丘陵組成。自脊頂向兩緣地帶,隨著沉積層逐漸增厚,地形起伏也逐漸平緩,向下過渡為深海平原。縱向延伸的中央裂穀和橫向斷裂帶(又稱轉換斷層),是大洋中脊最典型的特征。大洋中脊軸部經常爆發地震和火山,故又稱活動海嶺。總體來說,大西洋中脊和印度洋中脊的地形比較崎嶇,東太平洋海隆則較寬闊平坦。
關於大洋中脊的形成原因,人們常用海底擴張說和板塊構造說來解釋。這兩種學說認為,中脊軸部是海底擴張的中心,熱地幔物質沿脊軸不斷上升形成新洋殼,故中脊頂部的熱流值甚高,火山爆發頻繁。中脊的隆起部分實際上是脊下物質經過熱膨脹形成的。受地幔對流的影響,新洋殼自脊軸向兩側擴張推移。在擴張和冷卻的過程中,軟流圈頂部物質逐漸凝固,轉化為岩石圈,致使岩石圈隨遠離脊頂而增厚。冷卻凝固伴隨著密度增大、體積縮小,洋底岩石圈在擴張增厚的過程中逐漸下沉,從而就形成特點為軸部高、兩側低的巨大海底山係。