北冰洋地质构造及其演化
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大洲与大洋的分布
大洲与大洋的分布地球上的陆地和海洋分布广泛，由于地壳运动和板块漂移等地质作用，大洲和大洋的分布格局逐渐形成。
本文将从大洲和大洋的定义、分布特点、形成机制和地理意义等方面进行论述。
一、大洲的分布大洲是指覆盖地球表面的陆地区域，具有较大面积和较稳定的地壳构造。
全球现有的大洲有七个，即亚洲、非洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲和南极洲。
它们分布于不同的地理位置，各有特点。
亚洲：亚洲是世界上最大的大洲，占地球陆地总面积的三分之二。
它包括了从西伯利亚的北极地区到印度尼西亚的东南亚等广大地域。
非洲：非洲是大洲中的第二大洲，位于赤道以南，东临印度洋和莫桑比克海峡，西临大西洋。
非洲是人类起源的重要地区，也是物种多样性最丰富的大洲之一。
欧洲：欧洲位于亚洲西部，北界北冰洋，西临大西洋，南界地中海和黑海。
欧洲是发达国家较为集中的地区，拥有悠久的历史、独特的文化和丰富的自然资源。
北美洲：北美洲位于北半球，北界北冰洋，东临大西洋，西临太平洋，南界墨西哥湾。
北美洲拥有发达的经济和科技水平，是全球最发达的地区之一。
南美洲：南美洲位于北美洲的南方，东临大西洋，西临太平洋。
南美洲是物种多样性较高的地区，拥有丰富的自然资源和神秘的亚马逊雨林。
大洋洲：大洋洲是地球上面积最小的大洲，包括澳大利亚、新西兰和一些太平洋岛国等。
大洋洲是独特的海洋文化区，素有“地球最后的角落”之称。
南极洲：南极洲位于南极圈内，是一个处于极端环境条件下的大陆。
它是地球上最寒冷、最干燥的地区，也是全球很多科学研究的基地。
二、大洋的分布大洋是指覆盖地球表面的海洋，占地球总面积约71%。
地球上现有五大洋，分别为太平洋、大西洋、印度洋、南极洋和北冰洋。
太平洋：太平洋是地球上最大的洋，面积约为地球陆地总面积的两倍。
它横跨亚洲、澳洲和南北美洲，洋中有众多岛屿分布，如夏威夷群岛、关岛等。
大西洋：大西洋横跨北美洲、南美洲、非洲和欧洲等大洲，连接北冰洋和南冰洋。
大西洋是全球的重要航道，也是新世界和旧世界之间的桥梁。
北极地区挪威斯瓦尔巴德群岛及冰川地貌综述_程振波
第26卷第2期2008年4月海洋科学进展A DV A N CES IN M A RIN E SCIEN CEVo l.26No.2A pr il,2008北极地区挪威斯瓦尔巴德群岛及冰川地貌综述*程振波1,2,石学法1,2,吴永华1,2,李小艳1,2,鞠小华1,2,石丰登1,2,程静3(1.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;2.海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室,山东青岛266061;3.中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛266071)摘要:对北极地区挪威斯瓦尔巴德群岛的地理、历史、气候环境、矿产资源、动植物等进行了概述,同时,借助实拍照片直接展现该群岛的3种冰川地貌(冰蚀地貌、冰碛地貌和冰水地貌)特征。
关键词:北极地区;斯瓦尔巴德群岛;冰川地貌中图分类号:P727文献标识码:A文章编号:1671-6647(2008)02-0260-06中国位于北半球,北极系统对中国的气候、环境、生态及社会生活都有很大的影响。
北极黄河站的建立,着实为我们长期观察、研究北极营造了条件,这不仅具有现实意义,而且具有长远意义。
2007年7月8日至8月10日,作者有幸成为2007年北极黄河站夏季科学考察队的一员,对北极斯瓦尔巴德群岛的新奥尔松(黄河站所在地)进行了为期一个月的科学考察,对北极地区挪威斯瓦尔巴德群岛及其冰川地貌有了粗浅的认识。
冰川地貌是鉴别冰川作用和性质的标志,它对于研究古地理和古气候环境的变迁都有着重要的意义。
在过去的地质年代中,由于该群岛长期作用于侵蚀、搬运和堆积作用之下,故形成了一系列独特的冰川地貌。
1北极圈地球的最北端是北极地区,通常指66b33c N以北的广大区域。
它包括了整个北极冰帽以及挪威、瑞典、芬兰、冰岛、俄罗斯、格陵兰岛(丹麦)、阿拉斯加(美国)和加拿大的部分地区。
北极圈是指围绕该区域划一个圈,把北极明确界定下来,其面积约为2.1@107km2。
其中陆地和岛屿面积近8.0@106km2。
我国要积极参与北极事务
区 ，北冰 洋大部分被冰层 覆盖 ，大部 分陆地也是呈冰原 或永久 冻土带等高寒地表 特征。在 以前 ，北极地 区就像
一
金 、银等金属矿 以及金 刚石、石棉和稀 有元素等资源。
在 当今 世 界 新 能源 技 术 尚 未产 生 突破 性 的 进 步 以 前 ，石油和 天然气依 然是世界 主要战略性 资源 ，北极地
可 以拥有相 应的领 海￣ ａ ２ ０ ｏ 海里专 属经济 区 的水域 ，大
陆架 也是一个 国家海上权益 的重要部 分。北冰 洋正好是
一
个大陆架面积广 阔的大洋 ，因此 ，北极地 区各国围绕
一
些 岛屿 、特 别 是 各 国大 陆架 的划 分上 存 在着 许 多争
议 。ｌ ； ｔ ｔ ． Ｄ ） ］ ａ 拿 大和 丹麦在北美 大陆和 格 陵兰 之间的小 岛 争 议 ，加拿大和 美国关于 阿拉 斯加大 陆架划 分的争议 ， 俄 罗斯与其他 国家关于 罗蒙诺 索夫海岭水域 如何 划分 的
正 是 因为北极 地 区蕴藏 有丰 富资源 ，使 得北极地 区 各 国为如何控 制利用这 些资源开展 了各种竞争 ，其 中最 典型 的是领土和水域 争端 ，主要集 中在北冰洋周边 地 区 的岛屿和大陆架 问题 上。按照联合 国海洋法 ，一国岛屿
１ ． 北极地区环境和气候的变化趋势
近年来 ，随着人 类经济和生 活的不 断发展 ，地 球的
海域 ，但作 为 《 联 合 国海洋 法公约 》和 《 斯 匹次卑 尔根 群 岛条约 》等 重要国际条约 的缔约国 ，与其 他缔约 国一 样 ，在北极地 区承 担相应 国际义务的 同时 ，也享有 多方
问题等。
５ ２ ｌ 中国国情国力 ｌ ２ ０ １ ３ ． ０ ６
海洋地质复习题
一、填空1、海岸带是海洋与陆地互相作用的地带，是海岸水动力和海岸带岩石圈互相作用的产物，海岸动力包括波浪、潮汐、海流和河流等活跃因素。
2、海水的机械搬运是指海水对碎屑物质的搬运过程，按物质在海水中的移动状态有推移、跃移、悬移、三种。
3、根据礁体与海岸线之间的关系，珊瑚礁一般分为环礁岸礁岛礁三种。
4、河口是河流与海洋之间的过渡地带，包括河流下游的河口沿岸及海滨地带，根据萨莫伊洛夫的划分，河口区分为近口段、河口段、和口外海滨段。
5、海底重要的地形单元有__大陆边缘（大陆架大陆坡大陆裙）、大洋盆地和大洋中脊__.6、根据化合物的类型和化学键的性质，可将自然界的矿物划分为___自然元素矿物_____,__硫化物及其类似化合物______,____卤素化合物____,_氧化物和氢氧化物_______和_含氧盐______五大类。
7、根据SiO2的含量可将岩浆岩具体划分为__超基性岩_____,____基性岩____,____中性盐____,___酸性岩_____。
他们具体界线为<45%,45~52%,52~65% and >65%。
改变作用？8、褶皱的主要几何要素有__核______,__翼______,___轴面____,____枢纽____ and ____轴____。
9、按地震形成的成因，自然界中常见有_____构造地震___ _火山地震______ and ___塌陷地震_____三种类型。
10、矿物的相对硬度计是由是种矿物组成，硬度从1到10，对应的矿物是滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。
11、常用矿物硬度计为指甲和小刀，其中指甲的硬度为_2.5____，小刀为__4.5___。
12、矿物的光泽指的是矿物表面对光的反射能力。
一般将矿物的光泽分为四组_金属光泽_____ __,_ __非金属光泽____,__金刚光泽_____, and ____玻璃光泽____。
板块构造理论
学说内容
1
地表构造
2
板块划分
3
边界及类型
4
转换断层
5
运动与演化
地表构造
板块构造的基本思想板块构造学说认为：地球表层的硬壳——岩石圈（或称构造圈），相对于软流圈来说是 刚性的，其下面是粘滞性很低的软流圈。岩石圈并非是整体一块，它具有侧向的不均一性，被许多活动带如大洋 中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷等分割成大大小小的块体，这些块体就是所说的板块。换言之，整 个岩石圈可以理解为由若干刚性板块拼合起来的圈层，板块内部是稳定的，而板块的边缘和接缝地带则是地球表 面的活动带，有强烈的构造运动、沉积作用、深成作用、岩浆活动、火山活动、变质作用、地震活动，又是极有 利的成矿地带。其次，岩石圈板块是活动的，是围绕着一个旋转扩张轴在活动的，并且以水平运动占主导地位， 可以发生几千千米的大规模的水平位移；在漂移过程中，板块或拉张裂开，或碰撞压缩焊结，或平移相错。这些 不同的相互运动方式和相应产生的各种活动带，控制着全球岩石圈运动和演化的基本格局。总之，板块构造说是 海底扩张说的发展和延伸，而从海底扩张到板块构造，又促进了大陆漂移的复活。因此，人们称大陆漂移、海底 扩张和板块构造为不可分割的“三部曲”。
根据实地勘测，发现洋脊具有如下地球物理方面的特点：第一，洋脊为高地热流异常区。中央裂谷附近的热 流值常是深海盆正常值的2—3倍。第二，重力测量结果，中央裂谷一带常表现为重力负异常区。第三，地震波的 研究表明，在洋脊下方的地幔中，波速小于正常值，同时莫霍面不清，地壳有明显变薄的趋势。
学说复活
从60年代起，由于海洋科学和地球物理学等迅速发展，获得大量的有利于大陆漂移的论据，使大陆漂移的学 说得到复活。例如，当初魏格纳从地图上论证了大陆边界的拼合现象，1965年E.C.布拉德重新研究了这一问题。 他认为大陆的边界不应当以海岸线为准，而应当以大陆壳的边界即大陆坡的坡脚为准，并应考虑消除在大陆分裂 后陆壳的增建（例如非洲尼日尔三角洲沉积增建数百千米，第三纪和近代火山喷发熔岩形成冰岛及其它火山岛等） 和改造（如外力侵蚀海岸后退等）部分，然后利用电子计算机以数学方法进行拼接，终于取得令人满意的结果同 时，大陆拼接以后，在岩石、构造、地层、古生物等方面也应该对应连接在一起，这如同把一张报纸撕成碎片， 不仅可以按碎片形状拼合复原，而且复原后其上面的文字也应该是连贯的，在这方面也取得令人信服的结果。
详解六大板块构造图汇总
（2）从大洋火山岛到超级热地幔柱
位 于太平洋中北部的夏威夷海岭是一个无震洋脊，除夏威夷岛因火山活动发生地震外，这个岛链基本上不发生地震而有别于发生海底扩张的多震的大洋中脊。最早由摩 根(J.Morgan)和威尔逊(J.T.Wilson)提出热点这个概念来解释这种无震脊上的火山中心。认为热点即是来自地幔深部上升的热物质喷射到地 表的表现。据认为柱状热流在地幔中的位置是固定的，当岩石圈板块在热点上移过时，就留下了一个年龄逐渐由老变新的火山链。如夏威夷是现在正在喷发的活火 山，其西北的中途岛是2500万前年的火山，再向西北的火山年龄是4000万年，到皇帝海山链北端的火山年龄是7500万年。太平洋中与此相同的还有托摩 图和澳斯特征尔岛链，这三个相互平的火山岛链，都表明了太平洋板块沿着同一方向运动。4000万年前岛链的转折部分记录了板块运动方向的突变。
亚欧板块与非洲板块（消亡边界）——直布罗陀海峡、地中海、阿尔卑斯山脉、阿特拉斯山脉（阿尔及利亚、西班牙、意大利、土耳其等）。
印度洋板块与非洲板块（生长边界）——死海、红海、亚丁湾等（埃及、苏丹、沙特、索马里、也门等）。
印度洋板块与太平洋板块（消亡边界）——新几内亚岛（印尼）、所罗门群岛、新西兰。
太平洋板块与美洲板块（消亡边界）——海岸山脉，落基山脉（美国）。
120°E经线自北向南依次穿过亚欧板块、印度洋板块、南极洲板块。
120°W经线自北向南穿过美洲板块、太平洋板块、南极洲板块。
其中，60°E经线穿过的板块最多，最复杂。
0°纬线（赤道）横跨的板块有非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、南极洲板块、美洲板块五个。
23°26′N（北回归线）贯穿的板块多而复杂，有非洲板块、印度洋板块，亚欧板块、太平洋板块、美洲板块五个，其中所跨太平洋板块长，亚欧板块短，即除南极洲板块外均有。
位 于太平洋中北部的夏威夷海岭是一个无震洋脊，除夏威夷岛因火山活动发生地震外，这个岛链基本上不发生地震而有别于发生海底扩张的多震的大洋中脊。最早由摩 根(J.Morgan)和威尔逊(J.T.Wilson)提出热点这个概念来解释这种无震脊上的火山中心。认为热点即是来自地幔深部上升的热物质喷射到地 表的表现。据认为柱状热流在地幔中的位置是固定的，当岩石圈板块在热点上移过时，就留下了一个年龄逐渐由老变新的火山链。如夏威夷是现在正在喷发的活火 山，其西北的中途岛是2500万前年的火山，再向西北的火山年龄是4000万年，到皇帝海山链北端的火山年龄是7500万年。太平洋中与此相同的还有托摩 图和澳斯特征尔岛链，这三个相互平的火山岛链，都表明了太平洋板块沿着同一方向运动。4000万年前岛链的转折部分记录了板块运动方向的突变。
亚欧板块与非洲板块（消亡边界）——直布罗陀海峡、地中海、阿尔卑斯山脉、阿特拉斯山脉（阿尔及利亚、西班牙、意大利、土耳其等）。
印度洋板块与非洲板块（生长边界）——死海、红海、亚丁湾等（埃及、苏丹、沙特、索马里、也门等）。
印度洋板块与太平洋板块（消亡边界）——新几内亚岛（印尼）、所罗门群岛、新西兰。
太平洋板块与美洲板块（消亡边界）——海岸山脉，落基山脉（美国）。
120°E经线自北向南依次穿过亚欧板块、印度洋板块、南极洲板块。
120°W经线自北向南穿过美洲板块、太平洋板块、南极洲板块。
其中，60°E经线穿过的板块最多，最复杂。
0°纬线（赤道）横跨的板块有非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、南极洲板块、美洲板块五个。
23°26′N（北回归线）贯穿的板块多而复杂，有非洲板块、印度洋板块，亚欧板块、太平洋板块、美洲板块五个，其中所跨太平洋板块长，亚欧板块短，即除南极洲板块外均有。
地理地球的结构与地貌
地理地球的结构与地貌地球是我们生活的家园，它由多个不同层次的结构组成，并且展现出各种各样的地貌特征。
本文将详细介绍地球的结构和地貌，并解释它们之间的关系。
一、地球的内部结构地球的内部结构可以分为核、地幔和地壳三层。
核是地球的内部最深处，由外核和内核组成。
外核主要由液态铁和镍组成，而内核则是由固态铁和镍构成。
地核的运动产生了地球的磁场，这是地球与其他行星不同的重要特征。
地球核的上方是地幔，地幔是由固态的岩石和矿物质组成的，它占据了地球体积的大部分。
地幔的上层是软流圈，地球板块的运动正是在软流圈的作用下发生的。
地幔的高温和压力条件对地球的岩石圈和地壳的形成和变化起着至关重要的作用。
最外层是地壳，地壳是地球最薄的一层，它分为陆地地壳和海洋地壳。
陆地地壳主要由硅酸盐岩石组成，而海洋地壳则主要由镁铁质岩石构成。
地壳的厚度在不同地区有所不同，它们的运动和碰撞形成了地球表面的地质构造和地貌特征。
二、地球的地质构造地球的地质构造是由内部构造和外部构造组成的。
内部构造主要指的是地球的板块构造，即地球表面上的巨大板块。
地球板块有三种运动状态：边缘发散、边缘碰撞和边缘滑移。
这些运动产生了地震、火山活动和地震海啸等自然灾害。
外部构造则包括地球表面的山脉、平原、高原、盆地、河流等地貌特征。
山脉是由地壳板块的碰撞和隆起形成的，而平原则是由沉积作用形成的。
高原是由抬升或侵蚀作用形成的，盆地则是由地壳下沉形成的。
河流则是地壳表面水文循环的产物。
三、地球的地貌特征地球的地貌特征丰富多样，包括山脉、高原、平原、河流、湖泊、海洋等。
山脉是地球表面最显著的地貌特征之一，例如喜马拉雅山脉和安第斯山脉。
高原广泛分布于世界各地，例如青藏高原和巴西高原。
平原是地势相对平坦的地区，广泛分布于大陆板块。
河流是地壳上的水流，它们通过侵蚀和沉积作用塑造了地球表面的地貌。
湖泊是地壳上积水形成的，它们既是地球的天然水源，也是美丽的风景胜地。
海洋是地球上最广阔的地貌特征，它们占据了地球表面的大部分。
【课外阅读】板块构造学说的演化
板块构造学说的演化河南陈连喜地球自从形成以来就在地表和内部进行着永不停息的运动变化，地球表面形态特征正是地球的内外力综合作用的结果，其中内力作用是形成地球表面差异的重要原因。
在内力作用中，地壳运动则是塑造地表形态的主要方式。
探讨地壳运动的产生原因，需要用大地构造理论加以解释，板块构造学说就是20世纪60年代提出的一种新的全球构造学说。
它是在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上发展起来的。
一．大陆漂移学说1912年，德国气象学家魏格纳在总结前人有关大陆漂移概念的基础上，提出一种大地构造假说——大陆漂移说。
魏格纳认为：在3亿年前的古生代后期，地球上所有的大陆和岛屿是连在一起的，构成一个庞大的联合古陆，称为泛大陆；周围的海洋称为泛大洋。
从中生代开始，这个泛大陆逐渐分裂、漂移，一直漂移到现在的位置。
大西洋、印度洋、北冰洋是在大陆漂移过程中出现的，太平洋是泛大洋的残余。
该学说成功解释了许多地理现象，如大西洋两岸的轮廓问题；非洲与南美洲发现相同的古生物化石及现代生物的亲缘问题；南极洲、非洲、澳大利亚发现相同的冰碛物；南极洲发现温暖条件下形成的煤层等等。
但它有一个致命弱点：动力。
根据魏格纳的说法，引起大陆漂移的动力是地球自转所产生的离心力（离极运动）和日月对地球的引力所产生的潮汐作用。
对此当时的物理学家经过推理计算后发现，仅凭日月引力和潮汐力实在是太小了，根本无法推动广袤的大陆。
因此，大陆漂移学说在兴盛了十几年后就逐渐销声匿迹了。
二．海底扩张学说上世纪五十年代，海洋探测的发展证实海底岩层薄而年轻（最多二、三亿年，而陆地有数十亿年的岩石）；另1956年开始的海底磁化强度测量发现大洋中脊两侧的地磁异常是对称的。
据此，美国学者赫斯和迪茨在1960～1962年提出了海底扩张学说。
海底扩张说认为：密度较小的大洋壳浮在密度较大的地幔软流圈之上；由于地幔温度的不均一性，导致地幔物质密度的不均一性，从而在地幔或软流圈中引起物质的对流，形成若干环流；在两个向上环流的地方，使大洋壳受到拉张作用，形成大洋中脊，中脊被拉开形成两排脊峰和中间谷，来自地幔的岩浆不断从洋脊涌出，冷凝后形成新的洋壳，所以大洋中脊又叫生长脊；新洋壳不断生长，随着地幔环流不断向两侧推开，也就是如传送带一样不断向两侧扩张，因此就产生了地磁异常条带在大洋中脊两旁有规律的排列以及洋壳年龄离洋脊越远越老的现象；大洋中脊两侧向外不断扩张，大洋壳与大陆壳相遇发生俯冲，形成海沟，向大陆壳下面倾斜插入的大洋壳由于深部地热作用，再加上强大的摩擦，在大约深150～200km处，导致大洋壳局部或全部熔融，形成岩浆，岩浆及挥发成分的强大内压促使其向上侵入，在海沟向陆一侧由于岩浆喷出地表形成火山和岛弧；大洋壳俯冲带，由于其下部逐渐熔化、混合而消亡，所以又称为大洋壳消亡带。
2、全球大地构造地貌11
海底扩张与板块运动
全球板块移动历史
消亡型边界
增长型边界
平错型边界
（二） 地壳均衡学说
地壳位于岩石圈的表层，因构造不同而分为陆壳和洋壳。
属性
物质组成 厚度 km 密度 g/cm3 年龄
陆壳
Si~Al层（花岗岩层） + Si~Mg层（玄武岩）
25~70（35）（厚）
洋壳
Si~Mg层（玄武岩）
5~15（8）（薄）
冰川、水和堆积均衡作用与地表升降
第二节 巨地貌
海洋巨地貌
大陆边缘巨地貌
陆地巨地貌
一、 海洋巨地貌
（一） 大洋中脊 和 中央裂谷
大洋中脊——是洋底由海底扩张形成的重要地形，是位于大 洋中间、纵横世界大洋的巨大海底山脉，是地球上延展最长 的山脉。（全长80000km，是大洋板块新生的地方，增长型 边界)
构造活动十分强烈，发生大规模的升降运动。断层活动以逆
断层和逆掩断层为主，伴随强烈的挤压褶皱推覆。 有大规 模的岩浆侵入和喷发。 全球两条巨大的构造山系： • 阿尔卑斯-喜马拉雅山系 • 科迪勒拉山系 ——世界上最长的褶皱山系
2、大陆边缘
• 指陆地周围水深小于3000米的海底，成带状围绕在大陆的 周围，其地壳具有过渡性。
3、洋底
洋底为水深超过3000米的大洋底部，起伏比陆地大，最深 的海沟（马里亚纳海沟 -11034m）至最高的海底山脉（夏 威夷岛的冒纳罗亚火山海拔4170m），高差约15000m。 在世界大洋中，太平洋面积最大最深，北冰洋面积最小最
密度均衡面厚度冰川水和堆积均衡作用与地表升降海洋巨地貌海洋巨地貌大陆边缘巨地貌大陆边缘巨地貌陆地巨地貌陆地巨地貌大洋中脊大洋中脊dem大洋中脊地貌剖面高出洋面的大洋中脊冰岛是洋底由海底扩张形成的重要地形是位于大洋中间纵横世界大洋的巨大海底山脉是地球上延展最长的山脉
地理地质考试题目及答案
地理地质考试题目及答案一、单项选择题（每题 2 分，共 20 分）1. 地球的内部结构分为哪三层？A. 地壳、地幔、地核B. 地壳、地幔、地壳C. 地核、地幔、地壳D. 地核、地壳、地幔2. 地球上最大的洋是哪一个？A. 太平洋B. 大西洋C. 印度洋D. 北冰洋3. 板块构造理论是由哪位科学家提出的？A. 阿尔弗雷德·魏格纳B. 阿尔弗雷德·诺贝尔C. 查尔斯·达尔文D. 艾萨克·牛顿4. 以下哪项不是火山的类型？A. 盾状火山B. 复合火山C. 喷发火山D. 层状火山5. 世界上最深的海沟是？A. 马里亚纳海沟B. 阿留申海沟C. 秘鲁-智利海沟D. 日本海沟6. 以下哪项不是地震的类型？A. 构造地震B. 火山地震C. 陨石地震D. 诱发地震7. 以下哪项不是岩石的类型？A. 沉积岩B. 火成岩C. 变质岩D. 合成岩8. 以下哪项不是矿物的物理性质？A. 硬度B. 颜色C. 密度D. 味道9. 以下哪项不是地质时代的分类？A. 古生代B. 中生代C. 新生代D. 现代代10. 以下哪项不是地质作用？A. 风化作用B. 侵蚀作用C. 沉积作用D. 光合作用二、多项选择题（每题 2 分，共 20 分）1. 以下哪些是地球的圈层？A. 大气圈B. 水圈C. 生物圈D. 岩石圈2. 以下哪些是地球的自然带？A. 热带B. 温带C. 寒带D. 极带3. 以下哪些是地质年代的单位？A. 宙B. 代C. 纪D. 世4. 以下哪些是地质作用的类型？A. 内力作用B. 外力作用C. 生物作用D. 人为作用5. 以下哪些是岩石的成因？A. 沉积作用B. 火成作用C. 变质作用D. 风化作用6. 以下哪些是矿物的分类？A. 硅酸盐矿物B. 碳酸盐矿物C. 硫化物矿物D. 氧化物矿物7. 以下哪些是地震波的类型？A. P波B. S波C. L波D. R波8. 以下哪些是火山的类型？A. 盾状火山B. 复合火山C. 层状火山D. 火山锥9. 以下哪些是海洋的类型？A. 边缘海B. 内海C. 开放海D. 深海10. 以下哪些是地球内部结构的层？A. 地壳B. 地幔C. 地核D. 地心三、判断题（每题 2 分，共 20 分）1. 地球的大气层是地球最外层的圈层。
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第２２卷第３期 ２０１０年９月
极地研究
ＣＨＩＮＥＳＥ ｊｏＵＲＮＡＬ ＯＦ ＰＯＬＡＲ ＲＥＳＥＡＲＣＨ Ｖｏｌ｜２２。Ｎｏ．３
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０１０
北冰洋地质构造及其演化 李学杰万玲万荣胜韩冰杨楚鹏姚永坚 （广州海洋地质调查局，广州５１０７６０）
提要北冰洋及其周围的陆架海资源十分丰富，尤其是油气和煤炭。但受自然条件的限制，调 查程度很低，许多地质与构造问题尚未解决。区域构造的认识主要依赖航磁测量结果。本文试 图综合各国对北冰洋地区的研究现状，形成对该区地质构造及其演化的认识：（１）欧亚海盆磁条 带清晰，对海盆构造和演化历史认识争议最小，识别的最老磁条带为２５，因此海盆大致于５８ Ｍａ 开始张开。磁条带ｌ３之后，Ｙｅｒｍａｋ高地与莫里斯·杰塞普隆起分离，欧亚海盆与北大西洋连 通。（２）从地壳结构与地壳厚度，以及其他资料来看，阿尔法海岭一门捷列夫海岭与罗蒙诺索夫 海岭一样，应为陆壳，可能是先后从巴伦支陆架裂离形成的。（３）马卡罗夫海盆为典型的洋壳， 其形成方式和时代还很少约束，其中观点之一是在晚赛诺曼期一早始新世，随阿尔法海岭一门捷 列夫海岭裂离巴伦支陆架，海底扩张形成，并随Ｇａｋｋｅｌ扩张中心在晚古新世的形成而逐步衰 退。（４）加拿大海盆可能是北冰洋最早形成的海盆，其形成时间与机制至今仍所知甚少，但可能 是从１４０—１３５ Ｍａ至９５—８Ｏ Ｍａ，随新西伯利亚一楚科奇～阿拉斯加微板块旋转裂离加拿大北部 陆缘形成。（５）北冰洋的演化大致可以分为３个主要阶段：晚侏罗世一早白垩世、晚白垩世一新生 代早期、新生代。第一阶段，加拿大海盆地的扩张中心形成、演化与消亡，第二阶段是拉布拉多一 巴芬一马卡罗夫扩张中心的形成与演化，在始新世停止活动，第三阶段，极慢速的Ｍｏｈｎａ、 Ｋｎｉｐｏｖｉｃｈ和Ｇａｋｋｅｌ洋中脊的扩张，致使欧亚海盆形成。 关键词 北极 北冰洋 地形地貌 地质构造 构造演化 ｄｏｉ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０８４．２０１０．００２７１
０ 引言 北极地区是指地球北极圈（６６。３３ Ｎ）以北的区域，包括北冰洋及其环绕的岛屿和欧 亚、北美大陆。总面积约２１００×１０ ｋｍ。，其中陆地面积约８００×１０ ｋｍ 。北冰洋为四周 由大陆、岛屿包围形成半封闭的海洋，平均深度约１２２５ ｍ，面积约１４７０×１０４ ｋｍｚ，占世 界海洋总面积的４．１ ，由深水海盆、海岭及周围较浅的８个附属海（格陵兰海、挪威海、 巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海和波弗特海）组成。通过挪威海一
［收稿日期］２０１０年３月收到来稿，２０１０年５月收到修改稿。 ［基金项目］国家重点基础研究发展计划项目（２００７ＢＣ４１１７０５）、国家自然科学基金项目（４Ｏ８７６Ｏ３Ｏ）资助。 ［作者简介］李学杰，男，博士，教授级高工，主要从事海洋地质研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｕ￣ｉｅｌｉ＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ。 极地研究 第２２卷 格陵兰海、巴芬湾一史密斯海峡和加拿大帕里群岛间各海峡同大西洋连接，并以狭窄的自 令海峡与太平洋与沟通。其中格陵兰一斯匹次卑尔根群岛之间的法拉姆海峡是北冰洋与 外界连通的唯一深水通道。 北极地区的资源极为丰富，尤以煤炭、石油、天然气和一些金属矿产资源著称。估计 所蕴藏的煤炭储量高达约２１０３０×１０。ｔ，占世界煤炭总资源量的９ ，远高于南极地区。 石油和天然气的储量也十分可观，最近美国地质调查局（ＵＳＧＳ）对北极未发现的常规油 气资源进行估计，结果为石油近９００×１０。桶、天然气１６６９×１０ ｆｔ。和凝析油４４０ Ｘ １０。 桶，而且进一步估计认为，８４ 的未发现石油和天然气分布于海区¨１ ］。因此，Ｋｏｎｔｏｒｏｖ— ｉｃｈ Ａ Ｅ预测一二十年后，石油企业的上游部门的注意力将转向北极陆架口］。 由于受到自然条件的限制，对北冰洋构造的认识至今还存在很大的不一致，本文试图 综述现今对北冰洋构造及其演化的认识。
１北冰洋地形地貌特征 最近ＵＳＧＳ在网站公布了较详细的地形水深资料，等深线间距１００ ｍ［４］，因此有可能 更清楚地认识北冰洋及邻近海区的海底地形与地貌。图１是根据该数据简化后绘制的结 果。 北冰洋地形最大的特征是被三条近于平行的海岭分割成不同的海盆，其中罗蒙诺索 夫海岭将北冰洋分为欧亚海盆和美亚海盆，Ｇａｋｋｅｌ海岭将欧亚海盆分为阿蒙森海盆和南 森海盆，阿尔法一门捷列夫海岭将美亚海盆分为加拿大海盆和马卡罗夫海盆。 １．１罗蒙诺索夫海岭 罗蒙诺索夫海岭，起自俄罗斯北冰洋岸的新西伯利亚群岛附近，沿１４０。Ｅ线通过北 极，延伸到加拿大北部的埃尔斯米尔岛东北侧。全长１８００ ｋｍ，宽６Ｏ一２０Ｏ ｋｍ，平均高出 洋底３０００ ｍ，中部山脊距洋面６５０—９６Ｏ ｍ。坡度大多超过１３。，在北极点附近达３Ｏ。。 １．２欧亚海盆 欧亚海盆，呈长方形，位于北极靠欧亚大陆一侧，被北冰洋洋中脊分为规模大致相当 的南森海盆和阿蒙森海盆。 北冰洋洋中脊，也称Ｇａｋｋｅｌ海岭，从俄罗斯北部勒拿河口到格陵兰岛北侧，长约 ２０００ ｋｍ，宽约２００ ｋｍ。北冰洋洋中脊上有许多裂缝，有平行于轴向延伸的磁异常条带 和垂直于轴向的转换断裂带。北冰洋洋中脊实际上是大西洋洋中脊向北延伸的部分。 南森海盆深度最大，北部大多超过４０００ ｍ，最大深度为５４４９ ｍ，是北冰洋的最深处。 海盆底部为平坦的深海平原。 阿蒙森海盆主体部分水深为３５００－－４０００ ｍ，最大水深５１８０ ｍ。该海盆比南森海盆 浅，主要是来自欧亚大陆北部陆架的沉积物堆积的结果，因此该海盆的沉积盖层厚度应比 南森海盆大。 １．３美亚海盆 美亚海盆比欧亚海盆大，但比欧亚海盆略浅，主体深约３８００ ｍ，而欧亚海盆主体深约 ４０００ ｍ。总体比阿蒙森海盆浅。 第３期 李学杰等：北冰洋地质构造及其演化 ２７３ ６ｏ￣ｗ ７０￣Ｗ ８０￣Ｗ ９０￣Ｗ ｌＯｆｆＷ １ｌＯ＇Ｗ １２０￣Ｗ １３０￣Ｗ
６ Ｅ ７ Ｅ Ｆｉｇ．１． ８０￣Ｅ ９ Ｅ ＩＯ０￣Ｅ １１０。Ｅ １２ Ｅ １３ Ｅ １４０＂Ｅ
０ ２００ ４００ ８００ １ ２００ １ ６００ Ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ
图１北冰洋海底地形图（数据引自文献Ｅ４１） Ｂａｔｈｙｍｅｔｒｉｃ ｍａｐ ｉｎ Ａｒｃｔｉｃ Ｏｃｅａｎ（ｄａｔａ ｆｒｏｍ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ［４］）
１５０＂Ｗ １６ Ｗ １７ Ｗ
阿尔法海岭一门捷列夫海岭，从亚洲的弗兰格尔岛起，延伸到格陵兰岛一侧的埃尔斯 米尔岛附近，长约１５００ ｋｍ，相对高度小，坡度平缓。海岭距洋面约２０００ ｍ，最高峰距洋 面约８ＯＯ ｒｎ。 海岭以东为加拿大海盆，以西为马卡罗夫海盆。 加拿大海盆，位于门捷列夫海岭以东、北美及亚洲的北冰洋沿岸大陆坡之间。加拿大 海盆宽１１００ ｋｍ，为北冰洋面积最大的海盆，大部分海域水深为３０００－－３５００ ｍ，最深达 ３８７９ ｍ。海盆底部大部分为平坦的加拿大深海平原，海盆的南部有马更些河冲刷形成的 冲积锥。 马卡罗夫海盆，位于罗蒙诺索夫海岭与阿尔法海岭一门捷列夫海岭之间，在四个海盆 ２７４ 极地研究 第２２卷 中规模最小。
２北冰洋地质构造特征 北冰洋几乎所有区域终年被冰覆盖，数据的获取十分困难，其调查程度还很低。目前 对该区地质构造的认识很大程度上依赖于航磁观测结果［５］。此外，利用浮冰岛进行的地 震观测是了解该区地质的又一重要途径＿６］。 ２．１ 欧亚海盆的地质构造 欧亚海盆是北极地区最年轻的海盆，其构造演化历史可以从保存完好的磁条带中得 到很好的约束（图２）［７］。Ｖｏｇｔ等较早利用航磁数据，识别出最老的磁异常条带为２４（５４ Ｍａ），因此提出欧亚海盆的扩张可能始于白垩纪第三纪之交ｌ８］。
磁场异常强度，ｎＴ ６Ｏｏ－４Ｏｏ＿２Ｏｏ．１００－５０－２０ ０ ２５ ５０ １００ ２００ ４００ ６ＯＯ 图２欧亚海盆的磁条带分布（引自文献［７］）．１．板块漂移路线；２．已识别的磁异常轴（点代表剖面位 置）；３．根据磁地质年代标尺标定的磁条带编号和年代；４．重力资料确定的陆壳一洋壳边界（ＣＯＴ） Ｆｉｇ．２．Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ａｘｅｓ ｏｆ ｌｉｎｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｏｍａｌｉｅｓ（ｆｒｏｍ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ［７］）
后来，他在罗蒙诺索夫海岭西侧还识别到了磁条带２５（５６ Ｍａ）。该磁条带在海岭西 端可以追踪，并延伸至Ｎｅｉｒｅｓ海峡。因此罗蒙诺索夫海岭从巴伦支海大陆边缘开始分离 的时间应早于５６ Ｍａ。这样，欧亚海盆形成要早于挪威一格陵兰海盆，因为那里没有识别 到早于２４号的磁条带。 Ｇｌｅｂｉｖｓｋｙ Ｖ Ｙｕ等［７ 利用近年来新资料，对磁条带进行更详细的研究（图２），也认为 欧亚海盆的陆壳裂离要早于磁条带２５形成，即裂离发生在５８ Ｍａ前或更早。从磁条带 的分布来看，至磁条带１３（３５ Ｍａ）之前，海岭西端位于Ｙｅｒｍａｋ高地和莫里斯·杰塞普隆 第３期 李学杰等：北冰洋地质构造及其演化 ２７５ 起组成的统一高地。 磁条带１３之后，Ｙｅｒｍａｋ高地和莫里斯·杰塞普隆起分离，使欧亚海盆与挪威一格陵 兰海盆连通（图３Ｂ、图３Ｃ）。
圈１ 叠２垂３匿４互５ ６ 图３欧亚海盆的演化（根据文献［７］修改）．Ａ：５３ Ｍａ前，２４号磁条带；Ｂ：３２ Ｍａ前，ｌ３号磁条带；Ｃ：现 今．１：依据磁测数据标定的扩张轴；２：推测扩张轴；３：联接欧亚海盆、巴芬湾和拉布拉多海的挤压 走滑带；４：联接欧亚与挪威一格陵兰海盆的走滑带；５：１６００ ｍ等深线；６：扩张方向．ＹＭ：Ｙｅｒｍａｋ 高地，ＭＪ：莫里斯·杰塞普隆起 Ｆｉｇ．３．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｕｒａｓｉａ Ｂａｓｉｎ（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆｒｏｍ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｒ７］）
从磁条带的分布特征来看，扩张速率的绝对值在逐渐减小的情况下，欧亚海盆扩张速 率的特征沿Ｇａｋｋｅｌ海岭方向基本保持一致（图２）。在早始新世一中始新世（约５３—４４ Ｍａ 磁条带２４—２Ｏ）海盆打开初始阶段（图３），总扩张速率相对较大，为２．２—２．７ ｃｍ／ａ。之 后，到渐新世一早中新世，扩张速率急速下降到０．５—０．９ ｃｍ／ａ（磁条带１３—６）。自２０ Ｍａ （磁条带６）至今，扩张速率略有增加，达到０．７—１．２ ｃｍ／ａ。 欧亚海盆具有独特的地壳结构，其厚度小于３ ｋｍ，上覆的沉积物平均厚度在１—２ ｋｍ＿９Ｊ，而世界洋盆的层２和层３实测平均厚度为６．５ ｋｍ＿ｌ 。欧亚海盆薄的地壳被认为 是洋中脊以５ ｍｍ／ａ的速率缓慢扩张的产物，因此从轴部的岩浆房溢出的岩浆也更少。 ２．２ 罗蒙诺索夫海岭、门捷列夫海岭与阿尔法海岭的地质构造 罗蒙诺索夫海岭、阿尔法海岭和门捷列夫海岭（又称门捷列夫隆起）统称为北冰洋中 央隆起口 ，这些海岭的地质构造特征对认识北冰洋构造是至关重要的，但受调查程度的 限制，其地质特征仍存许多争议。 ２．２．１ 罗蒙诺索夫海岭的地质构造 近十年来，俄罗斯和西方研究机构对北极地区进行的地质一地球物理研究，使地学界 逐步形成对罗蒙诺索夫海岭为陆壳的一致观点［１ 。 由于欧亚海盆的磁条带清晰，海盆演化历史的重建得到广泛的认同，因此罗蒙诺索夫