洋底岩石
出露于洋底或為洋底鬆散沉積物所覆蓋的岩石。大洋地殼從結構上可分為3層，層1為沉積層，層2以玄武岩為主，層3包括輝長岩和超基性岩等。洋底的岩石大多屬於層2的範疇，是深部岩漿溢出，在洋底冷凝而成的岩石。
基本介紹
中文名：洋底岩石外文名：ocean floor rocks 特徵：被海洋沉積覆蓋分類：玄武岩等類型：高鐵鎂、低矽鹼的基性火山岩為主學科：海洋地質學
介紹,類型和分布,玄武岩,超基性岩,輝長岩,大洋安山岩,花崗質岩石,鹼性岩石,變質岩,成因,
介紹洋底火山活動是洋殼演化過程中最重要的事件。大洋中脊軸部玄武岩漿的上涌和溢出引起洋殼增生，成為新的洋殼。洋底火山活動帶來的有用元素，是深海錳結核、塊狀硫化物熱液礦床和多金屬泥的物質來源。因此，洋底岩石的類型、分布和成因，一直是地質學家所關注的重大課題。1872～1876年，英國"挑戰者"號環球航海考察中，J.默里和A.F.勒納爾就採集並研究過海底玄武岩樣。但真正有計畫地取樣研究洋底岩石，則是從深海鑽探計畫（DSDP），特別是這一計畫進入國際大洋鑽探階段（IPOD）才開始的。通過海底鑽探、拖網取樣及深潛器取樣，已在洋底岩石的類型和分布方面，積累了一批有用的資料，但海底鑽探深度一般不超過 600米，因此，人們對洋底岩石的認識還是很膚淺的。洋底岩石與陸上岩石有很大區別。首先，在類型上，洋底岩石以高鐵鎂、低矽鹼的基性火山岩為主，不及陸上岩石多樣化。陸地上分布很廣的花崗質侵入岩和中、酸性火山岩，在洋底很少見。其次，洋底岩石的年齡小，迄今尚未發現有超過 1.7億年者。對海底磁異常條帶的測年工作證明，洋底仍在擴張，洋殼還在增生。而老的洋殼則向兩側漂移，到板塊的匯聚邊緣俯衝消亡。因此，洋底岩石不同於陸上岩石，它始終處於不斷更新的運動之中。類型和分布已發現的洋底岩石主要有下列幾種：玄武岩是洋底最主要的岩石，可分兩大類。① 大洋中脊玄武岩（MORB）。主要是拉斑玄武岩。形成於大洋中脊軸部，故名。隨著洋殼不斷增生和擴張，大洋中脊玄武岩廣布於諸大洋底，是組成第 2層洋殼的主要岩石。大洋中脊玄武岩往往具有枕狀或角礫狀構造。主要由拉長石、輝石和氧化鐵礦物的斑晶與玻璃質或細粒基質組成。其化學成分具有低鹼，特別是低鉀的特點。K、Rb、Cs、Sr、Ba、Pb、U、Th等大離子親石元素貧化，重稀土元素分餾現象不顯著，輕稀土元素相對較貧。根據大西洋和太平洋的岩石資料，其成分在空間上也有變化，但無明顯的規律可循。有人認為這種變化是地幔橄欖岩部分差異熔融、岩漿分異作用及混合作用的結果，岩漿還是來自一個比較均勻的地幔源。但是在北大西洋的某些鑽孔中，也發現了一些化學成分顯著不同的大洋中脊玄武岩，因此許多人趨向於認為，地幔並不是很均一的。大洋中脊玄武岩的化學成分可能與海底擴張速率有關，隨著擴張速率的增加，玄武岩玻璃中FeO/MgO比值和TiO2的含量有升高的趨勢說明岩漿的分異作用更趨完全。② 板內玄武岩（WPB）。分布在大洋板塊內部，見於無震海嶺、海山及大洋島，為鹼性玄武岩或拉斑玄武岩，二者也可同時出現。印度洋東經九十度海嶺和夏威夷一皇帝海嶺的玄武岩可為代表。鹼性玄武岩化學成分的特點是，SiO2不飽和，鹼的含量很高，富含大離子親石元素和輕稀土元素。常含數量不等的斜長石、單斜輝石和橄欖石斑晶。基質為微晶結構或玻璃質結構。板內的拉斑玄武岩也稱大洋島拉斑玄武岩。J.T.威爾遜和W.J.摩根曾用熱點說解釋板內火山活動的機制和海底山鏈的線性分布。有人認為板內火山活動形成的玄武岩不同於大洋中脊玄武岩，可能來自地幔更深的部位，但也有可能反映了地幔組成的不均一性。超基性岩按礦物成分可分純橄欖岩、方輝橄欖岩、二輝橄欖岩等。在拖網採得的岩樣中，超基性岩一般數量較少，常與輝長岩、玄武岩及少量斜長岩共生。主要產於裂谷邊壁、裂谷山脊和斷裂帶崖壁處，也散見於大洋島和海山上。大多有不同程度的蛇紋石化，結構變化很大，一般為塊狀構造。橄欖石等礦物多因強烈蛇紋石化而僅存假象。常因動力變質作用而出現晶體破碎、扭曲或雙晶化現象。在一些產于海山和大洋島的鹼性玄武岩中，常發現二輝橄欖岩岩石包體，應屬火山活動時從上地幔中挾帶上來的固態物質。大西洋中脊取得的蛇紋石化橄欖岩，其化學成分與橄欖岩包體極為相似。但洋底超基性岩的產狀頗為複雜。因此其成因可能是多樣的，既可以是深部物質沿斷裂構造侵位或蛇紋岩底辟侵位的產物，也可以是玄武岩漿結晶分異的結果。輝長岩在大西洋中脊和印度洋中脊均有發現，其基本礦物組合為基性斜長石和單斜輝石，有時含紫蘇輝石和橄欖石。副礦物有榍石、 角閃石、 磷灰石及鈦磁鐵礦等。主要礦物的結晶程度相近。化學成分的特點是FeO/MgO比值變化大，說明岩漿有明顯的分異趨勢。洋底輝長岩為深部岩漿侵入作用的產物，是與大洋中脊玄武岩相對應的深成岩。輝長岩主要采自洋底斷裂帶的崖壁處。在赤道大西洋的羅曼什斷裂帶中，發現有含霓石的鹼性輝長岩。在大西洋中脊還發現閃長岩與輝長岩、蛇紋岩組成的斷層角礫岩相伴生。熱液蝕變在大洋中脊的輝長岩中極為常見。主要的蝕變作用有角閃石化、蛇紋石化和葡萄石化等。大洋安山岩指鈉質斜長石和單斜輝石組成的一種中性火山岩，也稱冰島岩，缺少紫蘇輝石和角閃石。見於某些無震海嶺，但數量甚少。它與島弧或陸緣的安山岩相比，含鉀量（1%左右）較低，Na2O/K2O比值及含鐵量甚高。這些特徵表明，大洋安山岩與拉斑玄武岩有成因上的聯繫。花崗質岩石為SiO2過飽和的岩石，SiO2含量一般高於60%。在洋底花崗質岩石不多見，在大西洋和太平洋的海底岩樣中偶有發現。主要礦物為石英（20～45%）、鉀長石（5～10%）和斜長石，亦可見少量角閃石、黑雲母和輝石。在大西洋中脊曾發現閃長岩與蛇紋岩、輝長岩組成的斷層角礫岩相伴生。鹼性岩石除前述板內的鹼性玄武岩外，尚有橄欖粗安岩、粗面玄武岩、粗面岩和響岩等，主要見於無震海嶺、海山和大洋島。這些富含鹼質的岩石可出現鈦輝石、霞石和其他似長石，可能是鹼性玄武岩漿分異的產物。變質岩沿大洋中脊軸部，還發現有變質岩類，如變玄武岩、變輝長岩、綠片岩、細碧岩、角閃岩和蛇紋岩等，主要為基性岩、超基性岩變質而成。常見的蝕變類型有沸石化、鈉長石化、綠泥石化及蛇紋石化等。這種蝕變作用往往只改變岩石的成分，而不改變岩石的原生結構。海底熱液礦床的形成便與這類熱液活動有關。成因一般認為在深約數十至一百公里的洋底岩石圈以下為高溫的軟流圈，它具有緩慢的流動性，其成分大致相當於二輝橄欖岩。在大洋中脊下方形成地幔對流的上升流，軟流圈地幔物質在上涌的過程中，由於負荷壓力的減小，部分熔融產生拉斑玄武岩漿，溢出海底就形成廣布的玄武岩被。板塊內部玄武岩漿的形成，可能與熱點或地幔柱有關。拉斑玄武岩漿和鹼性玄武岩漿，可出現程度不同的分異作用，生成一些中、酸性和鹼性岩石。加之在深部物質上涌過程中，帶上一些超基性物質，或者在某些部位，由於構造作用和侵入作用而導致超基性岩或基性岩的侵位，就造成了洋底岩石在類型和分布上的複雜圖景。
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