二、地球運行的方式-2(海底擴張)

2.海底擴張的發現

從1930年Wegener去世一直到年20世紀60年代，研究人員開發了探索地球系統的新工具，地質學進入了一個發現的時代。

2.1海底水深特徵

20世紀之前，對海底深度變化的研究是極其乏味的，測量深度的唯一方法是將一個系在纜索上的重物下放到海底進行探測，一次測量可能需要數小時。聲納的發明大大加快了深度測量的過程。當船上的發射器向海底發射聲波脈衝時，當回聲從海底反彈回船上的接收器時，這段時間就代表了海底的深度。當船隻航行時，用聲納可以獲得海底深度的連續記錄，並從記錄中得出水深剖面圖。通過獲得許多深海剖面，地質學家繪製出一幅深海地圖，顯示出海底的整體形狀。現代技術允許衛星從空間繪製水深圖。

海底水深圖

2.1.1大洋盆地

海洋盆地低於海平面，由廣闊的深海平原。大洋盆地和大陸之間的邊界稱為大陸邊緣。

2.1.2洋中脊

洋中脊是海底的山脈，其峰頂位於水下2.0至2.5公裡。洋中脊趨向於對稱，脊軸一側的水深是另一側的。洋中脊往往是分節的，以陡峭的懸崖為界的垂直裂縫。

2.1.3深海海溝

大洋中狹長的槽，被稱為深海海溝，其深度達到7到11公裡，位於海洋盆地的邊緣。有些海溝與大陸接壤，並不是所有的大陸邊緣都有海溝。

2.1.4海島和海山

海洋中火山爆發產生了火成巖的山峰，如果一個山峰的頂部高於海平面，它就形成了一個海洋島嶼，而如果它的頂部低於海平面，它就是一個海底山。海洋島嶼和海山通常呈鏈狀分布。

2.2大洋地殼的特徵

地質學家使用各種儀器來探測海洋地殼特徵的工作使人們認識到，海洋地殼上層，是由上覆海水沉澱下來的相對較薄的沉積物組成的。脊軸上幾乎沒有沉積物。沉積巖層從遠離洋中脊方向逐漸變厚。在沉積層之下，海洋地殼由玄武巖，一種濃密的灰色火成巖組成。研究人員還測量了在海底鑽孔的溫度。通過這些測量，他們計算出了熱流，熱量從地球內部上升的速率。通過比較許多地方的結果，研究人員了解到大洋中部山脊下面的熱流比深海平原下面的熱流要大。

2.2.1地震的分布

斷層是地殼上發生滑動的裂縫。大多數地震是由於斷層滑動，因為突然的運動產生了振動，這些振動以波的形式在地球上傳播，當這些波到達地面時，就會引起我們所感覺到的震動，這就是地震。

當地球內部的巖石突然斷裂和滑動，形成斷層，它會產生穿過地球並震動地表的衝擊波

當研究人員學會了如何找到地震的位置，就有可能繪製出顯示全球地震分布的地圖。地震不是隨機發生的，而是聚集在不同的帶中，稱為「地震帶」。地震帶沿海溝、洋中脊軸、部分斷裂帶和其他斷層分布。

1953年海洋盆地地震分布的地圖

2.3Harry Hess和他的『地理詩文』

Hess意識到以上觀測結果可能有助於回答大陸如何運動的問題。Hess開始思考海底沉積物厚度的含義。在海底發現的沉積物的厚度表明，海底不可能和地球一樣古老。洋中脊以外沉積物厚度的逐漸增加表明，洋中脊比深海平原更年輕。因此，Hess得出結論新的海底一定是在山脊上形成的，隨著時間的推移，海洋盆地會變得更寬。地震與洋中脊的聯繫提供了一個答案——海底一定是在脊處開裂。沿洋中脊軸的高熱流進一步表明，熔巖在發生分裂的區域下上升。

Hess把這些線索放在一起，提出大洋盆地是由一個被稱為海底擴展的過程形成的。根據Hess的觀點，新的海洋地殼由上升巖漿形成並遠離海脊。隨著時間的推移，海洋盆地可能會變得更寬，舊的海底在深海海溝處沉入地幔，這種運動產生了沿海溝觀察到的地震帶。這個假設看起來是如此優雅，赫斯把它稱為「地理勘測學的一篇文章」。

Hess的海底擴展的基本概念(1962年)，第一次引入了海洋盆地生長，但錯誤的認為只有地殼在運動