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海洋地球物理与海底构造学 (19)

20世纪40年代中后期,已经积累了有关大西洋、太平洋海 底地形、海底沉积以及大陆边缘地质结构的大量资料。
20世纪40年代末期,谢泼德的《海底地质学》,苏联克列 诺娃的《海洋地质学》和奎年的《海洋地质学》先后问世。海洋 地质学成为一门独立学科。
二次世界大战后海洋地质与海洋地球物理学发展迅速。野 外勘探调查已远远超出近岸区进入深水区,甚至进入大洋。彻底 改变了我们对海底地质过程、海底构造特性的认识。同时也改变 了我们发现和开采海底资源的方法。
1950~1958年,苏联“勇士”号点,还采集海底长柱状样研究了lOOO万年 来的气候演变和地质历史。
大规模的海洋地球物理调查提供了大量资料。人们发现, 洋底沉积层极薄,大洋地壳的结构与大陆地壳截然不同;特别是 环绕全球的大洋中脊体系与条带状磁异常的发现具有深远意义。 20世纪60年代初期,赫斯和迪茨在上述发现的基础上分别提出 海底扩张说。1963年,瓦因和马修斯用海底扩张说解释海底条 带状磁异常的成因。1965年,威尔逊提出转换断层的概念。
第二次世界大战期间,由于海上战争的需要,许多国家致 力于海底地形研究,绘制了一批详细的海底地形图;并大力开展 声在水中传播规律的研究,为发展海洋地震勘探技术打下了基础。 战后,由于海底油田开发的需要,海洋地质调查蓬勃发展。
1947~1948年,瑞典国立海洋研究所所长彼得松率领瑞典 “信天翁”号作环球深海考察,采用真空式活塞取样管取得长达 23米的柱状样,研究了大洋沉积物的结构、厚度和沉积速率, 并采用人工地震法研究海底构造。
单靠设备,只能培养出“粉末”地质学 家、“探针”地质学家、“汽车”地质学家。
毛主席说过,决定战争胜利的不是一两 件新式武器,而是人。
人才的关键是大脑。是毫不懒惰的大脑, 勤于思考的大脑,富有创新的大脑。
1952~1953年期间,美国地质学家梅纳德和迪茨发 现东北太平洋的大型断裂带,以后发现这种断裂带在世 界各大洋有广泛的分布。这是提出转换断层概念的重要 依据。
20世纪50年代初期,回声测深技术大为改进,高分辨率的 精密声呐投入使用,测程达万米,为编制各大洋洋底地形图提供 了可靠的手段。同时,重力、磁法和地震探测等地球物理仪器也 获得较大改进。
今天,国内各地质学重点实验室,装备 的仪器、设备大多是国际一流的。不过,这 并不等于说,单靠这些仪器、设备就能培养 出一流的人才。
“挑战者”号之后的几十年间,海洋地质的研究进展甚微。 1925~1927年,德国“流星”号调查船远航南大西洋,首次采用 电子回声测深技术揭示了深洋底崎岖不平的地形,发现了纵贯整 个大西洋的中央海岭;又用柱状取样管取样,进行样品的岩石学 和矿物学研究,并首次推算了深海区的沉积速率。
最早的世界海洋地磁等偏图是由Edmond Halley在16981701 四 年 间 利 用 海 军 舰 艇 Paramore 号 进 行 三 次 科 学 考 察 后 于 1702年发表的。作为以等值线形式发表的第一张地球物理测量 成果图,它是当时在天文定位和地物目测不可能时进行航海的基 础。然而磁偏角是随时间变化的,Halley认为这与地球深部相 对于其外壳向西旋转有关,这是动态行星的思想,至今仍为现代 地磁学的核心思想。对海洋磁偏角的测定从Halley时代一直延 续,提供了很多地磁场长周期变化及其起源的信息。
1876年C.W.Siemens用重力测深计进行了水深测量实验。由 于测量精度不如铅锤测深精度而没有得到推广。大约50年后, F.A.Vening Meinesz在潜艇上利用钟摆装置测定重力,揭示了 与构造过程有关的洋底密度存在侧向变化。
20世纪20~30年代,荷兰地球物理学家芬宁·梅因纳斯等使 用潜艇在爪哇海沟和波多黎各海沟进行海洋重力测量,发现了与 海沟有关的显著的重力负异常。这对海底构造,乃至全球构造理 论的发展具有重大意义。
由于上述发现使一度衰落的大陆漂移说重新复活,大陆漂 移的活动论思想在地学界逐渐取得主导地位,并导致1967~ 1968年,摩根、麦肯齐和勒皮雄等提出板块构造说。板块构造 理论是海洋地质研究结出的硕果,它从根本上动摇了以固定论哲 学为基础的地槽论的统治,被称为地学的一场“革命”。
1964年,美国一些研究单位发起成立地球深层取样联合海洋 机构,1968年组织了深海钻探计划。该计划在15年期间历经96 个航次,航程超过60万公里,钻井逾千口,至1985年出版了深 海钻探初步报告80余卷。这项计划验证了板块构造模式的一些 要点,发现了许多新资料,促进了大洋地层学的发展。
海洋覆盖面积约占地球表面积的71%。它是全球地质构造 的重要组成部分,也是现代沉积作用的天然实验室。海底蕴藏着 丰富的矿产资源,是人类未来的重要资源基地。
1.2 海洋的基本知识 3.海洋地质与地球物理学概述
一、海洋地质与地球物理学发展简史
1872~1876年英国“挑战者”号进行环球海洋调查,第一次 取得深海样品,发现了深海软泥和锰结核。1891年由英国的默里 和比利时的勒纳尔将这次凋查成果编制成第一幅世界大洋沉积分 布图及写成《海洋沉积》一书,标志着近代海洋地质研究的开始。
20世纪30年代,陆地电法和地震法被应用于海洋。C.Schl umberger,M.Schlumberger和E.G.Leonardon为了能从电流差和 势能差中得到基岩的深度,于1934年在离阿尔及利亚附近海域 使用了海底电缆。1937年,M.Ewing,A.P.Crary和H.M.Rutherf ord在美国东部的浅水区进行了开创性的地震测量。1938年,E. C.Bullard和T.F.Gaskell在英国西南部的浅水区也进行了地震 测量。通过测定水下爆破产生的弹性波的传播过程,来确定大陆 架下低速沉积厚层的位置,为近海石油工业发展奠定了基础。
第一章 海洋圈层的相互作用
1.2 海洋的基本知识 3.海洋地质与地球物理学概述
海洋地质与地球物理学是研究地壳被海水淹没部分的物质组 成、地质构造和演化规律的学科。研究内容涉及海岸与海底的地 形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿 产资源。它是地质与地球物理学的一部分,又与海洋学有密切联 系,是地质地球物理学与海洋学的边缘科学。
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