沿大洋中部穿透巖石圈的裂縫或裂谷兩側擴展、新生洋殼的理論。它認為地幔物質在這種裂縫帶下因軟流圈內的熱對流(見地幔對流說)上湧、侵入和噴出而形成新的洋殼,隨著這個作用不斷進行,新上湧侵入的地幔物質把原已形成的洋殼向裂谷兩側推移擴張,致使洋底不斷新生和更新。

  簡史 1949年H.貝尼奧夫在研究環太平洋深源地震分佈時發現,震源深度分佈構成一個自大洋向大陸方向的傾斜帶(見貝尼奧夫帶),標標志著大陸和大洋間有一重要構造運動面的關系。50年代中期,B.C.希曾提出大洋中部普遍存在中央海嶺,沿洋中脊存在全球裂谷系的洋底地貌特征。S.K.朗科恩發現瞭由巖石剩磁判定的古地磁極隨地質時代發生遷移,歐洲和美洲大陸可由古地磁極移曲線重合以及關閉現今大西洋而拼合一起,有力地支持瞭大陸水平漂移運動的存在(見大陸漂移說)。

  H.H.赫斯於1960年首先提出海底擴張說(見圖)。

隨後R.S.迪茨於1961年用海底擴張作用討論瞭大陸和洋盆的演化。赫斯於1962年對洋盆形成作瞭系統的分析和解釋。他明確強調地幔內存在熱對流,洋中脊下的高溫上升流使中脊保持隆起並有地幔物質不斷侵入、遇水作用成蛇紋石化而形成新洋殼,先存洋殼因此不斷向外推移,至 海溝、 島弧一線受阻於大陸而俯沖下沉、融熔於地幔,達到新生和消亡的消長平衡,從而使洋底地殼在2~3億年間更新一次。這一理論為 板塊構造學的興起奠定瞭基礎,觸發瞭地球科學的一場革命。

  證據 海底擴張說驗證主要的有以下兩個方面:①1963年F.J.瓦因和D.H.馬修斯用地磁場極性的周期性倒轉的地磁反向周期特征,對印度洋卡爾斯伯格中脊和北大西洋中脊的洋底磁異常特征作瞭分析。洋中脊區的磁異常呈條帶狀,正負相間,平行於中脊的延伸方向,並以中脊為軸呈兩側對稱,其順序與地磁反向年表一致。這就證明瞭洋底是從洋中脊向外擴展而成,洋底磁異常條帶因順序相同而具全球可對比性。②1965年J.T.威爾遜提出瞭轉換斷層的概念,這就使巖石圈水平位移成為可能,也因此闡明瞭洋中脊的擴張新生洋殼和海溝帶的洋殼俯沖消減的消長平衡關系,即擴張與消減速率相等。

  海底擴張作用以洋中脊為軸向兩側擴張,通常用擴張速率來表示其強度。一般以一側的速率來表示。測算結果表明,太平洋的擴張速率為每年5~7厘米,大西洋的擴張速率為每年1~2厘米。

  海底擴張說在大陸漂移說的基礎上,把洋中脊的擴張與海溝島弧的俯沖聯系起來,即認為大洋水體雖然是古老的,但洋底因不斷更新而具新洋殼,而大陸則是由不同時代的陸塊不斷裂解、拼合和增生而成。

  

參考書目

A.Cox,Plate Tectonics and Geomagnetic Reversals,Freeman,San Francisco,1973.

 A.Hallam,A Revolution in the Earth Sciences from Continental Drift to Plate Tectonics,Clarendon Press,Oxford,1973.