幾乎不發生或很少有火山、地震活動的海底山系。又稱不活動海嶺。是與具有明顯火山和地震活動的大洋中脊(活動海嶺)截然不同的海嶺類型。

  無震海嶺為長形隆起,綿延700~5 000千米,寬250~400千米,高出洋盆2 000~4 000米,局部露出海面成為大洋島,如夏威夷群島。無震海嶺地形一般起伏不大,頂面較平坦,兩坡較陡,橫斷面呈不對稱狀。它們與大洋中脊不同,主要分佈在巖石石圈板塊內部,構成相對穩定,很少或幾乎不發生現代火山活動和地震,沒有中脊中常見的裂谷和轉換斷層。重力異常一般呈正的自由空間異常,佈格異常與周圍洋盆相比較低。磁異常與洋盆的條帶狀異常不同,呈線狀、等軸狀或不規則形狀,說明無震海嶺的成因不同於正常洋殼,故無法根據磁異常得出海嶺的年齡。海嶺的熱流值大體與周圍洋盆相當或略高,一般在1.2~2.0微卡/(厘米2·秒)之間。

  構成無震海嶺的巖石與大洋中脊玄武巖有所不同。無震海嶺的巖石種類較多,有拉斑玄武巖、堿性玄武巖及其他堿性巖類和中酸性巖等。這可能是由於其巖漿源不同於大洋中脊玄武巖,以及巖漿的分異程度較高所致。

  地震資料表明,無震海嶺的地殼厚度較周圍洋盆大的多,一般可達20千米。無震海嶺多屬大洋型地殼,具有三層結構:第一層為深海沉積層,主要為碳酸鹽沉積和火山碎屑沉積;第二層為火山巖層;第三層為大洋層。一些無震海嶺是大量玄武巖覆於洋殼基底之上的產物,如皇帝海嶺、夏威夷海嶺、卡內基海嶺,但還有些無震海嶺的地殼屬性不明。另一些無震海嶺具有大陸地殼性質,由花崗巖質巖石構成,地殼厚度較大,有的可達30千米。這種海嶺露出海面構成島嶼者,稱作微大陸,如塞舌爾群島,它們可能是古陸的殘餘部分。

  無震海嶺在世界大洋分佈很廣,常以火山鏈的形式出現,較典型的有太平洋的夏威夷海嶺、皇帝海嶺、萊恩海嶺、土阿莫土海嶺、吉爾伯特海嶺和土佈艾海嶺;印度洋的東經九十度海嶺、馬斯克林海嶺、凱爾蓋朗海嶺;大西洋的鯨魚海嶺和裡奧·格蘭德海嶺以及北冰洋的羅蒙諾索夫海嶺。

  關於無震海嶺的成因有不同說法。有人認為它是地殼斷塊垂直運動產生的地壘構造;另一些人則認為是海底火山沿裂隙噴發的產物。J.T.威爾遜(1963)提出“熱點假說”,認為在上地幔巖漿源之上存在一些熱點,這些熱點的位置相對於板塊移動是固定不變的,從熱點不斷上湧巖漿物質,噴出到海底形成火山,當熱點上的巖石圈板塊發生移動時,原先形成的火山隨著板塊移離熱點而冷卻下來,在熱點處又形成新的火山。這樣,從熱點生成的火山隨著板塊運動而遷移,形成一列火山脊或火山鏈,構成無震海嶺。W.J.摩根(1972)根據地震、重力和熱流資料,進一步驗證瞭威爾遜的熱點說。認為在熱點下有一種地幔深部物質的圓柱狀上升流——地幔柱,這種地幔柱導致熱點處的重力值和熱流值升高,能把巖石圈抬起或穿透,形成熔巖流和火山–無震海嶺。深海鉆探結果證實瞭威爾遜的熱點假說。如太平洋皇帝海嶺最北段的明治海山最老沉積物年齡為7 000萬年,往南推古海山火山的年齡為6 700萬年,再往南仁德海山為5 600萬年,應神海山為5 500萬年,皇帝海嶺與夏威夷海嶺轉折處火山年齡為4 000萬年,中途島火山年齡約為2 000萬年(見圖)。說明上述火山年齡由北向南由老變新的遞變規律,表明巖石圈板塊及其上的火山是從南往北漂移過來的。

熱點成因的無震海嶺

  

推薦書目

 WILSON J T. Hypothesis of Earth's Behavior. Nature, 1963(198): 925~929.

 MORGAN W J, SHAGAM R, HARGRAVES R B, et al. Plate Motions and Deep Mantle Convection. Geological Society of America Mem, 1972, 132:7-22.