20Ma以来Mohns洋中脊的非对称扩张速率与地壳结构

摘要：

超慢速扩张的Mohns洋中脊共轭两侧的地球物理场与地壳结构具有显著的非对称性.利用我国第五次北极科学考察采集的水深、重力与磁力数据,结合历史资料,我们计算了14条垂直Mohns洋中脊剖面的扩张速率、剩余水深、剩余地幔布格重力异常(RMBA)、地壳厚度和非均衡地形.对洋中脊共轭两侧以上计算结果的进一步对比发现,Mohns洋中脊两侧整体(下文均指同一地质时刻各剖面的平均值)的非对称性呈现明显的两段性:20～10.5 Ma,相比Mohns洋中脊东侧,西侧的扩张速率更慢、地壳更厚、非均衡地形更低;10.5～0 Ma,扩张速率、地壳厚度和非均衡地形的非对称的极性与20～10.5 Ma期间完全相反.后一阶段,整体扩张速率在西侧更快、剩余水深更浅,但是对应更薄的地壳和更高的非均衡地形.我们推断前者为冰岛沿Kolbeinsey洋中脊的作用增厚了Mohns洋中脊西侧地壳并使得洋中脊向西侧跳动,而后一阶段反映了岩浆供给减少后西侧集中的构造活动导致的更多的拉伸与隆升.沿各剖面上,10.5～0 Ma期间构造活动集中的洋中脊西侧均具有薄地壳和高非均衡地形,但构造拉伸的增加并不总是对应增快的扩张速率.岩浆在浅部更多地向东侧的分配以及洋中脊向西侧的跳动可能使得东西两侧具有相近的扩张速率.

关键词：Mohns洋中脊、非对称扩张、扩张速率、地壳厚度、非均衡地形

所属期刊栏目：61

分类号：P738;P313(海洋基础科学)

资助基金：国家自然科学基金“北冰洋Mohns洋中脊的非对称扩张机制研究”41376069;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目QNYC201503;南北极环境综合考察与评估专项“北极海域地球物理考察”CHINARE-03-03项目联合资助

在线出版日期：2018-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：3263-3277