第八节 大洋发展阶段
海底扩张说认为，当今地球上的各个大洋都有一个发生、发展和漂移演化的过程，它们各自处于不同的历史发展阶段。
前已述及，大约2.5亿年前，全球只有一个古陆——联合古陆和一个大洋——泛大洋即古太平洋。当时还没有大西洋和印度洋，现今的大西洋和印度洋是联合古陆裂解后形成的，因此，它们是年轻的大洋，其年龄不大于1.8亿年。现今的太平洋是泛大洋的剩余部分，从洋盆的地史看，它可以追溯到7亿年左右的元古代，然而深海钻探和洋底条带状磁异常的年龄测定表明，太平洋洋底年龄不大于2.0亿年，如此则洋盆是老化的，海水是古老的，洋底却是年轻的。物质不灭，洋盆中的古老洋底到哪儿去了呢？通过大量海洋地质及海洋地球物理探测，发现更古老的太平洋洋壳都已通过洋缘的俯冲作用又重新潜没于地幔之中了！事实上当地球表面积恒定不变时，随着大西洋和印度洋的张开，太平洋势必要收缩合拢，否则地球表面就会一直膨胀下去了，此于现今地球的近似球形有矛盾。至于收缩量，据有关测算，中生代以来，从古太平洋演变到现今的太平洋，其面积大约减少了1/3，也就是说，大西洋和印度洋的面积向西扩展了原古太平洋的1/3，即每年有大约2km2的地球表面积被消减或被压缩了。
表4.1 大洋盆地的生命周期及演化阶段
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阶段（期） |
实例 |
主导运动 |
特征形态 |
沉积物 |
火成岩 |
变质作用 |
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胚胎期（Ⅰ） |
东非裂谷 |
抬升 |
断块隆起（裂谷） |
很少 |
拉斑玄武岩溢流，碱性玄武岩中心 |
甚轻 |
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幼年期（Ⅱ） |
红海亚丁湾 |
扩张 |
断块隆起（狭窄海洋） |
陆棚沉积蒸发岩 |
拉斑玄武岩洋底，碱性玄武岩岛屿 |
甚轻 |
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壮年期（Ⅲ） |
大西洋 |
扩张 |
洋中脊 |
陆架沉积物（冒地槽型沉积） |
拉斑玄武岩洋底，碱性玄武岩岛屿 |
轻 |
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衰老期 （Ⅳ） |
太平洋 |
收缩 |
岛屿—海沟 |
岛弧沉积物（优地槽型沉积） |
安山岩，大陆边缘为安山岩及花岗闪长岩 |
局部规模大 |
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终结期（Ⅴ） |
地中海 |
收缩与抬升 |
年青山脉 |
蒸发岩、红层碎屑岩、岩楔 |
安山岩，大陆边缘为安山岩及花岗闪长岩 |
规模大 |
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残痕期（Ⅵ） |
喜马拉雅山（地缝合线） |
收缩与 抬升 |
年青山脉 |
红层 |
很少 |
大规模 |
胚胎期的典型代表是东非（大）裂谷系，虽然它还没有生成洋壳，但已日渐张开，裂谷的中心块体（地堑）已沉降下去[图4.29（a）]。幼年期的代表是红海[图4.29（b）]、亚丁湾以及加利福尼亚湾。深海钻探23B航次证实，近240万年以来，红海海盆以0.9cm/a的速率在扩张，为狭窄的年青洋盆，已出现新生洋壳。加利福尼亚湾内的轴部盆地也是经过近400万年的海底扩张形成的。挪威海、巴芬湾也是幼年期的早期实例。壮年期的典型代表是大西洋[图4.29（c）]，它在侏罗—白垩纪时代开始张开，发育至今已十分成熟，具有现代大洋的一切特征，中部为大西洋中脊，中脊轴部有裂谷，裂谷内不断溢出枕状和绳状拉斑玄武岩。印度洋和南大洋也是壮年期的例子[图4.29（d）]，但它的东北角已开始消减于爪哇海沟之下了。衰老期的典型代表是太平洋，它被视为是泛大洋（Panthalassa）的残余，虽然太平洋至今仍然是最大的大洋，但与它在二叠—三叠纪时所覆盖的除泛大陆以外的整个地球表面相比已小得多了，它现在正处于衰退阶段[图4.29（e）]。终结期的代表是地中海，它被视为古特提斯海的残余海盆，至少在中新世时曾干枯过，在距今约500万年时，因直布罗陀海峡被冲破，大西洋海水复又注入了地中海。黑海和里海也是终结期的例子。残痕期的典型代表是喜马拉雅山，印度河—雅鲁藏布江构造线便是大洋封闭后留下的疤痕——地缝合线，是洋脊削减之后大陆碰撞的结果[图4.29（f）]。可见大洋的发展过程呈现为张开—闭合—再张开—再闭合的旋回演化模式。所谓旋回即大洋发展的阶段性和周期性的简称。这一模式首先被加拿大地球科学家J．T．威尔逊所认识、所发展。为纪念他的这一功绩，地球科学界将这一旋回模式称为威尔逊旋回。现已有地质证据证明，这一旋回曾沿着造成现代大西洋分裂处出现过，也就是说，在那里有一个先前的“原大西洋”。
威尔逊旋回不仅为大洋的发生、发展提供了比较圆满的解释，而且也成为重建古大陆的理论基础。