海溝

海溝

海溝(trench)是位於海洋中的兩壁較陡、狹長的、水深大於5000m(如模里西斯海溝5564m)的溝槽,是海底最深的地方,最大水深可達到一萬多米(馬里亞納海溝11034m)。

基本信息

資料

深度超過6000米的狹長的海底凹地。兩側坡度陡急,分布於大洋邊緣。如太平洋的菲律賓海溝、大西洋的波多黎各海溝等。
海溝多分布在大洋邊緣,而且與大陸邊緣相對平行。對於海溝的定義,

海溝海溝
目前科學家有許多不同的觀點。有人認為,水深超過6000米的長條形窪地都可以叫做海溝。另一些人則認為真正的海溝應該與火山弧相伴而生。世界大洋約有30條海溝,其中主要的有17條。屬於太平洋的就有14條。
地球上主要的海溝都分布在太平洋周圍地區,環太平洋的地震帶也都位於海溝附近。地球上最深、也是最知名的海溝是馬里亞納海溝,它位於西太平洋馬里亞納群島東南側,深度大約11,034米。1951年英國挑戰者Ⅱ號在太平洋關島附近發現了它。
在地質學上,海溝的產生被認為是海洋板塊和大陸板塊相互作用的結果。密度較大的海洋板塊以30度上下的角度插到大陸板塊的下面,兩個板塊相互摩擦,形成長長的"V"字型凹陷地帶。另外,科學家還認識到所有的海溝都與地震有關。環太平洋的地震帶都發生在海溝附近。這是因為海溝區的重力值比正常值要低,它意味著海溝下面的岩石圈被迫在巨大的壓力作用下向下沉降。

海溝特徵

海溝是岩石圈板塊的匯聚型板塊邊界(消亡邊界),大洋岩石圈板塊在此俯衝、消亡。主要分布於環太平洋地區,也見於印度尼西亞以西的印度洋和加勒比海域。在太平洋西部和印度洋,海溝與島弧平行排列;在太平洋東部,海溝與陸緣火山鏈相伴隨。海溝有以下特徵:
①海溝長一般在500~4500千米,寬40~120千米。地球上最深的馬里亞納海溝深達11,034米。海溝在平面上大多呈弧形向大洋凸出,橫剖面呈不對稱的V字型,近陸側陡峻,近洋側略緩。

海溝
馬里亞納海溝

②海溝兩側普遍具有階梯狀的地貌,地質結構複雜,發育藍閃石片岩相高壓低溫變質帶。海溝中的沉積物一般較少,主要包括深海、半深海相濁積岩。海溝是大洋地殼與大陸地殼之間的接觸過渡帶。
③海溝的兩面峭壁大多是不對稱的"V"字型,溝坡上部較緩,而下部則較陡峭。平均坡度為5度到7度。偶爾也會遇到45度以上的斜坡。
④海溝為重力負異常帶,自由空間異常值可低至-200毫伽以下,熱流值僅為1HFU左右,低於地殼平均熱流量。
⑤沿海溝分布的地震帶是地球上最強烈的地震活動帶。震源通常自洋側向陸側加深,構成自海溝附近向大陸方向傾斜的震源帶(見貝尼奧夫帶)。

地形特徵

海溝大洋海溝剖面示意圖
海溝長一般在500~4500千米,寬40~120 千米。地球上最深的馬里亞納海溝深達11034米。海溝在平面上大多呈弧形向大洋凸出,橫剖面呈不對稱的V字型,近陸側陡峻,近洋側略緩。海溝兩側普遍具階梯狀的地貌,地質結構複雜,發育藍閃石片岩相高壓低溫變質帶。海溝中的沉積物一般較少,主要包括深海、半深海相濁積岩。海溝是大洋地殼與大陸地殼之間的接觸過渡帶。
海溝的兩面峭壁大多是不對稱的“V”字型,溝坡上部較緩,而下部則較陡峭。平均坡度為5度到7度。偶爾也會遇到45度以上的斜坡。海溝為重力負異常帶,自由空間異常值低達-200 毫伽以下,熱流值僅為1HFU左右,低於地殼平均熱流量。沿海溝分布的地震帶是地球上最強烈的地震活動帶。震源通常自洋側向陸側加深,構成自海溝附近向大陸方向傾斜的震源帶(見貝尼奧夫帶)。
海溝分布在活動大陸邊緣,主要見於環太平洋地區。在太平洋西部,海溝與島弧平行排列;在太平洋東緣,海溝與陸緣火山弧相伴隨。大西洋和印度洋也有少數海溝。環太平洋的地震帶也都位於海溝附近。地球上最深、也是最知名的海溝是馬里亞納海溝,它位於西太平洋馬里亞納群島東南側,深度大約11,034米。1951年英國挑戰者Ⅱ號在太平洋關島附近發現了它。
海溝與島弧緊密共生構成統一的弧溝系。大多數海溝位於島弧向洋一側;也有少數海溝見於島弧陸側的邊緣盆地中,如南海東緣的馬尼拉海溝、所羅門海的新不列顛海溝和珊瑚海的新赫布里底海溝等。這些海溝除長度較小外,其他形態特點與一般海溝無異。
一般來說,海溝的形狀多為弧形或者直線形,長150千米到4500千米,寬40千米到120千米,水深在6000米到11000米之間。海溝的兩面峭壁大多是不對稱的"V"字型,溝坡上部較緩,而下部則較陡峭。平均坡度為5度到7度。偶爾也會遇到45度以上的斜坡。

海溝主要分布在活動的大陸邊緣。世界上最重要的海溝,幾乎都聚集在太平洋。世界最深點所在地-瑪利亞那海溝,就在太平洋西部。大西洋的波多黎哥海溝和南桑威奇海溝所處位置都是在大洋邊緣。
在地質學上,海溝被認為是海洋板塊和大陸板塊相互作用的結果。密度較大的海洋板塊以30度上下的角度插到大陸板塊的下面,兩個板塊相互摩擦,形成長長的"V"字型凹陷地帶。另外,科學家還認識到所有的海溝都與地震有關。環太平洋的地震帶都發生在海溝附近。這是因為海溝區的重力值比正常值要低,它意味著海溝下面的岩石圈被迫在巨大的壓力作用下向下沉降

地形變動

海溝南所羅門海溝

地殼結構
海溝洋側坡是大洋盆地岩石圈的直接延續,地殼結構一般屬於正常的大洋地殼。海溝的軸部地殼開始增厚,但仍具有洋殼的3層結構。軸部地殼增厚主要是由於層 3增厚的結果。層3厚度可達7~9公里,比標準洋殼的層3(4~5公里)厚。有的海溝軸部莫霍面的深度超過海面之下20公里,如千島-堪察加海溝和湯加海溝。 但也有軸部地殼無明顯增厚的,如琉球海溝和阿留申海溝。自軸帶向陸一側,地殼厚度普遍急劇增大。海溝大體上是大洋地殼與大陸地殼(或過渡型地殼)之間的接觸過渡帶。
地震活動
海溝及其伴生的火山弧,位於板塊俯衝邊界,有強烈的地震活動。震源通常自洋側向陸側加深,構成自海溝附近向大陸方向傾斜的震源帶,稱為貝尼奧夫帶,其形成與板塊俯衝作用有關。海溝本身主要為淺源地震帶。大量的淺源地震發生於海溝陸側坡一帶。其震源機制多數顯示為逆斷層型,反映了俯衝板塊與上覆板塊之間的匯聚擠壓作用。淺源地震也見於海溝軸部和洋側坡。在洋側坡和外緣隆起,地震震源機制多顯示引張作用。這可能是由於大洋板塊俯衝下彎,使彎曲部凸面的板塊表層處於伸張狀態所致。中、深源地震則主要分布在火山弧及弧後地區。

日本海洋研究開發機構的研究小組日前報告說,此前被認為不會發生地震的海溝周邊海底,也有可能成為震源,海溝附近發生的地震會持續較長時間。由於這種地震會使海溝附近的海底地形發生變化,所以有可能引發巨大海嘯。
重力與磁異常
20世紀20~30年代,荷蘭學者F.A.芬寧·梅因納斯首先發現海溝是重力負異常帶。自由空間異常與均衡異常最低值位於海溝軸部或略偏陸側。自由空間異常低達-200毫伽以下,顯示出海溝地區的地殼均衡狀態遭到劇烈破壞。負重力異常表明:在均衡調整作用下,該帶具有上浮而使海溝地形消失的趨勢。但板塊的俯衝沉潛作用與均衡上浮力相對抗,使深邃的海溝地形得以維持。俯衝作用使海底岩石圈下陷,並代之以增厚的水層,必然會導致重力值降低。故負重力異常的存在也為俯衝作用的存在提供了佐證。外緣隆起則伴有不大的重力正異常。有的海溝未發現磁異常,或僅有微弱的正或負的磁異常。有的海溝(如阿留申海溝和日本海溝)已發現條帶狀磁異常與海溝軸斜交,條帶狀磁異常越過海溝軸,延伸入海溝內壁下數十公里,其異常幅度向陸側逐漸降低。這可能是大洋板塊向陸側俯衝的反映。
熱流
海溝是冷板塊的下潛處,其熱流值低達1微卡/(厘米2·秒)以下。由於岩石的熱導率極低,俯衝的速度卻較快,下插板塊的溫度就比同深度的地幔的溫度低得多,海溝及海溝內壁附近出現很低的地溫梯度和熱流值,所以海溝本身缺乏火山活動,海溝深部可出現高壓低溫變質作用。而海溝向火山弧的方向,熱流值卻顯著升高。

主要標誌

在現代海溝的研究基礎上,古海溝的鑑定有3個主要標誌:蛇綠岩套;高壓低溫變質帶,以藍閃石片岩為特徵,發育擠壓和剪下構造;混雜岩。板塊俯衝作用常被用於解釋海溝成因。但海溝的形成與俯衝的機理相當複雜,仍有待於深入綜合研究。

分布區域

世界大洋主要海溝和海槽(深度超過5000米者)
(一)太平洋 

(圖)海溝

(圖)海溝

(圖)海溝

(圖)海溝

(圖)海溝

(圖)海溝


(二)大西洋
(圖)海溝 (圖)海溝 (圖)海溝

(三)印度洋
(圖)海溝 (圖)海溝 (圖)海溝

(四)北冰洋
(圖)海溝 (圖)海溝 (圖)海溝

相關資料

世界上10條最深海溝:
(1)太平洋馬里亞納海溝:最深11034米,為目前所知最深之海溝,也是地殼最薄之所在。該海溝地處北太平洋西方海床,位於北緯11°21′、東經142°12′,即靠近關島的馬里亞納群島的東方。此海溝為兩大陸板塊輻輳之潛沒區,太平洋板塊於此潛沒於菲律賓板塊之下。海溝底部于海平面下之深度,遠勝珠穆朗瑪峰海平面上之高度。
(2)太平洋湯加海溝:最深10882米,在太平洋中南部湯加群島以東,北起薩摩亞群島,南接克馬德克海溝,全長1,375公里,寬約80公里。平均深6,000米,最深達10,882米。
(3)太平洋日本海溝:最深10682米,在太平洋西北部,日本群島東側南北分布的海溝。北連千島海溝,南接伊豆諸島東側小笠原群島附近的海溝。長890公里,寬100公里。平均深度6,000米。本州島鹿島灘東部深8,412米,最深處在伊豆諸島東南側。
(4)太平洋千島海溝:最深10542米,是在太平洋千島群島附近的一個海溝。
(5)太平洋菲律賓海溝:最深10497米,位於菲律賓群島以東的海溝,從呂宋島之東北方

馬里亞納海溝馬里亞納海溝
伸延至印尼哈馬黑拉的摩鹿加群島,長約1,320公里,寬約30公里。菲律賓海溝形成的原因是板塊的碰撞,由玄武岩組成的較重的菲律賓板塊以每年16厘米的速度沉到由花崗岩組成較輕的歐亞板塊之下。兩塊板塊的交匯之處就是菲律賓海溝。
(6)太平洋克馬德克海海溝:最深10047米,長約1500公里,平均寬度60公里。
(7)大西洋波多黎各海溝:最深9219米,位於大西洋北部,波多黎各島北9218公里,長約1550公里,平均寬度120公里。
(8)太平洋新赫布里底海溝:最深9174米,位於萬那杜島(新赫布里底島)與新喀里多尼亞島之間的珊瑚海邊緣。長約1200公里,平均寬度70公里。
(9)太平洋布乾維爾海溝:最深:9140米,位於太平洋西南面,布乾維爾島以西9140公里。
(10)太平洋雅浦海溝:最深8850米,位於太平洋西部,帛琉群島與馬里亞納海溝之間,雅浦島東北8850公里。

海溝列表

海溝 所屬大洋 位置
阿留申海溝 太平洋 美國阿拉斯加州西南方
亞速海溝(最淺海溝) 大西洋 地中海與大西洋接觸地
開曼海溝 大西洋 加勒比海西部
希古蘭吉海溝 太平洋 紐西蘭以東
伊豆-小笠原海溝 太平洋 伊豆-小笠原列島以東
日本海溝 太平洋 日本之東北
爪哇海溝 印度洋 爪哇島以南
克馬德克海溝 太平洋 克馬德克群島以東
千島-堪察加海溝 太平洋 千島群島和堪察加半島南端以東

海溝建造

在地球的建造和演變過程中,有大量的小行星、彗星和流星體等小天體瘋狂地轟擊著我們的地球!這些小行星、彗星和流星體的尺度大到數十千米、數百千米,小到數十厘米、數厘米。甚至還有那瀰漫於太空的礫石和砂塵顆粒。這些小天體在長達千百萬年、甚至數億年向地球轟擊的過程中,逐漸地建造出來了陸地、山脈、山峰和陸性島嶼,小天體帶來的水冰融化形成了海洋。
小天體對地球狂轟亂炸使得大陸區域的礦物岩石數量劇增,並被撞擊下沉建造出來了大陸根。同時,與大陸相對的大洋底被撞開了大裂縫,地下的岩漿從這裡湧出形成了大洋中脊。在長期的轟炸過程中,大洋中脊又多次向兩側擴張,形成了海底擴張的壯麗景觀!在大陸被猛烈撞擊並下沉的同時,在剪下力及振動力的作用下,又建造出來了環洋海溝、環島海溝、島弧和環洋火山地震帶。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們