กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

สันกลางมหาสมุทร

สันกลางมหาสมุทร ( MOR ) คือระบบภูเขาใต้ทะเลที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกโดยทั่วไปมีความลึกประมาณ 2,600 เมตร (8,500 ฟุต) และสูงขึ้นประมาณ 2,000 เมตร (6,600 ฟุต)

สันกลางมหาสมุทร

ภาพตัดขวางของสันกลางมหาสมุทร (ภาพตัดขวาง)

สันกลางมหาสมุทร ( MOR ) คือระบบภูเขาใต้ทะเลที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกโดยทั่วไปมีความลึกประมาณ 2,600 เมตร (8,500 ฟุต) และสูงขึ้นประมาณ 2,000 เมตร (6,600 ฟุต) เหนือส่วนที่ลึกที่สุดของแอ่งมหาสมุทรลักษณะทางธรณีวิทยานี้เป็นบริเวณที่การขยายตัวของพื้นทะเลเกิดขึ้นตามแนวรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกที่แยกออกจากกันอัตราการขยายตัวของพื้นทะเลเป็นตัวกำหนดรูปร่างของยอดสันกลางมหาสมุทรและความกว้างของสันกลางมหาสมุทรในแอ่งมหาสมุทร

การก่อตัวของพื้นทะเลและธรณีภาค ใต้มหาสมุทรใหม่ เกิดจาก การไหลขึ้น ของเนื้อโลกอันเนื่องมาจากการแยกตัวของแผ่นเปลือกโลก เนื้อโลกหลอมเหลวจะไหลขึ้นมาเป็นแมกมา ณ บริเวณที่อ่อนแอเป็นเส้นตรงระหว่างแผ่นเปลือกโลกที่แยกตัวออกจากกัน และกลายเป็นลาวา ก่อให้เกิด เปลือกโลกและธรณีภาคใต้มหาสมุทรใหม่เมื่อเย็นตัวลง

สันเขาใต้มหาสมุทรแห่งแรกที่ถูกค้นพบคือสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติกซึ่งเป็นศูนย์กลางการขยายตัวของแผ่นเปลือกโลกที่แบ่งแอ่งมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือและใต้ ตำแหน่งของมันเป็นเหตุผลที่ทำให้ได้ชื่อว่า "สันเขาใต้มหาสมุทร" ศูนย์กลางการขยายตัวของแผ่นเปลือกโลกส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ตรงกลางแอ่งมหาสมุทรที่มันอาศัยอยู่ แต่โดยทั่วไปแล้วก็ยังถูกเรียกว่าสันเขาใต้มหาสมุทรอยู่ดี

การกระจายตัวของสันกลางมหาสมุทรทั่วโลก

สันเขากลางมหาสมุทรทั่วโลกเชื่อมต่อกันด้วยขอบเขตแผ่นเปลือกโลก และร่องรอยของสันเขาที่พาดผ่านพื้นมหาสมุทรนั้นดูคล้ายกับรอยตะเข็บของลูกเบสบอลสันเขากลางมหาสมุทรส่วนใหญ่ของโลกเชื่อมต่อกันและก่อตัวเป็นสันเขามหาสมุทร ซึ่งเป็นระบบสันเขากลางมหาสมุทรระดับโลกที่เป็นส่วนหนึ่งของมหาสมุทร ทุกแห่ง ทำให้เป็นเทือกเขาที่ยาวที่สุด ในโลก เทือกเขาที่ต่อเนื่องกันนี้มีความยาว 65,000 กิโลเมตร (40,400 ไมล์) (ยาวกว่า เทือกเขาแอนดีส ซึ่ง เป็นเทือกเขาภาคพื้นทวีปที่ยาวที่สุด หลายเท่า) และความยาวทั้งหมดของระบบสันเขามหาสมุทรคือ 80,000 กิโลเมตร (49,700 ไมล์) [ 1 ]

คำอธิบาย

แผนที่ของมารี ธาร์ปและบรูซ ฮีเซนวาดโดยไฮน์ริช ซี. เบรานน์ (1977) แสดงให้เห็นลักษณะภูมิประเทศของพื้นมหาสมุทรพร้อมระบบสันกลางมหาสมุทร
สันเขาใต้มหาสมุทร ซึ่งมีแมกมาผุดขึ้นมาจากห้องใต้ดิน ก่อตัวเป็นแผ่นเปลือกโลกใต้มหาสมุทร ใหม่ ที่แผ่ขยายออกไปจากสันเขา
เขตแนวรอยแยกในอุทยานแห่งชาติทิงเวลลีร์ประเทศไอซ์แลนด์ เกาะนี้เป็นส่วนหนึ่งของสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติกที่อยู่เหนือระดับน้ำทะเล หมายความว่าสันเขานี้สูงขึ้นเหนือระดับน้ำทะเลในบริเวณนี้

สัณฐานวิทยา

ที่จุดศูนย์กลางการแผ่ขยายบนสันกลางมหาสมุทร ความลึกของพื้นทะเลอยู่ที่ประมาณ 2,600 เมตร (8,500 ฟุต) [ 2 ] [ 3 ]ที่ด้านข้างของสันเขา ความลึกของพื้นทะเล (หรือความสูงของตำแหน่งบนสันกลางมหาสมุทรเหนือระดับฐาน) มีความสัมพันธ์กับอายุ (อายุของธรณีภาคที่วัดความลึก) ความสัมพันธ์ระหว่างความลึกและอายุสามารถจำลองได้โดยการเย็นตัวของแผ่นธรณีภาค[ 4 ] [ 5 ]หรือครึ่งพื้นที่ของเนื้อโลก[ 6 ]การประมาณที่ดีคือ ความลึกของพื้นทะเล ณ ตำแหน่งบนสันกลางมหาสมุทรที่กำลังแผ่ขยายนั้นเป็นสัดส่วนกับรากที่สองของอายุของพื้นทะเล[ 6 ]รูปร่างโดยรวมของสันเขาเป็นผลมาจากสมดุลของแพรตต์ : ใกล้กับแกนของสันเขา มีเนื้อโลกที่ร้อนและมีความหนาแน่นต่ำคอยรองรับเปลือกโลกมหาสมุทร เมื่อแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรเย็นตัวลง ห่างจากแกนสันเขาชั้นหินแข็ง ของเนื้อโลกมหาสมุทร (ส่วนที่เย็นกว่าและหนาแน่นกว่าของเนื้อโลก ซึ่งรวมกับเปลือกโลก ประกอบเป็นแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทร) จะหนาขึ้น และความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นพื้นทะเลที่เก่ากว่าจึงอยู่ใต้ชั้นวัสดุที่หนาแน่นกว่าและลึกกว่า[ 4 ] [ 5 ]

อัตราการขยายตัวคืออัตราที่แอ่งมหาสมุทรขยายตัวเนื่องจากการขยายตัวของพื้นทะเล อัตราเหล่านี้สามารถคำนวณได้โดยการทำแผนที่ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กในทะเลที่ครอบคลุมสันกลางมหาสมุทร เมื่อหินบะซอลต์ที่ตกผลึกซึ่งถูกดันออกมาจากแกนสันกลางเย็นตัวลงต่ำกว่าจุดคูรีของออกไซด์เหล็ก-ไทเทเนียมที่เหมาะสม ทิศทางของสนามแม่เหล็กที่ขนานกับสนามแม่เหล็กโลกจะถูกบันทึกไว้ในออกไซด์เหล่านั้น ทิศทางของสนามที่ถูกเก็บรักษาไว้ในเปลือกโลกใต้มหาสมุทรประกอบเป็นบันทึกของทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากสนามได้เปลี่ยนทิศทางในช่วงเวลาที่ทราบตลอดประวัติศาสตร์ รูปแบบของการกลับทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกในเปลือกโลกใต้มหาสมุทรจึงสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้อายุได้ เมื่อทราบอายุของเปลือกโลกและระยะห่างจากแกนสันกลาง อัตราการขยายตัวก็สามารถคำนวณได้[ 2 ] [ 3 ] [ 7 ] [ 8 ]

อัตราการขยายตัวอยู่ระหว่างประมาณ 10–200 มม./ปี[ 2 ] [ 3 ]สันเขาที่ขยายตัวช้า เช่น สันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก ขยายตัวไปได้ไม่ไกลนัก (แสดงลักษณะที่ชันกว่า) เมื่อเทียบกับสันเขาที่ขยายตัวเร็ว เช่นสันเขาแปซิฟิกตะวันออก (ลักษณะที่ค่อยเป็นค่อยไป) ในช่วงเวลาและการเย็นตัวที่เท่ากัน และส่งผลให้ความลึกของพื้นทะเลเพิ่มขึ้น[ 2 ]สันเขาที่ขยายตัวช้า (น้อยกว่า 40 มม./ปี) โดยทั่วไปจะมีหุบเขาแยก ขนาดใหญ่ บางครั้งกว้างถึง 10–20 กม. (6.2–12.4 ไมล์) และมีภูมิประเทศที่ขรุขระมากที่ยอดสันเขา ซึ่งอาจมีความสูงชันได้ถึง 1,000 เมตร (3,300 ฟุต) [ 2 ] [ 3 ] [ 9 ] [ 10 ]ในทางตรงกันข้าม สันเขาที่ขยายตัวเร็ว (มากกว่า 90 มม./ปี) เช่น สันเขาแปซิฟิกตะวันออก ไม่มีหุบเขาแยก อัตราการขยายตัวของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนืออยู่ที่ประมาณ 25 มม./ปี ในขณะที่ใน ภูมิภาค แปซิฟิกอยู่ที่ 80–145 มม./ปี[ 11 ]อัตราสูงสุดที่ทราบคือมากกว่า 200 มม./ปี ใน ยุค ไมโอซีนบนสันเขาแปซิฟิกตะวันออก[ 12 ]สันเขาที่ขยายตัวในอัตรา <20 มม./ปี เรียกว่าสันเขาที่ขยายตัวช้ามาก[ 3 ] [ 13 ] (เช่นสันเขากักเกลในมหาสมุทรอาร์กติกและสันเขาอินเดียตะวันตกเฉียงใต้ )

ศูนย์กลางการแพร่กระจายหรือแกนมักเชื่อมต่อกับรอยเลื่อนแปลงสภาพที่วางตัวตั้งฉากกับแกน ด้านข้างของสันกลางมหาสมุทรในหลายแห่งมีรอยแผลเป็นที่ไม่ทำงานของรอยเลื่อนแปลงสภาพที่เรียกว่าเขตแตกหักในอัตราการแพร่กระจายที่เร็วขึ้น แกนมักจะแสดงศูนย์กลางการแพร่กระจายที่ทับซ้อนกันซึ่งไม่มีรอยเลื่อนแปลงสภาพเชื่อมต่อกัน[ 2 ] [ 14 ]ความลึกของแกนเปลี่ยนแปลงอย่างเป็นระบบ โดยมีความลึกที่ตื้นกว่าระหว่างการเลื่อน เช่น รอยเลื่อนแปลงสภาพและศูนย์กลางการแพร่กระจายที่ทับซ้อนกันซึ่งแบ่งแกนออกเป็นส่วนๆ สมมติฐานหนึ่งสำหรับความลึกตามแนวแกนที่แตกต่างกันคือความแปรผันของปริมาณแมกมาที่ส่งไปยังศูนย์กลางการแพร่กระจาย[ 2 ]สันเขาที่แพร่กระจายช้ามากจะก่อตัวเป็นสันเขาที่มีทั้งแมกมาและไม่มีแมกมา (ปัจจุบันขาดกิจกรรมภูเขาไฟ) โดยไม่มีรอยเลื่อนแปลงสภาพ[ 13 ]

ภูเขาไฟ

สันเขากลางมหาสมุทรแสดงให้เห็นถึงกิจกรรมภูเขาไฟและแผ่นดินไหวที่เกิด ขึ้นอย่างต่อเนื่อง [ 3 ]เปลือกโลกใต้มหาสมุทรอยู่ในสภาวะ 'การต่ออายุ' อย่างต่อเนื่องที่สันเขากลางมหาสมุทรโดยกระบวนการแผ่ขยายของพื้นทะเลและธรณีแปรสัณฐาน แมกมาใหม่ผุดขึ้นสู่พื้นมหาสมุทรอย่างต่อเนื่องและแทรกซึมเข้าไปในเปลือกโลกใต้มหาสมุทร ที่มีอยู่ ณ และใกล้กับรอยแยกตามแนวแกนของสันเขา หินที่ประกอบขึ้นเป็นเปลือกโลกใต้พื้นทะเลมีอายุน้อยที่สุดตามแนวแกนของสันเขาและมีอายุมากขึ้นตามระยะทางที่เพิ่มขึ้นจากแกนนั้น แมกมาใหม่ที่มีองค์ประกอบของหินบะซอลต์ผุดขึ้น ณ และใกล้กับแกนเนื่องจากการหลอมเหลวจากการลดความดันในเนื้อโลกด้านล่าง[ 15 ]วัสดุเนื้อ โลกแข็ง ที่ ไหลขึ้น แบบไอเซนโทรปิกเกิน อุณหภูมิ โซลิดัสและหลอมเหลว

แมกมาที่ตกผลึกก่อตัวเป็นเปลือกโลกใหม่ของหินบะซอลต์ที่เรียกว่าMORB ซึ่งย่อ มาจาก mid-ocean ridge basalt และหินแกบโบรอยู่ด้านล่างในเปลือกโลกมหาสมุทรชั้นล่าง [ 16 ] หิน บะซอลต์ สันกลางมหาสมุทรเป็นหินบะซอลต์แบบโทลีไอติก และมี ธาตุที่ไม่เข้ากันในปริมาณต่ำ[ 17 ] [ 18 ] ปล่องไฮโดรเทอร์มอลที่ได้รับพลังงานจากความร้อนของแมกมาและภูเขาไฟเป็นลักษณะทั่วไปที่ศูนย์กลางการแพร่กระจายของมหาสมุทร[ 19 ] [ 20 ] ลักษณะเด่นของสันเขาที่ยกสูงขึ้นคือค่าการไหลของความร้อนที่ค่อนข้างสูง ประมาณ 1–10 μcal/cm 2 s [ 21 ]หรือประมาณ 0.04–0.4 W/m 2

เปลือกโลกส่วนใหญ่ในแอ่งมหาสมุทรมีอายุน้อยกว่า 200 ล้านปี[ 22 ] [ 23 ]ซึ่งอายุน้อยกว่าอายุของโลก ซึ่งมีอายุ 4.54 พันล้านปีมาก ข้อเท็จจริงนี้สะท้อนถึงกระบวนการรีไซเคิลของธรณีภาคเข้าสู่เนื้อโลกในระหว่างการมุดตัวเมื่อเปลือกโลกและธรณีภาคของมหาสมุทรเคลื่อนตัวออกไปจากแกนสันเขา เพริโดไทต์ในธรณีภาคเนื้อโลกที่อยู่ด้านล่างจะเย็นตัวลงและแข็งตัวมากขึ้น เปลือกโลกและเพริโดไทต์ที่ค่อนข้างแข็งที่อยู่ด้านล่างประกอบกันเป็นธรณีภาคของมหาสมุทรซึ่งอยู่เหนือแอสเทโนสเฟียร์ที่ อ่อนตัวและหนืดกว่า [ 3 ]

อายุของเปลือกโลกใต้มหาสมุทร สีแดงแสดงถึงอายุที่ใหม่ที่สุด และสีน้ำเงินแสดงถึงอายุที่เก่าแก่ที่สุด

กลไกการขับเคลื่อน

เปลือกโลกส่วนมหาสมุทรเกิดขึ้นที่สันเขาใต้มหาสมุทร ในขณะที่ชั้นหินแข็งใต้เปลือกโลก (ลิโทสเฟียร์) มุดตัวกลับลงไปในชั้นหินอ่อนใต้เปลือกโลก (แอสเทโนสเฟียร์) ที่ร่องลึกใต้มหาสมุทร

ลิโทสเฟียร์มหาสมุทรเกิดขึ้นที่สันเขาใต้มหาสมุทร ในขณะที่ลิโทสเฟียร์ถูกมุดกลับเข้าไปในแอสเทโนสเฟียร์ที่ร่องลึก ใต้มหาสมุทร เชื่อกันว่า กระบวนการสองอย่างคือการผลักจากสันเขาและการดึงจากแผ่นเปลือกโลกเป็นสาเหตุของการขยายตัวที่สันเขากลางมหาสมุทร[ 24 ]การผลักจากสันเขาหมายถึงการเลื่อนตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรที่ยกขึ้นเหนือแอสเทโนสเฟียร์ที่ร้อนกว่า จึงสร้างแรงผลักดันให้แผ่นเปลือกโลกเลื่อนลงเนิน[ 25 ]ในการดึงจากแผ่นเปลือกโลก น้ำหนักของแผ่นเปลือกโลกที่ถูกมุด (ดึง) ลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกที่อยู่ด้านบนในเขตมุดตัวจะดึงส่วนที่เหลือของแผ่นเปลือกโลกตามไปด้วย กลไกการดึงจากแผ่นเปลือกโลกถือว่ามีส่วนช่วยมากกว่าการผลักจากสันเขา[ 24 ] [ 26 ]

กระบวนการที่เคยเสนอไว้ก่อนหน้านี้ซึ่งมีส่วนช่วยในการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและการก่อตัวของเปลือกโลกมหาสมุทรใหม่ที่สันกลางมหาสมุทรคือ "สายพานลำเลียงเนื้อโลก" เนื่องจากการพาความร้อน ในระดับลึก (ดูภาพ) [ 27 ] [ 28 ]อย่างไรก็ตาม การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าเนื้อโลกส่วนบน ( แอสเทโนสเฟียร์ ) มีความยืดหยุ่นมากเกินไปที่จะสร้างแรงเสียดทาน มากพอ ที่จะดึงแผ่นเปลือกโลกไปพร้อมกัน[ 29 ] [ 30 ]ยิ่งไปกว่านั้น การยกตัวของเนื้อโลกที่ทำให้เกิดแมกมาขึ้นใต้สันกลางมหาสมุทรดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับเนื้อโลกส่วนบนเพียง 400 กม. (250 ไมล์) เท่านั้น ดังที่อนุมานได้จากการถ่ายภาพตัดขวางด้วยคลื่นไหวสะเทือนและการสังเกตความไม่ต่อเนื่องของคลื่นไหวสะเทือนในเนื้อโลกส่วนบนที่ระดับความลึกประมาณ 400 กม. (250 ไมล์) ในทางกลับกัน แผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่ที่สุดบางแผ่นของโลก เช่นแผ่นอเมริกาเหนือและแผ่นอเมริกาใต้กำลังเคลื่อนที่ แต่กลับถูกมุดลงไปเฉพาะในบริเวณที่จำกัด เช่นหมู่เกาะเลสเซอร์แอนทิลลีสและหมู่เกาะสกอตเซียซึ่งชี้ให้เห็นถึงการกระทำของแรงผลักดันจากสันเขาบนแผ่นเปลือกโลกเหล่านี้ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและเนื้อโลกชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและการพาความร้อนของเนื้อโลกไม่ได้เชื่อมโยงกัน และแรงขับเคลื่อนหลักของแผ่นเปลือกโลกคือแรงดึงแผ่นเปลือกโลก[ 31 ]

ผลกระทบต่อระดับน้ำทะเลทั่วโลก

อัตราการขยายตัวของพื้นทะเล ที่เพิ่มขึ้น (เช่น อัตราการขยายตัวของสันกลางมหาสมุทร) ทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลก ( ระดับน้ำทะเลทั่ว โลก ) สูงขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานมาก (หลายล้านปี) [ 32 ] [ 33 ]การขยายตัวของพื้นทะเลที่เพิ่มขึ้นหมายความว่าสันกลางมหาสมุทรจะขยายตัวและก่อตัวเป็นสันที่กว้างขึ้นโดยมีความลึกเฉลี่ยลดลง กินพื้นที่ในแอ่งมหาสมุทรมากขึ้น ซึ่งจะทำให้มหาสมุทรที่อยู่ด้านบนเคลื่อนที่และทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น[ 34 ]

การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเลอาจเกิดจากปัจจัยอื่นๆ ( การขยายตัวทางความร้อนการละลายของน้ำแข็ง และการพาความร้อนของเนื้อโลกที่สร้างภูมิประเทศแบบไดนามิก[ 35 ] ) อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาที่ยาวนานมาก การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเลเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของแอ่งมหาสมุทร ซึ่งได้รับผลกระทบจากอัตราการขยายตัวของพื้นทะเลตามแนวสันกลางมหาสมุทร[ 36 ]

ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น 100 ถึง 170 เมตรในช่วงยุคครีเทเชียส (144–65 ล้านปีก่อน) เป็นผลมาจากแผ่นเปลือกโลกบางส่วน เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนและการไม่มีแผ่นน้ำแข็งเป็นสาเหตุของระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นเพียงบางส่วนเท่านั้น[ 34 ]

ผลกระทบต่อองค์ประกอบทางเคมีของน้ำทะเลและการตกตะกอนของคาร์บอเนต

อัตราส่วนแมกนีเซียมต่อแคลเซียมเปลี่ยนแปลงที่สันกลางมหาสมุทร

การขยายตัวของพื้นทะเลบนสันกลางมหาสมุทรเป็นระบบแลกเปลี่ยนไอออน ในระดับโลก [ 37 ]ปล่องไฮโดรเทอร์มอลที่ศูนย์กลางการขยายตัวนำธาตุเหล็ก กำมะถัน แมงกานีส ซิลิคอน และธาตุอื่นๆ ในปริมาณต่างๆเข้าสู่มหาสมุทรซึ่งบางส่วนถูกนำกลับมาใช้ในเปลือกโลกใต้มหาสมุทรฮีเลียม-3ซึ่งเป็นไอโซโทปที่มาพร้อมกับการเกิดภูเขาไฟจากชั้นแมนเทิล จะถูกปล่อยออกมาจากปล่องไฮโดรเทอร์มอลและสามารถตรวจพบได้ในกลุ่มควันภายในมหาสมุทร[ 38 ]

อัตราการแพร่กระจายที่รวดเร็วจะทำให้สันกลางมหาสมุทรขยายตัว ส่งผลให้ปฏิกิริยาของหินบะซอลต์กับน้ำทะเลเกิดขึ้นเร็วขึ้น อัตราส่วนแมกนีเซียม/แคลเซียมจะต่ำลง เนื่องจากไอออนแมกนีเซียมถูกกำจัดออกจากน้ำทะเลและถูกหินบริโภคมากขึ้น และไอออนแคลเซียมถูกกำจัดออกจากหินและปล่อยลงสู่น้ำทะเลมากขึ้น กิจกรรมความร้อนใต้พิภพที่ยอดสันเขามีประสิทธิภาพในการกำจัดแมกนีเซียม[ 39 ]อัตราส่วน Mg/Ca ที่ต่ำกว่าจะเอื้อต่อการตกตะกอนของ แคลไซต์โพลี มอร์ฟที่มีแมกนีเซียม ต่ำ ของแคลเซียมคาร์บอเนต ( ทะเลแคลไซต์ ) [ 40 ] [ 41 ]

การแพร่กระจายอย่างช้าๆ ที่สันกลางมหาสมุทรมีผลตรงกันข้ามและจะทำให้มีอัตราส่วน Mg/Ca สูงขึ้น ซึ่งเอื้อต่อการตกตะกอนของอะราโกไนต์และแคลไซต์โพลีมอร์ฟที่มี Mg สูงของแคลเซียมคาร์บอเนต ( ทะเลอะราโกไนต์ ) [ 41 ]

การทดลองแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตแคลไซต์ที่มีแมกนีเซียมสูงในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นแคลไซต์ที่มีแมกนีเซียมต่ำในทะเลแคลไซต์ในอดีต[ 42 ]ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วน Mg/Ca ในโครงกระดูกของสิ่งมีชีวิตจะแปรผันตามอัตราส่วน Mg/Ca ของน้ำทะเลที่มันเติบโต

ดังนั้นแร่ธาตุของสิ่งมีชีวิตที่สร้างแนวปะการังและผลิตตะกอนจึงถูกควบคุมโดยปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นตามแนวสันกลางมหาสมุทร ซึ่งอัตราของปฏิกิริยาเหล่านี้ถูกควบคุมโดยอัตราการขยายตัวของพื้นทะเล[ 39 ] [ 42 ]

ประวัติศาสตร์

การค้นพบ

ข้อบ่งชี้แรกว่ามีสันเขาแบ่งแอ่งมหาสมุทรแอตแลนติก ออก เป็นสองส่วน มาจากผลการสำรวจของคณะสำรวจชาเลนเจอร์ ของอังกฤษ ในศตวรรษที่ 19 [ 43 ] นักสมุทรศาสตร์ Matthew Fontaine MauryและCharles Wyville Thomsonได้วิเคราะห์การวัดความลึกจากเส้นที่หย่อนลงไปที่พื้นทะเลและพบว่ามีเนินสูงเด่นชัดบนพื้นทะเลที่ทอดยาวลงมาตามแอ่งมหาสมุทรแอตแลนติกจากเหนือจรดใต้เครื่องวัดความลึกแบบโซนาร์ ยืนยันเรื่องนี้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 [ 44 ]

จนกระทั่งหลังสงครามโลกครั้งที่สองเมื่อมีการสำรวจพื้นมหาสมุทรอย่างละเอียดมากขึ้น จึงทำให้ทราบถึงขอบเขตทั้งหมดของสันกลางมหาสมุทร เรือเวมา (Vema ) ของหอ ดูดาวโลก แลมอนต์-โดเฮอร์ตี (Lamont–Doherty Earth Observatory)แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้แล่นผ่านมหาสมุทรแอตแลนติกและบันทึกข้อมูลความลึกของพื้นมหาสมุทรด้วยเครื่องวัดเสียงสะท้อน ทีมที่นำโดยมารี ธาร์ป (Marie Tharp)และบรูซ ฮีเซน (Bruce Heezen)สรุปว่ามีเทือกเขาขนาดใหญ่ที่มีหุบเขาแยกตัวอยู่บนยอดเขา ทอดยาวขึ้นไปกลางมหาสมุทรแอตแลนติก นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อว่า 'สันกลางมหาสมุทรแอตแลนติก' งานวิจัยอื่นๆ แสดงให้เห็นว่ายอดสันเขานั้นมีกิจกรรมทางแผ่นดินไหว[ 45 ]และพบลาวาใหม่ในหุบเขาแยกตัว[ 46 ]นอกจากนี้ การไหลของความร้อนในเปลือกโลกยังสูงกว่าที่อื่นในแอ่งมหาสมุทรแอตแลนติก[ 47 ]

ในตอนแรก สันกลางมหาสมุทรถูกคิดว่าเป็นลักษณะเฉพาะของมหาสมุทรแอตแลนติก อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการสำรวจพื้นมหาสมุทรทั่วโลกอย่างต่อเนื่อง ก็พบว่ามหาสมุทรทุกแห่งมีส่วนหนึ่งของระบบสันกลางมหาสมุทรคณะสำรวจ Meteor ของเยอรมันได้ติดตามสันกลางมหาสมุทรจากมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ไปยังมหาสมุทรอินเดียในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 แม้ว่าส่วนแรกของระบบสันกลางมหาสมุทรที่ค้นพบจะทอดยาวลงมาตรงกลางมหาสมุทรแอตแลนติก แต่ก็พบว่าสันกลางมหาสมุทรส่วนใหญ่ตั้งอยู่ห่างจากศูนย์กลางของแอ่งมหาสมุทรอื่นๆ[ 2 ] [ 3 ]

ผลกระทบจากการค้นพบ: การขยายตัวของพื้นทะเล

อัลเฟรด เวเกเนอร์เสนอทฤษฎีการเคลื่อนตัวของทวีปในปี พ.ศ. 2455 เขากล่าวว่า "สันกลางมหาสมุทรแอตแลนติก ... เขตที่พื้นมหาสมุทรแอตแลนติก ขณะที่มันขยายตัวออกไปเรื่อยๆ จะถูกฉีกขาดออกอย่างต่อเนื่องและทำให้เกิดพื้นที่ว่างสำหรับซิม่า ที่สดใหม่ ค่อนข้างเหลวและร้อน [ที่ไหลขึ้นมา] จากระดับความลึก" [ 48 ]อย่างไรก็ตาม เวเกเนอร์ไม่ได้ศึกษาข้อสังเกตนี้ในงานเขียนในภายหลังของเขา และทฤษฎีของเขาก็ถูกนักธรณีวิทยาปฏิเสธ เนื่องจากไม่มีกลไกใดที่จะอธิบายได้ว่าทวีปต่างๆสามารถเคลื่อนที่ผ่านเปลือกโลก มหาสมุทรได้อย่างไร และทฤษฎีนี้ก็ถูกลืมเลือนไปเป็นส่วนใหญ่

หลังจากการค้นพบขอบเขตทั่วโลกของสันกลางมหาสมุทรในช่วงทศวรรษ 1950 นักธรณีวิทยาต้องเผชิญกับภารกิจใหม่ นั่นคือ การอธิบายว่าโครงสร้างทางธรณีวิทยาขนาดมหึมาเช่นนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ในช่วงทศวรรษ 1960 นักธรณีวิทยาได้ค้นพบและเริ่มเสนอแนวคิดเกี่ยวกับกลไกการขยายตัวของพื้นทะเลการค้นพบสันกลางมหาสมุทรและกระบวนการขยายตัวของพื้นทะเลทำให้ ทฤษฎีของ เวเกเนอร์ได้รับการขยายให้ครอบคลุมถึงการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกมหาสมุทรเช่นเดียวกับทวีป[ 49 ]ทฤษฎีแผ่นเปลือกโลกเป็นคำอธิบายที่เหมาะสมสำหรับการขยายตัวของพื้นทะเล และการยอมรับทฤษฎีแผ่นเปลือกโลกโดยนักธรณีวิทยาส่วนใหญ่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ ครั้งสำคัญ ในความคิดทางธรณีวิทยา

มีการประมาณการว่าตามแนวสันกลางมหาสมุทรของโลกในแต่ละปีจะมีพื้นทะเลใหม่เกิดขึ้น 2.7 ตารางกิโลเมตร( 1.0 ตารางไมล์)จากกระบวนการนี้[ 50 ] ด้วยความหนาของเปลือกโลก 7 กิโลเมตร (4.3 ไมล์) จะทำให้ มีเปลือกโลกมหาสมุทรใหม่เกิดขึ้นประมาณ 19 ลูกบาศก์กิโลเมตร( 4.6 ลูกบาศก์ไมล์) ในแต่ละปี [ 50 ]

รายชื่อสันกลางมหาสมุทร

รายชื่อสันเขาใต้มหาสมุทรโบราณ

  • สันเขาเอจีร์  – สันเขาใต้มหาสมุทรที่ดับแล้วในมหาสมุทรแอตแลนติกตอนเหนือสุด
  • สันเขาอัลฟา  – สันเขาภูเขาไฟขนาดใหญ่ใต้มหาสมุทรอาร์กติก
  • แนวสันเขากาลาปากอส  – ขอบเขตการแยกตัวของฟอสซิล
  • สันเขาคูลา-ฟาราโลน  – สันเขากลางมหาสมุทรโบราณ
  • สันเขากลางลาบราดอร์  – สันเขาใต้มหาสมุทรในทะเลลาบราดอร์
  • สันเขาแปซิฟิก-ฟาราโลน  – สันเขาที่แผ่ขยายออกในช่วงปลายยุคครีเทเชียส
  • สันเขาแปซิฟิก-คูลา  – อดีตสันกลางมหาสมุทร
  • สันเขาฟีนิกซ์  – สันเขาโบราณกลางมหาสมุทรที่อยู่ระหว่างแผ่นเปลือกโลกฟีนิกซ์และแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิก

ดูเพิ่มเติม

  • คำอธิบายเกี่ยวกับแรงทางธรณีวิทยาที่เกี่ยวข้อง
  • สันกลางมหาสมุทร คล้ายกับรอยตะเข็บของลูกเบสบอล (The Dynamic Earth, USGS)
  • Ridge2000: การศึกษาเกี่ยวกับสันกลางมหาสมุทรตั้งแต่ชั้นแมนเทิลไปจนถึงจุลินทรีย์
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mid-ocean_ridge&oldid=1345062368 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สันกลางมหาสมุทร

สันกลางมหาสมุทร ( MOR ) คือระบบภูเขาใต้ทะเลที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกโดยทั่วไปมีความลึกประมาณ 2,600 เมตร (8,500 ฟุต) และสูงขึ้นประมาณ 2,000 เมตร (6,600 ฟุต)

คำอธิบาย

แผนที่ของ มารี ธาร์ป และ บรูซ ฮีเซน วาดโดย ไฮน์ริช ซี. เบรานน์ (1977) แสดงให้เห็น ลักษณะภูมิประเทศ ของพื้นมหาสมุทรพร้อมระบบสันกลางมหาสมุทร สันเขาใต้มหาสมุทร ซึ่งมีแมกมาผุดขึ้นมาจากห้องใต้ดิน ก่อตัวเป็น แผ่นเปลือกโลกใต้มหาสมุทร ใหม่ ที่แผ่ขยายออกไปจากสันเขา...

สัณฐานวิทยา

ที่ จุดศูนย์กลางการแผ่ขยาย บนสันกลางมหาสมุทร ความลึกของพื้นทะเลอยู่ที่ประมาณ 2,600 เมตร (8,500 ฟุต) [ 2 ] [ 3 ] ที่ด้านข้างของสันเขา ความลึกของพื้นทะเล (หรือความสูงของตำแหน่งบนสันกลางมหาสมุทรเหนือระดับฐาน) มีความสัมพันธ์กับอายุ (อายุของ ธรณีภาค ที่วัดความลึก)...

ภูเขาไฟ

สันเขากลางมหาสมุทรแสดงให้เห็นถึง กิจกรรมภูเขาไฟ และ แผ่นดินไหวที่ เกิด ขึ้นอย่างต่อเนื่อง [ 3 ] เปลือกโลกใต้มหาสมุทรอยู่ในสภาวะ 'การต่ออายุ' อย่างต่อเนื่องที่สันเขากลางมหาสมุทรโดยกระบวนการแผ่ขยายของพื้นทะเลและธรณีแปรสัณฐาน...