중앙해령

Mid-ocean ridge
이 주제에 대한 자세한 내용은 해저 산맥을 참조하십시오.
중앙해령 단면도(컷어웨이 뷰)

미드오션 리지(MOR)는 판구조론에 의해 형성된 해저 산악 시스템이다.그것은 전형적으로 약 2,600 미터 (8,500 피트)의 깊이를 가지고 있고 해양 분지의 가장 깊은 부분 위로 약 2,000 미터 (6,600 피트) 올라갑니다.이 특징은 발산판 경계를 따라 해저 확산이 일어나는 곳이다.해저의 확산 속도는 중앙해령 산꼭대기의 형태와 해양 유역에서의 폭을 결정한다.새로운 해저와 해양 암석권의 생산은 판 분리에 반응하여 상승하는 맨틀에서 비롯된다.용융은 분리판 사이의 선형 약점에서 마그마로 상승하여 용암으로 나타나 냉각 시 새로운 해양 지각과 암석권을 형성합니다.최초로 발견된 미드오션 능선은 북대서양과 남대서양 유역을 양분하는 확산 중심인 미드오션 능선이다. 그래서 미드오션 능선이라는 이름의 유래가 되었다.대부분의 해양 확산 중심지는 해양의 중심부에 있지 않지만, 그럼에도 불구하고 전통적으로 미드오션 능선이라고 불립니다.지구상의 중앙해령들은 판구조 경계에 의해 연결되고 해저에 걸쳐진 능선의 흔적은 야구공의 이음새와 비슷하게 보입니다.따라서 미드오션 리지 시스템은 약 65,000 km (40,000 mi)에 달하는 지구상에서 가장 긴 산맥이다.

글로벌 시스템

세계 중앙 해양 능선 분포

세계의 중앙해령들은 연결되어 있고, 모든 대양의 일부인 단일 지구 중앙해령 시스템인 Ocean Ridge를 형성하고 있으며, 세계에서 가장 긴 산맥이다.연속된 산맥의 길이는 6만5000km(안데스 산맥의 몇 배)이며, 해양 능선의 총 길이는 [1]8만km(4만9700마일)이다.

묘사

하인리히 C가 그린 마리 타프와 브루스 히젠의 지도. 베란(1977년), 중앙해령 시스템으로 해저의 릴리프를 보여준다.
해저 챔버에서 마그마가 솟아올라 산등성이에서 떨어진 새로운 해양 암석권을 형성하는 미드오션 리지
아이슬란드 잉벨리르 국립공원의 리프트 존.그 섬은 대서양 중앙 능선의 영하의 일부다

형태학

다음 항목도 참조하십시오.해저 확산 § 해저 글로벌 지형 : 냉각 모델 및 해저 깊이 대 노후

중앙해령 확산 중심에서 해저 깊이는 약 2,600미터(8,500피트)[2][3]이다.능선 측면에서는 해저 깊이(또는 베이스 레벨 위의 미드오션 능선 위치의 높이)가 그 나이(깊이가 측정되는 암석권의 나이)와 관련이 있다.깊이-나이 관계는 암석권 플레이트[4][5] 또는 맨틀 반공간의 [6]냉각으로 모델링할 수 있습니다.해저 [6]수명의 제곱근에 비례하여 펼쳐지는 중앙해령 지점의 해저 깊이가 근사하다.능선의 전체적인 모양은 Pratt Isostacy에서 비롯됩니다: 능선 축 근처에는 해양 지각을 지탱하는 뜨겁고 밀도가 낮은 맨틀이 있습니다.해양 판이 식으면, 능선 축에서 멀어지면, 해양 맨틀 암석권(지각과 함께 해양 판을 구성하는 맨틀의 더 차갑고 밀도가 높은 부분)이 두꺼워지고 밀도가 높아집니다.따라서 오래된 해저에는 더 촘촘한 재질이 깔려 있고 [4][5]더 깊다.

확산률은 해저 확산으로 인해 대양 유역이 넓어지는 비율이다.속도는 중앙 해양 능선에 걸쳐 있는 해양 자기 이상을 매핑하여 계산할 수 있습니다.용마루축에서 압출된 결정화 현무암은 적절한 철-티타늄 산화물의 퀴리점 이하에서 냉각되므로 이들 산화물에 지구 자기장과 평행한 자기장 방향이 기록된다.해양 지각에 보존된 자기장의 방향은 시간에 따른 지구 자기장의 방향 기록을 구성합니다.이 장은 그 역사를 통해 알려진 간격으로 방향을 반전시켰기 때문에, 해양 지각의 지자기 역전의 패턴을 연령의 지표로 사용할 수 있다. 지각의 나이와 능선 축으로부터의 거리를 고려할 때, 확산 속도를 [2][3][7][8]계산할 수 있다.

확산 속도는 약 10 ~200 mm/r [2][3]입니다.대서양 중앙 능선과 같이 천천히 퍼지는 능선은 동태평양 융기(온화한 능선)와 같이 같은 시간 및 냉각과 그에 따른 수심 [2]깊이를 위한 빠른 능선보다 훨씬 덜 퍼져 있다(더 가파른 윤곽을 보여준다).천천히 퍼지는 능선(40mm/yr 미만)은 일반적으로 10-20km(6.2-12.4mi)의 너비가 큰 리프트 밸리와 최대 1,000m(3,300ft)[2][3][9][10]의 완화를 가져올 수 있는 능선 꼭대기의 매우 험한 지형을 가진다.반면 동태평양 봉기처럼 빠르게 퍼지는 능선(연간 90mm 이상)에는 리프트 밸리가 없다.북대서양의 확산 속도는 약 25mm/r이고, 태평양 지역의 확산 속도는 80-145mm/r이다.[11]알려진 가장 높은 속도는 동태평양 [12]상승기 마이오세의 연간 200mm 이상이다.20 mm/r 미만의 속도로 퍼지는 능선을 초저확산[3][13] 능선(예: 북극해의 가켈 능선과 남서 인도 능선)이라고 한다.

확산 중심 또는 축은 일반적으로 축과 직각으로 방향의 변환 단층에 연결됩니다.미드오션 능선의 측면은 파단대라고 불리는 변형 단층의 비활성 흉터로 특징지어집니다.확산 속도가 빠를 경우 축은 종종 연결 변환 [2][14]결함이 없는 중첩 확산 중심을 표시합니다.축 깊이는 변환 결함 및 축을 세그먼트로 분할하는 중첩 확산 중심과 같은 오프셋 사이의 얕은 깊이로 체계적인 방식으로 변경됩니다.서로 다른 축 깊이에 대한 가설 중 하나는 확산 [2]중심으로의 마그마 공급의 변화이다.초저속 확산 능선은 변환 [13]단층 없이 마그마와 아마그마틱(현재 화산 활동이 부족한) 능선 세그먼트를 형성한다.

화산 활동

미드오션의 능선은 활발한 화산활동과 [3]지진성을 보인다.해양 지각은 해저 확산과 판구조론의 과정에 의해 중앙해령에서 '재생' 상태가 지속되고 있다.새로운 마그마는 해저로 꾸준히 분출되어 능선 축을 따라 갈라진 틈과 그 부근에서 기존의 해양 지각에 침입합니다.해저 아래의 지각들을 구성하는 암석들은 능선의 축을 따라 가장 젊으며 그 축으로부터 점점 더 멀어질수록 나이가 든다.현무암 조성의 새로운 마그마는 지구의 기초 [15]맨틀에서 감압 용해로 인해 축 근처와 그 축에서 나타납니다.등엔트로픽 상승성 고체 맨틀 물질은 고체 온도를 초과하여 녹는다.결정화된 마그마는 중간 해양 능선 현무암을 위해 MORB로 알려진 새로운 현무암 지각과 그 아래의 해양 [16]지각에서 갑브로를 형성합니다.미드오션 리지 현무암은 톨레이아이트 현무암으로 양립할 수 없는 요소가 [17][18]적다.마그마와 화산열에 의해 연료 공급되는 열수 분출구는 해양 확산 [19][20]센터에서의 일반적인 특징이다.상승된 능선의 특징은 1μcal/cm2s에서 약 10μcal/cm2s [21]사이의 비교적 높은 열 흐름 값입니다(센티미터당 마이크로 열량 제곱).

해양 분지의 대부분의 지각은 지구의 45억 4천만 년보다 훨씬 어린 [22][23]2억 년 미만이다.이 사실은 암석권이 침강 중에 지구의 맨틀로 재활용되는 과정을 반영한다.해양 지각과 암석권이 산등성이 축에서 멀어짐에 따라, 맨틀 암석권의 주변은 냉각되고 더 단단해집니다.지각과 그 아래의 비교적 단단한 주변은 덜 단단하고 점성이 강한 암석권 [3]위에 위치한 해양 암석권을 구성합니다.

해양 지각의 나이.빨간색이 가장 최근의 것이고 파란색이 가장 오래된 것입니다.

구동 메커니즘

상세정보 : 판구조학
해양 지각은 해양 능선에서 형성되는 반면, 암석권은 참호에서 다시 암석권으로 침하된다.

해양 암석권은 해양 능선에서 형성되는 반면, 암석권은 해양 참호에서 다시 암석권으로 침하된다.두 가지 과정, 즉 융기-밀기 및 슬래브 당김은 중간 해양 [24]융기에서 확산되는 원인이 되는 것으로 생각됩니다.리지 푸시는 뜨거운 아스테오스피어 위로 올라오는 해양 플레이트의 중력이 미끄러져 내려가는 [25]플레이트의 미끄러짐을 유발하는 체력을 만드는 것을 말한다.슬래브에서 섭입 영역에서 바닥판 아래로 하강(당김)되는 구조판의 중량은 나머지 판을 그 뒤를 따라 끌어당긴다.슬래브 당기기 메커니즘은 리지 [24][26]푸시보다 더 많이 기여하는 것으로 간주된다.

이전에 플레이트 운동과 미드오션 능선에서의 새로운 해양 지각 형성에 기여하기 위해 제안된 프로세스는 심층 대류에 의한 "망틀 컨베이어"이다([27][28]이미지 참조).그러나 일부 연구는 상부 맨틀(상층권)이 너무 가소성이어서 구조판을 [29][30]끌어당길 충분한 마찰을 일으키지 못한다는 것을 보여 주었다.게다가, 마그마를 해저의 융기하는 맨틀은 지진 단층 촬영과 약 400km(250mi)의 상부 맨틀의 지진 불연속성 관측에서 추론된 바와 같이, 400km(250mi) 상부에만 관여하는 것으로 보인다.한편 북미판이나 남미판 등 세계 최대 지각판의 일부는 움직이고 있지만 소앤틸리스호나 스코샤호 등 제한된 장소에서만 침하되고 있어 이들 판에 작용하는 산등성이의 힘에 의해 작용하고 있다.판의 컴퓨터 모델링과 맨틀 모션은 판의 움직임과 맨틀 대류가 연결되어 있지 않다는 것을 나타내며, 주 판의 구동력은 슬래브 [31]당김이다.

지구 해수면에 미치는 영향

해저 확산 속도 증가(즉, 중앙해령 확장 속도)는 매우 긴 시간(수백만 년)[32][33]에 걸쳐 지구 해수면을 상승시켰다.해저의 확산이 증가한다는 것은 중앙해능선이 확장되고 평균 수심이 낮아진 더 넓은 능선을 형성하여 대양 유역에서 더 많은 공간을 차지하게 된다는 것을 의미합니다.이것은 바다 위를 대체하고 해수면을 [34]상승시킨다.

해수면 변화는 다른 요인(열팽창, 얼음 녹기, 동적 지형[35] 생성 맨틀 대류)에 기인할 수 있다.하지만, 매우 긴 시간 동안, 그것은 다시, 중간 [36]대양의 능선을 따라 퍼지는 해저의 비율에 영향을 받는 해양 분지의 부피 변화에 의한 결과이다.

백악기(144~65Ma)에 발생한 해수면 상승은 열팽창과 빙상의 부재만으로 [34]오늘날보다 해수면이 100~170m 높았던 것을 설명할 수 없기 때문에 판구조론의 영향일 뿐이다.

해수화학 및 탄산염 증착에 미치는 영향

주요 기사:해양화학
중간해령에서 마그네슘/칼슘 비율 변화

대양 중간 능선에 펼쳐지는 해저는 전 세계적인 규모의 이온 [37]교환 시스템이다.확산 센터의 열수 분출구는 다양한 양의 철, 유황, 망간, 실리콘 및 다른 요소들을 바다로 유입시키고, 그 중 일부는 해양 지각으로 재활용됩니다.맨틀에서 화산 활동을 동반하는 동위원소인 헬륨-3는 열수 분출구에서 방출되며 바다 [38]속 깃털에서 검출될 수 있다.

빠른 확산 속도는 해수와의 현무암 반응을 더 빠르게 일으키게 하는 미드오션 능선을 확장시킬 것이다.마그네슘/칼슘 비율은 더 많은 마그네슘 이온이 바닷물에서 제거되고 암석에 의해 소비되고 더 많은 칼슘 이온이 암석에서 제거되어 바닷물로 방출되기 때문에 낮아질 것입니다.능선의 열수 활동은 [39]마그네슘을 제거하는 데 효과적입니다.낮은 Mg/Ca 비율은 탄산칼슘(칼슘 바다)[40][41]의 저Mg 칼사이트 다형물의 침전에 유리합니다.

중간 해양 능선에서 천천히 퍼지면 반대 효과가 나타나며, 탄산칼슘(아라고나이트 바다)[41]의 아라고나이트와 고-Mg 칼사이트 다형류의 침전에 유리한 Mg/Ca 비율이 높아진다.

실험은 대부분의 현대 고Mg 칼사이트 유기체가 과거 칼사이트 바다에서 [42]저Mg 칼사이트였을 것이라는 것을 보여주는데, 이것은 유기체의 골격의 Mg/Ca 비율이 그것이 자란 바닷물의 Mg/Ca 비율에 따라 달라진다는 것을 의미한다.

따라서 암초 건설 및 퇴적물 생성 생물의 광물학은 중앙해령에서 일어나는 화학반응에 의해 규제되며, 이 화학반응의 속도는 해저 [39][42]확산 속도에 의해 제어된다.

역사

검출

주요 기사 : 판구조론 develop 이론의 전개

대서양 유역을 이등분하는 능선의 첫 징후는 19세기 [43]영국의 챌린저 탐험의 결과에서 비롯되었다.해저에 떨어진 선에서 나오는 소리는 해양학자 매튜 폰테인 모리와 찰스 와이빌 톰슨이 분석했고 대서양 분지를 북쪽에서 남쪽으로 내려오는 해저에서 두드러지게 솟아오른 것을 밝혀냈다.음파탐지기들은 20세기 [44]초에 이것을 확인했다.

제2차 세계대전이 끝나고 해저 조사를 더 자세히 한 후에야 중간 대양 능선의 전체 범위를 알게 되었다.콜롬비아 대학의 라몬트-도허티 지구 관측소의 배인 베마는 대서양을 횡단하여 해저 깊이의 에코 경보 발생기 데이터를 기록했습니다.마리 타프와 브루스 희젠이 이끄는 팀은 대서양 한가운데를 달리는 갈라진 계곡이 있는 거대한 산맥이 있다는 결론을 내렸다.과학자들은 그것을 '중부 대서양 능선'이라고 명명했다.다른 연구는 능선 꼭대기가 지진활동이[45] 있었고 리프트 [46]밸리에서 새로운 변기가 발견됐다는 것을 보여주었다.또한, 지각 열 [47]흐름은 대서양 유역의 다른 곳보다 더 높았다.

처음에, 이 능선은 대서양에 특유한 것으로 생각되었다.하지만, 해저에 대한 조사가 전 세계적으로 계속되면서, 모든 바다는 중간해령 시스템의 일부를 포함하고 있다는 것이 발견되었다.독일 운석 탐험대는 20세기 초에 남대서양에서 인도양으로 이어지는 중간해령선을 추적했다.비록 이 능선 시스템의 첫 번째 부분이 대서양의 중앙을 따라 내려가지만, 대부분의 중간 해령들은 다른 [2][3]해양 분지의 중심에서 멀리 떨어져 있다는 것이 발견되었다.

발견의 영향: 해저 확산

알프레드 웨그너는 1912년에 대륙 이동 이론을 제안했다.그는 다음과 같이 말했다."대서양 중앙 능선... 대서양 바닥이 계속 퍼지면서 계속 찢어지고 있고, 신선하고 비교적 유동적이며 뜨거운 심([48]sima)을 위한 공간을 만들고 있는 지역입니다."하지만, 베그너는 그의 후기 작품에서 이러한 관찰을 추구하지 않았고, 그의 이론은 어떻게 대륙이 해양 지층을 헤쳐나갈 수 있는지를 설명하는 메커니즘이 없었기 때문에 지질학자들에 의해 무시되었고, 그 이론은 대부분 잊혀졌다.

1950년대 미드오션 능선의 세계적 범위가 발견된 후 지질학자들은 새로운 과제에 직면했다: 어떻게 그렇게 거대한 지질 구조가 형성될 수 있었는지를 설명하는 것이다.1960년대에 지질학자들은 해저 확산 메커니즘을 발견하고 제안하기 시작했다.중앙해령 발견과 해저 확산 과정은 베그너의 이론이 [49]대륙뿐만 아니라 해양 지각의 움직임을 포함하도록 확장되도록 했다.판구조론은 해저 확산에 대한 적절한 설명이었고, 대부분의 지질학자들의 판구조론의 수용은 지질학적 사고의 주요한 패러다임 변화를 가져왔다.

이 [50]과정에 의해 매년 2.7km2(1.0평방마일)의 새로운 해저층이 형성되는 것으로 추정된다.지각 두께가 7km(4.3mi)인 이것은 [50]매년 새로운 해양3 지각의 약 19km(4.6cumi)에 달한다.

중앙해령 목록

주요 카테고리:대양 능선
  • 아덴 능선 – 소말리아와 아라비아 반도 사이의 아덴만에서 활발한 사선 균열 시스템의 일부
  • 코코스 능선
  • 익스플로러 능선 – 캐나다 브리티시컬럼비아 서쪽 미드오션 능선
  • 갈라파고스 확산 센터 - 나스카와 코코스 판 사이에 있는 익명의 섬 동쪽의 동서방향 미드오션 능선
  • Gorda Ridge – 캘리포니아 북부 해안과 오리건 남부 앞바다의 구조 확산 중심
  • 후안 데 푸카 능선– 북미 태평양 북서부 해안의 다이버전트 플레이트 경계
  • 남미-남극해령 - 남미판과 남극판 사이의 남대서양 중앙해령
  • 칠레 라이즈
  • 동태평양 융기 – 태평양 바닥의 서로 다른 지각판 경계에 있는 중앙 해양 능선
  • 가켈 능선 – 북미판과 유라시아판(북극 중간 능선) 사이의 북극해 해저 중앙 능선
  • 태평양-남극해령 – 남태평양의 구조판 경계
  • 중앙 인디언 능선 – 인도양 서쪽에 있는 남북방향 중앙해령
  • 남동쪽 인도양 산등성이 – 인도양 남부에 있는 미드오션 능선
  • 남서 인디언 능선 – 인도양 남서쪽과 대서양 남동쪽 해저에 있는 미드오션 능선
  • 대서양 중앙 능선 – 대서양 구조판 경계
    • 콜바인시 능선 – 북극해 아이슬란드 북쪽 대서양 중앙 능선의 일부
    • 몬스 능선
    • Knipovich Ridge (그린란드와 스피츠베르겐 사이
    • 레이캬네스 능선(아이슬란드 남쪽)

고대 해양 능선 목록

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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