赫斯海底扩张模型

这三种巨大而引人注目的海底特征的存在需要一个全球性的而不是局部的构造解释。第一个全面的美国科学院的哈里赫斯(Harry H. Hess)曾试图对此作出解释美国这是一份广泛流传的手稿,写于1960年,但几年后才正式出版。Hess根据Holmes的地幔对流流模型,提出大洋脊是上升和发散的地幔对流流的表面表达,海沟和Wadati-Benioff带及其相关岛弧,标记下降的四肢。在山脊上,是新的海洋地壳会产生,然后被横向带走冷却,下沉,最后在最近的战壕中被摧毁。因此,海洋地壳的年龄应该随着距离洋脊的距离而增加波峰而且,因为循环是它的最终命运,任何地方都不会保存非常古老的海洋地壳。这个模型解释了为什么海洋中从未遇到过超过2亿年的岩石,而大陆上却保存着近40亿年的岩石。

赫斯的模型后来被称为海底扩张美国海洋学家罗伯特·s·迪茨.加拿大地球物理学家对转换断层的巧妙分析,证实了洋壳在山脊的产生及其随后的横向转移J.图佐·威尔逊.威尔逊认为,在海底扩张开始时,两个脊顶段之间就存在偏移。当每个脊段产生新的地壳,从脊向外移动时,地壳板块沿着这部分向相反的方向移动断裂带它位于波峰之间。在峰顶以外的断裂地带,相邻地壳的部分平行运动(因此是地震的,也就是说,没有地震),并最终在一个地壳中被消耗掉俯冲带.威尔逊称之为转换断层并指出,在这样一个的错地震活动应该局限于山脊之间的部分,这一预测随后被一位美国地震学家证实,林恩·r·赛克斯。

Vine-Matthews假说

磁异常

1961年地磁测量东方的太平洋下一层海岸由两位地球物理学家亚瑟·d·拉夫和罗纳德·g·梅森发表。不像在大陆上,区域性的磁场异常虽然海底的磁场模式(即偏离一般规律的磁场模式)往往是混乱的,似乎是随机的,但海底拥有一组非常规则的磁带,这些磁带的值比地球磁场的平均值交替地高和低。正面和负面异常是惊人的线性和平行的海洋山脊轴,沿裂缝带有明显偏移,一般类似于a斑马的皮肤。轴向异常往往比相邻异常高且宽,在大多数情况下,一侧的序列与另一侧的序列近似镜像。

地球倒转磁场

直到20世纪60年代,人们才对海底观测到的磁场模式做出解释。具有讽刺意味的是,理解这些模式的线索来自于对陆地上玄武岩磁性的分析。玄武岩熔岩是快速挤压出来的继承在陆地上的一个地方,表明北极和南极显然反复互换。这可以用两种方式之一来解释——要么是岩石以某种方式改变了它们的位置磁性的极性地球磁场必须定期反转。艾伦·考克斯斯坦福大学和美国地质调查局的布伦特·达尔林普尔收集了世界各地的磁化样本,并表明它们在同一时间显示出相同的反转,这意味着地球磁场的极性周期性地反转。这些研究建立了一个追溯到同位素方法

假设海洋地壳确实是由玄武岩被周期性反转的地磁场侵入,德拉蒙德·马修斯剑桥大学作为一名研究生,弗雷德里克·j·维恩假设在1963年,新地壳的磁化强度与它形成时的磁场一致形成.如果磁场是正常的,就像今天一样,地壳的磁化强度会加上地球的磁化强度,从而产生正异常。如果新的入侵岩浆如果发生在磁极反向的时期,它就会从现在的磁场中减去,并出现一个负异常。入侵之后,在a处创建的每个新块传播中心会分裂,两半在移动时,会产生观察到的双侧磁对称。个别异常的宽度应与磁极反转之间的间隔相对应。

1966年,磁相关遍历不同洋脊的磁极反转时间尺度与考克斯和达尔林普尔在陆地上建立的磁极反转时间尺度有极好的对应关系。这种反转的时间尺度可以追溯到大约300万年前,但从那以后,基于海洋磁异常(由深海钻探证实)的进一步外推已经将磁异常的时间尺度延伸到遥远的地球白垩纪(1.45亿至6600万年前)21世纪的后续研究表明,最古老的海洋地壳可能形成于本世纪中叶侏罗纪(1.741亿至1.635亿年前)。

大约在同一时间,加拿大地质学家劳伦斯·w·莫雷(Laurence W. Morley)独立于维恩和马修斯,对海洋磁场做出了同样的解释异常.由于缺乏同情心的裁判和技术问题,他的论文被推迟了发表,而且是在维恩和马修斯的工作已经扎根很久之后。