[科普中国]-拉布拉多海

拉布拉多海位于北大西洋西北部，加拿大拉布拉多半岛和格陵兰岛之间，呈倒三角形。北经戴维斯海峡通巴芬湾，西经哈得逊海峡通哈得逊湾，南经贝尔岛海峡通圣劳伦斯湾。海区东南界长1300千米，北界长1200千米，西南界长1400千米，面积约140万平方千米。加拿大和格陵兰岛海岸均为峡湾型海岸，岸线异常曲折、陡峭，多半岛、岛屿和峡湾。

地理位置拉布拉多海位于北大西洋西北部，加拿大拉布拉多半岛和格陵兰岛之间，呈倒三角形。北经戴维斯海峡通巴芬湾，西经哈得逊海峡通哈得逊湾，南经贝尔岛海峡通圣劳伦斯湾。1

海底地貌海区东南界长1300千米，北界长1200千米，西南界长1400千米，面积约140万平方千米。加拿大和格陵兰岛海岸均为峡湾型海岸，岸线异常曲折、陡峭，多半岛、岛屿和峡湾。沿岸西侧大陆架北部较宽，最宽可达150千米，南部较窄，一般为50千米―100千米，且不规则，纽芬兰岛沿岸有的地段200等深线可深入峡湾内。中部地区水深2000米以上，最深处在东南界处，深达4193米。

海区地处北纬47°―60°的高纬地区，气候寒冷多雾。加拿大沿岸降水量1000毫米―1400毫米。拉布拉多寒流纽芬兰岛沿巴芬岛东岸南流至拉布拉多海，格陵兰寒流从格陵兰岛东岸向流至本海域南方，使海水温度较低，且有冰山漂至，影响海上航行。著名的泰坦尼克号游轮就沉没在本海域南侧。仲夏至秋末可通航。2

海洋资源本海域资源丰富，尤其是南端纽芬兰岛东南浅滩一带是拉布拉多寒流与北大西洋暖流交汇处，是世界大渔场之一。盛产鳕、鲽、鲱、鲑等鱼类。 格陵兰各港主要从事鱈鱼捕捞业。3

洋壳扩张海洋磁力、重力和地震资料显示拉布拉多海是在晚白垩纪至早新生代沿大西洋中脊的一个分支扩张而成的。大约35Ma前，格陵兰与北美洲大陆的分离活动停止，在拉布拉多海中部留下了一个死亡的扩张中心，这可从重力和地震反射资料中得到例证。虽然对大西洋的板块动力学认识较深，并且拉布拉多海中央海底扩张的起因已得到确认，但是对拉布拉多海边缘-那里具有细小振幅和各种形态的异常，它们已被确定为27～33号海底扩张异常，仍是一个有争论的问题。这是因为对这些低振幅异常有两派学者在其形成机理上存在不同的观点。一种观点认为这是由于岩脉通过刺入沉降扩张的陆壳而形成的;另一种观点认为这是由于海底在超慢扩张期形成的海底扩张异常。另外还有一派学者虽然不能解释这些磁场异常的起因，但根据地震观察认为这是一块下伏部分蛇纹岩化地幔的沉降陆壳区。

拉布拉多海边缘下伏宽的消减和沉降陆壳带的观点是在几年前提出来的，当时Chalmers发现沿一张二次处理的多道地震反射剖面BGR-12存在旋转和断裂的基底块体，这张图是1977年由Rohstoffe从地质学手册收集到的。在这个区域的33号海底扩张磁力异常是由Roest和Srivastava在1989年精心确定的。旋转块体被平行于块体倾斜表面的沉积层所覆盖，表明沉积表层随着块体而旋转。这些块体的几何形状与经常看到的在早期裂开期间控制大幅度伸展的被动大陆边缘很类似。Chalmers由此得出结论:这些块体是拉布拉多与格陵兰初始裂开期形成的，而不是在海底扩张早期形成的。基于这些情况，这些块体可能是受拉伸和断裂的陆壳而不是根据磁性确定的洋层。用Roest和Srivastava的平均扩展模型不能很好地模拟27～33号磁异常，使得Chalmers的模型进一步得到证实。反过来，磁异常被解释为是由于火成物质沿裂缝和断层侵入到扩张的陆壳造成的。因此Chalmers得出结论认为，这个区域的海底扩张最早开始于27号异常，因为这是他能够用Roest和Srivastava的海底扩张模型成功模拟的最老异常。随后，Chalmers等和Laursen将Chalmers的模型范围扩大到包括整个拉布拉多海边缘，即在Srivastava和Roest和Srivastava的海底扩张27～33号磁异常地区。虽然在该地区还没有发现相似的旋转断块的证据，但他们把31～33号异常区观察到的表面不平基底解释为扩张的陆壳。

根据同样机理，Chian和Louden及Chian等应用地震反射结果提出相似的解释，西南格陵兰岸外（CL94）31～33号异常地区和与它对称的拉布拉多海岸外地区也都下伏拉张陆壳。他们发现了一个薄（2～3m）的低速（4.6km/s）层，认为这是蚀变的陆壳，它位于一个高速（7.0～7.6km/s）层之上，这个高速层是部分蛇纹岩化的上地幔，并穿过两侧海岸。如果它们都是由陆壳延伸形成的，虽然我们不会期望它们多么相似，但因为这些部分在拉布拉多海新形成的前裂谷隆起上构成了一个几乎共轭的部分，所以它们如此相似就不足为怪了。

Osler和Louden在中拉布拉多海沿消减扩张中心也观察到在低速蛇纹岩地幔下存在一个薄（3～4km）低速（4～5km/s）层。这个地壳低速层和上盖层与Sri-vastava和Keen沿该地区观察到的深层地震反射是一致的。这表明这儿的地震在形成期间和之后经受了拉伸作用，中央裂谷两边存在的共轭旋转断块证实了这一点。正如在该地区看到的那样，深大断裂穿过地壳进入地幔，将在地壳和上地幔内形成热水环流的理想通道，进而改变它们的速度。Sri-vastava和Keen，Osler和Louden及Louden等认为这里地壳的变薄不仅起因于如理论计算预测的那样，随扩展速率的降低岩浆生成在减少，而更多的起因于大多数较Chron21年轻的地壳形成期间，具超低扩展速率的构造（半均速率3.5mm/a）。

沿拉布拉多海中部及其边缘观察到的地表速度分布的相似性，使Srivastava和Roest检验这是否是由于它们扩张速率的相似性所引起的。如果真是这样的话，他们就必须去计算最合适模型与观察数据之间的扩张速率，而不是依靠从旋转极计算得到的平均速度，他们发现他们在29和30/31号异常地区认识上的错误，已经导致高估了30/31和33号之间的扩张速率，而低估了27和30/31号之间的扩张速率。在他们新的模型中，他们发现在30/31到33异常地区形成5.8mm/a的扩张速度已经跳变为原来的两倍（从30号年代到26号年代均半率为12mm/a），刚好在30号的年代之前。这正好与Chian和Louden模型中地壳厚度增加的位置完全吻合。当拉布拉多海中部的扩张速率从10mm/a变为3.5mm/a时，也能观察到地壳厚度类似的变化。综合所有这些资料，Srivastava和Roest得出结论认为，在超低速扩张期，构造作用在减薄地壳和产生类似沿沉降陆壳观察到的不平地表形貌方面起了主要作用。

区分沉降陆壳和洋壳的一个方法是看该地区的异常能否证实为海底扩张生成的异常。在目前的情况下，沿拉布拉多海边缘做到比较准确的主要困难是这些异常振幅较小而且有形态变化。有些形态的变化是由于地貌引起的，而振幅上的减小可能是由于垂向低速扩张产生的混合地磁极而引起的。尽管存在这些困难，Srivastava和Roest仍然能够较合理地把沿西南格陵兰边缘的磁异常模拟为海底扩张异常，并且进一步给出了处理这些边缘异常成为海底扩张异常的可信度。

但是，这样就留下了原来由Chalmers提出的关于沿西北格陵兰边缘的旋转断块的起源问题尚未解决。在这个东北区域，31号和33号磁异常在形状上变化更大，并且与拉布拉多海的其余部分相比显示更宽的变化空间。为使这两个模型，即拉张陆壳或幔扩张理论，能很好地解释这里及拉布拉多海其余部分观察到的现象，现已完成了对整个拉布拉多海的有关磁力、重力、地震反射和折射资料的系统研究。结果表明慢扩张模型与在拉布拉多海观察到的大部分现象更一致。我们希望通过其他被动大陆边缘的类似观察也能获得相同的解释。4

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学