展，从20世纪70年代以来，许多科学家对世界的复杂性进行了探索，从研
究平稳、均匀、线性等简单现象跨越到研究非平稳、非均匀、非线性等复
杂现象。特别值得一提的是，对非线性现象的研究极大地增进了人们对复
杂现象的认识，推进了科学的发展。深入研究非对称现象也很可能产生如
非线性科学一样的非对称科学。在固体地球科学研究中，现已很重视非均
匀和非平稳问题。相信不久的将来，非对称性也会越来越受到重视。
    第三，研究地球的非对称性有可能为地球科学提供新的思路，并促进
其发展。迄今为止，地球科学的许多分支学科仍以地球是个均匀、对称的
旋转椭球体为基本前提。但是，实际的地球存在不同级别、不同层次的非
对称性。随着空间科学技术的飞速发展，业已证实火星的南、北半球的地
形和气候是非对称的，月球的背面和正面是非对称的。因此，地球科学已
到了不可回避地球非对称性问题的时候。而发现更多的非对称现象，探讨
其可能影响，追溯其成因，则可从另一角度，从非传统的角度，增进对地
球的认识，并可能为解决地球科学所面临的一些难题带来新的思路，促进
地球科学的发展，甚至从对称跨越到非对称。
    本书是笔者等人1980年以来关于地球非对称性研究成果的系统总结，
显示了中国科学家在这一至今还不太引人关注的领域所取得的重要进展。
笔者期望通过本书的出版，能促进地球非对称性研究取得更大进展。
    为了说明非对称现象的普遍性和研究非对称性的重要性，笔者在第
1章专门论述了对称性和非对称性，并提出非对称性可分为原生非对称性和
对称破缺两大类。
    地球深部探测成果充分证明，大陆岩石圈与大洋岩石圈的结构存在明
显差异。据此，本书将地表由于洋、陆分布所显示的半球非对称性引中至
岩石圈底。书中还引用了大量地球结构、构造的新资料，来充实地球三大
构造系统的特征，阐明地球非对称性的层次性。
    为了论证笔者关于地球非对称性的主要观点，书中除搜集整理了国内
外有关地球非对称性的论述外，还搜集整理了太阳、月球和火星等天体的
非对称性观测研究资料；为了探讨地球非对称性的成因，本书还涉及了岩
石圈动力学和地幔与地核动力学。
    因此，本书不仅是关于地球非对称性的专著，还充分反映了地球构造、
岩石圈动力学、地幔动力学等固体地球科学分支的*新成果和发展动向。
    在笔者从事地球非对称性研究和本书的写作过程中，与许多专家、学
者有过值得永远怀念的密切合作，得到过许多专家和学者的热情帮助和支
持，在此一并表示诚挚的感谢。尤其要感谢王鸿祯、叶叔华、许厚泽、陈
俊勇、石耀霖、冯锐、傅容珊、高祥林、洪汉净、黄立人、孙付平、汪洋、
魏自刚、徐文耀、张健、张进等先生多年的合作与支持，还要感谢叶叔华
院士为本书作序，感谢张兰凤女士为本书绘制和修改了部分图件。
    本书涉及的知识面太广，学科太多，错误和疏漏在所难免，诚请读者
批评指正。
马宗晋  杜品仁
大洋中脊构造系
第4章
4．1定义和基本特征
4．1．1  定  义
    大洋中脊(MOR)，也称洋中脊或洋脊，是地球上*长的山脉、*宏伟壮
观的构造。它从北冰洋的拉普帖夫海起，穿过冰岛，纵贯大西洋，环绕南极
洲，又从东太平洋蜿蜒伸展至北美的西海岸(图4—1)，总长度约75()(]0 km，
几乎相当于环绕地球赤道两周。这条蜿蜒于四大洋的海底山系，我们统称之为
大洋中脊构造系。大洋中脊构造系也是地球上地震和火山*活跃的地区之一，
可与北大陆构造系和环太平洋构造系并列为全球三大活动构造系(马宗晋，
1982；马宗晋等，1992)。
    这条全球*长的海底山系，是从19世纪70年代英国“挑战者”号调查船
作环球考察，发现北大西洋中部有一条海底山系之后，才逐渐被揭示和认识
的。1925—1927年期间，通过德国“流星号”的回声测深工作，确定了整个
大西洋纵列着长达17 000 km的巨大山脉，而且其中央脊的轴线到大西洋东、
西两岸的距离几乎相等，故被称为大西洋中脊。Hill(1957)首先观察到大洋
中脊上的裂谷。Heezen(1960)进一步指出，世界各大洋都有大洋中脊存在。
从上世纪60年代以来，对大洋中脊已开展了大量探测研究工作，但至今仍存
在许多问题还未解决。
    大洋中脊被发现后，有关其起因等问题便很快成为地球科学家关注的重
点。一些假说和理论应运而生。20世纪60年代初提出的海底扩张学说(Hess，
1962；Dietz，1961)，以及完善和发展这一假说而提出的板块构造理论，都主
要建立在大洋中脊这一客观依据和对其研究的基础上。与此有关的还有转换断
层概念的提出。大洋中脊并不是一条连续的山脊，它常被垂直其走向的断层错
断。将洋脊错断为一系列洋脊段的断层，其性质与通常的走滑断层不同，被称
为转换断层(Wilson，1965)。60年代后期问世的板块构造学说，认为大洋脊
是板块增生的地方，将大洋中脊作为发散型板块边界(马宗晋等，2003)。
    尽管板块构造理论用岩石圈板块在洋中脊处分开，在转换断层处滑动，在
某些大洋的边缘处相撞，系统地描绘了地球刚性外壳在几百万年期间的运动图
像，但是驱动岩石圈板块运动的机制问题并未真正解决。要弄清板块运动的驱
动机制，研究重点仍要放在洋中脊处，因为在洋中脊之下的地幔中的化学进程
和热过程，比任何人能预期的都要更为复杂和迷人，它决定了新的洋壳是如何
形成的，而且研究洋中脊区域的地形、组成及地震结构往往会得出与传统预期
情况相反的结果。
    大洋中脊是地表*长、*大的岩浆作用带，被称为是地球“难以愈合的伤

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