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威爾遜旋迴

威爾遜旋迴（Wilson cycle）^[2] 是指大陸岩石圈在水平方向上的彼此分離與拼合運動的一次全過程。即大陸岩石圈由崩裂開始、以裂谷為生長中心的雛形洋區漸次形成洋中脊、擴散出現洋盆進而成為大洋盆，而後大洋岩石圈向兩側的大陸岩石圈下俯衝（見俯衝作用）、消亡，洋殼進入地幔而重熔，從而洋盆縮小；或發生大陸漸次接近、碰撞，出現造山帶，遂拼合成陸的過程。1974年由J.F.杜威和K.C.A.伯克提出。為紀念加拿大地質學家J.T.威爾遜而命名。

中文名: 威爾遜旋迴
外文名: wilson cycle^[2]
提出時間: 1974年

提出人: J.F.杜威和K.C.A.伯克
領域: 大陸板塊
學科: 構造地質學

威爾遜旋迴基本信息

J.T.威爾遜將大洋盆地的演化歸納為6個發展階段：胚胎期、幼年期、成年期、衰退期、終結期、遺痕期。大洋的演化呈現為張開和關閉的旋迴形式，主宰了地球表層活動和演化，體現了板塊構造的精髓。1974年，J.F.Deway和K.Burke建議將這種在大陸岩石圈上保留大洋開閉的過程，稱 “威爾遜旋迴”。^[1]

威爾遜旋迴主要特徵

每個大洋都有一個從發生、發展到衰退、消失的演變過程。威爾遜（J.T.Wilson），首先注意到這種大洋開合的不同發展趨勢，他按照大洋生命週期的次序，把大洋盆地的演化分為6個階段：胚胎期（如東非裂谷）、幼年期（如紅海、亞丁灣）、成年期（如大西洋）、衰退期（如太平洋）、終了期（如地中海）和遺蹟（如印度河地縫合線）。1974年杜威（J.F.Dewey）和伯克（K.Burke）把大洋從張開到閉合的整個過程命名為威爾遜旋迴。^[1]

威爾遜旋迴發展歷史

威爾遜於1966年認為在聯合古陸之前還應存在過更早期的曾拼合一起的早期“泛大陸”。這種大陸崩裂，洋盆的開啓與閉合，被理解為具開始與終結的過程，可以重複出現的現象（見構造旋迴），並把威爾遜旋迴的起始和終結用萌發期→青年期→成熟期→衰落期→終結期→地縫合線來表達，相對應的實例為東非裂谷→紅海亞丁灣→大西洋→太平洋→地中海→喜馬拉雅山。

岩石圈板塊基本上重力均衡漂浮於地幔軟流圈之上，岩石圈板塊因下部熱對流而隨之被馭拖漂移（見地幔對流説）。板塊運動由洋中脊生長邊界的擴散速率測算，或消亡邊界的運動特徵及被動大陸邊緣（見大陸邊緣）間的對比，顯示出洋盆開與合雖具週期重複性，但其時間可長可短，由幾億年至2000萬年不等，並無一定規律性。由於洋中脊的生長擴散速率變化不大，從而認為板塊構造運動及其作用，基本上是一個連續的發展過程，遞進較為均勻，不具脈衝性運動或間隙性。這是板塊構造學對傳統大地構造學説造山旋迴週期性認識的一個重要改變。

威爾遜旋迴是重建古大陸的基礎。大陸的拼合界線就是古洋盆閉合遺留下的由蛇綠岩套或蛇綠混雜岩類所代表的洋殼碎片帶，沿此帶可出現呈帶狀分佈的鈣鹼性系列的火山岩及花崗岩類的侵入體，也可有大陸邊緣帶前陸盆地沉積建造等。當然，重建古大陸是有一定難度的，因為前中生代的洋底特徵已經消失，古大陸已經支解破碎改造，古大陸邊緣及其形態已經消亡，碰撞帶岩石記錄已經被破壞消毀等。用威爾遜旋迴重建古大陸，在北美大陸較為成功，至少可追溯到早元古宙。^[1]

威爾遜旋迴發展模式

圖解威爾遜旋迴(7張)

從板塊構造觀點來看，洋殼盆地並非永恆存在，一般都經歷開裂、擴張、收縮、閉合的發展過程。加拿大地球物理、地質學者威爾遜（J.T.Wilson，1973）首先聯繫現代各種海洋實例，系統歸納了洋盆開合的多階段發展模式：

威爾遜旋迴萌芽階段

在陸殼基礎上因拉張開裂形成大陸裂谷，但尚未形成海洋環境。如現代的東非裂谷。

威爾遜旋迴初始階段

陸殼繼續開裂，開始出現狹窄的海灣，局部已經出現洋殼。如：紅海、亞丁灣。

威爾遜旋迴成熟階段

由於大洋中脊向兩側不斷增生，海洋邊緣又未出現俯衝、消減現象，所以大洋迅速擴張。如大西洋。

威爾遜旋迴衰退階段

大洋中脊雖然繼續擴張增生，但大洋邊緣一側或兩側出現強烈的俯衝、消減作用海洋總面積漸趨減小。如太平洋。

威爾遜旋迴殘餘階段

隨着洋殼海域的縮小，終於導致兩側陸殼地塊相互逼近，其間僅存殘留小型洋殼盆地。如地中海。

威爾遜旋迴消亡階段

海洋消失，大陸相碰，使大陸邊緣原有的沉積物強烈變形隆起成山。如喜馬拉雅山，阿爾卑斯山脈。

上述海洋開閉過程在地質歷史中反覆出現，即構造運動具週期性。

需要説明，地史中古板塊和古洋盆的情況更為複雜，上述威爾遜旋迴6個階段不一定全部依次發展，小型或微型板塊的分裂和拼合過程也有特殊性，在實際應用時需要根據具體情況具體分析。

威爾遜旋迴各階段特徵

階段	實例	主導作用	特徵形態	典型火山岩	典型沉積	變質作用
I胚胎期	東非裂谷	抬升並擴張	裂谷	拉斑玄武岩溢流，鹼性玄武岩中心	少量沉積作用	可忽略
II幼年期	紅海，亞丁灣	擴張	陸間海	拉斑玄武岩溢流，鹼性玄武岩中心	陸架與海盆沉積，可能有蒸發巖	可忽略
III成年期	大西洋	擴張	有活動中脊的洋盆	拉斑玄武岩溢流，鹼性玄武岩中心，但活動集中於大洋中心	有豐富的陸架沉積	少量
IV衰退期	太平洋	收縮	有俯衝邊緣的洋盆	安山岩質火成岩、花崗閃長巖、片麻岩、深成岩	大量源於島弧沉積物	局部廣泛
V終結期	地中海	收縮並抬升	殘留海盆	邊緣的火成岩及花崗閃長巖	大量源於島弧沉積物，但可能有蒸發巖	局部廣泛
VI遺痕期	雅魯藏布江縫合帶	收縮並抬升	年輕山系	少量	紅層	廣泛

（據馬宗晉等，2003）

威爾遜旋迴存在問題

1、沒有詳細闡述各階段的構造特徵，事實上非常複雜；

2、裂解的大陸不可能重新閉合，即使重新閉合了，也不可能再在原處裂開，從這個意義上説不具有旋迴性；

3、不能解釋地體構造；

4、水平走滑運動沒有很好地解釋；

5、陸碰撞沒有全面考慮。^[1]

參考資料

1. 朱志澄，曾佐勳，樊光明．構造地質學：中國地質大學出版社，2009
2. 威爾遜旋迴．術語在線[引用日期2021-12-21]

威爾遜旋迴的概述圖（1張）

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最近更新：米勒君i （2022-01-16）

1 基本信息
2 主要特徵
3 發展歷史
4 發展模式: 4.1 萌芽階段; 4.2 初始階段; 4.3 成熟階段; 4.4 衰退階段; 4.5 殘餘階段; 4.6 消亡階段
5 各階段特徵
6 存在問題