神秘的海洋
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六大海底谜团

在地球的表面上,有71%是海洋,辽阔的海洋与人类的活动一直息息相关。海洋是水循环的起始点,又是归宿点,它对于调节气候有巨大的作用。海洋为人类提供了丰富的生物和矿产资源,是人类的一个巨大的能源宝库。随着科技的进步,人类对海洋的了解正日益深入,但神秘的海洋中还是有很多秘密,吸引着人们对它深切地思索。

谜团一:太平洋洋脊偏侧之谜

如果我们仔细地观察全球海底地貌图就会发现,海底地貌最显著的特点是连绵不断的洋脊纵横和贯通着四大洋。根据海底的扩张假说,洋脊两侧的扩张应该是平衡的,大洋洋脊应该在大洋的中央,但太平洋洋脊则不在太平洋的中央,而偏侧于太平洋的东南部,并在加利福尼亚半岛伸入到了北美大陆的西侧。显然,从加利福尼亚半岛至阿拉斯加这一段的火山、地震、山系等,难以用海底扩张假说来解释。那么,太平洋洋脊为什么会偏侧到一方?北美西部沿岸的山系、火山、地震等又是怎样形成的呢?这是有待进一步探索的问题。

复杂的西太平洋洋底地貌

太平洋

谜团二:西太平洋洋底地貌复杂之谜

由于太平洋洋脊偏侧于东南方,在太平洋东部就形成了扩张性的海底地壳:东太平洋海隆。但在太平洋中西部广阔的洋底,地貌非常复杂,存在着一系列的岛弧、海沟、洋底火山山脉和被洋底山脉、岛弧分隔成的较小的洋盆等,并不完全像是由海底扩张所产生的洋底地貌,而更像是古“泛大洋”洋底的一部分。因为海底扩张所形成的地貌,除了海沟、岛弧、沿岸的山脉外,大部分应该是较为平坦的、从洋脊到海沟一定倾斜的海隆地貌。到目前为止,针对这个问题,人们还没有较公认、一致的看法。

谜团三:北冰洋的海底扩张是否仍在继续

北冰洋是四大洋中面积最小的海洋,又存在广阔的大陆架,有人把它看成是大西洋的一部分,也就是大西洋北部的一个巨大的“地中海”。虽然北冰洋也存在大洋中脊:北冰洋中脊(南森海岭),但在整个北冰洋地区,火山、地震活动是很微弱的。

有科学家曾经作过这样的统计:从1900—1980年间,北纬70°以北只发生了40次6级以上的地震,一般认为是北极厚厚的冰盖阻止了地震的发生。但也有观点认为,至少还有一个原因人们是不能忽视的:地球自转产生的偏向赤道的离心力会使地球内部的能量向中、低的纬度转移,从而削弱了两极地区的活动。而在南纬70°以南的地区,从1900—1980年也只记录到一次6级以上的地震。

一般地说,任何快速自转的天体,其两极地区的活动均会受到削弱,太阳黑子活动主要发生在南、北纬35°之间,也可能与其快速的自转有关。地球作为一个快速自转的天体,会影响到北冰洋的地震和海底扩张活动,从其地震、面积、无深海沟等情况判断,北冰洋的海底扩张即使没有停止,也是非常微弱的。

冰雪覆盖的北冰洋

谜团四:阿留申岛弧之谜

阿留申岛弧是地震频繁的地区之一,阿留申岛弧是向南弯曲的,这种形状似乎显示出有一种自北向南的力推动形成的,如史前冰川的推动等。另外,阿留申岛弧南侧的深海沟表明,太平洋的海底扩张对其作用是向北推进的,但从太平洋洋脊的位置来看,太平洋洋脊伸入到北美大陆,南北向偏东分布,其扩张方向应是向西偏北,而不应该向北,那么,阿留申海沟是如何形成的呢?

谜团五:无震海岭与大陆平静山系的形成

一般科学界认为,大洋中脊是大洋地壳诞生的地方,大陆边缘的山脉是海底扩张运动的结果。但是在各大洋中,还存在着许多无震的海岭,它们与大陆内部的一些平静、古老的山系一样,仍未得到较为公认的解释。美国有人提出所谓的“热点说”,试图解释无震海岭的形成,他们认为热点处火山活动的源地固定于板块之下的地幔深处,当板块漂移过热点上面时,随着热点处岩浆不断喷发形成的火山,就可以形成一列沿着板块运动方向的火山脊或火山链,也就是无震海岭。

谜团六:南北半球地震不均衡

科学家曾经对南北半球发生在1900—1980年间6级及6级以上共7936次的地震作过统计,结果发现,南北半球发生地震的次数是不均衡的:北半球共发生了4634次,南半球只发生了3277次,赤道发生了25次,北半球比南半球多四成以上。纵观世界火山、温泉分布图就会发现,北半球发生地震的几率要比南半球多,这是什么原因呢?

由于南北半球海陆分布的不均衡特征,很容易使人联想到,海陆分布情况可能影响到地球内能的释放。我们知道,温泉、火山、地震都是地球释放内能的方式,来自地热流的研究给我们这样的启示:地热流是地球内能释放的最基本的形式,地球的内能通过地热流连续不断地经由地壳释放出来,地壳是地球内能释放的最主要障碍,由地壳均衡假说人们可以知道,大陆地壳远厚于大洋地壳;又据有关资料显示,大陆地壳的平均厚度为35千米,而海洋地壳厚度仅为6千米。

休眠中的火山山脊

不难想象,地球的内能通过大陆地壳要比通过海洋地壳困难得多。由于北半球大陆板块面积比南半球要大,而南半球的大洋板块面积比北半球的要大,因此,北半球的内能更多地受阻于大陆板块,它通过地热流释放出来的内能就要比南半球少一些,这些受阻的内能在大陆板块下面积聚,并在地球自转的作用下向中低纬转移,当这些能量积聚到一定的程度时,就可能冲破地壳,在一些地壳较薄弱的地带(如板块边缘)以火山、地震等形式释放出来。在一个较长的时期内,南北半球各自释放的总内能应该趋向均衡,也就是北半球通过地热流、温泉、火山、地震等形式释放出来的内能近似等于南半球通过地热流、温泉、火山、地震等形式释放出来的内能。由于北半球通过地热流释放的内能要比南半球少,其累积的能量就通过火山、地震、地热等活动释放出来。这就是北半球为什么比南半球多火山、地震的原因。

不过,这种理论并不被地质学界所普遍接受,仍然有太多的疑问之处需要进一步的研究方能真正解释。