大洋最深處的奧秘

打開世界地圖,可以清楚地看出地球表麵被分為大陸和海洋兩大部分。在大陸上,有平原、山地,也有高原、丘陵和盆地;在海洋中,同樣有縱橫相交的海底山脈,也有寬廣的海底“高原”和“平原”,甚至還有深達萬米的海溝,也稱海淵。

海溝作為一種地質形態構造,是洋底最深凹的地方,可以把它們比擬為“倒過來的山脈”。有意思的是,深海溝大多不在大洋的中部,而是位於大洋的邊緣。太平洋西部邊緣的島嶼外側就是世界最著名的海溝分布帶、日本海溝、馬裏亞納海溝、菲律賓海溝和湯加海溝等。

想親眼目睹深海溝的風采是非常困難的,因為水越深壓力就越大,水深每增加10米,就要增加1個大氣壓,在10000米的深海溝裏,水的壓力就是1000個大氣壓,也就是說,像指甲那麼大的麵積就要承受1000千克的壓力。1660年1月23日,雅克·皮卡德駕駛自製的深潛器“的裏雅斯特號”,下潛到馬裏亞納海溝的最深處,距海麵11034米,終於實現了人類世代的夙願。馬裏亞納海溝是世界海洋中最深的地方,如果把海拔8848米的世界第一高峰——珠穆朗瑪峰“放”到這裏,峰頂距海平麵還有2186米!

海溝與火山地震關係探秘

海溝大都緊靠著呈弧形延伸的島群或大陸邊緣山脈,而這裏正是大陸與海洋的交界地帶。海溝的深度通常為6000~10000米,比一般洋底要深3000~5000米之多。也就是說,海溝是大陸與海洋過渡帶的最外邊的一種地質構造單元,因此是代表大陸與大洋兩類不同地殼之間的接縫。長期以來,它具有的特殊形狀和極大的深度引起科學家的廣泛關注。

近年來對海溝地形的大量勘測表明,世界大洋中深度超過7000米的海溝共有23條,其中有19條分布在太平洋。這些海溝的橫截麵均呈“V”形,但海溝最深處或海溝底部總有一段平坦的地形,這顯然是鬆散物堆積在溝內造成的。當然,這種海溝平底並不是完全水平的,而是稍微向島弧方向傾斜,由於溝內的鬆散物主要來自島弧,所以這種傾斜可能是海溝緩慢運動的結果,否則傾斜方向應該相反。從阿拉斯加沿岸一直延伸到新西蘭的海溝,伴生著一連串的島弧山脈。這些島弧有許多具有雙重結構,大陸一側的內弧多為火山弧,而位於大洋一側的外弧則多為非火山弧。

海溝眾多的太平洋邊緣地區,正好又是世界著名的大地震帶,也稱環太平洋地震帶。1976年1月14日,斐濟—克馬德克群島間的海溝曾發生8級強震。伴隨地震,常有大規模的地麵變形、斷裂和崩塌現象發生。1891年10月28日,日本橫濱大地震,產生一條長達160千米的裂縫;1899年,阿拉斯加大地震,許多岩塊突然移位,移距達10~15米,它還改變了海岸原有的配置形態,連帶岸邊森林也陷入海中;1906年,美國加利福尼亞大地震時,使長達450千米的聖·安德烈斯斷層突然滑動,並產生新斷層穿過舊金山……

太平洋邊緣深海溝的斷裂活動、強震以及突然的海底變形,常常伴隨著大海嘯。據統計,公元479~1956年,在太平洋總共發生308次大海嘯,次數之多居世界各大洋之首。

海溝眾多的太平洋邊緣地帶,又素有“太平洋火環”之稱。地球上的522座活火山,有322座在太平洋地區,而且大部分配置在太平洋邊緣地帶!在阿拉斯加,約有80座火山,其中有40多座是活動的。1976年1月23日,阿拉斯加島嶼上的一次火山噴發,簡直就像有顆原子彈在島上爆炸開來,濃煙和火山灰形成的巨大蘑菇雲扶搖直上12000米的高空,這座名叫“聖·奧古斯”的火山,幾個世紀來一直在周期性地活動。在日本的165座火山中,有54座是活火山,著名的富士火山1951年還曾噴發過1次。在菲律賓,高聳的圓錐形火山林立,構成奇突秀麗的美景。菲律賓最高的山峰(海拔2923米)——亞保火山,就是一座仍在冒煙的活火山。我國台灣島在大屯火山群,其東邊的龜山島、火燒嶼、紅頭嶼等也是火山體。

眾多的海溝以及大地震帶、火山環,都分布在太平洋邊緣地帶,難道這僅僅隻是一種偶然的巧合嗎?

大洋深海溝形成之謎

關於大洋深海溝,有許多需要深入探索的科學問題。如這些海溝究竟是什麼時候形成的?現在是否處於海溝發展的終結階段等等。其中,科學家最為關注的是:大洋深海溝究竟是怎樣形成的?這也是現代海洋科學研究的重大課題之一。