第三章學生地球奧秘的科學探索2(3 / 3)

1955年,在汪洋大海裏,德國海洋學家衛斯特發現在接近南美沿海約幾千米深水層中,有一股流勢特別驚人的巨大潛流。這股潛流在南大西洋、巴西和阿根廷海域內,靠近南美大陸,在1500至4000米深處,幅度很小,衛斯特已經測定,在巴西海域的海麵下1500至4000米深水層中,它的流量比黑湖還大。奇怪的是,在對岸的非洲海域,卻觀察不到任何海流的跡象。

34.珊瑚島形成的說法

珊瑚島擁有豐富的熱帶生物資源,另外還蘊藏著大量的石油、天然氣以及磷礦和鋁土礦。

關於珊瑚島的成因,通常認為是由珊瑚蟲的骨骼堆積而成。在熱帶、亞熱帶淺海區的海底,生活著很多小型腔腸動物——珊瑚蟲。珊瑚蟲分泌出鈣質的外骨骼,像小房子一樣來保持著自己柔弱的身體。當珊瑚蟲死亡後,它們的子孫們能一代一代地在祖先的“遺骨上”繼續繁殖下去,日積月累,就形成了各種各樣的石灰質的珊瑚叢,發展壯大為珊瑚島。根據珊瑚島的形狀可分為岸礁、堡礁和環礁。

然而,科學家發現,珊瑚蟲最好的生活條件是深度在六十米以內的熱帶淺海,但海洋的深度常常在幾百米至幾千米之間,珊瑚蟲不可能直接在那麼深的海底生活和造礁。

1936年,達爾文在東印度洋的可可島考察時,提出了關於火山島下沉造成環礁的假說。

20世紀60年代以後,板塊學說認為,板塊移動引起火山島的沉降,在沉降過程中環礁逐漸形成。

1974年,科學家普爾迪提出珊瑚島主要是由早期岩溶作用造成,而不是珊瑚蟲生長的結果。

35.岩石形成的爭論

地球上的岩石千姿百態,五彩繽紛,它們是怎樣形成的呢?

1775年,德國的地質學家魏格納提出:花崗岩和各種金屬礦物都是從原始海水中沉澱而成的。人們稱他的觀點為“水成派”。後來,以英國的地質學家詹姆士·赫頓為代表的一些科學家認為,花崗岩等不可能是在水裏產生的,而是岩漿冷卻後形成的。人們稱這種觀點為“火成派”。

以上這兩種觀點都帶有不同程度的片麵性。現在,科學家們借助於先進的設備,已摸清了岩石的來龍去脈。

如果按質量計算,在地殼中約有3/4的岩石是由地球內部的岩漿冷卻後凝結而成的,人們稱它為“岩漿岩”或者“火成岩”。花崗岩就是屬於岩漿岩。

有少數的岩石是泥沙、礦物質和生物遺體等長期沉積在江湖和海洋底下,經過長期緊壓膠結,以及在地球內部熱力的作用下,變成了岩石,人們稱它為“沉積岩”,如砂岩、頁岩和石灰岩等。

岩漿岩和沉積岩形成之後,受地殼內部的高溫高壓的作用,改變了性質和結構,就形成了另一種岩石——變質岩,如石英岩、大理石岩等。

岩漿岩、沉積岩、變質岩這3種岩石之間還可以互相轉化,比如,埋在地下的變質岩可以被地殼運動推到地表麵,在地表麵再形成新的沉積岩。

所以,岩石正是經過長期的各種條件的作用,由其他物質轉變而成的。

36.海麵為何有高有低

先進的衛星探測技術的發展,使人們發現海洋和陸地一樣,也有著一定的起伏。經探測發現,全球海洋的海麵有三個較大的隆起區,分別位於澳大利亞東北的太平洋,北大西洋,非洲東南的印度洋。此外,衛星探測還發現有三個較大的凹陷區,其中凹陷最深的是印度半島以南的印度洋,其次是加勒比海,還有一個是美國加利福尼亞以西的太平洋。

自由流動的水組成的海麵為什麼會有起伏?

人們知道,地球上所有的物體都受地球引力作用,離地心愈遠,引力愈小。靜止液體的表麵應當與重力垂直,否則的話,重力的差異,將促使液體流動,直到其表麵各國點都具有相同的重力值時為止。

然而,地球是一個龐大而複雜的固體,它內部各處質量分布並不均勻,在質量較大的地方,就會在海麵上產生正重力異常,反之則產生負重力異常。於是,“負異常”處的水便會在重力吸引下向“正異常”處流動,直到取得平衡為止。這樣,在“負異常”處產生低窪的水麵,而在“正異常”處產生隆起的水麵。

37.海洋中的淡水河

1489年,意大利出生的航海家哥倫布在第三次橫渡大西洋的航行中,在委內瑞拉的奧裏諾科河口附近的海麵上,發現了一塊淡水區。

在美國佛羅裏達半島以東海麵上,也有一塊直徑約30米的淡水區。看上去,它的顏色和周圍海水不大一樣,仿佛是深藍色的軟緞上鑲了一塊圓圓的綠寶石。

如今,隨著遙感技術的發展,人們利用紅外航空攝影,又找到了許多大海中的淡水河。如日本著狹灣和千葉縣東京灣側一帶海域就有淡水區。據查,僅太平洋夏威夷群島附近淺海區就發現了200多處淡水滲水點。

大海中有沿水河,這已是事實。但是,大海中的淡水河是怎樣來的呢?

原來,瀕臨海洋的陸地表麵滲入雨水後,如果地下的透水岩層或裂隙向海裏傾斜,而且海底岩層又有不透水層,那麼,滲入地下的水就會形成一個河流。在重力的作用下,這條河流就流入海底的地層下麵。一旦遇到出口,地下水就會像泉水一樣噴湧而出。

除了海底噴泉能產生淡水河之外,在流入海洋的大江大河的入海口,由於水量巨大,往往也能形成類似的淡水河。比如在非洲西海岸剛果河河口附近航行的船舶,雖然遠離大陸150千米,卻能在海洋裏汲取淡水。

20世紀80年代末,前蘇聯科學家在太平洋一個水域發現大片海底淡水。這種海底淡水不是海底泉水噴湧出的,也不是大河河口的延伸。科學家認為,這是降水積聚引起密度升高而造成的離子滲透現象。

中國長江、黃河、珠江等河流的入海口也有淡水存在。

38.海水為何有漲落

人們把海水定時漲落的現象叫作漲潮和落潮。白天的海水漲落叫潮,夜晚的海水漲落叫汐,總起來,人們就把海水水位有規律的漲落叫作潮汐現象。

原來,這是月亮和太陽對海水的吸引造成的。萬有引力定律是這現象的根本原因。宇宙中一切物體之間都是相互吸引的,引力的大小同這兩個物體質量的乘積成正比,同他們之間距離的平方成反比。

月亮和太陽對地球的引力,在陸地和海洋兩部分的任何一點上都是一樣的。但是,由於陸地地麵是固體的,引力帶來的表麵變化不容易看出來,而海水是流動的液體,在引力的作用下,它會向吸引它的方向湧流,所以形成明顯的漲落變化。

太陽雖然比月亮大得多,可是它和地球之間的距離畢竟太遠了,所以月亮對海水的吸引力要比太陽大得多。海水漲落的主要動力是月亮的引力。

地球上,麵對月亮的這一麵接受月亮的引力,引力的方向是指向月亮中心的。而背著一麵,則產生了相應的變化,使得麵對月亮或背著月亮的地球兩側的海洋水位升高,出現漲潮。與此同時,位於兩個高潮之間部位的海水,由於向漲潮的地方湧去,會出現落潮。

地球在不停地自轉,對某一個地方來說,每天都要麵向月亮一次和背向月亮一次,所以一般來說,要出現兩次漲潮和兩次落潮。

漲潮落潮的次數,潮的大小,還要受海岸地形、氣候等各種因素的影響。所以有的地方一天有兩次漲潮,兩次落潮;有的地方隻有一次漲潮,一次落潮;前者叫半日潮;後者叫全日潮。還有的地方潮水漲落情況要更複雜一些。如果兩個相鄰的高潮之間和相鄰的低潮之間,時間不均等,這叫做混合潮。

39.海島是怎樣形成的

在茫茫的大洋上,碧波裏湧出一片片陸地,人們稱之為“海島”。

是什麼力量造就了這些島嶼?或是從大陸分離出來,或是由海底火山爆發和珊瑚蟲構造而成。海島可以分成大陸島、火山島、珊瑚島、衝積島四大類型。

大陸島是大陸向海洋延伸露出水麵的島嶼。世界上比較大的島基本上都是大陸島。它的形成有三種原因:

地殼運動,中間接合部陷落為海峽,原與大陸相連的陸地被海水隔開,成了島嶼。世界上最大的格陵蘭以及伊裏安、加裏曼丹、馬達加斯加等島,都是這樣形成的。

冰磧物形成的小島。遠古冰川活動時期,冰川夾帶大量碎屑在下遊堆積下來,後來氣候回暖,冰川消融,海麵上升,冰磧堆未被淹沒,成了島嶼。挪威沿岸、波羅的海沿岸、美國和加拿大東部交界處沿岸的小島,就是這樣形成的。

海蝕島。它非常靠近大陸,兩者高度一致,僅僅中間隔著一道狹窄的海峽;那海峽是海浪經年累月衝蝕的結果。這類島嶼為數不多,麵積也很小。

火山島是海底火山露出水麵的部分。島貌峻拔,與大陸島、珊瑚島有明顯的不同。當初,火山隱沒水下,經過不斷噴發,岩漿逐漸堆積,終於高出水麵。世界海底山脈最高峰的冒納開亞火山,就是火山島夏威夷島的主峰,總高10203米。

後來,人們還動用現代科學技術築造了人工島嶼。這類島嶼為數不多,麵積極小,但經濟意義很大,前景可觀。今後還將擺脫泥沙島的窠臼,構築巨大的鋼鐵浮體,在海上建設工廠、展覽館、公園、旅館以至整個城市,大大擴展人類活動的基地。