第一章海底探尋3(1 / 3)

第一章海底探尋4

海底為何會下潛

我們都知道,海洋中最深的地方是海溝,它們的深度都在6000米以上。海溝附近經常發生十分強烈的地震。據統計,全球80%的地震都集中在太平洋周圍的海溝及其附近的大陸和群島區。這些地震每年釋放出的能量,可與爆炸10萬顆原子彈相比。

有趣的是,海溝附近發生的都是淺源地震,向著大陸方向,震源的深度逐漸變大,最大深度可達700千米左右。把這些地震源排列起來,便構成一個從海溝向大陸一側傾斜下去的斜麵。

1932年,荷蘭科學家萬寧·曼納茲利用潛水艇測定海溝的重力,發現海溝地帶的重力值特別低。這個結果使他迷惑不解,因為根據地塊漂浮的地殼均衡原理,重力過小的地殼塊體應當向上浮起,而實際上海溝卻是如此的幽深。經過一番研究,萬寧·曼納茲認為,可能是海溝地區受到地球內部一股十分強大的拉力的作用,所以才有下沉的趨勢,從而形成幽深的海溝。

上個世紀中葉,人們認識到大洋中脊頂部是新洋殼不斷生長的地方,在中脊頂部每年都要長出幾厘米寬的新洋底條帶(麵積約3平方千米),而地球表麵麵積卻並沒有逐年增大,可見,每年必定有等量的洋底地殼在別的什麼地方被破壞消失了。

地球科學家發現,在100~200千米厚的堅硬岩石圍之下,是熾熱、柔軟的軟流圖,在那裏不可能發生地震。之所以有中、深源地震,正是堅硬岩石圈板塊下插進軟流圈中的緣故。

這些中、深地震就發生在尚未軟化的下插板塊之中。海溝地帶兩側板塊相互衝撞,從而激起了全球最頻繁、最強烈的地震。也正因為洋底板塊沿海溝向下沉潛,才造成了如此深的海溝。通過以上分析,可以看出曼納茲的理論是非常正確的。

那麼,是什麼力量導致洋底板塊俯衝潛入地下的呢?

日本地球科學家上田誠也等人認為,洋底岩石圍密度較大,其下的軟流圈密度偏低,所以洋底岩石圈板塊易於沉入軟流圈中。俯衝過程中,隨著溫度、壓力升高,岩石圈發生變化,密度還會進一步增大。這就好比桌布下垂的一角浸在一桶水中,變重了的濕桌布可能把整塊桌布拉向水桶。

海溝總長度最長的太平洋板塊在全球板塊中具有最高的運動速度,上田誠也等人據此認為海溝處下擂板塊的下沉拖拉作用可能是板塊運動的重要驅動力。如果確實如此,洋底板塊理應遭受擴張應力作用,而近年來的測量發現,洋底板塊內部卻是擠壓應力占優勢。這一事實對於重力下沉的學說是一個有力的駁斥。

另有一些學者提出地幔物質對流作用的觀點,認為大洋中脊位於地幔上升流區,海溝則處在下降流區,正是彙聚下沉的地幔流把洋底板塊拉到地幔中去的。這一看法與上述萬寧·曼納茲的見解如出一轍。但是,目前我們還缺乏地幔對流的直接證據。也有一些學者強調地幔物質粘度太高,很難發生對流。

眾說紛紜,但究竟海底為何會下潛,仍沒有一個足以能使人信服的證據,因此,尚有待於科學家繼續努力。

海底峽穀究竟是怎樣形成的

人們經常會在大洋邊緣的大陸架和大陸坡上發現坡度陡峭、極其壯觀的海底峽穀。

有專家認為,海底峽穀是由地震引起的海嘯侵蝕海底而成的。可是,在沒有海嘯的地區也發現有海底峽穀,可見,海嘯之說不能用來解釋所有海底峽穀的成因。

另一種說法海底峽穀是由河蝕造成的。他們認為這些海底峽穀所在的海底過去曾經是陸地,河流剝蝕出的陸上峽穀,後來由於地殼下沉或海麵上升,才被淹沒於波濤之下成為海底峽穀。

日本學者星野通平就認為曆史上海平麵曾一度比現今低數千米,大陸架和大陸坡那時均是陸地。不過,現代地質學研究表明,全球海平麵大起大落幅度達數千米,是根本不可能的。至於某些陸架、陸坡區地殼大幅度升降的說法,倒是可以接受的,但海底峽穀也廣泛見於地殼運動平靜的構造穩定區,所以陸上峽穀被淹沒的說法不能作為海底峽穀的普遍成因。

1885年,科學家發現。富含泥沙的羅納河河水注入清澈的湖水之下,沿湖底順坡下流。以後科學界把這種高密度的水流稱做濁流。1936年,美國學者德利在閱讀一篇描述日內瓦湖濁流現象的文章時,猛然意識到,海底峽穀很可能就是由海底濁流開拓出來的。攜帶大量泥沙,沿海底斜坡奔騰而下的濁流,應具有強大的侵蝕能力。不過,當時還從未有人觀察過海底蝕流現象,所以人們對這一說法仍然將信將疑。

直到20世紀50年代,海洋地質學界通過深入研究,才得出濁流具有強大的侵蝕能力的結論。

1952年,美國海洋學家希曾等人研究了1929年紐芬蘭岸外海底電纜在一晝夜間沿陸坡向下依次折斷的事件,判定肇事者正是強大的海底濁流。希曾等人還根據海底電纜依次折斷的時間,推算出這股濁流在坡度最大處流速高達28米/秒,在到達水深6000米的深海平原時,流速仍有4米/秒。自陸坡至深海洋底濁流長驅達數千裏之遙。這個理論逐漸被科學家認可。

但也有學者懷疑,海底濁流雖有較強的侵蝕能力,隻是那麼大的海底峽穀,僅靠濁流能否切割出數百米乃至數千米的深度,仍是一個未知數。

埃弗裏波斯海峽之謎

埃弗裏波斯海峽,是位於希臘本土與希臘第二大島——埃維厄島之間的一條長長的海峽。

早在古希臘時代,大哲學家、科學家亞裏士多德和許多的科學家就對這裏的奇異的水流產生了濃厚的興趣,企圖解開這令人迷惑的水流之謎。

原來,在埃弗裏波斯海峽中部的卡爾基斯市附近,海水的流向反複無常,一晝夜之間往往要變化6至7次,有時甚至要變化11至14次。

與此同時,海水流速可達每小時幾十海裏,這給過往船隻帶來了很大的危險。

有時候,變幻莫測的海麵突然變得十分寧靜,海水停止了流動,然而可能不到半個小時,海水又洶湧澎湃、奔騰咆哮起來。也有的時候,海水竟能一連幾個小時朝著一個方向奔流而去。

繼亞裏士多德以後,2000多年來,許多國家的各方麵專家,紛紛對埃弗裏波斯海峽令人費解的水流進行了研究和探索,最終均一無所獲。

近來,希臘科學家提出,這種現象是地中海海水的自然波動、起伏所致。

然而,這種看法早在2000多年前時亞裏士多德即已提出,並不是什麼新的理論,更無法具體說明埃弗裏波斯海峽水流異常的原因。

因此,要破譯埃弗裏波斯海峽之謎還需付出艱苦的努力。

“水下大教堂”是何時的產物

1991年9月1日,法國南部海岸卡西斯小海灣。有3名業餘潛水員在此潛水時不幸遇難。為尋找這些失蹤者,當地潛水學校校長亨利·科斯凱繞過重重礁石,終於在水下37米處一條岩石隧道內發現了死者的屍體。

1985年,科斯凱在潛水時就發現過這條隧道,但他沒有意識到這條隧道的重要性。沒想到一個半月之後,這條水下隧道得到了法國文化部長的高度評價。他說科斯凱所發現的乃是“一座具有重大意義的曆史豐碑”。

事情的經過是這樣的:科斯凱將在水下發現岩石隧道的秘密透露給了考古學家讓·庫坦後,引起了讓·庫坦的濃厚興趣。他當即決定與科斯凱一起冒險再次潛入水下,探索這一水下隧道的秘密。他們倆先小心翼翼地遊過一條37米長僅1米寬的管道。由於淤泥不時泛起,攪得海水像豌豆湯一樣又稠又渾。然後,他們又穿過一條150米長、直徑2米的隧道,接著擠進一個窄洞,最後才進入一個4米高的石屋。

在這個石屋裏,借助自帶燈的燈光,他們看到了一個童話般的奇幻世界:石屋四壁有石器時代的雕刻,有同時期人們所繪的各種馬。這些馬有的僅能看到露出水麵的頭部和背部,而浸在水中的則已被毀壞。

科斯凱和庫坦不甘心這些發現,又摸索著從石屋遊人另一岩洞。岩洞高約30米,直徑為50~60米,呈拱形。借助燈光,科斯凱發現洞內天花板上飾有色彩斑斕的鍾乳石。洞內四壁所繪動物千姿百態,栩栩如生。就連從事考古工作多年的庫坦也承認,他以前從未見過年代如此久遠、繪製如此精美的繪畫。據他估計,此岩洞內之繪畫大約形成於1.2萬到2萬年前。科斯凱把這個水下岩洞稱之為“水下大教堂”。

據初步考證,岩洞內的這些畫是遠古時代藝術家以動物脂肪和礦物色為原料,用動物毛製作的畫筆繪在岩石上的,其中有鹿、馬、鳥,也有北山羊和歐洲野牛等。最令庫坦驚異的是,這裏的歐洲野牛頭部畫法不同於石器時代的岩石繪畫,那時一般隻畫牛頭的側麵,而這裏的牛頭竟繪出3/4的麵部。庫坦說,這種畫法在舊石器時代也是不常見到的。

庫擔推測,遠古時代畫家們在此岩洞內繪畫時,岩洞尚位於海拔80米處。在以後的歲月中,地中海海水不斷上漲,終於堵塞了通往此洞的人口。因此這個岩洞一直沒有被人發現,洞內之物至今保存得完好無損。

科斯凱和庫坦潛入岩洞內後,從岩洞中帶回一些繪畫的顏色樣品。目前,研究人員正在裏昂根據他們所搜集到的2克顏色微粒,用先進儀器確定出這些繪畫的年代。

考古學家們認為,這個奇跡般地保存下來的水下岩洞是古代祭祖場所,它或許比法國西南部著名的拉斯高岩洞更為重要、更有價值。

拉斯高岩洞是偶然被一群孩子發現的:

1940年9月,幾個孩子尋找一條逃跑的狗,無意間鑽入這個後來被學者譽為冰河時代的凡爾賽宮的岩洞。通過驗色,科學家們確定此洞已曆時1.6萬年。岩石上的馬、鹿、公牛等動物繪畫,其色澤之光亮令人難以置信,專家學者們都驚歎不已。

考古學家在拉斯高還發現了用動物毛製作的畫筆,用這種筆可塗抹20多種不同顏料。此外,還發現了一種管狀骨頭,當時人們便是通過這種管狀骨頭將粉末狀顏色微粒噴吹在岩石底層上的。拉斯高岩洞的發現是20世紀40年代最偉大的發現。

“死神”號魚雷不沉之謎

魚雷,是一種可以自行推進、自行控製方向和自行控製深度的水中兵器。魚雷的形狀就像一根大圓柱子,頭部裝著引信和炸藥,中部裝著燃料和動力裝置等,尾部裝著推動器。

在世界海戰史上有一枚魚雷,發射出去以後沒有擊中目標,也沒有沉到海底,也沒有自行爆炸,而是在茫茫大海上航行了50多年。

事情的經過是這樣的:

第一次世界大戰的時候,1916年5月31日,英國艦隊和德國艦隊在日德蘭半島附近的北海海麵上進行了一場激烈的海戰,這就是世界海戰史上著名的“日德蘭海戰”。

20世紀初的時候,歐洲的軍事強國英國和德國,為了保持和奪取海上霸權的地位,爭著搶著建造大、中型戰艦,增強海軍實力。而且,這兩個軍事強國的戰列艦越造越大,戰艦的裝甲越來越厚,大炮的口徑也越來越粗。到了第一次世界大戰爆發的時候,兩國的海軍實力分別居於世界第一位和第二位。大戰的頭一年,英國海軍和德國海軍經過幾次交戰,德國艦隊吃了不少虧,水麵上的戰艦不敢遠離海岸。1916年4月,德國海軍的大洋艦隊司令馮·舍爾海軍上將費盡腦汁製定了一引誘殲滅英國主力艦隊的作戰計劃。

出人意料的是,德國的這個作戰計劃和行動部署被英國的情報部門從無線電裏給截獲了。1916年5月30日,英國海軍司令約翰·傑利克得了一份份軍事密報。傑利克經過一陣嚴密思索,決定將計就計,也采用了引誘殲滅的辦法,集中主力艦隊去迎戰德國的大洋艦隊。這麼一來,英國和德國的戰術都是派出一支誘敵艦隊,把整個艦隊的主力埋伏在伏擊團裏準備消滅對方。

貝蒂的海軍中將擔任了誘敵。英國的誘敵艦隊由第一戰列巡洋艦隊、第二戰列巡洋艦隊和第五戰列巡洋艦隊組成,第五戰列艦隊的戰艦有4艘,都是當時世界上最大的“伊麗莎白女皇”級戰列艦。這種海上巨艦,每一艘上都有8門381毫米口徑的大炮,可以擊中2500O米遠的敵人。德國誘敵艦隊的司令官是希佩爾,他的戰艦都是德國海軍裏邊最優秀的清一色的“無畏”級和超無畏級戰列巡洋艦,這種戰列艦跟“伊麗莎白女皇”級戰列艦一樣厲害。

1916年5月30日晚,英國的誘敵艦隊,趁著茫茫的黑夜出發了,第一、二戰列艦隊熄滅了燈光先走一步,第五戰列艦隊隨後悄悄地跟在後邊。同時,英國主力艦隊也在開往伏擊地點。

這時候,德國的誘敵艦隊也出發了,開往日德蘭半島海岸。德國海軍司令舍爾率領著德國主力艦隊朝著伏擊地點起航了。

5月31日下午2時的時候,英國和德國的誘敵艦隊都開到了日德蘭西北部的海麵上,相隔的距離隻有50多公裏,可誰也沒有發現誰。幾分鍾以後,兩國才互相發現對方的艦隊。

下午2時40分的時候,雙方的艦隊進入了大炮的射程,日德蘭的海麵上立刻響起了“轟轟轟”的炮聲,可是都沒有擊中對方,隻是把海水炸得好像開了鍋一樣。兩國的司令官各自向自己的誘敵艦隊發出了命令:“戰列巡洋艦全速前進,戰列艦緊緊相隨,注意和主力艦隊保持密切聯絡。”

第一次世界大戰開始以後,德國海軍的重型戰艦采用了新式的全艦統一方位射擊指揮係統,就是集中全部大炮,按照命令朝著敵人的一艘戰艦一齊射擊。這種戰術的威力特別大。希佩爾率領著德國誘敵艦隊走著走著,就一聲令下,德國戰艦朝著貝蒂的旗艦“雄獅”號一齊開火,一下子把“雄獅”號打中了。而且德國的“盧瑟福”號戰艦的一發穿甲彈,一下子鑽透了“雄獅”號中部的一個炮塔,在炮塔裏邊爆炸了,英國官兵死的死,傷的傷,損失慘重。更危險的是,猛烈的爆炸使得火藥袋著起了大火,假如大火再往下燒,很快就會燒著彈藥艙,使炮彈爆炸。這麼一來,這艘“雄獅”號旗艦就會和貝蒂一起呼嘯著飛上天。

一個被炸斷兩條腿的海軍少校哈維,在最危險的時刻,使出全身的力氣關死了彈藥艙和火藥袋艙的大鋼門。接著,哈維又拚命地打開進水閥,放進了海水。就這樣,哈維奮不顧身,用自己的生命,保住了“雄獅”號旗艦,可他卻犧牲了。

下午4時20分的時候,德國誘敵艦隊的“塞德利茨”號和“佛林格爾”號幾個齊射,把英國的“瑪麗女皇”號超無畏級戰列艦擊沉海底,1200多名英國官兵全部戰死。“瑪麗女皇”號沉入海底的巨大漩渦,趕來救援的英國驅逐艦“新西蘭”號差點被那大漩渦拖進深淵。

從戰鬥打響,到這時剛剛一個小時,英國誘敵艦隊就被德國人擊沉了兩艘戰列巡洋艦,摧毀了一艘戰列巡洋艦,沉重地打擊了英國士兵的勢氣,隻有貝蒂顯得非常鎮靜。貝蒂又發出戰鬥命令:“各艦注意!向德國人衝擊!”可是,情況對英國誘敵艦隊越來越不利,下午5時,德國誘敵艦隊突然掉過頭來,朝著英國誘敵艦隊反撲了過來。英國誘敵艦隊眼看就要招架不住了。

就在這千鈞一發的時候,英國誘敵艦隊當中的第5戰列艦隊趕到了戰場。現在,第5戰列艦隊趕到了,希佩爾放鬆了對貝蒂的進攻,讓幾艘驅逐艦對他發起了猛烈進攻,英國的驅逐艦一看,連忙迎了上去。雙方的驅逐艦展開了搏鬥。

英國的第5戰列艦隊投入戰鬥以後,德國誘敵艦隊立刻受到了大口徑火炮的威脅。希佩爾一看不好,指揮艦隊開足馬力朝著舍爾的主力艦隊靠了過去。可他的“馮·德·塔恩”號和“塞德利茨”號戰艦還是被第5戰列艦隊打傷了。不久,希佩爾的誘敵艦隊和舍爾的主力艦隊會合了。