連綿的海底山脈
然而,大西洋海底這座使人難以想象的山脈,卻隻是全球海底山脈不起眼的一部分。
海洋學家在研究了世界各大洋的探測資料後宣布:世界各大洋底都存在著類似的海底山脈。如果把它們像火車一樣一節一節地接起來,總長度超過6.5萬千米,可以繞地球一圈半。而且,它們的高度一般不超出相鄰的洋底1000米至3000米,寬度超過1000千米,總麵積相當於亞、歐、非、美洲全部陸地麵積之和。
洋底的地形分布也有一定的規律。在各大洋中,都有大致作南北走向的巨大的海底山脈,綿延1萬多千米,在洋底東部還有一個大洋中脊。
印度洋中部除存在一條“人”字形的中央海嶺外,東部還有一條南北走向的長達6000千米的東印度洋海嶺。北冰洋雖然較淺,但在中部也有兩條略成南北走向的海嶺。
海底山脈成因
風光綺麗的夏威夷島,就是太平洋海底山的一部分。它的最高處超出水麵4200米,而山根卻在水下6000米的深處。也就是說,這座海洋山峰的高度在1萬米以上,比珠穆朗瑪峰還要高1000多米。
科學家們發現,海底山脈多數是由橄欖岩、玄武岩等火山岩石構成的。海底山脈多發育在海底高原和隆起的高地上。這些高原、高地是岩漿噴發時形成的。科學考察表明,海底地殼下岩漿對流活動時地殼發生裂隙,岩漿沿著這些裂隙噴發到海底表麵,造成了縱橫數千米的海底高原和海底高地。而在這些高原和高地上又升起一座座海底火山。經過漫長的歲月,火山噴發形成的火山岩,便堆成了今天的海底山脈。
海底峽穀的成因
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,海底峽穀是由海蝕造成的。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。
濁流
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作濁流。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濁流現象,所以人們對這一說法仍然將信將疑。
日本學者觀點
日本學者星野通平認為,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。至於某些大陸架、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。
關於濁流的研究
直至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每秒28米,在到達水深6000米的深海平原時,流速仍有每秒4米。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。
海底為何有濃煙
1979年3月,美國海洋學家巴勒帶領一批科學家,對墨西哥西麵北緯21度的太平洋進行水下考察時,透過潛艇的舷窗,他們看到了濃霧彌漫下,一根根高達六七米的粗大的煙囪般的石柱頂口,噴發出滾滾濃煙。
將溫度探測器伸進濃煙中,測得溫度竟高達近千度。經過仔細觀察,他們發現濃煙原來是一種金屬熱液噴泉。當遇到寒冷的海水時,便立刻凝結出銅、鐵、鋅等硫化物,並沉澱在煙囪的周圍,堆成小丘。
在這些溫度很高的噴口周圍,還形成了一種特殊的生存環境,生活著許多貝類、蠕蟲類和其他的動物群落。巴勒等人的發現引起了科學界的極大興趣。美國密執安大學的奧溫認為,這種海底噴泉,可能與地球氣候的變化有著密切聯係。
奧溫在研究了從東太平洋海底獲取的沉積物和岩樣以後,發現在2000萬年至5000萬年前的沉積物中,鐵的含量為現在的5倍至10倍,鈣的含量則為現在的3倍。沉積物中鈣、鐵等的含量會這樣高,奧溫認為這可能與海底噴泉活動的增強有關。
海底為何會下潛
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。
20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,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。
在100千米至200千米厚的堅硬岩石圈之下是熾熱、柔軟的軟流圈,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。
日本地球科學家上田誠也等人認為,洋底岩石圈密度較大,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入水桶。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,海溝起到拖拉板塊下沉的作用,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黏度太高,很難發生對流。
海底為何會下潛,至今也沒有定論,還有待科學家進一步去探索。
我還想知道
海底高原,又稱海台或海底長垣。為寬廣而伸長的海底高地。通常起伏較小,台頂麵比較平坦,高出周圍洋底1000米至2000米。側麵坡度一般較陡,但有的也較平緩,有時可綿延幾千米以上。
太平洋上的珊瑚海
地理位置
西南太平洋上的珊瑚海,是個半封閉的邊緣海。它在澳大利亞大陸東北與新幾內亞島、所羅門群島、新赫布裏底群島、新喀裏多尼亞島之間,水域遼闊,一望無垠。
珊瑚海地處南半球低緯地帶,全年水溫都在20度以上,最熱月水溫達28度,是典型的熱帶海洋。由於幾乎沒有河水注入,海水潔淨,呈藍色,透明度比較高,深水區也比較平靜。碧藍的海上鑲嵌著千百個青翠的小島,周圍黃橙色的金沙環繞,島上綠樹蔥蘢,礁上不時激起層層的白色浪花,在強烈的陽光照射下,顯得光亮奪目。
在小島的岸邊,俯覽蔚藍色的大海,可以看到水下淡黃、淡褐、淡綠和紅色的珊瑚。美麗的珊瑚叢,有的形同蒲扇,有的宛如花枝和鹿角,有的好像一朵綻開的百合花,千姿百態,瑰麗動人。碧清的海水掩映著絢爛多彩的珊瑚島群,呈現一派秀麗奇特的熱帶風光。
海洋公園
1979年,澳大利亞政府規劃,把總麵積1萬多平方千米的珊瑚島嶼與礁群,建成世界上最大的海洋公園,供人們參觀遊覽。旅遊者可以在島礁上的白色帳篷裏休憩、娛樂,可以在濱海的金色沙灘上垂釣、散步,也可以乘坐特製的潛水器,到水下親自觀賞迷人的水下世界。
當然,在這恬靜的水麵下,潛伏著許多高低起伏的暗礁,也會成為各類船舶航行的嚴重障礙;在景色秀麗的水下世界裏,還隱藏著藍點、海葵、火海膽等不少有毒的生物。除此之外,這裏的確稱得上是一個美麗的海上樂園。
珊瑚蟲與珊瑚礁
珊瑚礁是由珊瑚蟲死亡後的骨骼形成的。珊瑚蟲是腔腸動物門裏的一個大家族,稱為珊瑚蟲綱,它們生活在溫暖的海洋裏,擁擠地固著在岩礁上。
新生的珊瑚蟲就在死去的珊瑚蟲的骨骼上生長。它們有的生成樹枝狀,有的像一個蘑菇,有的像人的大腦,有的像鹿角,有的似喇叭狀,顏色有淺綠、橙黃、粉紅、藍、紫、白等,真是五花八門、五顏六色,非常好看。
珊瑚蟲的觸手很小,都長在口的旁邊,海水流過時,觸手將海水中的食物送進口中,然後在消化腔裏被吸收。珊瑚蟲有從海洋裏吸收鈣質製造骨骼的本領。老的珊瑚蟲死去了,新的珊瑚蟲又長了出來,就這樣一代一代地繁殖下去,它們的石灰骨骼也不停地積累下去,逐漸形成珊瑚礁。
因此,珊瑚礁的存在,依賴於億萬個活著的珊瑚蟲。一旦這些珊瑚蟲大批地死亡,珊瑚礁本身也就會失去生機,在海水的衝擊下,會逐漸分化、瓦解,以至消失。
珊瑚蟲為什麼會大批地死亡
有的專家認為,海水汙染是珊瑚蟲大批死亡的主要原因。據科學家的觀察研究,有一種海藻類植物,總是伴隨著珊瑚蟲一起在珊瑚礁裏生活。
海藻可以從珊瑚蟲那裏獲得所需要的二氧化碳;而珊瑚蟲則可以從海藻身上得到氧、氨基酸和碳水化合物。
但當珊瑚礁附近的海水被汙染以後,海藻就無法繼續生存和繁衍。一旦海藻消失,與海藻共生的珊瑚蟲也隨之死亡,於是引起了珊瑚礁的瓦解、消失。
但有的專家提出了不同的看法。他們認為,珊瑚礁消失的原因,不是由於汙染是由於氣候變化所引起的。因為在一些沒有受到汙染的海域,也發生了珊瑚礁消失的現象。據實驗表明,海水溫度在26度左右時,最適合珊瑚蟲和海藻的生存。
而發生厄爾尼諾現象時,由於氣候異常,引起海流發生異常,使某些海區海水溫度驟然升高,有的海區水溫可超過30度,珊瑚蟲和海藻不能適應這樣高的水溫而導致死亡,珊瑚礁也隨之而消失。
珊瑚礁大量消失之所以引起人們的關注,是因為珊瑚礁可以為魚類和其他海洋生物提供較為理想的棲息場所,還可以保護海岸地區不受到海浪的衝擊。所以有關的專家正在進一步地調查研究,以便解開珊瑚礁消失之謎。
我還想知道
世界上最大的珊瑚暗礁群大堡礁,綿延分布在澳大利亞的東北海岸。長2400千米,北窄南寬,從2000米逐漸擴大至150千米,總麵積達8萬多平方千米。這一帶海域擁有多種軟體水生動物和魚類等。