海洋探尋
海水來源的假說
地球可稱為是一個水球，在它的表麵上有大約四分之三的麵積是海洋。起初，人們認為，這些水是地球原本就有的。當地球從原始太陽星雲中凝聚出來時，便攜帶有這部分水。隨著地球的不斷變化，這些起初以結構水、結晶水等形式貯存於礦物和岩石中的水釋放出來，成為海水的來源。譬如，在火山活動中總有大量的水蒸氣伴隨岩漿噴溢出來。據此，一些人認為，這些水氣便是從地球深部釋放出來的“初生水”。
天體地質研究表明，在地球的近鄰中，無論是距太陽較近的金星和水星，還是距太陽更遠一些的火星，甚至離地球最近的月球都是貧水的，唯有地球得天獨厚，擁有如此多的水。當然，也有一些人認為，地球上的水，不是地球所固有的，而是由撞入地球的彗星帶來的。一些由冰塊組成的小彗星衝入地球大氣層，隕冰因摩擦生熱轉化成彗星水。
我國學者董妙生提出“大自然存在多四季規律”的假說。按此假說，自地球形成至今的46億年間，生物圈曾數次周期性地從地球轉移到另一個星球，又周期性地像候鳥回歸那樣循環到地球上來。這其中自然也包括海水的數度幹涸與高漲。用此假說，正可以解決以往“天外來水”說和“地球固有”說都未能解決的難題。
海洋形成的說法
大海是什麼時候誕生的，又是怎樣誕生的呢？
有的專家認為，當地球剛從熾熱的太陽中分離出來開始獨立生活的時候，還是一團熔融狀態的岩漿火球，它一邊不停地自轉，一邊又繞著太陽公轉。後來，由於熱量的散失，它逐漸冷卻下來。它的表麵冷卻得快，首先形成一層硬殼、它的內部隨著冷卻和收縮，便在地殼的下麵便出現空隙。隨後，在重力作用下，地殼便大規模下陷。它們相互擠壓，形成褶皺，出現了許多裂縫。岩漿從裂縫中湧出，引起火山爆發和地震。從地球深處迸出的熔岩，在地殼上緩緩流動，鋪滿了地殼，也把地殼上原有的許多裂縫填滿。漸漸地，這層迸出的熔岩也冷卻了，地殼也因此變厚起來。那些高聳的部分就成為陸地，那些低陷的部分就成為海洋。
還有一部分學者認為，地球在形成過程中，將自己的一部分甩了出去，地殼上便留下了一個大窟窿，這就是現在的太平洋。月亮誕生時，地球所經曆的震動極其強烈，強烈的震動必然會使尚未完全凝固的地殼的其餘部分張裂開來，出現巨大的裂隙，於是，大西洋和印度洋也形成了。
第四種觀點是1912年德國科學家魏格納提出的大陸漂移學說。這種學說認為，地球上原先有一塊龐大的原始陸地，叫做泛大陸，它被廣袤的海洋——泛大洋所圍繞。後來，這塊大陸分裂開來了，像浮在水上的冰塊，不斷漂移，越漂越遠，越分越開，終於，美洲脫離了非洲和歐洲，中間留下的空隙就變成大西洋。非洲有一半脫離了亞洲，在漂移過程中，它的南端略有移動，漸漸與印巴次大陸分開，這樣，印度洋也誕生了。
太平洋成因的假說
長期以來，科學家們提出過許多關於太平洋成因的假說，其中最引人注目的是19世紀中葉，喬治·達爾文(1879年)提出的“月球分出說”。
達爾文認為：地球的早期處在半熔融狀態，其自轉速度比現在快得多；同時在太陽引力作用下會發生潮汐。如果潮汐的振動周期與地球的固有振動周期相同，便會發生共振現象，使振幅越來越大，最終有可能引起局部破裂，使部分物體飛離地球，成為月球，而留下的凹坑遂發展成為太平洋。
20世紀50～60年代以來，由於天體地質研究的進展，人們發現，地球的近鄰——月球、火星、金星、水星等——均廣泛發現有隕石撞擊坑，有的規模相當巨大。據此推測，地球也有可能遭受到同樣的撞擊作用。1955年，法國人狄摩契爾最先提出，太平洋可能是由前阿爾卑斯的流星撞擊而成的。他還認為這顆流星可能原是地球的衛星，直徑幾乎為月球的兩倍。
也有人認為：地球上的海洋形成於早期的地球大致上達到了現在的質量時。這時，地球具有強大的引力吸引周圍的固體物質，致使周圍的一些固態物質以極高的速度(11.2米／秒)撞向地球。如此劇烈的碰撞必然會產生極高的溫度。這種溫度估計可達10萬℃，因而足以使碰撞物體本身和地球表麵碰撞區的物質完全汽化。碰撞以後，地球表麵由此而形成的熱點很快會冷卻下來，留下一個坑陷區。過一段時間，接踵而來的碰撞又會造成另一些熱點和坑陷。這其中最大的一個，就成了後來的古太平洋洋盆。
海水溫度解密
人們研究過太陽輻射的情況，他們發現，到達地球表麵的太陽輻射能大部分都被地球吸收了，隻有一小部分反射回到空中。
陸地就和海麵不一樣。它不能一下子吸收很多太陽輻射來的能量，剩下的就反射回空中去了。陸地的反射率要比海麵的大一倍，可見陸地的吸熱能力要比海洋差些。而且，陸地存不住熱量，那曬得燙燙的沙灘就是一個例子。
既然海水吸熱多，為什麼海水沒有沙灘熱？
海水是半透明的，太陽光可以透射到水下一定的深度，也就是說，太陽的輻射能可以達到海水的一定深度之內。經過長期的觀測計算，人們發現到達水麵的太陽輻射能，大約有60％可以透射到1米的深度，有18％可以達到海麵以下10米的深度，人們甚至在海麵100米深度的地方仍然發現有少量的太陽輻射能量。而這些，在陸地上是不可能的。
海水吸熱，不僅胃口大，它還要把已經吸收的熱量送到透射不到陽光的深層海水中貯存起來呢。這也是海洋與陸地所不同的一個最重要的性質。
同在一個太陽下，陸地與海洋的物質不同，溫度就不同。陸地是表皮燙，海洋則是整個溫，海洋把熱情大方的太陽送來的熱量都貯存下來了，隻是體積太大，溫度不可能升得太高。所以，海水就沒有沙灘熱了。
海水發光的原因
1975年9月1日傍晚，在江蘇省近海朗家沙一帶的海麵上出現了奇特的亮光，亮光隨著波浪的起伏，就像燃燒的火焰那樣不停地翻騰著，直到天亮才慢慢消失。
這種海水發光的現象，被稱之為“海火”，它常出現在地震或海嘯之前。1976年7月唐山地震的前一天晚上，秦皇島、北戴河一帶的海麵上也出現過發光現象。
“海火”是怎樣產生的？大多數人認為這與海裏的發光生物有關。海水裏的發光生物因受到擾動而發光是早為人們熟知的現象。據此人們推測，當海水受到地震或海嘯的劇烈震蕩時，便會刺激這些生物，使它們發出異常的光亮——“海火”。
一些學者卻另有說法。他們指出，在狂風大浪的夜晚，大海也同樣受到擾動，而為什麼不產生“海火”呢？
美國一些學者通過實驗發現，當強烈的地震發生時，頻頻出現的岸石破裂，人們會看到耀眼的光亮。所以，他們認為，地震“海火”的產生與岩石破裂有關。但海嘯(地震海嘯除外)發生時，並沒有大量的岩石爆裂，“海火”又是如何產生的呢？
一些人認為，“海火”作為一種複雜的自然現象，很可能有多種成因，生物發光和岩石破裂發光隻是其中兩種成因。
海洋微地震的解釋
一種能在地震儀中接收到的暴發性幹擾，就是海洋微地震。這種暴發性幹擾是由大量周期約為2～10秒的微小的地殼震動波群所組成的。微地震的一個明顯特點是它常常伴隨附近海洋風暴的出現而爆發。它所包含的波動頻率則恰好是它所伴隨的風暴激起的波浪頻率的2倍，這就是所謂的“信頻現象”。此外，人們還觀察到，當風暴由大陸吹向海洋時，這種微地震常能持續很久；反之，當由海洋吹向大陸時，一旦風暴登陸，它就很快減弱以至消失。
至於海洋微地震究竟是怎樣產生的，人們曾作過許多猜測。有人認為這是海浪衝擊海岸的結果，也有人想用波浪起伏施加在海底的壓力發生變化來解釋，但這些說法都不能解釋前麵說的信頻現象。
地球物理學家斯科特、海洋學家邁克和流體力學家朗吉等人，在對微地震進行研究的過程中，經過複雜的計算發現，兩列相同頻率沿幾乎相反方向行進的波浪相撞時確能產生一種向水中各個方向輻射的微弱聲波。它不是通常的駐波，也不隨深度而衰減，而且它的頻率很接近波浪頻率的2倍。計算結果還表明，由於風暴會在廣闊的洋麵上掀起波濤，其中含有許多相反方向的波動成分。由所有這些成分相互作用所產生的合成聲波的能量相當可觀，足以激起微地震。
海溫驟然下降的探尋
科學家們通過對深海沉積物中深水底棲有孔蟲殼的氧同位素分析，發現3800萬年前的始新世末期時海洋底層水溫驟然下降了4～5℃，表層水溫也大幅度下降。
是什麼造成海洋底層水溫驟然下降的？有的科學家認為，這是始新世末期的海退的結果。海水退落導致淺海大陸架露出水麵，這就增加了海水對陽光的反射率，使氣候變冷。氣候變冷又會導致海麵進一步退落，使氣候更加變冷。
不過有人提出：海溫驟降等現象的發生不限於始新世末期。但是，為什麼這一時期海溫的急劇變冷會顯得如此不同尋常？
美國學者肯尼特注意到，澳大利亞曾於5300萬年前與南極洲分裂，至始新世末期，塔斯馬尼亞南麵的南塔斯曼隆起，與南極大陸進一步分開，塔斯馬尼亞海道形成，南印度洋與南太平洋之間第一次出現表層水交流，南印度洋高緯海域的寒冷表層水得以通過塔斯馬尼亞海道注入南極羅斯海域，冷水取代了以往來自北麵的東澳大利亞暖流，從而觸發了南極地區的冰凍。海冰形成，使得冰下剩餘的海水鹽度升高，鹽度較高的冷水勢必向下沉潛，形成寒冷的底層水，致使海水溫度急劇降低。
海水“密度躍層”的探索
1893年6月19日，挪威著名探險家南森率船從奧斯陸港出發向北極方向駛去。8月29日，當船行駛到俄國喀拉海的泰梅爾半島沿岸時，突然走不動了，船被海水“粘”住了。不一會兒，海上刮起了風，“弗雷姆”號風滿帆張又開始移動。
1896年8月15日，南森終於回到了挪威。他請來了海洋學家埃克曼，共同探索船被“粘”的奧秘，終於弄清了其中的道理。
原來，海水的密度各處不同。一般說來，溫度高的海水密度小，而溫度低的海水密度大；鹽度低的海水密度小，而鹽度高的海水密度大。如果一個海域因有兩種密度的海水同時存在，那麼，密度小的海水就會集聚在密度大的海水上麵，使海水成層分布。這上下層之間形成一個屏障，叫“密度躍層”，有的厚達幾米。
一旦上層水的厚度等於船隻的吃水深度時，如果船的航速比較低，船的螺旋槳的攪動就會在“密度躍層”上產生內波(海麵以下的波浪)，內波的運動方向同船航行方向相反，內波的阻力就會迅速增加，船速就會減低下來，船就像被海水“粘”住似的寸步難行。
“密度躍層”已不能“粘”住現代艦船，相反，還有一定的軍事價值。在“密度躍層”中，躍層的上下界麵使聲波產生折射，造成聲波隻能在“密度躍層”中向前傳播，於是形成了一條水下“聲道”。利用“密度躍層”中的“聲道”，可以進行遠距離水下通訊。例如在海軍基地裝上水下測聽和通訊係統，遠航的潛艇裝備相應的設備，就可以與基地指揮機關進行通訊聯絡，最大通訊距離可達4000多公裏。
深海潛流形成的推斷
許多科學家推斷，在海麵下幾百米的深處，海水流勢減弱，到了海麵以下幾千米處，海流已不複存在。
現在科學考察已經證明，上麵的推斷有很大的局限性。過去，科學界所知道的是在太平洋海麵上從南緯20度到北緯20度的海域，也就是“南北赤道海流”範圍內的海水都從東向西流動；但在北緯7.5度附近的海域裏，有一股長10000多公裏帶狀的狹窄赤道逆流形成，是從西向東流動的。這股逆流，在海麵下深約100米的水層中，逐漸減弱消失。
可是，1950年科學家湯森·克隆威爾新發現的赤道潛流，出乎人們預料，在海麵200米深處海流幅寬達300公裏，而且在100米深處的流勢最為強大，中心流速每秒可達150厘米。後來這股海流被稱為“克隆威爾逆流”。“克隆威爾逆流”從西經92度到東經160度，總長為6500海裏。它一般都在赤道海麵上流動，有時也浮到海洋表麵漂蕩。
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。
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。
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”。