海底地貌(1 / 3)

海底地貌

如同陸地上一樣,海底有高聳的海山,起伏的海丘,綿延的海嶺,深邃的海溝,也有坦蕩的深海平原。縱貫大洋中部的大洋中脊,綿延8萬千米,寬數百至數千千米,總麵積堪與全球陸地相比。而整個海底世界也並不像人們所想象的或是像表麵看起來那樣平緩和寧靜,相反卻是地球上最活躍最動蕩不安的地帶。地震、火山活動頻繁,隻不過一切都掩蓋在海水之下進行而已。

雖然世界各大洋的洋底形態複雜多樣、各不相同,但基本上都是由大陸架,大陸坡,海溝,海盆,洋中脊(海底山脈)幾個部分組成。現在根據大量的深海測量資料,人們已清楚知道,海底的基本輪廓是這樣的:沿岸陸地,從海岸向外延伸,是坡度不大、比較平坦的海底,這個地帶稱“大陸架”;再向外是相當陡峭的斜坡,急劇向下直到3000米深,這個斜坡叫“大陸坡”;從大陸坡往下便是廣闊的大洋底部了。整個海洋麵積中,大陸架和大陸坡占20%

熾熱的地幔物質從洋中脊上升湧出,冷凝形成新的洋底,並推動先形成的洋底向兩側對稱地擴張;當洋底擴展移至大陸邊緣的海溝處時,向下俯衝潛沒在大陸地殼之下,重新返回到地幔中,舊的洋底滅亡。左右,大洋底占80%左右。也可以簡單地說,世界大洋的海底像個大水盆,邊緣是淺水的大陸架,中間是深海盆地,其深度在2500~6000米之間。

在整個海底世界,宏偉的海底山脈,廣漠的海底平原,深邃的海溝,上麵均蓋著厚度不一、火紅或黑的沉積物,把大洋裝點得氣勢磅礴、雄偉壯麗。

那麼我們不禁要問:海底是怎樣誕生的呢?

有人認為整個地殼大致可分為六大板塊,其中又分為大洋板塊和大陸板塊。大洋板塊在地幔上浮動著,高溫的地幔物質在洋中脊地區上升,使本已很薄的地殼發生皺裂,於是噴出熔岩,熔岩冷卻之後,就形成了新的地殼,於是海底便誕生了。

後來,人們又通過地震波及重力測量,了解到海底地殼的結構與陸地地殼有所不同。原來,海洋地殼主要是玄武岩層,厚約5000米,而大陸地殼主要是花崗岩層,平均厚度33千米。重要的是,大洋底始終都在更新和不斷成長,每年擴張新生的洋底大約有6厘米。像這樣下去,每經過兩三億年,大洋底就將更新一次。

前麵我們已經講過,在深海中也有如同陸地平原一樣的地貌,這就是深海平原。深海平原一般位於水深3000~6000米的海底。它的麵積較大,一般可以延伸幾千平方千米。深海平原坡度小於1/1000,其平坦程度超過大陸平原。

有了平原,當然也會有高山。海底火山的分布相當廣泛,大洋底散布的許多圓錐山都是它們的傑作。

海底火山與平頂山

1963年11月15日,在北大西洋冰島以南32千米處,海麵下130米的海底火山突然爆發,噴出的火山灰和水汽柱高達數百米,在噴發高潮時,火山灰煙塵被衝到幾千米的高空。

經過一天一夜,到11月16日,人們突然發現從海裏長出一個小島。人們目測了小島的大小,高約40米,長約550米。海麵的波浪不能容忍新出現的小島,拍打衝走了許多堆積在小島附近的火山灰和多孔的泡沫石,人們擔心年輕的小島會被海浪吞掉。但火山在不停地噴發,熔岩如注般地湧出,小島不但沒有消失,反而在不斷地擴大長高,經過1年的時間,到1964年11月底,新生的火山島已經長

懷特島是一座火山島。它位於新西蘭北島東海岸的普倫蒂灣。新西蘭海岸線附近有許多類似的火山島。到海拔170米高,1700米長了,這就是蘇爾特塞島。經過海浪和大自然的洗禮,小島經受了嚴峻的考驗,巍然屹立於萬頃波濤的洋麵上,而且島上居然長出了一些小樹和青草。

這些奇怪的現象就發生在廣袤的海底。如同我們前麵提過,在深海中有深海平原,當然也會有高山。而這些就是——海底火山。海底火山的分布相當廣泛,大洋底散布的許多圓錐山都是它們的傑作,火山噴發後留下的山體都是圓錐形狀。

據統計,全世界共有海底火山約2萬多座,太平洋就擁有一半以上。這些火山中有的已經衰老死亡,有的正處在年輕活躍時期,有的則在休眠,不定什麼時候蘇醒又“東山再起”。現有的活火山,除少量零散在大洋盆外,絕大部分在島弧、中央海嶺的斷裂帶上,呈帶狀分布,統稱海底火山帶。太平洋周圍的地震火山,釋放的能量約占全球的80%。海底火山,死的也好,活的也好,統稱為海山。海山的個頭有大有小,一兩千米高的小海山最多,超過5千米高的海山就少得多了,露出海麵的海山(海島)更是屈指可數了。美國的夏威夷島就是海底火山的功勞。它擁有麵積1萬多平方千米,上有居民10萬餘眾,氣候濕潤,森林茂密,土地肥沃,盛產甘蔗與咖啡,山青水秀,有良港與機場,是旅遊的勝地。夏威夷島上至今還留有5個盾狀火山,其中冒納羅亞火山海拔4170米,它的大噴火口直徑達5000米,常有紅色熔岩流出。1950年曾經大規模地噴發過,是世界上著名的活火山。

海山有圓頂,也有平頂。平頂山的山頭好像是被什麼力量削去的。其實它是海浪拚命拍打衝刷,經曆年深日久而形成的。比如,在第二次世界大戰期間,美國科學家普林頓大學教授HH赫斯就首次在太平洋海底發現了海底平頂山。

大陸架

生活中,我們平時所看到的海岸線並不是大陸與海洋的分界線,實際上,在海麵以下,大陸仍以極為緩和的坡度延伸至大約200米深的海底,這一部分就是大陸架。它曾經是陸地的一部分,隻是由於海平麵的升降變化,使得陸地邊緣的這一部分,在一個時期裏沉溺在海麵以下,成為淺海的環境。

大陸架淺海靠近人類的住地,與人類關係最為密切,大量的漁業資源都來自陸架淺海。人類自古以來在這裏捕魚、捉蟹、趕海,享“魚鹽之利,舟楫之便”。隨著生產的發展,人們又在這裏開辟浴場、開采石油,利用這裏的陽光、沙灘和新鮮空氣,開辟旅遊度假區。可以這樣說,大陸架像是被海水淹沒的濱海平原,是海洋生物的樂園,我們可以發現許許多多的海洋動植物在此處安居樂業,繁衍生息,就像是另外一個生生不息的人類世界。

說起大陸架,我們就不得不提及大陸坡上的沉積物。

大陸坡上的沉積物,主要是來自陸地河流的淤泥、火山灰、冰川攜帶的石塊,還有億萬年來海洋生物殘體的軟泥。概括地說,整個大陸坡的麵積,約有25%覆蓋著沙子,10%是裸露的岩石,其餘65%蓋著一種青灰色的有機質軟泥。這種軟泥常常因受到氧化作用而成栗色,它的堆積速度要比大陸架緩慢得多。在火山活動地帶,軟泥中夾雜有火山灰,高緯度地區混有大陸水流帶來的石塊、粗沙等。在熱帶河口附近,還有一種熱帶紅色風化土構成的紅色軟泥。

而大陸坡上最特殊的地形就是深邃的大峽穀,稱為海底峽穀。它一般是直線形的,穀底坡度比山地河流的穀底坡度要大得多,峽穀兩壁是階梯狀的陡壁,橫斷麵呈“V”形。海底峽穀規模的宏大往往超過陸地上河流的大峽穀。現已發現幾百條海底峽穀,分布在全球各處的大陸坡上。

雖然世界大陸架總麵積約為2700多萬平方千米,平均寬度約為75千米,約占海洋總麵積的8%,但魚的捕獲量卻為海洋漁業總產量的90%以上。因為大陸架區域水質肥沃,海水中含有大量的營養鹽,加上大陸江河不斷地帶來溶解進豐富有機物和無機物的淡水,在風浪、潮流的作用下,上、下層海水的混合加快,所以,大陸架得以成為良好的漁場。

海溝和島弧

陸地上有許多巨大、深邃奇偉的峽穀,但與浩淼大洋深處的海溝相比,它們就自愧不如了。

海溝也叫海淵,是位於海洋中的兩壁較陡、狹長的、水深大於6000米的溝槽,而且多半與島弧伴生。它的寬度在40~120千米之間,全球最寬的海溝是太平洋西北部的千島海溝,其平均寬度約120千米,最寬處大大超過這個數,距離相當於北京至天津那麼遠,聽起來也夠寬了,但在大洋底的構造裏,算是最窄的地形了。

與此同時,海溝不僅是海洋中最深的地方,也是海底最古老的地方。然而它不在海洋的中心,卻偏偏安家於大洋的邊緣。今天,我們已知的各大洋所擁有的35條海溝,其中有28條分布在環太平洋帶。

和海溝相似的叫做海槽。它比海溝的規模小,深度在6000米以內,相對寬淺、兩側坡度較平緩的長條形窪地稱海槽。它主要分布在邊緣海中。

海溝的孿生“兄弟”叫做島弧。前麵已經提過,海溝和島弧多是相伴而生。島弧就是海洋中許多呈弧形分布的島嶼,它分為內島弧和外島弧。內島弧靠陸一側,是大洋板塊與大陸板塊接觸帶,火山和地震集中於此,如西太平洋島弧。據統計,全世界有活火山500餘座,一半以上集中在該島弧帶;全球地震能量的95%也在此釋放。頻繁的火山活動引起的岩漿噴發,使島弧帶成為世界上礦產最豐富的地區。外島弧,近大洋一側,無火山地震帶。它們大多分布於活動的海洋板塊邊緣,由於處在海洋板塊與大陸板塊的交界處,受地球板塊相互擠壓的作用,所以在這些地方地震、火山活動

太平洋的海溝特別多,從東麵、北麵和西麵圍繞著太平洋的邊緣,形成了一個馬蹄鐵的形狀。頻繁發生。

那麼,為什麼有海溝出現的地方總也會有島弧伴其左右呢?

科學家們經過大量的研究認為,島弧和海溝的平行並存,是大洋板塊和大陸板塊相互碰撞時,大洋板塊傾沒於大陸板塊之下的結果。如太平洋板塊,厚度小而密度大,所處的位置又相對較低,在海底擴張的作用下,與東亞大陸板塊相碰撞時,太平洋板塊便俯衝入東亞大陸板塊之下,從而使大洋一側出現深度巨大的海溝;同時,大陸地殼的繼續運動使它前緣的表層沉積物質相互疊合到一起,形成了島弧。由於這兩種地殼的相對運動速度較大,所以碰撞後形成的海溝深度就大,而島弧上峰嶺的高度也大。因此,可以說島弧和海溝是在同一種板塊運動中形成的,它們有著共同的成因。

洋中脊

人有脊梁,船有龍骨。這是人和船成為一定形狀的重要支柱。因而人能立於天地之間,船能行於大洋之上。海洋也有脊梁,大洋的脊梁就是大洋中脊,它決定著海洋的成長,是海底擴張的中心。

洋中脊,又稱中央海嶺。它是一個世界性體係,橫貫各大洋,是全球規模最大的洋底山係。從北冰洋開始,穿過大西洋,經印度洋,進入太平洋,逶迤連綿約8萬餘千米,寬數百至數千千米,總麵積堪與全球陸地相比。就好像是大洋的脊梁,任何一條陸地山脈都不能與之相比。

那麼世界上的大西洋中,它們的洋中脊會是怎樣呢?

大西洋中脊貫穿大洋中部,與兩岸大致平行(中脊名稱由來),中軸為中央裂穀分開,兩側內壁陡峻,兩峰嶙峋,蔚為奇觀;印度洋中脊猶如“人”字分布在印度洋中部;太平洋中脊位於偏東的位置上。三大洋中脊在南部相互連接,而北端卻分別伸進大陸。

這其中大西洋中脊的峰是鋸齒形的,更為奇特的是,在大洋中脊的峰頂,沿軸向還有一條狹窄的地塹,叫中央裂穀,寬30~40千米,深1000~3000米。它把大洋中脊的峰頂分為兩列平行的脊峰。

此外,許多觀測表明在中央裂穀一帶,經常發生地震,而且還經常地釋放熱量。這裏是地殼最薄弱的地方,地幔的高溫熔岩從這裏流出,遇到冷的海水凝固成岩。經過科學家研究鑒定,這裏就是產生新洋殼的地方。較老的大洋底,不斷地從這裏被新生的洋底推向兩側,更老的洋底被較老的推向更遠的地方。

我們從全球海底地貌圖中還可以看到,海底地貌最顯著的特點是連綿不斷的洋脊縱橫貫通四大洋。根據海底擴張假說,洋脊兩側的擴張應是平衡的,大洋洋脊應位於大洋中央,但太平洋洋脊卻不在太平洋中央,而偏側於太平洋的東南部,並在加利福尼亞半島伸入了北美大陸西側。顯然,從加利福尼亞半島至阿拉斯加這一段的火山、地震、山係等,難以用海底擴張假說解釋其成因。那麼,太平洋洋脊為什麼偏側一方,這還有待進一步地探索。

如今,關於洋中脊的形成原理,板塊構造學說認為,洋中脊是地幔對流上升形成的,是板塊分離的部位,也是新地殼開始生長的地方。不僅如此,洋中脊頂部的地殼熱量相當大,還成為地熱的排泄口,所以火山活動,地震活動在這裏會頻繁地發生。

海底熱泉

在深不可測的海底上空,聳立著一個個黑色煙囪狀的怪物,蒸汽騰騰,煙霧繚繞,煙囪裏冒出的煙的顏色大不相同。有的煙呈黑色,有的煙是白色的,還有清淡如暮靄的輕煙……

這是1979年美國科學家比肖夫博士等人乘坐“阿爾文”號潛水器在加利福尼亞灣的外太平洋2500米深的海底下發現的情景。原來它們就是海底熱泉。

海底熱泉的高度一般為2~5米,呈上細下粗的圓筒狀。從“煙囪”口冒出的液體與周圍的海水不一樣,這裏的溫度竟然高達350℃。在“煙囪”區的附近,水溫常年也在30℃以上,而一般洋底的水溫隻有4℃。更令人吃驚的是,在那些活動熱泉附近,甚至聚集了大量的人類不曾認識的新生物種。

它們是這樣一群奇特的生物:有血紅色的管狀蠕蟲,像一根根黃色塑料管,最長的達3米,橫七豎八地排列著,它用血紅色肉芽般的觸手,捕捉、濾食水中的食物。這些管狀蠕蟲既無口,也無肛門,更無腸道,就靠一根管子在海底蠕動生活。但它的體內有血紅蛋白,觸手中充滿血液。有大得出奇的蟹,沒有眼睛,卻無處不能爬到;又大又肥的蛤,體內竟有紅色的血液,它們長得很快,一般有碗口大;還有一種狀如蒲公英花的生物,常常幾十個連在一起,有的負責捕食,有的管著消化,各有分工,忙而不亂。在如此高溫的大洋底,它們竟也能夠生活得其樂融融,科學家們驚訝地稱這裏為“探海綠洲”。

海底溫泉不但養育了一批奇特的海洋生物,還能在短時間內生成人們所需要的寶貴礦物。那些“黑煙囪”冒出來的熾熱的溶液,含有豐富的銅、鐵、硫、鋅,還有少量的鉛、銀、金、鈷等金屬和其他一些微量元素。當這些熱液與4℃的海水混合後,原來無色透明的溶液立刻變成了黑色的“煙柱”。經過化驗,這些煙柱都是金屬硫化物的微粒。由於在海水衝擊的作用下,煙囪的高度很難無限升高。尤其那些長年不活動的噴溢口,煙囪往往經不住海水的衝擊而垮塌。久而久之,形成了含量很高的礦物堆。

如此神奇的海底熱泉多在海洋地殼擴張的中心區,即在大洋中脊及其斷裂穀中。僅在東太平洋海隆一個長約6千米、寬約05千米的斷裂穀地,就發現十多個溫泉口。在大西洋、印度洋和紅海都發現了這樣的海底溫泉。初步估算,這些海底溫泉,每年注入海洋的熱水,相當於世界河流水量的1/3。它拋在海底的礦物,每年達十幾萬噸。這些礦物稍加分解處理,就可以為人們所利用。

海底沉積物

在地中海南岸一個叫突尼斯的地方,它附近的馬迪亞海區水下40米處,人們發現有許多埋在淤泥中的大理石柱,據曆史學家考證這些東西是2000年前的文物。這一發現公布之後,引起奧地利考古學家的興趣,他們即刻組織潛水員前往現場考察。在那裏,他們發現了一些古代的拱橋和少有的大型建築。經過進一步研究,認為這是古代的一座城市。