大西洋海底山脉

    早在1918年，德国一艘名为“流星”号的海洋考察船在大西洋进行海底考察时，偶然从回声探测仪上发现大西洋中部的海底比两边高出许多，由东往西竟是1000千米长的凸起高地。

    在这之后的三年中，他们做了几万次探测试验，终于发现那里隐藏着令人难以置信的海底山脉。

    后来，通过对大西洋的全面调查，科学家们找到了这条山脉的两极。它始于冰岛，经大西洋中部一直延伸至南极附近，曲曲弯弯长达10000多千米。山脉走向与大西洋的形态一致，也是S形，平均宽度在1000千米以上，比两侧洋底平均高出2000米。

    它是由一系列平行的山系结合在一起形成的。山脉露出水面的顶峰组成了一串珍珠般美丽的岛屿，其中包括冰岛、亚速尔群岛、圣赫勒拿岛与特里斯坦-达库尼亚群岛等。

    连绵的海底山脉

    然而，大西洋海底这座令人难以想象的山脉却只是全球海底山脉不起眼的一部分。

    海洋学家在研究了世界各大洋的探测资料后宣布：世界各大洋底都存在着类似的海底山脉。如果把它们像火车一样一节节地接起来，总长度超过65000千米，可以绕地球赤道一圈半。而且，它们的高度一般不超出相邻的洋底1000米至3000米，宽度超过1000千米，总面积相当于亚、欧、非、美洲全部陆地面积之和。

    洋底的地形分布也有一定的规律。在各大洋中，都有大致呈南北走向的巨大的海底山脉，绵延10000多千米，在洋底东部还有一个大洋中脊。

    印度洋中部除存在一条“人”字形的中央海岭以外，东部还有一条南北走向的长达6000千米的东印度洋海岭。北冰洋虽然较浅，但在中部也有两条略呈南北走向的海岭。

    海底山脉成因

    风光绮丽的夏威夷岛就是太平洋海底山的一部分。它的最高处超出水面4200米，而山根却在水下6000米的深处。也就是说，这座海洋山峰的高度在10000米以上，比珠穆朗玛峰还要高1000多米。

    科学家们发现，海底山脉多数是由橄榄岩、玄武岩等火山岩石构成的。海底山脉多发育在海底高原和隆起的高地上。这些高原、高地是岩浆喷发时形成的。

    科学考察表明，海底地壳下岩浆对流活动时地壳发生裂隙，岩浆沿着这些裂隙喷发到海底表面，造成纵横数千米的海底高原和海底高地。而在这些高原和高地上又升起一座座海底火山。经过漫长的岁月，火山喷发形成的火山岩便堆成今天的海底山脉。

    海底峡谷的成因

    人们经常会在大洋边缘的大陆架和大陆坡上发现坡度陡峭、极其壮观的海底峡谷。

    有专家认为，海底峡谷是由地震引起的海啸侵蚀海底而成的。可是，在没有海啸的地区也有海底峡谷。可见，“海啸之说”不能用来解释所有海底峡谷的成因。

    另一种说法是海底峡谷是由海蚀造成的。他们认为这些海底峡谷所在的海底过去曾经是陆地，河流剥蚀出的陆上峡谷，后来由于地壳下沉或海面上升，才被淹没于波涛之下成为海底峡谷。

    1885年，科学家发现，富含泥沙的罗纳河河水注入日内瓦湖后，密度较大的浑浊河水潜入清澈的湖水之下，沿湖底顺坡下流。从此科学界把这种高密度的水流称作浊流。

    1936年，美国学者德利在阅读一篇描述日内瓦湖浊流现象的文章时猛然意识到，海底峡谷很可能就是由海底浊流开拓出来的。携带大量泥沙、沿海底斜坡奔腾而下的浊流应具有强大的侵蚀能力。不过，当时还从未有人观察过海底浊流现象，所以人们对这一说法仍然将信将疑。

    日本学者观点

    日本学者星野通平就认为，历史上海平面曾一度比现今低数千米，大陆架和大陆坡那时均是陆地。不过，现代地质学研究表明，全球海平面大起大落的幅度达数千米是根本不可能的。

    至于某些大陆架、陆坡区地壳大幅度升降的说法，倒是可以接受的。但海底峡谷也广泛见于地壳运动平静的构造稳定区，所以陆上峡谷被淹没的说法不能作为海底峡谷的普遍成因。

    关于浊流的研究

    直至20世纪50年代，海洋地质学界通过深入研究才得出浊流具有强大的侵蚀能力的结论。

    1952年，美国海洋学家希曾等人研究了1929年纽芬兰岸外海底电缆在一昼夜间沿陆坡向下依次折断的事件，判定肇事者正是强大的海底浊流。

    希曾等人还根据海底电缆依次折断的时间推算出这股浊流在坡度最大处流速高达每秒28米，在到达水深6000米的深海平原时，流速仍有每秒4米。自陆坡至深海洋底浊流长驱达数千里之遥。这个理论逐渐被科学家认可。

    但也有学者怀疑，海底浊流虽有较强的侵蚀能力，只是那么大的海底峡谷，仅靠浊流能否切割出数百米乃至数千米的深度，仍是一个未知数。

    海底为何有浓烟

    1979年3月，美国海洋学家巴勒带领一批科学家对墨西哥西面北纬21度的太平洋进行水下考察时，透过潜艇的舷窗，他们看到了浓雾弥漫下的一根根高达六七米的粗大的烟囱般的石柱顶口，喷发出滚滚浓烟。

    将温度探测器伸进浓烟中，测得温度竟高达近千摄氏度。经过仔细观察，他们发现浓烟原来是一种金属热液喷泉。当遇到寒冷的海水时，便立刻凝结出铜、铁、锌等硫化物，并沉淀在烟囱的周围，堆成小丘。

    在这些温度很高的喷口周围还形成了一种特殊的生存环境，生活着许多贝类、蠕虫类和其他的动物群落。

    巴勒等人的发现引起了科学界的极大兴趣。美国密执安大学的奥温认为，这种海底喷泉可能与地球气候的变化有着密切联系。

    奥温在研究了从东太平洋海底获取的沉积物和岩样以后，发现在2000万年至5000万年前的沉积物中，铁的含量为现在的5倍至10倍，钙的含量则为现在的3倍。沉积物中钙、铁等的含量会这样高，奥温认为这可能与海底喷泉活动的增强有关。

    海底为何会下潜

    1932年，荷兰科学家万宁·曼纳兹利用潜水艇测定海沟的重力，发现海沟地带的重力值特别低。这个结果使他疑惑不解，因为根据地块漂浮的地壳均衡原理，重力过小的地壳块体应当向上浮起，而实际上海沟却是如此幽深。经过一番研究，万宁·曼纳兹认为，可能是海沟地区受到地球内部一股十分强大的拉力的作用，所以才有下沉的趋势，从而形成幽深的海沟。

    20世纪中叶，人们认识到大洋中脊顶部是新洋壳不断生长的地方。在中脊顶部每年都要长出几厘米宽的新洋底条带，而地球表面面积却并没有逐年增大。

    可见，每年必定有等量的洋底地壳在别的什么地方被破坏，从而消失了。

    在100千米至200千米厚的坚硬的岩石圈之下是炽热、柔软的软流圈，在那里不可能发生地震。之所以有中、深源地震，正是坚硬的岩石圈板块下插进软流圈中的缘故。

    这些中、深源地震就发生在尚未软化的下插板块之中。海沟地带两侧板块相互冲撞，从而激起了全球最频繁、最强烈的地震。也正因为洋底板块沿海沟向下沉潜，才造成了如此深的海沟。通过以上分析，可以看出曼纳兹的理论是非常正确的。

    日本地球科学家上田诚也等人认为，洋底岩石圈密度较大，其下的软流圈密度偏小，所以洋底岩石圈板块易于沉入软流圈中。

    在俯冲过程中，随着温度、压力升高，岩石圈发生变化，密085度还会进一步增大。这就好比桌布下垂的一角浸在一桶水中，变重了的湿桌布可能把整块桌布拉入水桶。

    海沟总长度最长的太平洋板块在全球板块中具有最高的运动速度。上田诚也等人据此认为，海沟处下插板块的下沉拖拉作用可能是板块运动的重要驱动力。

    如果确实如此，洋底板块理应遭受扩张应力作用，而近年来的测量发现，洋底板块内部却是挤压应力占优势。这一事实对于重力下沉的学说是一个有力的驳斥。

    另有一些学者提出地幔物质对流作用的观点，认为大洋中脊位于地幔上升流区，海沟则处在下降流区，正是汇聚下沉的地幔流把洋底板块拉到地幔中去的。这一看法与万宁·曼纳兹的见解如出一辙。但是，目前我们还缺乏地幔对流的直接证据。也有一些学者强调地幔物质的黏度太高，很难发生对流。

    海底为何会下潜？至今也没有定论，还有待科学家进一步去探索。

    延伸阅读

    海底高原，又称海台或海底长垣，为宽广而伸长的海底高地。通常起伏较小，台顶面比较平坦，高出周围洋底1000米至2000米。侧面坡度一般较陡，但有的也较平缓，有时可绵延几千米以上。

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