地球有71%的表面是海洋,遼闊的海洋與人類活動(dòng)息息相關(guān);海洋是水循環(huán)的起始點(diǎn),又是歸宿點(diǎn),它對(duì)于調(diào)節(jié)氣候有巨大的作用;海洋為人類提供了豐富的生物、礦產(chǎn)資源和廉價(jià)的運(yùn)輸,是人類的一個(gè)巨大的能源寶庫(kù)。隨著科技的進(jìn)步,人類對(duì)海洋的了解正日益深入,但神秘的海洋總以其博大幽深,吸引著人們對(duì)它的思索。在此,僅就海底地貌及其地質(zhì)活動(dòng),談?wù)剮讉(gè)未解之謎。
太平洋洋脊偏側(cè)之謎 從全球海底地貌圖中可以看到,海底地貌最顯著的特點(diǎn)是連綿不斷的洋脊縱橫貫通四大洋。根據(jù)海底擴(kuò)張假說(shuō),洋脊兩側(cè)的擴(kuò)張應(yīng)是平衡的,大洋洋脊應(yīng)位于大洋中央,但太平洋洋脊亦不在太平洋中央,而偏側(cè)于太平洋的東南部,并在加利福尼亞半島伸入了北美大陸西側(cè)。顯然,從加利福尼亞半島至阿拉斯加這一段的火山、地震、山系等,難以用海底擴(kuò)張假說(shuō)解釋其成因。那么,太平洋洋脊為什么偏側(cè)一方?北美西部沿岸的山系、火山、地震等又是怎樣形成的?這是有待進(jìn)一步探索的問(wèn)題。
西太平洋洋底地貌復(fù)雜之謎 由于太平洋洋脊偏側(cè)于東南方,在太平洋東部形成了擴(kuò)張性的海底地殼:東太平洋海隆。但在太平洋中西部廣闊的洋底,地貌復(fù)雜,存在著一系列的島弧、海溝、洋底火山山脈和被洋底山脈、島弧分隔成的較小的洋盆等,看來(lái)并不完全像是由海底擴(kuò)張所產(chǎn)生的洋底地貌,而更像是古泛大洋洋底的一部分。因?yàn)楹5讛U(kuò)張所形成的地貌,除了海溝、島弧、沿岸山脈外,大部分應(yīng)是較為平坦的、從洋脊到海溝一定傾斜的海隆地貌。雖然有人試圖對(duì)此作出解釋,但未有較公認(rèn)、一致的看法。
北冰洋的海底擴(kuò)張是否仍在繼續(xù) 北冰洋是四大洋中最小的,又存在廣闊的大陸架,有人把它看成是大西洋的一部分,即大西洋北部的一個(gè)巨大的“地中!。雖然北冰洋也存在大洋中脊:北冰洋中脊(南森海嶺),但在整個(gè)北冰洋地區(qū),火山、地震活動(dòng)是很微弱的。本人曾作過(guò)統(tǒng)計(jì):從1900~1980年間,北緯70°以北只發(fā)生了40次6級(jí)以上的地震,一般認(rèn)為是北極厚厚的冰蓋阻止了地震的發(fā)生,本人認(rèn)為至少還有一個(gè)原因不能忽視,地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏向赤道的離心力會(huì)使地球內(nèi)部的能量向中、低緯度轉(zhuǎn)移,從而削弱了兩極地區(qū)的活動(dòng)。而在南緯70°以南的地區(qū),從1900~1980年也只記錄到一次6級(jí)以上的地震。一般地說(shuō),任何快速自轉(zhuǎn)的天體,其兩極地區(qū)的活動(dòng)均會(huì)受到削弱,太陽(yáng)黑子活動(dòng)主要發(fā)生在南北緯35°之間,亦可能與其快速自轉(zhuǎn)有關(guān)。地球作為一個(gè)快速自轉(zhuǎn)的天體,北冰洋的地震和海底擴(kuò)張活動(dòng)就不能不受到影響,從其地震、面積、無(wú)深海溝等情況判斷,北冰洋的海底擴(kuò)張即使沒(méi)有停止,也是非常微弱的。
阿留申島弧之謎 阿留申島弧是地震頻繁的地區(qū)之一,令人感興趣的是:阿留申島弧向南彎曲,這種形狀似乎顯示有一種自北向南的力推動(dòng)形成的,如史前冰川的推動(dòng)等,另外,阿留申島孤南側(cè)的深海溝表明,太平洋的海底擴(kuò)張對(duì)其它的作用是向北推進(jìn)的,但從太平洋洋脊位置來(lái)看,太平洋洋脊伸入到北美大陸,南北向偏東分布,其擴(kuò)張方向應(yīng)是向西偏北,而不應(yīng)向北,那么,阿留申海溝是如何形成的呢?
無(wú)震海嶺與大陸平靜山系的形成 一般認(rèn)為大洋中脊是大洋地殼的誕生處,大陸邊緣的山脈是海底擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,它們的成因可得到較完美的解釋。但在各大洋中,還存在著許多無(wú)震海嶺,它們與大陸內(nèi)部的一些平靜、古老的山系一樣,仍未得到較為公認(rèn)的解釋。美國(guó)有人提出所謂“熱點(diǎn)說(shuō)”,試圖解釋無(wú)震海嶺的形成,他們認(rèn)為熱點(diǎn)處火山活動(dòng)的源地固定于板塊之下的地慢深處,當(dāng)板塊移過(guò)熱點(diǎn)上面時(shí),隨著熱點(diǎn)處巖漿不斷噴發(fā)形成火山,就可以形成一列沿著板塊運(yùn)動(dòng)方向的火山脊或火山鏈,即無(wú)震海嶺。
南北半球地震不均衡 本人曾對(duì)南北半球發(fā)生在1900年至1980年間6級(jí)及6級(jí)以上共7936次的地震作過(guò)統(tǒng)計(jì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)南北半球發(fā)生地震的次數(shù)是不均衡的:北半球共發(fā)生了4634次,南半球只發(fā)生了3277次,赤道發(fā)生了25次,北半球比南半球多四成以上?v觀世界火山、溫泉分布圖,亦可發(fā)現(xiàn),北半球要比南半球多,這是什么原因?由于南北半球海陸分布的不均衡特征,很容易使人聯(lián)想到,海陸分布情況可能影響到地球內(nèi)能的釋放。我們知道,溫泉、火山、地震都是地球釋放內(nèi)能的方式,來(lái)自地?zé)崃鞯难芯拷o我們這樣的啟示:地?zé)崃魇堑厍騼?nèi)能釋放的最基本的形式,地球的內(nèi)能通過(guò)地?zé)崃鬟B續(xù)不斷地經(jīng)由地殼釋放出來(lái),地殼是地球內(nèi)能釋放的最主要障礙,由地殼均衡假說(shuō)可知,大陸地殼遠(yuǎn)厚于大洋地殼,又據(jù)有關(guān)資料顯示,大陸地殼的平均厚度為35千米,海洋地殼厚度僅為6千米。不難想象,地球的內(nèi)能通過(guò)大陸地殼要比通過(guò)海洋地殼困難得多。由于北半球大陸板塊面積比南半球要大,而南半球的大洋板塊面積比北半球的要大,因此,北半球的內(nèi)能更多地受阻于大陸板塊,通過(guò)地?zé)崃麽尫懦鰜?lái)的內(nèi)能就要比南半球少一些,這些受阻的內(nèi)能在大陸板塊下面積聚,并在地球自轉(zhuǎn)的作用下向中低緯轉(zhuǎn)移,當(dāng)這些能量積聚到一定的程度,就可能沖破地殼,在一些地殼較薄弱的地帶(如板塊邊緣)以火山、地震等形式釋放出來(lái)。在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),南北半球各自釋放的總內(nèi)能應(yīng)趨于均衡,即北半球通過(guò)地?zé)崃、溫泉、火山、地震等形式釋放出?lái)的內(nèi)能近似等于南半球通過(guò)地?zé)崃、溫泉、火山、地震等形式釋放出?lái)的內(nèi)能。由于北半球通過(guò)地?zé)崃麽尫诺膬?nèi)能要比南半球少,其累積的能量就通過(guò)火山、地震、地?zé)峄顒?dòng)釋放出來(lái)。這就是北半球?yàn)槭裁幢饶习肭蚨嗷鹕、地震的原因。我把這個(gè)推論稱為南北半球內(nèi)能釋放均衡假說(shuō)。 |