海底世界的未解之迷 | 陽光歷史

 

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海底世界的未解之迷

2016年05月05日 未解之謎 暫無評論 閱讀 113 次

地球有71%的表面是海洋,遼闊的海洋與人類活動息息相關;海洋是水循環的起始點,又是歸宿點,它對於調節氣候有巨大的作用;海洋為人類提供了豐富的生物、礦產資源和廉價的運輸,是人類的一個巨大的能源寶庫。隨著科技的進步,人類對海洋的瞭解正日益深入,但神秘的海洋總以其博大幽深,吸引著人們對它的思索。在此,僅就海底地貌及其地質活動,談談幾個未解之謎。

  太平洋洋脊偏側之謎 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,但太平洋洋脊亦不在太平洋中央,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、山系等,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?北美西部沿岸的山系、火山、地震等又是怎樣形成的?這是有待進一步探索的問題。


  西太平洋洋底地貌複雜之謎 由於太平洋洋脊偏側於東南方,在太平洋東部形成了擴張性的海底地殼:東太平洋海隆。但在太平洋中西部廣闊的洋底,地貌複雜,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,看來並不完全像是由海底擴張所產生的洋底地貌,而更像是古泛大洋洋底的一部分。因為海底擴張所形成的地貌,除了海溝、島弧、沿岸山脈外,大部分應是較為平坦的、從洋脊到海溝一定傾斜的海隆地貌。雖然有人試圖對此作出解釋,但未有較公認、一致的看法。


  北冰洋的海底擴張是否仍在繼續 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巨大的「地中海」。雖然北冰洋也存在大洋中脊:北冰洋中脊(南森海嶺),但在整個北冰洋地區,火山、地震活動是很微弱的。本人曾作過統計:從1900~1980年間,北緯70°以北只發生了40次6級以上的地震,一般認為是北極厚厚的冰蓋阻止了地震的發生,本人認為至少還有一個原因不能忽視,地球自轉產生的偏向赤道的離心力會使地球內部的能量向中、低緯度轉移,從而削弱了兩極地區的活動。而在南緯70°以南的地區,從1900~1980年也只記錄到一次6級以上的地震。一般地說,任何快速自轉的天體,其兩極地區的活動均會受到削弱,太陽黑子活動主要發生在南北緯35°之間,亦可能與其快速自轉有關。地球作為一個快速自轉的天體,北冰洋的地震和海底擴張活動就不能不受到影響,從其地震、面積、無深海溝等情況判斷,北冰洋的海底擴張即使沒有停止,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形成的,如史前冰川的推動等,另外,阿留申島孤南側的深海溝表明,太平洋的海底擴張對其它的作用是向北推進的,但從太平洋洋脊位置來看,太平洋洋脊伸入到北美大陸,南北向偏東分佈,其擴張方向應是向西偏北,而不應向北,那麼,阿留申海溝是如何形成的呢?


  無震海嶺與大陸平靜山系的形成 一般認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張運動的結果,它們的成因可得到較完美的解釋。但在各大洋中,還存在著許多無震海嶺,它們與大陸內部的一些平靜、古老的山系一樣,仍未得到較為公認的解釋。美國有人提出所謂「熱點說」,試圖解釋無震海嶺的形成,他們認為熱點處火山活動的源地固定於板塊之下的地慢深處,當板塊移過熱點上面時,隨著熱點處岩漿不斷噴發形成火山,就可以形成一列沿著板塊運動方向的火山脊或火山鏈,即無震海嶺。


  南北半球地震不均衡 本人曾對南北半球發生在1900年至1980年間6級及6級以上共7936次的地震作過統計,結果發現南北半球發生地震的次數是不均衡的:北半球共發生了4634次,南半球只發生了3277次,赤道發生了25次,北半球比南半球多四成以上。縱觀世界火山、溫泉分佈圖,亦可發現,北半球要比南半球多,這是什麼原因?由於南北半球海陸分佈的不均衡特徵,很容易使人聯想到,海陸分佈情況可能影響到地球內能的釋放。我們知道,溫泉、火山、地震都是地球釋放內能的方式,來自地熱流的研究給我們這樣的啟示:地熱流是地球內能釋放的最基本的形式,地球的內能通過地熱流連續不斷地經由地殼釋放出來,地殼是地球內能釋放的最主要障礙,由地殼均衡假說可知,大陸地殼遠厚於大洋地殼,又據有關資料顯示,大陸地殼的平均厚度為35千米,海洋地殼厚度僅為6千米。不難想像,地球的內能通過大陸地殼要比通過海洋地殼困難得多。由於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,北半球的內能更多地受阻於大陸板塊,通過地熱流釋放出來的內能就要比南半球少一些,這些受阻的內能在大陸板塊下面積聚,並在地球自轉的作用下向中低緯轉移,當這些能量積聚到一定的程度,就可能衝破地殼,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。在一個較長的時期內,南北半球各自釋放的總內能應趨於均衡,即北半球通過地熱流、溫泉、火山、地震等形式釋放出來的內能近似等於南半球通過地熱流、溫泉、火山、地震等形式釋放出來的內能。由於北半球通過地熱流釋放的內能要比南半球少,其累積的能量就通過火山、地震、地熱活動釋放出來。這就是北半球為什麼比南半球多火山、地震的原因。我把這個推論稱為南北半球內能釋放均衡假說。


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