第二章海洋謎底3(2 / 3)

這事說起來似乎有些不可思議。不過,從地質曆史發展過程看,也沒有什麼值得大驚小怪的。想當初,顯赫一時的古地中海(特提斯海),不也是由於印度、阿拉伯、非洲與歐亞大陸的彙合而關閉大吉,並在板塊的碰撞下升起了阿爾卑斯—喜馬拉雅諸山脈嗎?如果大西洋擴張的勢頭不減的話,大約1~2億年後,太平洋恐怕真的要從地球上消失了。

美國芝加哥大學的一位地質學家利用電腦,對地球上各片大陸將來的漂移情況,進行了模擬推算。結果發現,太平洋目前的收縮隻是暫時現象,將來會對大西洋進行全麵“反攻”。電腦顯示,在1.5億年之後,大西洋將會被太平洋擠成“小西洋”,甚至有可能從地球上消失。

地質學家們還發現,在今天的大西洋誕生之前,地球上曾有過一個古大西洋。推算它存在的時間約在5億年前的早古生代。當時這個古大西洋的寬度達數千千米。可是,到2.7億年前的時候,這個古大西洋從地球上消失了。

太平洋是世界第一大洋,大西洋是世界第二大洋。它們似乎在為奪取或保住“世界第一”的桂冠而頑強較量,至於最終誰贏誰負,目前仍是眾說紛紜,還沒有一個可靠的觀點。

紅海真的能變成新大洋嗎

紅海是因局部海麵內季節性繁殖很快的海藻,把表層海水染成棕紅色而得名。這個地處亞非之間的狹長海域,是世界上最熱、海水含鹽度最高的海域,當然,也是充滿神奇色彩的海域。說它神奇,是因為科學家們預言,紅海將可能變成未來的大洋。

紅海位於非洲的埃及、蘇丹、埃塞俄比亞和亞洲的沙特阿拉伯之間。紅海長約2253千米,寬度不超過354千米。它的北部,在西奈半島之西,與蘇伊士運河相接;在西奈半島以東,與長274千米、寬40千米的蘇伊士灣相連。它的南部,在曼德海峽的兩側,以胡森穆拉德與錫亞角的連線為界。出了曼德海峽,紅海的水就與亞丁灣及印度洋的水相混合了。紅海的麵積為45萬平方千米,容積為25萬立方千米,平均水深為558米。

海洋地質學家普遍認為,紅海是地球上一個相當新的水域。不少學者認為,紅海可能是一個未發育成熟的大洋。現在的地質調查資料顯示,大約在2000萬年以前,阿拉伯半島可能才從非洲分裂出來,印度洋的海水才有可能流入距地中海不到162.5千米的地方。在印度洋,大洋中脊穿過印度洋往北伸展,於查戈斯群島附近轉向西麵,並以索科特拉斷裂的形式拐入亞丁灣,而另一斷穀則直達紅海中部。這個斷裂帶以直角向東延伸,並延伸到約旦河穀向上直到死海。人們推斷,這是以坦噶尼喀湖為終點的非洲斷裂穀的延伸部分。這條斷裂穀在進入紅海中部時,最大深度可達到2300米。

加拿大著名地質學家根據上述跡象預言,在若幹萬年之後,一個新大洋有可能在紅海地區出現,這可能是世界第五大洋,新大洋有可能把完整的非洲大陸分裂為東西兩部分。

19世紀末英國地質學家格雷戈裏也曾有過類似的預言,並且形象地描述了非洲大陸東部巨大裂穀的情景。這也就是著名的東非大斷裂。東非大斷裂位於東經30~40度之間,北部是一條狹長的海域——紅海和一條河——尼羅河;沿尼羅河向南,其源頭是基奧加湖、維多利亞湖、坦噶厄喀湖、尼亞薩湖和盧多爾夫湖等成串的大小湖泊。這些湖、河、海組成一條地球上巨大的裂穀、南北長約5000千米,東西寬約50千米。在沿斷裂帶上,有廣泛的火山和岩漿活動,來自地殼深處的玄武岩和堿性——超基性岩岩漿,通過這條通道不斷上湧,把斷裂兩側的大陸塊推向外側,使裂穀不斷擴大。

北部狹長的斷裂帶已經形成為紅海。在紅海的底部,有一條長3000米的凹地,凹地中有兩個火山口,周圍覆蓋著凝固了的火山熔岩。這足以證明,紅海的海底仍在擴大之中。大斷裂的南部是一些伴有火山岩的湖泊。現代研究結果證明,大洋的形成是中央海嶺裂穀活動的結果,而東非大裂穀的紅海、亞丁灣為全球大洋中的巨型裂穀——中央海嶺的一個分支,因而將來完全有可能擴展為新的海洋。

不過,許多人對此還持懷疑態度。大的裂穀在某種動力的作用下,有可能擴展成為海洋,但是,未必都如此。目前,世界上已發現許多大裂穀,例如,德國的萊茵裂穀,俄羅斯西伯利亞中部的貝加爾裂穀,美國中西部的裏奧格蘭德裂穀,橫切日本的中央裂穀,縱貫菲律賓的菲律賓大裂穀,還有我國東部的郯廬大斷裂等,其中有不少與東非裂穀的規模不相上下,有些與大洋的中央海嶺也有聯係,有的以湖泊形式出現,有的為斷裂山穀,有的一部分為邊緣海。如果認為這些大裂穀地區都會擴展為海洋,顯然是不可能的,所以紅海地區未必擴展為新的大洋。

再一個問題是,紅海或者東非大裂穀不斷擴寬的內應力是什麼呢?對於這一點,學者們的看法完全不同。一些學者認為,熾熱軟流圈物質的上湧是大陸分裂的基本動力。從空中遙望,東非裂穀宛如被利斧劈開的地球上的巨大傷痕。人們有理由認為,這是大陸被張裂開的地方,不過這裏的大陸還沒有完全斷開,洋盆尚未形成,所以,地質學家們把東非裂穀視為正在孕育中的洋盆胚胎期。如果大陸岩石圖進一步拉薄,最終完全拉開,並且進一步擴展,來自軟流圈的玄武質岩漿就會上浸到裂口處,冷凝成玄武岩質的大洋型地殼,形成今天的紅海。這是人們用軟流圈上湧理論的一種解釋。

資料顯示,紅海新洋殼的形成約有幾百萬年的曆史,亞丁灣的形成曆史更早,其兩側非洲與阿拉伯的分離已有1000萬年之久。東非裂穀周緣的東非高原,有非洲屋脊之稱,它的巨大高度也能證明岩石圈在熾熱的上湧軟流圈作用下抬升的結果。由於溫度升高,又使大陸岩石圈的強度降低,最後大陸會沿長長的斷層發生張裂和陷落。這大概就是紅海和亞丁灣這個年輕的海盆擴展發育的地質曆史過程。這是軟流圈上湧理論的極好例證。

但是,另一些學者提出了完全相反的看法。他們認為,大陸的分裂是岩石圈板塊相互作用所產生的應力造成某一板塊破裂所致。軟流圈上湧是岩石圈相互作用的結果,不是起因。支持這一看法的例證也不少。例如,印度板塊撞擊亞洲大陸主體導致後者破裂,這就是貝加爾裂穀的起因;在沿阿爾卑斯山脈板塊碰撞力的作用下,導致歐洲萊茵裂穀的形成。這兩條裂穀均形成於新生代早期,確與相應的大陸碰撞同時發生。

一旦大陸開始張裂,被岩石圈禁錮的軟流圈物質便會沿著裂穀地帶“被動”地上湧。這就是說,是岩石圈破裂引起軟流圈上湧。這與前麵提到的軟流圈上湧導致大陸岩石圈破裂的觀點正好相反。這裏就有一個令人迷惑不解的問題,究竟是哪一種作用在先?或者說,是兩種作用相輔相成呢?

今天,我們在研究紅海、亞丁灣有可能成為未來新洋盆的時候,應當對其大陸分裂的主要動力作出具體分析。即使我們讚成軟流圈上湧是大陸分裂的重要動力,那麼,人們也要提出,為什麼軟流圈會在紅海、亞丁灣而不在地球別的地方上湧?在東非大裂穀這個地方,究竟是什麼力量推動軟流圈物質上湧?或者說,東非大裂穀的形成和某個岩石圖板塊相互作用真的無關嗎?假如有關係,又是哪塊岩石圈在起主要作用?所以,紅海、亞丁灣,或者說東非大裂穀能否真正成為未來的大洋,還有待於科學家們作進一步的研究。

海水的鹹味之謎

大家都知道,海水是鹹的。其原因是海水中含有各種鹽分。根據科學測定,平均每1000克海水中含35克鹽。地球上,海洋中蘊含大量的鹽類物質。有人估計,如果把海水中所有的鹽分都提取出來,鋪在陸地上,可得到厚153米的鹽層;如果鋪在我國的國土上,可使我國平均高出海麵2400米左右。

海洋剛形成時,海水和江河湖水一樣,是淡的。後來,雨水不斷地衝刷岩石和土壤,並把岩石和土壤中的鹽類物質衝入江河,而江河的水流到大海,使海洋中的鹽分不斷增加。與此同時,海中水分不斷蒸發(鹽幾乎不會蒸發),這就使鹽的濃度越來越大。當然,這個過程是很漫長的。

那麼,海洋是不是會越變越鹹?含鹽量高達25%的死海似乎肯定了這種推測。

其實不然。因為海洋也有“釋放”鹽分、把鹽分“歸還”陸地的“絕招”。具體來說,主要有以下幾種方法。

當海洋中的可溶性物質(含鹽類物質)濃度達到一定程度時,可溶性物質會互相結合成不溶性化合物,沉入海洋的底部。

海洋中的生物體內吸收了一定的鹽類物質,當海洋生物死去後,它的屍體沉到海底。

台風暴發時,狂風巨浪,海水被卷到陸地上,海水中的鹽類物質也被帶到陸地。

此外,從漫長的陸地變遷曆史看,有些海洋的海灣地帶,由於地殼的升高而與海洋隔斷。這些地帶就像與大海母親失散的“遊子”,而在太陽光的“肆虐”下,變成陸地,留下大量鹽分。

海水不能變鹹,是不是會越變越淡呢?

這也不大可能。總的來說,海水的鹹度會保持相對的平衡狀態。當然,這不排除在某一個海域某一段時間,海水會變鹹或變淡。

海水會不會越來越鹹

海水為什麼是鹹的?它會不會隨著時間的推移變得越來越鹹?多少年來,人們一直沒有一個共同的觀點。

海水之所以鹹,是因為海水中有3.5%左右的鹽,其中大部分是氯化鈉,還有少量的氯化鎂、硫酸鉀、碳酸鈣等。正是這些鹽類使海水變得又苦又澀,難以入口。那麼這些鹽類究竟從哪裏來呢?有的科學家認為,地球在漫長的地質時期,剛開始形成的地表水(包括海水)都是淡水。後來由於水流侵蝕了地表岩石,使岩石的鹽分不斷地溶於水中。這些水流再彙成大河流入海中,隨著水分的不斷蒸發,鹽分逐漸沉積,時間長了,鹽類就越積越多,於是海水就變成鹹的了。如果按照這種推理,那麼隨著時間的流逝,海水將會越來越鹹。

有的科學家則另有看法。他們認為海水一開始就是鹹的,是先天就形成的。根據他們測試研究發現,海水並沒有越來越鹹,海水中的鹽分並沒有增加,隻是在地球各個地質的曆史時期,海水中含鹽分的比例不同。

還有一些科學家認為,海水所以是鹹的,不僅有先天的原因,也有後來的因素。海水中的鹽分不僅有大陸上的鹽類不斷流入到海洋中去,而且在大洋底部隨著海底火山噴發,海底岩漿溢出,也會使海水鹽分不斷增加,這種說法得到了大多數學者的讚同。

還有一些科學家以死海為例指出,盡管海洋中的鹽類會越來越多,但隨著海水中可溶性鹽類的不斷增加,它們之間會發生化學反應而生成不可溶的化合物沉入海底,久而久之,被海底吸收,海洋中的鹽度就有可能保持平衡。

總之,海水為什麼是鹹的,它會不會越來越鹹?這還需要科學家們的不斷探索和研究。

威力巨大的海洋台風

人們有時會在熱帶洋麵上發現一種狀如蘑菇的強烈氣旋,其直徑通常在幾百千米以上,雲層高度在9千米以上。這就是台風。它帶來的湧浪、暴雨和風暴潮,對海上航船和海岸設施破壞極大。

台風可分為台風眼區、台風渦旋區和台風外圍區。台風眼區是台風的中心部分,這是一個相對穩靜、具有少雲或無雲天氣的空心管狀區,直徑在10千米~60千米,氣壓極低,且穩定少變,四周被高高的雲牆所環繞。這裏的海麵狀況十分惡劣,對船舶危害極大的金字塔浪,往往出現在這裏。台風渦旋區是繞台風眼周圍的最大風速環形區,這裏高大寬厚的雲牆寬達幾十千米,它的半徑約100千米,在該區40米/秒~60米/秒的大風是常見的事,曾出現過100米/秒以上的強風。台風外圍區是台風的邊緣大風區,這個區域內的天氣亂雲翻滾,雨量時大時小,時降時停,風力向台風中心逐漸增大,氣壓降低。

1935年9月26日,日本海軍第4艦隊在三陸衝海麵行進時突遇台風,但他們迎著狂風惡浪仍按原計劃前進、當時台風中心最大風速達40米/秒,最大浪高在14米以上。艦隊橫穿台風,進入台風眼。結果38艘軍艦遭到狂風巨浪的襲擊,“初雪”號和“夕霧”號驅艦被攔腰切斷,“望月”號艦橋斷裂,進入危險半圓的水雷艦全部覆沒,14艘5000噸以上的大型艦艇也都遭到不同程度的破壞,人員大量傷亡,損失極為慘重。

日本的中部和關東地區在1958年9月26日遭到了台風襲擊。台風帶來的暴雨使伊豆狩野河大堤決口,伊豆北部平原成為一片汪洋,5000人隨即命喪黃泉。名古屋市和四日市等地的海岸線上洪水滔滔,5000人再次被洪水卷走。這股來自伊豆灣的台風,使人們不僅知道了台風的可怕,也嚐到了海嘯的滋味。

1954年的9月26日也曾刮過一場台風,那次台風從日本本土橫貫而過後,又折回來襲擊北海道,巨大的風浪把8000噸級的青函聯運船“洞爺丸”號掀了個底朝天,1300多人葬身海底。“洞爺丸”並不是一艘普通船,而是令全體船員自豪的優質船,並且船的操縱設施也十分先進。當時,在函館海麵不僅有“洞爺丸”,還有許多青函貨物聯運船,這些船也在頃刻之間顛覆沉沒。

1970年11月發生在孟加拉國的台風是近代最嚴重的台風災害。這個在孟加拉灣強烈發展的台風,中心氣壓低至940百帕,最大風速達120節(62米/秒)。它於11月12日夜間到13日淩晨,在吉大港附近的哈提亞登陸,猛烈襲擊了孟加拉沿海。狂風、暴雨、大海潮,吞沒了無數島嶼、漁村和農莊。由於那兩天正好是陰曆十月十四和十五,趕上了天文大潮,加上風暴潮水,潮位最高超過6米,滔天巨浪把許多還在酣睡的人席卷吞噬。在短短的時間裏,就有30多萬人喪生,幾千萬人流離失所。整個人口稠密的恒河三角洲瞬間變成一個慘不忍睹的人間地獄。其遭受經濟損失之巨大,是難以估量的。

恐怖猙獰的海冰

海水和大氣相互作用形成海冰,其形成大致經曆5個階段。一是海麵氣溫下降,表麵海水溫度降至冰點以下時,海水裏又有利於形成冰的雪粒等凝結核,海水表麵層就開始結成縱橫交錯的冰針或小冰片。二是海麵溫度繼續降低,大量的冰針或冰片聚集起來,形成覆蓋海麵的薄冰,薄冰破裂成一個個大小相當均勻的圓盤狀冰餅。三是海麵溫度進一步下降,圓盤狀冰餅互相凍接起來,形成有一定厚度的、麵積相當大的冰蓋層。四是海麵溫度再下降,冰層膨脹龜裂,大片冰層就形成破碎的冰塊。五是海水的運動,促使冰塊疊加,各個冰塊之間又凍接起來,形成麵積更廣闊的大冰原。冰原再互相撞碰,重疊,就形成山巒般起伏不平的大冰群。這時,冰厚可達15~20米。

在極地附近,冰川的一部分滑行至海洋中,斷裂成一個個巨大的冰山。冰山形狀奇特,千姿百態,有的宛如平台,有的陡峻尖削,有的波浪般起伏……冰山大小不一,小的麵積不足1平方千米,大的麵積卻有幾百甚至5000平方千米,海冰高出海麵100多米,猶如海島一般,但露出水麵的通常隻是冰山高度的1/5或1/4。在北極海域,曾有一座台狀冰山,長55千米,寬30千米,露出水麵的部分高達30米。在南極海域,曾有過一座巨大的冰山,長350千米,一定40千米。南極海域的冰山約有22萬座,約為北極冰山數的4倍。冰山壽命很長,一般是4~11年,有些長達13年之久。在移居海洋的數年中,冰山漂移流浪,遠離它的故鄉。格陵蘭島附近的冰山,經加拿大東部海域向南移動。可越過北緯48度。南極冰山向北移動,可到達大西洋南緯35度、印度洋南緯45度、太平洋南緯50度。冰山漂移到溫暖的水域,水線腰部日益細瘦,及至有一天支撐不住上截而翻倒下來。翻倒激起的巨浪會給過往附近海域的艦船造成巨大的威脅。