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中華百科全書-海洋工程

張存菊
待定
應用科學類
海洋的起源
有人說自從有了地球也就有了海洋;有人說是海洋哺育了地球;還有人說海洋很年輕......那麼,海洋到底是怎樣形成的?這也是人們一直探討了幾百年的問題。關於海洋起源的科學假說也是多種多樣的。因為人類是繼地球和海洋誕生之後才出現的,所以不可能目睹海洋形成的奇觀,因此,對海洋的起源問題只能以已經掌握的科學知識來進行推測。1879 年,著名生物進化論創立者達爾文的兒子 G.達爾文提出了一種形成大洋的"月球分出說"。說是在地球剛剛形成的時候,地球的自轉速度比現在要快得多。由於太陽的引力作用和地球的高速自轉,使部分地塊分出了地球,被甩出的地塊在地球引力的作用下,繞著地球不停地旋轉,後來便成為我們夜晚常能看到的月亮。月球被甩出後,在地球上留下了一個大窟窿,逐漸演變成今天的太平洋。但是,這種假說後來遭到了許多科學家的反對。有人曾計算過,要使地球上的物體飛離,其自轉速度應是目前地球自轉速度的 17 倍,也就是說一晝夜不得長於 1 小時 25 分,這顯然是難以令人置信的。還有的人認為,若月球從地球上飛出,則月球的運行軌道應在地球赤道的上空,而事實上卻不是這樣。此後,法國學者 G.狄摩切爾又提出了新的太平洋成因假說--"隕星說"。他認為,太平洋是由另一顆地球的衛星(其直徑比月球大兩倍)墜落地面造成的。這顆衛星衝開了大陸的硅鋁層外殼而形成巨大的隕石谷,它還可能深入地球內核,引起地球的強烈膨脹與收縮,其結果不僅形成了太平洋,而且又使其他陸殼也破裂張開,形成了大西洋等大洋。隨著宇航科學的發展,這個學說的研究又重新興盛起來了。然而,人們還是特別懷疑偶然的碰撞是否能形成佔地球表面積 1/3 的巨大太平洋盆地,因為,無論是地球上還是月球上的隕石坑,其規模都是很小的。1910 年,關於海洋成因的一個新的假說又被提出來了。當時,30 歲的德國地球物理學家魏格納在閱讀世界地圖時,發現大西洋東西岸的海岸,雖然也和其他海岸一樣彎彎曲曲的,但是它們的形狀卻很相似,好像一張被撕成兩半兒的報紙。如果把這兩半兒"報紙"拼合在一起,恰好形成一塊完整的大陸。事情為什麼會這麼湊巧呢?這在魏格納的腦海裡留下了一個疑問。後來,他又發現大洋兩邊的大陸有著相同的地質年代和古生物化石,在地層和地質構造等方面也有某些相似之處。經過反覆研究,魏格納斷定大西洋兩岸原來是連在一起的,分開只是後來的事。於是,1912 年 1 月 6 日,在德國法蘭克福召開的地質學代表大會上,他首次提出了"大陸漂移說"。這個科學假說後來又被許多科學家所完善,成為地球四大洋形成的最有說服力的一種學說。大陸漂移說認為,在距今 2 億年前,地球上現有的大陸是彼此連成一片的,從而組成了一塊原始大陸,或稱為泛大陸。泛大陸的周圍是一片汪洋大海,叫做泛大洋。在距今 1 億 8 千萬年前,泛大陸開始分裂,漂移成南北兩大塊,南塊叫崗瓦納古陸,包括南美洲、非洲、印巴次大陸、南極洲和澳洲;北塊叫勞亞古陸,包括歐亞大陸和北美洲。以後,又經過上億年的滄桑之變,到了距今約 6500 萬年前,泛大陸又進一步分裂和漂移,從而形成了亞洲、非洲、歐洲、大洋洲、南美洲、北美洲和南極洲;而泛大洋則完全解體,形成了太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。為了更合理地解釋大陸漂移現象,科學家們又在探索新的科學依據。1961年美國科學家赫斯和迪茲提出了"海底擴張說",事過兩年,法國的凡因和馬修斯也提出了這個理論。海底擴張說認為,洋底新地殼有一個不斷形成的過程,地幔裡的物質不斷從大洋中脊上的裂谷裡湧出,冷凝和充填在中脊的斷裂處,從而形成新的洋底。新海底不斷擴張,把年老的海底向兩側排擠,當被擠到海溝區時,它們便沉入地幔。據計算,海底擴張速度每年有幾厘米,最快的每年可達 16 厘米;這樣,就使得海底每隔 3~4 億年便要更新一次。這一海底擴張的過程被深海鑽探資料所證實,還可以從洋脊兩側岩石的磁性上得到證明。到了 60 年代後期,在"漂移"和"擴張"理論基礎上,又產生出一種嶄新的科學假說,從而使海洋起源的研究進入了一個新的時期。1968 年,法國學者勒比雄提出了"板塊構造說"。這種學說認為,全球岩石圈不是整體一塊,而是被一些構造活動帶所分割,分成的一些不連續的塊體稱為板塊。勒比雄將全球分為六大板塊,即亞歐板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊(印度洋板塊)和南極洲板塊。這些板塊很像漂浮在地幔上的木筏,游遊蕩蕩,存在著種種形態的漂移關係。地殼的活動就是這幾個板塊相互作用引起的,在板塊相互交接的地帶,地殼活動比較明顯,常常會形成地震和火山爆發等現象。這些板塊還在不斷地進行相對的水平運動,當大洋板塊向大陸板塊運動時,板塊的邊沿便向下俯衝進入地幔;地幔把俯衝進來的地殼加溫、加壓和熔化,再運向大洋海嶺的底部,然後再上升出來。這恰恰與"海底擴張說"相吻合,在地幔的相對運動中大陸確實被"漂移"了,經過很久很久的一段時間,才形成了今天地球上海陸分佈的面貌。至此,大陸漂移、海底擴張和板塊構造三種理論結合了起來,構成了新的全球構造學說。我們所討論的海洋起源問題,也就有了一個比較清晰的眉目,然而,人類的歷史才只有 300 多萬年,與地球相比,這段歷史顯然只是一段極短暫的時光。對於海陸起源的問題,上述種種學說都有它不能解釋的問題,所以,這個問題並沒有得到徹底解決。
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