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第2章 太平洋成因之謎

太平洋是當(dāng)代地球上最大的構(gòu)造單元,而在海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造說中的古太平洋,則更是前所未有的巨大。與后來的大西洋、印度洋和北冰洋相比,它有著許多特有的、與眾不同的演化史,如環(huán)太平洋的地震火山帶,廣泛發(fā)育的島弧-海溝系,大洋兩岸地質(zhì)構(gòu)造歷史的顯著差異……這就使許多人相信太平洋可能有著它自己與眾不同的成因。如果像海底擴(kuò)張論所講的那樣,大西洋、印度洋和北冰洋都是由于海底擴(kuò)張的原因由古太平洋孕育而成,那么,作為母親的古太平洋成因又該如何解釋呢?

長期以來,科學(xué)家們提出過許多關(guān)于太平洋成因的假說,其中最引人注目的是19世紀(jì)中葉,喬治·達(dá)爾文(1879年)提出的“月球分出說”。

達(dá)爾文認(rèn)為:地球的早期處在半熔融狀態(tài),其自轉(zhuǎn)速度比現(xiàn)在快得多;同時在太陽引力作用下會發(fā)生潮汐。如果潮汐的振動周期與地球的固有振動周期相同,便會發(fā)生共振現(xiàn)象,使振幅越來越大,最終有可能引起局部破裂,使部分物體飛離地球,成為月球,而留下的凹坑遂發(fā)展成為太平洋。

由于月球的密度(3341克/立方厘米)與地球淺部物質(zhì)的密度(包括地幔頂部橄欖巖層在內(nèi)的巖石圖的平均密度為32~33克/立方厘米)近似,而且人們也確實觀測到,地球的自轉(zhuǎn)速度有愈早愈快的現(xiàn)象,這就使喬治·達(dá)爾文的“分出說”獲得了許多人的支持。

然而,有些研究者卻指出,要使地球上的物體飛出去,地球的自轉(zhuǎn)速度應(yīng)該非常快,亦即一晝夜的時間不得大于1小時25分。難道地球早期有過如此快的旋轉(zhuǎn)速度嗎?這顯然很難令人相信。再者,如果月球確是從地球飛離出去的,那么月球的運行軌道應(yīng)在地球的赤道面上,事實卻不是如此。還有,月球巖石大多具有古老得多的年齡值(40~455億年),而地球上已找到的最古老的巖石僅38億年,這顯然也與飛出說相矛盾。

20世紀(jì)50~60年代以來,由于天體地質(zhì)研究的進(jìn)展,人們發(fā)現(xiàn),地球的近鄰——月球、火星、金星、水星等——均廣泛發(fā)現(xiàn)有隕石撞擊坑,有的規(guī)模相當(dāng)巨大。這不能不使人們想到,地球也有可能遭受到同樣的撞擊作用。1955年,法國人狄摩契爾最先提出,太平洋可能是由前阿爾卑斯的流星撞擊而成的。他還認(rèn)為這顆流星可能原是地球的衛(wèi)星,直徑幾乎為月球的兩倍。此后,還有一些人提出了類似的觀點。可惜多屬臆測,沒能提出足夠的證據(jù)。

近年,我國學(xué)者在研究了月球等類地天體的地質(zhì)特征后,對比月球上凹陷的五海,進(jìn)一步論證了太平洋系撞擊形成的可能性。

月海,是月球早期小天體猛烈轟擊形成的近似于圓形的洼地,其底部有稍后噴溢的暗色熔巖物質(zhì)(月海玄武巖)所充填。這一點已被現(xiàn)代科學(xué)的考察所證實。月球上最大的月海——風(fēng)暴洋面積達(dá)500萬平方千米。中國學(xué)者認(rèn)為太平洋與月海具有如下的共同特征:

月海在月球上的分布是不均勻的,集中在月球正面的北半球,太平洋也偏隅于地球一方,這反映了早期撞擊作用的隨機(jī)性。

月海具有圓形的外廓,并比月陸平均低2~3千米;太平洋也大致呈圓形,比大陸平均低3~4千米。

地球的大陸由年代較老、密度較小的硅鋁質(zhì)巖石構(gòu)成,而海洋則由年代較近、密度較大的玄武質(zhì)巖石組成;月球也是這樣,月海也由年齡較小的玄武巖組成。

地球上的大陸地殼厚度較大,介于30~50千米之間,洋殼較薄,一般為5~15千米;月球也有類似情況,月陸殼一般厚40~60千米,月海殼則一般小于20千米。

重力測量證明,月海具有明顯的正異常。太平洋的情況比較復(fù)雜,但比周圍大陸也具有較高的重力值。

月海周圍有山鏈環(huán)繞,而太平洋周圍也有山鏈。

在太平洋底發(fā)現(xiàn)有邊緣和中央海嶺,而在一些較大的月海中也同樣可見有堤形的隆起,分布于月海中央和邊緣。

太平洋東部具有以島弧、邊緣海組成的,從洋殼過渡為陸殼的過渡區(qū),在一些月海邊緣也可見有所謂“類月海”的過渡區(qū)。

這種比較說明,太平洋是在地球早期形成時的巨大撞擊盆地。一部分學(xué)者認(rèn)為:

地球上的海洋形成于早期的地球大致上達(dá)到了現(xiàn)在的質(zhì)量時。這時,地球具有強(qiáng)大的引力吸引周圍的固體物質(zhì),致使周圍的一些固態(tài)物質(zhì)以極高的速度(11.2米/秒)撞向地球。如此劇烈的碰撞必然會產(chǎn)生極高的溫度。這種溫度估計可達(dá)10萬攝氏度,因而足以使碰撞物體本身和地球表面碰撞區(qū)的物質(zhì)完全汽化。碰撞以后,地球表面由此而形成的熱點很快會冷卻下來,留下一個坑陷區(qū)。過一段時間,接踵而來的碰撞又會造成另一些熱點和坑陷。這其中最大的一個,就成了后來的古太平洋洋盆。

然而,這仍然只是一個推論。因為在漫長的地史時期中,太平洋盆地已經(jīng)歷了多次的劇變,原來的古洋盆面目不復(fù)存在,在這種情況下,要真正弄清古太平洋的來源,還有大量的驗證工作要做。

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