海洋篇

深海海溝中的秘密

長(zhǎng)期以來(lái)，由于技術(shù)水平的限制，人們對(duì)大海的深處知之甚少，總以為大海的底部是平坦的，后來(lái)人們才發(fā)現(xiàn)海洋的底部與大陸一樣，有寬廣的海底“平原”和“高原”，也有縱橫相交的海底山脈，甚至還有深達(dá)萬(wàn)米的海溝。

海溝被稱作“倒過(guò)來(lái)的山脈”，是海洋底部最深凹的地方，它是一種地質(zhì)形態(tài)構(gòu)造。深海溝大多位于大洋的邊緣，是大陸與海洋過(guò)渡的最外邊的一種地質(zhì)構(gòu)造單元，它具有特殊的形狀（代表大陸、大洋兩種不同地殼的接縫）和極大的深度（約為6000～10000米），比一般洋底要深3000～5000米。

“的里雅斯德”號(hào)深潛器在潛下馬里亞納海溝前，浮在波濤洶涌的太平洋面上作初步試驗(yàn)。

近年來(lái)，科學(xué)家們對(duì)海溝地形做了大量勘測(cè)，對(duì)大量勘測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析后他們發(fā)現(xiàn)，世界大洋中深度超過(guò)7000米的海溝有19條分布在太平洋，只有4條分布在其他的海洋中。世界最著名的一些海溝，如日本海溝、馬里亞納海溝、菲律賓海溝和湯加海溝等就位于太平洋西部邊緣的島嶼外側(cè)。這些海溝的橫截面均呈“V”形，由于松散物的堆積，海溝最深處或海溝底部總有一段平坦的地形?？赡苡捎诤线\(yùn)動(dòng)緩慢，這種海溝平底又并不是完全水平的，而是稍微向島弧方向傾斜。從阿拉斯加沿岸起有一連串的島弧山脈直達(dá)新西蘭海溝，這些島弧的結(jié)構(gòu)并不單一，大陸一側(cè)的內(nèi)弧多為火山弧，而位于大洋一側(cè)的外弧則多為非火山弧。

這些神秘的海溝是怎樣形成的呢？

大量的歷史資料表明，海溝眾多的太平洋地震帶位于太平洋邊緣地區(qū)。1876年1月，伴隨著斐濟(jì)—克馬德克群島間海溝的8級(jí)強(qiáng)震，這里發(fā)生了大規(guī)模的地面變形、斷裂和崩塌等現(xiàn)象。1891年10月，日本橫濱的地面裂開(kāi)了一條長(zhǎng)達(dá)160千米的裂縫。1899年，阿拉斯加大地震使許多巖塊離開(kāi)原位置10～15米，它還使岸邊森林也陷入海中。

隨著20世紀(jì)60年代地震學(xué)的發(fā)展，一些人開(kāi)始從地震機(jī)理入手研究海溝形成的原因。地幔下面溫度高的部分發(fā)生熱膨脹后就會(huì)產(chǎn)生熱對(duì)流，形成地球內(nèi)部的物質(zhì)對(duì)流，就像鍋中經(jīng)過(guò)反復(fù)加熱的水會(huì)發(fā)生膨脹，水的體積增加，密度變小變輕，鍋底較熱的部分上升，相反表面上的冷水就會(huì)下降。于是，科學(xué)家們推測(cè)，海溝形成的原理也與此相似。

后來(lái)，科學(xué)家們據(jù)此模擬了海溝的形成過(guò)程：大洋中央海嶺頂部異常大的地?zé)崃鳎趶埩ψ饔孟?，與從海嶺下方上升的地幔熱對(duì)流，為地震提供能量來(lái)源，就是這種對(duì)流和地幔上升的張力，造成了大洋海嶺中央部位的裂谷帶和斷裂帶。到達(dá)大洋邊緣部位的地幔流與大陸相碰撞，然后就在那里沉潛。地殼被下降的地幔流帶動(dòng)而發(fā)生凹陷，于是在大陸邊緣部位就產(chǎn)生了像深海溝那樣的凹地。

與陸地上一樣，海底的地形各異，也有山脊、峽谷和山脈。

但是，讓科學(xué)家們感到棘手的是，地幔對(duì)流說(shuō)看似簡(jiǎn)單，實(shí)則不然。至今他們?nèi)圆荒茏C實(shí)大規(guī)模的地幔對(duì)流的存在；即使存在，也無(wú)法證實(shí)它能在地殼之下沿著大洋底部橫向流動(dòng)?？茖W(xué)家們?nèi)栽谂μ剿髦云谠缛掌谱g海溝的秘密。