搭乘“Alvin号”
“攀登”海底山脉


文章出自:中国国家地理 2013年第07期 作者: 梁鑫峰 

标签: 太平洋   地质地理   生物地理   

大洋深处有什么?是无边无际的黑暗,还是生命止步的空寂? 你是否可以想象,在大洋深处还隐藏着一个奇丽的世界:那里有巍巍的高山,有幽深的峡谷,有间歇喷发的“温泉”,还有缤纷绚丽的“玫瑰花园”……本文作者搭乘着深潜器“Alvin号”下潜到海底,向我们揭示出那隐没在大洋之下的神秘“山脉”以及藏匿其间令人无比惊诧的风景。
观察窗外的深海世界
透过“Alvin号”深海探测器的观察窗,神秘而奇异的深海世界出现在我们眼前。不知道大洋底部无边无际的黑暗中还隐藏着多少的秘密,探测器光柱照亮的眼前一隅就给我们带来了无比的惊奇—蒸腾的雾气间,一片灰白色的“岩柱”矗立在海底,它们形态嶙峋,仿佛中国园林中精心堆叠的假山,其间一根黑色的“岩柱”更是分外显眼,它的肌理深处仿佛还渗漏出一丝丝火焰的气息。
供图/特拉华大学

作为一名海洋学家,海上航行对我来说算是家常便饭。虽然每次航行都会遇到新奇的事物、见到非凡的美景,但让我最难忘记的还是那次乘坐深潜器“Alvin号”下潜到了2500米深的海底,亲眼见到了隐没在大洋之下神秘的海底“山脉”以及藏匿其间令人惊诧的生物群落。

大洋中脊分布示意图
地球上最庞大的“山脉”系统
在大洋底部,有一条条高大的“山脉”,这些“山脉”相互连结,形成了一个巨大的海底山脉系统,比陆地上任何一个山系都要庞大,这就是大洋中脊。大洋中脊高于两侧洋底,其相对高度为2000—3000米左右,绵延约8万公里,宽数百至数千公里,其面积约占世界大洋总面积的33%,可与全球大陆面积相比。
海底地形示意图
海洋占据了地球表面70%以上的面积,在海洋底部呈现出了丰富多样的地貌形态:有由大陆边缘向海底逐渐倾斜的大陆架、大陆坡,有辽阔平坦的深海平原,有大陆坡与深海平原间巨大的沉积体—大陆隆,有陡然下降的海沟以及傲然矗立在大洋中部的大洋中脊。绘图/谭希光
大洋中脊剖面示意图
大洋中脊是洋底扩张的中心和新地壳产生的地带,灼热的岩浆在大洋中脊处的火山口中由地幔不断上涌,凝固成新的洋壳,并不断向两侧扩张推移,因此大洋中脊是现代地壳最活跃的地带,经常发生火山活动和地震。绘图/谭希光
露出水面的大洋中脊
因为深藏在海底,我们很难拍摄到大洋中脊的形态照片,所幸大洋中脊偶尔还会出露洋面—冰岛是大西洋中脊露出海面的一部分,因此被认为是观察大洋中脊构造最方便的区域。在这张拍摄于冰岛的照片中,我们可以清楚地看到大洋中脊不同于陆地山脉的特征:它没有一条最高的脊线,而是像被从中轴线处劈开了一般,中间是一个纵向延伸的“中央裂谷”,两侧各有一条脊线。
摄影/Arctic-Images/c

大洋中脊

隐藏在海底的巨大山脉

自古以来,人类就知道陆地上有山脉,而意识到海底也有“山脉”则只有一百多年。1872年英国“挑战者号”考察船进行环球海洋考察期间,利用测深锤,船上的科学家们在大西洋海底中部发现了一个巨大的隆起。1925—1927年间,德国“流星号”考察船对南大西洋进行考察, 科学家利用回声测深法再次确认了这条“山脉”的存在,并发现这条位于大西洋底的“山脉”竟然通过好望角延伸到了印度洋。在接下来的几十年间,印度洋海底“山脉”和东太平洋海底“山脉”也陆续被发现。二战后,船载声学设备的发展极大促进了对海底“山脉”的研究。到20世纪50年代初期,科学家们已经知道地球上每个大洋的洋底都有“山脉”,这些“山脉”还连成了一个巨大的海底“山脉系统”,科学家将其命名为大洋中脊。

虽然同为巨大的山脉,但是大洋中脊和陆地山脉的生成机制不同。陆地山脉大多是由于板块相互挤压形成,而大洋中脊则是新的大洋底部地壳——洋壳生成的地方。在大洋中脊的中轴线上坐落着众多的“火山口”。在那里,灼热的岩浆由地幔上涌,然后逐渐冷却,结合周围的岩石形成了新的洋壳。中轴线处的洋壳由于刚刚形成,温度高,密度小,所以升得最高,形成了大洋中脊的峰线。然后,在几百万年的地质时间尺度上,新洋壳从中轴线处不断往外扩张,温度逐渐降低,密度增加,慢慢下沉。于是,大洋中脊形成了。

大洋中脊在科学上有着很重大的意义。正是因为大洋中脊的发现,魏格纳的大陆漂移学说开始得到重视,随之诞生了海底扩张学说,并进一步发展成现在被普遍接受的板块运动理论。它的发现使得整个地球科学发生了革命性的变化,人类对地球的认识也因此向前迈出了一大步。

责任编辑 / 张璇  图片编辑 / 宋文 

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