海洋的生命周期
文章來源： | 發(fā)布時間：2017-07-03 | 【打印】 【關閉】
面對大海，梟雄曹操有“東臨碣石，以觀滄海。水何澹澹，山島竦峙”，以大海的波瀾壯闊、驚濤拍岸來表達雄心壯志；宋朝蘇軾在《前赤壁賦》中以“寄蜉蝣于天地，渺滄海之一粟”來感慨人類相對于天地海洋的渺小與微不足道；當代詩人海子的一句“面朝大海，春暖花開”，不知點亮了多少人對大海的美好向往。大海一直以納百川的廣闊、供魚蝦的慷慨、載覆舟的無常展現(xiàn)在人類面前，然而，當站在地質(zhì)時期的尺度上看，海洋是否也同地球上的生命一樣具有不可抗拒的生老病死呢？
1915年魏格納在《大陸與大洋的起源》一書中提出了大陸漂移的概念，然而他所提出的證據(jù)未能使地學界相信大陸漂移的真實性。60年代初H.Hess提出了海底擴張的概念，并得到古地磁學、地球年代學以及海洋地質(zhì)學和地球物理等方面一系列新證據(jù)的支持。地學界普遍接受了活動論的觀點，并逐漸形成了板塊運動學說。由于板塊構造學說的發(fā)展，迄今被視為不解之謎的地球活動大多得到了解釋。70年代以來，以證實板塊構造學說為目的的世界規(guī)模的地球觀測蓬勃開展。通過這些觀測，海底的年代分布被詳盡確定，弄清了以往地質(zhì)時期板塊運動的過程，更由于空間觀測技術的發(fā)展，就連每年一厘米的板塊運動，也能夠連續(xù)數(shù)年進行觀測。
板塊構造，又叫全球大地構造，其主要內(nèi)容有：
（1） 固體地球在垂向上可劃分為物理性質(zhì)截然不同的兩個圈層——上部剛性的巖石圈和下部塑性軟流圈；
（2） 巖石圈在側向上又劃分為大小不一的板塊，板塊之間以洋脊、海溝、轉換斷層及地縫合線為界。板塊邊界是地震、火山、構造活動集中的地帶；
（3） 巖石圈板塊在地球表面作大規(guī)模水平運動。洋脊處擴張增生，海溝處壓縮消亡，以保證地表面積不變；
（4） 板塊運動的驅動力來自地球內(nèi)部。
全球主要分為六大板塊，及太平洋板塊、亞歐板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊以及南極洲板塊。其中太平洋板塊幾乎完全是在海洋，其余五大板塊都包括有大塊陸地和大面積海洋。大板塊還可劃分成若干次一級的小板塊。這些板塊漂浮在“軟流層”之上，處于不斷的水平運動之中。一般說來，板塊內(nèi)部的地殼比較穩(wěn)定，板塊與板塊之間的交界處，是地殼比較活動的地帶，地殼不穩(wěn)定。地球表面的基本面貌，是由板塊相對移動而發(fā)生的彼此碰撞和張裂而形成的。在板塊張裂的地區(qū)，常形成裂谷和海洋，如東非大裂谷、大西洋就是這樣形成的。在板塊相撞擠壓的地區(qū)，常形成山脈。當大洋板塊和大陸板塊相撞時，大洋板塊因密度大、位置較低，便俯沖到大陸板塊之下，這里往往形成海溝，成為海洋最深的地方；大陸板塊受擠上拱，隆起成島弧和海岸山脈。太平洋西部的深海溝和島弧鏈，就是太平洋板塊與亞歐板塊相撞形成的。在兩個大陸板塊相碰撞處，常形成巨大的山脈。喜馬拉雅山就是印度板塊在向亞歐板塊碰撞過程中產(chǎn)生的。
從板塊構造觀點來看,洋殼盆地并非永恒存在,一般都經(jīng)歷開裂、擴張、收縮、閉合的發(fā)展過程。大陸巖石圈在水平方向上彼此分離與拼合運動的一次全過程被稱為威爾遜旋回。1974年由J.F.杜威和K.C.A.伯克提出。為紀念加拿大地質(zhì)學家J.T.威爾遜而命名。威爾遜旋回的起始和終結用胚胎期→嬰幼兒期→青壯期→衰落期→殘留期→消亡期來表達，相對應的實例為東非裂谷→紅海亞丁灣→大西洋→太平洋→地中海→喜馬拉雅山。
（1）胚胎期
陸殼在構造薄弱帶因拉張形成大陸裂谷，但未形成海洋環(huán)境，例如東非大裂谷；
（2）嬰幼兒期
陸殼繼續(xù)開裂，開始出現(xiàn)狹窄的海灣，局部已經(jīng)出現(xiàn)洋殼，例如紅海、亞丁灣；
（3）青壯年期
由于大洋中脊向兩側不斷增生，海洋邊緣又未出現(xiàn)俯沖、消減現(xiàn)象，所以大洋迅速擴張，例如大西洋；
（4）衰落期
大洋中脊雖然繼續(xù)擴張增生，但大洋邊緣一側或兩側出現(xiàn)強烈的俯沖、消減作用海洋總面積漸趨減小，例如太平洋；
（5）殘留期
隨著洋殼海域的縮小，終于導致兩側陸殼地塊相互逼近，其間僅存殘留小型洋殼盆地，例如地中海；
（6）消亡期
海洋消失，大陸相碰，使大陸邊緣原有的沉積物強烈變形隆起成山，例如喜馬拉雅山脈，阿爾卑斯山脈。
洋盆開與合雖具周期重復性，但其時間可長可短，幾億年至2000萬年不等，并無一定規(guī)律性，與洋中脊生長邊界的擴散速率、消亡邊界的板塊俯沖速率、被動大陸邊緣的特征等因素有關。雖然這個過程叫“威爾遜旋回”，但是裂解的大陸不可能重新閉合，即使重新閉合了，也不可能再在原處裂開，從這個意義上說不具有旋回性。由于地殼上陸地的總面積不變，當海洋進入收縮階段，同時也意味著其他海洋的擴大或者新生。
由此可見，海洋和我們一樣具有生命周期，周期的長短由多種因素決定，一個生命的結束又會以新的生命所接替。同樣，天體例如太陽、地球等也處于不斷的運動之中，具有壽命，那么宇宙呢？宇宙之外呢？這不正應了老子的“萬物有道，道法自然”的思想了？
威爾遜旋回示意圖
供稿人：孔秀
Copyright © 中國科學院深海科學與工程研究所 備案證號：瓊ICP備13001552號-1
瓊公網(wǎng)安備 46020102000014號
地址: 三亞市鹿回頭路28號 郵編：572000 網(wǎng)站維護：深海所辦公室 郵箱：office@idsse.ac.cn
