在大西洋中間和印度洋中間有地震活動(dòng)性的海嶺,也叫做大洋中脊。中脊由兩條平行脊峰和中間峽谷構(gòu)成。太平洋有地震活動(dòng)性的海嶺,不在大洋中間,而偏在東邊,這個(gè)海嶺不甚崎嶇,沒有被中間峽谷分開的兩排脊峰,一般把它叫做東太平洋中隆,它在加利福尼亞灣北端中斷,與圣安德烈斯斷層相連。 海嶺是海底分裂產(chǎn)生新地殼的地帶,是板塊生長(zhǎng)擴(kuò)張的邊界。如亞歐板塊與美洲板塊之間有大西洋海嶺相隔;非洲和印度洋板塊之間為印度洋海嶺。海嶺是板塊的分離邊界,又叫生長(zhǎng)邊界。海嶺是受引張力的區(qū)域,熱流量高。
海嶺和海溝的區(qū)別:海嶺由地幔物質(zhì)(巖漿)噴出海底堆積而形成,下一次噴發(fā)的巖漿會(huì)把上一次的物質(zhì)向兩側(cè)推移。故海嶺是大洋地殼的誕生處,其巖石年齡最年輕。屬于板塊的生長(zhǎng)邊界。而海溝是大陸地殼與大洋地殼相遇,由于大洋地殼的密度比大陸地殼要大,故大洋地殼向下附?jīng)_入大陸地殼,成形成海溝。故海溝是大洋地殼的消亡處,一般地其巖石年齡最老。屬于板塊的消亡邊界。
60年代初,一些科學(xué)家提出了“海底擴(kuò)張學(xué)說”,它是“大陸漂移學(xué)說”的發(fā)展。學(xué)說認(rèn)為海嶺是新的大洋地殼誕生處,地幔物質(zhì)從海嶺頂部的巨大開裂處涌出,到達(dá)頂部冷卻凝結(jié),形成新的大洋地殼。繼續(xù)上升的巖漿,又把早先形成的大洋地殼,以每年幾厘米的速度推向兩邊,使海底不斷更新擴(kuò)張。當(dāng)擴(kuò)張著的大洋地殼遇到大陸地殼時(shí),便俯沖到大陸地殼之下的地幔中,逐漸熔化而消亡。
人們利用放射性同位素測(cè)定海底岸石年齡,發(fā)現(xiàn)海底巖石年齡很輕,一般不超過2億年。而且?guī)r石離海嶺(又叫大洋中脊)愈近,年齡越輕,離海嶺越遠(yuǎn),年齡越老,并在海嶺兩側(cè)呈對(duì)稱分布。
世界各大洋洋底都有海嶺分布,以大西洋最典型,顯著特征是:中央有一條作“S”形的中大西洋海嶺,北起冰島,南至南極附近,長(zhǎng)達(dá)15000公里,寬在500—900公里之間。海嶺以上水深,在北半球3000—3500米;在南半球?yàn)?000—2500米。海嶺最高峰就是露出水面的亞速爾群島等。海嶺兩側(cè)分布有海盆。太平洋中部也有一條南北延伸長(zhǎng)達(dá)1萬余公里的海嶺,它的西邊,又是一片分散的海底山脈,少數(shù)山峰露出海面,著名的夏威夷群島就是其中之一。
一般指大洋底的山嶺。在大西洋中間和印度洋中間有地震活動(dòng)性的海嶺,也叫做大洋中脊。中脊由兩條平行脊峰和中間峽谷構(gòu)成。太平洋有地震活動(dòng)性的海嶺,不在大洋中間,而偏在東邊,這個(gè)海嶺不甚崎嶇,沒有被中間峽谷分開的兩排脊峰,一般把它叫做東太平洋中隆,它在加利福尼亞灣北端中斷,與圣安德烈斯斷層相連。
海嶺是海底分裂產(chǎn)生新地殼的地帶,是板塊生長(zhǎng)擴(kuò)張的邊界。如亞歐板塊與美洲板塊之間有大西洋海嶺相隔;非洲和印度洋板塊之間為印度洋海嶺。海嶺是板塊的分離邊界,又叫生長(zhǎng)邊界。海嶺是受引張力的區(qū)域,熱流量高。
1、發(fā)現(xiàn)
1866年,在鋪設(shè)橫越大西洋的海底電纜時(shí),發(fā)現(xiàn)大西洋底的中部水淺而兩側(cè)水深。
超聲波裝置對(duì)大西洋底探測(cè)的結(jié)果顯示,大西洋底有一條從北到南的海底山脈。山脈的高點(diǎn)露出海面形成了亞速爾群島、阿松森群島。 1918年,第一次世界大戰(zhàn)剛剛結(jié)束,德國(guó)作為戰(zhàn)敗國(guó)在合約上簽了字。由于連年的戰(zhàn)爭(zhēng),德國(guó)的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)全面衰敗,國(guó)家不僅缺糧、缺物、缺勞動(dòng)力,還特別缺錢,因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)賠款高達(dá)1200億馬克,這對(duì)當(dāng)時(shí)的德國(guó)政府來說,無疑是雪上加霜。誰如果在這個(gè)時(shí)候能提出弄到錢的辦法,一定能獲得政府的全力支持。
這時(shí),德國(guó)著名化學(xué)家佛里茨·哈勃通過實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)海水中能提取黃金。盡管提取的辦法十分復(fù)雜,但是,海水中能夠獲得黃金是千真萬確的。這位化學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),在1立方千米的海水里含有約5噸左右的黃金,只要處理10立方千米的海水,就可以得到50噸黃金。大西洋中的海水有的是,戰(zhàn)爭(zhēng)賠款完全可以通過從海水中提取黃金來實(shí)現(xiàn)?;瘜W(xué)家把自己的新發(fā)現(xiàn)報(bào)告給了政府。政府官員看到這位有名氣大化學(xué)家獻(xiàn)的計(jì)策,除了樂得合不上嘴,絕不會(huì)提出任何的懷疑。很快,德國(guó)政府專門為這位化學(xué)家配備了一艘當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的海洋調(diào)查船——“流星”號(hào)。
哈勃按照計(jì)劃,先將這艘海洋調(diào)查船改裝成處理海水的“流動(dòng)工廠”,然后進(jìn)入大西洋,一邊調(diào)查,企圖找到含黃金高的海水,一邊做從海水中提取黃金的試驗(yàn)。然而,這位聰明的化學(xué)家由于求財(cái)心切,忽視了一個(gè)十分簡(jiǎn)單的事實(shí),50噸黃金,從絕對(duì)值來看,的確不少,然而包含這些黃金的10立方千米的海水卻要達(dá)到10億噸之多。這就是說,黃金在海水中的含量太低,要想從中提取有價(jià)值的黃金,不要說在當(dāng)時(shí),就是在今天,科學(xué)技術(shù)比那時(shí)高了許多,要實(shí)現(xiàn)從海水中提取黃金也是十分困難的。哈勃指揮著“流星”號(hào)從大西洋的這一頭,航行到另外一頭,希望能發(fā)現(xiàn)含黃金量高的海水;結(jié)果是大西洋中各處海水的含金量都差不多,不僅含金相差無幾,所含的化學(xué)元素量也差不多。他們只好在大西洋上不間斷的淘呀,淘呀。通過改善工藝流程,希望獲得較多的黃金。然而一年過去了,不僅所獲無幾,而且耗費(fèi)了他們幾乎是所有的財(cái)力,最后連船員的生活費(fèi)也都搭了進(jìn)去,仍然看不到成噸的黃金。
就在化學(xué)家?guī)缀跸萑肜Ь持H,德國(guó)科學(xué)家的另一項(xiàng)發(fā)明問世了。這項(xiàng)新發(fā)明叫“回聲探測(cè)儀”,也就是今天已經(jīng)廣為使用的聲納。1925年,哈勃在“流星”號(hào)上安裝了一臺(tái)“回聲探測(cè)儀”,希望通過這臺(tái)新設(shè)備獲得更多更詳盡的海洋資料。在使用回聲探測(cè)儀后,人們驚奇地發(fā)現(xiàn),在大西洋中部的某些海域,不是人們想象的變深了,而是非常之淺。也就是說,在大西洋的中部,有一段洋底是一塊規(guī)模不小的凸起的高地,這個(gè)新發(fā)現(xiàn)令哈勃博士感到意外和吃驚,因?yàn)?,過去人們一直認(rèn)為,大西洋中部肯定是又深又平坦的,怎么會(huì)有凸出洋底的高地呢?
因?yàn)橛辛诵碌陌l(fā)現(xiàn),佛里茨·哈勃便改變了自己的研究方向,把從海洋中淘金的事放置一邊,集中全力收集大西洋洋底的深度資料。在這之后的3年時(shí)間里,“流星”號(hào)測(cè)量了數(shù)萬個(gè)點(diǎn)的深度。隨著深度資料不斷積累、整理和分析,一條像巨龍一樣的海底山脈逐漸顯現(xiàn)出來了。后來,佛里茨·哈勃這位歐洲最著名的大化學(xué)家向世人宣布他在大西洋上的發(fā)現(xiàn):在大西洋的中部,從南到北,有一條上萬千米長(zhǎng)的“巨龍”似的山脈。這條巨型海底山脈被后人稱之為“洋中脊”的海底構(gòu)造。從此,佛里茨·哈勃——“流星”號(hào)調(diào)查船與大西洋中脊之間結(jié)下不解之緣。
到了1956年,美國(guó)學(xué)者尤因和希曾首先提出,全球大洋洋底縱貫著一條連續(xù)不斷的全長(zhǎng)達(dá)6.4萬公里的中央山系,又叫做大洋中脊。中央山系比大洋盆地高約1到2千米。中央山系的寬度約為1000到2000千米,最寬處可達(dá)5000公里。大洋山系的總面積約占海洋總面積的30%。其中,大西洋山系北起北冰洋,向南呈S形延伸,在南面繞過非洲南端的好望角與印度洋山系的西南支相連。印度洋山系的東南支向東延伸與東太平洋山系相連。東太平洋山系北端進(jìn)入加利福尼亞灣。印度洋山系北支伸入亞丁灣、紅海與東非內(nèi)陸裂谷相連。大西洋山系向北延伸到北冰洋,最后潛入西伯利亞。洋底山系全長(zhǎng)可以繞地球一圈半。
經(jīng)過細(xì)致測(cè)量,人們發(fā)現(xiàn)大洋中脊上有一條1到2千米寬的裂谷。為了揭開海底的地質(zhì)演變奧秘,人們?cè)?jīng)多次下潛到大洋中脊的裂谷中進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)。在1972年到1974年期間,法國(guó)和美國(guó)的科學(xué)家在地質(zhì)學(xué)家勒皮雄的領(lǐng)導(dǎo)下,使用深潛器觀測(cè)到了大洋中脊的裂谷。
這條大西洋中的巨脊,從大西洋靠近北極圈的冰島出發(fā),向南延伸經(jīng)大西洋的中部,彎曲延伸到南極附近的布維島,差不多從地球的最北端,一直延伸到地球的最南端,呈“S”型,長(zhǎng)度達(dá)到1.5萬多千米,平均寬度達(dá)到1000米。這條高山巨大的規(guī)模,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界陸地上的任何山脈。今天,人們已經(jīng)通過更為先進(jìn)的技術(shù)手段查明,大西洋洋中脊從洋底測(cè)量起,其高度平均為2000多米,如果與相鄰的海盆相比,它的相對(duì)高度達(dá)2000~3000米,極為巍峨壯觀。在一些地方,這些洋脊的峰頂甚至鉆出海面,形成了大西洋上串珠般的群島,像有名的冰島、亞速爾群島、圣赫勒拿島、阿松森島和特里斯-達(dá)摩尼亞群島。
大西洋洋中脊的發(fā)現(xiàn),引起人們巨大的興趣。于是,人們有理由提出這樣的疑問:大西洋洋底有巨大的海底山系,那么,太平洋、印度洋等其他大洋的洋底是否也存在這樣的山系?誰也沒有料到,佛里茨·哈勃和他的同伴的意外發(fā)現(xiàn),竟然把現(xiàn)代海洋地質(zhì)研究引向了新的領(lǐng)域。
2、現(xiàn)代研究
由于海底山鮮為人知,且其周圍存在大量生物種群,有的種群還是人類以前未知的,美國(guó)政府近年來投入重金探索海底山。由美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局資助的“海洋山脈探索計(jì)劃”,使用載人潛艇及潛水機(jī)器人照相機(jī)探索阿拉斯加海岸外及新英格蘭海岸外的海底山,使科學(xué)家看到海底山及周圍存有大量生物:從鯊魚、未知章魚到珊瑚。參與該計(jì)劃的緬因大學(xué)生物學(xué)家沃特林發(fā)現(xiàn),海底山的浮游生物達(dá)到了驚人的數(shù)量,而浮游生物又吸引了大量水生動(dòng)物,使海洋哺乳動(dòng)物、鯊魚、金槍魚等有了豐富的食物,甚至還招來了大量海鳥。
海嶺由地幔物質(zhì)(巖漿)噴出海底堆積而形成,下一次噴發(fā)的巖漿會(huì)把上一次的物質(zhì)向兩側(cè)推移。故海嶺是大洋地殼的誕生處,其巖石年齡最年輕。屬于板塊的生長(zhǎng)邊界。而海溝是大陸地殼與大洋地殼相遇,由于大洋地殼的密度比大陸地殼要大,故大洋地殼向下附?jīng)_入大陸地殼,成形成海溝。故海溝是大洋地殼的消亡處,一般地其巖石年齡最老。屬于板塊的消亡邊界。
(一) 太平洋
海嶺名稱 地理位置
夏威夷海嶺 中太平洋夏威夷群島附近
加羅林海嶺 中太平洋西部加羅林群島到馬紹爾群島間
中太平洋海嶺(馬爾庫(kù)斯-內(nèi)克海嶺) 中太平洋西部,起自夏威夷群島的內(nèi)克島,東到日本的硫磺列島
馬紹爾-吉爾伯特-埃利斯群島海嶺 南太平洋的馬紹爾群島至圖瓦盧群島
托克勞和庫(kù)克海嶺 南太平洋,從薩摩亞群島往東至萊恩群島
(二) 大西洋
海嶺名稱 地理位置
大西洋海嶺 縱貫大西洋中部,北起冰島,南至北緯55°的布維島,呈“S”形
北大西洋海嶺 縱貫大西洋的北部,北起冰島西南,南至赤道附近的羅曼什海溝
南大西洋海嶺 縱貫大西洋的南部,北起羅曼什海溝南到布維島
大西洋海檻 西起格陵蘭島東岸,經(jīng)冰島、法羅群島,到挪威的南端
(三)印度洋
海嶺名稱 地理位置
阿拉伯-印度洋海嶺
(卡爾斯貝爾格海嶺) 印度洋西北部,北起亞丁灣,南到羅德里格斯島
中印度洋海嶺 印度洋中部,北起羅德里格斯島,東南到圣波爾島
西印度洋海嶺(西南印度洋海嶺) 印度洋西南部,北起羅德里格斯島,西南至愛德華島
東印度洋海嶺 (東經(jīng)90°海嶺 ) 印度洋東部,大體沿東經(jīng)90°線延伸
馬爾代夫海嶺 印度洋北部,從印度西南岸向東延伸到南緯12°附近
梅萊海嶺 印度洋阿拉伯海西北部
馬斯克林海嶺 印度洋西北部,北起塞舌爾島,南至毛里求斯火山島
馬達(dá)加斯加海嶺 沿馬達(dá)加島向南呈經(jīng)線方向延伸
西澳大利亞海嶺 位于澳大利亞西側(cè),大體沿南緯30°延伸,西與東印度洋海嶺相接
(四) 北冰洋
海嶺名稱 地理位置
羅蒙諾夫海嶺 北冰洋中部,起自蘇聯(lián)新西伯利亞群島北端,沿東經(jīng)140°線,到加拿大北極群島埃爾斯米爾島東北側(cè)
門捷列夫海嶺(阿爾法海嶺) 北冰洋中部,起自蘇聯(lián)弗蘭格爾島,至加拿大埃爾斯米爾島東北側(cè)
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