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赫斯和地球的诗篇(第1页)

赫斯和“地球的诗篇”

20世纪50年代,科学家们发现:世界大洋洋底纵贯着一条连续延伸长达64000公里的中央海岭体系。这条巨大的海底山岭,犹如一条巨龙,蜿蜒曲折,从北冰洋到大西洋、印度洋,直至太平洋,连成一个环绕全球的大洋中脊。此外,科学家们还出乎意料地发现,海底岩石很“年轻”,而且离大洋中脊越近,岩石年龄越小。60年代初,一个名叫赫斯的美国人提出了“海底扩张学说”。

赫斯1906年生于纽约,毕业于著名的耶鲁大学。第二次世界大战爆发后,他应征加入海军,成了一名舰长。虽说赫斯由一个学者变成了军人,但他热爱海洋科学,他的理想是不断揭示海洋奥秘。

赫斯利用巡逻的机会,用声呐对太平洋洋底进行探测并把航线上的数据加以分析整理。在分析这些测深剖面时,一种奇特的海底构造,引起了赫斯的注意:在大洋底部,有从海底拔起像火山锥一样的山体,它与一般山体明显不同的是没有山尖,这种海山顶部像是被一把快刀削过似的,非常之平坦。连续发现这种无头山,让赫斯感到大惑不解。战争结束后,赫斯又回到他原先执教的大学工作。他把自己发现的无头海山命名为“盖约特”,以纪念瑞士地质学家盖约特。因为这种海山的顶部均为平坦,人们又称之“海底平顶山”。后来的调查证实,海底平顶山曾是古代火山岛。那么,既然是海底火山,为什么又没有头了呢?赫斯的解释是,新的火山岛,最初露出海面时,受到风浪的冲击。如果岛屿上的火山活动停息了,变成一座死火山,在风浪的袭击下被侵蚀,失去再生的能力,天长日久,火山岛终于遭到“砍头”之祸,变成为略低于海面具有平坦顶面的平顶山了。

赫斯的研究并没有到此为止。他发现,同样特征的海底平顶山,离大洋中脊近的较为年轻,山顶离海面较近;离大洋中脊远的,地质年代较久远,山顶离海面较远。最初,人们对这种现象无法解释。到了1960年,赫斯大胆提出海底运动假说。他认为,洋底的一切运动过程,就像一块正在卷动的大地毯,从大裂谷的两边卷动。地毯从一条大裂谷卷到一条深海沟的时间可能是1。2亿~1。8亿年。

1962年,赫斯发表了他的著名的论文——《大洋盆地的历史》。在这篇论文里,赫斯提出了后来被人们称为“地球的诗篇”的“海底扩张学说”。这一理论恰好可以解释当年魏格纳无法解释的大陆漂移理论。

为什么海底会扩张和移动呢?原来,在地壳的下面是厚达2900公里的地幔,由于地幔温度很高,压力很大,使地幔物质处于熔融状态,像沸腾的钢水一样不断翻滚、对流。所谓对流,就是物质的一种循环流动。如一壶水在加热过程就存在对流:直接加热点上的水,因升温而向上流动,然后再向四周流散开去,同时四周的水再向加热中心涌来,如此周而复始,形成了壶水中的对流。与此相仿,处于高温熔融状态的地幔物质也是这样。大陆则被动地在地幔对流体上移动,而不是像魏格纳当初设想的大陆像冰块一样浮在洋底上漂移。当岩浆上涌对流到岩石圈的底部时,地幔流受到了阻碍,于是就分成两股朝两侧流动。它的力气可真不小,能把岩石圈子撕开,地下的岩浆就乘此机会冲出海底喷射出来。低温海水使它冷却凝结,铺在老的洋底上,变成新的洋壳。当然,地幔涌升绝不会就此停止,在随之而来的地幔涌升力的驱动下,新洋壳被撕裂,裂缝中又涌出新的岩浆来,冷凝固结,再为涌升流所推动,把原来的海底挤向两侧。渐渐地在这儿隆起了一座高高的海岭,横贯大洋的中央。分开的海底就像驮在传送带上似的,慢慢地向两侧推移开去。这就是海底扩张。

海底在扩张,那么海底会不会变得越来越宽呢?不会的。在传送带上的海底地壳自它有的归宿,这个归宿就是大洋的边缘。旧的海底被送到这儿之后,遇到大陆地壳使扩张受到阻碍,于是洋壳就连同上面的沉积物一起向下面俯冲,重新钻入地幔之中。海洋的底部就是这样被替换更新着,大约每2亿年一次。这自然可以解释为什么海洋是古老的,而海底却永葆青春。

赫斯用他壮怀激烈的“地球诗篇”为人类揭示了地球分分合合的运动奥秘。现在人们终于明白了这样一个事实:海洋虽有漫长的地质历史,但洋底却以2亿年的周期在一代又一代地更新,就如同人类已有悠久的历史,而人却以平均70岁寿命代代相传一样。

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