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海洋也有其生命历程?“威尔逊旋回”带你领略海洋的一生

2024-07-29 20:45:16 100

海洋是神奇的。它蕴含着丰富的资源,也有无尽的奥秘等待人们去探索。与世间万物一样,海洋也有自己的生命历程,只不过会以百万年、亿年为单位延续,相对于我们来说几乎是永恒的。今天的文章就会详尽介绍这一奇妙的历程。

一个海洋的生命历程大体上可以分为胚胎期,幼年期,成年期,衰退期,终老期,遗痕期六个阶段。它有一个专门的名词,称为威尔逊旋回。活跃的板块运动塑造着地表形态,使得地球生命充满活力,也决定着海洋的前世今生。

胚胎期

板块之间发生张裂,裂缝足够大以至于可能涌入海水,并且板块还在进一步相互分离,一个狭窄的初期“海洋”形成。东非大裂谷就是这阶段的典型,由于海水尚未涌入,所以并不能严格称为海洋,但可以看作是初期阶段。

东非大裂谷

这里普及一个知识帮助理解。大陆地壳通常要比洋壳厚,大陆地壳平均35KM,大洋地壳平均只有7KM。板块分离会使得岩浆上涌,在大洋里会表现为洋中脊,大陆上表现为裂谷地形。

幼年期

随着板块张裂,缝隙进一步拓宽变深,低谷达到海平面以下,与附近的大洋连通,海水侵入,新的海洋就形成了。红海是这个阶段的典型。与成年期相比,幼年期海洋没有宽阔的洋盆,也没有形成规模宏大的洋中脊。

此时的海洋,可能会被划分为某个大洋的属海,或者一个湾,如美国的加利福尼亚湾。红海是印度洋的属海。

红海风景

成年期

板块继续分裂,幼年期的海洋逐渐有了宽广的洋盆和完善的洋中脊系统,变得够宽。而大洋边缘尚未出现(或者较少)俯冲带,大洋仍然在持续扩张,这个阶段为成年期。典型例子如大西洋。俯冲带的出现通常标志着大洋进入衰退期,以岛弧和海沟等为代表地形。

大西洋中脊

衰退期

大洋边缘出现了俯冲带,蚕食着两边的大洋地壳,洋中脊还在源源不断造出新的洋壳,而当大洋地壳的增长量小于缩减量时,大洋开始变小,进入衰退期。太平洋目前处于这个阶段。

太平洋板块的边缘分布着世界上最深的海沟,海沟附近有岛弧,形成海沟—岛弧—弧后盆地地形,与大西洋不同,被称为“太平洋型”海底地形。衰退期的海洋基本都是“太平洋型”海底地形。

与之相对的是“大西洋型”海底地形,以大陆架,大陆坡,大陆隆,大洋盆地和洋中脊为代表地形。印度洋也是这种地形。

终老期

大洋缩减到只留下残存的狭窄的洋盆,中间残留少量的海水,标志着这个海洋进入它生命历程的最后阶段。此时的洋中脊一般都不复存在或者只有少量残余无法发挥作用。

地中海(谷歌地球视角)

地中海是这个阶段的典型。目前地中海已经难以避免消失的命运了。不过历史上地中海消失过几次(原因是直布罗陀海峡被封住,然而大西洋又把它冲开了),如果洋壳彻底闭合并且形成山脉,那么地中海就会彻底消失;如果没有,那么地中海的前途还不一定。

遗痕期

两侧大陆相互碰撞,洋盆彻底闭合,海水全部退出,海洋就此消亡。大陆碰撞的地方隆起成为年轻的山系,典例如今天的喜马拉雅山脉。

喜马拉雅山脉

5000万年前,印澳板块和亚欧板块碰撞,印度与亚欧大陆缝合,古地中海消亡。现在在喜马拉雅山脉能够找到很多古海洋生物的遗迹,证明这里确实存在过海洋。

印澳板块还在持续向北推进,喜马拉雅山脉和青藏高原还在持续增高。

存在的问题

威尔逊旋回虽然目前在海洋地质界认同度较高,但是还有其不合理的地方。按照威尔逊旋回的说法,裂解的大陆会重新照原样闭合,但实质上并不是这样。各阶段的构造特征也没有完全体现出来,实际情况要复杂的多。各大洋也会有其独特的地质条件,需要单独去考虑。这个可以作为一种理想模型,并不能完美解释所有的海洋地质学问题。

补充内容

太平洋的前身是泛大洋,包围着泛大陆。之后泛大陆分裂,大西洋印度洋等新的大洋出现,泛大洋面积缩小成为今天的太平洋。这样来说,太平洋从诞生起就一直处于衰退期,而不像其他大洋有一个完整的循环。因此太平洋的情况需要综合考虑其他大洋的发展与消亡,如果其他海洋进入衰退期,它就会重新变大。

地质学上有关于大西洋和太平洋“争斗”的说法,按照电脑模拟的趋势,太平洋的缩小是暂时的,未来会对大西洋进行全面“反攻”,甚至可能让大西洋从地球上消失。