第5章

1923年9月某日中午，邻近日本海沟的东京、横滨一带，大地突然颤抖起来了，在几秒钟以内房屋纷纷倒塌。当时多数人家正在做午餐，火炉翻倒，许多地方腾起了熊熊大火。居民们挣扎着逃出屋外，每个人都在仓皇地奔逃，可是，谁也不知道要跑到哪里去，许多人漫无目的地乱兜着圈子，街道上越来越拥挤不堪。终于，有人省悟过来了：要尽快逃离这坍塌和燃烧着的闹市区。歇斯底里的人群争先恐后，一片混乱。在这场着名的关东大地震以及由它导致的大火中，大约55亿日元的财产毁于一旦，伤亡人数达24万。

事实上，全球80％的地震部集中在太平洋周围的海沟以及它附近的大陆和群岛区。这些地震每年释放出的能量，足可以举起整座喜马拉雅山，或者说，可以与爆炸10万颗原子弹相比拟。并且，陆地上的大多数火山也集中在环绕太平洋的周围地带，所以这一带有“火环”之称。

太平洋周围火山地震特别多，这些地质学家早就知道。可是，其缘故过去一直说不大清楚。现在，总算真相大白了。太平洋周缘火山、地震的肇事者，就是海底地壳沿着海沟的俯冲作用。在海底地壳和大陆地壳相互冲撞的海沟邻近地带，有史以来地震灾害大约夺走了几百万人的生命，他们实际上是死于地壳运行的“车祸”之中。

地震发生的深度也很有规则。在海沟附近，地震震源比较浅，向着大陆方面，震源的深度逐渐变大。把这许多地震震源排列起来，刚好组成一个从海沟向大陆一侧倾斜下去的斜面。这个倾斜的震源面实际上标出了海底地块向大陆一侧俯冲下去的踪迹。

后来，地球物理学家还算出了各条海沟的海底俯冲速度，它们大多在每年7～8厘米左右。千岛海沟、日本海沟、菲律宾海沟等仿佛是无底的陷阱，西北太平洋海底正以每年近10厘米的速度钻入其中，于是，这些海沟两侧的地块渐渐聚合靠拢。比如上海与太平洋中的夏威夷群岛之间的距离就一直在缩短，夏威夷群岛正随着太平洋海底向西偏北方向移动。夏威夷群岛的檀香山，如今是游览胜地，何等的繁华，但在几千万年后，檀香山连同整个夏威夷群岛都将葬身于日本海沟，而被拖进“地狱”之中。

太平洋周围的海沟好似一张张吞吃海底的大口。若干亿年后，整个太平洋闭合消失了，中国大陆有可能与美国大陆碰撞相遇，在两国之间将会升起一座像喜马拉雅山那样高峻的山岳。因为在1亿多年前，印度与我国西藏之间就曾隔着一个辽阔的古地中海。在当时，古地中海北缘也有吞食海底的深沟。大约4000万年前，古地中海合拢了，印度与我国西藏碰撞在一起，就仿佛汽车相撞使车头变形一样，印度和我国西藏之间猛烈地挤压拱起来。高冲霄汉的喜马拉雅山便是这样形成的。

如此看来，海沟的存在，对于大陆漂移运动是不可少的。当一块大陆向前漂移时，难免要盖没前方的海底。这部分海底正是通过海沟这张大口俯冲潜没于相邻大陆之下。所以在一块漂移着的大陆的前缘，一般都展布着一列列的海沟。向西漂移的美洲大陆，其前缘是中美海沟、秘鲁-智利海沟。随着美洲大陆向西漂移，它前方的太平洋收缩了，后面的大西洋则扩展开来。向东漂移的欧亚大陆，其前缘有日本、琉球、菲律宾、马里亚纳等海沟。太平洋周围的大陆（欧亚、澳大利亚和美洲大陆）的漂移方向，大体上都指向太平洋内部。

地球内部物质不停地沿着大洋中部的裂谷喷吐出来，一生成新的海底，并缓缓向两侧扩张推移，在大洋边缘的海沟里，老的海底被消灭，重新返回到地球内部。海底犹如不息的传送带，有生有灭，不断地更新。有的大洋海底生的死多，灭的少，如缺少海沟的大西洋、印度洋，大洋不断扩展；有的大洋海底生的少，灭的多，如太平洋，则渐渐萎缩。我们的地球表面，就是由漂移着的大陆和变动着（扩张或收缩着）的大洋所组成。

海底磁性条带成因

19世纪末，着名科学家居里在自己的实验室里，发现磁石的一个特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。组成地壳的岩石含有铁矿物质，在成岩过程中因受到地磁场的磁化作用，获得微弱磁性；显而易见，被磁化的岩石与当时的地磁场是一致的。人们还发现，无论地磁场怎样改换方向，只要它的温度不高于居里点，岩石形成的磁性是不会改变的。也就是说，只要能测出岩石的磁性，也就能推知当时的地磁方向，这就是人们常说的化石磁性。正如地层中的生物化石一样，化石磁性完全可以用来指示地层形成时的环境条件，可以用来指示岩石形成时的地磁场强度及其方向。研究地球历史的地磁场变化规律的学说，叫做古地磁说。

为了寻找大陆漂移说的新证据，从20世纪40年代后期开始，古地磁学家把研究的重点转向大洋底部。

第二次世界大战结束之后，人们对海洋的探测技术有了很大提高，高灵敏度的磁力探测仪研制出来，并被运用到海洋调查中。首先进行这项研究工作的是美国哥伦比亚大学的拉蒙特地质研究所和斯克利普斯海洋研究所。这两个研究所的地质学家共同合作，从1948年开始，用了近10年时间，使用拖曳式磁力仪，在大西洋中脊上的海面上，往返航行近20个航次，进行古地磁调查。之后，另外一艘美国海洋调查船“先驱者号”在美国政府的资助下，使用全磁场磁力仪，以密集的测线和站位布点，对太平洋特定海域进行了古地磁测量。这两次调查，使人们获得了较为系统的大面积洋壳岩石磁性资料。科学家把所获取的古地磁资料进行对比分析，然后把磁力强度相同的洋底岩石用等值线的方式标绘在地图上。结果人们惊奇地发现，这些等磁力线条带，大都呈南北方向平行于大洋中脊两侧，而且磁性正负相间；每个条带长约数百千米，宽度多在数十千米。磁化强度很高的海底磁性体，形成了正向磁性条带，而相邻近的磁化很弱的海底戳性体，则形成负向磁性条带。分布在大洋底部的一条条磁性条带，就像是海底岩石呈条带状被磁化后引起的。海底磁性条带的发现，成为当时地学研究的一大奇迹，它的成因机理也是人们探讨的课题。

海底磁性条带被发现之后，引起世界各国地质学家的极大兴趣。人们对海底磁性条带的形成机理，提出过种种假说。在众多假说中，最有代表性的是英国剑桥大学的两位学者，一个叫瓦因，另一个叫马修斯。这两位学者提出的海底磁性条带成因假说，直到今天仍为大多数地质学家们所接受、所承认。

从1963年开始，瓦因和马修斯就对人们已经获得的一大堆海底磁性条带的资料进行研究，力求找到海底磁性条带成因机理，和它存在的地学意义。在他俩从事这项研究之前，海底扩张说已在地学研究领域中初步形成，特别是着名地质学家赫斯提出的“盖奥特”（即平顶海山）成因说理论对海底扩张说提出了有力证据。早先魏格纳提出的大陆板块说被冷落一段时间之后，又再度兴起。在这种背景下，这两位英国学者，把自己的研究和海底扩张说联系在一起，力图从古地磁学的角度来解释海底扩张说。瓦因和马修斯认为，海底磁性条带的出现，不是由于磁化强弱不均引起的，而是由于某种原因，在地磁场转向的背景之下形成的。当新的海底岩石在大洋中脊形成之时，如果当时地磁场正处在正向时，那么，就能获得正向岩性磁性条带；反之，则得到反向岩性磁性条带。这就是说，由于海底发生扩张，具有正向的海底岩石将被后来形成的新岩石推向两侧；如果此时处在反向地磁场的地质时期，形成的岩石当然具有反向磁性。在地球的地质演化过程中，地磁场曾发生多次反复转向，伴随的是新洋壳沿中脊不断地形成，不断扩张。这就在今天的洋壳上留下一系列磁化方向正反相间的磁性条带。从海底磁性条带分布的情况看，每次地磁场转向，都在当时新形成的海底上留下磁向的标记。也就是说，海底磁性条带实际上可以被看做是地球磁场不断转向的历史记录。

从另外一个方面来讲，假如世界上各大陆自古以来从来就未发生过移动的话，那么地球上只能留下一条磁极迁移线。但是，地质资料告诉人们的事实是许多条极向不同的磁性迁移线。通过技术手段，人们在北美洲和欧洲大陆上，分别测得北磁极的迁移线，尽管北美和欧洲相距遥远，但磁极迁移线却十分相似，而且几乎是平行的。如果想把它们合并成一条线，只要把北美大陆向东移动3000千米，使两块大陆连接起来，形成一个完整的大陆板块。这个大陆块正好占据了大西洋今天的位置。这种推理假说如果成立的话，不正好与半个世纪之前，魏格纳提出的“大陆漂移说”不谋而合了吗？

瓦因和马修斯关于海底磁性条带的解释，又使“海底扩张说”得到一个有力的证据，人们有理由相信，地球上的大陆是在漂移的。

如果“海底扩张说”和瓦因、马修斯的假说是正确的话，那么，合乎逻辑的推理是，组成大西洋的岩石年龄不应该是均一的，而应该是有差异的。对此，加拿大地质学家威尔逊的研究小组，在1963年对大西洋洋底年龄进行了测定，通过丰富的资料分析，以及使用多种测年手段，果然印证了上述推理的存在。人们发现，在大西洋上，几乎所有的岛屿都是火山岛，它们的年龄相差十分悬殊。科学家们发现这样一个规律，越是靠近大洋中脊的洋壳，年龄越轻；越是远离大洋中脊的洋壳，年龄也越大。例如，地处大洋中脊上的扬马延岛的年龄只有1000万年，离洋中脊较远的百慕大群岛的年龄则是3600万年，远离大洋中脊快要靠近非洲西海岸的裴尔南多波岛和普林西比岛的年龄最大，有几亿年。威尔逊研究小组发现的大西洋火山年龄及其分布规律，是海底扩张说和瓦因、马修斯假说的一个极有力的证据。这与大西洋是在侏罗纪（距今约15亿年前）开始形成的说法相吻合。

假说毕竟是假说，今天，科学家们仍然在对海底磁性条带进行研究探索。海底磁性条带的许多未解之谜，仍然是科学家们研究的课题。例如，是什么原因使地球磁场发生转向和地球为什么是一个巨大的磁性星体一样，让人们感到迷惑不解。地球发生磁场转向的内在机理是什么？是周期性的，还是非周期性的？今后地球的磁极还会转向吗？地磁场发生转向对地球的影响是什么？这种种问题，都是摆在科学家面前的难题。

早先，对于地球磁场机理，前苏联科学家提出过“发电机说”。他们认为，地球内部的物质运动就像一个发电机，不断产生电场，使地球磁化，成为一个磁体。地球内部物质运动状态不同，则造成地球的磁性转向。这是从地球的内在因素提出的一种假说。地质学家又从太阳黑子的出现来认识地球的磁性变化。他们认为，太阳黑子的大规模出现是地球磁性变化的直接诱因。今天，更多的学者似乎赞成地球内的软流层系是决定地磁场变化的主要因素。人们普遍认为，地球的外壳是由坚硬的岩石圈组成，在岩石圈之下，蛰伏着由炽热熔融物质组成的软流圈。尽管人们对地壳下软流层系的存在方式还不清楚，但可以推断，软流层系的流动方式直接影响地球磁场变化。在地球地质历史过程中，软流圈物质按照自己的规律运动着，或是上涌，或是在岩石圈子做某种方式的流动。这种软流圈的存在和活动决定地球磁场的存在和变化。然而，有谁能真正了解地球内软流层系的变化规律呢？这其中的奥秘有待于科学家们进行更深入的研究和探索。

蓝色医药宝库

目前已知有230种海藻含有多种维生素及药理作用，有246种海洋生物含有抗癌物质。海藻中的许多种类具有抗菌和抗病毒作用。如刚毛藻含有能抑制小鼠脑膜炎和肺炎病毒的活性物质，它还能提取对荧光假单细胞菌和包皮垢分枝杆菌有明显抑制作用的物质。红藻门类中有许多具有抗菌、抗病毒作用的海藻。该门类中的粗茎软骨藻分离的软骨藻毒，经体外试验对革兰氏阳性菌、耐酸菌及真菌等有抑制作用。褐藻门类中的裂叶马尾藻水醇提取物对金葡菌、绿脓杆菌、大肠及副大肠杆菌、宋氏、雷氏和伤寒杆菌有较强的抑菌作用。美国是目前积极利用亚洲海域生物多样化的国家之一。1990年，美国国家癌症研究所即同澳大利亚海洋学研究所签约，收集太平洋和印度洋1000余种海生的有机物的样品。日本通产省也于1988年设立了海洋生物技术研究所，发掘海洋有机物的商业潜力。日本共有24家公司投资近10亿日元建立了两个实验室。法国、瑞士等国也先后建立了有关海洋药物的研究机构。

海底地貌

如同陆地上一样，海底世界有高山，有平原，还有深沟峡谷。这个世界并不像人们所想像的或是像表面看起来那样平缓和宁静，相反却是地球上最活跃最动荡不安的地带。地震火山活动频繁，形成高山峻岭，只不过一切都掩盖在海水之下进行而已。

海底地形与陆地一样，有山岭、高原、盆地、丘陵等形态。海底地貌按洋底起伏的形态特征，大致可分为大陆架、大陆坡和大洋底三部分。大陆架是指陆地向海洋延伸的平浅海底。大陆坡是大陆架与深海底之间较陡的陡坡。大洋底是海洋主要部分，有海岭、海脊、海底高原等正地形；也有海沟、海槽、深海盆地等负地形。

海盆：大洋的主体部分。洋底下凹并为海岭或海底隆起所分割的盆地。面积大，外形呈圆形或椭圆形，底部较平坦，深度3000-6000米（大多为4000-5000米）。覆盖着深海沉积，以化学沉积和生物沉积为主。

海底山脉：又称“海脊”或“海岭”。深海底部狭长绵亘的高地。长度可达上万公里，宽1000-3000公里，高2000-4000米。个别山峰出露水面成为岛屿，如此大西洋的亚速尔群岛，南大西洋的阿森松岛等。大西洋中央海底山脉，纵贯南北，山脉走向与大洋轮廓一致，呈S形。太平洋海岭分布在中部，南北绵延1万公里以上。印度洋海岭分布呈人字形。