海陸奇談

靜觀

海陸的變遷，有大有小。要說大，同學們一定聽說過滄海變成桑田；要說小，每天都可以在海邊等待潮起潮落。那么，海陸為什么會發(fā)生變化，又是怎樣變化的呢？消逝的特提斯洋

同學們知道，地球已經(jīng)有46億歲了，但是你們知不知道，在這超漫長的歲月中，海和陸的格局在不斷發(fā)生著變化。陸地時而會被海洋取代，海洋也會不知不覺消失了蹤影。

特提斯洋就是這樣一個典型。

我們在今天的地圖上是找不到特提斯洋的。但事實上，在距今2.52億年至6600萬年之間（即中生代時期）的將近2億年的時間里，它曾經(jīng)赫然存在著。

要講清楚特提斯洋的故事，必須先交代兩個重要人物。

一個是奧地利地質學家諾伊邁爾。1885年，他在研究中生代時期的海洋沉積物及其分布情況時，推斷那時曾經(jīng)存在一個海道。他把這個“設想中”的海道稱為“中央地中?！保乩矸秶菑闹忻乐奁?，經(jīng)加勒比、阿爾卑斯，直至印度洋北部喜馬拉雅山系。

另一個人是諾伊邁爾的岳父，修斯。1893年，地理學家修斯在喜馬拉雅山脈和阿爾卑斯山脈的巖層中發(fā)現(xiàn)了海洋生物化石，他通過這些化石證明在白堊紀印度洋和大西洋打開之前，勞亞古陸和后來形成岡瓦納古陸的某些陸塊之間，有一片海洋。修斯用古希臘神話中海神妻子的名字為這片海洋命名為“特提斯海”。板塊構造學說提出后，這一海區(qū)改叫“特提斯洋”。因此，人們通常認為修斯是第一個提出并證明了特提斯洋存在的人。

那么，曾經(jīng)存在了近2億年的特提斯洋究竟跑到哪里去了？

板塊拼圖解答“身世之謎”

1910年的某一天，德國地質學家、氣象學家阿爾弗雷德·魏格納臥病在床。他無意間發(fā)現(xiàn)，世界地圖上描繪的南美洲東海岸和非洲西海岸的形狀非常吻合，他腦海里靈光一現(xiàn)，從直觀的拼圖游戲發(fā)展出了后來日漸成熟的大陸漂移學說。

這么說來，地球上陸地和海洋的布局還真有點兒像一個拼圖游戲呢。

在距今13億～10億年前，除了海洋之外，地球上只有一個叫羅迪尼亞泛大陸的超級大陸，它由許多更古老的陸塊漂移拼合在一起。大陸漂移學說認為，中生代以后，羅迪尼亞泛大陸逐步解體，各個陸塊四散漂移，形成新的大陸與大洋格局。

大約5.7億～ 5.5億年前，從羅迪尼亞泛大陸漂離出來、散布在南半球的陸塊，陸續(xù)聚合成另一個大陸，名為岡瓦納古陸，主要由現(xiàn)今的南極大陸、非洲、南美洲、印度次大陸等單元構成。羅迪尼亞泛大陸的其余部分則聚合成為勞亞古陸，由今天的加拿大地盾、格陵蘭地盾、波羅的海地盾（包括科拉半島）和西伯利亞地臺（俄羅斯地臺）等組成。

約在2.5億年前的晚二疊紀，岡瓦納古陸北緣出現(xiàn)了一道裂谷，古特提斯洋的南邊開始出現(xiàn)新的海洋。三疊紀時（約在2.45億年前），由于大陸間彼此的碰撞，地球上的陸地又相連在一起，被稱為盤古大陸（這個名字是由魏格納提出的）。此間，辛梅利亞板塊（現(xiàn)今的土耳其、伊朗、阿富汗、中國西藏、中南半島、馬來西亞等陸塊）與盤古大陸分離，往北方移動，使古特提斯洋縮小。盤古大陸的南部與辛梅利亞大陸之間出現(xiàn)了新海洋——特提斯洋。

在1.5億年前的侏羅紀，辛梅利亞大陸與勞亞古陸碰撞、接合，海平面上升，特提斯洋延伸入西邊的歐洲。幾乎同時，岡瓦納古陸開始分裂，非洲與印度往北遷移，穿越特提斯洋，印度洋開始出現(xiàn)。印度板塊甚至遠渡重洋，碰撞在古歐亞大陸上，形成了喜馬拉雅山脈和青藏高原。特提斯洋的四周都有陸塊在不斷推進，到了1500萬年前的中新世晚期，特提斯洋縮減為特提斯海道，或稱“第二特提斯?！薄，F(xiàn)今的印度、印度尼西亞、印度洋等區(qū)域，過去曾被特提斯洋覆蓋，而地中海是西特提斯洋的殘余部分。特提斯洋的海底，大部分都隱沒到辛梅利亞大陸與勞亞古陸之下。

陸地板塊就像一塊塊拼圖，在地球表面拼來湊去，為我們上演了這樣一場特提斯洋的身世變遷之劇。

那么，除了特提斯洋之外，關于海陸變遷，還有哪些有趣的故事呢？

海陸先知：沈括和達·芬奇

說起海陸變遷，不能不提這兩個人。

我國北宋時期有一位著名的科學家，名叫沈括。他寫的《夢溪筆談》是一部匯集了大量重要科學成果的巨著，包含天文、地理、歷法、物理、化學、數(shù)學、生物等多個領域，在我國歷史上擁有極高的地位。沈括正是世界上最早科學地論證了海陸變遷現(xiàn)象的人。

沈括曾經(jīng)到今天的河北省西部及河南省北部去巡查。有一天，他在太行山里往北走，突然，在一片山崖的泥土里，他發(fā)現(xiàn)了蚌殼和礫石，這有點兒讓人不可思議，使沈括陷入了深深的思考。之后，沈括到很多地方去考察，在諸多發(fā)現(xiàn)的基礎上，終于形成了最早的海陸變遷思想。經(jīng)過分析，他認為東距大海千余里的華北平原，過去曾是海濱，由黃河、滹沱河、涿水、桑乾河等沖積形成。這些河流攜帶著泥沙，一刻不停地向東奔流。在路途中，很多泥沙沉積下來，最終變成了大陸上的泥土。這是對華北平原（沖積平原）成因最早的科學解釋。

現(xiàn)在我們已經(jīng)認識到，末次間冰期（距今13萬～7.5萬年）的時候，海水第一次大幅度涌入原先華北古湖所在的位置，最遠到達了滄州一帶。而在末次盛冰期（距今2.65萬～2萬年），大面積的陸地被冰川覆蓋，海面下降，渤海露出了海底，在古風暴的不斷吹蝕下，這些暴露的海底變成一片荒漠，渤海北部出現(xiàn)了沙丘林立的沙地。成群的巨大猛犸象曾穿過沙海，去尋覓新的生存空間。

而在6億年以前，太行山地區(qū)是一片汪洋大海，后來，經(jīng)過頻繁的地殼運動，地面時升時降，海水時進時退，一次次的地殼運動使太行山脈逐漸隆起。后來又與華北大平原斷裂，形成了太行山脈東部陡峭、西部徐緩的地貌形態(tài)，這也正是沈括在山崖上發(fā)現(xiàn)貝殼的原因。值得一提的是，在海退時，太行地區(qū)沼澤廣布、溫暖潮濕，生長著茂密的森林，這才形成了今天此地豐富的煤炭資源。

還有另外一位傳奇人物我們也需要認識一下。

我們大都知道達·芬奇是世界知名的文藝復興時期大畫家，還擅長雕刻、音樂，殊不知，他同時也是天文學家、發(fā)明家、建筑工程師，通曉數(shù)學、生物、物理、天文、地質等知識。他一生保存下來的手稿大約有6000頁。就在不久前，人們還新發(fā)現(xiàn)了他繪制的畫稿，圖中詳細描繪了堆積在山上、洞穴里、地層中各式各樣的巖石，呈現(xiàn)了這些巖石經(jīng)受風水蝕刻的豐富地質學信息。這樣看來，它們可不是單純的繪畫作品，而是對自然界的細致觀察和描述，算得上是科學家的一種研究手段。endprint

達·芬奇認為，生活在某個地方的動物或者早期的人類，肯定會在那里留下痕跡。在條件允許的情況下，它們身體某些部分的殘骸或是活動時留下的痕跡，經(jīng)過很長時間后，就有可能變成石頭，也就是人們說的化石。達·芬奇住在米蘭的時候，有農(nóng)夫曾送給他一袋子在山頂上采到的貝殼化石，這引起了他極大的興趣。后來，他在阿爾卑斯山附近，一座叫羅莎山的山頂洞穴里，也發(fā)現(xiàn)了巨大的魚骨化石。這促使他大膽猜測，這些地方過去曾經(jīng)是一片海洋。達·芬奇認為地球發(fā)展的歷史，和《圣經(jīng)》上寫的不一樣，并不是一場大洪水帶來的災難和變化那么簡單，而是在某種原因的作用下，海水沖上陸地，將原來的平原變成海底。同樣，巖層也可能在某種作用下，從海洋里隆升起來，變成現(xiàn)在所見的高山。

正如今天的科學家所發(fā)現(xiàn)的那樣，事實上，地球確實不是一個靜止不變的“石頭球”，而是充滿能量的“活力球”，其內部的物質一刻不停地運動著。在這些物質運動所產(chǎn)生的巨大力量推動下，“包裹”在表面的地殼就會發(fā)生變動。組成地殼的巖層沿著與地球表面平行的方向運動，叫作水平運動，往往會形成巨大的褶皺山系和巨型凹陷、島弧、海溝等，因此也叫造山運動或褶皺運動。另一種是垂直運動，又叫升降運動、造陸運動，它會使巖層隆起或是相鄰區(qū)下降，從而形成高原、斷塊山及坳陷、盆地和平原等。通常，地殼運動是以水平運動為主，有些垂直運動是水平運動的附帶結果。

地震島和火山島

地殼運動在今天生活中最直觀的表現(xiàn)，莫過于地震和火山噴發(fā)。

簡單地講，地震這種劇烈的地質運動所釋放的巨大能量，可以將陸地抬升，比如，2016年11月14日，新西蘭凱庫拉灣發(fā)生了一場7.8級的地震，竟然將南島北部東岸的洋底托出了海面以上2米的高度，同時，也改變了海岸線的面貌。人們甚至在被抬升暴露的洋底上發(fā)現(xiàn)了一些仍然存活的生物。無獨有偶，扎爾扎拉山（或扎爾扎拉島）是巴基斯坦港口城市瓜達爾近海的一座小島，它是在2013年9月24日發(fā)生的一場7.7級地震之后才出現(xiàn)的，因此它的名字在當?shù)卣Z言里面就是“地震山”或“地震島”。正像之前科學家所預言的那樣，這座小島的壽命并不是很長，在2016年底的時候，這座島又完全消失了。

和地震島相似，火山島也是在劇烈的地質運動后產(chǎn)生的。由于海底火山噴發(fā)，熔巖、火山灰等噴發(fā)物在海水的冷凝作用下“堆積成山”，便形成了火山島。火山島的面積一般都不大，既有單個的火山島，也有群島式的火山島。

全球氣候變暖改變海陸面貌

近幾年，不論是從電視、廣播，還是網(wǎng)絡，“全球氣候變暖”這個說法不絕于耳。而我們今天講的海陸變遷，和全球氣候變暖也有分不開的關聯(lián)，那就是氣候變暖會致使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，而這些新的環(huán)境條件，都有可能顯著改變地球原本的海洋與陸地面貌。當?shù)厍驕囟蕊@著升高時，南極和格陵蘭的大陸冰川會加速融化，導致海平面上升，淹沒沿海低海拔地區(qū)。

圖瓦盧是英聯(lián)邦特別成員國，位于南太平洋，是一個由9個環(huán)形珊瑚島群組成的小島國。由于地勢極低，最高點僅海拔4米，因此，溫室效應造成的海平面上升，對這個國家造成了嚴峻的威脅，據(jù)推測，再過不到50年，圖瓦盧至少有60%的國土將徹底沉入海中。

講了這么多，我們對海陸變遷已經(jīng)有了一個大致的印象。簡而言之，在海陸相鄰的大陸邊緣附近，由于海水比較淺，在地殼上升時，海底便會露出而成為陸地，而海邊的陸地下沉，就會變成海洋。由于氣候變暖或變冷而導致的海平面的升降、海水朝向陸地的“入侵”或背向陸地的“后退”，會自然而然地使海、陸分布面貌發(fā)生巨大變化。此外，諸如填海造陸等人類活動和生物造礁等自然活動，也會影響海陸分布情況?？傮w來說，海陸變遷是在地殼變動、海平面變化、生物作用和人類活動的共同作用下產(chǎn)生的變化過程。

超級鏈接

親眼見證一座島從無到有的幸運者

2006年8月，“梅肯”號游艇正在太平洋島國湯加的瓦瓦烏群島附近航行，船員們突然發(fā)現(xiàn)，在船的前方突然出現(xiàn)了一大片漂浮在海面的碎石頭。這是個神奇的現(xiàn)象，一大片茫茫的海洋， 離陸地那么遙遠，怎么會突然出現(xiàn)一片 “平地”？隨船享受海上陽光、觀賞海上鯨舞的弗雷德里克后來在日記中寫道：“一開始，我們都以為是哪里的原油泄漏留下的痕跡，但是慢慢地，碎石越來越多，海水也呈現(xiàn)出渴湖一般奇怪的深綠色”。好奇的船員們?yōu)榱艘惶骄烤?，把船開到了浮石的中間，并且都欣喜若狂地對著眼前的奇景拍照留念。熟料，就在他們深入到“石?！敝袃砂俣嗝讜r，船受到的阻力越來越大，船速越來越慢，從原先的7節(jié)下降到了1節(jié)，幾乎開不動了。這時，他們開始意識到事情不妙，于是開足馬力，掉轉船頭，任憑碎石將船身外表剮蹭得傷痕累累，奮力將船駛離了這片“石?！?。

在離開這片“石?！焙蟛痪茫麄兟牭搅宋⑷醯摹奥÷　甭?，遠處的水面上開始翻滾著巨大的水泡，濃煙沖破海面噴了出來。原來是火山爆發(fā)了！他們所在的雷特島南部，有兩座海底活火山，一定是其中的某一座爆發(fā)了。天空很快就被火山噴出的濃煙所遮蔽，天色黑了下來。

可以說他們既是一群幸運的人，也是一群勇敢的人。因為這時他們決定在海上拋錨，停留一晚，來欣賞這場大自然的奇幻景象。第二天清晨，他們被海鳥的叫聲喚醒，陸地上也傳來消息，原來是靠近侯姆珊瑚礁附近的那座火山噴發(fā)了。勇敢的水手們又發(fā)動了游艇，向基本已經(jīng)恢復平靜的火山方向駛去。不多會兒，他們看到在前一天那片“石?！钡奈恢?，赫然屹立著一座小島。弗雷德里克激動地想，他們會不會就是最先發(fā)現(xiàn)這座小島的人，可不可以像當年哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸那樣宣布擁有這座小島，并且為它起個好聽的名字呢？endprint