田原 唐立梅
地球表面約71%的面積被海洋覆蓋,陸地只約占地球表面總面積的29%,由此可見,地球是一個名副其實的“大水球”。其中,太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋這四個大洋被陸地分隔。同學們可能會好奇,如此浩瀚的海洋是怎樣產生的呢?
其實,海洋的形成并不是一蹴而就的事情,每一個大洋都有一個從發(fā)生、發(fā)展、衰退到消失的演化過程。加拿大地質學家J.T.威爾遜按照大洋生命周期的次序,將大洋的演化分為六個階段,分別是胚胎期、幼年期、成年期、衰退期、終結期與遺跡期。人們把這個過程命名為“威爾遜旋回”。
在了解威爾遜旋回的演化過程之前,我們先來學習一些知識。不論陸地還是海洋,它們都是會“動”的。我們把陸地稱為陸殼,把海底稱為洋殼,洋殼和陸殼加在一起就組成了地殼。地殼下是地幔,而在地殼和地幔之間,與地殼直接接觸的是一種半黏性緩慢流動的流體物質,被稱為軟流圈。地殼像冰川漂浮在海洋里一樣,漂浮在軟流圈上。當地殼因外力被撕裂時,地幔物質會上涌,從而形成洋殼。威爾遜旋回的每個階段在地球上都是同時發(fā)生的,并且都有相應的地質現象與之對應。知道了這些知識后,讓我們看看威爾遜旋回到底是怎么演化的吧。
海洋也會像人類一樣,經歷一個從出生到長大,再慢慢衰老的過程。威爾遜旋回的每個階段都對應了大洋發(fā)育的不同特點。在大洋發(fā)育的最早期,也就是威爾遜旋回的初始階段,陸殼因拉張而被撕裂,在陸地上形成了一個大大的裂谷,但是此時的陸殼并沒有被完全撕裂,地幔物質也沒有上涌,這時的大洋還未形成海洋環(huán)境,就像一個還未出生的寶寶,所以我們將這個階段稱為胚胎期。
隨著時間的推移,陸殼繼續(xù)開裂,直到被完全撕裂。隨著海水涌入,地幔物質開始上涌,噴出地殼,隨后冷凝成為巖石,變成新的地殼。洋殼在海底源源不斷地生成,形成了狹窄的海灣,“大洋寶寶”就此誕生。雖然“大洋寶寶”已粗具雛形,但因其規(guī)模較小,發(fā)育也不成熟,就像一個還未長大的小孩子,還不能被稱為真正的大洋,所以我們把這個階段稱為幼年期。
海灣
隨著地幔物質不斷上涌,海底洋殼向兩側持續(xù)擴張,“大洋寶寶”不斷長大,小海灣慢慢長大成為真正的大洋。因洋殼兩側的擴張沒有受到其他地殼的阻擋,剛剛“成年”的“大洋寶寶”充滿活力,源源不斷地向兩側擴張,大洋的面積也隨之越來越大。這時的大洋就處于威爾遜旋回的成年期。
大洋的面積不會沒有限制地一直增長,當海底洋殼擴張到一定程度時,洋殼的一側或兩側會與其他地殼相遇,從而俯沖到其他地殼之下。此時的大洋開始慢慢衰老,沒有力氣繼續(xù)擴張了。隨著俯沖消減作用開始,大洋的面積也隨之慢慢減小,這個階段就是威爾遜旋回的衰退期。
隨著消減作用的進行,兩側的大陸會慢慢靠近。這時大洋來到了終結期,這時的大洋就像一個風燭殘年的老人,沒有力氣繼續(xù)擴張,更沒有力氣阻止自己被壓縮得越來越小,只殘留了一個狹窄的海盆。
最終,兩側大陸直接碰撞,海域完全消失,大洋也結束了它的一生。由于兩個大陸相互擠壓,會形成一條長長的山脈,因此,這些山脈成為大洋曾經存在過的證據。此時也來到了威爾遜旋回的遺跡期。據地質考察證實,早在20億年前,喜馬拉雅山脈所處的地區(qū)曾是一片汪洋大海,稱古地中海,最終印度板塊與歐亞大陸板塊碰撞,大洋消失,形成了現在的喜馬拉雅山脈。
同學們,大洋演化的過程是不是很有趣呢?下一期你們又會見到怎樣神奇的海洋地質現象呢?敬請期待吧!