第一章 海洋的形成与演变

第 一 章
海洋的形成与演变
我们的地球其实应该称作是“水球”更加合适。地球表面大约71%是海洋，剩下的部分被分成大陆和岛屿。许多科学家经过长期研究和考证，认为我们人类很可能最早起源于海洋，而且，我们人类的未来也在海洋。因此，认识海洋的形成与演变，对我们至关重要。
 
海洋是怎样形成的
地球表面被陆地分隔为彼此相通的广大水域，称为海洋，其总面积约为3.6亿平方千米，约占地球表面积的71%。因为海洋面积远远大于陆地面积，故有人将地球称为“水球”。
海和洋不是一回事，海洋是怎样形成的？对这个问题，目前科学还不能作出最后的答案。这是因为，它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。
 地球的形成
现在的研究证明，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。
 熔解与蒸发
星云团块的碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温。当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下，重的物质下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。但是，由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。
 冷却与沉积
位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成的。
 海洋地貌的最初形成
地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了的苹果，表面皱纹密布，凹凸不平，高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。
 
海水是从哪里来的
海洋的地形、地貌形成了，但是，新生成的地球是个固体块，没有大气，而且，它最重要的要素——海水，又是从哪里来的呢？
 地球其实是“水球”
地球不同于其他行星的主要特征之一，是地球上有丰富的水。全球约有3/4的面积覆盖着水，因而地球有“水的行星”之称。
地球上的水呈固态、液态、气态分布于海洋、陆地以及大气之中，其中海洋水占绝大部分。占地球表面总面积的71％的海洋，占有地球上总水量13亿8400万立方千米（联合国教科文组织的世界水文学小组确定）的97.5％。若把地球上的陆地和海底都铲成平地，海洋的水将把整个地球覆盖起来，水深可达2745米。
这么多的水是从哪儿来的呢？是来自包围着地球的大气层，还是随着地球形成就已存在？人们通过考古发现，地球形成初期并无液态水。“水从何来”一直是个谜。实际上，直到今天为止，科学家们仍然没有完全揭开这个谜团，下面就介绍几种普遍认可的观点，仅供参考。
 地球自带水说
传统的观点认为，地球上的水是地球形成时从星云物质带来的。这些参与地球组成的水，通过地球的演化不断从地球深部释放出来。其证据是，在火山活动区和火山喷发时，都会有大量的气体出现，其中占绝大比例的是水汽。
这种观点认为，在构成地球的岩石物质中，会有水分（还有气体）与岩石松散地结合在一起。在地球重力的作用下，这些岩石越来越紧密的重叠在一起，温度也越来越高。于是，水蒸汽和气体就“嘶嘶”地被赶出来。这些气泡不断生成、汇集，使新生的地球发生大量的地震。逃逸的热量造成猛烈的火山喷发。在数不清的年月里，水不是从天而降，反过来，倒是从地壳中呼啸而出，然后冷凝下来，形成了海洋。也就是说，海洋不是从上方，而是从地下生成的。
但是随着人们对火山现象研究的深入，发现与火山活动有关的水，并不是什么从深部释放出来的“新生水”，而是地球现有水体循环的一部分。
 彗星送水说
有些研究人员推测，彗星可能曾经给地球“送”过水。
宇宙物理学家认为，大约39亿年前，水只会存在于太阳系中较“寒冷地区”，例如火星和木星轨道之间有一个小行星带，这些小行星中，一部分光临过地球的彗星可能是地球的“送水人”。
而地球“年轻时”温度很高，水和其他不稳定物质都将蒸发。地球形成800万年后，这些含有大量冰的彗星撞向地球，给地球捎来生命赖以生存的水。
彗星主要由冰和尘埃组成，研究人员戏称为“脏雪球”。在太阳系构建之初，这些“脏雪球”围绕太阳系轨道运行，受附近任何微小引力的影响都可能偏离轨道，撞向其他星体。
德国马克斯·普朗克太阳系研究所科学家、领导研究小组的保罗·哈托说：“按照这个理论，我们计算认为，地球上不到10％的水来自彗星。”
在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存于一体，浓云密布，天昏地暗。随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。由于冷却不均，空气对流剧烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔的洪水，通过千川万壑，汇集成巨大的水体，这就是原始的海洋。
关于海水的来源，仍然没有定论，期待科学家们继续探索。
早期的海洋
早期的海洋与我们今天看到的海洋，是大相径庭的。原始的海洋，海水不是咸的，而是带酸性、缺氧的，而且非常热，水温大概有100℃。
海洋的水分不断蒸发，重新变成水汽，然后又形成雨水，反复地形云致雨，重新落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。
经过亿万年的积累融合，才变成了大体均匀的淡水。这些水不断蒸发，降落到地面上来，并把陆地上岩石中的大量盐分带到原始海洋中去，年复一年，日积月累，海洋中的淡水就变成了咸水。经过亿万年的积累融合，才变成了大体均匀的咸水。
 氧气与生命
同时，由于大气中当时没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面，靠海水的保护，生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。
总之，经过水量和盐分的逐渐增加，以及地质历史上的沧桑巨变，原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
今天海洋的最终形成
海洋从诞生之后，在千百万年的岁月里，面貌是不断更新的，经历了许多变化。
 大陆的漂移
根据目前普遍认可的“大陆漂移说”理论，在今天的海洋和大陆形成以前，也就是中生代以前，地球上的大陆是连为一体的，称之为泛大陆或联合古陆。围绕它的，是一片统一的海洋。后来，由于受到向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力，较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上，由于潮汐力和离极力的作用，使泛大陆破裂并与硅镁层分离，而向西、向赤道作大规模水平漂移。
 洋与海的形成
在这一漂移过程中，海洋也被分裂开来。例如，根据“大陆漂移说”的描述，非洲西部和南美洲的东部正好契合，仿佛拼版游戏一样合适；北美洲东部和欧亚大陆也很吻合。随着大陆的分开，海洋也就自然被隔断了，形成了今天的大西洋。
随着漂移的不断进行，几个分隔的大洋产生，分别是太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。它们的附属——海，也慢慢形成了今天的模样。
 
大陆漂移说
在魏格纳之前，人们普遍认为，海洋一经出现，大的横向变动就不再发生了，只是有一些垂直升降运动和局部轮廓的改变。到了20世纪初期，法国地球物理学家魏格纳提出了异议。
1910年的一天，魏格纳望着墙上的一张世界地图出神，无意中发现一个十分奇怪的现象，美洲的巴西那块突出的部分，与非洲喀麦隆凹陷进去的部分，就像一张大纸被撕成两块，自然吻合。魏格纳像哥伦布发现美洲大陆一样感到吃惊。他再细看，地球上这两块大陆的海岸线也非常的配合，这边突起，那边就凹进；这边一墩，那边就是一湾。这难道是偶然的巧合吗？
一年以后，魏格纳看到一些材料，说明美洲、欧洲、非洲在地质、生物等方面都有许多相似之处。这时，他联想到早年到格陵兰岛考察途中见到巨大冰山漂移的情景，一个大胆的假说形成了：地球上的大陆原本都是连在一起的，由于潮汐的摩擦力和地球自转的离心力，把它分裂成几大块，然后向不同的地方漂移开来，美洲离开非洲、欧洲而去，中间就形成了大西洋；印度次大陆与南极洲分离北上，与亚洲撞接，喜马拉雅山便横空出世；亚洲西漂，在东岸留下碎片，成为今天的岛弧线，这个时候，七大洲、四大洋的基本格局才由此形成。
 《大陆漂移说》的论据与论证
魏格纳按照物种起源的观点“相同的生物种一定起源于同一地区”，找到了有力的论据：大西洋东岸有一种园庭蜗牛，行动迟缓，一天仅能爬百十米远，人们竟在大西洋西岸的北美洲发现了。倘若两岸不曾连在一起，凭着蜗牛那点本事，怎么可能乘风破浪，漂洋过海，从大西洋东岸跑到西岸去呢？
还有一种蚯蚓，广泛地分布在欧洲，人们也在大西洋西岸的美国东部发现了。奇怪的是，美国西部却不见它的踪影。如果这种蚯蚓能远涉重洋，由东岸游到西岸，为什么又不能越过连在一起的陆地，从美国东部爬到西部去呢？
魏格纳还在南美和南非的石炭二叠纪地层中发现了中龙化石。中龙是在淡水里生活的一种小爬虫，要不是大西洋两岸曾连在一起，它们怎么可能分处两处？难道中龙长期适应咸水里的生活，游过浩瀚无垠的海洋了。
更奇怪的是，大西洋东西岸都广泛分布着舌羊齿化石。舌羊齿是一种植物，没有翅翼飞翔，没有四脚爬行，如果两岸不曾连在一起，这种现象又怎么解释呢？
大西洋两岸不仅有相同的物种，而且地层也自然衔接，非洲南端的开普山脉，恰好与南美的布宜诺斯艾利斯山脉相连，同属二叠纪的褶皱山系。不仅地质构造相同，而且岩层的成分与年龄也完全一样。另外，巨大的非洲片麻岩高原所含的火成岩和沉积岩，其褶皱伸延方向，与巴西的片麻岩高原的情形几乎一致；欧洲的挪威、苏格兰古代褶皱山系形态，又能与大西洋彼岸阿巴拉契亚褶皱山系北段相衔接。
年仅32岁的魏格纳用无数客观事实有力地论证了他的大陆漂移学说，于1915年发表了《海陆的起源》一书，正式宣告大陆漂移学说的诞生。
 海洋的变迁
除了大陆的漂移，还有其他地质变化在影响海洋的走向，如有的海洋地壳上升成为陆地；有的陆地下陷或裂开、漂移形成海洋；有的海底扩张成为新的海洋。还有，由于气候冷暖、冰期消长引起的海平面升降，也使海洋经历了许多的沧桑之变。例如，喜马拉雅山很久以前就是海洋，由于亚欧板块和印度板块挤压隆起，而形成了今天的样子。
 不断变化的海洋
经过了漫长时间的一系列的变迁，才形成了今天的海洋。当然，今天的海洋也仍然处在不断变化之中。
以上这些新的假设吸收了近几十年来的科学技术成果，因而比较合乎情理。但是，这并不等于完全揭开了海洋形成之谜。科学技术仍在不断发展，人对自然的认识也在不断深化，新的假设和理论将会补充或更新，代替现在的假设和理论，以至最后解开海洋是怎样形成的这一自然之谜。