探测地球的“裂口”
2007-05-14韩长代
韩长代
20世纪二三十年代,德国青年科学家魏格纳在翻看地图时,忽然发现地图上的非洲大陆海岸和美洲大陆海岸的图形相似,在互相拼接后两块大陆之间几乎没有什么间隙。他设想,这两块大陆原来是连接在一起的,由于某种原因,后来发生了“撕裂”,将陆地一分为二。这个假说,就是今天“大陆漂移说”的起源。
但是,由于受当时科学条件的限制,魏格纳尔没有找出证据证明非洲大陆和美洲大陆之前是一整块大陆。
20世纪70年代初,海洋学家利用水下声纳探测技术,发现了大西洋底有一条4万多千米纵贯南北的中脊,在中脊顶部有一条很深的大裂谷。这是否就是非洲和美洲大陆分离时撕裂的“伤痕”?法国和美国科学家决定联合起来进一步摸清大裂谷的情况,制定了名为“法姆斯海底探险”的水下考察计划。由法国的“阿基米德”号、“西亚纳”号和美国的“阿尔文”号三艘当时最先进的深潜器来执行。
从1973年夏季开始,他们直奔大西洋中部海域开展工作。海底地形相当复杂,为了避免不必要的损失,决定先由“阿基米德”号充当侦察兵,进行潜水实地调查,弄清水下地形地貌。“阿基米德”号先后7次潜入2000多米深的海底潜行9000米,采集到90千克里的岩石样品,拍摄2000多张照片,积累了丰富的资料。
1974年3月,三艘深潜器到达预定海域。7月12日,“西亚纳”号首次下潜,当它下潜到1500米深处时,电动机突然出现故障,只好返回上浮。第二天,“西亚纳”号再次下潜,它慢慢地接近大西洋中脊顶部,再缓慢地向深处潜入。一位地质学家兴奋地喊道:“快看,地球的伤痕!”只见炽热的液体岩浆从裂缝中涌出,遇到冰冷的海水骤然凝结。在裂缝中还有金属溶液喷出,它的主要成分是锰,遇冷凝成锰块,堆积在一起成为“露天”矿床。7月17日,“阿尔文”号从另一方位潜入海底,探测到地球的“伤痕”,纵深竟达2800多米。
经过三艘深潜器的探测,最后查明了大西洋中脊上的裂口,上口宽25000~50000米,下底宽不足3000米,纵深为2800多米。
这个考察结果,证明了魏格纳的设想是正确的,即“大陆漂移”使原本是一大块的陆地撕裂成现在的非洲和美洲两块陆地。
1991年9月5日,日本海洋科学技术中心宣布,该中心使用潜水调查船“深海6500”号对日本海沟进行了调查,在世界首次发现了因板块下沉而出现的海底裂缝。该中心认为,这个海底裂缝很可能是1933年发生三陆地震时产生的。那次地震造成3000余人死亡。该中心将继续对此跟踪进行调查。
“深海6500”号调查船所调查的海域是,在太平洋板块一侧的岩手县宫古市东侧海面约240千米的日本海沟。1991年7月15日该调查船在深度为6000多米左右的海底中发现了三条南北走向的裂缝,并对此进行了摄影。调查结果表明,裂缝宽1~15米,深2~3米,最长的一条裂缝超过100米。
在日本北部联结北美板块处,太平洋板块下沉的地方是日本海沟。可以认为,这个裂缝是由于太平洋板块的拉力而导致出现的。裂缝的断面很新,裂缝内还没有沉积物。
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