地球上最长的山脉——洋中脊
2018-08-04余星
余星
同学们,海洋地理学是海洋科学中的一个重要组成部分。海底是平坦的吗?海洋深处有什么宝贝?这些问题海洋地理学都能为你一一解答。今年《百科探秘·海底世界》就请来了国家海洋科学重点实验室的地质学专家,带你走进海洋地理学的世界。
我们都知道陆地上最长的山脉是位于南美洲西部的安第斯山脉,长约8900千米。但是,要说地球上最长的山脉,恐怕很少有人知晓。因为它隐匿在深海,只有把所有的海水抽干,我们才能看到它,它就是洋中脊——分布在大洋中央的山脊。
如果我们从北极的海底出发,把加克洋脊、大西洋洋中脊、西南印度洋脊、东南印度洋脊、太平洋一南极洲洋脊和东太平洋海隆视为一条连续的山脉,就形成了长约60000千米的洋中脊,其长度大约是安第斯山脉的7倍!当之无愧是地球上最长的山脉。这条山脉还发育出许多分支,如中印度洋脊、智利洋脊、加拉帕格斯洋脊等。
陆地上的山脉多由板块挤压形成,洋中脊恰恰相反,它形成于板块拉张。洋中脊是板块的扩张中心,洋中脊轴部两侧的板块受拉力或推力的作用向两侧移动,洋中脊下部的地幔上升发生熔融,生成岩浆,岩浆喷发冷却形成火山和熔岩,构成新的洋壳。板块所受的拉力可能来自远处俯冲板块的下拽力,而推力可能源于地幔对流的牽引力。
洋中脊是洋壳的生产车间,那么为什么只有洋中脊附近的洋壳会上升形成山脉?这主要是普拉特重力均衡在“搞鬼”,地形越高,岩石密度越低,反之亦然。洋中脊轴部区域地幔较热、密度较低,支撑洋壳处于高位:远离洋脊,岩石变冷,密度变大,逐渐下沉,一升一沉孕育出新的山脉。随着板块不断扩张,新的山脉层出不穷,老的山脉向两侧移动,逐渐下沉变矮,最终形成海盆。
地球上第一条洋中脊是什么时候出现的呢?我们不得而知。但我们知道,洋中脊是有生命周期的,它有新生,也会消亡。在板块刚开始张裂时,洋中脊还未“露面”,可能会发育成东非大裂谷那样的巨型裂谷。随着扩张持续进行,洋中脊由“幼年”逐渐发育成“青壮年”,就像今天的大西洋洋中脊。随着板块持续运动,洋中脊可能会靠近俯冲带,踏上“消亡之路”,如今天的东太平洋海隆。最终一条洋中脊会从一片大洋中消失得无影无踪。洋中脊的演化过程并非一帆风顺,常常会有夭折或是跃迁现象。一条原本处于活动中的洋中脊也许会突然停下,从此退出历史舞台,但也可能在停歇一阵之后,从附近区域开辟一条新生的洋中脊,延续它的生命。
洋中脊是地球系统不可或缺的一部分,也是板块构造的关键要素之一。它负责新洋壳的“生产”,实现地球内外圈层间物质和能量的传递,也就是从地幔到地壳的演化。它同俯冲带作用一起构成板块的循环,控制了固体地球的演化过程。此外,在洋中脊区,还有大量的原始热液生物,这些生物与生命起源密切相关,洋中脊很可能是地球生命起源的摇篮。