為什麽洋底聳立著一條世界性的海嶺,它的中央有一道像把地殼撕開一樣的大裂穀?洋底的年齡為什麽會如此年輕?這些問題不能不引起人們的思考。

    美國普林斯頓大學地質係主任赫斯,在第二次世界大戰時曾擔任過海上運輸中隊的中校,他乘坐艦艇在太平洋水下進行觀察,曾發現過一百多座海底平頂山。後來,他又在湯加附近的深海溝見到過一座高出海底8200米的海底山脈,歪立在海溝處,似乎就要沿著海溝的緩坡滑下去一般,這給了他極其深刻的印象。他猜想這些海溝還有洋中脊在地球的動力機製中一定扮演著重要的角色。

    60年代初期,赫斯與美國海岸與大地測量局的另一位科學家迪茨幾乎是在同時分別提出了嶄新的理論——海底擴張學說。

    他們認為,地殼運動的動力,主要來自地幔物質的對流,大洋中脊的裂穀是地球上的“弱點”,地球內部的熾熱物質——岩漿,在高溫高壓的作用下,不時衝破這個“弱點”湧出來,冷卻凝固後堆積成大洋中脊。由於岩漿不斷湧出,於是把洋底從中脊向兩側不斷地推開,像一個傳送帶一樣,使海底不斷擴張,離中脊越遠的海底,年齡就越老。當擴張的海底到達海溝處時,它們便落入萬丈深淵,回到地幔中被熔融,重新加入到物質對流中去,海底就這樣不斷產生、擴張、潛沒……始終在不斷地更新。像太平洋的洋底全部更新一次大約需要2億年的時間,而整個洋底更新一次約3~4億年。這就是為什麽大洋底的年齡那樣年輕的緣故。

    大陸同其相鄰的洋底一起,被地幔的對流體帶動而緩緩移動,於是造成了大陸的漂移。

    海底擴張學說剛提出來時,還沒有直接證據可以證明它。赫斯在談到他的假說時曾說:“我的這個設想還要很長時間才能證實,因此與其說它是一篇科學論文,倒不如請大家把它看作是一首地球的詩篇。”

    然而,沒有多久,這個地球詩人的設想就被一個個事實所證實。

    50年代末,人們發現一些海底岩石中存在著條帶性磁異常,這些條帶與洋中脊平行而正負相同。這種神秘的條帶是怎樣形成的呢?人們不得而知。

    1963年,英國劍橋大學兩名年青的學者瓦因和馬修斯用海底擴張學說解釋了條帶的成因。古地磁學研究告訴人們,地球的磁場在地質年代中曾發生過多次南北極倒轉。這樣,從洋中脊裂穀中不斷湧出的岩漿,在冷卻凝固後保留的剩磁就會像一部忠實的史書,記錄下地球磁極的每一次倒轉。由於新的洋底以大洋中脊為對稱軸不斷形成,所以洋底由一係列對洋中脊來說是平行而對稱、磁性正負相間的岩帶組成。

    富有經驗的赫斯立即看出這個假說對驗證海底擴張學說的重要性。在他的力促下,美國於1965年完成了對北大西洋洋脊的航空磁測,所得到的磁異常條帶果然都與洋中脊平行,正負相間且完全對稱,證實了瓦因和馬修斯的假說。

    60年代末,深海鑽探的進展又為海底擴張說送來了新的證據。美國格羅瑪·挑戰者號深海鑽探船在世界各大洋進行了廣泛的鑽探和取樣,所得到的大量樣品表明,洋底最古老的沉積物年齡不超過1.6億年,洋底地殼的年齡正好以大洋中脊為對稱軸,有規律地增長著。

    海底擴張說的另一大證據是轉換斷層的發現。人們發現大洋中脊被一些斷裂帶橫切並錯開一定距離。加拿大多倫多大學的地球物理學家威爾遜獨具慧眼,指出這種斷層不是由平移的力造成的,而是由海洋中脊向兩側擴張的力造成的。據此,通過中脊軸之間的斷裂帶上將會有頻繁的地震發生,而斷裂帶的其他部位地震則少得多。人們對地震的研究成果證實了這點。

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