消失的泥沙

自从人类建立系统的地质学后,人们对于地球的观察也变得越来越细致,这点最主要体现在地理学科的发展越发细致,从最初简单的气象记录,到地质板块的构造学说,越来越多的实验数据把地质学补充的愈发详细。

地壳运动

关于泥沙的问题从古至今就被人们重点关注,特别是农耕文明的地区,人们对于泥沙的关心程度已经到达了一种非常成熟的地步。古人会通过水位深浅,河床变化来推测泥沙的变化量大概是多少,因为这事关农业的发展

泥沙的流失

如果泥沙的流失过多,会给种植带来不利影响,植物生长缓慢,营养获得不够充分。同时,流失过多的泥沙会让耕种地区发生水土流失的现象

对于泥沙的流失,有的会成为新的河床,有的会堆积成岸。但很大一部分还是会流入大海“消失不见”。难道这些泥沙就这样凭空消失了吗?要想明白这个问题,我们就必须要明白整个事件的发生过程。

泥沙到底去哪儿了?

汇聚成面,汇聚成线

据科学家们的统计,全球每年会有大约150亿吨的泥沙流入海洋。和汇入海洋的河流相比,这部分泥沙量的流失会显得比较没存在感。

如果说从地球诞生,有了海洋陆地的时候开始,这里到现在的时间跨度已经有45亿年。以这个数据去假设,这些流失的泥沙足以铺上一层20000米高的淤泥或者泥地。

泥沙汇入海洋

这可比当今世界的最高山脉要高得多,不过事实并没像这样发展,泥沙依旧静静地躺在海底深处。即使过了这么多个世纪,依然不足以构建出这种壮观的景象,至少世界上没有第二座珠穆朗玛峰。

巧合的是,如果能堆积出这么高的淤泥,那么它的高度刚好是喜马拉雅山最高峰到马里亚纳海沟的最低点。而这些泥沙最大的消失点,就是大洋中脊,同时这里也是地幔运动最明显的地方

泥沙成为地幔层的一部分

这条世界裂缝成为了大多数泥沙的最终归宿大洋中脊有这个称号还来自于它的存在本身。大洋中脊这处位置从地球整体上看起来,就像是要把地球一分为二一般。被裂缝隔开的位置成为了两个不同的板块地区

海底的地形

大西洋的形成历史十分久远,地理学家在很早以前就开始对这块地区进行观察了,但那个时候主要是出于对航海的考虑,并没有太多学术上的研究。同时也受限于科技的阻碍大西洋面积广阔,而且海底地貌处于数千米之下,普通的技术设备很难去获得一个详细的数据

大西洋历史十分久远

最初关于大西洋的中脊发现在19世纪中叶,美国的航海家马修莫里根据一艘双桅杆战舰的探测中首次推断出北大西洋下的一处海脊。到了1872年,挑战号远征期间证实了这个海底山脊的存在

进入20世纪后,人类的科技水平有了一个大幅度的提升,同时海域方面的工作也变得更多。人们更加乐意在海面上进行各种贸易,人类对于海洋的征服度已经不再是中世纪那样寒碜的水平了。

美国的航海家马修莫里

有了更多的经济和科技的支持,地理学家们可以更好地对整个大洋中脊进行测绘,这个工作从20世纪中叶开始一直持续了20年。主要的测量方法是通过声波定位和声呐测绘等各种先进技术去获得详细的数据。

进入20世纪中期,通过科学家们的绘测,大西洋中脊有一处奇怪的山谷和山脊测深。这其中还有非常活跃的地震活动

大西洋中脊呈“S”形状

这处海脊是整个地球海洋底部中一个40000公里长的基本连续的一条“缝”,这个海脊的发现使得科学家对于以往的地质学说中的“海底扩张论”和“大陆漂移说”普遍接受。

中大西洋海脊的最大特点在于它有一处深裂谷,这处裂谷的沿海脊线几乎沿着整个长度蔓延。其相邻的板块之间相互错合在边界通过地幔岩浆一直灌入地壳深处

大洋中脊又称为中央海岭

大洋中脊是是由板块构造形成的海底山系,发散板块边界是发生海底扩张的地方。海底扩张速度决定了大洋中脊的顶部形态在海盆中的宽度。也就是从这里将北大西洋和南大西洋盆地一分为二。

也就是说所有汇入海洋的泥沙最终到达了这里,逐渐汇聚成为洋脊的板面,最后通过这条大裂缝,进行一系列的地质活动沉入地幔之中。那这一切就到此结束了吗?

中间的那条裂缝就是大洋中脊

好动的地球

大洋中脊的表现远不止表面上把地球一分为二那样,它还有着更多的活动表现,也正是这些活动使得整个陆地体系得以循环,消失的泥沙以另外一种方式重新呈现在人们眼前。

火山对于人类来讲可能是灾难性的存在,各界各地的大型活火山让人类每个世纪都提心吊胆,如果爆发,这些火山将是毁灭性打击

活火山的爆发

但是以地球的角度去看,火山的存在让陆地表现得多种多样,同时也是孕育生命的重要摇篮地。大洋中脊的火山同样也不例外,而且它们还有着更为活跃的表现。

根据海底扩张学说,板块构造过程是一个不断更新的过程,洋壳在洋中脊处不断更新。喷涌而出的岩浆稳定地出现在海底,并且会沿着洋脊轴的裂谷处附近侵入现有的洋壳。

海底扩张学说的解释

其中最有力的证据便是裂谷深处的玄武岩,这些相互侵融的岩浆和洋壳会在压力的变化下形成岩浆结晶,这些结晶便会形成新的玄武岩,大量的玄武岩堆积便成为了年轻的玄武岩地壳

不同位置的玄武岩,整体构造也有不同的差异。但它们的共同特征都在于以岩浆和火山热为燃料的热液喷口进行扩张。从年龄上来看,地球的整体岩层年龄在45.4亿年,而这些海洋深处的地壳年龄普遍不到两亿年。

火山上充满了玄武岩石块

这一事实反映了地壳板块在形成过程的俯冲冲击,这个过程使得岩石圈以一种再循环的方式进入到地幔之中。这种活动影响了地球陆地板块的整体构造

在过去数亿年的时间里,陆地板块经历了整体、分离、聚合、再分离的过程地球岩石圈作为行星最坚硬的外壳,它们被分成了七八个甚至更多的主要板块。板块相遇的地方,它们相对运动决定了边界的类型

地球的板块构造

这点在大洋中脊的岩石圈循环也特别明显,地壳及下方相对刚性的橄榄岩构成了海洋岩石圈,粘度及刚性较低的岩石圈位于软流圈之上。

简而言之,那些流入谷底的泥沙最后以可见陆地的形式重新出现在了人们眼前。板块的移动也正是由于地球岩石圈比下层的软流圈有更大的机械强度,整个陆地,或者说固体地幔都是在缓慢地爬行运动着。

岩石圈构造示意图

所以,也并不是只有陆地上才有大量的山脉和峡谷,海底之下同样也有。另外我们在地面上看到的高山也只是一部分,更深处埋藏在海洋下面,或者说地壳之下

大洋中脊对此有着极大的贡献影响,在这之前,人们一直认为陆地板块主要是因为地震的活动发生相互推移

全球最长的海底山脉

改变世界的方式

我们在知道了整个事件的来龙去脉后,应该就能明白这些微不足道的泥沙有着多么大的作用了。可以说是它们改变了整个世界的面貌,可怕的大洋脊也不是一条不可直视的伤疤

另外,泥沙也并没有消失,而是以新的陆地出现在地球上。但这些消失的泥沙为什么没有一直堆积出来呢?因为不是所有含量的泥沙都会沉积成为地幔进行抬升,还有一部分转化为特定地带的地壳物质

经过漫长岁月之后,它们又会重新成为陆地

令人感到意外的还有一个地方,大西洋脊下的这条裂缝还在持续的扩张。大西洋脊下的扩散物随着时间的推移,会逐渐冷却下来,虽然地球经历了如此漫长岁月的堆积,但地球的直径依旧相对稳定

原因在于大部分的地壳都没有在活动中被俯冲,这种存在机制使得新形成不久的地壳被破坏,而破坏地区发生在俯冲地区。新形成的地壳很多都被迫地停留在了裂缝深处

组成地壳的岩石

洋脊的分裂位置也在运动的过程中被不断地被拉长变大,科学家发现大西洋中洋脊下方600多公里出现的低函对流比预期要深得多,这种对流作用力对推动板块分离有重要作用

比较明显的例子就是与美洲相连的板块以每年4厘米的速度和非洲相连的板块进行分离,这使得英美两国的差距在未来会变得越来越远。

洋脊的分裂位置

越来越多的实验数据和分析都表明了,大洋脊以及它周围相关的地质活动对地球外貌的进程起着推进作用。不能简单地认为它是一种个别现象,同样的事情还发生在其他大型沟壑地区

火山和地震就像是催化剂一般,使得整个反应得以迅速完成。除了泥沙的流入,还有海水在海沟深处的运动状态也使得整个海洋面积在不断地的扩大。

泥沙的诞生

未来1.2亿年的时间里,科学家们推断地球还会再经历一次陆地板块的融合进程。只不过这一次的变化陆地可能会变得比以往更少,海洋面积将会比之前更大。当然,这只是自然进程的一小部分,而且是平缓进行的,在短期内我们很难去感知到这种影响。

从大陆漂移到板块构造

需要做出改变吗?

泥沙的力量在海底运动的作用下变得势不可挡,有着足以改变世界的力量。当今世界的水土流失问题依旧存在,这些流失的土壤泥沙是最明显的

流失的泥沙

如果能够减缓这一部分的流失问题,从整体格局上能够起到一定的缓解作用。不同与河口的冲积平原,由河流泥沙主导的变化通常都有着自身的局限性,即它们无法离开本身的河流,只会在新的地方形成新的堆积,对地球表面起着一种类似雕刻的作用

泥沙流失会影响人类正常生活

同时这类河沙的运输变化很难像海底深处一般有着截然不同的压力环境。但我们仍然不能够轻视它们,如果放任水土问题不管,不管是可用土地,还是泥沙变化,都会影响到人类的正常生活

出于长远的考虑,在未来这类问题应该要得到一个切实可行的长期方案。洋脊运动不可阻止,但我们有机会在我们生活的陆地上做出改变。

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