全球大洋海底,分佈著地球上最深的海洋區域,還伴隨著火山與地震

眾所周知,在全球的大洋海底上不僅有著我們世界上最長海底的山脈山系,而且還有著許多非常深的海溝地帶;其中,世界上最為著名的馬裡亞納海溝,其最深處可達到11000米的深度,是目前全球範圍內已知世界上最深的海底世界。

如果把我國的珠穆朗瑪峰搬到這座馬裡亞納海溝裡,則整個珠穆朗瑪峰都將會淹沒於海平面以下2000多米的海溝中。對於這些分佈在全球各地宏偉與幽深的海溝裡,有著我們這些陸地上的生靈實在是不能想象得到的神奇奧秘。

全球大洋海底,分佈著地球上最深的海洋區域,還伴隨著火山與地震

在全球海底高大的大洋中脊上,與這些佔據了全球每個海洋海底的中部地帶的海嶺相比,那些深陷在海洋深處的海溝則分佈在全球各個大陸的邊緣地帶;這些海溝主要常見於地球上太平洋海域的周圍,從太平洋的北部開始向西,有著名的阿留申海溝、千島群島海溝、日本近海地帶的海溝、馬裡亞納海溝、琉球群島海溝、菲律賓海溝、新赫布里底海溝以及位於南太平洋上的湯加-克馬德克海溝等的地帶。

而在太平洋的東部則有秘魯至智力沿海岸地帶的海溝、中美洲沿海岸帶上的海溝;而遠在印度洋的地區,僅在該海域的東北部上有一條名叫爪哇海溝;在地球西半球的大西洋上則僅有中美洲附近的波多黎各的海溝地帶,而在地球的南半球南極洲大陸的附近上則有一條叫那桑德韋奇的海溝等。

全球大洋海底,分佈著地球上最深的海洋區域,還伴隨著火山與地震

這些在全球各個海洋中的海溝大多數上都是呈現為“V”字型而分佈的,其中有的海溝擁有著較為狹窄的平坦海溝的溝底地形;它們都是相互平行於大陸邊緣上的島嶼弧線或者大陸的海岸線山脈之間進行展開分佈的。

全球上的大多數海溝與臨近的弧形島嶼地帶彼此之間形影相隨,這些地形被科學家們統稱為島弧-海溝系的地質地帶;但是在太平洋上東部的海域地區,卻沒有出現過類似弧形島嶼群地帶的海溝,這些地區的海溝則都是臨近著大陸的邊緣地帶,與那些大陸的海岸山脈相互對應;而這些島弧或者山弧的地帶,都與著臨近的海底海溝上產生了懸殊的海拔高低差。

全球大洋海底,分佈著地球上最深的海洋區域,還伴隨著火山與地震

太平洋海域

特別是南美洲西部的安第斯山脈地帶,這裡有海拔高度有6~7000米的高原山地地區,在大約300多公里的水平距離上,從安第斯山脈的山頂向西一直到達7000米深的智利近海岸的海溝地帶,彼此之間的落差竟有約13000米的落差尺度,成為了地球表面上海拔高低差最大的地方。

全球上最強烈的火山、地震,差不多都是分佈在這些島弧、山弧-海底海溝系一帶上爆發的。

那麼為什麼會造成如此懸殊的高低差呢,又因為什麼而形成了這些幽深而又窄長的海溝地帶地形的呢?之後,為什麼會在這裡發生了全球上最為激烈的地震與火山的活動呢?

全球大洋海底,分佈著地球上最深的海洋區域,還伴隨著火山與地震

太平洋西部海域的海溝地帶

這些問題引起全球科學家們掀起研究海溝的興趣,使得當時的人們廣泛的相信和認為,在我們地球的內部一定還有著一股非常厲害的地質構造的“力”在深海的海溝中相互作用著;但是問題來了,究竟是一種什麼樣巨大的力量產生了這些火山與地震的呢?

其實,早在上世紀2~30年代,荷蘭的一名地球物理學家萬寧.曼納茲就已經對全球上的海溝地帶產生了濃烈的興趣;他先後在爪哇島的海溝一帶作過精密的重力測量實驗,由於當時測量海洋的重力儀質量沒有過關,因此無法在顛簸的考察船上進行有關重力的測量。

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印度洋東北部的爪哇海溝

但是萬寧.曼納茲後來還是想到了一個辦法,他將重力儀放置於潛水艇上,進而成功的測量到了這片海底海溝地帶的重力數值,那麼他為什麼能夠獲得成功呢?這是因為在海洋中的潛水艇懸停在海底水下的深處時,這裡的海底環境洋流非常的穩定,彷彿就是為了給他提供了一個在海中使用重力儀的穩固平臺。

然而,隨後萬寧.曼德茲繼續進行重力值測量實驗的時候,他突然發現了這片爪哇海溝的重力測量數值上顯得相當的低,甚至還出現了負重力值的異常現象;本來這就沒什麼好奇怪的,但是因為這片海域的海溝很深,海底海溝中的水甚至要比陸地上的岩石還要輕,所以這片海溝中的重力數值就會自然顯得低了。

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南美洲西部的沿海地帶的海溝

但是問題是,根據全球地殼均衡理論的觀點上來看,輕者勢必上浮,重者則自行下沉;海溝處的重力值這麼低,很明顯說明了,在這片海底的海溝中組成它的物質並不是很重,但是這麼輕的物質為何會下沉得這麼深呢?這個現象豈不是與地殼均衡理論的觀點相互矛盾嗎?

於是,科學家們就很自然的想到了,在海溝處必定會有一種向下拉伸的力存在,這個力足夠大的時候,能夠可以克服地殼均衡來補償那些物質所引起的上浮的力 ;也就是說,有一種向下拉的力破壞了這裡的地殼均衡面,使得這裡出現了顯著的低重力異常的數值。

全球大洋海底,分佈著地球上最深的海洋區域,還伴隨著火山與地震

據科學家們計算,在波多黎各的海溝下面,為了維持這種海溝的地形,這股向下拉的力需要達到1噸/平方釐米左右物質的質量。

正是基於這些方面上的考慮,萬寧.曼德茲這才提出了地球地幔上的熱對流理論的學說;他認為在海溝下面的地幔層中應當還有一股向下降流的物質;而在全球大洋中部海底的大洋中脊上,也應當有地幔層中朝海底陸地向上流的岩漿而湧出地殼的活動區域。


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