书城科普读物新编科技大博览(B卷)——蔚蓝旖旎的海洋
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第3章 海洋地理篇(3)

从地理分布上看,大洋中的水色和透明度随纬度的不同也有不同。热带、亚热带海区,水层稳定,水色较高,多为蓝色;温带和寒带海区,水色较低,海水并不显得那样蓝。当然,海水所含盐分或其他因素,也能影响水色的高低。海水中所含的盐分少,水色多为淡青;盐分多,就会显得碧蓝了。

海和洋

对于地球上浩瀚的水面世界,人们通常把它笼统地叫做“海洋”。其实,在地理学上海(sea)和洋(ocean)的概念不同。洋是海洋的主体,约占海洋总面积的89%,所以一般称之为大洋。它离大陆较远,面积广阔,水深一般在2000~3000m以上,海水呈深蓝色,透明度大,其水文气象状况不受大陆的影响,具有自己独立完整的系统。世界上公认的大洋有四个,即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。各大洋及其边缘海所占自然地理区的百分比如下表所示。不过在海洋学上还有“南大洋”的划分,把副热带耦合线以南直到南极大陆边缘的广大海域称为南大洋。因为这个沟通三大洋的南部海域,有其独特的水文物理和气候特性,所以在区域海洋学上有重要意义。海则附属于各个大洋边缘濒临陆地的水域,它们有些为大洋的一部分,如菲律宾海;有些以岛链与大洋相隔,如东海;有些以狭窄、孤立的海峡与大洋相连,如南海。海的水深浅不一,浅的只有几十米,深的也有数千米。浅海(shallo wsea)的海水透明度小,水色有时带绿色,近岸处甚至可能混浊。不过,有的海因历史原因又叫湾(bay),如墨西哥湾、孟加拉湾等。另外,相邻海区之间的狭窄水道称为海峡(strait),是连接洋或海的咽喉,如巴士海峡是太平洋与南海的重要通道。

海底世界

在海洋的深处,地形高低起伏的复杂程度不亚于陆地。在世界海洋的底部,既有崇山峻岭,也有深沟峡谷;既有宏伟的高原、起伏的丘陵,也有广阔的平原、阶地,可谓姿态万千。从总体上看,世界海洋的海底形态可分为三大单元,即大陆边缘(continental margin)、大洋盆地(ocean besin)和称中央海岭或洋中脊(mid-oceartic ridge)。

大陆边缘包括海岸带(coastal zone)、大陆架(continental shelf)、大陆坡(continental slope)和大陆隆(continental nise),约占海洋总面积的22%。海岸带是海陆的交界处,大致为潮间带的范围。有些岸段地势平坦,涨潮时被海水淹没,落潮时可露出十几千米宽的滩涂;有些岸段陡峭,海岸带很窄。海岸带是海陆相互作用最为激烈的地带,此处波浪的输沙作用强,科学家称之为“高能地带”。

从海岸带的低潮线向外延伸,到海底坡度陡增的边缘为止是大陆架。它是大陆在海洋中的自然延伸部分,占海洋总面积的7%左右,海底坡度平缓,起伏不大,全球平均水深约60m。大陆架的宽度因地而异,最窄的仅数千米,最宽的可超过1000km,平均宽度约75km。大陆架一般覆盖有深厚的陆源沉积物层。由于海平面升降变化,在第4纪冰期,大陆架的大部分曾经露出海面成为陆地。

由大陆架继续向深海伸展,海底坡度急剧增大,形成向大洋盆过渡的大陆坡和大陆隆地带。大陆坡占据这个过渡带上部,水深在200~3000m之间,坡度较陡;大陆隆大部分位于3000~4000m等深线之间,坡度较缓。几乎所有的大陆坡麓都被一道道海底峡谷所切割,谷壁陡峭,呈“V”形断面,谷深可达几百米,谷长达十几千米到几百千米。有些峡谷上端靠近河口,而峡谷的下端大都有“冲积扇”——扇形沉积锥。多数大陆坡上的海底峡谷是由大陆架流下的强大浊流沿海底裂缝雕凿而成的。

在太平洋北部和西部及其他大洋的边缘还有海沟(ocean trench)与岛弧(island arc)。

海沟出现在海洋板块俯冲带起始处,由一个板块俯冲到另一个板块底下,中间低凹,便形成了海沟。海沟中的海槽(ocean trough),深度往往超过7000m,有些海沟,如马里亚纳海沟深达上万米。未俯冲的板块一侧火山活动活跃,往往火山成为岛弧,如阿留申群岛、琉球群岛等。当海沟紧邻大陆时,火山活动在陆地上形成。岛弧、海沟处常发生深源地震。

大洋盆是世界海洋中面积最大的地貌单元,是海洋的主体,水深大约在4000~6000m之间,占洋底总面积的70%以上。大洋底并非一望无垠的平原,由于洋底海岭、海隆、群岛和海底山脉的分割,大洋盆地分成近百个独立的海盆,真可谓气象万千。其中最引人注目的是大洋中央海岭,它如同潜伏洋底的巨龙,绵延各大洋总共约80000km。大西洋中央海岭凸出洋底约2500~3000m。相比之下,印度洋和太平洋较低,约凸起2000~3000m。

中央海岭少数高峰露出洋面,形成孤立岛屿,如大西洋的冰岛等。在中央海岭的脊部,有一条几乎和海岭一样长的裂谷,深度约1000~3000m,宽度约25~50km。海底扩张学说认为,它是洋壳(ocean crust)的扩张中心,新的洋底物质就在那里形成。

海底的山脉

和陆地一样,海底并不是一马平川,它也是一个跌宕起伏的世界。

陆地上有连绵的群峰,海底有雄伟的山脉;陆地上有巍峨的青藏高原,海底有逶迤万里的太平洋东部高地……海底山脉绝不比陆地的崇山峻岭逊色,这已经被无数次科学考察所证实。

早在1918年,德国一艘名为“流星”号的海洋考察船在大西洋进行海底考察时,偶然从回声探测仪上发现,大西洋中部的海底比两边高出许多,由东往西竟是1000千米长的凸起高地。这使科学家们惊叹不已。

在这之后的3年中,他们做了几万次探测试验,终于发现那里隐藏着令人难以置信的海底山脉。

后来,通过对大西洋的全面调查,科学家们找到了这座山脉的“两极”。它始于冰岛,经大西洋中部一直延伸至南极附近,曲曲弯弯长达一万多千米。山脉走向与大西洋的形态一致,也是“S”形,平均宽度在1000千米以上,比两侧洋底平均高出2000米。它是由一系列平行的山系结合在一起形成的,山脉露出水面的顶峰,组成了一串珍珠般美丽的岛屿,其中包括冰岛、亚速尔群岛、圣赫勒拿岛与特里斯坦—达库尼亚群岛等。

然而,大西洋海底这座使人难以想象的山脉,却只是全球海底山脉不起眼的一部分。

海洋学家在研究了世界各大洋的探测资料后宣布:世界各大洋底都存在着类似的海底山脉。如果把它们像火车一样一节节地接起来,总长度超过65000千米,可以绕地球一圈半。

而且,它们的高度一般不超出相邻的洋底1000米至3000米,宽度超过1000千米,总面积相当于亚、欧、非、美洲全部陆地面积之和。

洋底的地形分布也有一定的规律。在各大洋中,都有大致作南北走向的巨大的海底山脉,绵延1万多千米,在洋底东部还有一个大洋中脊。印度洋中部除存在一条“入”字形的中央海岭外,东部还有一条南北走向的长达6000千米的东印度洋海岭。北冰洋虽然较浅,但在中部也有两条略成南北走向的海岭。

在海底山脉的两侧,多为大洋盆地,深度一般在3700~6000米之间。大洋盆地中分布有孤立突兀的海台和较为平缓的海底高原。它们将整个大洋盆地分割成若干个海盆,较大的有,太平洋中的东北海盆和南太平洋海盆等。印度洋中的中印度洋海盆、西澳大利亚海盆和南澳大利亚海盆等。大西洋中的西欧海盆、佛得角海盆和巴西海盆等。北冰洋中的南森海盆、加拿大海盆和马卡罗夫海盆等。

风光绮丽的夏威夷岛,就是太平洋海底山的一部分。它太平洋的阿留申群岛附近的海底地形,中部为“山脉”

的最高处超出水面4200米,而山根却在水下6000米的深处。也就是说,这座海洋山峰的高度在1万米以上,竟比珠穆朗玛峰还要高1000多米。

科学家们发现,海底山脉多数是由橄榄岩、玄武岩等火山岩石构成的。它们并不是杂乱无章的,而是呈条带状排列着。海底山脉多发育在海底高原和隆起的高地上。这些高原、高地是岩浆喷发时形成的。

科学考察表明,海底地壳下岩浆对流活动时,地壳发生裂隙,岩浆沿着这些裂隙喷发到海底表面,造成了纵横数千米的海底高原和海底高地。而在这些高原和高地上,又升起一座座海底火山。经过漫长的岁月,火山喷发形成的火山岩便堆成了今天的海底山脉。

海岸地貌

你到过海边吗?当你感受清新的空气、享受舒适的海水浴时,是否也被海岸的风光所吸引呢?

海岸是邻接海洋边缘的陆地。也就是说,海岸是我们观海时,当时海水边的那一带陆地。地貌学上的海岸就不同了,它是指现在海陆之间正在相互作用着和过去曾经相互作用过的地方。

地理学家把海岸简单地划分为两种类型:一类是由非海洋因素所形成的海岸;另一类则主要由波浪和海流的作用形成。

许多海岸的形状是陆地上的流水作用造成的。由于侵蚀作用,河流在流入海洋时,切出了河谷。这些河谷尽管现在被海水淹没,但形状却大致保持了下来。

河流挟带沉积物经过漫长地质历史时期的沉积,可以生成弧状或鸟足状的三角洲或者连绵的沉积平原,潮起潮落,留下无数五彩斑斓的贝类。

冰川也有助于海岸的形成。冰期时大冰川的覆盖与切割会在地表留下冰川作用的痕迹。

一些称为峡湾的深谷就是冰川在海平面以下的地方切出来的。冰川消退后,海水淹没了这些深谷,形成峡湾。

火山作用也能形成海岸。在夏威夷群岛和日本、东印度群岛等地有明显的例证。

上面说的这些海岸都是由非海洋因素形成的,而波浪和海流形成的海岸更是鬼斧神工。

海的破坏性作用叫海蚀作用。海蚀作用会形成高度大致相同、断续分布的洞穴。这些洞穴或大或小,高低错落,宛如海岸上跳动的音符,当海风掠过时会发出呜呜声音,相互唱和。这些洞穴在波浪的长期作用下,不断加深和扩大,顶部崖岩悬空,以致在重力作用下崩塌,这样就会形成陡崖。站在崖上看千帆点点,波澜壮阔,使人心旷神怡。

最让人叹为观止的,还是一些洞穴在相向波浪的强烈作用下被蚀穿相互贯通,形成拱门状的地形。以后在海岸看见一些天然的石拱桥,可不要太惊奇哦!

海洋沉积下来的物质,通常使海岸线变得较为平直。例如美国德克萨斯州的外海海岸,便是沙滩沉积作用造成的。但沉积作用也可以造成海岸的曲折,特别是在比较严直的海岸上伸出来的地方更为明显。沙嘴可能是在两个相邻的涡流中间夹着一个静水带的地方形成的,由海流搬运的沉积物被带进静水区就会沉积下来。

在热带海洋的沿岸地带,各种造礁生物如石珊瑚、石灰质藻类、水螅虫类和苔藓虫类在海岸形成中也起着积极作用,它们从海水中吸收石灰,并以之建造自己的骨骼。在珊瑚和藻类死亡或者它们被波浪和激浪击碎以及破碎产物后来被胶结的过程中,由这些骨骼形成块状岩——珊瑚灰岩或礁灰岩,形成了特有的海岸线。

美丽的海岸地貌风光千姿百态,是大自然的杰作,也是一道独特的风景线。

世界第一大洋——太平洋

太平洋位于亚洲、大洋洲、南极洲和南、北美洲之间。南北长约15900千米,东西最大宽度约19900千米,面积17968万平方千米。占世界海洋总面积的49.8%,占地球总面积的35%。太平洋是地球上四大洋中最大、最深和岛屿、珊瑚礁最多的海洋。

太平洋西南以塔斯马尼亚岛东南角至南极大陆的经线与印度洋分界,东南以通过南美洲最南端的合恩角的经线与大西洋分界,北经白令海峡与北冰洋连接,东经巴拿马运河和麦哲伦海峡、德雷克海峡沟通大西洋,西经马六甲海峡和巽他海峡通印度洋,总轮廓近似圆形。

太平洋平均深度为4028米,最大深度为马里亚纳海沟,深达11034米,是目前已知世界海洋的最深点。平均盐度约35‰,最高达36.5‰。

太平洋通常以南、北回归线为界,分南、中、北太平洋,或以赤道为界分南、北太平洋,也有以东经160°为界,分东、西太平洋的。北太平洋:北回归线以北海域。地处北亚热带和北温带。主要属海有东海、黄海、日本海、鄂霍次克海和白令海。中太平洋:位于南、北回归线之间。地处热带。主要属海有南海、爪哇海、珊瑚海、苏禄海、苏拉威西海、班达海等。南太平洋:南回归线以南海域。地处南亚热带和南温带。主要属海有塔斯曼海、别林斯高晋海、罗斯海和阿蒙森海。

太平洋约有岛屿一万个,总面积440多万平方千米,约占世界岛屿总面积的45%。大陆岛主要分布在西部,如日本群岛、加里曼丹岛、新几内亚岛等;中部有很多星散般的海洋岛屿(火山岛、珊瑚岛)。