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第一部分 海洋之谜4（第1页）

第一部分海洋之谜（4）

大洋锰结核矿成因之谜

海底锰结核是由英国人首先发现的。1873年2月18日，英国“挑战者”号考察船来到加那利群岛西南约300千米的海面进行海底取样调查。结果从海底捞上来几块像黑煤球的硬块。船上的几位科学家准都没有见过这种“黑色的卵石块”。后来，这些“黑卵石块”送回英国。经过化验分析，才知道它不是化石，而是含有大量锰，铁、铜、镍、钴等元素的矿石。后来，人们给这种矿石起名叫“大洋锰结核”或“大洋多金属结核”等。由于锰结核矿大量存在于世界各大洋之中，是海洋中最有价值的矿产，所以进入70年代后，世界上有条件的海洋国家，投以巨资，对大洋锰结核矿进行调查，研究其开发的可能性。

尽管人们已经花了大量的人力和物力去研究海底锰结核，然而大洋锰结核的成因之谜，仍未解开。科学家提出种种成因假说，但是，每种假说都有其不够完善的地方。

关于锰结核成因问题的研究，主要是围绕着三个问题进行：什么是锰结核构成元素供给源?锰结核的沉积地点是怎样形成的?锰结核的生长机理是什么?

关于锰结核的金属供应源问题、科学家提出四种方式：一是大陆或岛屿上岩石风化后分解出了金属离于，被风或是河流带人海洋。二是海底火山、海底风化和水溶液可以为锰结核提供所需的金属元素。三是海水本身是盐类溶液，它可能是最重要的金属元素供应源。四是宇宙尘埃等外空物质也能形成锰结核的元素供给源，尽管它的数量不大。

这些元素通过各种渠道和不同的搬运方式，来到具备形成锰结核的”核”上，经过漫长的岁月，形成了结核，最后形成大小不等的锰结核。在研究这些金属元素的搬运方式上，科学家们没有多大的争议，大家都赞成是通过海水溶解后来到锰结核的“核”上的。然而，科学家对锰结核的生长机理，却存在着较大的分歧。围绕着锰结构的生长机理，人们提出了种种的理论模式，概括起来，主要有三种：第一种为自生化学沉积假说，或者叫作接触氧化和沉淀说。这种观点认为，当海底的pH值增高时，氢氧化铁便会围绕一个核心进行沉淀，氢氧化铁的沉淀物可吸附锰离子，并且产生催化作用，促使二氧化锰不断生成。这种解释虽给人以启发，但是它仍有不完备的地方。第二种假说是生物成因说。这种理论的根据是，用扫描电子显微镜观察锰结核的表面和内部细微构造时，发现结该的表面有很多由底栖微生物形成的空管和微窟窿，当其形成管子时，摄取了大量的微结核于壳内。第三种假说是火山活动说。这种理论认为，人山爆发喷发出大量气体，在气体从熔岩中析出过程中，伴随着大量的锰、铁、铜及其他微量金属。这些微量金属进入海水中后，沉淀出铁的含水氧化物，使锰和其他金属经过氧化富集、淀，形成锰结核矿。对于这种假说，有人提出：很多非火山活动海域内，也发现大量的锰结核，这又该做何种解释呢?

海怪之谜

在19世纪的西方游记故事中，经常能读到有关海怪的描述。

本世纪以来，关于海怪的报导仍然不断传来。

从本世纪的有关海怪的材料看，各处传来的消息差异很大。比如，有的消息说，海怪的脖颈上长着鬃毛似的东西，个头很大。又有的消息说，海怪的头像蜥蜴一样，个头并不很大。还有的说，怪物的身体呈圆柱形，外皮暗褐色。更为离奇的是，1966年美国的一位目击者称，他见到的海怪头部像牛一样，有长长的脖颈，没有角，也没有耳朵，两眼放射着令人恐惧的绿光等等。

有人综合研究了一个时期发现海怪的材料，得出这样的结论：对照古代生物资料看，海怪有可能是1．6亿年前的蛇颈龙，或是其他的古生物种。人们不禁要问：1．6亿年前的动物，怎么可能保存到现在呢?事实上，考虑到海洋有着稳定的环境，某些古代生物生存下来也是有可能的。这方面的例子也是可以找到的。1964年，科学家从540米深处的海洋里，获得了海百合。又过了几年，又获得了鲜红色的海胆。这些都是1．5亿年前的动物，在化石中曾见到过，而今竟然还见到它们的活种。如果这一理论成立的话，那么是否可以这样认为，过去人们所传的海怪，或许正是古代保存下来的15米长的蛇颈龙的一种。当然，这种古生物的数量非常之少，它们生活在稳定的深海环境里。因此，人们很难见到它的踪影。

不过，这仍然只是人们对海怪的一种比较合乎逻辑的解释，并不意味着海怪之谜已完全解开。

海火之谜

1975年9月12日傍晚，江苏省近海朗家沙一带海面上发出微微的光亮，随着波浪的起伏跳跃，像燃烧的火焰那样翻腾不息，一直到天亮才逐渐消失。第二天傍晚，亮光再现，亮度更强。到第七天，海面上涌现出很多泡沫，当渔船驶过时，激起的水流明亮异常，水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。几小时以后，这里发生了一次地震。

这种海水发光现象被人们称为“海火”。海火常常出现在地震或海啸前后。1976年7月28日唐山大地震的前一天晚上，秦皇岛、北戴河一带的海面上也有这种发光现象。

早在1933年3月3日凌晨，日本三陆海啸发生时，人们看到了更奇异的海火。波浪涌进时，浪头底下出现三四个像草帽般的圆形发光物，横排着前进，色泽青紫，光亮可以使人看到随波逐流的破船碎块。

海火是怎样产生的呢?一般认为是水里会发光的生物受到扰动而发光所致。如拉丁美洲大巴哈马岛的“火湖”由于繁殖着大量会发光的甲藻，每当夜晚，便会看到随着船浆的摆动，激起万点“火光”。现在已知会发光的生物种类还有许多细菌和放射性虫、水螅、水母、鞭毛虫，以及一些甲壳类、多毛类等小动物。因此，人们推测，当海水受到地震或海啸的剧烈震**时。便会刺激这些生物，使其发出异常的光亮。

然而，另一些研究者对此持有异议。他们提出，在狂风大浪的夜晚，海水也同样受到激烈的扰动，为什么却没有刺激这些发光生物，使之产生海火?他们认为海火是一种与地面上的“地光”相类似的发光现象。

不久前，美国学者对圆柱形的花岗岩、玄武岩、煤、大理岩等多种岩石试样进行破裂试验。结果发现，当压力足够大时，这些试样便会爆炸性地碎裂，并在几毫秒内释放出一股电子流，激发周围的气体分子发出微弱的光亮。在实验中，他们还注意到，如果把样品放在水中，则碎裂时产生的电子流，也能使水面发出亮光。

不过，在海啸发生时，不像地震那样会发生大量的岩石爆裂（当然地震海啸除外）。那么，海火又是怎样产生的呢?

一些人认为，海火作为一种复杂的自然现象，很可能有着多种的成因机制，生物发光和岩石爆裂发光只是其中的两种可能机制，由不同机制产生的海火，有着什么不同的特征，目前尚是谜题。

在人类历史的传说中，有一块沉没、古老而神秘的大西洲。这是一个经历了数十代繁荣，创造过灿烂文化，但却不明不白地消失在历史长河中的岛国。

早在寻找新大陆的浪潮中，就曾有人把大西洲画在航海图上。如哥伦布在航海中携带的地图上就绘有大西洲。大西洲究竟在地球上的何方?又是如何毁灭的?这些问题一直困扰着人们，始终未得其解。不过，最近两次考古的新发现，又使这幽灵似的古岛在谜雾中渐现。

1967年，在爱琴海克里特岛以北113公里的桑托林岛上，希腊考古学家挖掘出公元前1500多年的青铜器时代文化遗址，在数米厚的火山灰堆下面，埋藏着米诺斯青铜时代的遗物。从所发掘的资料来看，与柏拉图笔下的大西国十分相似，致使不少人把它当作古岛的遗踪。柏拉图描述的古岛，是在一天和一个不幸的夜里突然消失的，难道米诺斯文化也有着同样的厄运?

地质学家已经查明，爱琴海自古至今就一直是火山和地震活动频繁的地区，强烈的火山和地震很可能在极短时间里把岛屿摧毁，如今爱琴海见到的不计其数的零乱散布着的岛屿，正是历史上强烈火山和地震所致。

根据探测资料，桑托林群岛中各岛完全像一个个破火山口。据火山学家们估计，这里原来有一个很大的火山岛。在火山的休眠期，岛上风化的溶岩变成了一个适宜于生活的良好环境。大约在公元前3000年以前，史前的居民便在这里定居下来，繁衍、发展，形成了爱琴海昌盛的米诺斯文明。

大约在公元前15世纪，耸立在桑托林岛中部的高达1500米的火山喷出了千百万吨岩浆，使岛屿破裂。火山之后，又爆发了可怕的海啸，已被埋藏的岛屿又再遭海啸巨浪的席卷。繁荣的米诺斯文明毁于一旦。这一过程，与大西国遭受的灾难如出一辄。《圣经·旧约》中不止一次对那次火山喷发做了叙述，这更增加了上述判断的可靠性。希腊考古学家马利纳托斯测定了轻石层下面出土的文物，证明了使米诺斯文明毁灭的桑托林火山喷发是发生在公元前15世纪初期。

在时间上，大西洲毁灭和桑托林岛毁灭相差近8000～9000年；在面积上，两者相差近100倍。如果认为桑托林岛就是大西洲，如何解释这些问题呢?为此，一部分学者断然否认了上述说法，认为圣经的记载不能作为科学的凭证，他们热衷于在马尾藻海追寻大西国的踪迹。

马尾藻海位于北大西洋中部，远离大陆，是一个洋中之海。海中长满密密麻麻的马尾藻，藻间生活着几十种奇妙的鱼类和动物，构成一个奇妙的水中世界。为什么远离大陆的大洋中心，竟会出现一个长满藻类的海域?这些藻类又是从哪里来的呢?

苏联生物学家热尔曼指出，马尾藻海一带原来有一块大陆与欧、非相互连接，柏拉图笔下的大西国就位在这块大陆上。后来，陆地下沉，大陆西部成为今天的马尾藻海，东部则残存着加那利群岛等岛屿。陆地下沉后，大部分生物毁灭了，少数能适应海中生活的被保存下来。

最近，人们在马尾藻海西部海底发现了一座边长约300米，高约200米，尖顶距海面100米的金字塔，比埃及金字塔的文化还要早。塔中有两个巨大的洞穴，水流以惊人的速度流过，使这一带云雾腾腾，狂涛汹涌，见者惊心动魄。这一发现，进一步支持了热尔曼的观点，说明大西国就在马尾藻海，海底金字塔是陆地下沉后遗留的见证。

20世纪60年代以来，大量的海底调查表明，至少在最近几百万年间，大西洋洋底并没有下沉过。相反，马尾藻海一带，是一个巨大的海底抬升地区，因此不可能有古岛沉沦。而且，调查资料中也没有发现一点有关大西国沉没的大陆残骸。70年代中期，法国海洋学家在桑托林群岛一带海底也进行过详细调查，并没有发现大陆沉降的痕迹。这无疑给寻找大西国的人们浇了一盆冷水。

但是，大西国古址问题仍悬而未决，因为如果假定大西文明古国本是子虚乌有，那么如何解释大西洋两岸在文化上的相似性呢?如何解释大西洋两岸语言学、民族学和神话领域中的许多一致性呢?如果不是大西古国先进文化的流传，还有什么别的方式可解释呢?难道在古时候就有一队非洲人乘坐芦苇船，漂流到美洲大陆上去吗?难道是他们把旧大陆的文明带到新大陆去的吗?诸如此类谜团至今无解。

大洋中尺度涡之谜

1958年，英国海洋学家斯罗华为了研究海流，研制了一种自由漂俘监侧系统——“中性浮子”。利用这套系统对大西洋百慕大海域的底层海流进行测量。按照平常观测到的资料分析，湾流区域内的海流，应该是一支比较稳定而且是流速较为缓慢的海流。可是利用这套新系统获得的资料令科学家们大吃一惊，这里的海流比预想的快了10多倍，而且发现有的海流出现反向流动。同时，在一个多月的时间里，海流还显示出相当大的时间变化。这一发现，震惊了海洋科学界。前苏联和美国的学者对此大惑不解，先后派出考察队进行调查，结果完全一样。显然，用传统的风海流理论无法解释这种反常现象。到了1973年，美国成功地发射了载人“天空实验室”航天器。利用这座航天器，宇航员们拍摄到了大西洋西部热带海域内的大涡旋。这个大涡旋纵横60~80千米。同时还发现，在大涡流海域，有较强的上升流，冷的海水从百米深处不断向上涌升。由于海底的营养物质被上升流带到海面，使得大涡流海域形成了一个绝好的渔场。“天空实验室”还在其它大洋中发现类似的中尺度涡流。例如，在南美洲的西海岸、澳大利亚东部和新西兰一带海域、非洲东海岸、印度洋西北海域和南中国海海域等，都能看到这种涡流存在。这许多涡流，小的直径仅几十千米，大的直径达数百千米；存在的时间有长有短，时间短的十几天，长的达千年之久。这些涡流与大洋中的环流相比，虽然只是个局部，并不显著，但它与人们在近每能见到的小旋涡相比，就非常之大了。所从，海洋科学家们称这种涡流为“中尺度涡”。大洋中尺度涡流的发现，改变了人们对海流形成机理的传统看法。它是近二三十年来人们对大洋环境的突破性认识。

大洋中尺度涡的旋转速度一般都很大，而且一面旋转，一面向前移动。它的移动方式，很像台风（气旋或反气旋）。科学家估计，中尺度涡有巨大的动能，约占整个海洋流动能的80％以上。这个数字实在大得惊人。台风带来的气候变化和灾难，尽人皆知，那么，大洋中尺度涡的出现，将给海洋带来哪些变化呢?它对海洋中的动物、植物是福是祸?这些问题有待于科学家们去继续研究。