大地的分娩


    在平原,我们会觉得大地是深厚而沉稳的;在山区,特别是看到裸露岩石一层一层地突兀而起,拱起巍峨山岳的时候,又会觉得大地沉稳之下,隐藏着激烈和躁动;但如果我们只是在陆地转悠,对于大地的观感仍然还是非常片面的,因为地球的70%的表面是被水掩盖着的,那么不妨想像把地球表面的水都抽干的话,平常掩盖在海洋之下的大地又会给人什么样的观感呢?那一定是骇人的暴躁了,因为大地从地球内部的地幔层分娩而出的地方大都是隐藏于大洋深处,从地幔层翻卷而出的新生岩石莽撞地挤压推动着各个地壳板块,引发一系列的剧烈地质活动,特别是在首当其冲的大洋地面,构造出地球上最为崎岖的地形。
    在各大洋盆地的中间,拱起一条绵延约6万公里的海底山链,这就是所谓大洋中脊系。假设我们能够坐在飞机上,沿着想像中没有被海水覆盖的中脊系飞行,一定会被那些陆地上的高山渊谷难以比拟的地形所震撼,连绵不断的山峰和海渊,落差常常是5,6千米以上,而人人叹为壮观的美国大峡谷的落差还不到它们的四分之一。在那些峻峭的山峰中间,常常会出现试图咆哮的火山,部分火山露出了海面,更多的火山则静卧于洋底,当然也有很多山峰成了飞鸟喜欢的美丽小岛。

(图1)贯穿了全球所有大洋的中脊系


(图2)在东太平洋底下的一段中脊系的地形图


(图3)露头的火山与小岛

    如果仔细观察图1用黄色显示的中脊系的话,会发现沿着中脊系大体的轴向,常常出现几乎是90度的横向的转折,横过一小段之后,山系又继续成90度地折往轴向,如果我们仍然是在飞机上追踪中脊系的话,常常是每隔50到100公里,就得转一个90度的弯,因为轴向的山系突然中断,代替的大都是横向的一段宽深的坳槽,形成极其复杂的破裂地带,被称为洋底断裂带。在大多数情况下,这么横向走了不到30公里,又会发现轴向的中脊系山链,因此我们的飞机又得90度转弯,以便继续追踪之旅。不过横向的坳槽破裂带也有长达近1000公里的,如大西洋赤道区域的罗曼斯断裂带,这个断裂带的海沟的深度达海平面下7000米,而海沟两侧的山脊为海平面下不到1000米,落差足有6000多米,可以想像其宏伟的气势。只是当我们乘坐潜水艇去观赏的时候,多半会望着那黑暗的深渊而不由得心生恐惧。
    其实大洋中脊系及其横向断裂带正是大地诞生的地方,甚至还有可能是地球生命诞生的地方,因此追索起来,我们人类也可以说正是来源于那黑暗的深渊底下。
    中脊系实际上正是地壳不同板块之间发生板块扩张的地方。覆盖地球表面的坚硬岩石约30到60公里以下,是流淌着高温高压玄武岩岩浆的地幔层,当岩浆沿着中脊系处的板块缝隙溢出时,或者遇到冰冷的海水而凝固下来,构成新生的洋底;或者由于压力很大,短时间内冲上地面,爆发为火山。如果岩浆口处于海底,则为海底火山喷发,掀起海啸,如果开口在大气中,则就是常见的火山喷发了。

(图4)洋底凝固后的岩浆,也是新生的大地。

    如果说火山喷发还是间断进行的,新洋底的生成则是时刻在进行着。沿着在全球表面构成连续网络的洋底中脊系,每年都要新生1厘米到20厘米的洋底地壳,中脊系因此成了海底的扩张轴,连续不断的岩浆溢出,冷却,凝固,又被新溢出的岩浆推挤着远离中脊轴,就在这种前进过程中,岩浆继续冷却和收缩,因此洋底新生地壳在离开中脊轴的过程中下沉,使得洋底的深度随之增加,这样就构成了在中脊系两侧的大洋盆地的地形,而同时离开中脊系越远的位置,洋底岩石的年龄越大。实际上在太平洋,大西洋和印度洋都已经证实,大洋的深度随着地壳年龄的平方根而增大。

(图5)大洋底的扩张造地过程。


(图6)距离中脊系越远,地壳的年龄越大,图中沿着与中脊系平行的线表示年龄相同地域。

    尽管这个新生过程是我们不用仪器就难以察觉的,却蕴涵着地球上最强大的力量,也潜藏着地球上最神秘的生命起源过程。那些蔚为壮观的中脊系山峰与洋底断裂带的地形,正是这种静悄悄的每年10-20厘米的生长与挤压,结合其他的地壳运动,积累了约1亿年的结果。当1831年达尔文乘坐“小猎兔犬”号船登上大西洋中部赤道附近的圣彼得保罗小岛群时,惊奇地发现它们并非常见的火山岛,实际上它们是由橄榄岩构成的地幔片断,在中脊系的一个断裂带处被洋底扩张运动而拱出海面成为岛屿的。而在大西洋赤道附近的很多横向大洋脊部分的顶部,尽管距离海面1000米左右,却覆盖着包含浅水钙质沉积物的石灰岩,因为它们在1千万年到3百万年前还是海平面上的小岛,只是一直以每年约0.3毫米的速度在下沉。追根揭底,这些沧海桑田的背后都是因为沿着洋底中脊系,大地在生长。
    更加神秘的是,正是在岩浆溢出新生洋底的缝隙处,发现存在大量奇异的生物,当人们用潜水机器人把它们打捞上来时,一下子就变成了一堆水浆似的物质,因为它们的生存环境高压而且高温,在大气压下面,必然爆裂。那样一个完全不是我们日常概念里面适宜生命的地方,还可以找到依靠岩浆带来的硫元素生存的细菌,根据DNA序列的分析,发现它们几乎是地球上生命进化序列里面最为古老的细菌。
    为什么呢?大地的降生和生命的起源,居然在同一个舞台上演,这个秘密也许得折磨我们很久。

(图7)洋底溢出岩浆的深沟


(图8)大洋中脊深处的奇异生物