[科普中國(guó)]-大西洋中脊

大西洋中脊亦稱中大西洋海嶺，是沿大西洋南北軸線延伸的海底山脊。它位于洋盆中部，在一系列延伸到大陸岸邊的平坦的深海平原之間。大西洋中脊實(shí)際上是一條彎曲延伸的長(zhǎng)長(zhǎng)的山鏈，從北冰洋一直到非洲南端附近，長(zhǎng)達(dá)約16,000公里。

簡(jiǎn)介大洋中脊，顧名思義，就是大洋中間的巨大脊梁，它很形象地說(shuō)明了大洋中脊的外觀特征。這條大西洋中的巨脊，從大西洋靠近北極圈的冰島出發(fā)，向南延伸經(jīng)大西洋的中部，彎曲延伸到南極附近的布維島，差不多從地球的最北端，一直延伸到地球的最南端，呈“S”型，長(zhǎng)度達(dá)到1.5萬(wàn)多千米，平均寬度達(dá)到1000千米~1300千米。這條高山巨大的規(guī)模，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界陸地上的任何山脈。今天，人們已經(jīng)通過(guò)更為先進(jìn)的技術(shù)手段查明，大西洋洋中脊從洋底測(cè)量起，其高度平均為2000多米，如果與相鄰的海盆相比，它的相對(duì)高度達(dá)2000～3000米，巍峨壯觀。在一些地方，這些洋脊的峰頂甚至鉆出海面，形成了大西洋上串珠般的群島，像有名的冰島、亞速爾群島、圣赫勒拿島、阿松森島和特里斯-達(dá)摩尼亞群島。

中大西洋海嶺是一個(gè)大部分地區(qū)位于海底的山脈，橫跨大西洋及北冰洋。大西洋洋中脊由北緯87度（距離北極333公里）伸延至南緯54度的布韋島。大西洋中脊的最高點(diǎn)突出海面，形成海島。大西洋洋中脊為全球洋中脊（Mid-ocean ridge）系統(tǒng)的一部分，其形成方式亦被認(rèn)為與其他洋中脊相同，即在分離板塊邊緣（divergent boundaries）把板塊分開(kāi)。北大西洋有北美洲板塊及歐亞大陸板塊互相分離，在南大西洋則有南美洲板塊及非洲板塊互相分離。由于她們的分離作用仍然持續(xù)，所以大西洋洋中脊在每年都以5至10厘米的速度向東西方向成長(zhǎng)。1

發(fā)現(xiàn)1850年，在大西洋下有山脊的推論首先由馬修·方丹·莫里（Matthew Fontaine Maury）提出。

1872年，大西洋洋中脊在挑戰(zhàn)者號(hào)科學(xué)考察（Challenger expedition）期間被發(fā)現(xiàn)。查爾斯·懷韋爾·湯姆生（Charles Wyville Thomson）帶領(lǐng)一班科學(xué)家上船在研究未來(lái)跨大西洋電報(bào)電纜的位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)大西洋中央的海底高度有大幅的升高。

1925年，聲納證明了此山脊的存在。

1950年，布魯斯·查爾斯·希森（Bruce Charles Heezen）、威廉·莫里斯·尤因（William Maurice Ewing）、瑪麗·薩普（Marie Tharp）及眾人合力制作的全球海底地圖。地圖揭示出大西洋中央的山脊有著奇怪山谷與山脊的水深測(cè)繪（bathymetry），中央山谷的地震活動(dòng)活躍，同時(shí)亦是很多地震的震中（epicenter）。尤因及希森發(fā)現(xiàn)此山脊是一個(gè)40000公里長(zhǎng)的全球連貫的洋中脊系統(tǒng)的一部分。此全球山脊系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)引致海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)及普遍認(rèn)同由阿爾弗雷德·魏格納（Alfred Wegener）提出的大陸漂移學(xué)說(shuō)。

引發(fā)推想大西洋洋中脊的發(fā)現(xiàn)，引起人們巨大的興趣。于是，人們有理由提出這樣的疑問(wèn)：大西洋洋底有巨大的海底山系，那么，太平洋、印度洋等其他大洋的洋底是否也存在這樣的山系？誰(shuí)也沒(méi)有料到，佛里茨·哈勃和他的同伴的意外發(fā)現(xiàn)，竟然把現(xiàn)代海洋地質(zhì)研究引向了新的領(lǐng)域。

鄰近山脊與海溝在大西洋洋中脊伸延至南端的布韋島后，大西洋洋中脊轉(zhuǎn)向至大西洋-印度洋-洋中脊（Atlantic-Indian-Ridge）。其山勢(shì)一直向東，穿越克羅澤海臺(tái)（Crozet Plateau）至西南印度洋脊（Southwest Indian Ridge）。向西則連接斯科舍山脊（Scotia Ridge）。

大西洋洋中脊以赤度附近的羅曼什海溝為界，分為北大西洋洋中脊及南大西洋洋中脊。羅曼什海溝為一狹窄的海溝，亦是大西洋其中一處最深的地方，有7758米深。大西洋洋中脊亦是人類認(rèn)知中的最大山脈。

鄰近南大西洋洋中脊附近的南三明治群島并不屬于洋中脊的一部分。在南三明治群島附近有著大西洋最深的海溝---南三明治海溝。2

大西洋洋中脊上的島嶼下列島嶼依北至南，與其最高峰及位置：

北半球（北大西洋洋中脊）:

揚(yáng)馬延島（貝倫火山（Beerenberg）），2277米，71°06′0″N 08°12′0″W

冰島（瓦特納冰原的華納達(dá)爾斯赫努克火山），2109.6米，64°01′0″N 16°41′0″W

亞速爾群島（皮庫(kù)島上的皮庫(kù)火山（Ponta do Pico）），2351米，38°28′0″N 28°24′0″W

百慕大（主島的市鎮(zhèn)山（Town Hill）），76米，32°18′0″N 64°47′0″W(百慕大在山脊上形成，但今天則位于山脊西面）

圣佩德羅和圣保羅群巖（Saint Peter and Paul Rocks，西南巖），22.5米，00°55′08″N 29°20′35″W

南半球（南大西洋洋中脊）:

阿森松島（綠山山頂，Green Mountain），859米，07°59′0″S 14°25′0″W

特里斯坦-達(dá)庫(kù)尼亞群島（瑪莉女王峰（Queen Mary's Peak）），2062米，37°05′0″S 12°17′0″W

果夫島（Gough Island，愛(ài)丁堡峰（Edinburgh Peak）），909米，40°20′0″S 10°00′0″W

布維島（Olavtoppen），780米，54°24′0″S 03°21′0″W

構(gòu)成大西洋海脊距兩邊的大陸是相等的。構(gòu)成海脊的山嶺達(dá)1,600公里(1,000哩)寬。有些山嶺出露海平面，因而形成亞速、亞森松、圣赫勒拿和特里斯坦-達(dá)庫(kù)尼亞(Tristan da Cunha)等群島或島群。沿大西洋中脊軸部有一條約80～120公里(50～75哩)寬的長(zhǎng)深谷。這條裂縫是洋底擴(kuò)張帶，來(lái)自地殼下的熔巖不斷從中涌出，變冷，漸漸流向海脊的兩側(cè)。大西洋中脊每一邊的表層物質(zhì)明顯地比離脊較遠(yuǎn)的地方的物質(zhì)年輕，這個(gè)事實(shí)證明了上述現(xiàn)象。由于海底擴(kuò)張，脊外的洋底和大陸的運(yùn)動(dòng)正在導(dǎo)致大西洋洋盆每年以1～10公分(0.5～4寸)的估測(cè)速率不斷加寬。除海底擴(kuò)張之外，大西洋中脊的某些部分也是火山活動(dòng)和地震的地方。

淘金的發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中，“歪打正著”的事時(shí)有發(fā)生，科學(xué)的發(fā)現(xiàn)也有這種情況，正如古人說(shuō)的“有心栽花花不活，無(wú)心插柳柳成蔭”。大西洋中脊的發(fā)現(xiàn)就是一例。本世紀(jì)初，德國(guó)化學(xué)家佛里茨·哈勃，本想到海洋中提取黃金，結(jié)果卻意外發(fā)現(xiàn)了大西洋洋中脊。這個(gè)故事要從第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束的時(shí)候說(shuō)起。

1918年，第一次世界大戰(zhàn)剛剛結(jié)束，德國(guó)作為戰(zhàn)敗國(guó)在合約上簽了字。由于連年的戰(zhàn)爭(zhēng)，德國(guó)的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)全面衰敗，國(guó)家不僅缺糧、缺物、缺勞動(dòng)力，還特別缺錢，因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)賠款高達(dá)1200億馬克，這對(duì)當(dāng)時(shí)的德國(guó)政府來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是雪上加霜。誰(shuí)如果在這個(gè)時(shí)候能提出弄到錢的辦法，一定能獲得政府的全力支持。

海水淘金這時(shí)，德國(guó)著名化學(xué)家佛里茨·哈勃通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)海水中能提取黃金。盡管提取的辦法十分復(fù)雜，但是，海水中能夠獲得黃金是千真萬(wàn)確的。這位化學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在1立方千米的海水里含有約5噸左右的黃金，只要處理10立方千米的海水，就可以得到50噸黃金。大西洋中的海水有的是，戰(zhàn)爭(zhēng)賠款完全可以通過(guò)從海水中提取黃金來(lái)實(shí)現(xiàn)。化學(xué)家把自己的新發(fā)現(xiàn)報(bào)告給了政府。政府官員看到這位有名氣大化學(xué)家獻(xiàn)的計(jì)策，除了樂(lè)得合不上嘴，絕不會(huì)提出任何的懷疑。很快，德國(guó)政府專門為這位化學(xué)家配備了一艘當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的海洋調(diào)查船－－“流星”號(hào)。

哈勃按照計(jì)劃，先將這艘海洋調(diào)查船改裝成處理海水的“流動(dòng)工廠”，然后進(jìn)入大西洋，一邊調(diào)查，企圖找到含黃金高的海水，一邊做從海水中提取黃金的試驗(yàn)。然而，這位聰明的化學(xué)家由于求財(cái)心切，忽視了一個(gè)十分簡(jiǎn)單的事實(shí)，50噸黃金，從絕對(duì)值來(lái)看，的確不少，然而包含這些黃金的10立方千米的海水卻要達(dá)到10億噸之多。這就是說(shuō)，黃金在海水中的含量太低，要想從中提取有價(jià)值的黃金，不要說(shuō)在當(dāng)時(shí)，就是在今天，科學(xué)技術(shù)比那時(shí)高了許多，要實(shí)現(xiàn)從海水中提取黃金也是十分困難的。哈勃指揮著“流星”號(hào)從大西洋的這一頭，航行到另外一頭，希望能發(fā)現(xiàn)含黃金量高的海水；結(jié)果是大西洋中各處海水的含金量都差不多，不僅含金相差無(wú)幾，所含的化學(xué)元素量也差不多。他們只好在大西洋上不間斷的淘呀，淘呀。通過(guò)改善工藝流程，希望獲得較多的黃金。然而一年過(guò)去了，不僅所獲無(wú)幾，而且耗費(fèi)了他們幾乎是所有的財(cái)力，最后連船員的生活費(fèi)也都搭了進(jìn)去，仍然看不到成噸的黃金。

聲納的意外發(fā)現(xiàn)就在化學(xué)家?guī)缀跸萑肜Ь持H，德國(guó)科學(xué)家的另一項(xiàng)發(fā)明問(wèn)世了。這項(xiàng)新發(fā)明叫“回聲探測(cè)儀”，也就是今天已經(jīng)廣為使用的聲納。1925年，哈勃在“流星”號(hào)上安裝了一臺(tái)“回聲探測(cè)儀”，希望通過(guò)這臺(tái)新設(shè)備獲得更多更詳盡的海洋資料。在使用回聲探測(cè)儀后，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，在大西洋中部的某些海域，不是人們想象的變深了，而是非常之淺。也就是說(shuō)，在大西洋的中部，有一段洋底是一塊規(guī)模不小的凸起的高地，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)令哈勃博士感到意外和吃驚，因?yàn)椋^(guò)去人們一直認(rèn)為，大西洋中部肯定是又深又平坦的，怎么會(huì)有凸出洋底的高地呢？

大西洋中脊因?yàn)橛辛诵碌陌l(fā)現(xiàn)，佛里茨·哈勃便改變了自己的研究方向，把從海洋中淘金的事放置一邊，集中全力收集大西洋洋底的深度資料。在這之后的3年時(shí)間里，“流星”號(hào)測(cè)量了數(shù)萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的深度。隨著深度資料不斷積累、整理和分析，一條像巨龍一樣的海底山脈逐漸顯現(xiàn)出來(lái)了。后來(lái)，佛里茨·哈勃這位歐洲最著名的大化學(xué)家向世人宣布他在大西洋上的發(fā)現(xiàn)：在大西洋的中部，從南到北，有一條上萬(wàn)千米長(zhǎng)的“巨龍”似的山脈。這條巨型海底山脈被后人稱之為“洋中脊”的海底構(gòu)造。從此，佛里茨·哈勃－－“流星”號(hào)調(diào)查船-大西洋中脊之間結(jié)下不解之緣。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

郭亮 - 副教授 - 中國(guó)海洋大學(xué)