① 請告訴我海洋的起源,詳細點最好,謝謝!
有人說自從有了地球也就有了海洋;有人說是海洋哺育了地球;還有人友培說海洋很年輕……那麼,海洋到底是怎樣形成的?這也是人們一直探討了幾百年的問題.
關於海洋起源的科學假說也是多種多樣的.因為人類是繼地球和海洋誕生之後才出現的,所以不可能目睹海洋形成的奇觀,因此,對海洋的起源問題只能以已經掌握的科學知識來進行推測.
1879年,著名生物進化論創立者達爾文的兒子 g.達爾文提出了一種形成大洋的「月球分出說」.說是在地球剛剛形成的時候,地球的自轉速度比現在要快得多.由於太陽的引力作用和地球的高速自轉,使部分地塊分出了地球,被甩出的地塊在地球引力的作用下,繞著地球不停地旋轉,後來便成為我們夜晚常能看到的月亮.月球被甩出後,在地球上留下了一個大窟窿,逐漸演變成今天的太平洋.但是,這種假說後來遭到了許多科學家的反對.有人曾計算過,要使地球上的物體飛離,其自轉速度應是目前地球自轉速度的17倍,也就是說一晝夜不得長於1小時25分,這顯然是難以令人置信的.還有的人認為,若月球從地球上飛出,則月球的運行軌道應在地球赤道的上空,而事實上卻不是這樣.
此後,法國學者 g.狄摩切爾又提出了新的太平洋成因假說--「隕星說」.他認為,太平洋是由另一顆地球的衛星(其直徑比月球大兩倍)墜落地面造成的.這顆衛星沖開了大陸的硅鋁層外殼而形成巨大的隕石谷,它還可能深入地球內核,引起地球的強烈膨脹與收縮,其結果不僅形成了太平洋,而且又使其他陸殼也破裂張開,形成了大西洋等大洋.隨著宇航科學的發展,這個學說的研究又重新興盛起來了.然而,人們還是特別懷疑偶然的碰撞是否能形成佔地球表面積1/3的巨大太平洋盆地,因為,無論是地球上還是月球上的隕石坑,其規模都是很小的.
1910年,關於海洋成因的一個新的假說又被提出來了.當時,30歲的德國地球物理學家魏格納在閱讀世界地圖時,發現大西洋東西岸的海岸,雖然也和其他海岸一樣彎彎曲曲的,但是它們的形狀卻很相似,好像一張被撕成兩半兒的報紙.如果把這兩半兒「報紙」拼合在一起,恰好形成一塊完整的大陸.事情為什麼會這么湊巧呢?這在魏格納的腦海里留下了一個疑問.後來,他又發現大洋兩邊的大陸有著相同的地質年代和古生物化石,在地層和地質構造等方面也有某些相似之處.經過反復研究,魏格納斷定大西洋兩岸原來是連在一起的,分開只是後來的事.於是,1912年1月6日,在德國法蘭克福召開的地質學代表大會上,他首次提出了「大陸漂移說」.這個科學假說後來又被許多科學家所完善,成為地球四大洋形成的最有說服力的一種學說.
大陸漂移說認為,在距今2億年前,地球上現有的大陸是彼此連成一片的,從而組成了一塊原始大陸,或稱為泛大陸.泛大陸的周圍是一片汪洋大海,叫做泛大洋.在距今1億8千萬年前,泛大陸開始分裂,漂移成南北兩大塊,南塊叫崗瓦納古陸,包括南美洲、非洲、印巴次大陸、南極洲和澳洲;北塊叫勞跡告廳亞古陸,包括歐亞大陸和北美洲.以後,又經過上億年的滄桑之變, 到了距今約6500萬年前,泛大陸又進一步分裂和漂移,從而形成了亞洲、非洲、歐洲、大洋洲、南美洲、北美洲和南極洲;而泛大洋則完全解體,形成了太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋.
為了更合理地解釋大陸漂移現象,科學家們又在探索新的科學依據.1961年美國科學家赫斯和迪茲提出了「海底擴張說」,事過兩年,法國的凡因和馬修斯也提出了這個理論.海底擴張說認為,洋底新地殼有一個不斷形成的過程,地幔里的物質不斷從大洋中脊上的裂谷里湧出,冷凝和充填在中脊的斷裂處,從而形成新的洋底.新海底不斷姿隱擴張,把年老的海底向兩側排擠,當被擠到海溝區時,它們便沉入地幔.據計算,海底擴張速度每年有幾厘米,最快的每年可達16厘米;這樣,就使得海底每隔3~4億年便要更新一次.這一海底擴張的過程被深海鑽探資料所證實,還可以從洋脊兩側岩石的磁性上得到證明.
到了60年代後期,在「漂移」和「擴張」理論基礎上,又產生出一種嶄新的科學假說,從而使海洋起源的研究進入了一個新的時期.
1968年,法國學者勒比雄提出了「板塊構造說」.這種學說認為,全球岩石圈不是整體一塊,而是被一些構造活動帶所分割,分成的一些不連續的塊體稱為板塊.勒比雄將全球分為六大板塊,即亞歐板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊(印度洋板塊)和南極洲板塊.這些板塊很像漂浮在地幔上的木筏,游游盪盪,存在著種種形態的漂移關系.地殼的活動就是這幾個板塊相互作用引起的,在板塊相互交接的地帶,地殼活動比較明顯,常常會形成地震和火山爆發等現象.這些板塊還在不斷地進行相對的水平運動,當大洋板塊向大陸板塊運動時,板塊的邊沿便向下俯沖進入地幔;地幔把俯沖進來的地殼加溫、加壓和熔化,再運向大洋海嶺的底部,然後再上升出來.這恰恰與「海底擴張說」相吻合,在地幔的相對運動中大陸確實被「漂移」了,經過很久很久的一段時間,才形成了今天地球上海陸分布的面貌.
至此,大陸漂移、海底擴張和板塊構造三種理論結合了起來,構成了新的全球構造學說.我們所討論的海洋起源問題,也就有了一個比較清晰的眉目,然而,人類的歷史才只有300多萬年,與地球相比,這段歷史顯然只是 一段極短暫的時光.對於海陸起源的問題,上述種種學說都有它不能解釋的問題,所以,這個問題並沒有得到徹底解決.
② 古海洋學的研究方法
古海洋學與現代海洋游腔學不同,前者只能利用古生物學、地球化學和沉積學等方法,通過海洋沉積物的分析和研究,間接地確定古海洋各環境要素;後者則採用各種海洋學方法直接測定。
微體古生物法是古海洋學最主要的研究手段。有孔蟲、放射蟲、硅藻、顆石藻等微體或超微體生物的生活,主要受海水深度、溫度、鹽度、濁度、營養鹽以及水體神擾衫運動等各種物理化學條件的控制。這些要素變化的信息便記錄在生物個體、生物組合、分異度等特徵上,因此海洋生物是海洋環境的靈敏標志。微體古生物方法主要從以下幾方面進行分析:①生物時空分布規律的研究。不同生物對其生活環境有一定選擇性,如放射蟲多見於赤道海域, 硅藻多產於高緯度海區, 窄溫性有孔蟲, 有的適應於溫水, 如截錐圓輻蟲(Globorotalia truncatulinoides);有的適應於冷水,如厚壁新方球蟲(Neogloboquadriua pachyderma)。根據生物分布還可以推斷古海岸線的位置。從底棲有孔蟲的居住帶和生物分異度可推斷古水深。微體生物化石組合和延伸方向大體指明水團和海流流向。窄鹽性動植物化石可作為判斷海水鹽度的指標。生物分異度和生物組合與溫度梯度有關,分異度隨著緯度升高而降低。海洋動植物的緯向分帶標出了氣候帶。②生物個體形態特徵的研究。生物殼體的形態、大小、厚度、密度、旋轉方向及骨骼孔隙度等變化,都是為適應生活環境而發生的,它們主要反映水深及水溫的變化情況。生物殼體厚度的增減規律與靜水壓力有關,據此可判明古水深。浮游生物骨骼的孔隙度隨著水的密度增大而減小。一些浮游有孔蟲殼的旋轉方向隨溫度發生變化,在冷水中多為左旋,暖水中多為右旋,可以用來判別季節變化和氣候帶。底棲有孔蟲的平均壽命在高緯度區比低緯度區大2~3倍。③植物光合作用嚴格受到海水深度的控制,而海水透光帶一般局限在表層200米內,故根據一些植物化石可以判斷古海水深度。
地球化學方法利用海洋沉積物中某些元素和同位素的含量及其比值,可以確定古海水溫度、鹽度及水團。
同位素指標 由於海洋生物殼體的O/O比值,一方面隨殼體形成時的海水溫度而變化,另一方面隨當時海水同位素組成(與極地冰蓋的消長有關)而變化,因此通過海洋生物化石中氧同位素比值 (O/O)的測定,可以計算古海水溫度並推斷古氣候。目前,用於同位素測定的海洋生物主要是有孔蟲,此外還有顆石藻、軟體動物和珊瑚等化石。海水蒸發作用也能引起氧、碳同位素比值的變化。因此它們也可以用來估算海水鹽度。 某些化學元素,特別是痕量及微量元素的溶解度和吸附量隨著海水溫度和鹽度發生變化,也可作為古海水溫度和鹽度的指標。如方解石中的Mg、Sr的富集隨溫度而增加,惰性氣體Ar、Kr、Xe的溶解度隨溫度的增加而減小。粘土礦物吸收硼的量與鹽度成比例,一般海洋沉積物比淡水沉積物含有更多的硼。海水中的許多痕量及微量元素李歷豐度比淡水中的大,對這些元素進行統計分析可估算古鹽度。海洋碳酸鹽中的Na和Sr含量大於淡水的,海水的Sr/Ca和Fe/Mn值遠大於淡水的。海洋有機質 C/N比是4.3~7.1,反映了以海洋浮游生物(C/N為5~6)為主,而陸源植物的C/N則為30~40。因而它們都是判斷古鹽度的標志。
沉積學方法沉積物的礦物、化學成分、結構、構造特徵及其空間分布,都可以用於判斷古海洋環境。
特徵礦物 文石或高鎂方解石多半出現於淺海環境;而低鍶或低鎂方解石出現於淡水環境。菱鐵礦多半產於10~50米水深的淺海區。自生黃鐵礦一般代表海水流動微弱或停滯的還原環境。呈帶狀分布的石英、高嶺石、伊利石等陸源物質和火山灰往往被用來解釋海流狀況。
岩性特徵 碳酸鹽補償深度在地質時期歷經波動,根據它的波動情況,可以推斷古海水深度、生物生產力、水化學特徵以及海平面變動情況。蛋白石質二氧化硅、磷酸鹽的含量和分布可指示某一時期上升流和生物生產力的狀況。深海地層中錳結核的出現,岩性突變、地層和化石帶的缺失等,可用來指示沉積間斷;而區域沉積間斷常可說明地質時期深海底層流及其侵蝕作用的存在。富含有機質的黑色頁岩,則可能代表水流微弱或停滯的缺氧還原環境。
粒度和構造特徵 利用沉積物粒度及其排列方向可以測定古海流的強度和流向,近年來有人試圖利用碎屑顆粒長軸導向磁化率來測定古海流方向。有時還可以利用粒度分配特徵,大體區分古氣候帶,例如,以機械風化為主的高緯度區多出現礫石等粗碎屑物質,常伴有分選很差的冰載物質;而以化學風化為主的低緯度帶則以泥質沉積為主。根據冰載物質在洋底沉積中的分布狀況,尚可用來追索當時洋流的路徑與方向。地層中的濁流沉積物往往代表古海洋某種異常事件,如地震、風暴、滑坡等。
③ 海洋化學起源說內容
海洋化學起源說內容如下:
研究海洋各部分的化學組成、物質分布、化學性質和化學過程,並研究海洋化學明顫友資源在開發利用中的化學問題的科學,是海洋科學的一個分支。它和海洋生物學、海洋地質學和海洋物理學等有密切的關系。
化學海洋學從定性描述階段逐步過渡到定量理論研究階段,初步建立了海洋物理化學的理論體系。同時,隨著對一些元素的地球化學問題的深入研究,逐漸形成了海洋地球化學,它研究海洋中各種元素的化學過程,是化學海洋學的一個重要分支。
化學海洋學研究海洋各部分的化學組成、物質分布、化學性質和化學過程的科學。由於它是從化學物質的分布變化和運移的角度,來研究海洋中的化學問題的,故有激槐突出的地區性特點。
④ 海洋的起源是怎樣的
生命緣於海洋,海洋是萬物之母,那麼,海洋本身又是怎樣形成的呢?
關於海洋起源的科學假說也是多種多樣的。因為人類是繼地球和海洋誕生之後才出現的,所以不可能目睹海洋形成的奇觀,因此,對海洋的起源問題只能以已經掌握的科學知識來進行推測。
1879年,著名生物進化論創立者達爾文的兒子G.達爾文提出了一種形成大洋的「月球分出說」。說是在地球剛剛形成的時候,地球的自轉速度比現在要快得多。由於太陽的引力作用和地球的高速自轉,使部分地塊分離了地球,被甩出的地塊在地球引力的作巧並用下,繞著地球不停地旋轉,後來便成為我們夜晚時常看到的月亮。月球被甩出後,在地球上留下了一個大窟窿,逐漸演變成今天的太平洋。但是,這種假說後來遭到了許多科學家的反對。
此後,法國學者G.狄摩切爾又提出了新的太平洋成因假說——「隕星說」。他認為,太平洋是由另一顆地球的衛星(其直徑比月球大兩倍)墜落到地面造成的。這顆衛星沖開了大陸的硅鋁層外殼而形成巨大的隕石谷,它還可能深入地球內核,引起地球的強烈膨脹與收縮。其結果不僅形成了太平洋,而且又使其他陸殼也破裂張開,形成了大西洋等大洋。隨著宇航科學的發展,這個學說的研究又重新興盛起來了。然而,人們還是特別懷疑偶然的碰撞是否能形成佔地球表面積1/3的巨大太平洋盆地,因為,無論是地球上還是月球上的隕石坑,其規模都是很小的。
1910年,關於海洋成因的一個新的假說又被提出來了。當時,30歲的德國地球物理學家魏格納在閱讀世界地圖時,發現大西洋東西岸的海岸,雖然也和其他海岸一樣彎彎曲曲的,但是它們的形狀卻很相似,好像一張被撕成兩半兒的報紙。如果把這兩半兒「報紙」拼合在一起,恰好形成一塊完整的大陸。事情為什麼會這么湊巧呢?這在魏格納的腦海里留下了一個疑問。後來,他又發現大洋兩邊的大陸有著相同的地質年代和古生物化石,在地層和地質構造等方面也有某些相似之處。經過反復研究,魏格納斷定大西洋兩岸原來是連在一起的,分開只是後來的事。於是,他提出了「大陸漂移說」。這個科學假說後來又被許多科學家所完善,成為地球四大洋形成的最有說服力的一種學說。
大陸漂移說認為,在距今2億年前,地球上現有的大陸是彼此連成一片的,從而組成了一塊原始大陸,或稱為泛大陸。泛大陸的周圍是一片汪洋大海,叫做泛大洋。在距今1億8千萬年前,泛大陸開始分裂,漂移成南北兩大塊,南塊叫崗瓦納古陸,包括南美洲、非洲、印巴次大陸、南極洲和澳洲;北塊叫勞亞古陸,包括歐亞大陸和北美洲。以後,又經過上億年的滄桑之變,到了距今約6500萬年前,泛大陸又進一步分裂和孝搭跡漂移,從而形成了亞洲、非洲、歐洲、大洋洲、南美洲、北美洲和南極洲;而泛大洋則完全解體,形成了太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。
為了更合理地解釋大陸漂移現象,科學家們又在探索新的科學依據。1961年美國科學家赫斯和迪茲提出了「海底擴張說」,事過兩年,法國的凡因和馬修斯也提出了這個理論。海底擴張說認為,洋底新地殼有一個不斷形成的過程,地幔里的物質不斷從大洋中脊上的裂谷里湧出,冷凝和充填在中脊的斷裂處,從而形成新的洋底。新海底不斷擴張,把年老的海底向兩側排擠,當被擠到海溝區時,它們便沉入地幔。據計算,海底擴張速度每年有幾厘米,最快的每年可達16厘米;這樣,就使得海底每隔3~4億年便要更新一次。這枝櫻一海底擴張的過程被深海鑽探資料所證實,還可以從洋脊兩側岩石的磁性上得到證明。
到了20世紀60年代後期,在「漂移」和「擴張」理論基礎上,又產生出一種嶄新的科學假說,從而使海洋起源的研究進入了一個新的時期。
1968年,法國學者勒比雄提出了「板塊構造說」。這種學說認為,全球岩石圈不是整體一塊,而是被一些構造活動帶所分割,分成的一些不連續的塊體稱為板塊。勒比雄將全球分為六大板塊,即亞歐板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊(印度洋板塊)和南極洲板塊。這些板塊很像漂浮在地幔上的木筏,游游盪盪,存在著種種形態的漂移關系。地殼的活動就是這幾個板塊相互作用引起的,在板塊相互交接的地帶,地殼活動比較明顯,常常會形成地震和火山爆發等現象。這些板塊還在不斷地進行相對的水平運動,當大洋板塊向大陸板塊運動時,板塊的邊沿便向下俯沖進入地幔;地幔把俯沖進來的地殼加溫、加壓和熔化,再運向大洋海嶺的底部,然後再上升出來。這恰恰與「海底擴張說」相吻合,在地幔的相對運動中大陸確實被「漂移」了,經過很久很久的一段時間,才形成了今天地球上海陸分布的面貌。
至此,大陸漂移、海底擴張和板塊構造3種理論結合了起來,構成了新的全球構造學說。我們所討論的海洋起源問題,也就有了一個比較清晰的眉目。
⑤ 海洋學的主要研究方法
海洋學的主要研究方法:是研究海洋各部分的化學組成、物質含量分布、化學性質、化學過程及海洋化脊神敬學資源提取等的方法。
海洋科學是研究海洋的自然現象、性質及其變化規律,以及與開發利用海洋有關的知識體系。