① 请告诉我海洋的起源,详细点最好,谢谢!
有人说自从有了地球也就有了海洋;有人说是海洋哺育了地球;还有人友培说海洋很年轻……那么,海洋到底是怎样形成的?这也是人们一直探讨了几百年的问题.
关于海洋起源的科学假说也是多种多样的.因为人类是继地球和海洋诞生之后才出现的,所以不可能目睹海洋形成的奇观,因此,对海洋的起源问题只能以已经掌握的科学知识来进行推测.
1879年,着名生物进化论创立者达尔文的儿子 g.达尔文提出了一种形成大洋的“月球分出说”.说是在地球刚刚形成的时候,地球的自转速度比现在要快得多.由于太阳的引力作用和地球的高速自转,使部分地块分出了地球,被甩出的地块在地球引力的作用下,绕着地球不停地旋转,后来便成为我们夜晚常能看到的月亮.月球被甩出后,在地球上留下了一个大窟窿,逐渐演变成今天的太平洋.但是,这种假说后来遭到了许多科学家的反对.有人曾计算过,要使地球上的物体飞离,其自转速度应是目前地球自转速度的17倍,也就是说一昼夜不得长于1小时25分,这显然是难以令人置信的.还有的人认为,若月球从地球上飞出,则月球的运行轨道应在地球赤道的上空,而事实上却不是这样.
此后,法国学者 g.狄摩切尔又提出了新的太平洋成因假说--“陨星说”.他认为,太平洋是由另一颗地球的卫星(其直径比月球大两倍)坠落地面造成的.这颗卫星冲开了大陆的硅铝层外壳而形成巨大的陨石谷,它还可能深入地球内核,引起地球的强烈膨胀与收缩,其结果不仅形成了太平洋,而且又使其他陆壳也破裂张开,形成了大西洋等大洋.随着宇航科学的发展,这个学说的研究又重新兴盛起来了.然而,人们还是特别怀疑偶然的碰撞是否能形成占地球表面积1/3的巨大太平洋盆地,因为,无论是地球上还是月球上的陨石坑,其规模都是很小的.
1910年,关于海洋成因的一个新的假说又被提出来了.当时,30岁的德国地球物理学家魏格纳在阅读世界地图时,发现大西洋东西岸的海岸,虽然也和其他海岸一样弯弯曲曲的,但是它们的形状却很相似,好像一张被撕成两半儿的报纸.如果把这两半儿“报纸”拼合在一起,恰好形成一块完整的大陆.事情为什么会这么凑巧呢?这在魏格纳的脑海里留下了一个疑问.后来,他又发现大洋两边的大陆有着相同的地质年代和古生物化石,在地层和地质构造等方面也有某些相似之处.经过反复研究,魏格纳断定大西洋两岸原来是连在一起的,分开只是后来的事.于是,1912年1月6日,在德国法兰克福召开的地质学代表大会上,他首次提出了“大陆漂移说”.这个科学假说后来又被许多科学家所完善,成为地球四大洋形成的最有说服力的一种学说.
大陆漂移说认为,在距今2亿年前,地球上现有的大陆是彼此连成一片的,从而组成了一块原始大陆,或称为泛大陆.泛大陆的周围是一片汪洋大海,叫做泛大洋.在距今1亿8千万年前,泛大陆开始分裂,漂移成南北两大块,南块叫岗瓦纳古陆,包括南美洲、非洲、印巴次大陆、南极洲和澳洲;北块叫劳迹告厅亚古陆,包括欧亚大陆和北美洲.以后,又经过上亿年的沧桑之变, 到了距今约6500万年前,泛大陆又进一步分裂和漂移,从而形成了亚洲、非洲、欧洲、大洋洲、南美洲、北美洲和南极洲;而泛大洋则完全解体,形成了太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋.
为了更合理地解释大陆漂移现象,科学家们又在探索新的科学依据.1961年美国科学家赫斯和迪兹提出了“海底扩张说”,事过两年,法国的凡因和马修斯也提出了这个理论.海底扩张说认为,洋底新地壳有一个不断形成的过程,地幔里的物质不断从大洋中脊上的裂谷里涌出,冷凝和充填在中脊的断裂处,从而形成新的洋底.新海底不断姿隐扩张,把年老的海底向两侧排挤,当被挤到海沟区时,它们便沉入地幔.据计算,海底扩张速度每年有几厘米,最快的每年可达16厘米;这样,就使得海底每隔3~4亿年便要更新一次.这一海底扩张的过程被深海钻探资料所证实,还可以从洋脊两侧岩石的磁性上得到证明.
到了60年代后期,在“漂移”和“扩张”理论基础上,又产生出一种崭新的科学假说,从而使海洋起源的研究进入了一个新的时期.
1968年,法国学者勒比雄提出了“板块构造说”.这种学说认为,全球岩石圈不是整体一块,而是被一些构造活动带所分割,分成的一些不连续的块体称为板块.勒比雄将全球分为六大板块,即亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块(印度洋板块)和南极洲板块.这些板块很像漂浮在地幔上的木筏,游游荡荡,存在着种种形态的漂移关系.地壳的活动就是这几个板块相互作用引起的,在板块相互交接的地带,地壳活动比较明显,常常会形成地震和火山爆发等现象.这些板块还在不断地进行相对的水平运动,当大洋板块向大陆板块运动时,板块的边沿便向下俯冲进入地幔;地幔把俯冲进来的地壳加温、加压和熔化,再运向大洋海岭的底部,然后再上升出来.这恰恰与“海底扩张说”相吻合,在地幔的相对运动中大陆确实被“漂移”了,经过很久很久的一段时间,才形成了今天地球上海陆分布的面貌.
至此,大陆漂移、海底扩张和板块构造三种理论结合了起来,构成了新的全球构造学说.我们所讨论的海洋起源问题,也就有了一个比较清晰的眉目,然而,人类的历史才只有300多万年,与地球相比,这段历史显然只是 一段极短暂的时光.对于海陆起源的问题,上述种种学说都有它不能解释的问题,所以,这个问题并没有得到彻底解决.
② 古海洋学的研究方法
古海洋学与现代海洋游腔学不同,前者只能利用古生物学、地球化学和沉积学等方法,通过海洋沉积物的分析和研究,间接地确定古海洋各环境要素;后者则采用各种海洋学方法直接测定。
微体古生物法是古海洋学最主要的研究手段。有孔虫、放射虫、硅藻、颗石藻等微体或超微体生物的生活,主要受海水深度、温度、盐度、浊度、营养盐以及水体神扰衫运动等各种物理化学条件的控制。这些要素变化的信息便记录在生物个体、生物组合、分异度等特征上,因此海洋生物是海洋环境的灵敏标志。微体古生物方法主要从以下几方面进行分析:①生物时空分布规律的研究。不同生物对其生活环境有一定选择性,如放射虫多见于赤道海域, 硅藻多产于高纬度海区, 窄温性有孔虫, 有的适应于温水, 如截锥圆辐虫(Globorotalia truncatulinoides);有的适应于冷水,如厚壁新方球虫(Neogloboquadriua pachyderma)。根据生物分布还可以推断古海岸线的位置。从底栖有孔虫的居住带和生物分异度可推断古水深。微体生物化石组合和延伸方向大体指明水团和海流流向。窄盐性动植物化石可作为判断海水盐度的指标。生物分异度和生物组合与温度梯度有关,分异度随着纬度升高而降低。海洋动植物的纬向分带标出了气候带。②生物个体形态特征的研究。生物壳体的形态、大小、厚度、密度、旋转方向及骨骼孔隙度等变化,都是为适应生活环境而发生的,它们主要反映水深及水温的变化情况。生物壳体厚度的增减规律与静水压力有关,据此可判明古水深。浮游生物骨骼的孔隙度随着水的密度增大而减小。一些浮游有孔虫壳的旋转方向随温度发生变化,在冷水中多为左旋,暖水中多为右旋,可以用来判别季节变化和气候带。底栖有孔虫的平均寿命在高纬度区比低纬度区大2~3倍。③植物光合作用严格受到海水深度的控制,而海水透光带一般局限在表层200米内,故根据一些植物化石可以判断古海水深度。
地球化学方法利用海洋沉积物中某些元素和同位素的含量及其比值,可以确定古海水温度、盐度及水团。
同位素指标 由于海洋生物壳体的O/O比值,一方面随壳体形成时的海水温度而变化,另一方面随当时海水同位素组成(与极地冰盖的消长有关)而变化,因此通过海洋生物化石中氧同位素比值 (O/O)的测定,可以计算古海水温度并推断古气候。目前,用于同位素测定的海洋生物主要是有孔虫,此外还有颗石藻、软体动物和珊瑚等化石。海水蒸发作用也能引起氧、碳同位素比值的变化。因此它们也可以用来估算海水盐度。 某些化学元素,特别是痕量及微量元素的溶解度和吸附量随着海水温度和盐度发生变化,也可作为古海水温度和盐度的指标。如方解石中的Mg、Sr的富集随温度而增加,惰性气体Ar、Kr、Xe的溶解度随温度的增加而减小。粘土矿物吸收硼的量与盐度成比例,一般海洋沉积物比淡水沉积物含有更多的硼。海水中的许多痕量及微量元素李历丰度比淡水中的大,对这些元素进行统计分析可估算古盐度。海洋碳酸盐中的Na和Sr含量大于淡水的,海水的Sr/Ca和Fe/Mn值远大于淡水的。海洋有机质 C/N比是4.3~7.1,反映了以海洋浮游生物(C/N为5~6)为主,而陆源植物的C/N则为30~40。因而它们都是判断古盐度的标志。
沉积学方法沉积物的矿物、化学成分、结构、构造特征及其空间分布,都可以用于判断古海洋环境。
特征矿物 文石或高镁方解石多半出现于浅海环境;而低锶或低镁方解石出现于淡水环境。菱铁矿多半产于10~50米水深的浅海区。自生黄铁矿一般代表海水流动微弱或停滞的还原环境。呈带状分布的石英、高岭石、伊利石等陆源物质和火山灰往往被用来解释海流状况。
岩性特征 碳酸盐补偿深度在地质时期历经波动,根据它的波动情况,可以推断古海水深度、生物生产力、水化学特征以及海平面变动情况。蛋白石质二氧化硅、磷酸盐的含量和分布可指示某一时期上升流和生物生产力的状况。深海地层中锰结核的出现,岩性突变、地层和化石带的缺失等,可用来指示沉积间断;而区域沉积间断常可说明地质时期深海底层流及其侵蚀作用的存在。富含有机质的黑色页岩,则可能代表水流微弱或停滞的缺氧还原环境。
粒度和构造特征 利用沉积物粒度及其排列方向可以测定古海流的强度和流向,近年来有人试图利用碎屑颗粒长轴导向磁化率来测定古海流方向。有时还可以利用粒度分配特征,大体区分古气候带,例如,以机械风化为主的高纬度区多出现砾石等粗碎屑物质,常伴有分选很差的冰载物质;而以化学风化为主的低纬度带则以泥质沉积为主。根据冰载物质在洋底沉积中的分布状况,尚可用来追索当时洋流的路径与方向。地层中的浊流沉积物往往代表古海洋某种异常事件,如地震、风暴、滑坡等。
③ 海洋化学起源说内容
海洋化学起源说内容如下:
研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程,并研究海洋化学明颤友资源在开发利用中的化学问题的科学,是海洋科学的一个分支。它和海洋生物学、海洋地质学和海洋物理学等有密切的关系。
化学海洋学从定性描述阶段逐步过渡到定量理论研究阶段,初步建立了海洋物理化学的理论体系。同时,随着对一些元素的地球化学问题的深入研究,逐渐形成了海洋地球化学,它研究海洋中各种元素的化学过程,是化学海洋学的一个重要分支。
化学海洋学研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程的科学。由于它是从化学物质的分布变化和运移的角度,来研究海洋中的化学问题的,故有激槐突出的地区性特点。
④ 海洋的起源是怎样的
生命缘于海洋,海洋是万物之母,那么,海洋本身又是怎样形成的呢?
关于海洋起源的科学假说也是多种多样的。因为人类是继地球和海洋诞生之后才出现的,所以不可能目睹海洋形成的奇观,因此,对海洋的起源问题只能以已经掌握的科学知识来进行推测。
1879年,着名生物进化论创立者达尔文的儿子G.达尔文提出了一种形成大洋的“月球分出说”。说是在地球刚刚形成的时候,地球的自转速度比现在要快得多。由于太阳的引力作用和地球的高速自转,使部分地块分离了地球,被甩出的地块在地球引力的作巧并用下,绕着地球不停地旋转,后来便成为我们夜晚时常看到的月亮。月球被甩出后,在地球上留下了一个大窟窿,逐渐演变成今天的太平洋。但是,这种假说后来遭到了许多科学家的反对。
此后,法国学者G.狄摩切尔又提出了新的太平洋成因假说——“陨星说”。他认为,太平洋是由另一颗地球的卫星(其直径比月球大两倍)坠落到地面造成的。这颗卫星冲开了大陆的硅铝层外壳而形成巨大的陨石谷,它还可能深入地球内核,引起地球的强烈膨胀与收缩。其结果不仅形成了太平洋,而且又使其他陆壳也破裂张开,形成了大西洋等大洋。随着宇航科学的发展,这个学说的研究又重新兴盛起来了。然而,人们还是特别怀疑偶然的碰撞是否能形成占地球表面积1/3的巨大太平洋盆地,因为,无论是地球上还是月球上的陨石坑,其规模都是很小的。
1910年,关于海洋成因的一个新的假说又被提出来了。当时,30岁的德国地球物理学家魏格纳在阅读世界地图时,发现大西洋东西岸的海岸,虽然也和其他海岸一样弯弯曲曲的,但是它们的形状却很相似,好像一张被撕成两半儿的报纸。如果把这两半儿“报纸”拼合在一起,恰好形成一块完整的大陆。事情为什么会这么凑巧呢?这在魏格纳的脑海里留下了一个疑问。后来,他又发现大洋两边的大陆有着相同的地质年代和古生物化石,在地层和地质构造等方面也有某些相似之处。经过反复研究,魏格纳断定大西洋两岸原来是连在一起的,分开只是后来的事。于是,他提出了“大陆漂移说”。这个科学假说后来又被许多科学家所完善,成为地球四大洋形成的最有说服力的一种学说。
大陆漂移说认为,在距今2亿年前,地球上现有的大陆是彼此连成一片的,从而组成了一块原始大陆,或称为泛大陆。泛大陆的周围是一片汪洋大海,叫做泛大洋。在距今1亿8千万年前,泛大陆开始分裂,漂移成南北两大块,南块叫岗瓦纳古陆,包括南美洲、非洲、印巴次大陆、南极洲和澳洲;北块叫劳亚古陆,包括欧亚大陆和北美洲。以后,又经过上亿年的沧桑之变,到了距今约6500万年前,泛大陆又进一步分裂和孝搭迹漂移,从而形成了亚洲、非洲、欧洲、大洋洲、南美洲、北美洲和南极洲;而泛大洋则完全解体,形成了太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。
为了更合理地解释大陆漂移现象,科学家们又在探索新的科学依据。1961年美国科学家赫斯和迪兹提出了“海底扩张说”,事过两年,法国的凡因和马修斯也提出了这个理论。海底扩张说认为,洋底新地壳有一个不断形成的过程,地幔里的物质不断从大洋中脊上的裂谷里涌出,冷凝和充填在中脊的断裂处,从而形成新的洋底。新海底不断扩张,把年老的海底向两侧排挤,当被挤到海沟区时,它们便沉入地幔。据计算,海底扩张速度每年有几厘米,最快的每年可达16厘米;这样,就使得海底每隔3~4亿年便要更新一次。这枝樱一海底扩张的过程被深海钻探资料所证实,还可以从洋脊两侧岩石的磁性上得到证明。
到了20世纪60年代后期,在“漂移”和“扩张”理论基础上,又产生出一种崭新的科学假说,从而使海洋起源的研究进入了一个新的时期。
1968年,法国学者勒比雄提出了“板块构造说”。这种学说认为,全球岩石圈不是整体一块,而是被一些构造活动带所分割,分成的一些不连续的块体称为板块。勒比雄将全球分为六大板块,即亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块(印度洋板块)和南极洲板块。这些板块很像漂浮在地幔上的木筏,游游荡荡,存在着种种形态的漂移关系。地壳的活动就是这几个板块相互作用引起的,在板块相互交接的地带,地壳活动比较明显,常常会形成地震和火山爆发等现象。这些板块还在不断地进行相对的水平运动,当大洋板块向大陆板块运动时,板块的边沿便向下俯冲进入地幔;地幔把俯冲进来的地壳加温、加压和熔化,再运向大洋海岭的底部,然后再上升出来。这恰恰与“海底扩张说”相吻合,在地幔的相对运动中大陆确实被“漂移”了,经过很久很久的一段时间,才形成了今天地球上海陆分布的面貌。
至此,大陆漂移、海底扩张和板块构造3种理论结合了起来,构成了新的全球构造学说。我们所讨论的海洋起源问题,也就有了一个比较清晰的眉目。
⑤ 海洋学的主要研究方法
海洋学的主要研究方法:是研究海洋各部分的化学组成、物质含量分布、化学性质、化学过程及海洋化脊神敬学资源提取等的方法。
海洋科学是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及与开发利用海洋有关的知识体系。