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海洋之谜:太平洋形成的由来与撞击盆地

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:太平洋是当代地球上最大的构造单元。1955年,法国人狄摩契尔最先提出,太平洋可能是由前阿尔卑斯期的流星撞击而成的。本文作者在研究了月球等类地天体的一些地质特征后,也相信太平洋系撞击形成的,月球上凹陷的月海也是撞击形成的,两者能相互对比。在太平洋底发现有边缘和中央海岭,而在一些较大的月海中也同样可见有堤形的隆起,分布于月海中央和边缘。综上所说,笔者认为,太平洋是在地球早期形成的巨大撞击盆地。

海洋之谜:太平洋形成的由来与撞击盆地

太平洋是当代地球上最大的构造单元。与大西洋印度洋和北冰洋相比,它有着许多特有的、与众不同的演化史,如环太平洋的地震火山带、广泛发育的岛弧——海沟系、大洋两岸地质构造历史的显著差异……这就使许多人相信,太平洋可能有着它自己与众不同的成因。

长期以来,科学家们提出过许多关于太平洋成因的假说,其中最引人注目的是19世纪中叶,乔治·达尔文提出的“月球分出说”。

达尔文认为:地球的早期处在半熔融状态,其自转速度比现在快得多,同时在太阳引力作用下会发生潮汐。如果潮汐的振动周期与地球的固有振动周期相同便会发生共振现象,使振幅越来越大,最终有可能引起局部破裂,使部分物体飞离地球,成为月球,而留下的凹坑遂发展成为太平洋。

由于月球的密度(3.341克/厘米)早与地球浅部物质的密度(包括幔顶部橄榄岩层在内的岩石圈的平均密度为3.2~3.3克/厘米)近似,而且人们也确实观测到,地球的自转速度有愈早愈快的现象,这就使乔治·达尔文的分出说获得了许多人的支持。

然而,一些研究者却指出,要使地球上物体飞出去,地球的自转速度应快于24/17小时,亦即一昼夜的时间不得大于1小时25分。难道地球早期有过如此快的旋转速度吗?这显然很难令人相信。再者,如果月球确是从地球飞出去的,那么月球的运行轨道应在地球的赤道面上,事实却不是如此。还有,月球岩石大多具有古老得多的年龄值(40亿~45.5亿年),而地球上已找到的最古老岩石仅38亿年,这显然也与飞出说相矛盾。终于,人们摒弃了这种观点。

20世纪50~60年代以来,由于天体地质研究的进展,人们发现,地球的近邻——月球、火星、金星、水星等均广泛发现有陨石撞击坑,有的规模相当巨大。这不能不使人们想到,地球也有可能遭受到同样的撞击作用。1955年,法国人狄摩契尔最先提出,太平洋可能是由前阿尔卑斯期的流星撞击而成的。他并认为这颗流星可能原是地球的卫星,直径几乎为月球的两倍。此后,还有一些人也提出了类似的观点。可惜多属臆测,没能提出足够的证据。

本文作者在研究了月球等类地天体的一些地质特征后,也相信太平洋系撞击形成的,月球上凹陷的月海也是撞击形成的,两者能相互对比。

众所周知,月球上没有活跃的构造活动,陨石撞击作用是月壳演化的主要动力。尽管这样,我们还是可以在月球上分出两大构造单元——月陆和月海。月海是月球早期小天体猛烈轰击形成的近于圆形的洼地,其底部有稍后喷溢的暗色熔岩物质——月海玄武岩所充填。最大的月海——风暴洋面积达500万平方千米。

把太平洋与月海相对比,可以看到有如下共同特征:

(1)月海在月球上的分布是不均匀的,集中在月球正面的北半球;太平洋也偏隅于地球一方,这反映了早期撞击作用的随机性。

(2)月海具有圆形的外廓,并比月陆平均低2~3千米;太平洋也大至呈圆形,比大陆平均低3~4千米。(www.xing528.com)

(3)地球的大陆由年代较老、密度较小的硅铝质岩石构成,而海洋则由年代较轻、密度较大的玄武质岩石组成;月球也是这样,月海也由年龄较小的玄武岩组成。

(4)地球上的大陆地壳厚度较大,介于30~50千米,洋壳较薄,一般为5~15千米;月球也有类似情况,月陆壳一般厚40~60千米,月海壳则一般小于20千米。

(5)重力测量证明,月海具有明显的正异常;太平洋的情况比较复杂,但比周围大陆也具有较高的重力值。

(6)月海周围有山链环绕,而太平洋周围也有山链。

(7)在太平洋底发现有边缘和中央海岭,而在一些较大的月海中也同样可见有堤形的隆起,分布于月海中央和边缘。

(8)太平洋东部具有以岛弧、边缘海组成的,从洋壳过渡为陆壳的过渡区,在一些月海边缘也可见有所谓“类月海”的过渡区。

当然,与月海相比,太平洋也有一些月海所没有的其他特征,如至今还很活跃的构造岩浆活动,而月海的这些活动早已沉寂;再如太平洋有反映海底扩张的海底磁性条带,而月球则没有;还有在太平洋周围的山链上可见明显的多旋迥褶皱构造和花岗岩浆活动,而月球上也没有。诸如此类的差别,笔者认为乃系地球具有比月球大得多的质量和体积的缘故。拥有81个月球质量的地球,必然也拥有比月球长得多的热史,这就使它不仅有可能维持较长时期的构造岩浆活动,而且也使地球物质有可能进行充分的分异,产生花岗岩一类的物质,并发生月球所没有的板块运动

综上所说,笔者认为,太平洋是在地球早期形成的巨大撞击盆地。但在漫长的地史时期中,它经历了多次的改造,特别是显生宙以来的板块运动更使它涂上了一层新的假象。

事实是否真的这样?当然还有待进一步的研究。

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