海洋形成多少万年了

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说到海底最深处，很多人会想到海沟。没错，海沟正是地球上已知的海洋最深处，地球上的最深的海沟是 马里亚纳海沟 ，它的形成历史超过了 6000万年 ，也是海洋中最古老的海沟之一。

对于患有深海恐惧症的人来说，海沟绝对是极其可怕的地方。在这种海底地形里，没有光亮，可见度为零，海水带来的压强极高，同时低温低含氧量的环境也使得这里只有极少数的极端生物生存。

马里亚纳海沟深度在 1万米以下 ，位于菲律宾东北部的太平洋中，是目前地球上探测出的最深的海底裂缝。它全长为 2500公里 ，平均宽度为 71公里 。

马里亚纳海沟

2020年11月10日，由中国自主研发的深海潜水器“ 奋斗者号” 成功下潜到马里亚纳海沟底部，将这一海沟的准确深度定位在了 10909米 。

这样的海底裂缝在各大洋中还有广泛分布，它们的形成与板块运动密不可分。一般来说， 海沟在地质构造中属于板块俯冲地带，地质活动频繁且剧烈。 这些海沟常成为火山运动中岩浆爆发时的出口，对于塑造海底地形有重要的作用。

如今，海沟的一类“奇怪行为 ”引起了地质学家们的注意，原来，地球正在通过这些海底裂缝将大量的海水吸入地球内部，通过海洋地质科学家们的深入研究，地球深处的神秘面纱正在被揭下。

马里亚纳海沟在吞噬海水

2018年11月14日，《Nature》杂志上刊登了一篇来自美国圣路易斯华盛顿大学的论文，来自该大学的科研团队在报告中揭露了马里亚纳海沟这个海底大裂缝的奇怪行为。

团队成员詹宁斯·勒夫教授表示：

圣路易斯华盛顿大学的科学家发布的论文

詹宁斯教授所在的团队自2015年起就开始在马里亚纳海沟展开科研工作，它们的工作内容主要是 测试海水在进入地球内部时的速度。

为了获取有关地球内部吞入海水速度的相关数据，研究人员在马里亚纳海沟不同深处安装了 监测点 ，这些声呐仪器可以 捕捉到地震波在这条大裂缝中的传播速度 ，而这些数值将成为研究海水进入地球内部速度的原始数据。

研究人员在马里亚纳海沟中共安装了 19个 地震波探测仪，并在附近岛屿安装了 7个地震仪 。

在进行数据汇总后科学家们发现，地震波在地表下 30公里 左右的地方传播速度明显下降，这种情况让科学家坚信， 海水在到达在地表下30公里的地方时已经彻底被地球吸入，并转变形式在地球内部储存了起来。

检测海沟实验

通过对地震波传播速度的精确记录， 科学家们可以结合海底不同介质的特性推算出海底深处地质结构的分布。 最终，科研团队 通过数学建模构建出了马里亚纳海沟深处岩层的三维图像，并演算出了地震波在不同岩层中的传播速度。

令人感到惊讶的是，科学研究得出的评估结果直接颠覆了科研团队的认知。 在30公里以下的深度地层中，还有大量水资源的分布，而马里亚纳海沟现在吞噬水的速度达到了每年30亿吨以上！

在此之前，科学家预测马里亚纳海沟吞入海水的速度为每年 7亿吨 左右，这是根据马里亚纳海沟所在的大洋洲板块运动过程得出的结论。而如今，科学家保守估计的海水吞入量已经达到了之前结果的 4.3倍 。

地球板块运动

此外，位于希腊的爱奥尼亚海域也正在大量地吸入海水，这片海域在地中海地区的克法利尼亚岛附近，科学家表示，这片海域中的海水正在不断地被水底的一处深不见底的洞口吸纳，根据观测结果来看，这个无底洞每天可以吸入超过 3.2万吨海水 ，这样的状况已经持续了近 1000年。

科学家通过观测得出结论： 在30公里的地表下，还存在大量能保存水的岩层，这也是地震波在马里亚纳海沟下传播速度放缓的原因之一 。在海底下方30公里的地方存在着大量的 水合岩石， 这也是地球内部将吸入的海水储存起来的方式。

水合岩石

广义上的水合作用是指水分子化合物的形成过程 。地球上的水通过水分子与其他物质中分子或离子产生化合作用后形成复合物，这样的化学变化就是水合。如今，这样的的水合岩石已经深入到马里亚纳海沟等地底裂缝下几十到上百公里的地方。

在水化作用这样的化学作用下， 地底深处的地幔岩层会转化为含有大量水分子的化合物。

科学家曾在地幔深处发现一种呈现出高压变形的水合岩石，这种名叫“ 林伍德石 ”的化合物被视作地球深处岩层过渡带中的主要构成部分，也就是说， 它是一种造岩矿石，在地幔中有着广泛的分布。

林伍德石

林伍德石的存在形式是固态的化合物，在水合作用下，矿元素与水分子结合生成了这种物质。

地质学家认为，强大的外力冲击是林伍德石等水合岩石形成的主要原因 。板块运动产生的高温高压使得矿石产生形变，水分子高速运作下，矿石最终转化为了高水分子含量的新岩石。

以林伍德石为例，它就是 镁铁橄榄石受到强烈冲击后的产物。 这类特殊矿石大量分布在地表 150公里到600公里 以下的地层中，从地质分布的角度来看，林伍德石位于地幔以下，在地壳上方。

它的水分子含量极高，最新的研究结果显示，离地表最近的林伍德石 每100万个矿石晶体分子中约含有2500个水分子 ，且含水量会随着压强和温度的提升而大幅度提升。换而言之，在距离地壳越近的地方，林伍德石的水分子含量会呈指数化增长。

岩石分布

2014年3月份，来自加拿大的研究团队首次对林伍德石在不同深度地层环境中的水分子含量进行了测算。

这一结果最终被刊登在英国《自然》杂志上，报告显示， 科研人员首次发现了一块位于地球上地幔和下地幔之间的林伍德石，在这片区域内，还存在着大量的林伍德石。

这片过渡带在地表下 420公里到640公里 之间，其中夹杂着大量的水合岩层。这块林伍德石的含水量达到 1.5% 左右，除此之外，在地幔与地壳之间的这片过渡层中还有种类繁多的水合岩石。

根据预测，在地表以下 400公里 处的林伍德石中， 每100万个矿石晶体分子中含有15000个水分子。

地幔结构、组成以及水储量

通过对这些水合岩层体积的测算，科学家认为地表100公里以下的水资源总量至少是之前测算量的3倍以上。

按照地质结构来区分，可以将地球区分为三层，分别是 地壳、地幔和地核 。

在海水开始转化为水合岩层的地方已经非常接近地幔层。地幔是地壳地球的中间层，这是一层包裹着岩浆的固体岩层，开始于 地表以下30公里，厚度为2800公里 。

地幔的最底部是 地震、火山运动 等地质活动的高发地，也是地球内部的高温物质和地表物质交换所产生的特殊通道。

地幔的位置

地球喝水的过程和海沟形成的方式一致 。海洋板块的最底层多为上亿年的沉积岩，这些岩层密度大、质量更大，海洋板块与大陆板块在相互运动时，地理位置低的海洋板块在碰撞后就会向下俯冲，进入地幔深处被熔化。 在两大板块发生碰撞的地方就形成了海沟。

在美国圣路易斯华盛顿大学的科研团队测得马里亚纳海沟吞入海水的速度之前，他们在对一种神秘的声音进行跟踪。在地震波以外，海底深处还存在着噪音，科学家初步推测这是 板块运动时产生的声音。

在持续了近一年时间后，这种低沉的噪音的来源终于被弄清，原来， 这是海水在跟随板块运动被带入地幔的声音 。

板块运动形成海沟，促进海水流入

在太平洋板块向亚欧大陆板块俯冲时，海水充当了“润滑剂”的角色，同时也被带入了地幔深处，形成了地幔深处的“含水层 ” 。

地球内部大量的水合物发现证实了“ 隐藏海洋 ”的存在， 部分海水通过水合作用转变形式留存在了地球内部。

当然，地球内部吞噬的海水不会永远封存在地壳下，而是会通过各种方式重新出现在地球上。

板块碰撞时产生的俯冲带一直在往地球内部输送海水，同样又通过地质运动将水返还出去。

俯冲带海水流入

“板块更新活动”和“火山活动 ” 是地球内部物质与外部进行交换的两个主要方式。此外， 海底热泉运动 与水合岩层有着密切的关系，那些还未成为水合物的海水会通过热泉运动回到海洋。

海底热泉是地壳运动在海底的直接表现形式，多发生在海底脆弱或已断裂的地壳中， 1979年，来自美国的科学家比肖夫在太平洋2000米以下的深处首次见到了海底热泉。

它的原理和火山喷泉一致， 海底裂缝下储存的水会被地幔中的熔岩层加热，最终通过海底出口被地壳返还给海洋。

海水循环流动图解

为了保持总水量的平衡状态，光靠热泉返还是不够的。海底的板块运动使得海洋板块和大陆板块不断发生挤压碰撞，海底地壳在俯冲进入地幔后被融化，更新地球内部的岩浆，同时将更多水合岩石融化，释放出更多的水。

而火山喷发活动从某种意义上来说是对于地表以上水分的补充，岩浆通过火山脱离地幔，同时将其它物质释放出来。

数据显示， 火山气体中占比较大的气体为水蒸气、二氧化碳和二氧化硫，其中水蒸气含量达到60%以上。

火山喷发

总的来说，地球通过物质循环运动始终保持了水的动态平衡状态，地球上的水不会因为内部吞噬而减少，也不会因为多样的返还方式而增多。

像马里亚纳海沟这样的大型海沟在地球上还有广泛的分布，现阶段的研究成果表示， 超过20条大型海沟仍在加速吞噬海水 。这些海底裂缝横贯了 大西洋和太平洋 ，每年吸入的沉积物和海水都远超人类想象。

板块之间的海沟

面积占比达到 71% 的海洋在地球上已经存在了数十亿年，如今人们对海底的探索程度还很低，对于人类来说，还有 95% 以上的海底世界是未知的。

相信在不久的将来，随着科技的进步，人类对于海洋深处的探索会更加深入，也终将会对地球内部有一个更全面的了解。

大海是怎样形成的？

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，著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。

地球的陆地与海洋是怎样形成的？

太平洋的形成你知道吗?最初，地球上只有一个大洋，可称为泛大洋，它的面积是现在太平洋的两倍。当时陆地都连在一起，地球上只有一块大陆，可叫它为泛大陆。这块泛大陆从北极延伸至南极，是南北向分布的。大约在2亿年前，地质学上叫做侏罗纪的时代，也就是陆地上恐龙这类身躯庞大的爬行动物盛行的时代，泛大陆分裂开来，北半球的那一块陆地叫北方古陆(也叫劳亚古陆) ，南半球的叫南方古陆(也叫冈瓦纳古陆) 。南北两块大陆分裂开来，中间出现一个古地中海，名叫特提斯海。它的位置就是现在的地中海和欧洲南部的山系、中东的山地，以及黑海、里海、高加索山脉，一直到中国的喜马拉雅山系等，是一片东西向的海洋，与泛大洋相通。当时还没有大西洋、印度洋，北美洲与欧洲之间(现在北大西洋的位置)是一条很窄的封闭的内海，当时气候炎热，海水很浅，沉淀了一些盐类、石膏等蒸发岩。印度洋的形成到了1.3亿年前，北大西洋从一个很窄的内海开裂扩大，它的东部与古地中海相通，西部与古太平洋相通，那时，南美洲与北美洲是分开的。随后南方古陆开始分裂，南美洲与非洲分开，两块大陆开裂漂移形成海洋，但与北大西洋并未贯通，海水从南面进出，是非洲与南美洲之间的一个大海盆。南方古陆的东半部也开始破碎分开，使非洲同澳大利亚、印度、南极洲分开，这两者之间出现了最原始的印度洋。大西洋的形成大西洋不断在开裂、扩大并加深，到9000万年前，大西洋南北贯通了，开始是表层海水可以南北交流，底部仍有一片高地阻隔，北部大西洋同地中海相通，南部地中海与太平洋相通，一直到7000万年前，南北才完全贯通。大西洋已扩张到几千千米宽，洋底的深度也达到5000米，大西洋形成了。大西洋与北冰洋的贯通，是5000万年前的事。这段时间里，印度与澳大利亚南极大陆分开，从而产生了爪哇海盆，印度向北漂移，在6500万年前，开始是快速的，每年移动10厘米，长驱北上一直漂移了8000千米的距离，向亚洲大陆撞去。印度北移，非洲大陆向北，古地中海先后消失，残留的海盆形成现在的地中海、黑海、里海，古地中海大部分被挤压升高为一系列的山脉，成为地球上最复杂高大的山脉带。因此，世界海洋中，太平洋是最古老的海洋，是泛大洋演化发展的结果。大西洋、印度洋是年轻的新生的海洋，大西洋形成到现在这样的面貌，只有五六千年的历史，而印度洋的形成，年龄更小一些。直至今日随着地球深部的运动，大陆海洋仍在变化之中。

原始海洋是怎么形成的？

这要先说海的形成。一般指约在46亿年前刚从太阳星云形成的地球。初形成的地壳较薄，而地球内部温度又很高，因此火山爆发频繁，从火山喷出的气体，构成地球的还原性大气。水是原始大气的主要成分，原始地球的地表温度高于水的沸点，所以当时的水都以水蒸气的形态存在于原始大气之中。地表不断散热，水蒸汽被冷却又凝结成水。以后地球内部温度逐渐降低，地面温度终于降到沸点以下，于是倾盆大雨从天而降，降落到地球表面低凹的地方，就形成了江河、湖泊和海洋。科学家称那时的海洋为原始海洋。原始海洋盐分较低，而有机物质却异常丰富。当时由于大气中无游离氧，因而高空中也没有臭氧层阻挡，不能吸收太阳辐射的紫外线，所以紫外线能直射到地球表面，成为合成有机物的能源。此外，天空放电、火山爆发所放出的能量、宇宙间的宇宙射线，以及陨星穿过大气层时所引起的冲击波等，也都有助于有机物的合成。但其中天空放电可能是最重要的，因为这种能源所提供的能量较多，又在靠近海洋表面的地方释放，在那里它作用于还原性大气，所合成的有机物质，很容易被雨水冲淋到原始海洋之中，使原始海洋富含有机物质，成了“生命的摇篮” 。高起来的地区变成陆地。原始地球原始海洋原始地球：大约在50亿年前的原始地球，天空烈日似火，电击雷轰；地面熔岩滚滚，火山喷发。这种自然现象成了生命起源的"催生婆" 。巨大的热能，促使原始地球各种物质激烈地运动和变化，孕育着生机。原始海洋：原始地球由于不断散热，灼热的表面逐渐冷却下来，原来从大地上跑到天空中去的水，凝结成雨点，又降落到地面，持续了许多亿年，形成了原始海洋。在降雨过程中，氢、二氧化碳、氨和烷等，有一部分带入原始海洋；雨水冲涮大地时，又有许多矿物质和有机物陆续随水汇集海洋。广漠的原始海洋，诸物际会，气象万千，大量的有机物源源不断产生出来，海洋就成了生命的摇篮。最早出现的地壳，应该与现代海洋底部的岩石相似，是硅镁质的。人们这样推断，理由是月球的月壳就是如此。地壳一出现，似乎就不是完整的圆球壳体，而是像碎裂的鸡蛋壳一样，分成了几个板块。由于当时的地壳很薄，因此板块的边缘非常脆弱。科学家们猜测，形成陆地硅铝层的物质，就是从那里涌出的。两个板块相互碰撞，其中的一方难以力敌，便俯冲下降，到达地幔附近时，板块在高温下熔化，熔融的产物轻者上浮，重者下沉。上浮到地表的物质主要是硅铝质的，冷却后又变成地壳的一部分。当板块继续挤压时，比重轻的硅铝质地壳不会被带到地下，于是便褶皱成为山脉的雏形。长期产生的硅铝质物质积累在某个位置，就形成了最早高过海面的陆地。

广阔的海洋美丽而又壮观，但你是否知道，地球最初形成的时候，并没有河流和海洋，大气层里的水分也很少，即使有一些，也随着其他气体分子蒸发了。地球上后来的水是与原始大气一起由地球内部产生的。在早期，地壳才固结不久，地球内部全是“岩浆海洋”，火山喷发此起彼伏，带出了大量的水汽直冲九霄，聚集成无比巨厚的云层。随着地球逐渐变冷，当水蒸气超过其饱和点时，就开始凝结成水滴、冰晶。从而就引发了“排山倒海 ”的狂风暴雨，一“下”就是几百年、几千年。雨水不停地流向低洼处，年复一年，日复一日，原始海洋就这样诞生了。此时的大洋水不仅严重缺氧，而且含有大量的火山喷发酸性物质，如HCL、HF 、CO2等，具有较强的溶解能力。根据科学家对化石的研究，大约在39亿年前就形成了原始海洋。

从规模上来看，原始海洋的面积远没有现代海洋这么大。据估算，它的水量只有现代海洋的10%左右。后来，由于贮藏在地球内部的结构水的加入，原始海洋才逐渐壮大，形成了蔚为壮观的现代海洋。原始海洋中的水不像现代海水一样又苦又咸。现代海洋海水中的无机盐，主要是通过自然界周而复始的水循环，由陆地带入海洋而逐年增加的。可是，原始海洋中的有机大分子非常丰富，是现代海洋所无法企及的。

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