海水是如何到達(dá)地幔的？

地球上的海水是從哪里來的呢？ 很早以前，人們一直認(rèn)為海水是地球本身就有的。當(dāng)?shù)厍驈脑继栃窃浦心鄢鰜頃r(shí)，便攜帶有這部分水。起初它們以結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水等形式存在于礦物和巖石之中。這種“初生水”的說法沒有科學(xué)依據(jù)，無法立足，因?yàn)槿藗?/p>

海底是漏的，僅僅通過海水自身的向下滲透，是不可能到達(dá)地幔的。必須在一定條件下先與各種礦物結(jié)合成含水礦物，然后再以固體礦物的形式通過板塊俯沖向地球深部輸送。包含著大量含水礦物的洋殼碎塊被運(yùn)送到地幔深處，使得這些含水礦物能夠到達(dá)地幔并在地幔中儲(chǔ)存下來。

世界最深的的海溝是馬里亞海溝，根據(jù)科學(xué)家的研究，這個(gè)海溝所在的太平洋板塊，和菲律賓板塊之間，發(fā)生了碰撞。然后海水就在這個(gè)兩個(gè)板塊的運(yùn)動(dòng)中，被吸到地球的里面。我們知道，地球是有結(jié)構(gòu)之分的。越里面溫度越高，所以這些海水被沖到地幔時(shí)

地幔中有水，那么這些水又是從哪里來的呢？答案你可能想不到！原來，大部分的地幔水來自地球表面的海洋。你也許會(huì)感到奇怪，海洋與地球內(nèi)部的地幔之間相隔甚遠(yuǎn)，中間還夾著地殼，液態(tài)的海水又是怎么跑到地幔中去的呢？有關(guān)海水是怎么到達(dá)地幔中的問題，近年來激發(fā)起了科學(xué)家對(duì)地球深部水循環(huán)研究的極大興趣！

第一，“薄薄的”地殼是相對(duì)而言的，據(jù)探測(cè)地殼最薄處也有5km； 第二，深海壓強(qiáng)很大，海水的沸點(diǎn)也大大升高（每10.3m增加一個(gè)大氣壓）； 第三，地幔溫度高，并不意味著地殼溫度高，一方面因?yàn)閹r石導(dǎo)熱性能不好，另一方面地殼與地幔中間其實(shí)還有一

盡管我們已經(jīng)知道，海底是漏的，但毫無疑問，僅僅通過海水自身的向下滲透，它們是不可能到達(dá)地幔的，地幔中也絕無水流。地球表面的水要想輸運(yùn)到深部地幔中，還必須在一定條件下先與各種礦物結(jié)合成含水礦物，然后再以固體礦物的形式通過板塊俯沖向地球深部輸送。在大洋板塊向板塊俯沖的過程中，包含著大量含水礦物的洋殼碎塊被運(yùn)送到地幔深處，使得這些含水礦物能夠到達(dá)地幔并在地幔中儲(chǔ)存下來。

在愛奧尼亞海域附近有一個(gè)無底洞,這里每天都會(huì)向下吸入三萬噸海水,就像地球上的一個(gè)漏斗一樣,將地球表面的海水源源不斷的吸入地表下面,但他卻一直沒有

當(dāng)然，在地幔的不同區(qū)域，由于溫度壓力存在著差異，水與地幔礦物結(jié)合的形式也不同，這就造就了地幔中多種類型含水礦物的存在。更有趣的是，科學(xué)家通過地震波研究發(fā)現(xiàn)，水不僅能到達(dá)下地幔，甚至可能到達(dá)距地面約2900千米處的下地幔底部與地核的分界處呢！

1、海底是地殼的一部分，很薄，大概幾公里厚，而下面是地幔，地幔上部分有一個(gè)軟流層，里面全是巖漿，這些巖漿的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于全部海水，根本不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的。 2、地殼壓在地幔上，對(duì)下面的巖漿是一種壓力。所以任何火山的巖漿都是在很大壓力下

擴(kuò)展閱讀，以下內(nèi)容您可能還感興趣。

北京：地下大洋不解決水資源問題?

北京：地下大洋不解決水資源問題

中美科學(xué)家解析“北京異?！钡叵麓笱鬅o法直接利用

www.thebeijingnews.com · 2007-3-12 11:38:10 · 來源： 新京報(bào)

　　“北京異?！保═heBeijinganomaly），圣路易斯華盛頓大學(xué)的邁克爾·維瑟遜636f70797a686964616f31333332626137在其最近的一篇論文中發(fā)明了這樣一個(gè)術(shù)語。這篇論文發(fā)表在《美國地球物理學(xué)會(huì)》上，由維瑟遜領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組完成。論文中描述，在東亞地區(qū)，在700千米至1400千米的地幔深處，發(fā)現(xiàn)了大量的水。觀測(cè)結(jié)果表明，北京地區(qū)的這種地幔中含水的現(xiàn)象尤為明顯。換句話說，北京，這座水資源日益緊張的城市之下，潛藏著一個(gè)海洋。

“挪亞洪水”藏在北京？

維瑟遜的研究成果發(fā)表后，引起公眾的興趣：難道北京地下的大洋就是當(dāng)年“挪亞洪水”的遺跡嗎？

　　亞洲東部地下數(shù)百公里的深處，一個(gè)奇怪的信號(hào)已經(jīng)連續(xù)發(fā)送了數(shù)億年。解讀這個(gè)信號(hào)的結(jié)果令科學(xué)家大吃一驚：歐亞板塊的東部，太平洋板塊的邊緣，存在著一個(gè)巨大的海洋?？茖W(xué)家估算了這個(gè)大洋的面積與水量，發(fā)現(xiàn)它竟然與北冰洋大致相當(dāng)。

　　這個(gè)信號(hào)就是地震波，一種由地震震源發(fā)出在地球內(nèi)部傳播的波。美國圣路易斯華盛頓大學(xué)的地震學(xué)家邁克爾·維瑟遜（Michael Wysession）與加州大學(xué)的另一位研究者耶西·勞倫斯（JesseLawrence）組成的研究小組就是這個(gè)奇怪信號(hào)的解讀者。

　　一開始，邁克爾·維瑟遜等研究者只是在觀測(cè)地震波穿過地幔的過程。研究小組陸續(xù)分析了60多萬份地震圖表，發(fā)現(xiàn)其中有8萬份圖表顯示，地震波有異常情況，受到了干擾。而這種干擾來自水對(duì)波的影響。研究者們因此得出結(jié)論，在穿越地幔的過程中，一些地震波途徑了一個(gè)非常特別的區(qū)域。為此，維瑟遜等研究者還專門制作了地震波的3D模型，分析地震波的變化情況。這一模型清楚地勾勒出了地震波呈現(xiàn)的曲線形：由強(qiáng)變?nèi)酰缓笤僦饾u加強(qiáng)。數(shù)據(jù)顯示，地震波變?nèi)醯奈恢弥饕窃跂|亞：從印度尼西亞一直延伸至俄羅斯北端。

　　地幔構(gòu)造研究主要通過對(duì)地震波的分析來進(jìn)行。通過測(cè)定地震波的傳播速度、強(qiáng)度，科研人員就能給地球的地殼及地幔做一個(gè)計(jì)算機(jī)軸向斷層掃描（CAT）。當(dāng)然，僅應(yīng)用地震波就希望探測(cè)到地下深處的各種動(dòng)態(tài)情況，并不是件容易的事情?？茖W(xué)家還需要結(jié)合地幔溫度變化、地下物質(zhì)（比如礦藏）分布對(duì)地震波造成的影響。

　　此次，維瑟遜研究小組綜合考慮了地震波衰減的情況。地震波起伏不平的波動(dòng)，可以讓我們知道這個(gè)地區(qū)的巖石硬度如何。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，維瑟遜指出，地震波在一個(gè)巖石相對(duì)脆弱的區(qū)域逐漸變?nèi)酢＿@個(gè)區(qū)域富含水分，能迅速減弱地震強(qiáng)度。根據(jù)這一區(qū)域的范圍，維瑟遜推斷它所含有的總水量可能相當(dāng)于一個(gè)北冰洋。需要強(qiáng)調(diào)的是，這些可能存在的水體并不像我們?nèi)粘Ｋ姷牡乇硭?，呈現(xiàn)液態(tài)，能夠自由流動(dòng)。它們被封閉在地下700千米到1400千米的巖石之中。

　　維瑟遜的研究成果也帶來一些有趣的想象。他抱怨說論文發(fā)表后，自己收到了無數(shù)電子郵件，相當(dāng)部分讀者迫切想知道，當(dāng)年是否就是這些水體，造成了挪亞時(shí)代的大洪水。“它不是真正的大洋，只是含有水分的巖石———而且可能的含水量不到0.1%.”不過盡管含水量只有不到0.1%，但是如果這些水能被“釋放”出，總量卻是驚人的。維瑟遜設(shè)想了一個(gè)利用這些水資源的方法：把這些位于地下700千米深處的巖石開采出來，并在密閉容器中加熱，這時(shí)巖石中的水分就會(huì)蒸發(fā)，可供收集利用。

　　維瑟遜表示在此前對(duì)地球深處的探索中，從未發(fā)現(xiàn)過此類現(xiàn)象。他將這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的地下結(jié)構(gòu)稱之為“北京異?！薄?yàn)樗l(fā)現(xiàn)在北京附近的地幔中地震波的衰退表現(xiàn)出最大值。衰退值越大，這個(gè)地區(qū)下面便越潮濕。

　　這就說明在北京的地下深處，巖石的含水量最為豐富。

　　地球內(nèi)部的管道泄漏

　　連日來，中科院地質(zhì)與地球物理研究所一些研究人員的談話中也時(shí)不時(shí)涉及到北京附近地質(zhì)結(jié)構(gòu)的一些特殊現(xiàn)象。事實(shí)上，中國的科研人員并不是第一次聽到“北京異常”這個(gè)新詞。去年，在北京大學(xué)舉行的地球物理科學(xué)研討會(huì)上，中國學(xué)者首次聽到維瑟遜使用了這個(gè)新名詞———不過那只是在學(xué)術(shù)范圍內(nèi)的一點(diǎn)小轟動(dòng)而已。

　　中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的研究員龐忠和一直在做有關(guān)水資源的研究。

　　在了解了維瑟遜的研究工作后，他迅速與之取得了聯(lián)系，并向其通報(bào)了自己在去年發(fā)表的一篇英文論文。

　　這篇發(fā)表在《地球化學(xué)探索》上的論文關(guān)注的就是地球深部水循環(huán)的問題。我們生活在地球表層，看到的也只是地球表層的水循環(huán)。事實(shí)上，水循環(huán)與碳循環(huán)一樣，一直深入到地球內(nèi)部。只是水在地球內(nèi)部的循環(huán)速度比在地球表層系統(tǒng)中循環(huán)的速度慢得多。龐忠和指出，地殼中有水是個(gè)常識(shí)，上地幔100千米以內(nèi)有水在科學(xué)上也講得通。不過維瑟遜所說的700千米以下屬于地幔深部，這是目前科學(xué)技術(shù)手段下無法觀測(cè)的深度?？茖W(xué)家現(xiàn)在只能用波的辦法，收集天然地下波，借此對(duì)地下的情況進(jìn)行分析。

　　所以，嚴(yán)格地說，北京地區(qū)地幔深處有水只是一種科學(xué)推斷。然而，這種科學(xué)推斷卻對(duì)地球動(dòng)力學(xué)和地球演化研究有一定幫助。

　　此前，國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）曾展開對(duì)全球大氣降水中的同位素監(jiān)測(cè)，提供了詳盡的水和大氣中水同位素情況。這一項(xiàng)目的研究對(duì)象，包括氧的較重穩(wěn)定同位素18O.研究人員發(fā)現(xiàn)，在環(huán)太平洋，特別是日本與菲律賓一帶，大氣水（包括在地面及以上循環(huán)的水）的PH值偏小，呈弱酸性，同時(shí)，水中所含有的氧的較重同位素18O較正常水平偏高。究竟是什么原因使日本、菲律賓一帶的大氣水呈現(xiàn)這些特異情況呢？

　　龐忠和解釋說，地球深部水循環(huán)是一個(gè)整體過程：*板塊俯沖到海洋底部時(shí)，將大量的海水帶入*板塊之下，并逐漸沖到了下地幔。這并不是一個(gè)封閉的過程，而是開放的，水在從板塊邊緣到達(dá)地幔的路上，可能會(huì)出現(xiàn)“泄漏”。

　　而那些富含同位素18O的大氣水就是來自于巖漿中的水。

　　這便意味著北京以東的地區(qū)，在地球深部水循環(huán)過程中，一些水以巖漿水的形式被泄漏了出來。另外，龐忠和等研究人員還發(fā)現(xiàn)，在日本俯沖帶的火山面里有大量的熱泉。熱泉樣本甚至可以達(dá)到24％。這些大量出現(xiàn)的熱泉，就是泄漏的巖漿水?！熬S瑟遜抓住的是最后到達(dá)目的地的那部分水，而我們觀測(cè)到的是在這個(gè)運(yùn)輸過程中水的泄漏情況。整個(gè)過程就相當(dāng)于地球深部水循環(huán)所用的管道，出現(xiàn)了泄漏?！饼嬛液陀昧艘粋€(gè)簡(jiǎn)單的比喻。

　　板塊運(yùn)動(dòng)在作祟

　　究竟是什么原因造成了地幔內(nèi)部活動(dòng)的這個(gè)異常情況？

　　維瑟遜等科研人員推斷，如果地幔深處真的含有水，那么最大的可能還是板塊運(yùn)動(dòng)在“作祟”。*板塊、海洋板塊始終處于相互運(yùn)動(dòng)過程中。在東亞一帶，太平洋板塊與*板塊在這個(gè)過程中相互擠壓，海洋板塊俯沖到*板塊以下。大量的海水因此深入地下，并進(jìn)而俯沖到了下地幔以下。

　　20世紀(jì)60年代關(guān)于“海洋—*板塊”的碰撞過程已經(jīng)有了一些基本結(jié)論。隨后，科學(xué)研究人員根據(jù)震源分布和地殼上地幔構(gòu)造的研究結(jié)果得出一些新的認(rèn)識(shí)，“海洋—*板塊”的碰撞過程是由海洋的整個(gè)巖石圈向*板塊的上地幔俯沖。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所張毅剛研究員表示，一般來說，“海洋—*板塊”俯沖過程中，海洋板塊甚至可以深入到地下660千米的地幔深處。因此，地下700千米以上部分巖石含水的現(xiàn)象也早已有了科學(xué)定論。

　　大量地震觀測(cè)資料表明，地下410千米和660千米的地震波速度間斷面是兩個(gè)全球性的上地幔構(gòu)造，它們之間的區(qū)域被稱為“地幔過渡帶”。地殼和上地幔在俯沖的過程中，由于礦物的化學(xué)作用或是摩擦生熱，可以引起周圍介質(zhì)的變化或部分熔融。因此，人們對(duì)俯沖板塊和上地幔間斷面410千米和660千米的相互作用進(jìn)行了大量的研究。研究人員還發(fā)現(xiàn)，410千米至660千米之間的地幔轉(zhuǎn)換帶的水的質(zhì)量百分比為0.1至0.2wt%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上地幔的含水量?！八裕蒯Ｖ杏兴?。地幔水含量比海洋中的水量還大?！睆堃銊偙硎具@種地幔中含水的認(rèn)識(shí)，一般只限于在地幔下面660千米深處。而被維瑟遜命名為“北京異?！钡南碌蒯：畢^(qū)域，還是科學(xué)界的首次發(fā)現(xiàn)?！?00千米深處以下的情況就更復(fù)雜了”張毅剛還無法給出“北京異常”的一個(gè)準(zhǔn)確原因。

　　當(dāng)然，對(duì)于張毅剛的看法，龐忠和也并不是完全認(rèn)同。在龐忠和看來，造成“北京異常”現(xiàn)象的原因完全可以用維瑟遜等人的板塊運(yùn)動(dòng)學(xué)說來解釋。畢竟地球運(yùn)動(dòng)構(gòu)造過程中，主要是板塊運(yùn)動(dòng)所形成的。

地震波3D模型顯示亞洲東部的地下存在一個(gè)巨大的水體。

地下水循環(huán)成因示意圖。亞歐板塊和太平洋板塊發(fā)生碰撞，亞歐板塊插入太平洋板塊下部，并帶入大量海水。這些海水中的一部分逃逸出，成為熱泉，另一部分則造成了北京地區(qū)的“地下大洋”。

城市的擴(kuò)張使北京的水資源日益緊張，但地下大洋的發(fā)現(xiàn)并不能解決這一問題。

　　■關(guān)注

地幔水解決水資源問題？

　　地幔含水。

　　即使不考慮被命名為“北京異?！?，那些深達(dá)700千米以下的地幔水，我們也還可以想象660千米以上地幔及地殼中的巨大水量。

　　那么，這些地幔中的水究竟有什么作用呢？它們是否有助于解決華北地區(qū)水資源緊張的現(xiàn)狀呢？

　　地球表面的70%被水覆蓋。這些水有著許多的作用，其中一項(xiàng)就是作為潤滑劑，從而使得*板塊移動(dòng)的過程更為“順暢”。“看看我們的姐妹星———金星。”維瑟遜在文章中指出，由于金星內(nèi)部非常熱，因此無法保留液態(tài)水，顯得異常干燥。所以，金星地殼系統(tǒng)是封閉的，沒有板塊構(gòu)造。由此可知，水對(duì)于地球的板塊運(yùn)動(dòng)來說是必不可少的。

　　而在地幔中的水一般被“攪拌”進(jìn)巖石中?？茖W(xué)研究表明，在地下410千米的深處，由于巨大的壓力作用，地幔的巖石已經(jīng)出現(xiàn)了復(fù)雜的物理過程。巖石在這里可能發(fā)生了部分熔融，大量水的介入可能對(duì)于地幔礦物的相變和力學(xué)強(qiáng)度產(chǎn)生很大影響。因?yàn)闊嵋号c成礦有著緊密的聯(lián)系，而水是熱液中的重要組成部分，所以在龐忠和看來，“北京異?！爆F(xiàn)象中的地幔水能給熱液礦床的研究提供寶貴的線索。

　　在漫長(zhǎng)的地球演化史中，最早形成地球的物質(zhì)中有2%的重量是水，但在今天表層系統(tǒng)中的水只占地球重量的0.02%.科學(xué)家推測(cè)除去逸失外，其余的水分應(yīng)當(dāng)還留在地球的深部。所以，地幔中含有異常豐富的水資源。有科學(xué)家估計(jì)，地球下地幔中儲(chǔ)存的水就相當(dāng)于地表大洋總水量的50倍。不過如此龐大的水量卻無法成為日常用水。龐忠和指出，由于受到目前研究能力的*，我們無法直接觀察到地幔巖石樣本，因此只能依靠推測(cè)來了解地幔內(nèi)發(fā)生的情況。在這種情況下，討論如何開發(fā)利用地幔水資源顯然為時(shí)過早。

　　即使人類有能力直接開采地幔水，其成本也將是驚人的?！奥牭奖本┫旅嬗袀€(gè)大洋的消息，可別高興得太早，因?yàn)槟桥c我們的生活用水無關(guān)?！?p>　　■延伸

北京的水資源并不寬裕

　　北京市屬海河流域，是300多萬年前由永定河和潮白河沖積形成的傾斜平原。北京市的水資源主要儲(chǔ)存在第四系松散孔隙含水層中。東到西分布有薊運(yùn)河、潮白河、北運(yùn)河、永定河和大清河5大水系。

　　北京市國土資源局的資料顯示，北京地區(qū)地下水平原區(qū)深度150米以上的第四系孔隙水的儲(chǔ)存量，至1997年底為650.83億立方米，其中城區(qū)及近郊區(qū)約99.26億立方米。

　　北京地下水天然資源量39.51億立方米，其中平原區(qū)29.61億立方米。北京地下水開采資源量為26.33億立方米，其中平原區(qū)地下水多年平均開采資源為24.55億立方米，山區(qū)地下水資源年開采量1.5億至2億立方米。北京市人均水資源占有量?jī)H約300立方米，是全國平均水平的1/8，是世界人均水平的1/30，遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的人均1000立方米下限。

　　北京市水利局曾根據(jù)1997年至2001年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，調(diào)查得出北京全市水污染的總體情況。全市年污水排放量高達(dá)12億立方米，其中市區(qū)就有8億立方米。水污染一定程度上加劇了北京市水資源緊張的局面。

　　在過去的數(shù)百年中，如何保證北京的城市供水始終是個(gè)重要問題。在古代，引水工程就是保證北京地區(qū)供水的重要措施。公元1205年（金章宗泰和五年），城西北郊玉泉山流泉下游的翁山泊（昆明湖前身），就已被開渠引水向東南以接高梁河上游，從而補(bǔ)充了北京城的水源。不久，南水北調(diào)工程也即將發(fā)揮其重要作用，解決北京水資源緊張的問題。南水北調(diào)中線工程將在房山區(qū)北拒馬河進(jìn)入北京境內(nèi)，終點(diǎn)至頤和園團(tuán)城湖，全長(zhǎng)約80千米，工程建成后每年可向京城供水12億立方米。但專家表示，引來的長(zhǎng)江水不能完全讓北京“解渴”。對(duì)此，龐忠和認(rèn)為確實(shí)能解決北京水資源緊張的問題，然而這樣的解決方案也是付出了巨大代價(jià)才換得的。要緩解北京用水問題還要從節(jié)水做起。

　　■新知補(bǔ)丁

第四系松散孔隙含水層

　　在地殼發(fā)展過程中所形成的各種成層巖石（包括松散沉積層）及其間的非成層巖石的系統(tǒng)總稱，叫做地層系統(tǒng)。地層系統(tǒng)分類的第一級(jí)是“宇”，分為太古宇、元古宇和顯生宇。顯生宇又可分為古生界、中生界和新生界。

　　新生界則被分為古近系、新近系和第四系。第四系是新生代的最后一個(gè)系，也是地層系統(tǒng)的最后一個(gè)系。所以，第四系是最接近地表的一個(gè)地層。在這一系的松散沉積孔隙中含有大量水分，稱“第四系松散孔隙含水層”。

海水是從哪兒來的?

海水是固有的，也可以說是從地面滲入的。

起初，科學(xué)家們堅(jiān)信，海水是地球固有的。它們開始以結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水等形式貯存在礦物和巖石之中。以后，隨著地球的不斷演化，它們便從礦物、巖石中釋放出來，成為海水的來源。然而，一些科學(xué)家卻有不同看法。

這些“初生水”就是從地面滲入的。近代興起的天體地質(zhì)研究表明，在地球的近鄰中，無論是距太陽最近的金星、水星，還是距太陽更遠(yuǎn)一些的火星，都是貧水的，唯有地球得天獨(dú)厚，擁有如此大量的水。

所有這些，都讓科學(xué)家倍感奇怪，紛紛探討地球水的真正來源。其實(shí)，所有這些觀點(diǎn)還都是猜測(cè)，離真正揭開地球水源之謎的日子還很遙遠(yuǎn)。

擴(kuò)展資料：

海水的含鹽量非常高，被稱之為鹽的“故鄉(xiāng)”，其中90%左右是氯化鈉，也就是食鹽。另外還有氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂、鉀、碘、鈉、鎳等元素。氯化鎂味道是苦的，加上比重大的氯化鈉，因此，海水喝起來是咸而苦的。

頻繁的雨水匯集成江水、河水，江河水通過流水匯入海洋。這些流水在匯入大海的過程中，經(jīng)過各種巖石和土壤，不斷沖刷，使其分解產(chǎn)生出各種鹽類物質(zhì)。隨著海水的不斷蒸發(fā)，鹽的濃度也越來越高。

如果世界上所有海洋的水都蒸發(fā)干了，海底會(huì)堆積出約60米厚的鹽層；如果將海水中的鹽全部提取出來平鋪在陸地上，陸地的高度可增加153米。

參考資料來源；百度百科-海水

大西洋是怎么形成的呢？

2億年前地球的陸地是在一起的，然后*出現(xiàn)漂移的情況，在不斷的變化到了9000萬年前，開始是表層海水可以南北交流，底部仍有一片高地阻隔，有橫亙幾千里公里的大海嶺，海嶺是上地幔頂部的軟流層里的巖漿的一個(gè)溢出口，當(dāng)巖漿被海水冷卻之后就形成了巖石（簡(jiǎn)而言之就是海嶺在不斷生成著巖石），海嶺不斷地生成著巖石，導(dǎo)致了新的巖石把舊的巖石向兩邊推移，久而久之，大西洋的海底面積不斷擴(kuò)大，北部大西洋同地中海相通，南部地中海與太平洋相通，一直到7000萬年前，南北才完全貫通。大西洋已擴(kuò)張到幾千千米寬，洋底的深度也達(dá)到5000米，大西洋形成了。

大西洋與北冰洋的貫通，是5000萬年前的事。這段時(shí)間里，印度與澳大利亞南極*分開，從而產(chǎn)生了爪哇海盆，印度向北漂移，在6500萬年前，開始是快速的，每年移動(dòng)10厘米，長(zhǎng)驅(qū)北上一直漂移了8000千米的距離，向亞洲*撞去。印度北移，非洲*向北，古地中海先后消失，殘留的海盆形成現(xiàn)在的地中海、黑海、里海，古地中海大部分被擠壓升高為一系列的山脈，成為地球上最復(fù)雜高大的山脈帶。

因此，世界海洋中，太平洋是最古老的海洋，是泛大洋演化發(fā)展的結(jié)果。大西洋、印度洋是年輕的新生的海洋，大西洋形成到現(xiàn)在這樣的面貌，只有五六千年的歷史，而印度洋的形成，年齡更小一些。直至今日隨著地球深部的運(yùn)動(dòng)，*海洋仍在變化之中。大西洋底形成了大洋。 主要依據(jù)是：海底擴(kuò)張學(xué)說；板塊構(gòu)造學(xué)說。

大西洋(Atlantic Ocean)，是世界第二大洋，占地球表面積的近20%，原面積8221.7萬平方千米，在南冰洋成立后，面積調(diào)整為7676.2萬平方千米，平均深度3627米，最深處波多黎各海溝深達(dá)9219米。從赤道南北分為北大西洋和南大西洋。北面連接北冰洋，南面則以南緯66度與南冰洋接連，東面為歐洲和非洲，而西面為美洲。e79fa5e98193e4b893e5b19e31333366303761大西洋的中文名稱，最早來自于萬歷十一年(1583年)意大利傳教士利瑪竇的《山海輿地全圖》。

海水的來歷是什么？

一直以來，人們普遍都認(rèn)為，海水是地球本身所固有的。當(dāng)?shù)厍驈脑继栃窃浦心鄢鰜淼臅r(shí)候，便攜帶著這部分水。起初它們只是以結(jié)構(gòu)水、結(jié)晶水等形式存在于礦物和巖石之中。后來，隨著地球的不斷演化，輕重物質(zhì)的分離，它們便逐漸從礦物、巖石中釋放出來，成為海水的來源。據(jù)此，一些人認(rèn)為，這些水便是從地球深部釋放出來的“初生水”。

然而，事情的進(jìn)一步發(fā)展卻大大超出了當(dāng)時(shí)人們的想象力：當(dāng)人們對(duì)這種所謂的火山“初生水”進(jìn)行同位素研究時(shí)，卻意外地發(fā)現(xiàn)，它們是由與地面水e799bee5baa6e79fa5e98193e78988e69d8331333431363533具有十分相似的同位素組成的，結(jié)果表明，它們實(shí)際上只不過是滲入地下然后又重新循環(huán)到地表的地面水。

有人認(rèn)為，地球上的水，至少是大部分水，不是地球所固有的，而是撞入地球的彗星帶來的。近年，美國伊阿華大學(xué)的一些科學(xué)家，從人造衛(wèi)星發(fā)回的數(shù)千張地球大氣紫外輻射照片中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的事實(shí)：在圓盤狀的地球圖像上總有一些奇怪的小黑斑。每個(gè)小黑斑大約只存在二三分鐘，面積卻很大，約有2000平方千米。經(jīng)過仔細(xì)檢測(cè)分析后，他們一致認(rèn)為，這些斑點(diǎn)是一些由冰塊組成的小彗星沖入地球大氣層造成的，是這種隕冰由于摩擦生熱轉(zhuǎn)化成水蒸氣的結(jié)果。從照片還可估算出每分鐘約有20顆這種小彗星進(jìn)入地球，若其平均直徑為10米，則每分鐘就有1000立方米水進(jìn)入地球，一年即可達(dá)0.5立方千米左右。據(jù)此可以推論，自地球形成至今的46億年中，將有23億立方千米的彗星水進(jìn)入地球。這個(gè)數(shù)字顯然大大超過現(xiàn)有的海水總量。因此，伊阿華大學(xué)的科學(xué)家們的意見是否可靠，還有待驗(yàn)證。

另一些科學(xué)家相信水是地球固有的。他們指出，雖然有證據(jù)表明火山蒸氣與熱泉水是主要來自地面水的循環(huán)，但卻不排斥其中可能混有少量真正的“初生水”。據(jù)計(jì)算，如果過去的地球一直維持與現(xiàn)在火山活動(dòng)時(shí)所釋放出來水汽總量相同的水汽釋放量，那么幾十億年來的累計(jì)總量將是現(xiàn)在地球大氣和海洋總體積的100倍。所以他們認(rèn)為，其中99%是周而復(fù)始參加不斷循環(huán)的水，但卻有1%是來自地幔的“初生水”。而正是這部分水構(gòu)成了海水的來源。

還有一部分學(xué)者認(rèn)為，因?yàn)榈厍驐l件適中，才能使原有的水能夠長(zhǎng)期保存下來。因此，他們認(rèn)為，不能從地球近鄰目前的貧水狀態(tài)來推論地球早期也是貧水的。

總之，至今為止，關(guān)于海水來源的爭(zhēng)論，仍然有很多種意見一直相持不下。要想揭開謎底，仍然需要很長(zhǎng)的時(shí)間和付出艱辛的努力。

電磁波在海水中的應(yīng)用舉例？？

　　電磁波在海水中的衰減十分迅速，但頻率極低的電磁波在海水中的衰減就要慢得多。例如，頻率低于10赫的電磁波，在海水中的穿透深度可達(dá)5000米，可用于陸地對(duì)大洋深處的潛艇通訊和海底地殼物理探礦。電磁學(xué)在海洋研究中的應(yīng)用摘要：隨著電磁波中的超長(zhǎng)波用于對(duì)潛艇通訊，和極長(zhǎng)波用于對(duì)大洋深處核潛艇通訊的要求，各國相繼開始研究海水的電磁特性和電磁波在海洋中的傳播規(guī)律。19世紀(jì)70年代以來，已經(jīng)開始將電磁波中的極長(zhǎng)波用于探測(cè)研究海底巖石圈的地質(zhì)構(gòu)造和探礦。海洋中海天然電磁場(chǎng)和海水在地磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)，都會(huì)對(duì)水下通訊和地質(zhì)探制造成干擾，這又促使人們對(duì)海洋中的天e79fa5e9819331333332613736然磁場(chǎng)和感應(yīng)電磁場(chǎng)進(jìn)行更細(xì)致深入的研究。 關(guān)鍵字：電磁波；海洋電磁學(xué)；麥克斯韋方程組；海洋電磁場(chǎng)海洋電磁學(xué)主要研究海洋的電磁特性，海洋中的電磁場(chǎng)和電磁波的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和規(guī)律，及其在海洋科學(xué)、海洋通訊和海洋開發(fā)中的應(yīng)用的學(xué)科。經(jīng)過大學(xué)期間我們對(duì)電磁學(xué)的學(xué)習(xí)以及探究，我們應(yīng)該已經(jīng)具備研究一些海洋電磁學(xué)問題的能力了。過去，在學(xué)習(xí)電磁學(xué)的時(shí)候我們大都沒有聽過“海洋電磁學(xué)”這個(gè)詞，其實(shí)電磁學(xué)在一些海洋問題中的應(yīng)用和研究早在1832年就已經(jīng)開始進(jìn)行了，對(duì)于這一具有神秘性的課題我十分感興趣，本文就是對(duì)電磁學(xué)在海洋研究中的應(yīng)用進(jìn)行介紹和研究的。內(nèi)容包括海洋電磁學(xué)的發(fā)展、應(yīng)用、利用了什么樣的電磁學(xué)原理以及對(duì)這些原理的深入分析。 一、海洋電磁學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域 海洋中的各種鹽類幾乎完全解離，這使海水含有大量離子而成為導(dǎo)體。法拉第早在1832年就指出：在地磁場(chǎng)中流動(dòng)的海水，就象在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的金屬導(dǎo)體一樣，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。他在泰晤士河做過實(shí)驗(yàn)，但沒有得到預(yù)期的結(jié)果；但他指出，在英吉利海峽必定能測(cè)出。1851年，渥拉斯頓在橫過英吉利海峽的海底電纜上，檢測(cè)到和海水潮汐周期相同的電位變化，證實(shí)了法拉第的預(yù)言。由此開始了對(duì)海洋中的電磁現(xiàn)象的研究。隨著電磁波中的超長(zhǎng)波用于對(duì)潛艇通訊，和極長(zhǎng)波用于對(duì)大洋深處核潛艇通訊的要求，各國相繼開始研究海水的電磁特性和電磁波在海洋中的傳播規(guī)律。19世紀(jì)70年代以來，已經(jīng)開始將電磁波中的極長(zhǎng)波用于探測(cè)研究海底巖石圈的地質(zhì)構(gòu)造和探礦。海洋中海天然電磁場(chǎng)和海水在地磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)，都會(huì)對(duì)水下通訊和地質(zhì)探制造成干擾，這又促使人們對(duì)海洋中的天然磁場(chǎng)和感應(yīng)電磁場(chǎng)進(jìn)行更細(xì)致深入的研究。 電磁波在海水中傳播時(shí)激起的傳導(dǎo)電流，致使電磁波的能量急劇衰減，頻率愈高，衰減愈快。由麥克斯韋方程組可得出：兆赫以上的電磁波在海水中的穿透深度小于25厘米，海水對(duì)這種電磁波就成為很強(qiáng)的屏蔽層；而頻率低于10周/小時(shí)的電磁波，在海水中的穿透深度可達(dá)5000米。這樣，海洋就成為完全可穿透的了。這種極低頻的電磁波，可用于陸地對(duì)大洋深處核潛艇通訊和海底地殼物理探礦，是海洋電磁學(xué)研究的一項(xiàng)主要內(nèi)容。 海洋中主要的天然電磁場(chǎng)是地磁場(chǎng)，而占據(jù)地磁場(chǎng)99%以上的主磁場(chǎng)，幾乎全部起因于地核。另外，地球大氣電離層中發(fā)生的各種動(dòng)力學(xué)過程，包括來自太陽的等離子流和地球磁圈及電離層的相互作用，不斷產(chǎn)生頻率范圍很寬的電磁波。其中的周期為數(shù)分鐘以上的，能夠穿過海水而達(dá)到海底，再穿過海底沉積層，達(dá)到上地幔巖石圈甚至更深處。 海水和海底接觸處的電化學(xué)過程，巖石中的滲透過程，及海水在巖石中的擴(kuò)散作用等物理作用和化學(xué)作用，在海洋中也能產(chǎn)生電場(chǎng)，其強(qiáng)度可達(dá)100微伏/米。在浮游植物和細(xì)菌的聚集區(qū)，也發(fā)現(xiàn)有生物電場(chǎng)。 海水的各種較大尺度的運(yùn)動(dòng)，如表面長(zhǎng)波、內(nèi)波、潮汐和海流等，都能感應(yīng)出相應(yīng)的電磁場(chǎng)。研究海水各種尺度運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)，探求測(cè)量它們的方法，進(jìn)而通過電磁測(cè)量來了解海水的各種運(yùn)動(dòng)，也是海洋電磁學(xué)研究的一個(gè)重要方面。 陸地、艦艇和飛機(jī)與水下潛艇進(jìn)行無線電通訊時(shí)，所用的電磁波中的超長(zhǎng)波，波長(zhǎng)在萬米以上(頻率低于30千赫)。電磁波沿地球表面和高度為70～80公里的電離層所構(gòu)成的兩個(gè)同心反射層之間傳播，然后垂直透入海水，潛艇可在水面以下30米深處收到這種電磁波。 要從陸地上和藏在大洋深處的核潛艇通訊，比較可*的手段是極低頻電磁波(波長(zhǎng)在百萬米以上)。實(shí)驗(yàn)表明，潛航于120米深的核潛艇用300米長(zhǎng)的拖曳接收天線，能順利地收到4600公里遠(yuǎn)的極長(zhǎng)波指令。使用超長(zhǎng)波和極長(zhǎng)波對(duì)潛艇通訊，其優(yōu)點(diǎn)是不受磁爆、核爆炸和太陽黑子的影響。 裂隙中充滿海水的巖石和硫化礦物，都能使巖石的電導(dǎo)率增加兩個(gè)量級(jí)以上，可以用電磁波探測(cè)到，這是一種有效的探測(cè)手段。海底巖石圈的電導(dǎo)率與它的物理化學(xué)性質(zhì)、溫度和含水量等，均有關(guān)系。根據(jù)海底附近的電磁測(cè)量，推斷海底以下的上地幔巖石圈的電磁性質(zhì)，可用來研究海底巖石圈的結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)過程和海底巖基的運(yùn)動(dòng)及海底礦床的形成。二、海洋電磁學(xué)應(yīng)用原理分析 海洋電磁學(xué)中最為有代表性的物理學(xué)原理應(yīng)該說是電磁感應(yīng)原理了。法拉第電磁感應(yīng)定律：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比。由于通過導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象．自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙導(dǎo)體本身電流的變化．自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟電流的變化率成正比，對(duì)同一線圈，電流變化越快，自感電動(dòng)勢(shì)越大．我們知道海洋中的水有其一定規(guī)則式的流動(dòng)，勢(shì)必會(huì)與海洋地磁場(chǎng)或其他磁場(chǎng)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。值得一提的是麥克斯韋方程組是海洋電磁學(xué)經(jīng)常用到的依據(jù)。所以說電磁感應(yīng)原理在這流動(dòng)性很強(qiáng)的海洋中就會(huì)顯的格外常見。 大家可能會(huì)想起一項(xiàng)在海底勘探工作中經(jīng)常會(huì)碰到的一種技術(shù)——海底管道缺陷定位技術(shù)。技術(shù)人員利用超低頻電磁波作為示蹤源,建立磁場(chǎng)模型,并對(duì)示蹤信號(hào)的發(fā)射與接收?qǐng)D形進(jìn)行研究,從而精確定位海底管道內(nèi)層的泄漏點(diǎn)。在深海中一些石道、天然氣管道以及其他重要的輸送管道的維護(hù)與修復(fù)都會(huì)用到這項(xiàng)技術(shù)，現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為海下管道維護(hù)和海底勘探必不可少的科學(xué)工具了。.強(qiáng)大的通訊功能是電磁波的特性之一，其優(yōu)點(diǎn)是不受磁爆、核爆炸和太陽黑子的影響。這樣無論是海底還是空中的通訊都不會(huì)受到外界的干擾。我們最為熟悉的應(yīng)該是高中課堂上講過的用電磁波測(cè)量海水的深度實(shí)驗(yàn)，這是利用了低頻電磁波的高穿透能力，電磁波打到海水底部時(shí)發(fā)生反射，由于海水幾乎不會(huì)影響到電磁波的傳播路徑所以我們會(huì)在電磁波發(fā)射端接收到反射回來的電磁波，從而根據(jù)發(fā)射到接收經(jīng)過的時(shí)間去確定一定區(qū)域內(nèi)海水的深度。還有一些海洋科學(xué)有關(guān)電磁學(xué)原理的應(yīng)用，相對(duì)來說與我們的生活聯(lián)系不是很大我們這里就不做探討了，這樣有價(jià)值的物理學(xué)研究性科學(xué)是否說就是能象計(jì)算機(jī)一樣得到飛速的發(fā)展呢？三、海洋電磁學(xué)的發(fā)展前景 海洋科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)具備海洋科學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，能在海洋科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域從事科研、教學(xué)、管理及技術(shù)工作的高級(jí)專門人才。主要到海洋科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域從事科研、教學(xué)、管理及技術(shù)工作。對(duì)于海洋電磁學(xué)的發(fā)展，應(yīng)該是海洋科學(xué)的一項(xiàng)主導(dǎo)性的研究，因?yàn)橛刑嗟暮Ｑ罂茖W(xué)原理與電磁學(xué)密切相關(guān)了。所以我們可以這樣推斷：由于目前世界的主流在于資源的開發(fā)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展去帶動(dòng)國家綜合實(shí)力的提升，例如伊拉克的石油、意大利的鉆石，還有澳大利亞的羊毛等等。他們的特點(diǎn)在于有一支獨(dú)秀的地質(zhì)、環(huán)境資源。許多國家已經(jīng)注意到了這一現(xiàn)象，正在努力的發(fā)展自己的獨(dú)特產(chǎn)業(yè)。海洋是個(gè)大寶庫，地球上70%以上是海洋，所以我們說海洋科學(xué)的發(fā)展前景應(yīng)該是前途無量的，海洋電磁學(xué)作為其主導(dǎo)學(xué)科的發(fā)展前景亦不容小視。

聲明：本網(wǎng)頁內(nèi)容旨在傳播知識(shí)，若有侵權(quán)等問題請(qǐng)及時(shí)與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間刪除處理。TEL:177 7030 7066 E-MAIL:11247931@qq.com