放眼地球,地球表面其实可以简单地分为两个部分:陆地和海洋。不知道大家有没有想过这样一个问题:海水为什么会出现在海洋的位置。乍一听这个问题似乎有点可笑,但是细细琢磨,其中蕴藏着深刻的地质学原理。
俗话说人往高处走,水往低处流。简单来说就是,海水之所以会出现在海洋的位置,是因为海洋比陆地低,这就说明海洋和陆地它有很大的不同。二者究竟有什么不同呢?现如今地球上的海陆格局又是如何产生的呢?
首先我们来了解一下地球的结构,地球从里至外分为地核、地幔和地壳,而这个地壳又可以进一步分为大陆地壳和大洋地壳。洋壳是非常薄的,主要是由沉积层和硅镁层所组成,成分跟玄武岩类似,平均密度是3克/立方厘米。一般把大洋地壳从上到下分为4层,有这种松散的沉积物,它厚度是不一样的,平均厚度大概是300米左右。在洋中脊附近是不太容易保存的,大陆附近的深沟当中沉积物可以达到数千米。
大洋地壳和大陆地壳示意图,配图来自于图虫网
与之相对就是大陆地壳,平均厚度在35公里左右,但很不均匀。在构造稳定的区域厚度比较小一点,而在构造活动的地区厚度是急剧的增大,比方说我们的青藏高原,它的平均的厚度约60-70公里,自上而下由沉积岩层、硅铝层和硅镁层组成。其中上面硅铝层就相当于我们常常说的花岗岩,它的平均的密度是2.7克/立方厘米。
我们可以看到,海陆密度差也就是0.3,可别小瞧了这0.3,正是因为这一点的差距使得与大陆地壳相比,大洋地壳薄而且低,海水才能够聚集在洋壳之上。也正是因为这一点差别,使得板块运动的过程当中,从大洋的打开、扩张、俯冲,以及消亡,陆壳始终漂浮在洋壳上面。
不过最后还是需要跟大家强调一下,海洋的底部和大洋地壳还是有区别的,这是因为我们所说的海岸线,也就是海洋和陆地的分界线,它是随着潮水的涨落而变动。由于受到潮汐作用以及风暴潮等等影响,海水有涨有落,海面有时高有时低,这就导致这条海岸线它是时刻在变化当中。
但是大陆地壳和大洋地壳的边界线,也就是所谓的大陆边缘有两种类型,一种是被动大陆边缘,另外一种是活动大陆边缘,被动大陆边缘是由于大洋岩石圈的扩张而造成。由于拉伸断裂所控制的宽阔的这种大陆边缘,也就称为是稳定的大陆边缘,以我们现在的大西洋最为典型地貌上,常常具有较宽的大陆架为特点,大陆架的宽度一般在30-300公里;与大陆坡之间的坡度,从极区的600米到赤道不超过100米。而活动的大陆边缘,由于板块俯冲造成的地形复杂,高差也非常大,以现今的太平洋以及周围的地区最为典型。
这就是有关地球上海陆格局形成的一些知识,希望对你有用。
本文为科普中国·星空计划扶持作品
作者:董汉文
审核:张玉修(中科院大学地球与行星科学学院 副教授)
出品:中国科协科普部