地球笔记004
盐湖-沙漠-最大陆间海,地中海的魔幻身世
撰文/范晓
地中海,地球上最大的陆间海,位于欧洲、非洲、亚洲的大陆之间,作为联结几大洲最重要的海上通道,奠定了它在人类文明史中的重要地位。
古埃及文明、米诺斯文明、美索不达米亚文明、腓尼基文明、希腊文明、罗马文明等等,都是在围绕地中海的陆地或岛屿上诞生、发展的。
波涛万顷的地中海,东西长约4000公里,南北最宽处约1800公里,面积约251.2万平方公里,平均深1450米,最深5121米。在地质历史中,它曾经是从欧洲延伸至东亚、浩瀚的特提斯洋(古地中海)的一部分。
令人迷惑不解的是,1961年的海底地震勘探,竟显示出地中海海底有大量与基岩完全不同的物质,并且呈巨型的穹状。后来,通过1970年代的海底钻探,才发现覆盖海床的是数百米至超过2000米厚的盐层,它包括氯化钠以及硬石膏(硫酸钙)等盐类。盐层和风成的泥沙层相互嵌在一起,硬石膏的结构也表明其形成于沙漠。这意味着容水量达458万立方公里的地中海曾经干涸过。
地中海经直布罗陀海峡与大西洋相通,该海峡最窄处仅13公里。科学家们估算,如果直布罗陀海峡封闭,大西洋海水无法注入,又由于周边河流汇入地中海的流量远小于当地的蒸发量,只需要1000余年,地中海海水就会蒸发殆尽。
通过对沉积物年代以及地质构造的研究,科学家们重溯了地中海的身世。距今4000万年左右的古近纪始新世中期,印度板块与欧亚板块碰撞,造成特提斯洋东部闭合,海水完全退出了青藏地区;距今600万年左右的新近纪中新世晚期,非洲板块与欧亚板块碰撞,造成特提斯洋西部闭合,地中海被封闭成陆内盆地。
在上述过程中,也开始了世界屋脊——青藏高原、欧洲屋脊——阿尔卑斯山脉的崛起。这个板块之间的碰撞接合带,也造成了贯穿欧亚的著名强震带——“喜马拉雅-地中海地震带”,以及以维苏威、埃特纳等火山为代表的、十分活跃的地中海火山带。
在距今约600万年至530万年前,被陆地包围的地中海开始蒸发,经约2000年左右,地中海就干涸了,逐渐沉积了厚厚的盐层,并呈现沙漠化的景观。由于上覆沉积物的重压,以及地壳运动的挤压,盐层隆起成穹状的巨大盐丘,这就是人们最早通过地球物理勘探在地中海海底发现的巨型穹状体。
距今530万年左右的新近纪中新世与上新世之交,板块运动加剧造成的断裂,重新打开了直布罗陀海峡,大西洋的海水不断涌入地中海盆地。令人惊异而又巧合的是,在地中海西缘接近直布罗陀海峡的海底,钻探发现了大量卵石及岩石碎屑的堆积物,这是直布罗陀海峡被贯通时,大西洋海水在直布罗陀形成的巨型瀑布所带来的水潭沉积。
那时,海水通过“直布罗陀大瀑布”,澎湃奔腾涌入地中海盆地,是难以想象的壮观景象。不过,经过大约100多年,海水就灌满了地中海,这个世界上最大最惊世骇俗的瀑布也就消失了。但是,大西洋沿北非海岸经直布罗陀海峡注入的海流,仍然是地中海海水的主要补充来源。随着盆地被海水填充,海洋生物也回到了地中海。
由于地中海几乎为陆地所环绕,海水环流不畅,蒸发量大,不仅使地中海的海水盐度很高,约为38.4%,高于全球海洋平均盐度35%,仅低于红海的41%,而且海洋生物赖以生存的氧气和养料的混合也受到阻隔,这也使地中海的生物比其他靠大陆的海区要稀少。
图1 地中海的卫星图像
图2 距今约600万年至530万年前的新近纪中新世晚期,地中海成为陆内盆地的示意图,不仅地中海与大西洋被阻隔,东、西地中海以及地中海与黑海之间也被阻断。据【英】保尔·罗斯(Paul Rose)、安妮·莱金(Anne Laking)
图3 地中海及其周边陆地的地势图
