【海洋地质】海底峡谷是怎样形成的?

海底世界象陆地一样，有群山、有平原、有盆地，也有峡谷。经过一百多年的测量研究，人们发现，海底峡谷大多分布在大洋边缘的大陆架外沿，峡谷蜿蜒弯曲，有支谷汊道，谷底向下倾斜，往往从浅海陆架或陆坡上部，一直延伸到水深达2000米以上的陆坡底部。
: J1 m* b6 r: D3 z) y: K- g  G  目前通过卫星探测到的海底峡谷已达几百个，它们宛若一条巨龙，尾巴在大陆架，而龙头则在大洋底。如恒河口到孟加拉湾的海底峡谷，宽达7千米，深70米以上，长达1800多千米，一直潜入5000多米深的印度洋底。从总的物理特征来讲，海底峡谷与陆地上的峡谷是相似的。峡谷的形态呈“V”字形，谷壁高而陡，谷底向大洋方向倾斜，谷壁多岩石。海底峡谷根据其物理特征不同，有以下四类：
  海底扇形谷 这种海底峡谷谷口向外扩展，由大量的沉积物质构成，沉积呈扇面形，在许多情况下，这是海底峡谷谷底的延伸。扇形谷的另一特征是谷壁两侧陡峻，一般高度在200米左右。
  陆架沟渠 陆架沟渠是一种穿过大陆架的较浅的谷地，它们的谷壁高度很少超过183米，而且沟渠多分布在一些大陆架边缘的盆地处。实际上，这种陆架沟渠在海洋底部的存在并不普遍。科学家们发现比较典型的有纽约海岸外的哈得逊沟渠、英吉利海峡中的赫德海沟、爱尔兰海中的圣乔治沟渠等。
冰蚀槽 这种槽形谷地多在冰川侵蚀海岸外的大陆架上，其深度多在183米以上。冰蚀槽的底部有一些不大的盆地和一些分支。一般冰蚀槽宽度为80千米左右，深度在500～600米。最为著名的冰蚀槽是劳伦琴冰蚀槽，它从圣劳伦斯湾开始，延伸1046千米，到萨格纳河外241千米的大陆架边缘处。这种冰蚀槽的形成原因，多数学者认为，大概是在大陆架露出水面时，由于地球正处在冰川时期，巨大的冰川流过，把地壳切割成巨大的沟槽。这方面的证据已经找到不少。
  深海峡 分布于深海底的深海峡谷，其剖面形状似槽形，现在还弄不清楚它们是不是扇形谷的延续，但它们的走向，有的是与大陆边缘平行的，有的却与大陆边缘保持一个很大的角度。最为著名的深海峡谷，是从格陵兰西海岸外开始，一直延伸到格兰德滩尖端外的洋中海峡谷。这条深海峡谷的深度，比其周围海底的深度还深约91米，宽度仅为2.4～6.4千米。一些地质学家认为，这种深海峡谷可能是在海底浊流的冲击分割之下形成的，因为，海流在通常情况下，不大可能在这里卸下所携带的沉积物。
  海底峡谷是怎样形成的呢？这个问题人们一直众说纷纭，学术界提出了几种有代表性的假说。
6 Y% F2 q# [3 k  最早的解释认为，它们是海浪冲刷的结果。人们想像，海浪有巨大的能量，对海底一定会产生巨大的冲刷作用，形成海底峡谷不成问题。这个观点一经提出，就遭到了不少科学家的强烈反对。他们认为，海浪不可能对海底产生那么大的侵蚀。我们知道，别看海上狂风怒吼，波浪滔天，几百米以下的海底却是十分平静的。海浪对几百米以下的海底不起任何作用。
  有人认为，海底峡谷是由地震引起的海啸侵蚀海底而成的。但是，在没有发生过海啸的地区也发现有海底峡谷。再说，如此巨大的海底峡谷单靠海啸的冲击是无法形成的。可见，用海啸来解释海底峡谷的形成原因，无法令人信服。
  还有一种假说认为，海底峡谷可能是由大陆架基底原始断裂不断发展形成的。虽然这一说法得到许多学者的赞许，但它也仅仅是停留在推断上，缺乏令人信服的证据。
  浊流侵蚀说也有代表性的说法之一。在20世纪40～50年代，荷兰的海洋地质学家奎年，为了证明海底浊流有巨大冲击力的存在，用人工方法在水槽中做试验，模拟海底在清水底下流动的浊流，证明浊流确有较强的侵蚀作用。1929年，在纽芬兰海岸外发生了海底电缆在不到一昼夜的时间内，沿陆坡向下依次折断的事件。1952年，美国海洋地质学家对此进行了研究，认为这是强大的海底浊流所为。同时，他们还根据海底电缆依次折断的时间，计算出这股浊流在坡度最大处流速高达28米/秒；在到达6000米的深海平原时，其流速不低于4米/秒，这也成为浊流侵蚀说的证据之一。在此之后，人们在大陆架的外缘、在海底峡谷谷底，都发生有不向下游移的砂砾和流痕。这些现象证实，海底峡谷中有过强大的浊流通过。可是，浊流虽有较强的侵蚀能力，但是海底峡谷规模实在太大了，单靠深海浊流，是否能切割出深达数百乃至数千米的海底峡谷，还是令人怀疑。特别是许多谷壁多是十分坚硬的岩石构成的，要在这样的地方形成峡谷，谈何容易。总之，尽管浊流可能是形成海底峡谷的重要作用力，但可能不是惟一的。
* B4 A* X( y2 R, _/ O  g  目前比较一致的说法是，海底峡谷是大陆坡上的沉积层在地震作用下顺大陆斜坡滑动时产生的沉积流的结果。在冰川时期，海平面显著下降，大陆架变成了大面积的浅水区，在风暴和浪潮的作用下，浅下区的泥沙被海浪搅拌起来，形成比重较大的沉积层，这种沉积层由于地震所产生的强大作用力，象一股巨大的激流，从大陆架流出，沿着大陆坡流到大洋底，而地壳活动的频繁地带又多在大陆坡，地壳的断裂形成了海底峡谷的雏形。强大的海底沉积流顺着海底裂缝滑动，经过漫长的岁月，形成了今天海底峡谷的面貌。
  对海底峡谷产生的原因，目前还不能定论，科学家们还在进一步研究探讨 ，随着时间的推移，相信人们对海底峡谷的认识会更加深刻，总有一天，会被彻底揭示出来。