海底地质学家 -海底地质学家有哪些

小仙居 · 发表于海洋地质专业 2023-10-30 09:55:41

全球海底地貌图（Heezen and Tharp，1977）

这是一张非常非常经典的图片——全球海底地貌图，如今广泛出现在地质学、自然地理学、海洋学等专业的基础教科书中。

这张全球海底地貌图于1977年完整发表，在当时震惊世界，轰动一时。这张图片让人们从无尽的迷茫与猜想中，彻彻底底的了解了离我们很遥远的那团神秘。

是的，它藏在深邃的海底。

全球海底地貌图的作者是Bruce Heezen（希森）和 Maire Tharp（萨普）。第二作者萨普，是一位女性。她是海底存在山脊和裂谷的发现者。

正是她的发现，改写了地质学的历史。

萨普 @OsherMaps，Twitter

画中的发现

几个世纪以来，人们一直都认为，海底是一方遥不可及、只能依靠想象的世界。科学家们坚信，海底是平坦且毫无特色的。

直到声呐的出现。

声呐是一种可以利用声波进行水下进行探测的电子设备。不仅可以用来测量海洋的深度，也可以用来勘测海底地形地貌。

声呐工作原理

萨普研究生毕业后，在哥伦比亚大学从事绘图工作，属于幕后工作。她的同事，多次打前线，往返大西洋两侧，目的就是为了测量大西洋的深度。

萨普其实也很想上前线，但在当时，女性是不允许出海的。实验室的主任认为，女性是出海的扫帚星，会给海上航行带来不好的运气。因此，萨普只能留在实验室工作，她的工作内容是仔细检查并搜集科考船发回的原始数据。

出海船发回的数据量都非常大。萨普一边忙于解读数据，一边用钢笔、墨水和尺子将数据画在一块白色的亚麻布上。渐渐的，在这块布上，海底地貌逐渐浮现。

正在绘图的萨普

萨普很激动，她花了几个星期的时间，勾画出大西洋自西向东6条平行的巨大剖面。她的画稿显示，在深海平原存在一系列的隆起，这些隆起在整个洋底表现为一条巨大的山脉。

这在当时算是一个大发现了，因为这个发现打破了人们一直认为的——洋底是一片平坦宽阔之地。从那以后，洋底山脉一直是人们思考的课题。萨普绘制的海底地貌图还揭示了山脉的长度以及其他的特征。

萨普勾画出洋底山脉@Hattie_T_Cat，Twitter

除此之外，这份海底地图还显示了一些人们未曾想到过的、更为细节东西——在凸起的海底山脊上，存在一个凹口，几乎贯穿着整个山脉。刚开始，萨普并不知道这是怎么回事，她认为一定是哪里出错了。

接连几个星期，萨普埋头苦干，反复计算检查着这些数据。然而，她并没有发现哪里出了问题。她确信，这个看似不可能的、位于山脊顶部的凹口是确实存在的。为此，她开始寻找新的证据。

经过一番模拟论证后，萨普认为，在这个凹口，岩浆不断溢出，形成新的洋壳，并不断推动两侧的岩石相背运动。

岩浆从凹口溢出，推动板块向两侧运动

证据支持

在萨普发现海底山脊以及凹口的十几年前，一位德国气象学家Alfred Wegener（魏格纳）在1912年就提出了一个非常激进的理论——地球上如今的各个大陆曾经是连在一起的，后来才逐渐分离。

魏格纳提出的地球早期Pangea大陆

1926年，在一次美国石油地质学会的会议上，与会的科学家们拒绝了魏格纳的理论并嗤之以鼻。拒绝的原因在于，他们认为，地球上根本没有足够强大的力量来推动大陆。

法国地质调查局主任评价魏格纳的理论——“这只是伟大诗人的梦想罢了，当我们想要拥抱它，却发现怀里只剩下一点水蒸气和烟雾而已”。后来，美国哲学协会主席评价魏格纳的理论——“彻彻底底的迂腐！”

魏格纳（大陆漂移说的提出者）

直到20世纪50年代，魏格纳的“大陆漂移说”在科学界仍被认为是谬论，甚至有人认为那是一种邪说。而此时的萨普却低着头，目不转睛的看着画布上的海底山脊。

当时，萨普的同事都不把这个所谓的“海底山脊”当回事，因为，如果谁当回事，就有可能会失去工作。但是，萨普坚信她所看到的。

虽然萨普在哥伦比亚大学的工作只是搜集数据、制图绘图。但是，她也不仅仅局限于绘图，毕竟她在地质学上的功底要比其他绘图师强得多。

搭档相遇

萨普1920年出生于美国密歇根州的伊普西兰蒂小镇，是在有地质学熏陶的家庭环境中长大的。她的父亲在化学和土壤局工作，小时候，她就经常陪着父亲去野外采集样品。但是，她从未想过自己以后会成为一个制图师，甚至是一名科学家。

当时社会，女性的接纳度不高，萨普在俄亥俄大学读书时，最先获得的是音乐和英语专业的学位。珍珠港事件后，很多大学都开放了自己的院系。此后，萨普又选择了地质学专业，她的导师鼓励她从事绘图。因为在当时，女性从事野外工作是不可能的，而绘图可以帮她在今后找到一份工作。

从俄亥俄大学毕业后，萨普在密歇根大学参与了一个项目研究。在从事该项目的过程中，萨普开始地貌学非常感兴趣，经常阅读一些关于地形地貌形成演化的书籍。最终，萨普在密歇根大学获得了地质学的硕士学位。

之后，萨普仍在不断的寻找更有挑战的事情。1948年，她加入哥伦比亚大学地质学系，成为一名助理研究人员。在这里，萨普遇到了地质学家Bruce Heezen（希森）。

正在讨论的希森和萨普

在研究海底山脊的过程中，萨普发现，这个山脊之上的凹口非常大，而且非常连续。萨普由此认为，这应该是一个裂谷，是洋壳分开的初始之地。当萨普把海底裂谷与非洲裂谷进行对比后，更加确定了这个结论。

萨普把这一发现激动的告诉了比她还小4岁的研究导师希森。可是，希森听后摇摇头，“这看上去太像大陆漂移了，所以这不可能。”（当时人们认为大陆漂移是一派胡言）。

希森认为萨普对海底剖面的解释就像是女孩儿们的闲聊的话题，没有什么价值。希森让萨普重新绘制海底地图，萨普决定从头开始。

年轻时的萨普@MJ_Mouton，Twitter

重新开始

希森和萨普在工作中经常有意见不同的时候，有时甚至会发生激烈的争论，但他们仍然是非常好的合作伙伴。希森热衷于收集信息，萨普善于探索未知领域。他们不仅工作的时候在一起，在工作之余也经常在一起。因此，他们的关系让周围人都很困惑。但恰恰是这种关系，开拓了地质学的新方向。

1952年年末，萨普重新绘制了海底地貌。此时的希森也加入了另一个深海项目，该项目的目标是寻找可以放置横跨大西洋电缆的安全地点。

当希森搜集到一定数据后，也开始绘制海底地图，试图标出洋底地震震中的位置。多次计算后，希森发现一些奇怪的现象：大多数地震都发生在一条切开大西洋且几乎连续的中心线上。

大西洋中心的“切割线”，裂谷带，洋中脊

此时的萨普也已经完成了她的第二张地图——一张显示洋底形态的三维地形图。这张图同样显示了大西洋中间的裂谷。后来，当希森和萨普将他们分别绘制的两张地图放在桌面上研究的时候，两个人都震惊了！原来，大西洋经常发生地震的连线与萨普发现的裂谷带重合了！

他们开始分析其他大洋的数据，发现了更多的海底山脉。这些山脉似乎都是相连的，并且在山脉中央都被裂谷切割。在这些证据中，他们还发现了全球地震模式。萨普认为，这种海底山脊以及它中心的裂谷在地球表面整体上是连续的。

正在讨论的萨普和希森@ Joe Covello，Twitter

关于这个发现，是否给魏格纳当年提出的“大陆漂移说”提供了佐证，俩人依旧争论不休。但是，无论如何，他们都做出了一个巨大的发现——在地球表面，存在一条约40000英里长的水下山脉环绕着地球。这个山脉很像棒球上的裂缝，这是我们星球特有的地质特征。

全球“水下裂缝”——洋中脊

希森的妥协

1957年，希森将部分发现公之于众。当他在普林斯顿向大家展示海底洋中脊时，一位地质学家说，“年轻人，你的发现动摇了地质学基础！”

当然，这位地质学家说这句话更多意义是鼓励，大部分人并不觉得这个发现有什么。有的人觉得惊讶，有的人怀疑，也有人认为这简直就是胡说八道。

早期希森和萨普关于海底地貌的手稿图

海洋探险家Jacques Cousteau（库斯托）就是怀疑者之一，他把萨普绘制的地图贴在他的船上，当他第一次试图拍摄大西洋洋底时，他就决定要证明萨普理论的错误性。

但库斯托最终看到的东西让令他十分震惊。当他的船靠近大西洋洋中脊时，他发现了一个将山脊分割为两半的、非常深的凹陷之谷，这恰恰就是萨普之前指出的地方。

1972年的库斯托，海洋探险家

库斯托和他的工作人员都非常惊讶，他们将这一切拍了下来。1959年，库斯托在国际海洋学大会上放出了这段视频，与会人员非常震惊，并要求库斯托重复播放以看个清楚、弄个明白。

不可否认，萨普当年绘制的海底地形是正确的。实际上，希森虽然也相信海底山脉及洋中脊的存在，但是，他对这一切用“板块运动”来解释还是持怀疑态度的。因为，他一直比较支持的是“地球膨胀论”。

1959年，希森发表了一篇论文，试图用“地球膨胀论”来解释海底的这种裂谷。他认为，大陆是随着地球的生长而运动的（事实上这是错误的）。

地球膨胀模型

当时，对于海底裂谷的成因，先后不断有新的假设提出。但是很快这些假设被一一证伪。后来，在萨普的影响下，希森放弃了“地球膨胀论”的想法，他也开始采用“大陆漂移”的理论来解释。

大陆漂移模型

通力合作

1959年，希森和萨普完成了第一张北大西洋海底地图。

虽然在这个过程中外界的争议不断，但萨普并没有理会，她答应大家会写一篇论文来解释她所发现的一切，但前提是，在这个过程中，她不参加任何的讨论和争论。萨普不喜欢站在聚光灯下，她只是一直埋头工作。她认为，她所绘制的海底地图实际上已经可以说明一切，证据就摆在那里。

因此，萨普回避了与其他人的争论，潜心作图，她的目的只有一个，只是想告诉人们，裂谷在哪里，是怎么将大洋地壳分离的。

正在绘图的萨普（@ ccohanino， Twitter）

1961年，希森和萨普完成了南大西洋海底地图。也正是在这一年，萨普的观点——大洋地壳的分离导致洋中脊裂谷的形成，最终得到了广泛的接受。国家地理学会委托萨普和希森进一步绘制海底地形图，帮助大众们更直观的理解那些促使地球表面移动的巨大板块。毕竟，这是科学家以及公众所看到的第一张囊括大半个地球的，且相对真实的图片。

1964年，希森和萨普又完成了印度洋海底地图。

在整个20世纪60年代，一系列的证据使得像海底扩张、板块构造等思想都获得了学术界的普遍接受，这些新的思想为地球以及地球上生命的演化带来了新的理论基础。

希森和萨普绘制的西太平洋海底地貌图@AlyD_VT，Twitter

女性登船

即便萨普绘制出了大西洋海底地图、发现了洋中脊中央的裂谷，但她却从未真正的踏勘见证过，只是因为，她是一名女性。

在萨普开始从事绘制海底地图约17年后，终于有机会参与了一次出海科考。

那时，对于出海航行而言，女性仍是不受待见的，但是希森帮她安排了一个特殊的岗位。虽然他们两个在研究中虽然还是会有争论，但是一直保持密切合作的关系。虽然他们各有各的住所，但却像一对夫妇一样，一起吃饭喝酒。

他们的工作内容和研究发现，将两个人的关系紧紧相连。

萨普与希森@MegRosenburg，Twitter

离世&成就

1977年，希森去世了。他当时正在位于冰岛附近的大西洋洋中脊附近考察研究，在NR-1号潜水艇中，死于心脏病发作。

还是1977年，萨普在希森去世的阴影下，仍保持着耐心在哥伦比亚大学继续工作。她开始集中于对全球海底的观测和绘图的工作上。同年，萨普公布了一份完整的海底地图，被称为World Ocean Floor Map（全球海底地貌图）。

这张地图广为流传，沿用至今。

全球海底地貌图（Heezen and Tharp，1977）

1978年，萨普被授予国家地理学会哈伯德奖章；1996年被授予女地理学家学会杰出成就奖；1998年，萨普被国会图书馆评为20世纪最伟大的四位制图家之一；同时，国会图书馆还将她的作品列入了地理和地图部门成立100周年的展览中；1999年被授予伍兹霍尔斯海洋学研究所的玛丽·西尔斯海洋学女先驱奖；2001年，萨普又被授予 Lamont-Doherty地球观测台遗产奖；如今，Lamont-Doherty设立了以她名字命名的奖学金，旨在通过这些项目来提高女性在科学领域的地位。

81岁的萨普

2006年8月23日，萨普因病去世，享年86岁。在这个男性主导了几十年的专业领域中，萨普无疑是一位杰出的女性科学家。

即使男人们十几年都不让她登船，但她还是发现了地球的脊骨。

就让我们记住这位——大西洋洋底山脊和中央裂谷的发现者，第一个在全球范围内绘制海底地形图的绘图者，现代海洋学的先驱，伟大的地质学家，伟大的女性。

萨普 https://massivesci.com/articles/marie-tharp-bottom-ocean-maps/

注：本文部分译于：

How One Womans Discovery Shook the Foundations of Geology，http://mentalfloss.com/article/60481/how-one-womans-discovery-shook-foundations-geology 内容有增补及修改；

未标注来源图件均源自基维百科；

参考文献：

1. Marie Tharp and Mapping the Ocean Floor

https://www.gislounge.com/marie-tharp-and-mapping-ocean-floor/

2. Remembered: Marie Tharp, Pioneering Mapmaker of the Ocean Floor

http://www.columbia.edu/cu/news/06/08/tharp.html

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