向下深入

这项新技术便是声呐。声呐由于在第二次世界大战和其后的冷战期间被应用而得以发展。尽管在20世纪30年代，人们已经尝试绘制出大陆周围的海床，但声呐的出现还是显著地提高了深海探测的能力。这项技术最开始是用来探测敌方潜水艇、测量水深、寻找入侵登陆海滩附近的水下障碍物的。即使是最简单的声呐设备，也极大地优化了地质学家已有的海底地图。当回声探测仪向下发送一个脉冲时，脉冲到达海底后会发生反弹，并沿着一条精心绘制的轨道运行。通过测量脉冲返回船上的时间，科学家可以把海底的轮廓绘制出来，精度误差仅1米左右。海洋中或者海床上爆发的地震，其震动可以被记录下来，而这些勘测能提供更多的信息。声呐和地震勘测技术后来都得到了极大的发展。20世纪50年代，美国海军提供科研基金，使这两项技术在全球范围内应用，他们需要海底的详细地图来帮助寻找可能存在的敌方核潜艇，以及为自己的舰艇找到较好的藏身之处。

在声呐技术应用之前，地质学家曾预测海底是相对平坦、光滑的，其上覆盖着一层厚厚的沉积物，也许有5000米厚，是从大陆上冲刷下来的，并积累了上万年。大陆本身其实并没有在水边结束，而是从海岸线向外又延伸了几百千米，形成大陆架，那里的海水较浅，不超过200米深。海洋盆地从大陆架的边缘开始倾斜到深海海底，平均而言，在海平面下接近4000米深。今天，我们的星球表面29%是陆地，71%被海洋覆盖。如果海平面下降180米，海岸线将与大陆架的边缘重合。那么陆地与海洋的比例将变成35%和65%。这是大陆地壳和海底地壳之间平衡的一个真实反映。

新的调查显示，海底非常崎岖不平，那里的丘陵和峡谷覆盖着相对较薄的一层泥沙。还有明显的大西洋洋中脊——一条水下山脉在大西洋中路延伸开来，并与类似的山脉连接，形成了一个遍布全球的网络。在海底，地壳本身只有7000米厚，相比之下，大陆地壳的厚度在3.5万～7万米之间。即使是在世界上最大的海洋太平洋的海底，沉积层竟然也只有几百米厚，相当于沉积物被水冲刷了2亿年的总量。放射性年龄测定技术表明，海洋岩石的年龄不会超过大约1.5亿岁。这意味着太平洋只有1.5亿～2亿年的历史。

最近，更多的调查加深了我们对海底的认识。越来越多的回声探测图像表明，在大西洋洋中脊的中部有一个很深的峡谷，像地球的裂缝一样。它正好位于大西洋海底地震发生最频繁的一带，证实了山脊上正发生的事情。类似的地震发生在全球洋中脊的网络带，占全世界地震总能量的大约1/20。有一些洋中脊甚至是从地震监测中发现的，而且是在使用回声探测或其他技术之前——这是一种多么惊人的相关性。

深入海底的探测器显示，在大西洋裂缝中，热量流出的速率是海底其他地方的8倍。科学家对此解释道，地壳在洋中脊中心的确有一个裂缝，裂缝的存在使来自地球内部的热量涌到表面，并向上推高了组成洋中脊的山脉。从新近形成的熔岩海床中，人们费力地挖掘出来的岩石样本已经证实了这一点。此外，大西洋洋中脊的形状恰好遵循南美东海岸和非洲西海岸的轮廓。有了这个证据，现在人们已经清楚这个洋中脊所在的位置，就在南美洲从非洲分离开的裂缝，而且这两个大洲从那时起便开始对称地相互分离。

但是这两个大洲到底是如何在裂缝的两侧分离的呢？一种观点认为，地球可能还在膨胀，但很快这种可能性就被进一步的证据和新的见解排除了。

这项证据其实相当古老，是在20世纪50年代由普林斯顿大学的一位地质学家哈里·赫斯（Harry Hess）发现的。当时还处于第二次世界大战期间，赫斯是一艘运输舰的指挥官。该船配备了当时最先进的回声探测仪，而他一直开着这些仪器，这样就得到了他们所到达地区的海底轮廓。他困惑地发现，海底散布着一些水下平顶山，他称之为“盖奥特”，以纪念19世纪的地质学家阿诺德·盖奥特（Arnold Guyot）。这些山脉类似平顶岛——一种冲出海浪的死火山，山顶因被风化和海浪冲刷而变平。它们常常形成珊瑚岛，那里有一圈珊瑚生长在腐蚀的山峦周边，包围着一个浅浅的潟湖。

赫斯注意到的这个神秘的谜团，正是19世纪30年代时在著名的“贝格尔号”上的达尔文苦苦思索的问题。让人感到不解的是，一般珊瑚只生长在浅水区，因为那里有充足的阳光，还有坚实的地基。人们很容易理解礁石是如何在一个小岛附近的浅水区里长大的。但是人们还发现，很多珊瑚礁离这些小岛的海岸很远，那里的死珊瑚都根植于海底，活珊瑚就生活在死珊瑚之上；一些珊瑚礁事实上存在于没有岛屿的封闭潟湖内。达尔文认为，这些有珊瑚礁生长的岛屿曾经沉没在海浪之下，随着珊瑚礁被淹没，新的珊瑚继续生长在死去的老珊瑚礁上。珊瑚并不像有些人认为的那样，生长在古老火山口的边缘，因为当海岛沉没到水下之后，这些特征都被茫茫的大海侵蚀殆尽。达尔文对此发表的观点值得一读，因为他的观点总是表达得很清楚，以至于再也没有更好的解释了。达尔文是这样写的：

让我们来看一个被岸礁环绕的小岛，它没有什么复杂的结构；然后，让这个小岛和它的珊瑚礁慢慢地沉没。现在这个岛沉了下去，一次一两米或者完全不知不觉。我们可以从已知的适宜珊瑚生长的条件来可靠地推断，在珊瑚礁边缘的大量活珊瑚沉没在海浪下，但很快会回到表面。然而，海水会一点点地侵蚀岸边，海岛会变得越来越矮、越来越小，然后珊瑚礁与海滩的距离变远了……这样我们立刻就明白了环岛的珊瑚礁为什么离它们对面的海岸线那么远了。

这个过程继续持续下去，最终你会发现它变成了一个被珊瑚礁环抱的潟湖，不再有什么海岛。这就是所谓的“环礁”，一个关于珊瑚礁的科学术语，这是达尔文在他1842年出版的书中普及的概念。在更长的时间之后，当珊瑚礁不能再支撑自己的重量时，一切都将消失在茫茫大海之上。

当然，达尔文不知道为什么海岛会下沉，更不知道赫斯发现的海底山峦。但是，他深刻地洞察到平顶海山是怎样被侵蚀的（尽管它们躺在深深的海底），还有当它们再次出现时，为什么其中的一些周围会围绕着死珊瑚。

后来的发现表明，平顶海山离洋中脊越远，它们距离水面就越深。当曾经的发现过去十多年之后，赫斯灵光一现，认识到了事情的原委：平顶海山在洋中脊附近形成，像普通的山一样涌出海面然后被腐蚀，后来又随着海床的移动被运走，到达更深的海底，就像在传送带上一样。这是最初的海底扩张的概念。赫斯意识到，大陆不是穿过海底的岩石运动，而是被岩石的“传送带”载着行进的。在洋中脊两侧，扩张的速度只要达到每年1厘米（大概等同于你指甲生长的速度），就足以解释2亿年（大约地球年龄的1/20）内世界所有的海洋盆地的生成。

赫斯在1960年提出这些想法，同时他还指出，因为新的海床持续不断地从洋中脊形成，再加上没有发现超过2亿年的海床，所以为了维持这一平衡，古老的海床一定是在某些地方被摧毁了。他的原话是这样说的：

海洋盆地具有非永久性的特性，而大陆则是永久性的，尽管它们可能会断裂或拼接到一起，而它们的边缘也会由此而变形。大陆是被地幔的对流被动地载着移动，而不是迎着海洋的地壳破浪而行。

这一组假说引起了人们的注意，但是在1960年的时候还不能说服大多数地质学家相信大陆真的经历过漂移。仅仅过了几年，进一步的证据出现了。