流入大海泥沙憑空消失了? 原來地球已被一條“裂縫”隔開

“百川東到海，何時復西歸？”因為河流搬運作用的存在，泥沙入海這一過程在地球上已經持續了上億年。

以中國為例，在2020年5月由自然資源部海洋研究團隊釋出的入海泥沙變化公告中，在近十年來，中國河流年均輸沙總量已經下降了85％，但是仍然保持著3億噸的總量。

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60年前我國九大河對中國各海域的輸沙量達到19。5億噸，佔世界河流入海泥沙總量的11％。在這60多年的時間裡，中國九大河流共將720億噸的泥沙輸送到河口和海域。

資料顯示，全球每年流入海洋的泥沙總量為150億噸，而泥沙跟隨河水匯入大海這一過程已經持續了數億年。

科學家

們透過資料建模推算來看，海洋45億年的歷史裡，匯入海里的泥沙總量形成的淤泥層足以鋪滿全世界的海洋，如果加入沉積作用對泥沙的影響，會形成厚達約19000米的沉積層。

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海底大陸的泥沙

如今對於海底地形的科考是根據精密的探測儀展開的，隨著迴聲探測儀和潛水載具的更新換代，人類已經對海底地形有了更深的瞭解。

海底大陸的地形和陸地的地形其實相差無幾，只是二者分佈在不同的臺階面，陸地上大部分地形分佈在海平面以上0-2公里，而海底大陸的地形分佈在海平面以下4-6公里。

河流不停的搬運泥沙，在海底也會塑造山脈海丘等地形，根據科學家的探測，海底可以分為三個基本單元，大陸邊緣、大洋盆地以及大洋中脊。

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大陸邊緣存在著大部分被搬運的泥沙。這一基本單元位於海洋和大陸之間的地帶，常見於太平洋西部和印度洋東北部地區。

在大陸架以外，有呈斜長狀的大陸坡。這裡的平均水深為100-200米，存在著入海泥沙沉積後進入深海的主要通道海底峽谷。

大陸坡是世界上最長的斜坡地形，在這裡，泥沙沉積對地形的塑造起到了重要的作用，我們可以直觀地感受到流入大海的泥沙的存在。大陸邊緣佔到了全球海洋總面積的23％左右，是坡度變化大、總體呈下斜狀的過渡地形。

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大洋盆地又稱海盆，這一海底地形佔到了全球海洋總面積的45％以上，是位於大陸邊緣和大洋中脊之間的大型地形單元。

這些平均水深在4000-5000米的海底窪地的地步還分佈著深海平原和深海丘陵。深海平原的形成和入海泥沙也分不開關係，它起伏不斷的底部由玄武岩組成。

在前面蓋滿了厚厚的一層沉積物，這些泥沙在經過大陸架後形成濁流沉積物，再透過

海溝

輸送到大洋盆地中，因此大洋邊緣海溝越多，深海平原和丘陵越多。

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海底高地雖然也屬於海底盆地的範疇，但是主要成因卻和深海平原不同，多為

火山

噴發岩漿冷卻後的岩石堆砌而成，此外也有厚沉積物的分佈。

大洋中脊，簡稱洋中脊，是地球上最大的洋中山脈，佔到了世界海洋總面積的33％，在各大洋裡都有分佈。

大洋中脊可分為脊頂部和脊翼部兩部分，脊頂的沉積物極少，因此在兩側造就了平均深度為1—3公里的大裂谷，這些海底峽谷就是我們常說的地球裂縫，正是它們吞噬和重塑了入海泥沙，而這條長度和高度都超乎我們想象的山脊，正在將地球隔開。

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泥沙消失之謎

泥沙在河流中不會沉降，不僅是因為河流的搬運作用使得泥沙在河水中始終保持著運動狀態，也是因為自身懸濁液的特性。

河流攜帶泥沙來到海洋後，在泥沙與海水相接觸時，因為海水中電解質的存在，泥沙懸濁液的性質因為受電解質的影響被破壞掉，也就不再能繼續在海水中懸浮，加上海水與淡水密度不同的因素，泥沙沉積，並在引力影響下逐漸“消失”在了大海深處。在海底，大洋中脊和地幔就是泥沙消失的兩大原因。

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大洋中脊

對於大洋中脊的測繪工作從20世紀中葉開始持續了近20年。地理學家們透過聲波定位和聲吶測繪等先進技術獲取了海洋山脊的詳細資料。

這條橫貫大洋的海底山脈長約83683。6公里，因為它的存在，在海洋底部出現了許多斷裂的山谷，正是這些巨大的峽谷接納了大部分的入海泥沙。

流入海洋的泥沙在形成沉積物後不斷沉降到大洋中脊兩側的海底裂縫中，最終也成為了海底大陸的一部分。

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入海泥沙沉積在大陸架後，受到地球引力的影響，會持續向這條海底裂縫流動。這些裂縫收到板塊運動的影響會持續擴大，能吸入的泥沙總量也在不斷上升，裂縫底部的沉積物就是入海泥沙存在的證明。

地幔

如果說洋中脊形成的峽谷裝填了泥沙，那麼地幔則在擴大海底裂縫這個“口袋”的面積。按照地質結構來區分，可以將地球區分為三層，分別是地殼、地幔和地核。

在洋中脊的最底部，已經非常接近地幔層。

地幔是地殼地球的中間層，這是一層包裹著岩漿的固體岩層，開始於地表以下30公里，厚度為2800公里，佔到了地球質量的65％左右。

根據科學家對於地幔的研究，世界上引發火山、地震等地質活動的熱點區域，就存在於地幔的最底部。這是地幔深處的高溫物質和地表物質交換所產生的特殊通道。

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入海泥沙在引力作用下在海底形成厚沉積層，並持續下降，在接觸到地幔時受高溫影響化作岩漿，這樣被帶到了地幔層2深處，自然也就消失了。

地球裂縫——海底超級山脈

我們一般說的海底裂縫，正是太平洋、印度洋、大西洋三大洋的洋中脊南端在南半球相連線後形成的超大海底峽谷。

其中在印度洋和大西洋中的洋中脊兩側存在著平均深度為1—3公里的大裂谷，太平洋內洋中脊起伏較小但高度最大，被稱作“東太平洋海隆”。

這個埋藏在海底深處的巨型山脈造就了長約20000公里、寬度達到20公里的大峽谷。巨型山脈從大西洋北部一直綿延到太平洋東部，透過科學技術勘測科學家推測它蜿蜒的總長度超過了75000公里，從地球地形圖上看，將地球分成了兩半。

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1982年12月，從英吉利海峽出發的英國挑戰者號踏上了勘測世界各大海洋的道路。大西洋中長度超出記錄的巨型山脈成為這次科考之旅的重要成果之一，一直吸引著地理學家的目光。

在大陸漂移學說被提出近35年後，由美國科學家組成的科考隊再次證實了大西洋海底巨型山脈的存在。

在這次探測中，他們透過各種勘測手段預測在整個地球範圍內由類似山脈組成的地質區域總長度在80000公里以上。

此後的數十年時間裡，在各大洋底部洋中脊探測到的岩土樣本中，科學家發現了奇怪的現象。

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豐富的海底岩土樣本顯示，巨型山脈中間地帶的峽谷中存在著更年輕的岩層，在山脈脊翼兩側的岩層年代更為久遠。沿著這條裂縫向兩側看，離裂縫中心越遠，岩石越古老。

河流帶來的泥沙最終成為海底沉積物需要上億年，在太平洋和大西洋底部的海底沉積物平均年齡為1。8億年。

而根據引力和海洋地質運動推算出的海底沉積物移動速度來看，沉積物在洋中脊中部向兩側移動的速度約為每年5釐米，剛好符合沉積物從中部運動到山脈兩側的時間，海底沉積物在這條大裂縫中每1。8億年更新一次。

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這樣大面積的海底裂縫每年吸納的物質總量是非常大的，它不僅吸入了大量的泥沙，還有海水。

2018年11月4日，《Nature》雜誌上一篇來自美國華盛頓大學的論文揭露了海底大裂縫的奇怪行為。

位於地球海洋最深處的馬裡亞納海溝正在以極快的速度吞入海水，這一驚人的速度超出科學家預計的5倍。板塊運動形成的海底俯衝帶居然能吸入這麼多的海水，實在超出了科學家的預料。此外，關於板塊運動下海底大裂縫中沉積物的加速下沉也引起了科學家的注意。

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泥沙從未消失

同樣釋出在《Nature》雜誌上的一篇由英國科學家撰寫的報告顯示，海底泥沙在近10年來正在加速回到地球內部。

對於泥沙的消失這一現象，絕不是被海底大峽谷吸收這麼簡單，板塊運動的存在使得泥沙以新的形式再次在地球上出現。

科學研究表面，這條將地球一分為二的大裂縫還在持續擴張。地幔中的高溫物質如岩漿等在板塊運動時從海底裂縫中出現，並在接觸到海水後成為熔岩，這些岩石擴大了裂縫的面積，將大峽谷兩側的陸地向外推動，最終使得地球大陸靠近，大洋麵積增加。

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但與此同時，這些泥沙會透過其他形式回到陸地或者重新返回地球內部。在地球內部運動這樣一個不斷運動以保持平衡的過程中，部分泥沙透過火山噴發以灰塵形式回到海洋和陸地，其他則透過板塊運動造成的“造山運動”或“造陸運動”重回大陸。

泥沙在海底形成的沉積物質沉入地幔後會轉化為特定地帶的地殼物質，在板塊運動時，海洋板塊因為低於大陸板塊，在水平方向的擠壓作用下會形成大規模的山脈，泥沙正是透過這樣的方式跟隨地質運動再次出現在陸地上。

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結語

泥沙作為陸地的一部分，在流入大海以後依然是海底大陸的重要組成部分。在海底形成沉積物後潛入地幔深處，又會透過其他方式慢慢出現在地表，這樣跨度長達上億年的變遷使得陸地面積在幾十億年的時間裡保持穩定。

正是因為泥沙入海再重返陸地這樣的運動的存在，使得地球保持了動態平衡，從被海里裂縫吞沒開始，泥沙在地質運動的影響下形成新的地殼，並最後重塑地表，因此它並沒有消失。

板塊運動的存在使得這道主體部分位於大西洋中部的巨型海底山脈一直在擴張，海底裂縫跟隨板塊運動一起擴大，吞沒更多的泥沙和海水。

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科學家預測，在2。5億年後，大西洋將成為陸地，兩側的大陸將連在一起，各大板塊將不再是獨立的單元，形成統一的大陸。在下一個地質運動週期過後又會分離開，形成新大陸，海洋麵積再次擴張，如此週而復始。

雖然被河流帶往海洋的泥沙會以其他形式回到陸地，但這是一個漫長緩慢的過程。對於現在的人類而言，如何治理水土流失，保護土地資源和海洋生態是當務之急。我們在認識到海底板塊運動帶來深刻影響的同時，也要注重當下，保護環境。