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History of Ocean Basins读书心得板块构造学说是地球科学中的重要理论，海底扩张说是其中的重要组成部分，由Hess于1962年发表的文章History of Ocean Basins中正式提出。与魏格纳提出的大陆漂移说一样，海底扩张说刚提出时也遭到了主流学者的反对和质疑。但随着科学技术的进步，越来越多的证据证明了这一学说是正确的。Hess根据一些数据资料，不受常规思想的束缚，以创造性的思路，大胆地提出了海底扩张，为地球科学的发展带来巨大突破。在History of Ocean Basins这篇文章中，Hess分了十一个部分来介绍他的观点：1. 引言Hess从海洋起源的探讨引入文章，他谦逊地表明，只把这篇文章当作一篇散文来对待。他还提到，为了符合历史事实，在地球的历史上个假设一个大灾难是必不可少的。2. 初始条件的假设Hess假设陨石上放射性元素的年龄是太阳系的年龄，那么地球的年龄近乎4千5百万年。如果地球是由粒子聚集而成的，那么地球损失了100倍于现在的质量，其中大多数是氢。根据Urey的研究，当时地球地表的温度不很高。低温导致大量物质没有逃离地球。由于粒子聚集很迅速，一些轻物质和易挥发物聚集形成原始地球的固体表面。Hess相信：此时地球没有海洋，大气也很少；并推测：从古至今，地球内部的易挥发物逃逸到地表，形成了现在的大气和海洋。3. 大灾难Hess提出，当固体地球刚形成时，含有很多短周期的放射性元素，放出很少的热量。单核循环颠覆将重力能转化为内能，但产生的热量和地球粒子聚集产生的热量不足以形成现在的地球。单核颠覆造成地球两侧不对称（这种不对称从地球形成一开始就产生了，除非月球是从地球分离出去的说法成立），并将地核从地幔中分离。他根据均变论推测，在地球演化的4千万年中生成50%的大陆，其余部分的大陆在大灾难中就生成了；并且估计，三分之一的海是在那时出现的。4. 地形和地壳将海水从地表面移除可以发现两个明显的地质面：（1）位于海平面以下5km的深海底，（2）高出海平面100多米的大陆表面。海洋、大陆地壳到莫霍面的平均深度分别为6km和34km。重力数据证明，这两种地壳的物质组成相同。因为在同一深度处压力相等，所以考虑洋盆特征的时候不能忽略大陆板块。地表上29%是陆地，如果将大陆架、大陆坡算作大陆，则大陆占到40%，剩下的是海洋地壳为60%。地幔物质推测是橄榄岩。洋洋地壳厚度很均匀， Hess猜测，仅有的可能的方式是海底代表现在或过去等温线。在这种温度和压力下发生了两种化学反应：（1）玄武岩转换为榴辉岩，（2）橄榄岩在500时水合为蛇纹橄榄岩。结合实际，他更倾向于第二种。5. 洋中脊洋中脊是地表最大的地形特征。它位于海洋中轴线上，寿命相对于地质年代来说很短，太平洋的洋中脊正在消亡。现在活动的洋中脊平均宽1300km，高1.414km，长25000km。洋中脊的信息来自于地震波数据。大西洋的的沉淀层很薄，洋中脊顶处的地震波速度比一般的慢，而且没有明显的莫霍面，取而代之的是过渡层。洋中脊两侧速度、厚度正常。然后，Hess介绍了自己先前对导致地幔地震波低速度的物质的研究结果。6. 在地幔和洋中脊中的对流Hess认为，如果Holmes提出的“地幔对流是由地壳变形产生的”假说被广泛接受，那么一种理由比较充分的假说可以用来描述洋盆和海水的演化。之前说到单极对流造成地表的不对称，并且分离了地核。而球谐计算证明，多极对流更有可能存在。低阶的球谐运算得到出人意料的结果：小于大陆海洋的区域的地形，在分布上比以前认为的更有规律。Runcorn、Irving等提出的古地磁学数据证明了大陆漂移的成立。Hess认为，洋中脊处生成地壳，反映地幔对流存在。根据海洋地壳的沉降速率和沉积层厚度，可得知海洋地壳很年轻，地壳循环（海地扩张学说）是成立的。注意，洋壳年龄和海水年龄的概念不同。有人提出，冰蚀作用大大增加了物质沉积的速度。另外，还有人提出地球扩张说。但Hess表示怀疑，原因有两点：1.没有可见的机制能引起地球半径扩张；2.地球扩张需要大量海水，以维持海平面和莫霍面之间的关系。7. 中生代太平洋中脊在夏威夷、马歇尔岛以及马里亚纳群岛之间发现了许多从海底升起的平顶山。无论是在太平洋还是在大西洋都只有较少的分布。根据平顶山和环珊瑚岛的位置，可以画一个区域，标记了从马里亚纳群岛到智利、穿过太平洋的宽带沉降区域。 Hess在1946年很难解释为什么中太平洋山区域的平定山不能像它们沉降的那样变成环状珊瑚岛。地质学上，把洋中脊的升起归因于地幔对流在这里上升，因此密度比正常情况下低。中生代洋中脊的火山在远离洋脊轴线。海底底层地震波低速的原因可归因于地壳在这里激烈的压裂和扩张（此处地幔循环由垂直方向变为水平方向）。8. 海底地壳的发展和海水的演化假设海底地壳第3层是蛇纹橄榄岩，其生成所需的水是地幔循环上升处释放的。假设地幔对流速率1 cm/yr，第3层的厚度每年形成1cm。由此推算，地幔释放的水相当于现在的海水总量。第3层的产生过程在循环向下支时逆转。蛇纹橄榄岩被分解，释放的水进入海洋。新的海水产生的速率，等于第3层在循环上升支从地幔获得的水。20亿年前非洲和南美相连，那时也是地幔循环的开始。由沉积形成的时间推测，10亿年前太平洋中脊下的地幔循环停止。地幔循环进行了很多年，没有发现老洋中脊表明，洋壳20-30亿年更新一次。这说明，现在洋盆的形状和底部都很年轻。9. 大陆厚度和海洋深度的关系地壳的厚度和密度可由地震波速和岩石学得到。重力测量显示，地壳均衡说是存在的。推算地壳的厚度（根据40km深处，大陆和海洋的压力相同），可计算大陆地壳平均密度，纬度对密度的影响很小，计算误差不到百分之一。有人认为，海水总量自古生代（甚至更后）以来几乎没有变，Hess认为这是不正确的。人们推算40km深的海水压力，等于大陆40km深处的压力，然后根据平衡分配地壳和地幔物质的量。有人提出，假设海洋随时间逐渐形成，大陆在古生代早期会更薄。如果海水逐渐增加，那么为什么大陆没有被淹没，海平面以下没有大陆型的面？Hess给出了自己的解释：一部分可能是因为大陆物质增加的速度和水形成的速度相等。海洋每增加1km深度，大陆就会以5倍地增长。10. 总结这一部分作为结尾，Hess对自己的观点进行了总结概括，包括；地幔每年以1cm/yr的速率对流；在洋中脊有上升的对流；对流可以解释观察到的高热流和地质隆起；地幔物质上升到了洋中脊的表面等等。在这篇文章中，Hess引入大量证据资料，运用各种图表，阐明自己的观点。不论他的研究成果对地球科学发展的巨大贡献，单单他展现的两点精神就让我十分钦佩。第一，面对各种学科的数据资料，Hess将它们综合起来思考问题，提出了海底扩张这一很有创意的观点。地球是一个很复杂的天体，从内部到地表，再到地外，可以说涉及了所有的学科。术业有专攻，我们平时需要精通我们自己的专业，但是不能仅满足于此。面对这样一个错综复杂的地球，我们还需要扩大我们的学识，打好一个基础，然后更上一层楼。仅仅从一个角度探究地球，无异于盲人摸象。我们必须综合各种知识，在一个更高的层面上看待问题、研究地球，联系各个学科的研究资料和成果，那么我们会得到更完善的结论，能够更加全面地了解真实的地球。第二，当自己的研究成果与主流观点不符甚至冲突时，能够坚信自己的观点是正确的，并将自己的意见发表出来需要足够的自信和勇气。Hess没有盲目随大流，他有自己的独立思考，并敢于将自己的思考结果公布于众，不管接下来遭受到的是肯定还是嘲笑。当我们确信我们的观点是正确的时，如果它不符合主流学说，我们不能为了迎合主流，而抛弃自己的观点。有不统一的意见才会有讨论，有各种各样的讨