漂移的大陆：13.两千米深的盐碱地

上文书讲到了东非大裂谷的前世今生，讲到了地球上这种三岔裂口是不是能全部裂开的问题。我们现在基本对大洋的洋底和海底有了清晰的概念。原来这事儿不论大小，而是看有没有形成中洋脊，又没有中央裂谷，海底是不是开启了传送带模式，开始了扩张的历程。如果开始像传送带一样向外推了，那才有资格称为“洋底”。所以亚丁湾是大洋的坯子，尽管还没长大，红海也是如此，只是比亚丁湾还是差着火候。亚丁湾下面连转换断层都出了一大堆了。

地中海是个非常古老的海洋，现在公认，地中海是一个过去的大洋特提斯洋的遗迹。奥地利的地质学家休斯在19世纪末就提出了特提斯海的理论。当时欧洲列强非常重视对各个殖民地的地质调查。到处去找矿产资源。因此各种地质学资料就往欧洲汇聚。休斯发现喜马拉雅山过去曾经是海底，阿尔卑斯山过去也曾经是海底，年代还都差不多，对比一下非洲和印度的资料，他推断这里原来应该是有一片海，所以他就起名字叫特提斯海。当然他是不懂大陆漂移的，但是他知道地表是可以上升下降的。后来，板块学说兴起以后，才改称为特提斯洋。

大概在2.8亿年前，那时候所有的大陆都是连接在一起的，形成了一个C字形，外边叫泛大洋。中间的那一块叫原特提斯洋。当然在特提斯洋里零零星星的还有一些岛屿。原特提斯洋的洋底是有中洋脊的，是个如假包换的大洋。

那么为什么要在前面加个“原”字呢？因为这个大洋的洋底已经没挤没了。C字形下半圆分裂出来一个长条，裂缝中间产生了新的中洋脊。海底在扩张，推着中间这个长条往北移动，这个长条叫做"辛梅利亚大陆"。

大家可能脑袋疼，这怎么又蹦出来一个大陆？这块小长条相比于这个巨大的C字形是微不足道啦，今天的土耳其、伊朗、阿富汗、西藏、中南半岛、马来亚都在这一小条上。因为这一小条不断向北移动，C字形就变成了E字形。新长出来的大洋就是特提斯洋。这锅水还是这锅水，锅底换了。

一亿五千万年前，侏罗纪，辛梅利亚大陆终于撞上了亚欧大陆。原特提斯洋被挤没了。其实就是原特提斯洋的洋底完全被盖在了其他板块的下面，回炉融掉了。这时候盘古大陆早就碎裂了，南边一大块是冈瓦纳古陆，北边的一大块是劳亚古陆。北美洲和南美以及非洲之间的裂缝已经张开，北大西洋露出端倪了。但是南大西洋还没张开呢，非洲和南美还粘在一起。

古特提斯洋是非常辽阔的一块海域，那时候的欧洲是一大串岛屿，有些地方露出水面，有的地方还在水里泡着呢。虽然大陆已经分裂，大概还是个C字形，呈现三面包围的状态。头顶上是亚欧，左上角是北美，左边是非洲和南美的联合体。下边是南极洲、古印度、澳大利亚这些地方，右边是个大缺口。

大概一亿年前，印度和非洲开始向北漂。印度和非洲之间的那条缝开始扩张，印度洋出现。大西洋的南边也裂开了，南大西洋出现。非洲和印度就像一扇逆时针旋转的门板一样转动，特提斯洋的面积开始缩减。

我们过去学习板块理论的时候，都知道印度是一路向北撞上亚欧板块的。我以为印度就像是一艘船，从海里游过去的。明明都是同一缸水。为什么印度游过去以后，大洋就换名字了？我当年一直就想不通。闹了半天原来是大洋的洋底换了。特提斯洋的洋底已经被挤进了亚欧板块的下面，回炉重造了。

6600万年前，非洲和亚欧板块快接上了，外加上海平面下降，特提斯洋只剩下最后一点点痕迹，和印度洋的联系已经很弱了，欧洲形成了一个内海叫潘诺尼亚海。这片海域里有不少的岛屿，要是按照今天的位置来比对，半个欧洲都在水下呢。

板块的挤压绝不是和平前进的，海底挤出了皱纹，鼓起来成了高山，也就是阿尔卑斯山、喀尔巴阡山，以及喜马拉雅山。西边是非洲板块给挤出来的，东边是印度次大陆给挤出来的。沧海桑田远远不能描述大自然的鬼斧神工。最终，潘诺尼亚海变成了地中海、黑海、里海、咸海等等独立的水域，和印度洋彻底断开了。黑海里面还残存着特提斯洋的一部分中洋脊。然后嘛，就是亚丁湾裂开，红海裂开，阿拉伯半岛从非洲脱离。

当我了解这段地质历史的时候，我才真的知道了，为什么说地中海是个非常古老的海，因为人家这一块很久很久以前就一直泡在水里。但是，地中海的这个盆就一直泡着吗？没中断过吗？这可未必哦。上世纪70年代的一个重大发现，彻底颠覆了大家的固有观念。

这个发现还是跟格洛玛挑战者号考察船有关系。这艘船对于地球科学可以说是立下了汗马功劳。这艘船排水量1.1万吨。船上的钻井塔架很高。船上运载的钻杆总长度达到了7000米。当然，不会钻得太深，那样不划算。

砾岩

这艘船在地中海里面打孔提取岩石标本的时候，发现了怪事儿。他们在深海的海底发现了砾岩。什么叫砾岩？其实这种石头你仔细看，里边都是一个个的小卵石，说白了就是一大堆小颗粒卵石和泥沙粉尘混在一起，最后被压成了岩石，这东西当然是很不结实的。但是，就这个东西这差点让船上的科学家们吵起来。卵石是怎么来的？卵石一般来讲是河流搬运着一大堆石头子在河道里流动，石头子当然一边被水冲着往前走，一边打滚，石头之前互相磕碰，时间长了，棱角就全都磨没了。只有河里才有这玩意儿，怎么会跑到海底下来了？

这个打洞的地方是地中海的深海平原，水深上千米，离开岸边好远好远。难道是河流冲进海里的？哪条河有这么大本事呢？这叫啥事儿啊？假如是河水把泥沙鹅卵石一股脑给冲到了好远的海底，这也是有可能的，但是起码会找到大量的石英，这是沙子的主要成分啊，但是，这些都没有。反而在碎屑里面发现了大洋玄武岩，这东西只有在大洋的洋底才会有。说明这些砾岩就是在本地形成的，不是搬运来的。

石膏晶体

更糟的是，在这些岩石样本里面发现了石膏晶体。我们印象里的石膏就是练习素描用的那种石膏像，其实石膏晶体可不是这个样子的，人家是透明的，很漂亮。石膏的成分是硫酸钙，要想形成这种石膏晶体，最常见的一种可能就是含有硫酸钙的卤水被晒干了，留下了这种结晶。美国的探测器在火星上挖到了石膏晶体，这说明过去火星很有可能是有水的，这就是一条重要的证据。

等等……，只有在地上才能出现被晒干，留下结晶的可能性。这东西怎么会出现在深海的海底呢？这可就奇了怪了。等到样品多了以后，他们才发现，不只是石膏这一种盐类。下边挖出来的还有好多种盐份。

格洛玛·挑战者号上不仅仅有打洞的设备，还有利用音频振动来探测海底装置。声波遇到海底以后会反射上来。甚至可以进穿透海底，从下面几千米的坚硬岩石上再反射回来。结果，他们利用这种装置探测了地中海的海底，他们发现在海底几百米的地方还有回音反射上来。也就是说海底岩石里面有个明显的分界面，能反射声音，这是个啥东西？

盐丘

用回声探测地中海海底的考察船很多。大家把资料汇集一下，发现，海底这层壳子还长出很多柱状的突起，难道海底还长刺吗？这是什么结构呢？其实科学家们对这种现象并不陌生，这东西很像墨西哥湾的盐丘。说白了就是海底下有一层矿物质盐组成的地层。石膏只是矿物质盐的一种。盐类能有多硬啊，这东西在一定的条件下也是会流动的。你用手去按一堆面粉，肯定会有面粉从手指缝里冒出来。这些盐分上面盖了一层其他的东西组成的盖子，在重力的挤压下，有些盐份就从缝隙里冒出来了。这种冒出来的盐类组成的柱子或者是鼓包就叫盐丘。

很多地质学家是受雇于石油公司的，找到盐丘，他们心里就能乐开了花。因为这东西跟石油有关。墨西哥湾可是产油的地方哦。不过格洛玛挑战者号不是来找石油的，见到石油，他们躲还来不及呢。万一打眼儿打出石油来了，你怎么办？任由石油咕嘟咕嘟冒出来，海底不就全被污染了嘛！2010年，墨西哥湾发生了海底油井的漏油事件，废了多大劲才给堵上啊？钱花的海了去了，这事儿还是小心为妙。有关石油，我们下次讲。

有关海底的而这一层盐壳，大家有不同的解释。有一派意见是当时整个地中海都被晒干了。才在海底留下了厚厚的一层盐壳。另外一派怎么都不同意这样的说法，地中海那是一片海哦，会晒干？他们认为，在海底有浓度非常高的盐卤水，盐卤水是很重的，就在海底不上来。浓度高到一定程度，是会留下结晶的。这层盐壳就是这么形成的。

这个说法有没有道理呢？不能说没道理。地中海是个非常特殊的海域。东边没有出口。西边唯有一个直布罗陀海峡，最窄的地方才13公里宽。但是这个海峡有好几百米的深度。地中海的含盐量比大西洋的海水高不少，所以密度大。海底下高密度的盐水总是倾向于往低密度的大西洋那边流动，海面附近的水则相反，是从大西洋向地中海流动。假如某种原因导致海峡变浅了。这种循环是会被打破的，地中海可能会变成一潭死水，不和大西洋进行水流交换。那么地中海底层就会聚集大量饱和的盐卤水。

那么，地中海到底是不是曾经被晒干过呢？两派的意见是不一致的。支持晒干假说的人需要新的证据。首先他们发现了硬石膏。这种东西也是勘探石油的地质学家们先命名的。这种硬石膏只有在30度的温度之下，才会形成。海底的温度哪来30度？即便是死海这种环境都是无法形成硬石膏的，只有浅水暴晒才能达到30度的温度。

其次是他们在地中海的海底找到了叠层石。这东西是怎么生成的呢？浅水里有一种蓝绿海藻，一长就是整整一片。当有暴风雨来袭的时候，上面就会盖上一层沉积物。说白了就是被埋了。但是这种蓝绿藻很顽强，人家在沉积物上继续长出一大层。就这么埋一次长一次，一层一层的，最后变成了岩石，因为是一层一层的，所以叫“层叠石”。蓝绿藻是需要光合作用的，晒不到阳光的深海，人家活不下去，必定是浅水里才能生存。这又是一个证据。

那么这些海底的盐丘是什么时候形成的呢？判断时间只能靠岩石里面的微小生物的化石，各种细小的虫子。分析下来，大概是在500万年到600万年左右。意大利的西西里岛上发现了石膏层，这一层也就是这个时期形成的，叫做“墨西拿层”。这一层在地中海沿岸这些国家都是很常见的。所以形成这层盐壳的的变故被称为“墨西拿成盐事件”。

在格洛玛挑战者号上，两派还是经常争论。在这艘船出海考察期间，争论一直没有停过。他们的工作就是从海底钻探取岩石的标本。然后分析成分，确定年代，分析古地磁等等一系列数据。随着样本越打越多。地中海曾经干涸的证据也越来越多。

我们设想一下，当直布罗陀海峡因为某种原因而封闭了。地中海彻底变成了一个巨大的咸水湖，等待它的命运就是逐渐干涸。因为这个地方的蒸发量太大了，远大于入水量。地中海虽然和大西洋断开联系了，但是还是有水源进来的，因为欧洲和非洲都有河流注入地中海。尼罗河就是注入地中海的嘛。但是这点水是聊胜于无，地中海还是不可避免要变成一个两千多米深的巨大盆地。乖乖，两千米深啊。

那么既然这盆海水最终逐渐干涸，那么花了多长时间呢，大概是60万年左右。最后阶段必定是东一个水坑，西一个盐湖，大大小小的盐池到处都是。设想一下，一个很浅的圆底锅里面熬着一锅卤水。卤水的成分很复杂，各种盐分都有，但是这些盐分的溶解度是不一样的。最先结晶析出的是碳酸盐，比如说石灰岩或者白云岩就是碳酸盐。水逐渐的烧干，水面越来越小，硫酸盐开始结晶了，石膏就是硫酸盐。反正溶解度越大，越是最后结晶析出。所以在锅底最后留下了一圈一圈的痕迹。

那么好了，在地中海的海底，有没有这样一圈一圈的结构呢？当然，地中海的海底是个不规则形状，不过一圈一圈分层应该还是能辨别出来的。格洛玛挑战者在海平面3000米的深度上，找到了这种一圈一圈的结构。挖出来的样本的成分果然是一圈一圈分布的。

当格洛玛挑战者号回到自己的母港里斯本的时候。地中海曾经干涸的这个设想已经在地球科学界传开了。引起了大家的广泛关注，毕竟这事儿太出乎意料了。大家找到了更多的证据。

阿斯旺地区尼罗河底地层结构

当时埃及请苏联人帮忙，设计修建了尼罗河上的阿斯旺大坝，大坝必须建立在坚固的岩石之上，不能建立在不稳定的地方，为此，苏联人打了15个洞来分析阿斯旺这段的岩层。工程技术人员发现在阿斯旺这一段尼罗河的河底淤泥的下面的花岗岩底层上有一道深深的沟槽，深达海平面下200米。这道沟槽是怎么来的？看上去是被水流给冲刷出来的。天哪！怎么水流会这么低呢？

尼罗河入海口，地震波反射情况

后来在尼罗河口发现淤泥底下的岩石上也有这样的结构，在开罗附近的河段，这个槽深达2500米。那么就好理解了。当时地中海已经成了大坑。尼罗河简直成了大瀑布，灌进这个坑里，我们以前讲到过尼亚加拉瀑布，我们讲了瀑布是如何把河道切出一道沟槽的。尼罗河当时就把河底切出了一道深达上千米的沟槽。这道沟槽一直延伸到上游1200公里的阿斯旺地区，到这么远了，沟槽还有200米深。

等到地中海重新灌满了海水，当然就会倒灌回尼罗河，水位最终达到今天海平面的高度，所以，在尼罗河的河底沟槽里面留下了海相沉积。不仅仅是尼罗河，河流也发现了这种现象。只是尼罗河最突出罢了。不仅仅是现在陆地上的河道，在地中海的海底，还发现了很多河道的遗迹，毕竟当时这地方都是露天的。

当然，60万年对地质历史来讲不过是弹指一挥间。但是对我们人来讲，还是显得太漫长了。地中海的干涸对周边的环境肯定是有影响的。大家也不能简单的把这个大盆地当成撒哈拉那样的沙漠。这里的环境也许曾经湿润过，有过湖泊，有过草地。有过各种陆地上的生物，也有过大河奔流，要不然我们开始提到的那些小鹅卵石是怎么来的呢？显然是河流在这里不断地流淌冲刷出来的呗。当然现在地中海里的岛屿那时候应该都是高耸的山峰。在那里应该有过高山类型的生物分布。后来，地中海重新灌满了水以后，这些高山重新变成了岛屿。但是山顶那些适应高山的生物却没办法改变了，于是形成了特殊的生物种群。科西嘉岛，克里特岛都是如此。

这个大盆地是怎么又变成海洋的呢？这可就不太好说了，直布罗陀海峡当时是关闭的，平时大西洋的海水进不来。不排除有时候刮热带风暴了，下雨成灾了，大西洋偶尔也会有点水流进这个大盆里。但是总量不大。只要进水量赶不上蒸发量，那么地中海总体上讲就是干的。直到500万年前，或许是由于地震，这个地方本来就是板块交界处，直布罗陀海峡下面是有断层的。这道屏障突然倒塌。汹涌的海水涌进了 狭窄的通道。水流量达到了尼亚加拉大瀑布的千倍以上。即便如此，也需要100多年才能把地中海灌满。

过去认为，这应该是个极其壮观的大瀑布。但是现在看来，可能不是个瀑布，而是像一条汹涌的大河。因为直布罗陀海峡当时长度55公里，落差1000米。这个坡度怎么都不像是瀑布。水是斜着冲下来的，倒是像山洪。根据现在的某些计算，可能只用了两年，就把地中海灌满了。比亚马逊河流量大千倍。反正，相比干涸，灌水倒是更容易。大水冲刷，当然会在直布罗陀海峡附近冲出大量的沟槽，现在也看到的确是有这样的沟槽。

这么深的盆地突然灌水，会导致地壳不稳定。现代水库蓄水会导致小地震变多。何况地中海这么大的规模。周围岩石滑坡之类的也是正常的，说不定还引起过100米高的海啸。我们目前对地中海重新灌满的具体过程推测成分比较多。到底是慢慢灌满，还是快速灌满，大家各有不同的意见。毕竟这是500万年前的事儿了。

大家明白了吧，对于几百甚至是几千万年前的事儿，科学家们是怎么推断出来的。都是一条一条的证据逐渐积累起来的。这跟数学和物理学感觉不一样。地球毕竟是复杂的。下一次，我们来讲讲煤炭和石油是怎么来的。石油就跟我们今天讲的盐丘有密切的关系，我们下次再说。