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大洋鉆探：揭示地球環(huán)境的歷史檔案
為了解自己生存環(huán)境的變化，人類(lèi)對地球的視野不但要在空間上拓寬，也需要在時(shí)間上擴展。地球的環(huán)境演變，在不同場(chǎng)合留下了各種各樣的“歷史檔案”，惟獨在深海沉積中留下的最為連續、最為全面。對深海大規模的系統研究開(kāi)始于1968年的深海鉆探計劃。“深海鉆探”、“大洋鉆探”和“綜合大洋鉆探”深海研究的三部曲，是國際地球科學(xué)歷時(shí)最長(cháng)、規模最大，也是成績(jì)最為突出的合作研究計劃。前面說(shuō)到的“板塊”理論，正是DSDP在大西洋洋底的鉆探取樣和測年分析，發(fā)現從大洋中脊向兩側的玄武巖基底年齡越來(lái)越老，為洋底擴張的假說(shuō)提供了決定性的證據。30年前在南大洋的鉆探，發(fā)現澳洲和南美洲是在二三千萬(wàn)年前才完全離開(kāi)南極大陸的，于是南大洋形成環(huán)南極洋流，造成南極的“熱隔離”，結果導致南極冰蓋的出現。深海鉆探的這項發(fā)現，被譽(yù)為古海洋學(xué)新學(xué)科建立的標志。
總之，深海鉆探和大洋鉆探35年來(lái)在全球各大洋鉆井近3000口，證實(shí)了板塊構造學(xué)說(shuō)，創(chuàng )立了古海洋學(xué)，把地質(zhì)學(xué)從陸地擴展到全球，導致地球科學(xué)一場(chǎng)真正的革命，改變了固體地球科學(xué)幾乎每一個(gè)分支的發(fā)展軌跡。
①確實(shí)，一些地球環(huán)境的歷史變化，沒(méi)有深海海底的鉆探取樣，是可能發(fā)現不了的。②到533萬(wàn)年前海面上升，與大西洋的通道恢復時(shí)，“地中海鹽度危機”便告結束，大西洋水又呈瀑布狀瀉入地中海。③現在查明，由于地中海四面被陸地包圍，只以水深300米的直布羅陀海峽與地中海連通，一旦構造運動(dòng)將通道鎖閉，地中海便變?yōu)橐粋€(gè)巨型蒸發(fā)鹽湖。④20世紀70年代初地中海的深海鉆探，發(fā)現了二三千米厚的巖鹽、石膏層。⑤這類(lèi)蒸發(fā)巖應當是干旱地區的產(chǎn)物，地中海現在水深可達5000米，面積相當于黃海、渤海、東海總和的兩倍，居然出現沙漠環(huán)境下的巖層，成為轟動(dòng)一時(shí)的科學(xué)新聞。⑥距今596萬(wàn)年前開(kāi)始，相當于全大洋6%的鹽分在這里沉淀形成巨厚的蒸發(fā)巖層。
我們常說(shuō)的滄海桑田是一個(gè)緩慢的過(guò)程，現在看來(lái)這一類(lèi)超出常識范圍的災變事件，地質(zhì)歷史上也【 】。現在水深超過(guò)2000米的黑海，也只有20多米水深的海峽與地中海相通。近200萬(wàn)年來(lái)黑海基本上是個(gè)大湖，大約一萬(wàn)年前湖面低于地中海近百米，但隨著(zhù)冰蓋消融、洋面上升，到7000多年前地中海海面上升，突破博斯普羅斯海峽涌入黑海，突然造成災難性洪水事件，最近科學(xué)家考證，認為這就是圣經(jīng)里“諾亞方舟”故事的原型。
上述災變屬于區域性事件，深海鉆探還發(fā)現了規模更大的全球性巨變。6億年前，地球的兩極大部分時(shí)間并沒(méi)有冰層覆蓋，像現在這樣南北兩極都有冰蓋是絕無(wú)僅有的特殊時(shí)期。和現在反差最大的，是一億年前恐龍盛行時(shí)的地球。當時(shí)，高緯度區的溫度比現在高出15°C,大氣CO2濃度至少比現在高3倍，出現了幾百萬(wàn)年大洋底部缺氧的現象，在洋底發(fā)現有機質(zhì)大量堆積，在中東是石油的形成期。
距今最近的環(huán)境巨變，是兩萬(wàn)年前的冰期，當時(shí)整個(gè)加拿大，美國和西歐的北部，全都壓在幾千米的冰蓋之下。為什么會(huì )出現冰期？這種冰期還會(huì )不會(huì )再來(lái)？什么時(shí)候再來(lái)？一直是學(xué)術(shù)界必須回答的問(wèn)題。現在已經(jīng)明白：100年前阿爾卑斯山發(fā)現的幾次大冰期、50年前太平洋沉積中碳酸鹽含量的旋回，其實(shí)都是地球運行軌道幾何形態(tài)變化。氣候軌道驅動(dòng)的發(fā)現和證實(shí)，是20世紀地球科學(xué)最輝煌的成就之一；軌道周期在世界各大洋地層中的對應性，為地質(zhì)時(shí)期的紀年提供了天文學(xué)的標尺。但后來(lái)又發(fā)現，極地冰芯氣泡反映的大氣CO2濃度，和深海沉積中氧同位素反映的冰蓋消長(cháng)，都和地球軌道呈現同樣的周期現象。軌道周期如何能造成CO2的變化？在冰期旋回中，究竟是高緯度冰蓋的物理變化，還是低緯區碳循環(huán)的化學(xué)變化起著(zhù)主導作用？這正是大洋鉆探當前面臨的課題。
1999年春，由我國科學(xué)家建議、設計和主持的南海大洋鉆探，鉆井17口、取芯5000米，實(shí)現了中國海深海科學(xué)鉆探零的突破，首次取得了2300萬(wàn)年氣候旋回的深海連續記錄，其中一個(gè)重要成果，就是發(fā)現了40～50萬(wàn)年大洋碳儲庫的長(cháng)周期變化，為探索熱帶碳循環(huán)在氣候軌道周期中的作用提出了新認識。
1、對“大洋鉆探”的表述，不合文意的一項是
A．深海鉆探和大洋鉆探證實(shí)了板塊構造學(xué)說(shuō)，創(chuàng )立了古海洋學(xué)，把地質(zhì)學(xué)從陸地擴展到全球，導致地球科學(xué)一場(chǎng)真正的革命
B．大洋鉆探大大促進(jìn)了對在深海沉積中留下的最為連續、最為全面的地球歷史檔案的發(fā)掘
C．很多地球環(huán)境的歷史變化，沒(méi)有大洋鉆探很可能就發(fā)現不了
D．大洋鉆探始于1968年的深海鉆探計劃
2、對于“地中海”和“黑海”的表述，不合文意的一項是
A．地中海在幾百萬(wàn)年前是一個(gè)巨型蒸發(fā)鹽湖
B．地中海和黑海之間是博斯普羅斯海峽
C．距今596萬(wàn)年前的時(shí)候，相當于太平洋6%的鹽分在地中海沉淀形成巨厚的蒸發(fā)巖層
D．根據科學(xué)家的考證，黑海就是“諾亞方舟”的原型
3、下列表述不合文意的一項是
A．南極的冰蓋是地質(zhì)史上超出常識范圍的災變事件
B．恐龍盛行地球的時(shí)期也正是中東石油的形成期
C．地中海現在水深可達5000米，面積相當于黃海、渤海、東海總和的兩倍
D．在地質(zhì)歷史上，南北極一般是沒(méi)有冰覆蓋的
4、對“冰期”的表述中，符合文意的一項是
A．冰期的出現與消失是一個(gè)無(wú)限交替的過(guò)程
B．冰期的出現和消失與地球運行軌道有對應關(guān)系
C．冰期的出現與否與大氣中的CO2沒(méi)有關(guān)系
D．以上都不符合文意
5、以下表述與文意不符的一項是
A．我國科學(xué)家通過(guò)南海深海鉆探，在大洋鉆探的前沿問(wèn)題的研究上做出了突出的貢獻
B．高緯度冰蓋的物理變化由低緯度碳循環(huán)的化學(xué)變化主導，因此我們應當切實(shí)減少溫室氣體的排放
C．研究證實(shí)，氣候的變化與地球運行軌道的變化有對應性
D．地球運行軌道的變化可能影響到大氣中CO2濃度
6、第三自然段的6句話(huà)，合理的順序是
A．①②③④⑤⑥ B．①④⑤③⑥②
C．⑥①②③④⑤ D．①③④⑤②⑥
7、文中【 】處應填入的詞語(yǔ)是
A．無(wú)處不在 B．隨時(shí)發(fā)生 C．不乏實(shí)例 D．比比皆是
參考答案解析
1. D。大洋鉆探始于1968年的深海鉆探計劃。
2.C。距今596萬(wàn)年前的時(shí)候，相當于太平洋6%的鹽分在地中海沉淀形成厚重的蒸發(fā)巖層
3.A。南極的冰蓋是地質(zhì)史上超出常識范圍的災變事件。
4.B。冰期的出現和消失與地球運行軌道有對應關(guān)系。
5.B。高緯度冰蓋的物理變化由低緯區碳循環(huán)的化學(xué)變化主導，因此我們應該切實(shí)減少溫室氣體排放。
6.B。①④⑤③⑥②
7.C．不乏實(shí)例
