忒提斯海

钻探戈林奇滩的主要目的是要来比较地中海与大西洋的形成原因。当时,大多数地球科学家都认为,大西洋是在 15000 万年前欧洲与非洲漂离美洲时诞生的(图二十五)。这一经典理论——“大陆漂移说”(continental drift hv-pothesis)最早是于本世纪的 20 年代,由德国气象学家魏格纳

(Alfred Wegener)所提出来的。不过这种说法一直遭到排斥,几乎销声匿迹了约 40 年,直到 60 年代才由瓦因和马修斯重新提出。而且,还由于 50 年代地球物理学和海洋学的许多发现,使它以崭新的形式获得了重生。南大西洋的深海钻探航次则使得像我这种“择善固执派”心悦诚服,然而在过去, 我们实在无法想象大陆在一亿年间居然移动了几千英里。在第十三次航次考察的时候,大陆漂移的基本原理已经获得了学界的承认,因此,我们已可应用这个原理来解释地中海及其前身——忒提斯海的地质。

海底扩张理论推想:欧洲、非洲和南北美洲原都是一个超级大陆——称做“盘古大陆(Pangea)的一部分,在两亿年前才开始分裂。在非洲和欧洲之间渐渐张开而形成的海洋叫忒提斯海。忒提斯海与中大西洋的裂开几乎同时出现。尽管在 15000 万年前,非洲脱离了盘古大陆,但当时欧洲仍然紧密地与美洲地块相连结。如果这个假说正确无误,大西洋下面的岩石组合就应该与忒提斯海的海底岩石相似;也就是说,大西洋最古部分的早期沉积物与忒提斯海的早期海洋沉积物应属大致相同的年代。但是,一度是浩瀚无际的忒提斯海已因为地震活动和造山运动的持续作用而大为缩小,它昔日的风貌现在仅能透过研究阿尔卑斯山的岩石而依稀可辨,因为这些岩石正是当年忒提斯海的沉积物。

当欧洲最终脱离美洲并向东漂移而与非洲发生碰撞时,忒提斯海的沉积物受到了推挤而隆起,形成了阿尔卑斯山。构成忒提斯海底的岩石如今出露于高峻的阿尔卑斯山群峰的侧翼。这些岩石被称为蛇绿岩(ophiolites), 因为他们呈现一种斑驳状的绿色。蛇绿岩中包含着由冷却的海底熔岩组成的玄武岩、成分与玄武岩相似但晶体较粗的辉长岩(gabbro)和源自地壳深部又经过变质作用而造成的蛇纹岩(serpentinite)。在阿尔卑斯山上,忒提斯蛇绿岩上面覆盖着年龄 13000 万年以上的海洋沉积物。所以,我们在戈林奇滩钻探的目标是要打穿海洋沉积物,看看是否能在下面找到年代相同的蛇绿岩。这一点可不容易做到,因为根据过去的经验,可能会钻到非常坚硬的燧石(chert)。如果出现这种情况,在到达基底之前,钻头早已完全磨损了。