|
================ 这篇文章很长，如果木有耐心一次看完，就分享收藏先，以后慢慢看吧——我是贴心的飞碟君！
=======================
一百多年前，地质学家提出：大海的深度是永恒的吗？从那时起，特提斯海就成为世界地质学界孜孜探求的“热门”研究课题，那么，它的持久魅力何在……
希腊神话所叙述的故事，离我们是够遥远的了。但精彩动人的故事一直吸引着世世代代的人们。地质学研究的是地球的演化历史。地球至少有45亿年的历史；人类只在最近大约300万年前才开始出现。与人类相比，地球有着远古的历史。神话故事，地球历史，都能令人深思，产生遐想，它们之间也就会结下不解之缘。许多熟知希腊神话故事的朋友，也许还不知道以希腊古老大洋之神特提斯命名的地质奥秘激励着全世界的地球科学家，一百多年来孜孜不倦地探求着这地质历史中关键的一页。
还是让我们从神话开始，细细地说说这件事情的来龙去脉吧。 在希腊神话世界里，并不是神创造天地，而是天地孕育神灵。大地是万物之母，最初地母瑞亚生了天王乌拉诺斯。然后他们相互结合，产下了许多巨人。其中，最重要的是六儿六女的泰坦们。他们威武有力，显赫一时，在天王领导下统治着天地世界。其中就有特提斯和她的丈夫奥克阿诺斯，共同执掌着大洋的事业，成为大洋之神，顺便说一下，希腊文奥克阿诺斯，是英文单词Ocean的词源，意思都是大洋。
但是，时久生变。天王把他的三个独眼儿子库克罗普斯关进了地狱，原因是他们不听话，惹是生非。地母不依，非常生气，鼓动泰坦们起来造反。结果，乌拉诺斯被推翻了并被阉割而死。他们拥立最年轻的克洛诺斯为王。特提斯当然相安无事，和她的丈夫奥克阿诺斯继续为大洋的神灵。
克洛诺斯虽然当上了天王，但并不愉快，因为乌拉诺斯临死时，曾经诅咒克洛诺斯没有好下场，将来必定会被自己的儿子夺去王位，正如他夺去自己父亲的王位一样。克洛诺斯一直忧心忡忡，将自己的儿女一个个都吞食了。当妻子产下第三个儿子宙斯的时候，她实在忍无可忍了，便把婴儿藏起来，用襁褓裹着石子冒充儿子让克洛诺斯吞食。宙斯长大以后，找到了地母瑞亚，两神合计报复，让克洛诺斯喝下了呕吐药。克洛诺斯吐得一塌糊涂，吐出了石子，又吐出了吞食下的孩子。宙斯和吐出来的兄姐合力，和克洛诺斯领导的泰坦们拼死作战。经过反复较量，十年激战，宙斯成功了，成为新一代的神王，他的兄姐们组成奥林帕斯众神，统治天地世界。泰坦们解体了，特提斯和奥克阿诺斯回到了大洋深处，过着隐居生活。随着时光的流逝，特提斯虽然魅力依旧法力常在，但到底是个“出世人物”，显得形象朦胧和神秘莫测了。
奥林帕斯众神现在成了希腊神话的主角。宙斯得意非凡，风流倜傥，到处留情，又惹出了麻烦。这一次和美女卡利斯特相通生了个儿子。神后赫拉为此十分恼怒，使起了法术惩罚卡利斯特，卡利斯特站立不住倒在地上，她伸出双臂哀叹、呼救，可是臂上长出了黑色长毛，手变成了弯曲的熊爪，发出的声音也成了熊的咆哮，卡利斯特彻头彻尾地成了一头熊，在林中担惊受怕地打发日子。
一天，有一个青年猎手在林子里发现了卡利斯特，她认出了那青年正是自己的儿子。她想拥抱儿子，但儿子惊慌地后退并举起了标枪向她刺去。正好，宙斯发现了这场悲剧，赶紧制止了母子误会，并把他们带走。无论赫拉如何争执哭闹，哪怕许诺恢复卡利斯特的人体也不行，宙斯决意把母子俩保护起来，放在天空，成为大熊星和小熊星，享受日月的光辉。
赫拉拗不过宙斯，但不甘心情敌得到这样的荣誉，跑去找长辈特提斯和奥克阿诺斯，要求帮助得到公正的待遇。赫拉诉起苦来：“你们在夜晚看到了吗？就在天穹的北方，那两个可恶的东西竟被抬上了天空。我的不满，得到了这样的回报，我不准她具有人形，反而列入了群星！她一旦恢复了形体，一定会妩媚动人，宙斯就会和她结婚，把我赶走……我还有什么力量维护我的尊严，我在天上已经被排斥了，我的位置就要被别人代替了。你们不能不管，你们是我的长辈啊！”
特提斯和奥克阿诺斯答应了赫拉的请求，决定进行干预以求公平和安定。从此，大洋的大门对大熊星和小熊星关闭了，他们不能和其他星星一样，可以回到大洋得到休息和养分，只准他们在天空中游转，为人们指示方位，永远不得着地。
就这样，“人世”的奥林帕斯神灵之间的沸沸扬扬的矛盾纠纷，依靠“出世”的长者特提斯等得到了妥善的解决。那么，地质历史中是否也有这样的故事呢？ 在地质历史的变迁中，有没有已经消失的海洋或者大陆呢？现已消亡的海洋，会不会对大陆特别是山脉的形成有着决定性的意义呢？1893年，英地利地质大师修斯深思熟虑后作出了这样的推测，从印度尼西亚，经过喜马拉雅和小亚细亚到西欧阿尔卑斯，曾经是一片汪洋。这个古老而消失的海洋叫它特提斯。特提斯的沉积物经过地质构造变动，被褶皱和揉皱，形成耸立于西藏、喜马拉雅和阿尔卑斯高入云霄的山脉。至此，特提斯从希腊神坛走进了地学园地，成为全球地质学中神秘和朦胧的命题。不知有多少地学界的精英为此呕心沥血，力图揭开她的面纱，重建好的原形，为人类祈求福祉。
那么，修斯是怎样的人物？
19世纪后半叶到20世纪初，西欧先进工业国家经过长期的和平发展。已达到了相当的水平。经济发展对矿产资源的需求日益增长，同时又迫切追求海外市场的开拓，带动了大规模的地质调查和探险考察，积累了前所未有的广泛资料并把全球性综合研究提到了地质学家的面前。当时，奥匈帝国是泱泱大国，强大的国力为地质学发展历史中有影响的维也纳学派提供了优越的条件和方便。长期在音乐和鲜花熏陶下的维也纳学派一跃登上了执地学牛耳的地位，修斯正是这个学派的学术带头人。
也是自然界的巧妙安排。后来被称为特提斯的地区，不但自然条件优越，是人类古代文明的摇篮，而且资源极为丰富，当然是工业世界首先重视的开发目标，也就理所当然成为地质研究程度很高的地区或者探险考察热门的地区。除了维也纳学派自己的研究基地阿尔卑斯等欧洲山系外，亚洲也是特别受到重视的地区，加尔各答地质调查所成了亚洲地质的研究中心。可能并非偶然，维也纳学派地质学家格里斯彼奇担任了当时加尔各答地质调查所所长，他们的活动范围从伊朗东部一直延伸到缅甸，包括了阿富汗和西藏，几乎覆盖了亚洲大陆上特提斯山系的全部。东西方地质资料的广泛交流，促进了维也纳学派进行全球对比的新的综合研究。
1862年，修士就注意到意大利道罗米蒂斯山的中三叠世的自然环境和所含动物（距今约2亿4千万年），与远隔万里的喜马拉雅北坡竟十分相似，如出一辙。另一位维也纳学派地质学家诺叶迈尔在研究距今约2亿年到1.5亿年的侏罗纪古地理时，发现在北方古大陆群和南方古大陆之间，有一个现已消亡的古海洋，从加勒比一直延伸到孟加拉，两端分别和太平洋、印度洋（他称南极洋）相通。他把这个古海洋称为中央地中海（1885年）。维也纳学派在全球古海洋学方面的研究，无疑为特提斯的提出做好了铺垫。
1893年，修士应邀回到了他的出生地伦敦，出席英国地质学会的学术讨论会，发表了著名的演讲《海洋的深度是永恒的吗？》。他将今论古，旁征博引，在阐述了沧海桑田的道理的基础上，把希腊神话的梦幻色彩融入到地质学中，提出了特提斯的命题。他明确宣称：现代地质学已经允许我们勾画出曾经横贯欧亚的浩瀚大洋的历史框架。这个大洋以奥克阿诺斯的姐妹和妻子名字来命名，叫特提斯。
修士翻开了特提斯的新篇章。同时，也料想到会和神话故事那样激起人们的好奇和浮想，但也和其他自然奥秘一样，需要长期卓绝的工作才会找到越来越正确的答案。在他的这篇演讲的结尾，修士热情地希望“我们的学者总有一天将会比现在他们的前辈认识更多；让我们耐心地继续我们的工作和保持友好合作”。
从中国人提出的“沧海桑田”，到欧洲人提出的特提斯海，他们对海洋的认识不谋而合，有着相似之处，然而，他们的探索并没有停止…… 要揭开特提斯的面纱，恢复特提斯本来面貌，就要研究海陆变迁。
我国对海陆变迁的说法，可以追溯到1500以前。东晋时代的道教理论家葛洪早就描写了“东海三为桑田”的神话故事（《神仙传·麻姑》）。在杭州西湖边和四川彭县葛仙山（以他命名）等地都留下了葛洪的遗迹，成为现代旅游的胜景；流传下来的“沧海桑田”的说法，直至今日仍是常用的成语。但是，由于没有社会发展的支撑，这种思想也就成不了科学的开端。维也纳学派用海洋沉积物及所含的化石来恢复古海洋，特别是有了全球对比的思想，来追索全球海陆的变迁，修士总其大成，提出了特提斯的命题，确实开启了地学研究的新篇章。 
特提斯海演变示意图
在海陆变迁的研究中，有一个重要问题要先了解清楚的，那就是大陆和大洋是有不同的地质结构的。大陆地壳厚，一般有30多千米。陆壳的组成不均匀，平均成分大致与花岗闪长岩相似。洋壳极薄，厚度不到2千米至11千米，主要由镁铁质火成岩，即玄武岩和辉长岩组成，上面有很薄的深海沉积物覆盖。大陆边缘的海基本上具有大陆的地壳，如黄海、东海等组成大陆棚，直到过了日本海沟和马里亚纳海沟，到达太平洋深海盆地，那里才真正具有了大洋地壳。特提斯的主体应该是具有洋壳的深海盆地，它的边缘海及和它相通的浅海大多是陆壳基础上的海盆。但是，在海陆变迁中，洋壳很难保存下来。现在，多数地质学家认为，由海洋玄武岩及相伴生的镁铁质岩石，以及深海沉积物如放射虫硅质岩构成的“蛇绿岩”是消亡了的海洋地壳的残余。由此可推测，古代深海洋的存在。
开始，特提斯主要指距今2亿年到1.5亿年侏罗纪的赤道海洋。以后，随着研究的深入，特别是对深海沉积物的分析对比，修士又把特提斯的历史向前推进了好几千万年，认为三叠纪时就有了这样的海洋。到1901年，在他的名著《地球的面貌》中，又把特提斯和冈瓦纳古陆联系起来。他写道：“冈瓦纳大陆的北界是中生代的宽阔的海相沉积带，从整体上看，它必须作为曾一度横贯当时存在的亚洲大陆的残余海来考虑。诺叶迈尔名之为“中央地中海”，我们将在下文用特提斯来叙述它。”这里，他点了冈瓦纳的名，又点古亚洲的名。
什么是冈瓦纳古陆呢？简单地说，它是推断的位于南半球的原始古大陆，范围包括现代的南美洲、非洲、南极洲、澳大利亚以及亚洲的印度、阿拉伯等地块。因为冈瓦纳古陆主要是在距今3.6亿年到2.5亿年的石炭纪～二叠纪时，由陆块相聚而组成的。以后，冈瓦纳古陆又逐渐解体了。所以，即使修士明白无误地指出特提斯是“中生代”，即三叠纪以来的现象，但因为和冈瓦纳挂了钩，似乎暗示它有更早的历史。在这方面，后来以斯蒂勒为代表的一派地学家走得很远。这是后话。 由于第一次世界大战的发生，国际合作的科学事业停顿下来了。尤其是奥匈帝国的解体覆灭，再加上维也纳学派的大师们退休的退休，去世的去世，它的活动和影响日趋萎缩。但是，特提斯的魅力不减，这个科学命题为广大的地球科学家从不同的角度进行探讨研究。
20世纪前半期，地质理论中占主导地位的是地槽学说。有一派学者把特提斯看作为复合地槽，认为是至少从晚元古代（距今10亿年到5亿7千万年）已经存在的赤道地区深海槽，即地槽。地槽的地壳活动性很强，开始不断地强烈拗陷，成为古海洋中的槽地，接受巨厚的沉积物，以后又受到挤压，沉积物褶皱、断裂，地槽降起成为山脉。古老的特提斯，通过分阶段的拗陷到造山的旋回，逐步“固结”丧失活动性，最终由地中海地槽变成了地中海山脉。他们把特提斯海划分为阿森特特提斯（距今10亿年到5.7亿年）、加里东特提斯（距今5.7亿年到4亿年）、华力西特提斯（距今4亿年到2.5亿年）和尚未“固结”的新特提斯。特提斯论资排辈依次萎缩，但它们在全球的位置基本没有什么变动。这就是以德国地质学家斯蒂勒为代表的一种地球观对特提斯的分析和看法。有的人把这种地球演化的观点称为固定论。
另外一派学者，虽然也把特提斯看作是地槽，但认为它是两个超级大陆之间的单一地槽。一个超级大陆就是上面提到的冈瓦纳古陆，另一个由北美洲和欧亚大部分地块组成，位于北半球，称为劳亚古陆。他们推断的特提斯海的历史也比修士早，但比斯蒂勒晚得多，认为由晚古生代开始，即距今2.5亿年以前，但不早于距今4亿年。后来，通过由冈瓦纳古陆分离出来的陆块，向北运动和劳亚古陆拼接，使特提斯海消亡。这些学者相信大陆块体可以作长距离的移动：在移动过程中，彼此有分有合。陆块分离，其间成海；陆块拼接，古海变山。所以，称他们为活动论者。
在活动论者中，对特提斯研究贡献最大的是阿尔冈。阿尔冈生活在瑞士，师从于维也纳学派。瑞士是中立国家，因而他躲过了第一次世界大战的浩劫，成了维也纳学派的真传弟子。阿尔冈1924年发表的名作《亚洲大地构造》，对亚洲的地质构造演化作了深刻的分析。提出现代印度北缘曾存在过广阔的陆棚，它和冈瓦纳古陆北缘的其他陆棚，以及印度——澳大利亚之间的洋盆一起构成了特提斯的南翼。以后，冈瓦纳和劳亚碰撞相接，特提斯消亡，印度北缘的陆棚俯冲插到西藏之下。这种作用不但使西藏地壳厚达70千米（双倍地壳），并由于均衡作用使西藏隆起成为举世无双的高原，而且在亚洲广大地区形成一系列复杂的地质构造变动。他十分聪慧地把特提斯海的演化和青藏高原的隆升、亚洲地区的地壳形变联系在一起，将特提斯研究的注意力，由欧洲引向亚洲，对后来的研究工作有着无法估价的影响。同时，阿尔冈也没有忘记欧洲。他更正了修士把现代地中海看作是特提斯的最后残余海的认识，指出两地中海是距今2900万年以来，由于地块旋转彼此分离而新生的洋盆。
在阿尔冈的思想中，明显可以看出大陆飘移学说对他的影响。在当时，地学界的学术思想争斗十分激烈。两种地球观的矛盾差不多到了不可同日而语的地步。大陆飘移说一度被看为一种“异端”思想，它的主将魏格纳曾受到严厉的诘难。他为了论证自己的学说观点，42岁就献身于格陵兰的考察。直到本世纪中叶，大陆飘移说逐步得到论证，并发展成为板块构造学说。这种天翻地覆的变化，正如地质对象本身的沧海桑田一样，都是十分壮观的“悲喜剧”。这难道是天人合一的巧合？！
魏格纳根据不多的地质证据，提出大陆飘移假说，后来人们根据他提出的论断，推断出特提斯海的面貌，但是，寻觅特提斯海的工作，时而让人喜悦，时而又令人困惑…… 20世纪后半期，可以说是海洋学发展最光辉的年代。海洋考察船、深海钻探船的航迹遍布全球海洋，新的发现层出不穷，令人目不暇接。其中，海底磁异常的系统研究，发现了由于地磁场周期性倒转和地磁反向所形成的正、负相间的平行条带，以大洋中脊为轴线对称平行分布。这些异常条带的顺序和地磁年表基本一致，完全可以进行全球对比。这样，有力地论证了海底扩张学说。现在，大多数科学家都赞同海洋与大陆相比，要年轻得多。在地壳之下的地幔中，存在热对流，在洋中脊之下高温上升流使地幔物质不断侵入，形成新的洋壳，而先存的洋壳不断向外推移。当洋壳推移到接近大陆时，因为受到阻挡而向下俯冲，再次下沉融于地幔；在地面上出现海沟和火山——岩浆（弧）带。海底扩张使一度沉寂的大陆飘移说获得了新生。
原来，由魏格纳根据不多的地质证据推测的大陆飘移假说，以及后来由陆上古地磁研究推论的大西洋两岸的大陆不断分离的结论，得到了来自海洋证据的肯首。如此一来，因为海洋学，特别是古海洋学的兴起，地学家们不再由陆下海去认识全球，而是由海登陆去综观全球了。他们把地球上部看成由几个巨大的称为岩石圈板块的块体所组成的。它们之间或相互离散，产生海洋；或相互会聚，当陆一陆碰撞时产生山脉和高原，当海陆相接时产生海沟和火山一岩浆带；它们之间也可以相互平移，则产生更为复杂的地质构造和大地震。这就是被誉为地球科学革命的活动论板块构造学说。
板块构造学说的出现，也给特提斯研究带来了新的理论背景和转机。首先，印度洋的海底磁异常研究，推论出印度半岛原来位于南半球。由于印度洋的开启，它和冈瓦纳古陆的其他部分分离。直到大约5千万年以前才和西藏相互碰撞，使印度和西藏之间原来的特提斯海消亡。后来，又进一步会聚挤压，形成了今日的喜马拉雅山和青藏高原。很多地质学家很快就把雅鲁藏布江一带的蛇绿岩，看作是特提斯海洋地壳的残片。相应地，也找到了特提斯海两侧配套的海相沉积物，以及因特提斯海洋地壳向西藏之下俯冲所产生的岩浆活动的证据。这些研究不但很好地和板块构造学说理论合拍，而且也和修士、阿尔冈的设想一致。似乎特提斯的面纱已经揭开，真相大白了。但是，特提斯的故事远不止那样简单，科学研究探索的道路还长呢。
因为板块构造学说允许把岩石圈板块的运动简化为球面几何学问题。布拉特（1965年）率先以沿岸海底500英尺的等深线为大陆轮廓（即包括了大陆棚），用计算机拼接大西洋四周的大陆，得出了彼此重叠或间隙都很小的一个完美的超级大陆。然而，这个超级大陆的东面欧亚和非洲之间，出现了一个向东开口的喇叭形缺口。很多科学家屡试不爽，都拼合得出一个超级大陆，其东侧带一个三角形的海湾。那么，这个超级大陆和楔状古海湾意味着什么呢？
追溯地质历史，当时不少地质学家得出结论，这个超级大陆就相当于魏格纳复原的大陆飘移前的“联合古陆”，楔状海湾应该是特提斯。这正是距今约2亿5千万到3亿多年前的地球面貌。显然，这种复原和修斯对特提斯论述的原意有很大的出入。首先，把特提斯的起始年龄又提早了好几千万年，远远超出了中生代，而到了晚古生代。当然，只要是事实如此，也问题不大。而且上文提到，修斯早也有这种暗示。真正的问题在于，如果古老的特提斯海消亡以后就形成了当今的阿尔卑斯和喜马拉雅山系，那么，应该在那里找得到代表那个时代的海洋残余物质，如古老的蛇绿岩，以及配套的深海到浅沉积物等等。但是，经过地质学家多次跋涉考察，在阿尔卑斯就是找不到早于2亿5千万年的古老的特提斯的踪迹。这到底是怎么回事，难道板块构造理论出了大问题？研究特提斯的科学家刚露出成功的喜悦，立刻又落入了困惑的深渊。特提斯似乎更加朦胧和神秘了！ 对于特提斯认识的困惑，不仅在于原来认为经典的特提斯造山带阿卑斯中找不到早于三叠纪的蛇绿岩等，要在那里证实板块构造理论得出的推测似乎是不可能的。而且，在亚洲地质中也引起了麻烦。西亚和中亚的许多地块，都具有冈瓦纳古陆的特征。例如，中伊朗地块和阿拉伯地块关系密切，在古地理复原中也把它们安排在特提斯海以南，属于冈瓦纳古陆的一部分。但是，代表特提斯海洋地壳的蛇绿岩带等，在西亚和中亚地区一下子绕到了波斯湾北岸，把中伊朗地块等和包括阿拉伯地块在内的冈瓦纳古陆隔开了。换句话说，修斯等先躯者命名的经典特提斯在这里不再位于冈瓦纳的北侧，而插到了冈瓦纳内部了。
问题确实是复杂了，似乎到了这样的关键时刻：要么解决这些困惑，使特提斯的寻觅工作前进一大步，否则将前功尽弃，重新开头。至少，特提斯海的面貌已不可能像修斯在100年前所设想的那样简单，它的出现时间也不可能仅仅是中生代了。如果这样，解决困惑的出路就在于从已知的特提斯以北再找到尚未认识的古老的蛇绿岩带等，来代表时代较老的特提斯海。
孜孜以求的科学家们终于得到了美好的回报。地质学家斯托克林在70年代首先在伊朗找到了突破口。他发现在中亚至少发育有两套蛇绿岩和深海沉积，并以此为界，自北而南把整个地区划分为三个部分。北区为古亚洲的南部边缘，经历了古亚洲的地质发展历史，中区和南区有相似之处，广泛出露了具有冈瓦纳古陆特征的古老岩系。但是，到了中生代它们分道扬镳，中区地壳活动剧烈，南区仍保持相对稳定。中区成为从冈瓦纳古陆分离出来的陆块，南区成为冈瓦纳当时的北部边缘地区。南区和中区之间的蛇绿岩和深海沉积带，时代较新，相当于阿尔卑斯和雅鲁藏布江的蛇绿岩带，代表了中生代的海洋环境，即修斯最早指出的特提斯。然而，北区和中区之间，在伊朗西北部等地还发现另外一套由时代较老的蛇绿岩和深海沉积组成的带，代表了晚古生代的海洋环境，这是古老的特提斯海的踪迹。这样，中亚有了两套时代和地域都不相问的特提斯海的残片。斯托克林把中生代的海洋改称为新特提斯，晚古生代的海洋命名为古特提斯。
随后，在西亚及相邻的南欧地区也有了新的进展。这个地区的北部是阳光明媚、景色宜人的黑海滨岸地区，远古神话中的基梅里人生活在这里山水之间（详见古希膜荷马的神话诗）。修斯和随后的斯蒂勒等地质学家很早就注意到那里的中生代造山带，并又一次把神话故事和地质科学揉和在一起，把这些造山带命名为基梅里造山带。现在，土耳其年轻地质学家辛格受到斯托克林的工作的启发和鼓舞，在总结基梅里造山带时从中发现了一系列的代表古特提斯海的蛇绿岩和深海沉积物，情况和中亚惊人地相似，古特提斯在北面、新特提斯在南面，两者之间是以冈瓦纳古陆分离出来的大陆块。它和中伊朗相连，组成了长条状的微大陆。辛格推而广之把这个中间微大陆命名为基梅里大陆。他又因势利导总结了特提斯海的演化历史。第一阶段，在古生代时，冈瓦纳古陆的北侧发育了古特提斯海，它就是联合古陆向东开口的赤道海湾。第二阶段，冈瓦纳北缘分裂出基梅里大陆。在它北移并作逆时针旋转时，一方面本身分解为数个碎块，陆续和劳亚古陆碰撞，使古特提斯海消亡，形成基梅里造山带。另一方面，在它的南侧和冈瓦纳古陆主体之间产生新的海洋，即新特提斯。第三阶段，冈瓦纳进一步解体，分离出来的非洲和印度等，和欧亚大陆会聚碰撞，新特提斯海又消亡，形成了阿尔卑斯和喜马拉雅山系。
看来，特提斯海研究工作在亚洲有了新的机遇。突破了修斯的经典定义，克服了板块构造学说带来的难题。获得了新的活力。特提斯女神不负苦苦寻觅她的踪迹的科学家，逐渐展示她的真面目。但是，下一步等待我们的是什么呢？
===================================
|
