人類(lèi)并不一定要下潛才能觸摸深海。有時(shí)候，只要站在合適的地方，經(jīng)歷足夠漫長(zhǎng)的歲月，腳下就是海底。

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第一眼看到下面這幅圖，你的第一反應(yīng)是什么？大家往往會(huì)想到火星。

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但事實(shí)上，這是一片來(lái)自遠(yuǎn)古海洋的遺跡，位于哈薩克斯坦西部的曼吉斯套。這里干旱、荒涼、灰白，巖石裸露，地表像是被巨大的力量反復(fù)刮削過(guò)，呈現(xiàn)出一種超現(xiàn)實(shí)景觀。

一片并不遙遠(yuǎn)的古海

也許你很難相信，把時(shí)間倒回兩億年前，這里并非荒原，而是海岸。

海水曾在這里漲落，洋流曾在這里穿行，生命曾在淺海中繁盛。覆蓋這片區(qū)域的，是一片橫貫歐亞與非洲的古老海域——古特提斯海。它并不僅存在于傳說(shuō)中，而是地球歷史中真實(shí)存在過(guò)的大型海洋系統(tǒng)。

“古特提斯?！边@個(gè)名字，并不是現(xiàn)代地理意義上的命名，而是源自古希臘神話。在神話中，特提斯（Tethys）是象征原初海洋的女神，代表滋養(yǎng)萬(wàn)物、連接世界的水域本身。

19 世紀(jì)末，奧地利地質(zhì)學(xué)家愛(ài)德華·蘇斯在研究歐亞大陸南緣的山脈時(shí)發(fā)現(xiàn)，從阿爾卑斯到喜馬拉雅，從中東到青藏高原，許多距離遙遠(yuǎn)的地區(qū)卻共享相似的海相沉積和化石組合。他據(jù)此推斷，這些山脈在抬升之前，曾被一片連續(xù)而廣闊的古海所連接，并借用“特提斯”這一意象，為這條橫貫東西的古老海域命名。

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在古生代早期，南半球由龐大的岡瓦納大陸主導(dǎo)，而在它北側(cè)，是一系列尚未穩(wěn)定的陸塊。板塊運(yùn)動(dòng)使大陸邊緣拉伸、下沉，海水順著裂谷不斷侵入，一片狹長(zhǎng)而溫暖的海域逐漸形成。隨著時(shí)間推移，這片最初的淺海持續(xù)擴(kuò)展，海域范圍不斷加大，最終發(fā)展成一個(gè)橫貫歐亞大陸南緣的大型海洋體系。按照今天的地理位置對(duì)照，它大致分布在現(xiàn)今的地中海、中亞、青藏高原南緣以及更東側(cè)的區(qū)域，是當(dāng)時(shí)地球低緯度地區(qū)一條重要而連續(xù)的海洋帶。

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在隨后漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期里，這片海域沒(méi)有劇烈的板塊碰撞，整體構(gòu)造環(huán)境相對(duì)平穩(wěn)。正是在這種長(zhǎng)期穩(wěn)定的條件下，來(lái)自陸地的碎屑被河流緩慢帶入海中，海洋生物死亡后的鈣質(zhì)骨骼逐漸沉降，細(xì)密的碳酸鹽泥在溫暖、清澈的淺海中不斷堆積。年復(fù)一年，毫米級(jí)的沉積在海底疊加，最終形成了厚達(dá)數(shù)百甚至上千米的海相沉積巖層。

那么科學(xué)家們?nèi)绾沃肋@里曾是海？

地球不會(huì)留下文字記錄，但巖石會(huì)。

在曼吉斯套及其周邊地區(qū)，地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大量典型的海相沉積結(jié)構(gòu)：水平分層清晰的石灰?guī)r、富含貝殼碎片的生屑灰?guī)r以及只有在淺海環(huán)境中才能形成的波痕和交錯(cuò)層理。更重要的是，這些巖層中保存著清晰的化石證據(jù)——貝類(lèi)、海膽、微體浮游生物，甚至珊瑚的殘骸。這些生物無(wú)法在陸地環(huán)境中生存，它們的存在，本身就是海洋最好的證明。此外，巖石的化學(xué)成分也提供了線索。碳酸鈣含量、穩(wěn)定同位素比例，都指向一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定、溫暖的海洋環(huán)境。

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海洋并不永恒。進(jìn)入晚古生代后，地球的板塊運(yùn)動(dòng)格局發(fā)生改變。原本向外擴(kuò)張的洋盆，開(kāi)始承受來(lái)自?xún)蓚?cè)大陸的擠壓。古特提斯海下方的洋殼逐漸變冷、變重，在重力作用下向地幔俯沖。

這是持續(xù)數(shù)千萬(wàn)年的緩慢過(guò)程。海域先是變窄，然后被分割成多個(gè)盆地和海灣；深海逐漸消失，淺海占據(jù)主導(dǎo)；最終，隨著印度板塊等陸塊向北推進(jìn)，與歐亞大陸發(fā)生碰撞，古特提斯海被徹底關(guān)閉。曾經(jīng)位于海底的沉積層被整體抬升，發(fā)生褶皺、斷裂，成為陸地和山脈的一部分。海水退去了，但它留下的“骨架”仍然支撐著今天的大陸結(jié)構(gòu)。

海退之后，時(shí)間換了一種方式工作

曼吉斯套所在的區(qū)域，逐漸進(jìn)入干旱氣候帶。降水減少，植被稀疏，巖石幾乎完全暴露在空氣之中。沒(méi)有土壤和植物的保護(hù)，風(fēng)和重力成為主導(dǎo)力量。

曼吉斯套在哈薩克斯坦的位置 來(lái)源：維基百科

于是，侵蝕開(kāi)始接管這里的命運(yùn)。不同硬度的巖層，被一寸寸削去。柔軟的層位先行退讓?zhuān)瑘?jiān)硬的巖層保留下來(lái)，形成斷崖、孤峰、臺(tái)地和尖塔。曾經(jīng)水平鋪展的海底沉積，被雕刻成起伏的地貌。對(duì)匆匆行人來(lái)說(shuō)，這是一片荒原；對(duì)地質(zhì)學(xué)者而言，卻是一部攤開(kāi)的地球史。

一片古海，如何塑造今天的世界

古特提斯海雖然消失，但它的影響從未中斷。

今天的地中海、黑海、里海，以及中亞廣闊的沉積盆地，都是這片古海不同階段的遺產(chǎn)。青藏高原南緣、土耳其、伊朗和中亞地區(qū)復(fù)雜的山系，也正是古特提斯海關(guān)閉過(guò)程中形成的結(jié)果。現(xiàn)代地圖上的海陸分布、山脈走向，甚至部分氣候分界線，都仍然沿著古特提斯海留下的構(gòu)造框架展開(kāi)。

正因?yàn)檫@種“結(jié)構(gòu)保留”，曼吉斯套常被稱(chēng)為“地球上最像火星的地方之一”。并不是因?yàn)樗鼇?lái)自外星，而是因?yàn)檫@里保留了一種極端而純粹的地質(zhì)狀態(tài)——干旱、裸露、結(jié)構(gòu)清晰。

NASA拍攝的火星景象 來(lái)源：科學(xué)人

研究地球上這些“類(lèi)火星”地貌沉積與侵蝕的過(guò)程，或許可以幫助我們回答一個(gè)更遙遠(yuǎn)的問(wèn)題——在另一個(gè)星球上，海洋是否也曾存在過(guò)。

參考文獻(xiàn)

朱日祥，趙盼，趙亮. 新特提斯洋演化與動(dòng)力過(guò)程[J]. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué), 2021. DOI: 10.1360/SSTe-2021-0147

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編輯：LYang

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