海底探索之路（簡體書）

海洋，深邃而廣袤，覆蓋了地球71%的地表面積。經歷億萬年滄海桑田的海陸巨變，它才呈現出今天的面貌。
深逾萬米的馬里亞納海溝，景色壯美的火山小島，是海底板塊運動的見證；幾百攝氏度高溫的“熱泉”周圍，竟然存活著生物群落！遼闊的大海，魅力無邊，海底蘊藏的無盡“寶藏”，更等待著人們去探索，去開發……
海洋，被公認為“人類生存與發展的重要空間”。可是，對大多數人來說，它依然顯得熟悉而又陌生。面對這片綺麗的藍色家園，我們需要了解得更多……
本書是由何起祥和許靖華編著的《海洋地學科普叢書》第一分冊《海底探索之路》。
《海底探索之路》翔實系統地向讀者講述了近現代地學工作者發現、洞悉海洋演變奧秘的艱苦歷程。

海洋是孕育生命的搖籃，充滿奧秘和魅力，它對于人類曾是一片未知的世界。在文明進步的過程中，探索海洋，認識海洋，是人們不懈追求的。對于海洋的形成與演化，幾個世紀以來眾說紛紜。由何起祥和許靖華編著的《海洋地學科普叢書》第一分冊《海底探索之路》翔實系統地向讀者講述了近現代地學工作者發現、洞悉海洋演變奧秘的艱苦歷程。各種觀點的交鋒，不同學派的爭鳴，使人類在海洋探索之路上不斷邁進。

“上天、入地、下海”是人類向大自然三個極限的挑戰。要想在這個挑戰中占據主動并贏得勝利，就必須通過學習了解自然，依靠現代科學與技術揭示自然的奧秘，從而掌握自然規律，為人類社會和經濟發展服務。人們可以通過實踐的直接感知獲得知識，也可以通過書籍等傳媒的間接感知獲得知識。而後一種途徑獲得的信息是大量的。這就是人們常說的讀萬卷書，行萬里路。
占地球表面積71%的海洋，不僅能供應人類生存所需要的生物資源，而且能夠供應社會經濟發展所需要的礦物資源，它同時又是一個巨大的氣候調節器。古人早就知道海洋的漁鹽之利和舟楫之便。隨著經濟的發達和社會的進步，海洋在政治、經濟、軍事、環境和氣候等方面的重大作用越來越為人們所感知。中華民族要自立于世界民族之林，就必須把中國建設成海洋強國。這就要使更多的人認識海洋，了解海洋。作為海洋科學和地球科學的一個組成部分，海洋地學就是研究地球及其表面海洋的科學。它所涉獵的科學問題不僅有下海的，也有入地的，甚至有上天的。因此，關注海洋就是一件天經地義的事。而這種關注不應當僅僅是科學家的事，更應當是人民大眾的事。這就是海洋出版社和國土資源部青島海洋地質研究所共同策劃編輯出版這套“海洋地學科普叢書”的初衷。
2008年10月15日，海洋出版社和國土資源部青島海洋地質研究所在青島聯合主持召開了海洋地學科普叢書編寫專家座談會。來自青島海洋科學與技術國家實驗室、中國科學院海洋研究所、國家海洋局第一海洋研究所和中國海洋大學的近20位科學家參加了座談會。這次座談會取得高度共識，認為做好科學普及工作是科學家的重要責任，應當盡快編輯出版海洋地學方面的科普讀物，向社會大眾宣傳和普及海洋地質方面的科學知識，增強大眾的海洋意識，使更多的人關心海洋、愛護海洋。應當讓社會大眾都知道，我們的國土不僅有960萬平方千米的陸地國土，而且有近300萬平方千米的主張管轄海域。2009年1月8日，以中國科學院院士秦蘊珊研究員為主任委員的“海洋地學科普叢書”編委會成立，同時成立了編委會辦公室，確定了海洋地學科普叢書五個分冊的作者，明確了這套叢書的定位、編寫內容和要求、時間進度、經費籌措等事宜。此後，又召開了三次編委會會議和兩次各分冊作者工作會議，討論和解決編寫工作中諸如知識產權界定和科普讀物編寫方法等問題。
歷時兩年多的批閱刪改、反復推敲，“海洋地學科普叢書”五個分冊陸續脫稿，付梓印刷出版。這就是由何起祥和許靖華編著、秦蘊珊研究員主審的第一分冊《海底探索之路》，由丁東編著、李廣雪教授主審的第二分冊《海底景觀之奇》，由莫杰、蔡乾忠和姚長新編著、劉守全研究員主審的第三分冊《海洋礦產之源》，由趙松齡和王珍巖編著、夏東興研究員主審的第四分冊《海陸滄桑之變》以及由徐家聲(海岸部分)和劉錫清(海島部分)編著、中國海洋學會科普部仝開建主任和韓春瑞副研究員主審的第五分冊《海洋世界之窗》。中國科普作家協會理事長、中國科學院院士劉嘉麒親自執筆為這套叢書作序，令作者和編委會成員倍感歡欣。
在編寫的過程中，大家深切體會到，由于專業和寫作水平的限制，編寫科普讀物要比編寫專業著作更困難。這套叢書定位為高級科普讀物，不僅它的讀者群會因此受到一定的限制，而且寫作的分寸更難拿捏；因而我們深知還存在很多問題和不足，希望能得到科普專家和同行及讀者的批評指教。盡管如此，我們依然把叢書的問世看成眾多海洋地學工作者為建設海洋強國鼓與呼的強烈社會責任感的表現。如果因此而使更多的人關注海洋，了解海洋，那就實現了我們編寫這套叢書的初衷和期望，并把它看成是對我們工作的肯定和褒獎。我們真誠地希望與全國的海洋科學工作者一起努力，為把偉大的祖國建設成海洋強國而不懈奮斗。
《海洋地學科普叢書》編輯委員會 2011年7月6日

第一章 海洋的起源
混沌初開
話說地球
海洋起源
第二章 “水火之爭”
霍頓和維爾納
萊伊爾、達爾文和居維葉
第三童“地槽論”的興衰
地槽故事
大陸漂移
第四章 山雨欲來
百舸爭流
大洋中脊
夢斷莫霍
冰期尋蹤
第五章 革命風云
海底擴張
海底“斑馬線”
“格洛瑪·挑戰者”號
驗證擴張
第六章 板塊構造
海溝與俯沖帶
轉換斷層
夏威夷“熱點”
邊緣海
板塊構造
第七章 古海荒漠
特提斯與地中海
“米辛尼亞事件”
古海洋學
第八章 海洋與生命
生命起源
寒武紀生命大爆發
禍從天降
深海伊甸園
第九章 東亞季風
南海鉆探
東亞季風
東風浩蕩
結語

美國科學史研究家托馬斯·庫恩在1962年提出了科學革命的理論。他說，科學的發展并非簡單的疊加或積累，而是像人類社會一樣，是由一次又一次的革命構成的。科學的歷史其實就是科學革命的歷史。而每經歷一次這樣的革命，就意味著人類的認識向真理逼近了一步。縱觀歷史，每一次科學革命幾乎都是從對那些被封為正統的舊的思想體系的質疑和批判開始的。首先舉起義旗的幾乎總是一些年輕人，而且無例外地遭到那些衛道士們，多半是身居高位的學術權威的鎮壓和反對。早期的交鋒往往十分激烈，有時甚至是悲壯的。在中世紀的黑暗歲月里，宗教和政治壟斷科學爭論。許多科學先驅為真理獻出了一切甚至生命，譜寫了一曲曲壯烈的悲歌。經過幾年、十幾年乃至幾十年的較量，新思想終于崛起。隨之而來的是新王朝的和平發展時期，也是為新的思想體系錦上添花，加以精雕細刻的時期。隨著時間的推移和資料的積累，新的問題又會出現，矛盾也會不斷加劇。當矛盾積累到極點，科學的發展不得不突破舊的桎梏而尋求新的出路時，新的革命又會應運而生。庫恩斷言，人類歷史上曾多次發生這樣的科學革命。每一次科學革命都不是對歷史的簡單否定，而是新的發展和提高。
地球科學家都把20世紀60年代板塊構造論的誕生稱作“地學革命”。不錯，那確實是地球科學哲學的一次偉大的歷史變革。但是，如果我們承認那是一次革命，那就沒有理由說兩個世紀以前的“水火之爭”不是一場革命。它對地球科學發展的影響是無可估量的。所以，我們說，在地球科學歷史上，至少已經發生過兩次偉大的科學革命。第一次地學革命發生在兩個世紀以前。
18世紀中葉，德國出了一位著名的地球科學家，名叫阿布拉罕·維爾納。維爾納出生于維勞的一個礦業世家。他自幼酷愛礦物和巖石，20歲入弗雷堡礦業學院學習采礦；22歲赴萊比錫學習采礦和法律；26歲出任他的母校——弗雷堡礦業學院的教師和督學。早在萊比錫的時候，維爾納就對礦物的鑒定和分類發生了濃厚的興趣。還在1774年出版過一本小冊子《化石和礦物的外部特征》，總結了肉眼鑒定礦物的一些經驗和方法。
維爾納的一生著作寥寥。但是，作為一名教師，他機智善辯，頗受學生擁戴，聲譽遍及歐洲。借助他的聲望，弗雷堡礦業學院很快成為歐洲的一所名校。大批學生從各地蜂擁而來，英國愛丁堡大學的教授羅伯特·詹姆遜、金屬釩的發現人安德烈·德·里奧都是他的入室弟子。遺憾的是，維爾納中年以後體弱多病，長居弗雷堡，足跡不出薩克森州。這對一位地質學家來說，無疑是莫大的不幸。1810年，維爾納當選為瑞典皇家科學院外籍院士。1817年，他病逝于德累斯頓。
英國化學家波義耳是當時很有名望的一位科學家。他從飽和溶液中取得鹽類晶體的著名實驗蜚聲內外。維爾納受波義耳的影響，堅信一切巖石，包括花崗巖和玄武巖都是按照波義耳定律從水中沉淀出來的。熔巖只能固結為玻璃而不能析出晶體。基于這一信仰，他力排眾議，固執地編織了一套後人稱為“水成論”的地球科學觀。
1787年，正當而立之年的維爾納出版了一本只有28頁的小冊子，把地球上的地層分成了五個單元。他說，地球的早期并無陸地，只有一個漫無邊際的“原始大洋”。所謂地球的歷史，無非就是這個原始大洋的充填史。最先從大洋里“結晶”出來的是地球上最老的巖石，包括火成巖、高級變質巖之類，他稱之為“原生巖”，堆積在原始大洋的最深處，因為當時尚無生命，其中沒有化石；接著沉淀出來的，是他稱為“過渡系”的一類巖石，包括堅硬的石灰巖、巖脈、巖床和巨厚的硬砂巖。那是大洋的深坑被填滿以後，在海洋里形成的最早的成層巖石。全球一律，沒有間斷，因此也稱為“萬有建造”；其上是其他層狀的、含化石的巖石和某些共生的“捕集巖”。維爾納稱之為“第二系”或“層狀系”，代表海底山脈形成後因為侵蝕作用而造成的側翼堆積；後來，由于水量的散失，地球上出現了陸地和山脈，形成固結程度很差的、由砂、礫、泥堆積而成的“沖積系”或“第三系”。至于水量散失的原因，維爾納不同意前人所說的在重力作用下逐漸滲入地球深處的說法。他認為，是一個比地球還要大的過星與地球擦肩而過，吸走了大量的海水，導致大洋的水面急劇下降。水下的高地終于露出水面成為陸地。人類萬物才有了棲息的場所。至于火山及與火山有關的熔巖，他深信德國學者阿格列科拉的說法，認為火山噴發是地下煤層自燃引起的局部現象，溢出的熔巖構成“火山巖系”，成為他的地層表的第五部分。維爾納說，這是一個全球性的由海變陸的序列，放之四海而皆準。維爾納否認任何的地殼運動，認為地球是一個剛體。地球上的高山大川，都是地球固有的。由于他排斥任何非水成的巖石和巖石形成作用，因此，人們把他的學說稱為“水成論”。
維爾納是一位出色的教師。他的學生和信徒遍布德、法、英諸國。這些人回國以後，都把他尊為聖人頂禮膜拜。他的學生詹姆遜回國以後，當上了愛丁堡大學自然史教授，并于1808年成立了一個“維爾納自然史學會”。推舉維爾納為名譽會長，詹氏自任會長，先後出版過8卷會志，大力宣傳維爾納的學說。P27-29