□張振山
在海水中的各類化學元素中,鹽所占的比重最大。據(jù)估算,世界海洋中鹽的總含量足有5萬兆噸。不妨做這樣一個設想:如果將海水中的鹽分全部提煉出來鋪在陸地上,將會有大約150米厚,也就是足足40層樓的高度;如果將這些總體積23000 立方公里的鹽丟入北冰洋,填平整個洋面還綽綽有余。
海水中的鹽究竟是從哪里來的?這個看似簡單的問題,卻讓眾多科學家長期爭論不休。它幾乎同令人望而生畏的“地球海水起源”問題一樣,始終是個難題。直到今天,人們對這一問題的研究也沒有停止過,但意見也從來沒有一致過。絕大多數(shù)科學家認為,海水中的鹽絕對不會是來源于某個單一方面。不過他們強調(diào)的重點有所不同。一些人認為,海鹽主要是海洋中的“原生物”。在地球剛形成時,有過大降雨和火山爆發(fā)?;鹕絿姲l(fā)出來的大量水蒸氣和巖漿里的鹽分隨著流水匯集成最初的海洋,海水天然地就有了咸味。不過,那時的海水并沒有現(xiàn)在這樣咸。后來,隨著海底巖石可溶性鹽類不斷溶解,加上海底不斷有火山噴發(fā)出鹽分,海水逐漸變得越來越咸。
另外一些人堅持,海鹽主要是陸地上的河流在流向大海的途中,不斷沖刷泥土和巖石,把溶解的鹽分帶到了大海之中。據(jù)估計,全世界每年從河流帶入海洋的鹽分十分可觀。僅美國每年隨河川入海的就有12.25 億噸被完全溶解的泥土沙石和5.13億噸未完全溶解的懸浮顆粒。據(jù)世界環(huán)保組織提供的數(shù)據(jù),澳大利亞平均每年每平方公里有6噸的土壤流失,歐洲每年則高達每平方公里120噸。通觀全球,地表徑流每年給大海送去了約400萬噸的鹽分。自開天辟地第一場降雨以來,地球上的土壤和巖石已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)億年的水流沖刷,大量的礦物質(zhì)隨之入海,海水必然變得越來越咸。
可是這兩種解釋都有不完善的地方,特別是“海鹽主要來自陸地河流輸入”的理論。因為人們曾對海洋物質(zhì)組成、化學性質(zhì)和江河輸入的各種礦物質(zhì)進行對比分析、計算,結(jié)果表明,兩者之間的數(shù)值差非常大。海洋中按含量多少排列的鹽類是氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽。而在河流中,上述物質(zhì)排列順序正好顛倒。在含鹽的土壤中或鹽湖中,積累的硫酸鈣和硫酸鎂較海洋多,而氯化鎂則比海洋少得多。科學家們?yōu)榱苏f明這些差異,曾提出過種種理論加以解釋,但都不能令人信服。
到了20世紀70年代之后,科學家對海底熱液礦化學反應過程研究后發(fā)現(xiàn),通過海底斷裂系的水體流動速率,雖然只相當于河川徑流的千分之五,但是,由斷裂聚熱所產(chǎn)生的化學變化,卻比經(jīng)河川攜帶溶解鹽所引起的變化大數(shù)百倍。因而海底熱液反應是海鹽的重要補充的說法已經(jīng)為許多海洋科學家所接受。但它只是海鹽來自湖泊的一個途徑,絕不是唯一的途徑。因而,這種解釋最終也沒能揭開海鹽來源之謎。