大洋中脊的特殊地质结构

梁鑫峰

    ①自古以来，人类就知道陆地上有山脉；其实海洋里也有山脉，这些山脉被称作大洋中脊。

    ②人们意识到海底也有山脉，只不过___多年的时间。大洋中脊的发现，可以追溯到1872年英国“挑战者号”的全球调查。“挑战者”号上的科学家利用探测锤发现大西洋中部有一处高高隆起的地方。1925-1927年，在德国“流星”号考察期间，科学家利用声学回声测深法再次确认了这条山脉的存在。他们还发现这条位于大西洋底的山脉竟然通过好望角，延伸到了印度洋。

    ③在接下来的几十年间，印度洋中脊和东太平洋中脊也陆续被发现。二战后，船载声学设备的发展极大促进了人们对大洋中脊的研究。到20世纪50年代初期，地质学家已经知道地球上每个大洋的洋底都有山脉，并且这些山脉连成一个巨大的海底山脉系统。

    ④大洋中脊的发现使得人类对地球的认识也向前迈出了一大步。正是因为大洋中脊的发现，让魏格纳的大陆漂移学说开始得到重视，诞生了海底扩张学说，并进一步发展成现在被人们普遍接受的板块运动理论。

    ⑤大洋中脊既是海洋深处的巨大山脉，又是新的海洋洋壳生成的地方。大洋中脊的中轴线上坐落着众多的“火山口”。在那里，灼热的岩浆由地幔向上涌，逐渐冷却，结合周围已软化的岩石，形成新的洋壳。新生成的洋壳挤压大洋中脊两边已有的地壳，不断向外扩张，并最终在板块的交界边缘俯冲回地幔去。因此，洋壳在大洋中脊出生，在板块与板块的撞击中消亡。在过去的几十亿年里，大洋洋壳就这样的循环往复、生生不息。

    ⑥研究发现，大洋中脊相对其中轴线几乎是对称的。从中轴线往外，水深逐渐增加。比如大西洋中脊的中轴线处水深大约为2500米，但其外沿的水深则有5000多米。究其原因，中轴线处的洋壳刚刚形成，温度最高，因此其密度较小，所以也就升得最高。在几百万年的地质时间尺度上，中轴线处的洋壳往外移动，其温度逐渐降低，密度增加，随之也就慢慢沉下去了。于是，这些高大的海底山脉就形成了。有时，这些山脉还会露出海面形成岛屿，其中最著名的便是冰岛。

    ⑦虽然同为巨大的山脉，但是海底山脉和陆地山脉的生成机制不同。陆地山脉大多是由板块相互挤压形成的，大洋中脊则是新的海洋洋壳生成的地方。大多数大洋中脊的中轴线处存在一个被称为中央裂谷的特殊结构，形态类似山谷。大洋中脊就像是被从中轴线处劈开来一样。不过，不同的大洋中脊，其中央裂谷的形态也不同。比如，大西洋中脊的中央裂谷非常巨大，大概有25-30千米宽，且有1000-2000米深；而位于东太平洋中脊隆的中央裂谷只有不到1000米宽，深度也不到100米。这些差别主要是由于不同大洋中脊处新生成地壳的扩张速度不同。扩张速度快的（大于5厘米/年）大洋中脊会呈现出如东太平洋隆起样的结构，扩张速度慢的（小于5厘米/年）则更像大西洋中脊。

    ⑧大洋中脊以其特殊的地质结构吸引着众多的地质学家、海洋学家和生物学家。他们的发现和研究极大推动了人类对于地球和生命的认识进程。

（选自《中国国家地理杂志》，略有删改）

永磁磁浮空轨列车是这样“飞”起来的

魏依晨 张英贤

①一列红白相间的磁浮列车缓缓升空，乘客坐在空轨列车中，透过车窗俯瞰热闹繁 华的城市。车轨在上，列车在下，这条看似“镜像 ”翻转后的列车运行，并非科幻作品 中的场景，而是真实发生在我们的身边。

②近日，世界首列永磁磁浮空轨“兴国号 ”在江西成功首发。在这条工程实验线 上，空轨车辆悬浮运行，酷炫的技术为未来交通发展带来了无限遐想。

③磁浮列车公众其实并不陌生，它被称为 21 世纪理想的超级特别快车。

④目前， 国内在建空轨项目均采用轮式空轨列车，与传统轮式空轨列车相比，永磁 磁悬浮列车则完全不依靠橡胶轮子行驶，永久磁铁与轨道相斥并在槽 口中线保持悬浮状 态 。依靠磁铁异极相吸、 同极相斥的特性， “ 兴国号 ”空轨列车就是在 “磁性 ” 中 “飞 ”起来的。

⑤让永磁磁浮空轨“飞 ”起来，核心在于永磁磁浮模块。该空轨首次使用稀土材料 制作永磁体和永磁轨道。依托源自稀土永磁材料的特殊性能——斥力，在不需要额外通 电，不需要额外其他的辅助设备条件下，空轨列车结合电磁导向实现零摩擦，仅需电机 驱动即可运行。

⑥“兴国号 ”是永磁磁浮技术与单轨技术的完美结合，其“飞 ”起来还需依托智能 定位与通信信号系统、轨道支撑与供电系统、运行控制与安全保障系统等功能模块。

⑦永磁磁浮空轨项目是继常导磁浮、超导磁浮之后，发展的又一种新型轨道交通模 式，我国具有完全自主知识产权。

⑧地铁、高铁等交通工具已经融入我们大多数人的生活。未来，随着研发和制造能力的升级，永磁磁浮空轨或将成为未来交通的重要一环。不过，这种先进的技术能 否带来足够安全感呢？

⑨其实，公众完全没必要担心， 因为安全问题在永磁磁浮空轨列车的前期设计中就 已有了充分考虑。比如，采用了封闭箱梁包裹走行系统，轿厢悬挂在走行系统之下，列 车不会出轨。一旦列车出现故障，通过类似于高层建筑救援的弹性管道，乘客可在第一 时间内离开列车逃生。车与车之间通过通信实现智能控制和运行调度，从根本上避免了 追尾的发生。如果一节车厢内发生火灾，并不会波及整车， 因为厢体采用了阻燃材料， 具有很强的防火功能。

⑩实际上，与地铁等交通工具相比，永磁磁浮空轨虽然是“新生代 ”，但也有自己 的“看家本领 ”。

⑪永磁磁浮空轨具有多级防护、多层安全保障系统，即便是对于恶劣的天气和恶劣 的环境，都有很好的适应性。

⑫永磁磁浮空轨具有非接触、悬浮运行的特点，爬坡能力更强、转弯半径小、噪音 低，也更为节能环保， 而相较于常导磁浮交通，永磁磁浮空轨具有静态磁场、 “零功 率 ”悬浮的特点，无磁污染优势明显。这些特点让永磁磁浮空轨不仅适用于城市、景区 等常规环境，还能适合沿江、 高寒、荒漠等困难地域环境，并可与地铁、轻轨互为补 充。

⑬永磁磁浮空轨外部环境协调性强， 由于是悬挂式的结构，所以具有独立式的路 权。永磁磁浮空轨还是爬坡小能手，地铁的爬坡能力为千分之四十，而永磁磁浮空轨的 爬坡能力则达到千分之一百。最为关键的是，永磁磁浮空轨建设工期短，且造价更低。

（刊载于 2022 年 8 月，有删改）