撰文/尉佳（中国地质调查局青岛海洋地质研究所）

浩瀚的太平洋、冰封的北冰洋、波涛汹涌的大西洋、孕育文明的印度洋、备受关注的南冰洋，连同星罗棋布的边缘海与陆间海，共同构成了庞大而复杂的海洋系统。然而，当我们试图探究海洋的“年龄”时，却需解开一道跨越千万年的时间谜题。

 

海水与洋壳的时间差

 

全球公认的四大洋包括太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。尽管学术界对南冰洋的界定曾有争议，但因其拥有独立的洋流系统，2021年6月，美国国家地理学会正式将其列为第五大洋。此外，海洋系统还涵盖渤海、黄海、东海、南海、红海、黑海等边缘海（位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔，但水体交换通畅的海域），以及地中海、波罗的海等陆间海（夹于大陆之间的海域）。那么，这些海洋的“年龄”究竟几何？我们又如何测定它们的“年龄”呢？

事实上，海洋的“年龄”是一个复合概念。若将海洋比作生命体，海水便如同流动的血液，而海底洋壳则似支撑的骨骼。从胚胎发育的视角看，血液与骨骼的生长并不同步，两者形成时间可能相差数日甚至数周。而海水与洋壳的诞生时差，则可能长达上千万年。

 

知识拓展

测年方法有哪些？

地质年代学家利用放射性元素的特征与岩石物理性质差异，将测年方法分为放射性同位素定年法和物理年代学方法。前者，通过放射性元素随时间衰变的规律进行定年；后者，则通过测量样品的某些物理性质（如热释光、电子自旋共振信号等）随时间累积的变化来推算“年龄”。

以物理年代学方法中的古地磁测年法为例，亿万年中，地球南北磁极曾多次翻转，强度亦持续波动，岩浆冷却形成的岩石会记录当时的地磁信息，科学家通过测量岩石中保留的“化石磁性”（天然剩磁）就能推算它们的“年龄”。

 

海水是“活”的

 

科学界普遍认为，在地球形成初期，原始海水便已诞生。地球的“年龄”约为45亿年，因此理论上原始海水的“年龄”也应接近这一数值。

但事实上，现代海水并非静止不变。通过全球性流动、蒸发、渗透等过程，海水持续与大气圈、岩石圈进行物质交换。现代科学定义的海水“年龄”，实指水团在特定海洋深层的滞留时间。

 

大洋传送带

“大洋传送带”（即温盐环流，是由温度和盐度差异驱动的全球尺度海洋环流系统，它在全球热量、盐分等传输方面起着关键作用，对地球气候调节意义重大）证实，海水实际是相通的。海水中含有的碳-14可以被充分利用，从而测定海水的“年龄”。

 

世界各大洋的“年龄”相差

研究人员采集了世界各大洋海下3000米处的海水，利用碳-14方法测定海水“年龄”，发现了这条大洋传送带的身影：北大西洋海水最年轻，只有几百岁；南大洋和印度洋有1000多岁；待到流入北太平洋，海水步入“老年”阶段，达到2000多岁高龄。

世界各大洋的“年龄”相差较大，而边缘海和陆间海的海水受到河流、降水等影响，海水“年龄”更小。例如：渤海海水的平均“年龄”只有1810天，距离岸边越远，海水“年龄”越大；南海与太平洋海水的通道只有巴士海峡，这就造成南海海水周转的时间为30～50年。

 

海底是“动”的

 

讨论完海水的“年龄”，那现在装着海水的“盆”——大洋盆地，是什么时间形成的呢？

 

洋中脊：大洋的诞生地

世界大洋洋底分布着一条总长度约8万千米的环球性山系。它隆起于洋底中部，呈线状延伸，并贯穿整个世界大洋，被称为洋中脊。洋中脊是现代地壳最有活力的地带，火山活动、岩浆上升、地震、水平断裂等地质活动频繁。可以说，洋中脊的活动直接促成了大洋盆地的形成和演变。

 

大洋盆地的“出生时间”

根据板块构造理论，世界上的大洋最早形成于约2亿年前，不同板块的挤压和扩张造就了不同的大洋盆地。例如：太平洋和北冰洋形成于约2亿年前，大西洋形成于约1.8亿年前，印度洋形成于约1.4亿年前。这些大洋的形成年代，与洋中脊的扩张活动在时间上高度吻合。

 

边缘海的“盆”

边缘海的“盆”的形成时间则各不相同，因为它们的形成机制更为复杂，可能受到板块碰撞、拉伸、海平面变化等多种因素的影响。例如：渤海形成于约1.6亿年前的侏罗纪晚期，东海形成于约8000万年前的白垩纪晚期，南海形成于约3200万年前，黄海则形成于80万年前的第四纪海平面上升期；地中海形成于2亿年前，是世界上最古老的陆间海；红海则形成于300万年前。

大洋盆地的形成时间与海洋的诞生时间密切相关，但并不完全等同。作为容纳海水的构造洼地，大洋盆地是大洋的物理载体，它的出现标志着大洋进入了演化的初始阶段。

 

海洋的“年龄”并非一个简单的数字，需从海水的流动、海底的形成以及地质历史的演变等多个角度去解读。随着科学技术的不断进步，我们对海洋的认识将更加深入，但海洋作为一个复杂的地球系统，其研究仍需持续探索和努力。