海水為什么是咸的?

□張振山

在海水中的各類化學元素中，鹽所占的比重最大。據估算，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?；鹕絿姲l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。據世界環保組織提供的數據，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經歷了數億年的水流沖刷，大量的礦物質隨之入海，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組成、化學性質和江河輸入的各種礦物質進行對比分析、計算，結果表明，兩者之間的數值差非常大。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?？茖W家們為了說明這些差異，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現，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，由斷裂聚熱所產生的化學變化，卻比經河川攜帶溶解鹽所引起的變化大數百倍。因而海底熱液反應是海鹽的重要補充的說法已經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。