海底古磁性條帶之謎

居里點、化石磁性、古地磁學和海洋地質領域有著怎樣密切的聯系呢？作為上世紀地學研究一大奇跡的海底磁性條帶的發現，證明了磁性條帶的極性也隨著地球磁場發生翻轉。這一系列的科學發現帶給我們極大的歡欣鼓舞，但同時也還有更多的問題仍需科學家們去探索。

19世紀末，著名物理學家居里在自己的實驗室里發現了磁石的一個物理特性：當磁石加熱到一定溫度時，原來的磁性就會消失。后來，人們把這個溫度稱為“居里點”。在地球上，巖石在成巖過程中因受到地磁場的磁化作用，會獲得微弱磁性，并且被磁化的巖石的磁場與地磁場是一致的。這就是說，無論地磁場怎樣變換方向，只要它的溫度不高于“居里點”，巖石的磁性是不會改變的。根據這個道理，科學家們只要測出巖石的磁性，就能推測出當時的地磁方向。這就是在地學研究中常說的化石磁性。在此基礎之上，科學家利用化石磁性的原理，研究地球演化歷史中的地磁場變化規律，這就是古地磁說。

為了尋找大陸漂移說的新證據，科學家把古地磁學引入海洋地質領域，并取得了令人鼓舞的成績。

第二次世界大戰之后，科學家們使用高靈敏度的磁力探測儀，在大西洋洋中脊上的海面進行古地磁探測。之后，又使用磁力儀等儀器，以密集測線方式對太平洋進行古地磁測量。兩次調查的結果讓他們驚奇地發現，在大洋的底部存在著平行于大洋洋中脊中軸線的等磁力線條帶，并呈南北向分布在中軸線兩側，磁性正負相間。每條磁力線條帶長約數百千米，寬為數十千米至上百千米之間不等。海底磁性條帶的發現，成為20世紀地學研究的一大奇跡。

1963年，英國劍橋大學一位年輕學者F.J.瓦因和他的老師D.H.馬修斯提出：如果“海底擴張”曾經發生過，那么，大洋洋中脊上涌的熔巖在凝固后應當保留當時地球磁場的磁化方向，也就是說在洋中脊兩側的海底應該有磁化情況相同的磁性條帶存在。當地球磁場發生反轉時，磁性條帶的極性也應該發生反轉，故磁性條帶的寬度可以作為兩次反轉間隔時間的度量標準。這個大膽的假說，很快被證實了：科學家們在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同樣對稱的磁性條帶。由此，他們計算出在7600萬年中，地磁曾發生過171次反轉現象。

研究還發現，地球磁場兩次反轉之間的間隔周期最長約為300萬年，最短約為5萬年，平均周期約為42－48萬年。而今天的地球磁場方向已維持了70萬年，所以，科學家們預感到一個新的磁場變化可能正在向我們靠近。

對于海底磁性條帶的研究仍在繼續中，許多問題仍找不到令人滿意的答案。例如，對于地球磁場為什么要來回反轉這個最基本的問題，就無法解釋清楚。盡管科學家們提出過種種假說，但其真正的原因還依然是個謎，有待科學家們去繼續探索。