海底磁性条带是怎么样形成的？

19世纪末，著名科学家居里在自己的实验室里，发现磁石的一个特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。组成地壳的岩石含有铁矿物质，在成岩过程中因受到地磁场的磁化作用，获得微弱磁性；显而易见，被磁化的岩石与当时的地磁场是一致的。人们还发现，无论地磁场怎样改换方向，只要它的温度不高于居里点，岩石形成的磁性是不会改变的。也就是说，只要能测出岩石的磁性，也就能推知当时的地磁方向，这就是人们常说的化石磁性。正如地层中的生物化石一样，化石磁性完全可以用来指示地层形成时的环境条件，可以用来指示岩石形成时的地磁场强度及其方向。研究地球历史的地磁场变化规律的学说，叫做古地磁说。

海底磁性条带被发现之后，引起世界各国地质学家的极大兴趣。人们对海底磁性条带的形成机理，提出过种种假说。当新的海底岩石在大洋中脊形成之时，如果当时地磁场正处在正向时，那么，就能获得正向岩性磁性条带；反之，则得到反向岩性磁性条带。这就是说，由于海底发生扩张，具有正向的海底岩石将被后来形成的新岩石推向两侧；如果此时处在反向地磁场的地质时期，形成的岩石当然具有反向磁性。在地球的地质演化过程中，地磁场曾发生多次反复转向，伴随的是新洋壳沿中脊不断地形成，不断扩张。这就在今天的洋壳上留下一系列磁化方向正反相间的磁性条带。从海底磁性条带分布的情况看，每次地磁场转向，都在当时新形成的海底上留下磁向的标记。也就是说，海底磁性条带实际上可以被看做是地球磁场不断转向的历史记录。

从另外一个方面来讲，假如世界上各大陆自古以来从来就未发生过移动的话，那么地球上只能留下一条磁极迁移线。但是，地质资料告诉人们的事实是许多条极向不同的磁性迁移线。通过技术手段，人们在北美洲和欧洲大陆上，分别测得北磁极的迁移线，尽管北美和欧洲相距遥远，但磁极迁移线却十分相似，而且几乎是平行的。如果想把它们合并成一条线，只要把北美大陆向东移动3000千米，使两块大陆连接起来，形成一个完整的大陆板块。这个大陆块正好占据了大西洋今天的位置。这种推理假说如果成立的话，不正好与半个世纪之前，魏格纳提出的“大陆漂移说”不谋而合了吗？海底磁性条带的许多未解之谜，仍然是科学家们研究的课题。例如，是什么原因使地球磁场发生转向和地球为什么是一个巨大的磁性星体一样，让人们感到迷惑不解。地球发生磁场转向的内在机理是什么？是周期性的，还是非周期性的？今后地球的磁极还会转向吗？地磁场发生转向对地球的影响是什么？这种种问题，都是摆在科学家面前的难题。

早先，对于地球磁场机理，前苏联科学家提出过“发电机说”。他们认为，地球内部的物质运动就像一个发电机，不断产生电场，使地球磁化，成为一个磁体。地球内部物质运动状态不同，则造成地球的磁性转向。这是从地球的内在因素提出的一种假说。地质学家又从太阳黑子的出现来认识地球的磁性变化。他们认为，太阳黑子的大规模出现是地球磁性变化的直接诱因。今天，更多的学者似乎赞成地球内的软流层系是决定地磁场变化的主要因素。人们普遍认为，地球的外壳是由坚硬的岩石圈组成，在岩石圈之下，蛰伏着由炽热熔融物质组成的软流圈。尽管人们对地壳下软流层系的存在方式还不清楚，但可以推断，软流层系的流动方式直接影响地球磁场变化。在地球地质历史过程中，软流圈物质按照自己的规律运动着，或是上涌，或是在岩石圈子做某种方式的流动。这种软流圈的存在和活动决定地球磁场的存在和变化。然而，有谁能真正了解地球内软流层系的变化规律呢？这其中的奥秘有待于科学家们进行更深入的研究和探索。