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阅读 14821 次 历史版本 2个 创建者:蓝点 (2010/11/3 3:34:47)  最新编辑:蓝点 (2010/11/3 3:55:05)
南极洲
 
南极洲
南极洲
 南极洲,是地球最南端、位于南极的大洲。几乎全洲在南极圈以南,四周环绕着南冰洋。南极洲面积约14,245,000平方公里,由围绕南极大陆陆缘冰岛屿组成,其中大陆面积12,393,000平方公里,陆缘冰面积约1,582,000平方公里,岛屿面积约76,000平方公里,约占世界陆地总面积的9.6%。是中国陆地面积的1.45倍,是澳大利亚陆地面积的两倍,是世界上第五大洲,依序位列亚洲非洲北美洲南美洲之后。南极洲约98%面积被冰覆盖,冰的厚度平均达1.6米(1.0英里)。

  南极洲大部分是2000米以上的山地高原,上面又覆盖著平均1.6公里厚的冰帽,是全世界淡水的主要所在地。据估计,若地球气温持续上升导致这些冰层全部融化,平均海平面将上升66米。

  南极洲平均而言是世界上最为寒冷、干燥、多风的大洲,拥有最高的平均海拔。它的沿海和非内陆地区的年降水量只有200毫米(8英寸),因此被视作荒漠。由于自然环境严酷,南极洲没有人口定居,但整年约有1000至5000人暂时居住在大陆上零星的观测站中。只有适应寒冷的植物动物能生存于此,包括企鹅海豹线虫缓步动物、多种藻类和其他微生物,以及冻原植被

  人类第一次证实目睹南极洲,普遍被认定是1820年。1890年代,苏格兰地图学家约翰·乔治·巴萨罗缪首度正式使用“Antarctica”作为大洲名称。1959年,12个国家列席签订了南极条约;迄今已有46国签署。条约列明禁止军事活动和矿物开采,支持科学研究,并维护南极洲的生态区。现有超过4000名来自各国的科研工作者,抱着各种研究目标、兴趣,持续在南极洲进行实验及观测。

地理分区


  南极洲分东南极洲和西南极洲两部分。东南极洲从西经30°向东延伸到东经170°,包括科茨地、毛德皇后地、恩德比地、威尔克斯地、乔治五世海岸、维多利亚地、南极高原和极点。面积1 018万平方千米。西南极洲位于西经50°-160°之间,包括南极半岛、亚历山大岛、埃尔斯沃思地以及伯德地(玛丽.伯德地)等,面积229万平方千米。

地质


 
南极风光
南极风光
 南极大陆分为3个大地构造单元。①东南极地盾,主要由太古宙及元古宙结晶基底组成。在东部的查尔斯王子山脉等地也发育有限的显生宙的沉积岩。②横贯南极山脉褶皱带,基底由前寒武系及下古生界两个构造层组成,其间常为不整合接触。奥陶纪、志留纪时该区曾经发生过强烈的褶皱运动,称为罗斯造山运动,造成一广泛的区域性不整合。盖层由泥盆系至侏罗系构成,几乎水平地覆于基底岩系之上。盖层发育期间在石炭纪及二叠纪初,该区出现了长时间的冰期,冰碛岩分布广泛。盖层除初期有少量浅海相沉积外,大都以陆相沉积为主。③西南极褶皱带,由两个构造层构成。下构造层下部为晚元古代至早古生代的绿片岩相及绿帘角闪岩相变质岩;上部为强烈褶皱的晚古生代板岩、硬砂岩或沉积-火山岩。上构造层由侏罗系和白垩系构成,与下构造层为不整合接触关系。此外,在南极半岛与横贯南极山脉之间,晚古生代至新生代还形成了罗斯海盆、阿蒙森海盆、威德尔海盆以及一些裂谷和横贯南极的断层。

地层 


 
南极风光——企鹅
南极风光——企鹅
 南极大陆的太古宇主要分布在东南极,其次为横贯南极山脉。在东南极,太古界内皮尔杂岩由麻粒岩相的紫苏花岗闪长岩、紫苏花岗岩及辉石斜长片麻岩组成,年龄约39亿年。
  
  南极大陆的元古宇主要分布在东南极,在横贯南极山脉也有出露。在东南极恩德比地,元古宇以雷内尔杂岩为代表,其岩性主要为石榴石片麻岩、英云闪长岩、花岗闪长岩及正片麻岩,年龄为15~10亿年。在东南极查尔斯王子山脉南坡及沙克尔顿山,主要岩石为石英-绿泥石片岩、绢云母-绿泥石片岩及碳酸盐片岩。其中角闪岩夹层的同位素年龄约为10亿年,厚6000~7000米。在横贯南极山脉,上元古界为一套绿片岩相变质岩。厚10000米。另在彭萨科拉山有一套厚万米的板岩及硬砂岩,夹多层基性及酸性火山岩。火山岩的同位素年龄为13~5亿年。
  
  古生界主要分布在横贯南极山脉,其次为埃尔斯沃思山和南极半岛。在横贯南极山脉及埃尔斯沃思山,下古生界为陆源粗碎屑沉积及碳酸盐岩和酸性火成岩。砂岩中含早寒武至晚奥陶世的腕足类化石。碳酸盐岩中含早、中寒武世的古杯、海绵、三叶虫及藻类化石。该区上古生界至三叠系称比肯超群。其中泥盆系以砂岩为主,夹少量砾岩,有海相动物、淡水鱼、孢粉及植物化石,厚1000~1200米,与下伏地层不整合。石炭系及二叠系底部主要为冰碛岩。二叠系、三叠系为煤系地层,有两个含煤层位,每层厚900~1000米,其间为假整合接触。二叠系含舌羊齿(Glossopteris)化石。三叠系含二叉羊齿(Dicvoidium)化石。
  
 
南极洲风光
南极洲风光
 在南极半岛,前侏罗系由两套地层组成。一套为绿片岩相及绿帘角闪岩相岩石。根据孢粉研究,认为属晚元古代至早古生代。厚5000~6000米。另一套为板岩、硬砂岩或硅质岩、碧玉、石英岩、玄武安山玢岩及火成碎屑岩,时代属晚古生代至三叠纪,岩层顶部有三叠纪化石,厚数千米。
  
  侏罗系、白垩系主要分布于南极半岛。上侏罗统及白垩系为一套浅海相及湖相砾岩、砂岩、层凝灰岩、熔岩及中酸性凝灰岩,含海相动物及植物化石,厚3000米。下白垩统主要分布在南极半岛西岸,为海相砂岩、砾岩、泥岩及层凝灰岩,厚2000~3000米;上白垩统主要分布在南极半岛东岸,以陆源沉积为主,厚2000~3000米,含大量海相动物及植物化石。在横贯南极山脉及东南极,侏罗系由玄武岩组成,时代为早、中侏罗世。
  
  南极大陆的新生界主要分布在南极半岛。第三系下部为湖相及三角洲相沉积,含海相动物及植物化石;上部以玄武岩为主。

岩浆活动 


 
极地观察站的夜色
极地观察站的夜色
   东南极太古宇中的紫苏花岗岩、辉石闪长岩、角闪岩及某些麻粒岩可能代表了该区最老的岩浆活动。晚太古宙在因塞尔杂岩中曾经发生过强烈的混合岩化及花岗岩化作用。其年龄可达31亿年。
  
  元古宙时,在毛德皇后地西部有年龄约17亿年的暗色岩发育,在查尔斯王子山脉南坡见有年龄为10亿年的角闪岩,在东南极中部有晚古生宙的花岗岩及花岗片麻岩发育。在彭萨科拉山,在13~5亿年前曾有玄武岩、辉绿岩及酸性火山岩喷出。
  
  早古生代的岩浆活动主要发育在横贯南极山脉,以中酸性为主,其同位素年龄大约为5.2~4.8亿年。在埃尔斯沃思山的寒武系中也见有玄武岩集块岩及凝灰岩。
  
  晚古生代的岩浆活动以中性及中酸性为主,主要发生在横贯南极山脉及南极半岛。在横贯南极山脉其年龄值主要为3.6亿年左右。
  
冰山从冰川上断裂
冰山从冰川上断裂
  南极大陆中生代的岩浆活动范围很广,以南极半岛最为强烈。火山作用发育于侏罗纪至早白垩世,以中酸性为主。侵入作用主要有两期:①1.85~1.5亿年,以花岗岩为主;②1.2~0.9亿年,以石英闪长岩为主。除南极半岛外,在横贯南极山脉及东南极部分地区还见有早、中侏罗世的粒玄岩床及岩脉,厚达1500~2000米;而在彭萨科拉山北坡则有巨大的杜费克层状辉长岩体侵入,其面积达3.4万平方公里,厚达6000~9000米,是仅次于南非布什维尔德的世界第二大层状基性杂岩。此外,在东南极比弗湖区,尚有白垩纪的超基性-碱性岩浆作用。
  
  新生代的岩浆岩见于南极半岛,主要为橄榄玄武岩、安山玄武岩及凝灰岩,局部为亚碱性岩石,最厚的达1000~1200米,喷出始于早第三纪,至上新世及更新世时最强烈。在罗斯海东岸还有活火山。

气候


 
大风留下的痕迹
大风留下的痕迹
 南极洲气候异常寒冷、终年覆盖冰雪,为寒带冰原气候,号称世界风库、寒极、干极。全洲年平均气温为零下25℃,内陆高原平均气温为零下56℃左右,极端最低气温曾达零下89.2℃,为世界最冷的陆地。全洲平均风速17.8米/秒,沿岸地面风速常达45米/秒,最大风速可达75米/秒以上,是世界上风力最强和最多风的地区。绝大部分地区降水量不足250毫米,仅大陆边缘地区可达500毫米左右。全洲年平均降水量为55毫米,大陆内部年降水量仅30毫米左右,极点附近几乎无降水,空气非常干燥,极地高气压长年盘据,水汽少,但是因为气温长年在零度以下,所以积雪、积冰不化,因此有“白色荒漠”之称。

  通过观察那里每年所结冰层的厚度,可以了解地球大气层的污染情况。因为环绕南极洲大陆的强烈西风阻绝了臭氧层与外界交流平衡的机会,臭氧层在此地区冬春之交因阳光乍现,促使空气中氟氯碳化物与臭氧分子结合,分解臭氧层,因此特别稀薄,紫外线强烈。自1980年代世界各地工业大量排放氟氯碳化物,情况愈趋严重。但有一些学者另有看法,既然西风阻挡,工业国又主要在北半球,氟氯烃以南极最多,因而认为是地球磁场变弱和太阳风的杰作。

资源


  南极洲蕴藏的矿物有220多种,含量丰富,主要有煤、石油、天然气、铂、铀、铁、锰、铜、镍、钴、铬、铅、锡、锌、金、铜、铝、锑、石墨、银、钻石等。主要分布在东南极洲、南极半岛和沿海岛屿地区。如维多利亚地有大面积煤田,南部有金、银和石墨矿,整个西部大陆架的石油、天然气均很丰富,查尔斯王子山发现巨大铁矿带,乔治五世海岸蕴藏有锡、铅、锑、钼、锌、铜等,南极半岛中央部分有锰和铜矿,沿海的阿斯普兰岛有镍、钴、铬等矿,桑威奇岛和埃里伯斯火山储有硫磺。

  南极洲是个巨大的天然的淡水库,是世界上淡水的重要储蕴地。

陆地植物


  南极洲与世界其他大陆隔离,再加上气候严寒、干燥、风大、日照少、营养缺乏和生长季节短等因素,严重限制了陆地植物的生长,故植物稀少,没有树木,没有花卉,也没有多少高等植物。现已发现,南极洲有850多种植物,多数为低等植物,仅有3种开花植物属于高等植物。低等植物中,有350多种地衣,370多种苔藓,130多种藻类。

  南极洲的植物与北极形成鲜明的对照。尽管北极地区也寒风凛冽,气候多变,冬季气温也常在-60℃以下,大部分地区属于永久冻土带,但毕竟没有南极洲那么酷寒,因此,北极地区的植物比南极洲的长得茂盛得多,种类也多。北极地区有100多种开花植物,2000多种地衣,500多种苔藓,还有南极洲没有的植物,如该类植物和裸子植物等。由此看来,南极洲是地球上植物最稀少的陆地。

稀有的开花植物


  开花植物是南极洲的稀有植物,仅分布在南极半岛北端和南极大陆周围的海洋性岛屿上。地球上开花植物的南界约在南纬64o,南极半岛的北端和某些岛屿刚刚越过了“开花植物线”。

  3种开花植物都是草本,一种是垫状草,另两种是发草属植物,其形态近似于禾本科植物,叶狭长,脉平行,有节、节间和分糵,小穗状花序。它们对南极环境有一定的适应能力,生命周期和花期长,属多年生,通过大量分糵来增加生物量,积蓄能量。有人企图将它们从南极半岛移植到英国的哈利站,但没有成功。
斑驳的地衣(南极办资料)
斑驳的地衣(南极办资料)

古老的地衣


  地衣是地球上最古老的植物之一,是一类原始型的低等植物,它能适应南极洲那种沙漠般的干燥和极度寒冷的环境,所以它是分布最广、种类最多的南极土著植物。它主要分布于南极大陆的绿洲和时有冰雪覆盖的岩石表面,甚至在离南极点仅有几个纬度的岩石上,也有它的踪迹。它是在有阳光照射的季节里,完成其生命过程的。

  南极洲的350余种地衣,形态各异,大的有10~15厘米高,小的仅有几毫米。有的种类生长在岩石表面,形成形状不同、颜色各异的石花样的"斑点",有褐色的、灰白色的、古铜色的……

  地衣的生长速度十分缓慢,即使个体最大、生长速度较快的种类,每100年才生长1毫米。据说一株10厘米高的地衣,其寿命约10000年。地衣靠孢子繁殖后代。

 
地衣的孢子(南极办资料)
地衣的孢子(南极办资料)
 地衣生长所需的水分是冰雪融化时得到的。地衣所需要的营养是由岩石的化学风化物提供的,也许是由于风把鸟粪从远处带来,像风吹尘埃一样,吹到地衣生长地。最近的研究表明,有几种地衣,其假根可以分泌地衣酸,溶解岩石,一方面固定自己,另一方面从中得到营养。

  南极地衣具有潜在的开发利用价值。最近的研究结果揭示,地衣的提取液,有抗辐射线的能力,能抵抗剂量较大的紫外线、γ射线和x射线。还有报道说,某些种属的地衣的提取物,具有抗癌的效果,更深入的研究正在进行。

喜水的苔藓


 
苔藓(南极办资料)
苔藓(南极办资料)
 苔藓的生长比地衣需要更多的水分,因此,它的种类没有地衣多,分布也没有地衣广。在相对温暖的沿海区域、冰雪融化能提供充沛水源的区域,有大面积的苔藓生长。例如东南极洲的威尔克斯地和南极半岛的西海岸就是如此,南极大陆周围的岛屿上分布更为广泛。苔藓的营养主要来源于鸟粪和岩石风化物。

丰富的藻类


  从生物量而论,藻类是南极洲最丰富的植物,它广泛分布于绿洲的陆原地面、岩石表面、石缝、冰雪以及冰雪融化时形成的暂时性溪流和水塘中。

  鲜绿色的单细胞藻生长在岩石表面,蓝绿藻生长在陆原冰里,雪中生长的红色藻可以把白色的雪染成玫瑰色,十分美丽。冰雪融化的溪流中常有皱溪苔类生长。特别是从企鹅栖息地流上的溪水中,由于