年3月3日凌晨,日本三陆发生海啸时,人们看到,当波浪从釜石湾口附近的灯塔涌进海湾中央时,三四个像草帽般的圆形发光物在浪头底下出现,它们色泽青紫,横排着前进,像探照灯那样向四面八方照去,光亮可以使人看到波浪中的破船碎块。一会儿,这圆形发光物被互相撞击的浪花搅碎,然后发光物就消失了。年6月的一天,天空晴朗,太平洋洋面平静如镜,满载货物的50艘巴西船正在航行。突然,船队发现一片大火在前边的海面上忽然燃起,凶猛的火向船队扑来全体船员奋力协作,终使船队逃脱厄运,才没有发生大的损失。
年和年,在大西洋和印度洋的海面上美国船队和日本船队也分别遭遇过类似的海上怪火。这种海水发光现象被人们称为“海火”,海火常常出现在地震或海啸前后。海火是怎样产生的呢?联合国曾组织有关地质学家和海洋专家调查过海火现象。调查报告有以下3种解释:第一,由于有难以计数的可燃发光微生物群在海底聚集,随着生殖繁衍其群体日益增多乃至涌出水面,再加上光照和空气中的氧气等条件,怪火就可能酿成;第二,由于恰似可燃气体如沼气等的气源在海底,气源膨胀后可燃气体从水面冲出,与空气摩擦燃着成为怪火;第三,由于海洋波涛汹涌,巨浪互相撞击,如条件合适,水中氢氧元素便会被分开,在强光的照耀下,怪火便会发生。一些学者认为,怪火的出现与地震关系紧密。美国科学家曾对圆柱形的花岗岩、煤、玄武岩、大理石岩等多种岩石试样进行压缩破裂试验,结果发现当有足够大的压力时,这些试样便会爆炸性地碎裂,在几毫秒内会有一股电子流释放出。
周围的气体分子正是在这股电子流的激发下发出微弱的光亮。这些样品若被放在水中,水也会因它碎裂时产生的电子流发出亮光。因此,当发生强烈地震时,很多的岩石破裂,破裂过程中释放的电子流足以产生让人感到炫目的光亮。不过,在海啸发生时,不像地震那样会发生大量的岩石爆裂(当然地震海啸除外)。那么,海火又是怎样产生的呢?海火现象极为复杂,可能是因为不同的原因造成的,但其形成机制我们尚未完全弄清,尚待继续探索。也许你见过陆地上的溶洞,但你能想象海底也有溶洞,并且虽然这个洞穴位于水下,但洞中却生机勃勃吗?这个神奇的海底大溶洞就是巴哈马大蓝洞。巴哈马群岛位于美国佛罗里达半岛外的罗萨尼拉沙洲与海地岛之间,整个群岛由30个较大的岛、多个珊瑚岛和多个岩礁共同组成,全长千米,最宽处达多千米,其陆地面积约14万平方千米。
群岛中最大的岛屿安德罗斯岛面积有多平方千米,在岛的南北之间,有一个世界上最大的海底溶洞——巴哈马大蓝洞。巴哈马人称蓝洞为沸腾洞或喷水洞,这是因为有汹涌的潮流在洞口出入的缘故。涨潮时,洞口的水开始围绕着一个旋涡飞速旋动,能把任何东西吸入;落潮时,洞内喷出蘑菇形的水团。一些当地人相信,一种半似鲨鱼半似章鱼的怪物生活在蓝洞内,这种怪物会用长触须把食物拖入海底的巢穴内,吐出不需要的残余物。人们据此来解释水流出入这些洞穴时的猛烈运动巴哈马大蓝洞全部洞穴都在水面之下,全长米,直通大海。各洞窟彼此都有通道连接,各通道左穿右插,又连着小洞窟,像迷宫一样。洞中遍布形态各异的钟乳石和石笋,有的像妖魔鬼怪,有的像飞禽走兽,有的像鲜花树木。这里虽然终年得不到太阳的照晒,但却充满了生机,洞壁上长满了各种各样的海绵,洞里生活着青花鱼等水生动物。那么,为什么会在水下形成巴哈马大蓝洞呢巴哈马群岛原来是一条巨大的石灰岩山脉的一部分,当时地球上遍布冰川,海平面远远低于现在的海平面。后来,石灰岩受到酸性雨水的淋蚀而形成许多坑洼,逐渐成为洞穴。再以后,地下河因气候的日益干燥而消失了,洞穴也随之干燥,于是从石灰岩中析出的硫酸氢盐和钙慢慢形成石笋和钟乳石,没有水的支撑,洞顶开始坍塌,很多洞窟的顶部成了弯形。
距今1.5亿年前,冰川因地球气候转暖而开始融化,海平面也逐渐升高到现在的高度,一部分陆地沦为海洋,于是巴哈马群岛上的一些洞穴就变成了水中洞穴,巴哈马大蓝洞因此形成。由于一般的海底洞穴一旦形成了便常常被淤泥冲积物充塞掩埋,因而极少有海底洞穴存在。而巴哈马大蓝洞则因为附近大河很少,沉积物少,而且水流较急,能将附近的沉积物迅速冲走而得以存留到现在。但巴哈马群岛至今仍在下沉着,那它将来的命运又会如何呢?泉水是地下水涌出地面而形成的。奇怪的是,在一些海边甚至在海底也有泉眼泉水从那里喷涌出来,形成喷泉。
与此相反,海水还会往里吸,形成深不见底的洞穴在离甘吉亚蒂村不远的黑海海面上,苏联的一艘考察船发现了甘吉亚蒂海泉,这是一个海底喷泉,水量惊人,每秒能涌出约升淡水,在高水压的作用下,泉水能迅速冲破海水层直达海面,在蓝色的海面上翻腾跳跃的泉水极为壮观。考察队员用芦苇秆插进泛着白色泡沫的水里,就吸到一股清甜而凉爽的泉水。在波斯湾的巴林群岛附近有一个海泉,当地人自古以来就一直在翻腾着的海面用掏通了的竹竿从海底收集淡水。在古巴南部沿海的暗礁和石岛间的海面上,也常常出现这种泉水。其喷水量远大于陆地上最大喷泉的喷水量,每秒喷出的泉水可达4立方米。
泉水润涌上升,水流同周围的海水隔绝开来因而形成了这个淡水区域。另外,爱尔兰岛的海边有个举世罕见的喷泉,这里有块名叫“麦克斯威尼大炮”的岩石,岩石顶上有个直径为25厘米的孔眼与海底相通。每当海潮上涨,海水就会被压进岩穴然后喷射出一股高约30多米的水流,同时发出隆隆的吼声,宛如大炮在发射,“麦克斯威尼大炮”之名由此而来。在爱奥尼亚海和亚得里亚海,还有一种“海磨坊”,是一种同喷泉完全相反的情景。海面上的海水因海底的强大吸力而形成强大的旋涡,仿佛有个无底洞穴在猛烈地抽吸着似的朝着海底涌去。在希腊阿哥斯托利昂城附近海面上,就有两个每秒钟约有6.7立方米的水被吸向海底的“海磨坊”。旋涡和喷泉虽然一个是往里吸,一个是向外喷,但是科学家发现,海旋涡的形成也与海底喷泉有关系。
在石灰岩的海岸区存在着许多被水流侵蚀成的洞穴,从高处流到海底的地下暗流往往比海面高得多,在这种巨大压力的作用下,地下水冲破海水的阻碍,从海面喷出来。在地下暗流的作用下,能产生强大的水压力,附近岩洞里的水会被这种压力吸出来,在这种情况下,如果这些岩洞跟海水相连,就会将附近的海水吸进去,从而形成海旋涡。但具体的成因,还有待进一步考察。