■ 海陆变迁之谜
1975年，我国科学登山队在青藏高原地区采集到了许多海洋生物的化石。这充分表明了，世界屋脊——青藏高原在遥远的过去，曾经是一片海洋。
研究证实，在距今4000万年之前，青藏高原是与古地中海相连的一片浅海，生活着许许多多的海洋生物。大约在3000万年之前，地球上发生了一次强烈的构造运动——喜马拉雅造山运动，海水全部退出，古海区抬升为陆地，喜马拉雅地区才结束了漫长的海洋历史。
像这种由于地壳运动所造成的“沧海桑田”的遗迹还有很多。
几年以前，我国一艘轮船在离渤海海岸200多千米的庙岛群岛作业时，在那里发现了披毛犀、猛玛象等动物的化石，而这些动物是绝不会涉洋渡海来到庙岛的。在渤海海底，人们发现了一条长达7000米的海河古河道。可以肯定地说，在地质历史时期里，渤海曾经是陆地，庙岛群岛则是这片陆地上拔地而起的一座山丘。
又比如说，南京雨花台以出产美丽、光滑的雨花石闻名于世。科学家说，这是古河床的天然遗物，这里曾有河流经过，后来，由于地壳上升，河道废弃，才留下了这批比长江水面高出许多的雨花台砾石。
此外，新疆也曾是一片海洋，相反的，黄海和东海曾经是一片陆地。科学家们考察的结果表明，在近10万年里，黄海和东海曾经三次成为大海，两次成为陆地。
为什么会出现海洋和陆地的相互转化呢？这有多方面的原因。
一方面，地球的内部力量，如地壳运动、地震、火山爆发等，使大地抬升或沉降，在地表不断地制造高山和低地；另一方面，风、水、冰川等地球的外部力量，又不断地削低高山，填平洼地，使地表变得平坦。
由于这两种作用同时、不断地进行，因此，地表形态的沧桑变化也将永不停歇地继续下去。
■ 海陆分界之谜
人们通常把海岸带作为大陆与海洋的分界区，海岸带的一侧为陆地，另一侧为海洋，形成明显的区别。的确，如果以是否有海水来分界，这样的划分是完全正确的。但随着科学的发展，人们开始怀疑这一划分的正确性了。
应用地球物理方法进行海底调查，使人们得到了这样一个概念：尽管大陆架外缘平均水深可达130米，但是地壳性质仍然属于大陆地壳。由此可知，大陆架虽然被海水淹没，但在地质意义上讲，它并不属于海洋，而属于大陆范畴。
海底调查还表明，紧邻大陆架、水深在130～2000米之间的大陆坡，其地壳性质与大陆不同，与大洋也有差异，属过渡性地壳。其厚度在15～25千米之间，有较薄的花岗岩层。至于水深2000米处，地壳的性质则与大洋完全一致。
地球物理学家沃尔兹认为，真正的海陆分界区不在海岸带，而在大陆地壳与海洋地壳分界的地方。
大陆地壳与海洋地壳在性质和厚度上是很不相同的，大陆地壳厚度30～70千米，上部为花岗岩，下部为玄武岩；而大洋地壳很薄，为5～8千米，最薄处仅1.5千米，它上部没有花岗岩层，全由玄武岩质岩石组成。因此大陆坡区域才是大陆与大洋的真正分界区。
但是如果按照沃尔兹的意见，世界上有些地方很难找到大陆与大洋的真正分界区。如太平洋西部，那里的大陆外侧是一系列边缘海，边缘海外侧有一连串岛弧，岛弧外侧为大洋型地壳的海沟。
由于大部分边缘海中央有一块大洋型地壳，这样从亚洲大陆过渡到海沟外的大洋会出现几块大陆与海洋地壳的分界区。但究竟其中哪一块分界区是真正的大陆与海洋分界区，还难以确定。
故此，如何定义大陆与海洋的分界区，还需科学家们作进一步的探讨。
■ 海水是从哪里来的
广阔无垠的海洋储存了地球表面总水量的97%，那么，这些水究竟是从哪里来的呢？这个问题在以前一直是一个谜。
近几十年来，根据科学家多年的研究推断，大多数人认为海水是在漫长的地质年代里积累起来的。
科学家认为，在地球形成的初期，岩石物质中含有大量的水分和气体，由于地球的重力作用，岩石间越来越挤紧，硬是将岩石中的水汽赶出来。水汽在地下不断汇集，越来越多，导致地壳不稳定，终于使地球产生地震，引起原始火山喷发。
这时在地下受到挤压的大量水汽，终于摆脱岩石的桎梏，随着火山、地震从地壳中呼啸而出。这些水汽进入空气中遇冷凝结，便形成暴雨降落下来，并在小行星碰撞地球形成的低洼处聚集。由于漫长的地质年代的积累，于是地球上出现了原始的海洋。
当然，这一切还仅仅是推断，随着科技的发展，科学家终将彻底解开海洋形成之谜。
■ 海水含盐之谜
我们都知道，海水又苦又咸，在大海上，口再渴也只能望洋兴叹，这是因为海水中含有一定的盐分。然而与之相连的江河水却都是淡淡的，这是为什么？
至今也没有人能够说清楚，盐到底是什么时候到海里去的：是最初就在海里呢？还是1亿年以后才进入大海的？
有的研究者认为，海洋在它形成的时候，就和今天的一样咸了。
另一些专家则证明，原始的海水并非一开始就充满了盐分，最初它和江河水一样也是淡水。由于地球上的水在不停地循环运动，每年海洋表面有大量水分蒸发，其中部分水分通过大气运动输送到陆地上空然后形成降水再落到地面上，冲刷土壤，破坏岩石，把陆地上的可溶性物质（大部分是各种盐类）带到江河之中，江河百川又回归大海。
这样，每年大约有30亿吨的盐分被带进海洋，海洋便成了一切溶解盐类的“收容所”。而在海水的蒸发中，收入的盐类又不能随水蒸气升空，只得滞留在海洋之内。如此周而复始，海洋中的盐类物质越积越多，海水也就变得越来越咸。当然，这是一个极为缓慢的过程，经过数亿年甚至更久的岁月，积累的盐分就相当可观了。
■ 海水为什么有潮涨潮落
人们把海水定时涨落叫做涨潮和落潮。白天的海水涨落叫潮，夜晚的海水涨落叫汐，因此，人们就把海水水位有规律的涨落叫做潮汐现象。海水为什么能遵守时间地涨落呢？
原来，这是月亮和太阳对海水的吸引造成的。万有引力定律是这个现象的根本原因，宇宙中一切物体之间都是相互吸引的，引力的大小同这两个物体质量的乘积成正比，同他们之间距离的平方成反比。
月亮和太阳对地球的引力，在陆地和海洋两部分的任何一点上都是一样的。但是，由于陆地地面是固体，引力带来的表面变化不容易看出来，而海水是流动的液体，在引力的作用下，它会向吸引它的方向涌流，所以形成明显的涨落变化。
太阳虽然比月亮大得多，可是它和地球之间的距离毕竟太远了，所以月亮对海水的吸引力要比太阳大得多。海水涨落的主要动力是月亮的引力。
地球上，面对月亮的这一面接受月亮的引力，引力的方向是指向月亮中心的。而背着的一面，则产生了相应的变化，使得面对月亮或背着月亮的地球两侧的海洋水位升高，出现涨潮。与此同时，位于两个高潮之间部位的海水，由于向涨潮的地方涌去，会出现落潮。
地球在不停地自转，对某一个地方来说，每天都要面向月亮一次和背向月亮一次，所以一般来说，要出现两次涨潮和两次落潮。
太阳对海水的引力虽然小，可是也有一定的影响。主要由于月亮的引力而引起的潮汐现象，因为太阳引力的参与，太阳引力和月亮引力共同发挥作用，就使得海水的涨落过程变得复杂了。
人们认识了海水按一定时间涨落的规律，就可以利用潮汐的能量，修建电站，提供无污染的能源。世界上规模最大的潮汐电站修建在法国朗斯河上。这个潮汐电站于1961年开始建设，1967年竣工，发电能力24万千瓦。我国在山东省乳山县也成功地修建了实验性的潮汐电站。
■ 海水为什么呈蓝色
晴朗的夏日，面对烟波浩渺的大海，蔚蓝色的海面辉映着蔚蓝色的天穹，极目远眺，水天一色，极为壮观。
而事实上，海水和普通水并没两样，都是无色透明的。那为什么看见的海水呈蓝色呢？
原来，蓝色的海水形成的原因是海水对光线的吸收、反射和散射的缘故。人眼能看见的七种可见光，其波长是不同的，它们被海水吸收、反射和散射程度也不相同。
其中波长较长的红光、橙光、黄光，穿透能力较强，最容易被水分子吸引，射入海水后，随海洋深度的增加逐渐被吸收了。一般来说，当水深超过100米，这三种波长的光，基本被海水吸收，这能提高海水的温度。
而波长较短的蓝光、紫光和部分绿光穿透能力弱，遇到海水容易发生反射和散射，这样海水便呈现蓝色。
紫光波长最短，最容易被反射和散射，为什么海水不呈紫色？科学实验证明，人眼对可见光有一定偏见，对红光虽可见到，但是感受能力较弱，对紫光也只是勉强看到。由于人的眼睛对海水反射的紫色很不敏感，因此往往视而不见，相反的对蓝绿光都比较敏感。这样，少量的蓝绿光就会使海水呈现湛蓝或碧绿的颜色。
■ 海水温度骤降之谜
科学家们通过对深海沉积物中深水底栖有孔虫壳的氧同位素分析，发现3800万年前的始新世末期时海洋底层水温骤然下降了4～5℃，表层水温也大幅度下降。
当时，冷水占据了大洋的深层，南极底层水开始形成，温度和盐度驱动的大洋环流也开始出现，海底侵蚀作用加强，沉积间断广泛出现。南极大陆周围海面发生大规模冰冻，形成数量可观的海冰，海底接受了大量冰载沉积物。南极大陆局部地区已有冰川出现。
海水温度骤降，使得深海底栖生物蒙受沉重打击，浮游微生物大批灭绝或衰减，以致在这以后的一个时期里，海洋中呈现出生物贫乏、属种单调的荒芜局面。陆上植物也受到明显影响，北半球中高纬度地区的常绿林被落叶林所取代。
3800万年前的骤冷，是新生代气候变冷中的第一个重大事件，它为新生代晚期大冰期的出现奠定了基础。
是什么造成海洋底层水温骤然下降的？
有的科学家认为，这是始新世末期的海退的结果。这一时期的海退已在墨西哥湾沿岸、欧洲和澳大利亚一些地区发现。海水退落导致浅海大陆架露出水面，这就增加了海水对阳光的反射率，使气候变冷。气候变冷又会导致海面进一步退落，使气候更加变冷。
南极洲局部地区及周围海域为冰雪所覆盖，也会导致反射率增加，反射率增加引起的气候变冷又会使冰雪覆盖面积进一步增大。由于海水变冷，冷水沉潜至海洋深处，致使海水中二氧化碳的溶解度升高，海水将从大气中吸收二氧化碳，从而削弱大气中二氧化碳的温室效应，使气候进一步变冷。这几种反馈作用可能有力地加剧了气候的变冷进程。
不过有人提出，海温骤降等现象的发生不限于始新世末期。但是，为什么这一时期海温的急剧变冷会显得如此不同寻常？
美国学者肯尼特注意到，澳大利亚曾于5300万年前与南极洲分裂，至始新世末期，塔斯马尼亚南面的南塔斯曼隆起，与南极大陆进一步分开，塔斯马尼亚海道形成。南印度洋与南太平洋之间第一次出现表层水交流，南印度洋高纬海域的寒冷表层水得以通过塔斯马尼亚海道注入南极罗斯海域，冷水取代了以往来自北面的东澳大利亚暖流，从而触发了南极地区的冰冻。
海冰形成，使得冰下剩余的海水盐度升高，盐度较高的冷水势必向下沉潜，形成寒冷的底层水，致使海水温度急剧降低。
还有的科学家从其他方面解释海温骤然降低的原因，其说法不一，至今还不能有一个定论。
■ 古地中海之谜
在距今100年前，德国地质学家诺伊玛尔根据中生代侏罗纪（1.95亿年前至1.37亿年前）海的形成层次的分布及其化石，认为从中美洲直到印度，曾有一个东西延伸的海，这个海被称为“中央地中海”。
按照他绘的古地图，中央地中海的南侧有巴西、埃塞俄比亚大陆，以及由此分出的印度半岛和马达加斯加岛。北侧是包括北美、格陵兰在内的尼亚库蒂克大陆和斯堪的纳维亚及丘朗的岛屿，东侧是被太平洋隔着的印度支那、澳大利亚。
他的岳父奥地利著名的学者修斯则认为，这个地中海东边还经过云南、苏门答腊而延长到帝汶岛，修斯把这个海取名为特提斯海，并将北侧大陆命名为安哥拉古陆，南侧是有名的冈瓦纳大陆。所说的特提斯是出于希腊神话中的海神俄刻阿诺斯的妻子之名。
修斯认为，特提斯海是从古生代末二叠纪（2.85亿年前至2.3亿年前）开始，中生代继续存在，到新生代第三纪（0.67亿年前至0.025亿年前）因阿尔卑斯造山运动陆地化。现在的地中海，仅是古地中海的残余部分。自那以来，古地中海的古地理及生物相，被许多学者探讨着。大陆漂移学说的创立者魏格纳认为，古地中海是横穿联合古陆东西的浅海。
到20世纪50年代，根据古地磁学的研究，致使大陆漂移学说复活。而且，关于大陆分裂、漂移前的古地理的复原也不少。一般认为，古地中海是包围联合古陆的超大洋——泛大洋，是从古太平洋方向，以楔形插入联合古陆的海洋。
事实上，也有人把在石炭纪（年代）以前的古地中海叫“古地中海”。不过，它与本来定义的从二叠纪至中生代的古地中海是很不一样的。1977年有个叫阿宾杰的学者称它为“赫尔西尼亚海”。
另外，在地球膨胀论中，古地中海是被大陆围着的狭窄的地中海。但根据神话，古地中海是那样狭窄的本身是不存在的。
■ 魔海：南极的威德尔海
威德尔海是南极的边缘海，南大西洋的一部分。它位于南极半岛同科茨地之间，最南端达南纬83°，北达南纬70°~77°，宽度在550千米以上。它因1823年英国探险家威德尔首先到达于此而得名。
威德尔海的魔力首先在于它流冰的巨大威力。南极的夏天，在威德尔海北部，经常有大片大片的流冰群，这些流冰群像一座白色的城墙，首尾相接，连成一片，有时中间还漂浮着几座冰山。
有的冰山高一两百米，方圆200平方千米，就像一个大冰原。这些流冰和冰山相互撞击、挤压，发出一阵阵惊天动地的隆隆响声，使人胆战心惊。船只在流冰群的缝隙中航行异常危险，1914年英国的探险船“英迪兰斯”号就被威德尔海的流冰所吞噬。
威德尔海的狂风也是令过往船只胆战心惊的一大因素。在刮南风时，流冰群向北散开，这时在流冰群之中会出现一道道缝隙，船只就可以在缝隙中航行；如果一刮北风，流冰就会挤到一起，把船只包围，这时船只即使不会被流冰撞沉，也无法离开这茫茫的冰海。