大洋锰结核矿成因之谜
海底锰结核是由英国人首先发现的。1873年2月18日，英国“挑战者”号考察船来到加那利群岛西南约300千米的海面进行海底取样调查。结果从海底捞上来几块像黑煤球的硬块。船上的几位科学家准都没有见过这种“黑色的卵石块”。后来，这些“黑卵石块”送回英国。经过化验分析，才知道它不是化石，而是含有大量锰，铁、铜、镍、钴等元素的矿石。后来，人们给这种矿石起名叫“大洋锰结核”或“大洋多金属结核”等。由于锰结核矿大量存在于世界各大洋之中，是海洋中最有价值的矿产，所以进入70年代后，世界上有条件的海洋国家，投以巨资，对大洋锰结核矿进行调查，研究其开发的可能性。
尽管人们已经花了大量的人力和物力去研究海底锰结核，然而大洋锰结核的成因之谜，仍未解开。科学家提出种种成因假说，但是，每种假说都有其不够完善的地方。
关于锰结核成因问题的研究，主要是围绕着三个问题进行：什么是锰结核构成元素供给源?锰结核的沉积地点是怎样形成的?锰结核的生长机理是什么?
关于锰结核的金属供应源问题、科学家提出四种方式：一是大陆或岛屿上岩石风化后分解出了金属离于，被风或是河流带人海洋。二是海底火山、海底风化和水溶液可以为锰结核提供所需的金属元素。三是海水本身是盐类溶液，它可能是最重要的金属元素供应源。四是宇宙尘埃等外空物质也能形成锰结核的元素供给源，尽管它的数量不大。
这些元素通过各种渠道和不同的搬运方式，来到具备形成锰结核的”核”上，经过漫长的岁月，形成了结核，最后形成大小不等的锰结核。在研究这些金属元素的搬运方式上，科学家们没有多大的争议，大家都赞成是通过海水溶解后来到锰结核的“核”上的。然而，科学家对锰结核的生长机理，却存在着较大的分歧。围绕着锰结构的生长机理，人们提出了种种的理论模式，概括起来，主要有三种：第一种为自生化学沉积假说，或者叫作接触氧化和沉淀说。这种观点认为，当海底的pH值增高时，氢氧化铁便会围绕一个核心进行沉淀，氢氧化铁的沉淀物可吸附锰离子，并且产生催化作用，促使二氧化锰不断生成。这种解释虽给人以启发，但是它仍有不完备的地方。第二种假说是生物成因说。这种理论的根据是，用扫描电子显微镜观察锰结核的表面和内部细微构造时，发现结该的表面有很多由底栖微生物形成的空管和微窟窿，当其形成管子时，摄取了大量的微结核于壳内。第三种假说是火山活动说。这种理论认为，人山爆发喷发出大量气体，在气体从熔岩中析出过程中，伴随着大量的锰、铁、铜及其他微量金属。这些微量金属进入海水中后，沉淀出铁的含水氧化物，使锰和其他金属经过氧化富集、淀，形成锰结核矿。对于这种假说，有人提出：很多非火山活动海域内，也发现大量的锰结核，这又该做何种解释呢?
海怪之谜
在19世纪的西方游记故事中，经常能读到有关海怪的描述。
本世纪以来，关于海怪的报导仍然不断传来。
从本世纪的有关海怪的材料看，各处传来的消息差异很大。比如，有的消息说，海怪的脖颈上长着鬃毛似的东西，个头很大。又有的消息说，海怪的头像蜥蜴一样，个头并不很大。还有的说，怪物的身体呈圆柱形，外皮暗褐色。更为离奇的是，1966年美国的一位目击者称，他见到的海怪头部像牛一样，有长长的脖颈，没有角，也没有耳朵，两眼放射着令人恐惧的绿光等等。
有人综合研究了一个时期发现海怪的材料，得出这样的结论：对照古代生物资料看，海怪有可能是1．6亿年前的蛇颈龙，或是其他的古生物种。人们不禁要问：1．6亿年前的动物，怎么可能保存到现在呢?事实上，考虑到海洋有着稳定的环境，某些古代生物生存下来也是有可能的。这方面的例子也是可以找到的。1964年，科学家从540米深处的海洋里，获得了海百合。又过了几年，又获得了鲜红色的海胆。这些都是1．5亿年前的动物，在化石中曾见到过，而今竟然还见到它们的活种。如果这一理论成立的话，那么是否可以这样认为，过去人们所传的海怪，或许正是古代保存下来的15米长的蛇颈龙的一种。当然，这种古生物的数量非常之少，它们生活在稳定的深海环境里。因此，人们很难见到它的踪影。
不过，这仍然只是人们对海怪的一种比较合乎逻辑的解释，并不意味着海怪之谜已完全解开。
海火之谜
1975年9月12日傍晚，江苏省近海朗家沙一带海面上发出微微的光亮，随着波浪的起伏跳跃，像燃烧的火焰那样翻腾不息，一直到天亮才逐渐消失。第二天傍晚，亮光再现，亮度更强。到第七天，海面上涌现出很多泡沫，当渔船驶过时，激起的水流明亮异常，水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。几小时以后，这里发生了一次地震。
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。1976年7月28日唐山大地震的前一天晚上，秦皇岛、北戴河一带的海面上也有这种发光现象。
早在1933年3月3日凌晨，日本三陆海啸发生时，人们看到了更奇异的海火。波浪涌进时，浪头底下出现三四个像草帽般的圆形发光物，横排着前进，色泽青紫，光亮可以使人看到随波逐流的破船碎块。
海火是怎样产生的呢?一般认为是水里会发光的生物受到扰动而发光所致。如拉丁美洲大巴哈马岛的“火湖”由于繁殖着大量会发光的甲藻，每当夜晚，便会看到随着船浆的摆动，激起万点“火光”。现在已知会发光的生物种类还有许多细菌和放射性虫、水螅、水母、鞭毛虫，以及一些甲壳类、多毛类等小动物。因此，人们推测，当海水受到地震或海啸的剧烈震**时。便会刺激这些生物，使其发出异常的光亮。
然而，另一些研究者对此持有异议。他们提出，在狂风大浪的夜晚，海水也同样受到激烈的扰动，为什么却没有刺激这些发光生物，使之产生海火?他们认为海火是一种与地面上的“地光”相类似的发光现象。
不久前，美国学者对圆柱形的花岗岩、玄武岩、煤、大理岩等多种岩石试样进行破裂试验。结果发现，当压力足够大时，这些试样便会爆炸性地碎裂，并在几毫秒内释放出一股电子流，激发周围的气体分子发出微弱的光亮。在实验中，他们还注意到，如果把样品放在水中，则碎裂时产生的电子流，也能使水面发出亮光。
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?
一些人认为，海火作为一种复杂的自然现象，很可能有着多种的成因机制，生物发光和岩石爆裂发光只是其中的两种可能机制，由不同机制产生的海火，有着什么不同的特征，目前尚是谜题。
在人类历史的传说中，有一块沉没、古老而神秘的大西洲。这是一个经历了数十代繁荣，创造过灿烂文化，但却不明不白地消失在历史长河中的岛国。
早在寻找新大陆的浪潮中，就曾有人把大西洲画在航海图上。如哥伦布在航海中携带的地图上就绘有大西洲。大西洲究竟在地球上的何方?又是如何毁灭的?这些问题一直困扰着人们，始终未得其解。不过，最近两次考古的新发现，又使这幽灵似的古岛在谜雾中渐现。
1967年，在爱琴海克里特岛以北113公里的桑托林岛上，希腊考古学家挖掘出公元前1500多年的青铜器时代文化遗址，在数米厚的火山灰堆下面，埋藏着米诺斯青铜时代的遗物。从所发掘的资料来看，与柏拉图笔下的大西国十分相似，致使不少人把它当作古岛的遗踪。柏拉图描述的古岛，是在一天和一个不幸的夜里突然消失的，难道米诺斯文化也有着同样的厄运?
地质学家已经查明，爱琴海自古至今就一直是火山和地震活动频繁的地区，强烈的火山和地震很可能在极短时间里把岛屿摧毁，如今爱琴海见到的不计其数的零乱散布着的岛屿，正是历史上强烈火山和地震所致。
根据探测资料，桑托林群岛中各岛完全像一个个破火山口。据火山学家们估计，这里原来有一个很大的火山岛。在火山的休眠期，岛上风化的溶岩变成了一个适宜于生活的良好环境。大约在公元前3000年以前，史前的居民便在这里定居下来，繁衍、发展，形成了爱琴海昌盛的米诺斯文明。
大约在公元前15世纪，耸立在桑托林岛中部的高达1500米的火山喷出了千百万吨岩浆，使岛屿破裂。火山之后，又爆发了可怕的海啸，已被埋藏的岛屿又再遭海啸巨浪的席卷。繁荣的米诺斯文明毁于一旦。这一过程，与大西国遭受的灾难如出一辄。 《圣经·旧约》中不止一次对那次火山喷发做了叙述，这更增加了上述判断的可靠性。希腊考古学家马利纳托斯测定了轻石层下面出土的文物，证明了使米诺斯文明毁灭的桑托林火山喷发是发生在公元前15世纪初期。
在时间上，大西洲毁灭和桑托林岛毁灭相差近8000～9000年；在面积上，两者相差近100倍。如果认为桑托林岛就是大西洲，如何解释这些问题呢?为此，一部分学者断然否认了上述说法，认为圣经的记载不能作为科学的凭证，他们热衷于在马尾藻海追寻大西国的踪迹。
马尾藻海位于北大西洋中部，远离大陆，是一个洋中之海。海中长满密密麻麻的马尾藻，藻间生活着几十种奇妙的鱼类和动物，构成一个奇妙的水中世界。为什么远离大陆的大洋中心，竟会出现一个长满藻类的海域?这些藻类又是从哪里来的呢?
苏联生物学家热尔曼指出，马尾藻海一带原来有一块大陆与欧、非相互连接，柏拉图笔下的大西国就位在这块大陆上。后来，陆地下沉，大陆西部成为今天的马尾藻海，东部则残存着加那利群岛等岛屿。陆地下沉后，大部分生物毁灭了，少数能适应海中生活的被保存下来。
最近，人们在马尾藻海西部海底发现了一座边长约300米，高约200米，尖顶距海面100米的金字塔，比埃及金字塔的文化还要早。塔中有两个巨大的洞穴，水流以惊人的速度流过，使这一带云雾腾腾，狂涛汹涌，见者惊心动魄。这一发现，进一步支持了热尔曼的观点，说明大西国就在马尾藻海，海底金字塔是陆地下沉后遗留的见证。
20世纪60年代以来，大量的海底调查表明，至少在最近几百万年间，大西洋洋底并没有下沉过。相反，马尾藻海一带，是一个巨大的海底抬升地区，因此不可能有古岛沉沦。而且，调查资料中也没有发现一点有关大西国沉没的大陆残骸。70年代中期，法国海洋学家在桑托林群岛一带海底也进行过详细调查，并没有发现大陆沉降的痕迹。这无疑给寻找大西国的人们浇了一盆冷水。
但是，大西国古址问题仍悬而未决，因为如果假定大西文明古国本是子虚乌有，那么如何解释大西洋两岸在文化上的相似性呢?如何解释大西洋两岸语言学、民族学和神话领域中的许多一致性呢?如果不是大西古国先进文化的流传，还有什么别的方式可解释呢?难道在古时候就有一队非洲人乘坐芦苇船，漂流到美洲大陆上去吗?难道是他们把旧大陆的文明带到新大陆去的吗?诸如此类谜团至今无解。
大洋中尺度涡之谜
1958年，英国海洋学家斯罗华为了研究海流，研制了一种自由漂俘监侧系统——“中性浮子”。利用这套系统对大西洋百慕大海域的底层海流进行测量。按照平常观测到的资料分析，湾流区域内的海流，应该是一支比较稳定而且是流速较为缓慢的海流。可是利用这套新系统获得的资料令科学家们大吃一惊，这里的海流比预想的快了10多倍，而且发现有的海流出现反向流动。同时，在一个多月的时间里，海流还显示出相当大的时间变化。这一发现，震惊了海洋科学界。前苏联和美国的学者对此大惑不解，先后派出考察队进行调查，结果完全一样。显然，用传统的风海流理论无法解释这种反常现象。到了1973年，美国成功地发射了载人“天空实验室”航天器。利用这座航天器，宇航员们拍摄到了大西洋西部热带海域内的大涡旋。这个大涡旋纵横60~80千米。同时还发现，在大涡流海域，有较强的上升流，冷的海水从百米深处不断向上涌升。由于海底的营养物质被上升流带到海面，使得大涡流海域形成了一个绝好的渔场。 “天空实验室”还在其它大洋中发现类似的中尺度涡流。例如，在南美洲的西海岸、澳大利亚东部和新西兰一带海域、非洲东海岸、印度洋西北海域和南中国海海域等，都能看到这种涡流存在。这许多涡流，小的直径仅几十千米，大的直径达数百千米；存在的时间有长有短，时间短的十几天，长的达千年之久。这些涡流与大洋中的环流相比，虽然只是个局部，并不显著，但它与人们在近每能见到的小旋涡相比，就非常之大了。所从，海洋科学家们称这种涡流为“中尺度涡”。大洋中尺度涡流的发现，改变了人们对海流形成机理的传统看法。它是近二三十年来人们对大洋环境的突破性认识。
大洋中尺度涡的旋转速度一般都很大，而且一面旋转，一面向前移动。它的移动方式，很像台风(气旋或反气旋)。科学家估计，中尺度涡有巨大的动能，约占整个海洋流动能的80％以上。这个数字实在大得惊人。台风带来的气候变化和灾难，尽人皆知，那么，大洋中尺度涡的出现，将给海洋带来哪些变化呢?它对海洋中的动物、植物是福是祸?这些问题有待于科学家们去继续研究。
中尺度涡的发现，使传统的大洋海流理论受到挑战。由于海洋中中尺度涡的出现，大洋环流的动力结构完全改变了。假如中尺度涡也像大气中的气旋或反气旋那样，是由气压不稳定的因素所引起的，那么，大洋环流的动力有可能是由中尺度涡来维持的。这就从根本上修正了风生环流的观点。
海底世界的未解之谜
地球有71％的表面是海洋，辽阔的海洋与人类活动息息相关；海洋是水循环的起始点，又是归宿点，它对于调节气候有巨大的作用；海洋为人类提供了丰富的生物、矿产资源和廉价的运输，是人类的一个巨大的能源宝库。
随着科技的进步，人类对海洋的了解正日益深入，但神秘的海洋总以其博大幽深，吸引着人们对它的思索。在此，仅就海底地貌及其地质活动，谈谈几个未解之谜。
◆太平洋洋脊偏侧之谜
从全球海底地貌图中可以看到，海底地貌最显著的特点是连绵不断的洋脊纵横贯通四大洋。根据海底扩张假说，洋脊两侧的扩张应是平衡的，大洋洋脊应位于大洋中央，但太平洋洋脊亦不在太平洋中央，而偏侧于太平洋的东南部，并在加利福尼亚半岛伸人了北美大陆西侧。显然，从加利福尼亚半岛至阿拉斯加这一段的火山、地震、山系等，难以用海底扩张假说解释其成因。那么，太平洋洋脊为什么偏侧一方?北美西部沿岸的山系、火山、地震等又是怎样形成的?这是有待进一步探索的问题。
◆西太平洋洋底地貌复杂之谜
由于太平洋洋脊偏侧于东南方，在太平洋东部形成了扩张性的海底地壳：东太平洋海隆。但在太平洋中西部广阔的洋底，地貌复杂，存在着一系列的岛弧、海沟、洋底火山山脉和被洋底山脉、岛弧分隔成的较小的洋盆等，看来并不完全像是由海底扩张所产生的洋底地貌，而更像是古泛大洋洋底的一部分。因为海底扩张所形成的地貌，除了海沟、岛弧、沿岸山脉外，大部分应是较为平坦的、从洋脊到海沟一定倾斜的海隆地貌。虽然有人试图对此作出解释，但未有较公认、一致的看法。
◆北冰洋的海底扩张是否仍在继续
北冰洋是四大洋中最小的，又存在广阔的大陆架，有人把它看成是大西洋的一部分，即大西洋北部的一个巨大的“地中海”。虽然北冰洋也存在大洋中脊：北冰洋中脊(南森海岭)，但在整个北冰洋地区，火山、地震活动是很微弱的。本人曾作过统计：从1900~1980年间，北纬70°以北只发生了40次6级以上的地震，一般认为是北极厚厚的冰盖阻止了地震的发生，本人认为至少还有一个原因不能忽视，地球自转产生的偏向赤道的离心力会使地球内部的能量向中、低纬度转移，从而削弱了两极地区的活动。而在南纬70°以南的地区，从1900~1980年也只记录到一次6级以上的地震。
一般地说，任何快速自转的天体，其两极地区的活动均会受到削弱，太阳黑子活动主要发生在南北纬35。之间，亦可能与其快速自转有关。地球作为一个快速自转的天体，北冰洋的地震和海底扩张活动就不能不受到影响，从其地震、面积、无深海沟等情况判断，北冰洋的海底扩张即使没有停止，也是非常微弱的。
◆阿留申岛弧之谜
阿留申岛弧是地震频繁的地区之一，令人感兴趣的是：阿留申岛弧向南弯曲，这种形状似乎显示有一种自北向南的力推动形成的，如史前冰川的推动等，另外，阿留申岛孤南侧的深海沟表明，太平洋的海底扩张对其它的作用是向北推进的，但从太平洋洋脊位置来看，太平洋洋脊伸入到北美大陆，南北向偏东分布，其扩张方向应是向西偏北，而不应向北，那么，阿留申海沟是如何形成的呢?
◆无震海岭与大陆平静山系的形成
一般认为大洋中脊是大洋地壳的诞生处，大陆边缘的山脉是海底扩张运动的结果，它们的成因可得到较完美的解释。但在各大洋中，还存在着许多无震海岭，它们与大陆内部的一些平静、古老的山系一样，仍未得到较为公认的解释。美国有人提出所谓“热点说”，试图解释无震海岭的形成，他们认为热点处火山活动的源地固定于板块之下的地慢深处，当板块移过热点上面时，随着热点处岩浆不断喷发形成火山，就可以形成一列沿着板块运动方向的火山脊或火山链，即无震海岭。
◆南北半球地震不均衡
本人曾对南北半球发生在1900年至1980年间6级及6级以上共7936次的地震作过统计，结果发现南北半球发生地震的次数是不均衡的：北半球共发生了4634次，南半球只发生了3277次，赤道发生了25次，北半球比南半球多四成以上。纵观世界火山、温泉分布图，亦可发现，北半球要比南半球多，这是什么原因?
由于南北半球海陆分布的不均衡特征，很容易使人联想到，海陆分布情况可能影响到地球内能的释放。我们知道，温泉、火山、地震都是地球释放内能的方式，来自地热流的研究给我们这样的启示：地热流是地球内能释放的最基本的形式，地球的内能通过地热流连续不断地经由地壳释放出来，地壳是地球内能释放的最主要障碍，由地壳均衡假说可知，大陆地壳远厚于大洋地壳，又据有关资料显示，大陆地壳的平均厚度为35千米，海洋地壳厚度仅为6千米。不难想象，地球的内能通过大陆地壳要比通过海洋地壳困难得多。
由于北半球大陆板块面积比南半球要大，而南半球的大洋板块面积比北半球的要大，因此，北半球的内能更多地受阻于大陆板块，通过地热流释放出来的内能就要比南半球少一些，这些受阻的内能在大陆板块下面积聚，并在地球自转的作用下向中低纬转移，当这些能量积聚到一定的程度，就可能冲破地壳，在一些地壳较薄弱的地带(如板块边缘)以火山、地震等形式释放出来。
在一个较长的时期内，南北半球各自释放的总内能应趋于均衡，即北半球通过地热流、温泉、火山、地震等形式释放出来的内能近似等于南半球通过地热流、温泉、火山、地震等形式释放出来的内能。由于北半球通过地热流释放的内能要比南半球少，其累积的能量就通过火山、地震、地热活动释放出来。这就是北半球为什么比南半球多火山、地震的原因。我把这个推论称为南北半球内能释放均衡假说。
厄尔尼诺之谜
很早以前，厄瓜多尔和秘鲁沿岸的居民发现，每到圣诞节的前后，随着东南信风的暂时减弱和南美沿岸海水涌升现象的减退，太平洋赤道逆流的一个分支海流，沿着厄瓜多尔海岸南下。随之，南美西海岸附近海域的海水温度增高。起初，人们只知道这种自然现象出现在圣诞节前后。而且每当发生这种情况时，在这一海域里生活的适应冷水环境的浮游生物和鱼类，因水温上升而大量死亡，使得世界著名的秘鲁渔场的鱼产量大幅度减产。于是，沿岸居民对海面水温升高的自然现象感到迷惑不懈，称这是“圣婴”降临了。圣婴在西班牙语中的发音为厄尔尼诺。这样，厄尔尼诺就成了秘鲁沿岸海水温度异常变化的代用名词了。在近几十年里，人们还发现，世界各地的灾异现象多与厄尔尼诺现象有着某种联系。有人甚至认为，世界各地大的自然灾害都是由于发生厄尔尼诺而引起的。因此，海洋学家、气象学家都在研究厄尔尼诺现象的发生规律。
直到今天，人们对太平洋中出现的厄尔尼诺现象，仍有许多迷惑不解之处：发牛厄尔尼诺现象时，那巨大的暖水流是从何处来的?它的热源在哪里?过去人们提出过种种假说，如：其热源来自地心，或是因为海底火山爆发等。但是，往往在没有发生大的火山爆发时，也曾发生过厄尔尼诺现象，因此这种假说不能令人信服：这是其一。
其二，太平洋发生厄尔尼诺现象有没有自身发生的规律?例如，它的发生周期长短受什么制约?它的发生与消衰，以及强度变化，是否有代表性的信号。如果有征兆，反映在哪里?
其三，无论是厄尔尼诺现象，或是反厄尔尼诺现象的发生，都是大洋暖水团大范围运动的结果。那么，这种暖流水团运动和北太平洋发生的顺时针大洋环流，以及南太平洋中发生的逆时针方向的大洋环流是否有其种关系?特别引起中国海洋气象专家关注的是，厄尔尼诺与发生在西太平洋上的黑潮暖流又有什么关系?因为黑潮对中国、日本等东亚国家的气候有较大影响。
其四，厄尔尼诺一旦发生，范围大，时间长，引起的自然灾害对人类社会破坏性极大。因此，能否利用海洋中各种要素的变化规律来预报它的发生呢?
其五，发生在太平洋的南方涛动与厄尔尼诺之间有必然联系吗?如果有联系，其内在的机理又是什么?等等。
总之，厄尔尼诺现象的出现，不是单一因素所能解释的，它的形成机理也许是大自然中海洋水体一大气一天文等诸多因素作用的结果，相信在不久的将来，厄尔尼诺之谜一定能解开。
大西洋中脊之谜
仅次于太平洋的世界第二大洋——大西洋，是古罗马人根据非洲西北部的阿特拉斯山脉命名的。大西洋也是最年轻的海洋，它是由大陆漂移引起美洲大陆与欧洲和非洲大陆分离后而形成的。虽然现在还没有足够的证据证明，大西洋早在1～1．2亿年前就已存在，但大多数科学家都承认，美洲大陆是在近2亿年内随着大陆漂移才开始与欧洲和非洲大陆分离的。分离的中心点位于冰岛北部的某处，所以，这些大陆的边缘如同一把张开的大剪刀的刀刃；分离的中央是大西洋海岭，它是地球上最大的山脉——大西洋中脊的一部分。大洋中脊绵亘4万多海里，宽约1500千米。它穿过了所有海盆，大西洋海岭又是大洋中脊中比较典型的部分。它最明显的特点就是高度变化幅度大，从深海平原开始，海岭逐渐升高，形成了崎岖不平和有大断裂的海底山峰，峰巅距水面约1800米，距海底约1000～3000米，沿海岭中轴，有一条很深的裂谷，谷底比侧峰低约1800米，宽约21~48千米，这个裂谷表示出大西洋海底两侧的分裂带。
大西洋中脊上的火山奇观很早以前，有经验的航海家横度大西洋时，就感觉到大西洋中部似乎有一条平行于子午线的水下山脊。随着深海测量技术的发展和海洋地质工作者的不断深入探索，人们已经证实了这条巨大的大西洋中脊的存在。
著名的大西洋中脊自北部的冰岛起，至南部的布维岛止，长约15000千米，巍然耸立于洋底，山脉走向也与两岸轮廓一致，呈“S”形，距东西两岸几乎相等，位置居中， “中脊”之名由此而来。
大西洋中脊平均高出海底2000米左右，有的地方高出4000米，部分地方甚至高出海面成为岛屿，如冰岛、亚速尔群岛、圣赫勒拿岛、圣帕维尔岛、阿森岛和特里斯坦——达库尼亚群岛等，并常构成火山岛。像亚速尔群岛、加拿列群岛等都发现有活火山活动，沃兹涅先尼亚群岛和冰岛也是由火山构成的。例如，1957年9月27日，亚速尔群岛的法亚尔岛上的居民发现了一种奇怪的海浪，接着看到水中升起一根巨大的蒸气柱，强烈的震动开始了，震撼着整座岛屿，被称作卡皮利纽斯的水下火山就这样喷发了。这一夜之间，在原来水深50米的地方，由火山喷出物突出海面形成一座山丘，这块新的陆地已高出水面115米。火山喷发口的地壳好像在喘息。致使新形成的岛屿随之上起下落，到第81天，从火山口向海里流出一条条熔岩的火河。1963年11月14日，在冰岛以南的大西洋中，渔民们发现海面上升起一团团浓烟，接着水中不断抛出石块，10天之后，形成一座长900米、宽650米、高出海面100米的岛屿，这座新岛屿被命名为苏尔特塞岛。这次造岛活动持续一年半之久，到1965年春季才结束。据调查，仅在与大西洋中脊断裂带相联系的冰岛，就拥有200多座活火山。资料表明，从17世纪至19世纪，亚速尔群岛上至少已观察到7次火山喷发，并多数形成新的岛屿。由于火山喷发而产生的疏松物很难抵御凶猛的海浪冲击，因而人们看到的新岛屿，常常是上部已被珊瑚堆积的平顶海山。
劈开大西洋中脊的大裂谷大西洋中脊另一个引人注目的特点，是沿着中脊的轴部，配置纵向的中央裂谷。它把脊岭从中间劈开，像尖刀一样插入海脊中央。由“无畏号”和“发现号”考察船证实，断裂谷深度在3250～4000米之间，宽9千米。大裂谷中央完全没有或者只有薄层沉积物，表明这个区域的洋底是由新形成的岩石构成的。曾两次潜入大西洋中脊裂谷的海尔茨勒说：“我的印象是，海底就像一个来回游**并捣毁着的大力士，而且很明显它是一个正在忙着制造地震和火山的可怕的地方。”科学家通过潜水器的窗孔，看到了一些人类从未见过的景象，如一些洋底基岩就像一个巨大的破鸡蛋，其流出的蛋黄，则像刚流出来就被冷凝似的(一团团岩浆从地球深处被挤上来，当它和极冷的海水接触时，很快就在它的周围凝成一层外壳。后来外壳破了，里面的熔融体就流出来形成这种外观)。潜水器里的科学家还看到裂谷底面有许多很深的裂隙，见到一块块玻璃状外壳，还有长在熔岩上面的像蘑菇盖般的岩石以及各种奇形怪状的巨大熔岩体。它们有的像一条钢管，有的像一块薄板，有的像绳子或圆锥体，有的像一卷卷棉纱或像被挤出来的牙膏。1973年8月， “阿基米德”号深海潜水器曾对正在升起的一座“维纳斯”火山进行了探查，对所采的海底岩石样品进行年龄测定，发现其年龄尚不到1万年，这证明它是大裂谷底部最年轻的岩石。这个事实告诉我们，新涌上来的岩浆曾在这个裂谷的正中央形成新的地壳。1974年，就在上述潜水器观察过的附近，科学家从583米深处的熔岩层中采取岩心样品。有意思的是，在大洋玄武岩基底上的沉积物年代，竟随它距大西洋中脊轴线距离的增加而变老，每一钻探点洋底以下的沉积物年代，又随深度的增加而增加。因此，深海钻探资料明确支持这样的观点，南大西洋洋底自6500万年以来，一直以平均每年4厘米的速度向两侧分离开来。
期待着更有说服力的答案中大西洋海脊大裂谷，两边有许多很深的峡谷，这些破裂带成直角切过这条洋脊裂谷。千百万年来，大陆的漂移扩散，就是循着这些横向破裂带移动着。因此，大西洋中脊是现代地壳最活动的地带，那里经常发生岩浆上升、地震和火山活动，水平断裂广布。它们是怎样生成的呢?科学家们认为，大西洋中脊是新地壳产生地带，洋脊高峰被一个中谷分成两排峰脊，而中谷是地壳张裂的结果，地壳以下的熔融岩浆沿着裂谷上升，凝结成新地壳，这些新地壳不断产生，把老的条带向两旁推移。这样就使得大洋底岩石的年龄离洋脊愈近愈年轻，愈远就愈老。大地磁异常条带在洋脊两侧也呈有规律的排列。但是在大洋中脊两旁海底扩张的速度不一定全部相等，甚至有时一边扩张，另一边相对不动。
现在，虽然再也没有人认为大西洋中脊的形成是“莫名其妙”的了，但关于它的许多问题，特别是大西洋中脊的岩石如何能沿水平方向推移开去，构成新的洋底等一系列带根本性质的问题，仍有许多争论，21世纪在期待着更有说服力的答案。