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自古以来，中国南方沿岸的人们就开始认识和开发南海。 在今天的被人统称为“更路本”的一些明代航海志中，前人们率先给什么样的远岛礁起了名字，在南海诸岛上盖上了来自旧中国的烙印[1-2]。
更路簿|更路簿是明代南海航海路线志的总称。 图源@vcg
这是离我们非常远的国土，一共由280多个岛屿、沙州、暗沙和暗礁组成，散布在200万平方公里的海域，岛屿面积13平方公里。 其中央是水深超过4000米的深海，是南海的海盆。 该盆水周围分布着东沙、西沙、南沙三个群岛，保护南海三个方向，靠近中央的地方分布着中沙群岛。
在南海诸岛的分布图|习性中，“南海诸岛”还包括未露出海面的暗礁、暗沙。 制图@巩向杰/行星科学评论
这里风景优美，但环境差，淡水和土壤非常不足，有高盐碱、高温、高湿等不利因素，很难用以前流传下来的方法大规模种植作物。 这是因为自古以来人烟稀少。 年，三沙市户籍人口630人，其中常住人口约500人(守岛部队除外) [3]。
宣德环礁赵述岛渔村|赵述岛位于大岩礁盘，周围浅海分布着多个暗礁和小沙洲。 图源@vcg
由于自然条件严峻，地缘形势多，杂多军事驻扎也是必要的，南海诸岛礁的旅行开发程度也非常低，访问这片蓝色国土的只有极少数国民，人们对南海的理解仅限于“自古以来”和“鬼斧神工”。
宣德环礁永兴岛的小码头|永兴岛的这个码头灯塔，已经成为西沙旅游胜地。 图源@vcg
在比“自古以来”更长的时间里，很少有人注意到死亡的力量塑造了这片海洋的国土。 代珊瑚死于南海，火山在南海逐渐消失。 这到底是什么蓝色的？
01
死而生的珊瑚
珊瑚是南海大部分岛屿的建造者，西沙群岛的高尖石岛完全由火山岩构成，此外，其他岛屿、洲、滩、礁都是珊瑚的杰作。
宣德环礁赵述岛近岸的珊瑚|这种珊瑚强烈生活在波涛汹涌的近岸海底，其周围是波涛磨碎古代珊瑚而成的珊瑚沙。 很明显，这种珊瑚未来的命运不太美好。 图源@vcg
这是感兴趣的小动物，每个珊瑚虫的个人大小只有几厘米，但可以用集体的力量制作体型大的珊瑚。 他们大多住在海水深度在50米以下的热带浅海，住在深海和温带的只有少数品种。
一根珊瑚枝上的一些珊瑚虫|珊瑚的颜色来自细胞内共生的藻类，藻类进行光合作用制造养料。 这是珊瑚重要的营养来源之一。 图源@vcg
各个息肉个人从海水中吸收碳酸钙，以此为原料制作骨头。 每个珊瑚虫在底部形成骨骼后，珊瑚就会生长在上方和侧面。
珊瑚虫的结构形象|珊瑚虫之间由肉质膜连接，该膜复盖着内部的碳酸钙骨架。 珊瑚长大后，在生物的底部长出骨头，像堆砖一样生长珊瑚。 图源@emilymeng
繁殖后代时，选择懒惰的无性生殖，或用出芽的方法复制无数迷你版本身，繁殖巨大的树枝和皱纹。
发芽的幼体珊瑚虫|珊瑚虫可以在其生命中随时发芽生殖，即使是这么小的珊瑚虫，也开始复制自己。 图源@secore
选择认真的有性生殖，制造大量生殖细胞，选择良辰吉日，将精子和卵子集体排入海里吗？ 这些生殖细胞在混沌中形成受精卵，随波逐流。 只有这样，没有腿的珊瑚才能在海里移动，在新的地方开始新的生命。
珊瑚集体释放生殖细胞|珊瑚释放生殖细胞遵循一定的周期，一般会出现集体生殖的行为，非常壮观。 图源@vcg
珊瑚的死是比较模糊的话题。
作为个人的珊瑚虫寿命短，通常只能活几年。 但是，作为群体的珊瑚具有更长的生命，持续的出芽繁殖产生了新的个人，使珊瑚持续下去，寿命达到数百年以上[4]。
一个幼体珊瑚虫开始生长成旧珊瑚|一个幼年珊瑚落到死去的珊瑚碎片上，用出芽生殖的方法复制自己，周围形成了三个小珊瑚虫，两个还没有形成。 图源@coralsoftheworld[5]
活着的珊瑚和死去的珊瑚交织在一起，重叠在一起，共同粘着巨大的珊瑚礁，成为海底岩石的一部分。 他们有非常长的“寿命”。 因为总是年轻的珊瑚在成长。 只有海面的急剧上升、海水温度的急剧变动等外部环境的急剧变化才使珊瑚礁大面积死亡，这些事件的节奏决定了大珊瑚礁的生命。
近年来，全球变暖引起的海水异常升温，在世界很多地方引起了珊瑚的白化。 白化的珊瑚失去了共生藻类，重要的营养来源不足，很快就会因营养不良而死亡。
澳大利亚大堡礁出现的大白化珊瑚|近年来，由于海水的异常升温，澳大利亚大堡礁的多个珊瑚排出了体内共生的虫黄藻，引起了大面积的白化。 如果失去虫黄藻提供的养分，白化珊瑚很快就会死。 图源@vcg
环境再次变得合适的话，受精卵漂浮在死亡的珊瑚骨骼上，珊瑚礁再次繁殖。
海底的“热带雨林”|珊瑚礁是巨大的生态系统，以珊瑚为基础，培育着很多海洋生物。 图中的红色活珊瑚，成长为略死的珊瑚骨架，生死重叠。 图源@vcg
总之，生与死的边界在珊瑚世界中往往非常模糊。
珊瑚礁是生前的家，也是死后的坟墓。 活珊瑚和死珊瑚互相嵌套，维持着整个珊瑚礁的成长。 依靠海岸、海底、海山顶或现有岩礁体生长、死亡、堆积，使珊瑚礁始终朝向海面生长。
珊瑚礁的各种类型|向上生长是珊瑚礁的基本特征。 图源@文献[6]
但是，如果离海面太近，会给整个珊瑚礁带来灭绝的灾害。
海啸、台风、天文大潮都带来强烈的波浪，打碎过于露面的珊瑚，冲洗碎片(砾石)和细小的粒子(沙子)，堆积在珊瑚礁上。
波浪涌来，珊瑚受到伤害|聚集过多的品种在波浪强烈的浅海中无法生存，这里的海底也经常破碎很多珊瑚。 图源@vcg
岩礁盘足够大的话，波浪的能量很快就会消失，珊瑚砂砾最终会堆积在岩礁盘的某个地方，在水中是黑暗的沙子和沙滩，一到水面就变成沙洲和岛屿。 这样形成的岛也被称为灰沙岛，“灰”取自“石灰”，用于表示这些砂砾的碳酸钙质。
西沙群岛上建岛有独立的岩礁盘，岩礁盘中间堆积着波浪灰砂岛。 图源@vcg
这些岛屿和沙洲上到处都是珊瑚骨屑，像珊瑚埋葬所一样散落在南海的波浪之间。
堆积海浪破碎的珊瑚|在灰沙岛海岸，破碎的珊瑚很常见。 图源@vcg
在南海，此类沙岛(包括沙州)至少有49个，其中东沙群岛1个，南沙群岛17个，剩下的31个都分布在西沙群岛[7]，中沙群岛是多年未露出海面的沙岛。
大小不同，长几十到几千米。 小沙岛只不过是比海面高的沙洲，经常被大浪改变形状。 在稍大的岛上，渔夫们可能会建造房子和港湾，成为捕鱼途中歇脚和生活的地方。
西沙永乐环礁银嶋|人们在左边稍大的灰沙岛上盖了房子，但右边的沙洲太小，形状频繁变化，无法住人。 堆积粘合在岩礁盘上，散布着暗色零散珊瑚的珊瑚砂在增加。 图源@vcg
露出海面的沙岛可以承受降水，如果有足够的面积，地下的珊瑚砂砾可以蓄积相当多的淡水，与周围的海水取得某种动态平衡，形成岛地下的淡水晶状体[7-9]。
珊瑚礁沙岛淡水晶状体模式图|灰沙岛的淡水不是“自古以来”，先有灰沙岛才有淡水晶状体。 换句话说，近年来南海人工填岛工程也顺便创造了一些地下淡水资源。 这张图基于马绍尔群岛的roi-namur岛的现实。 图源@文献[9]
有淡水，植物自然占领岛屿，进一步繁殖昆虫和鸟类。 动物粪便和动植物遗骸腐烂产生的有机质，加速了灰沙向土壤的转换，促进了更高度的植物扎根。
本来荒芜的珊瑚埋葬所也再次充满了活力。
宣德环礁七连岛的灰沙岛和植被|远方的两个小灰沙岛规模小，植被不丰富，海面露出时间不长，或者淡水规模太小。 其他大岛上郁郁寡欢。 图源@vcg
比较稳定的大岛通常有丰富的地下水和茂盛的植被，如永兴岛。 不仅是南海诸岛最大的岛屿，地下淡水资源也丰富，养育着多种多样的野生动植物[10]。 但是，由于频繁的人类活动和无序的利用，地下水资源被破坏，不适合饮用。
宣德环礁永兴岛航空照片|左上角的小岛被称为石岛，现在填海与永兴岛成为一体。 石岛不是灰沙岛，而是南海地区唯一的石灰岩岛屿，由古代灰沙岛的沙丘转化为岩石形成。 图源@vcg
另外甘泉岛因地下水甜且口感好而得名。 至少在唐宋时代，前人们在岛上打井，取水，作为居住的地方，留下了大量的铁锅、陶器碎片和食物残渣[11]，相关遗迹至今为止，是我国最南方文物的要点保护单位。
从海面上看甘泉岛|深蓝色的海水就像宝石一样，碧绿的植被充满生机，很难想象古代人在这个小岛上过着怎样的生活。 图源@vcg
从出生到死亡，珊瑚完成了自己的使命，把身体变成了南海诸岛。 死后出生、裸露的沙岛因储存地下水而充满活力。 生存和死亡，用这种方法在南海演了几千万年。 但这一切还缺少重要的一环。 带着珊瑚和珊瑚礁浮在海里的是什么？
答案藏在南海的波浪下面。
02
面对死去的火山
南海可以说是中国火山最多的国土，隐藏在海水以下。
在很长的岁月里，从南海海底薄弱的地方喷出过大规模的岩浆。 岩浆活动帮助南海海盆在约3400万年前开始扩张并加深，即使在1600万年前扩张结束后，也继续形成数不清的大小火山[12-15]。
现代海底火山喷发的景象|岩浆遇到冰冷的海水，迅速变成细小的碎片，堆积在水中火山，随波逐流，散布在巨大的海底。 图源@noaa/美国海洋和大气局
如果喷火持续得足够强，火山就会越来越高，有时会露出海面形成火山岛。
东京都小笠原群岛尼日玛火山岛的喷火场景和成长过程|这是近年来日本新喷发形成的火山岛，从去年11月开始一直持续到去年，形成了面积2.43平方公里的火山岛。 年1月，日本政府宣布国土面积增加了2.32平方公里，来自岛屿的恩惠很大。 下图的“平成25年”是一年。 图源@日本海上警察厅，日本国土地理院
高峰石岛是南海四个群岛中唯一的火山岩岛，高只有5，6米，是南海古代火山活动的缩影[16-17]。 曾经是海面上的小火山，最近的喷火可能是170万年前。 波浪已经冲洗了火山的山体，只留下小岛，讲述了过去。
高峰石岛影像|作为南海四群岛中唯一的火山岛，具有与其他岛屿完全不同的浓烈外观。 图源:社会交往媒体的截图。
同样的火山遗骸遍布南海，这些死亡的老火山给南海带来两种景观，分别是海面下的海牙和海面附近的环礁。
在水深超过4000米的南海海盆中，许多海底火山如定海神针拔地而起，成为4壁陡峭的海牙。 仅海盆中部，比海底高1000米以上的海牙有20多座，比海底高400-1000米的海牙有27座[18]。
西沙和南沙海域也有无数低的海山和海丘，其中一部分可能是死火山，一部分可能是被淹没的陆地丘陵[19-21]。
南海海底地形立体模型|图中海底最深，比较平坦的范围是南海海盆，从海底升起的细柱是海山，特别是南海海盆中部的海山最明显，属于中沙群岛的范畴。 在南沙和西沙海域，也能看到有点小的海牙。 海底火山是海牙的第一原因，特别是远离大陆架的深海。 在大陆架和陆坡附近，海牙也有可能从陆上丘陵转化。 图源@文献[22]
环礁是一种更为人所知的景观，其形成多与海底火山密切相关。
海底产生新火山时，首先是海牙。 海越高，就越突破海面变成火山岛。 如果这个火山岛正好出现在热带海域，珊瑚很快就会在其周围生长，形成裙子礁。
印度尼西亚班达群岛的裙子景观|班达群岛依然是年轻的火山岛，周围生长着珊瑚礁，像裙子一样“复盖”着火山岛的沿岸，被称为裙子礁。 图源@vcg
越境，火山完全停止喷火后，火山岛也不再生长。 在波浪侵蚀和海底沉降的双重作用下慢慢下沉，开始死亡的过程。
火山岛沉降缓慢时，裙礁继续向上生长，最终包围火山岛，形成屏障礁和潟湖。
法属波利尼西亚的博拉火山岛及其周边的堡礁挡住了来自外海的波浪，白色浪花包围着堡礁破碎了。 这里水流强，氧气丰富，上升流经常带来营养物质，是珊瑚生长的理想场所。 屏障内有水体比较安静的浅水泻湖。 图源@vcg
火山岛继续缓慢沉降，最终消失在波浪中，围绕该堡礁形成了新的名字——环礁。 在环礁中，以前是岛的位置，现在变成了巨大的岩礁盘和潟湖。
这一进化规律最初由达尔文提出，现在成为解释环礁形成的经典理论，被广泛接受。 其实是火山岛从出生到死亡的一般方法。
火山岛和珊瑚礁的不同进化阶段可以对应不同的岛屿|海底地壳不是一块铁板，同样存在地壳运动，带着火山沉降或上升。 图源@ipcc ar5报告
黄岩岛位于巨大的环礁，岩礁的最大直径约23公里，中心潟湖的最大直径约17公里，最大深度20米，最高的岩礁离海面也有半米以上的距离[23]，只有低潮时几个小岩礁露出海面，其姿态在上面
黄岩岛卫星图像| 2004年拍摄的黄岩岛卫星图像。 图源@wikimedia
但是在海面下，那是巨大的海牙，底部的直径最大超过50公里，谷底的垂直落差超过4200米。 这是从海底崛起的大型火山，底部的宽度和顶部的落差都远远大于中国陆上最大的火山——长白山。 最近的喷火发生在大约700万年前[ 21，24 ]。 之后没有喷火，慢慢沉入水中，变成环礁死亡了。
黄岩岛海山及其周边地区的海底地形立体图和海底剖面说明|黄岩岛是巨大的海底火山，天地的台阶高达4000米。 在其底部检测出大规模的火山侵入了岩体和岩浆的上涌路。 珍海山的顶面位于水中1480米，上升中海山的顶面位于水中1290米[26]。 图源@文献[24]
西沙群岛永乐环礁的钦航岛也证明了火山的成因。 在厚880米的珊瑚礁石灰岩下面，有1900万年前的火山喷火产物[ 16，25 ]，永乐环礁上至少有一座古火山，但现在已经死亡，海底逐渐沉降，深深埋在厚数百米的珊瑚礁石灰岩中。
西沙群岛永乐环礁|钦航岛位于上图环礁的8点方位，著名的永乐蓝洞位于4点方位。 图源@vcg
黄岩岛和龟航岛展示了缓慢的火山死亡方法，火山的沉降速度在珊瑚礁向上生长的速度以下，后者在浅海的环境下，可以保持环礁和岩礁盘的样子。
如果火山突然加速沉降，超过珊瑚礁向上生长的速度，珊瑚礁就会一起殉教。 在西太平洋，被称为平顶上海山( guyot )。 原来在海面附近形成的珊瑚礁，现在已经沉入数百公里到数公里的海底[27-28]，在黑暗、高压、低温的海水中逐渐死亡。
平顶海牙结构示意图|砖纹表示珊瑚礁石灰岩，本来在海面附近生长缓慢，但火山急速沉降，陷入深渊，顶部堆积着远洋深海堆积物。 图源@文献[28]
在南海发现了多个平顶海牙[19]，即使顶部不那么平坦的魏瑁海牙，通过挖掘采样也证实了其具有同样的地层结构[26]。 其山顶现在位于1978米深的水中，证明南海火山经常带着自己的顶环礁进入深渊是一种激烈的死亡方法。
南海海盆中部主要海山的位置分布图|魏瑁海山位于南海海盆北部。 图源@文献[30]
缓慢激烈的火山死亡方法与南海共存，左右珊瑚的命运，制作南海的海面环礁和深海海山，使南海成为今天的样子。
有看法认为南沙群岛司令官环礁航空照片|南沙海域的“岛下需要火山”[29]，但现在中国学者没有本区的挖掘资料。 图源@vcg
除了死亡的火山，南海也有沉没的陆地和丘陵[ 29，31-35 ]，用更大的身体支撑着珊瑚的成长，以更宽的时间跨度左右着珊瑚的命运。 经过数千万年，形成了西沙和中沙的大型珊瑚礁群。 从某种意义上来说，这也是死亡，是大地下沉式的死亡。
火山的死和陆地的死，最后都聚集在珊瑚的死里。 各种巨大的力量和小力量融合在一起，最终也聚集在珊瑚身上。
这样，在自己奋斗到更大的珊瑚礁时，珊瑚也被纳入南海进化的历史性大进程，形成了今天我们可以感知的南海诸岛。
西沙永兴岛海滩|纤细的珊瑚砂和大珊瑚砾石混合在一起。 多年的波浪负责细沙的堆积，偶尔产生的强波浪负责大珊瑚的堆积。 图源@vcg
不管南海去哪里，珊瑚都在那里。
不管南海火山会变成什么样子，珊瑚礁们都在那里。
无论出生还是死亡，珊瑚都是遥远的蓝色大海，继续写南海的故事，继续给人们寻找，直到天空荒地变老。
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企划写作|云舞空城
视觉设计|陈随
图片|谢禹涵
地图设计|巩向杰
文案校|王朝阳
封面来源|vcg
【本文参考文献】可以在幻灯片上看到
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[2]海南日报海南周刊.讲述更路簿的前世.-01-20 .搜狐网. ( sohu/a/290297121_99924500 )
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原题:“南海诸岛是从哪里来的？ 』
阅读原文。
