原来5 000万年前，北冰洋竟是个淡水湖泊。间断面之下的地层基本上都是半咸水的沉积。化石表明：在5 000万年前大约长达80万年的时期里，水面大量生长满江红（Azolla）。^[5]满江红是一种水生蕨类植物，现在分布在热带、亚热带的淡水里，而满江红的孢子化石居然在北极出现，岂不惊人？的确，有机地球化学的标志显示当时表层水温总在10℃以上，约5 500万年前曾经高达23℃，简直是亚热带环境。^[6]当时北冰洋还没有形成，只是一个封闭性的水盆，由图尔盖海、北海等与外海相通。而满江红是淡水植物，最多只能容忍1‰至1.6‰的盐度，其孢子在罗蒙诺索夫海脊钻井中的大量出现，并且有淡水藻类伴生，说明当时极地因大量降水而水体变淡，变成一个暖水的湖泊，理应叫成“北极湖”。满江红孢子也在同时期周围海区发现（图5），推想就是从这个北极湖搬运而来。格外令人注意的是当时北极湖的生产力极高，沉积物中有机碳常在5%以上，甚至高达14%，这种非凡的生油潜力具有极大的政治和经济吸引力。可以猜想，2007年北冰洋海底的插旗之举，与2004年这番破冰之旅的发现不无关系。

图5　5千万年前的北冰洋和满江红孢子的发现站位（☆）(www.daowen.com)

当时北极是一个湖泊型的封闭盆地，还没有形成大洋型的北冰洋。中灰色示陆地，浅灰色示浅水，深灰色示深水，T表示欧亚之间的图尔盖海，B表示北海的前身，P表示太平洋⑤

北冰洋从封闭型的盆地变为开放，从“湖泊”型变为“大洋”型，那是后来的事。从今天的地图上看，北冰洋的“前门”开向大西洋，“后门”开在太平洋。与大西洋的通道宽，仅弗拉姆海峡（Fram Strait）便有450千米宽，海槛深达2 500米；而通向太平洋的白令海峡只有85千米宽、55米深（图4），而且在地质历史上长期关闭。从地质构造上讲，北冰洋三条海脊，只有一条加克海脊（Gakkel Ridge）才是活动中的大洋中脊，而它正是北大西洋洋中脊的北段，穿过冰岛之后向北伸入北冰洋的。从水文上讲，格陵兰与斯瓦尔巴德群岛之间的弗拉姆海峡就是北大西洋与北冰洋的深水通道，也是北冰洋的咽喉（图4）。距今1 750万年前的构造运动导致弗拉姆海峡开放，使北冰洋深层水终于摆脱封闭盆地特有的低氧条件，变为大洋型的富氧环境^[8]，这时候北冰洋才能晋级而跻身于世界大洋之列。