知識(shí)就是力量,歡迎回到2049. 地球面貌的基本輪廓是如何形成的?這是大地構(gòu)造學(xué)的一個(gè)基本問題,也是整個(gè)地球科學(xué)的重要問題,更是人類對(duì)自己的家園所發(fā)出的最深刻的疑問之一。對(duì)此,人類長(zhǎng)期以來都有著不同的假設(shè)。上世紀(jì)初,德國地質(zhì)學(xué)家阿爾弗雷德-魏格納提出了大陸漂移說,有力地沖擊了傳統(tǒng)的大陸固定觀念,開始了大陸漂移論和大陸固定論之間的激烈爭(zhēng)論。最終,經(jīng)過漫長(zhǎng)的探索,大陸漂移理論以板塊構(gòu)造說的新形勢(shì)取得了決定性勝利,從而以一種更清晰明快的方式,向我們解釋了地球面貌基本輪廓的成因,并展示了大陸有分有合、海洋有生有滅的活躍的地球歷史圖景。所以今天,就讓我們走進(jìn)這近這一段漫長(zhǎng)曲折的探索歷程,也走進(jìn)地球歷史的滄桑巨變。歡迎收看大型娛樂節(jié)目回到2049第三季第50集《滄海桑田:從大陸漂移到板塊構(gòu)造》。 在近代自然科學(xué)的最初階段,形而上學(xué)的地球觀曾一度占據(jù)統(tǒng)治地位,該觀點(diǎn)認(rèn)為,地球自古以來沒有什么大的變化,現(xiàn)在的地球面貌從來都是這樣存在著的。在19世紀(jì)30年代,英國地質(zhì)學(xué)家查爾斯-萊爾在《地質(zhì)學(xué)原理》一書中,用地球發(fā)展的“均變論”和“將今論古”的方法,論證了地球有著數(shù)億年的演化歷史。不過,雖然萊爾的理論承認(rèn)地球是動(dòng)態(tài)的,但他在地球面貌的基本輪廓方面,并沒有突破傳統(tǒng)地球觀的束縛。而在萊爾之后發(fā)展起來的近代地質(zhì)學(xué)中,大陸固定、海洋永存的觀念也被作為一個(gè)定論繼承下來,并且得到了地球冷縮說的支持。地球冷縮說認(rèn)為,地球是由熾熱狀態(tài)逐漸冷卻而成的,由于冷卻,地球的體積和面積都逐漸在縮小,從而使得地殼產(chǎn)生了水平方向的擠壓力,正是這一推擠力,造成了地層的褶皺、斷裂和地殼的升降運(yùn)動(dòng)。 查爾斯·萊爾 不過,雖然在19世紀(jì),大陸漂移學(xué)說還遠(yuǎn)未建立,但事實(shí)上,大陸漂移這一理論的萌芽早已在人們心中萌發(fā)。 從1492年開始,以哥倫布、達(dá)-伽馬和麥哲倫等為代表的大航海揭開了人類歷史的新篇章,進(jìn)而拉開了地理大發(fā)現(xiàn)時(shí)代的帷幕。這些地理大發(fā)現(xiàn)在地球科學(xué)史上的巨大貢獻(xiàn),主要可以概括為兩個(gè)方面:一是繼承了古希臘的大地球形觀,重新發(fā)現(xiàn)了地球。二是促使資本原始積累,驅(qū)使新興資產(chǎn)階級(jí)跑遍全世界,調(diào)查并進(jìn)而掠奪世界資源,從而積累了各大洲的基本地球資料。在上述地球資料的基礎(chǔ)上,1568年,荷蘭人墨卡托突破了古希臘托勒密的地圖投影法,創(chuàng)立了能更好用于航海的墨卡托投影法,并繪制了第一張包括有新大陸的世界地圖。在這幅地圖上,以大西洋為中心,新舊大陸分列于兩邊。這一全新的視角,給全球規(guī)模的大陸漂移思想的出現(xiàn),提供了契機(jī)。這是因?yàn)椋笪餮髢砂逗0毒€形狀的相似性給了人們巨大的啟發(fā)。 墨卡托 墨卡托繪制的世界地圖 1620年,英國哲學(xué)家培根在《新工具》一書中指出,這種吻合現(xiàn)象不大可能是偶然的巧合,但為什么會(huì)如此,培根沒有進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。1658年,法國人普雷賽在論文中提出,大西洋兩側(cè)的大陸是在諾亞大洪水時(shí)才分開的。1800年,一人一座科學(xué)院的洪堡也提出了相似的推測(cè),他認(rèn)為,大西洋原先是波浪寬的一條大河,諾亞方舟曾經(jīng)行駛其中。1858年,法國地理學(xué)家安東尼奧-斯尼德-佩利格里尼的理論,首次使人們得以接近真相。他根據(jù)大西洋兩邊大陸的生物、古生物的親緣關(guān)系,推測(cè)大西洋是由大陸漂移形成的。他在《地球形成及其奧秘》一書中,解釋歐洲和北美洲的煤層中距今3億年的植物化石為什么如此相同時(shí),還專門繪制了示意圖,來說明大西洋兩岸的這兩塊大陸,當(dāng)時(shí)正好可以拼合在一起。 到了19世紀(jì)末,達(dá)爾文的次子、英國天文學(xué)家喬治-達(dá)爾文與費(fèi)希爾共同提出了月球來自地球的假設(shè),他們認(rèn)為,月球原先是太平洋中的一塊陸地,由于地球旋轉(zhuǎn)的離心力,或是被經(jīng)過的星球所吸引從而離開地球。1882年,費(fèi)希爾進(jìn)一步提出,在地殼一部分離開地球形成月球之后,地殼重新調(diào)整位置,大陸發(fā)生了大規(guī)模的水平運(yùn)動(dòng)。 至此我們已經(jīng)看出,大陸漂移的學(xué)說其實(shí)早在魏格納之前便已經(jīng)萌發(fā)。而第一個(gè)從科學(xué)上對(duì)大陸漂移進(jìn)行論證的人則是奧地利地質(zhì)學(xué)家修斯。19世紀(jì)末,修斯在《地球的面貌》一書中指出,南半球各大陸按陸層的相似性,可以拼合為一個(gè)以印非大陸為核心的巨大的岡瓦納古陸。而位于南方的岡瓦納古陸和北面的歐亞大陸之間的,則是特提斯洋。 修斯 就在地質(zhì)學(xué)家紛紛對(duì)地球面貌輪廓的演進(jìn)做出猜想的時(shí)期,人類社會(huì)也在發(fā)生著重大變革。19世紀(jì)末20世紀(jì)初,自由資本主義開始向壟斷資本主義發(fā)展,為了掠奪原材料和擴(kuò)大市場(chǎng),大批探險(xiǎn)隊(duì)和科學(xué)考察隊(duì)深入到世界各地,收集了大批新的地質(zhì)、地理資料,這些新資料進(jìn)一步動(dòng)搖了大陸固定論的基礎(chǔ)。 但我們都清楚的是,真理的被接受總要經(jīng)歷一個(gè)曲折的過程。事實(shí)上,有一個(gè)現(xiàn)象在大航海之后就開始被人們發(fā)現(xiàn)了,那就是一些被海洋相隔的大陸上,不論是現(xiàn)有的生物之間,還是古生物之間,有著普遍的親緣關(guān)系。雖然在19世紀(jì)中期,已經(jīng)有人比如前面說到的佩利格里尼,借此認(rèn)為大陸是漂移的,但到上世紀(jì)初時(shí),解釋這一現(xiàn)象的處于統(tǒng)治地位的理論仍是“陸橋說”,該理論認(rèn)為,在地質(zhì)歷史時(shí)期,兩大陸間有過狹長(zhǎng)的陸地的連接,這被稱為“陸橋”,生物可以通過它來實(shí)現(xiàn)遷移或傳播,后來陸橋沉沒了,兩大陸才被海洋隔開。 巴拿馬地峽陸橋 可以說,陸橋說確實(shí)有著一定的說服力。比如說,在石炭紀(jì)至二疊紀(jì)時(shí)期,也就是距今3.55億年-2.5億年前,地球上的古生物屬于兩個(gè)主要的類群,一是“大羽羊齒類”,分布于歐亞大陸。另一大類則是“舌羊齒類”,分布于印度、非洲和南半球諸大陸。對(duì)于舌羊齒類生物來說,它們是陸生植物,難以逾越萬里大洋從一個(gè)大陸遷移到另一個(gè)大陸。而另一方面,舌羊齒類的分布又是如此廣泛,于是對(duì)此,人們只能用石炭紀(jì)、二疊紀(jì)存在著陸地的連接來說明。另外,在二疊紀(jì)、三疊紀(jì)時(shí)期,爬行動(dòng)物的全球性分布,也可以用陸橋說來解釋。根據(jù)統(tǒng)計(jì),人們還推測(cè)出了地球上當(dāng)時(shí)存在的大規(guī)模陸橋,比如說澳大利亞-印度-馬達(dá)加斯加-非洲之間的陸橋、非洲-南美洲之間的陸橋,以及歐洲-北美洲之間的陸橋。 毫無疑問,陸橋說維護(hù)了傳統(tǒng)的大陸固定觀念,所以得到了人們的廣泛認(rèn)可。而陸橋說擁護(hù)者則企圖從生物、古生物的親緣關(guān)系,來尋找地球上存在過的各個(gè)陸橋。但是事與愿違,人們工作得越深入,就發(fā)現(xiàn)陸橋說的漏洞越多,而隨著新發(fā)現(xiàn)的不斷出現(xiàn),陸橋說遭到了前所未有的挑戰(zhàn)。比如胡安-費(fèi)爾南德斯群島的植物區(qū)系與鄰近的南美大陸植物區(qū)系間沒有親緣關(guān)系,卻與被海洋相隔很遠(yuǎn)的火地島、南極洲、新西蘭與太平洋諸島的區(qū)系有親緣關(guān)系。類似的情況還有很多,這種現(xiàn)象顯然很難用陸橋說來解釋。 同時(shí),人們尋找陸橋也遭遇了困難。我們知道,大陸地殼以花崗巖質(zhì)為主,海洋地殼以玄武巖質(zhì)為主,兩者的質(zhì)地本就不同,那么如果陸橋確實(shí)存在過而后來沉入海底的話,按理說,應(yīng)該很容易被找到才是。再者,如果存在過長(zhǎng)達(dá)幾百、幾千公里的陸橋,后來竟完完全全被海洋淹沒,這也是不可思議的。雖然在海洋中存在著洋中脊,這些海底山脈很有可能是陸橋的候選,但它們都是與海岸線平行而不是垂直的,所以洋中脊顯然也不可能是曾經(jīng)的陸橋??磥恚虢忉寖纱箨懮?、古生物的相似性,用大陸漂移的理論來解釋,就順理成章多了。 全球洋中脊 對(duì)陸橋說更為致命的打擊,則是相隔很遠(yuǎn)的兩大陸的古氣候、地層、構(gòu)造、巖相等方面的相似性、連續(xù)性現(xiàn)象,這些就更不是陸橋說所能解釋的。動(dòng)物有腳可以自己走,但就算有陸橋,地層與巖石自己是絕對(duì)走不過去的,這就進(jìn)一步促進(jìn)了大陸漂移思想的發(fā)展。比如說人們發(fā)現(xiàn),在北半球,沒有石炭紀(jì)、二疊紀(jì)的冰川遺跡,而且植物化石證據(jù)顯示,在這一時(shí)期中,熱帶氣候在北半球占據(jù)優(yōu)勢(shì)。但在南半球,卻普遍存在著石炭紀(jì)、二疊紀(jì)的冰川遺跡,而在非洲和印度,冰川遺跡甚至靠近了赤道。所以,如果大陸從來沒有漂移過的話,那么在石炭紀(jì)、二疊紀(jì)這一歷史時(shí)期中,北半球是熱帶氣候占優(yōu),而南半球則幾乎被冰川覆蓋,這顯然是不可能的。但是,如果南半球的陸地曾聚合在一起,后來才漂移開來,這樣一來,南半球的冰川范圍就不會(huì)大得那樣匪夷所思了。更令人驚訝的則是,印度的石炭紀(jì)、二疊紀(jì)的冰川還不是來自北部的喜馬拉雅山區(qū),而是來自印度南部現(xiàn)在屬于熱帶的平坦地區(qū),這就說明,這些冰川來源一定是當(dāng)年的地球高緯度地區(qū)。于是人們推斷,在石炭紀(jì)、二疊紀(jì)時(shí)期,南半球的大陸以南極為中心聚合在一起。 至此,陸橋說可以算是被推翻了。同樣遭遇挑戰(zhàn)的還有“地球冷縮說”。 1852年,法國地質(zhì)學(xué)家博蒙提出了地球冷縮說。該學(xué)說認(rèn)為,地殼因冷卻而產(chǎn)生收縮,于是便在地球表面形成了褶皺山脈。該學(xué)說曾得到了普遍承認(rèn),并用來解釋地球的基本面貌。不過,雖然冷縮說論證了地殼因冷卻而發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)的可能性,但卻在根本上否定了地殼大規(guī)模水平運(yùn)動(dòng)的可能性。乍一看,冷縮說是很有道理的,但在上世紀(jì)初,致命一擊也到來了。上世紀(jì)初,意大利與瑞士間開鑿辛普朗隧道,隧道的開掘,為人們清楚地揭示了阿爾卑斯山的、形成于第三紀(jì)時(shí)期的強(qiáng)烈的褶皺地層剖面。計(jì)算顯示,僅僅是冷縮形成阿爾卑斯山的第三紀(jì)褶皺,整個(gè)地殼就需要降溫2400℃,就更別提那些更大、更古老的褶皺了??梢姡绻@些褶皺真的是冷縮形成的話,那么遠(yuǎn)古地球的溫度估計(jì)快趕上太陽了,這不瘋了么。同時(shí),1905年,英國人喬利發(fā)現(xiàn)了地殼巖石中的放射性元素,大量放射性元素所放出的大量熱,會(huì)大大抵消地殼向太空的散熱,可見,要想使地殼冷卻,地球自己首先不答應(yīng),這就使得地球因冷卻而收縮的說法行不通了。 辛普朗隧道 至此,陸橋說和冷縮說的紛紛倒閉,就徹底動(dòng)搖了大陸固定的基礎(chǔ)。不過,要想讓魏格納橫空出世,人類還需要一次助攻,這次助攻來自于美國地質(zhì)學(xué)家克勞倫斯-愛德華-達(dá)頓。 1889年,達(dá)頓創(chuàng)立了“地殼均衡說”,該理論認(rèn)為,海陸物質(zhì)成分不同、比重不同,陸地比重比海洋地殼小,所以,大陸就好像一個(gè)漂浮在整個(gè)海洋地殼上的浮體。通常情況下,大陸的重力和浮力相等,大陸處于平衡狀態(tài),不會(huì)上下運(yùn)動(dòng),所以稱之為“地殼均衡說”。可見,地殼均衡實(shí)際上是大陸漂移的物理學(xué)術(shù)語,因?yàn)榇箨懠热恢皇翘幱谄胶鉅顟B(tài)的浮體,那么當(dāng)受到外力作用時(shí),自然可以運(yùn)動(dòng),而且不僅有垂直運(yùn)動(dòng),還可以有水平運(yùn)動(dòng)。由此,地殼均衡說的產(chǎn)生,就成為了大陸漂移說的基礎(chǔ)。 所有的鋪墊都已經(jīng)完成后,時(shí)代需要一個(gè)人來發(fā)出振聾發(fā)聵的一聲吶喊了,魏格納閃亮登場(chǎng)了。 魏格納 1912年,魏格納發(fā)表了他的理論,1915年,他又全面系統(tǒng)地闡述了這個(gè)新理論。他認(rèn)為,在地質(zhì)歷史上的古生代,也就是距今約5.7億年至2.3億年前,全地球只有一塊巨大的陸地,魏格納將其命名為“聯(lián)合古陸”,在古陸的周圍,則是汪洋大海。從中生代開始,也就是距今約2.5億年前,聯(lián)合古陸開始分裂、漂移,逐漸成為了現(xiàn)在的幾個(gè)大陸和無數(shù)島嶼,原始大洋則被分割成了幾個(gè)大洋和若干小海。 現(xiàn)在我們津津樂道于魏格納躺在病床上發(fā)現(xiàn)大陸漂移的故事,但事實(shí)上,在20世紀(jì)初,魏格納也并非第一個(gè)提出大陸漂移說的人。1908年,美國人貝克曾提出,兩億年前,所有大陸曾圍繞南極大陸聯(lián)結(jié)在一起。1910年,美國人泰勒也曾發(fā)表了一系列論述大陸水平漂移的論文,他推斷,亞洲曾從赤道向北漂移,而美洲則向西漂移過。不過,雖然貝克與泰勒都提出過大陸漂移的學(xué)說,但是對(duì)大陸漂移理論進(jìn)行堅(jiān)持不懈工作、全面系統(tǒng)總結(jié),并出版專著的,唯有魏格納,所以今天,我們公認(rèn)魏格納是大陸漂移說的創(chuàng)始人。 老魏不僅是位思想敏捷、富于創(chuàng)新的人,而且更是位腳踏實(shí)地、不畏艱險(xiǎn)的人。雖然現(xiàn)在我們把魏格納視作現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的旗手,但實(shí)際上,他并非地質(zhì)學(xué)家,而是一位氣象學(xué)家。他在大氣動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、大氣折射、云的光學(xué)現(xiàn)象、聲波以及地球物理儀器等領(lǐng)域,有著杰出的貢獻(xiàn)。1906年,魏格納先后兩次遠(yuǎn)赴格陵蘭探險(xiǎn),考察極地氣團(tuán)與冰川。1910年,在一次偶然閱讀世界地圖時(shí),他被大西洋兩岸的相似性所吸引,感到南美東海岸與非洲西海岸一凹一凸互相對(duì)應(yīng),似乎可以完美地拼接到一起。1911年,魏格納偶然在一些文獻(xiàn)中看到一種根據(jù)古生物分布情況的比較,而認(rèn)為巴西與非洲之間曾經(jīng)連接的論述。這引發(fā)了他極大的興趣,并毅然決定轉(zhuǎn)行研究地質(zhì)學(xué)問題,他開始尋求證據(jù),力圖發(fā)展大陸漂移思想。1912年1月6日,魏格納在法蘭克福地質(zhì)協(xié)會(huì)上做了題為《根據(jù)地球物理學(xué)論地殼輪廓的形成》的演講,4天后的10日,又在馬爾堡科學(xué)協(xié)會(huì)做了題為《大陸的水平位移》的演講。這兩篇演講稿便是魏格納關(guān)于大陸漂移的科學(xué)假設(shè)。 身在格陵蘭的魏格納 1914年,魏格納應(yīng)征入伍參加第一次世界大戰(zhàn),但即便是在戰(zhàn)爭(zhēng)中,他也仍然念念不忘大陸漂移問題。1915年,魏格納在戰(zhàn)斗中受重傷,塞翁失馬焉知非福,魏格納利用休假的機(jī)會(huì),開始廣泛收集資料,全面系統(tǒng)地論證自己的新學(xué)說。同年,他出版了《海陸的起源》一書,這是地質(zhì)學(xué)史上劃時(shí)代的一部著作,從此,地質(zhì)學(xué)掀開了新的一頁。 魏格納的大陸漂移說一經(jīng)出現(xiàn),便震動(dòng)了整個(gè)地球科學(xué)界,同時(shí)也引起了廣泛的研究和爭(zhēng)論?!逗j懙钠鹪础返谝话鎲柺篮?,先后出了三個(gè)修訂版,而1922年的版本,更是被翻譯成英語、法語、西班牙語、瑞典語、俄語、日語、漢語等多種文字,從而將大陸漂移說播撒到了全世界,為魏格納吸引了大批粉絲。1926年,首屆大陸漂移學(xué)說討論會(huì)于紐約舉辦,會(huì)上14個(gè)主要發(fā)言人中,有5人贊同、7人反對(duì)、2人有保留地支持,雙方勢(shì)均力敵,爭(zhēng)論十分激烈。但魏格納對(duì)自己的學(xué)說充滿信心,為尋找美洲離開歐洲漂移的直接證據(jù),1929年后,魏格納又先后兩次領(lǐng)導(dǎo)探險(xiǎn)隊(duì)深入格陵蘭探險(xiǎn),測(cè)量格陵蘭經(jīng)度。1930年11月1日,這天是魏格納50歲的生日,他由格陵蘭營地出發(fā)前往西海岸,但從此便再也沒有了消息。他在格陵蘭荒涼的冰原上的第4次考察中遇難,為科學(xué)獻(xiàn)出了自己的生命。 我們知道,所有的新學(xué)說,不論好壞,都有一個(gè)共同點(diǎn),那就是不同于流行在當(dāng)時(shí)的傳統(tǒng)觀點(diǎn),所以也必然會(huì)遭到傳統(tǒng)力量的反對(duì)。畢竟依據(jù)習(xí)慣勢(shì)力,采取否定態(tài)度來反對(duì)新觀點(diǎn)、新理論,對(duì)任何人來說都是相對(duì)容易的。大陸漂移說也一樣,在魏格納意外犧牲后,看似已是強(qiáng)弩之末的大陸論迎來了回光返照的時(shí)刻,開始了強(qiáng)大的反撲,這使得新的大陸漂移理論在上世紀(jì)30,40年代沉寂了下來。 確實(shí),魏格納為論證大陸漂移說搜集了不少證據(jù),但是后來人們發(fā)現(xiàn),這些證據(jù)中有說服力的并不多,有些證據(jù)可以有著不同的解釋。比如說,當(dāng)時(shí)人們還沒有得到大陸水平運(yùn)動(dòng)的直接證據(jù),魏格納所測(cè)到的格陵蘭離開歐洲向西漂移的數(shù)據(jù),固然可以支持大陸漂移,但同時(shí)也被認(rèn)為是觀測(cè)誤差所允許的范圍內(nèi)。更有甚者,魏格納為解釋某些現(xiàn)象所提出的理論有時(shí)又是矛盾的。也就是說,魏格納雖然極力搜尋著證據(jù),但卻在無意中為對(duì)手的攻擊埋下了隱患。比如說,魏格納在漂移的物理機(jī)制上的有關(guān)解釋就有著明顯的矛盾。他認(rèn)為大陸漂移就像船在水中航行一樣,不斷沖開海洋地殼前進(jìn),這顯然是說大陸地殼的剛性要比海洋地殼大得多。但另一方面他又認(rèn)為,縱貫?zāi)媳泵乐尬鞑俊⒛媳毕虻木薮蟮目频侠绽较?,是美洲大陸向西漂移,遇到太平洋地殼的阻擋擠壓而形成的,可見,這里魏格納的觀點(diǎn)又變成了大陸地殼的剛性要比海洋地殼小。這顯然是無法自圓其說的。 科迪勒拉山系 另外,魏格納對(duì)“大陸漂移的動(dòng)力”這一問題,也沒有給出令人信服的解釋。他曾對(duì)離極向赤漂移力寄予厚望,所謂的離極向赤漂移力,是指在地球自轉(zhuǎn)離心力的緯度差異下產(chǎn)生的一種力,但地球物理學(xué)家計(jì)算這個(gè)力很小,根本不可能引起大陸大規(guī)模的漂移。魏格納還想到了由東向西的潮汐力,但在定量上也經(jīng)不起考驗(yàn)。當(dāng)時(shí)英國地球物理學(xué)權(quán)威杰弗里斯就這樣評(píng)價(jià)魏格納的大陸漂移說,說它:定量不夠,定性不當(dāng),我們所需了解的,他什么也沒有說明。雖說杰弗里斯的評(píng)價(jià)未免武斷,但著實(shí)有著一定的道理。除此之外,還有些科學(xué)家雖然在自己的學(xué)科中被迫接受有關(guān)證據(jù),但卻又引用其他學(xué)科的證據(jù)來反對(duì)。也有人干脆不管三七二十一,不提出任何理由,老子就是全盤否定。 就這樣,由于魏格納學(xué)說自身存在的缺點(diǎn)以及一些權(quán)威、同行們的反對(duì),在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),人們心中就產(chǎn)生了這樣一個(gè)印象,那就是似乎魏格納所提出的的證據(jù)都是錯(cuò)誤的,大陸漂移純粹是虛構(gòu)的。而在種種評(píng)價(jià)中,首屆大陸漂移學(xué)說討論會(huì)主席,荷蘭地質(zhì)學(xué)家瓦特舒特在《關(guān)于提交會(huì)議的論文的評(píng)述》中的評(píng)價(jià),還是比較中肯和客觀的,他認(rèn)為,大陸漂移學(xué)說資料不足,某些論點(diǎn)不肯定,但總的來說,不能說它毫無根據(jù),而且大陸漂移說在解釋古生物分布之謎方面比陸橋說要好,在解釋大西洋兩岸地質(zhì)對(duì)比等方面,也比其他學(xué)說似乎更可取。而至于大西洋兩岸海岸的相似性,瓦特舒特指出,大規(guī)模位移之后,雖然我們不能期待完完全全的吻合,但形狀大體是相似的,并且實(shí)際上保存了下來。一些反對(duì)者認(rèn)為,魏格納的大陸漂移說僅限于地球史的近期,對(duì)于此,瓦特舒特認(rèn)為,在遙遠(yuǎn)的遠(yuǎn)古時(shí)代,可能有也可能沒有發(fā)生大規(guī)模的大陸漂移,但至少,魏格納討論了大陸的歷史。 總之,不論如何,在沒有新的肯定或否定的證據(jù)發(fā)現(xiàn)之前,學(xué)術(shù)界對(duì)這一問題的爭(zhēng)論已經(jīng)失去了興趣,不論是曾經(jīng)那些狂熱的擁護(hù)者,還是激烈的反對(duì)者,似乎人們都不甘心以自己的聲譽(yù)冒險(xiǎn)去發(fā)表關(guān)于大陸漂移的長(zhǎng)篇大論的文章,廣大地球科學(xué)家各自保留自己的觀點(diǎn),又開始全神貫注忙乎自己的事情去了。 不過,這世上總有不信邪的人存在,魏格納雖然犧牲了,大陸漂移說雖然沉寂了,但仍有少數(shù)地質(zhì)學(xué)家堅(jiān)持堅(jiān)持這一觀點(diǎn)。這是因?yàn)?,地質(zhì)學(xué)家們清楚地認(rèn)識(shí)到,地質(zhì)現(xiàn)象是十分復(fù)雜的,所以,他們習(xí)慣于用現(xiàn)實(shí)主義的地質(zhì)歸納法,由現(xiàn)存的構(gòu)造形跡來追溯古代的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。與地質(zhì)學(xué)家相對(duì)的則是物理學(xué)家,物理學(xué)家擅長(zhǎng)使用的是演繹法,也就是用已有的定律、公式,來推論、解釋復(fù)雜的地球現(xiàn)象,對(duì)此,地質(zhì)學(xué)家是不以為然的。地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,地球物理學(xué)家們僅僅因?yàn)闄C(jī)制、動(dòng)力沒有解決,就根本否定大陸漂移存在的做法是狹隘的。他們相信,機(jī)制和動(dòng)力問題將來會(huì)解決的,這一點(diǎn)我們暫且不管留給后來人,但僅僅從我們目前的地質(zhì)證據(jù)出發(fā),大陸漂移是無法否定的。 比如說,南非人杜托伊特就從南半球各大陸石炭紀(jì)、二疊紀(jì)的冰川遺跡,以及地層的相似性與連續(xù)性出發(fā),堅(jiān)持大陸漂移理論。不過,很多支持者其實(shí)也和杜托伊特一樣,從證據(jù)出發(fā)堅(jiān)信大陸漂移,但卻并不能給予魏格納以根本上的幫助。而在零星的支持者中,有一個(gè)重量級(jí)人物,這便是英國英國地質(zhì)學(xué)家霍姆斯。事實(shí)上,就在魏格納犧牲的前一年,霍姆斯便提出了足以挽救大陸漂移說的理論。1928年,霍姆斯發(fā)表《放射性活動(dòng)與地球運(yùn)動(dòng)》一文,在這篇文章中,他提出了“地幔對(duì)流說”,這一學(xué)說更合理地解釋了大陸漂移機(jī)制問題?;裟匪拐J(rèn)為,巖石中普遍含有放射性物質(zhì),其釋放的能量幾乎全部變成熱能。而地幔內(nèi)只需要含有1/700的放射性物質(zhì),便能使地幔保持可塑性,使其有發(fā)生對(duì)流的可能。霍姆斯解釋道,在對(duì)流的早期階段,上升的地幔流朝原始大陸的中心部分上升,然后分成兩股向兩邊流動(dòng),最終把大陸扯破,并牽引兩大陸不斷分離漂移。而當(dāng)前進(jìn)中的地幔流碰到從對(duì)面來的另一股地幔流時(shí),就會(huì)轉(zhuǎn)向下流,此時(shí),大陸漂移就會(huì)告一段落。地幔對(duì)流說認(rèn)為,大陸漂移并不像船沖開海水航行一樣,而是流動(dòng)的地幔物質(zhì)帶著大陸前進(jìn),這就解決了魏格納碰到的矛盾。不過,由于當(dāng)時(shí)的人們還無法了解地幔情況,所以地幔對(duì)流說在無法肯定也無法否定的情況下,也僅僅是作為一個(gè)假設(shè)而留在霍姆斯自己撰寫的教科書中。而在強(qiáng)大的傳統(tǒng)壓力下,霍姆斯自己也是萬分謹(jǐn)慎,所以在教科書的結(jié)尾他又特別申明:此類純屬臆想的概念,特為適應(yīng)需要而設(shè),在其取得獨(dú)立的證據(jù)支持之前,不可能有什么科學(xué)價(jià)值。所以就這樣,魏格納至死也不知道這個(gè)地幔對(duì)流。 霍姆斯 地幔對(duì)流 可見,在上世紀(jì)30,40年代,大陸漂移說走進(jìn)這樣一個(gè)尷尬的死胡同,支持者們要么絕對(duì)支持,但卻拿不出說服整個(gè)學(xué)術(shù)界的證據(jù)。要么有可能拿出了改變大陸漂移說命運(yùn)的理論、支持大陸漂移說的證據(jù),但卻不敢說。人們似乎都有著自己的小算盤,抑或說是苦衷,這都可以理解,畢竟沒有經(jīng)過風(fēng)浪檢驗(yàn)的真理,那就是耍流氓,比如說某些人說話,說完了之后就有一堆人起哄說,這就是真理,我們要跟著走啊,要堅(jiān)持各種自信啊,堅(jiān)定不移的,以下省略一萬字。 說到這兒,我們就不得不提我國科學(xué)家的貢獻(xiàn)了。就在大陸漂移說沉寂下來之時(shí),中國地質(zhì)學(xué)界的主流卻不是大陸固定論,而是活動(dòng)論。首先應(yīng)該提到的便是李四光,以及他的修斯-泰勒-李四光大陸漂移體系。在爭(zhēng)論最激烈的1926年,李四光發(fā)表了他的地質(zhì)力學(xué)論文《地球表面形象變遷之主因》,繼承和發(fā)展了修斯和泰勒的學(xué)術(shù)路線,并在這一領(lǐng)域做了大量工作,終于在40年代創(chuàng)立了地質(zhì)力學(xué),形成了修斯-泰勒-李四光體系。這一體系的特點(diǎn)是繼承、發(fā)揚(yáng)現(xiàn)實(shí)主義地質(zhì)歸納法,用區(qū)域構(gòu)造形跡的綜合研究,追溯地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng),確定大陸水平運(yùn)動(dòng)的存在及其方向。 李四光 除了李四光之外,同時(shí)期,我國還有不少地質(zhì)學(xué)家堅(jiān)持大陸漂移說。比如在上世紀(jì)30年代,我國古生物學(xué)家趙金科與美國地質(zhì)學(xué)家葛利普創(chuàng)立了“極控學(xué)說”。葛利普以魏格納的聯(lián)合古陸為基礎(chǔ),編制了一張寒武紀(jì)古地理圖,他發(fā)現(xiàn),如果將聯(lián)合古陸放在地球的一極,那么寒武紀(jì)的地槽將圍繞地極作同心圓分布。1936年,趙金科在《震旦紀(jì)地槽與泛大陸概念》一文中,詳細(xì)對(duì)比了全球震旦紀(jì),同樣發(fā)現(xiàn),在聯(lián)合古陸的背景下,震旦紀(jì)地槽也做同心圓分布。如此看來,在震旦紀(jì)與寒武紀(jì)時(shí)期,也就是距今6.2億-4.85億年前,全球很多大陸確實(shí)曾連接為一體。 除了李四光與趙金科之外,支持大陸漂移說的我國科學(xué)家還有黃汲清與章士釗等人。黃汲清以大陸漂移觀點(diǎn),闡述了他的大地構(gòu)造基本理論,并用以解釋地球上的個(gè)別構(gòu)造形成于大陸的水平位移。而章士釗則認(rèn)為,環(huán)太平洋大陸塊向大洋的水平運(yùn)動(dòng),形成了環(huán)太平洋造山帶。 總之,正是他們,不僅成為大陸漂移理論的地質(zhì)學(xué)方面的支持者,也在大陸漂移理論普遍被學(xué)術(shù)界拋棄時(shí),成為了最有力的堅(jiān)持者,使得大陸漂移理論沒有銷聲匿跡。 當(dāng)然了,堅(jiān)持是堅(jiān)持,大陸漂移說要想真正登堂入室,還需要更為有說服力的證據(jù)出現(xiàn)。正所謂,一個(gè)理論的命運(yùn)它自己不能預(yù)料,這既要靠自我奮斗,更要考慮到歷史的進(jìn)程。幾十年來,自我奮斗是足夠了,魏格納都奮斗犧牲了,現(xiàn)在就要靜靜等待歷史進(jìn)程的到來。好在,這一等待并不漫長(zhǎng)。 上世紀(jì)40年代,英國物理學(xué)家布萊克特提出了有關(guān)太陽和地球等行星的磁場(chǎng)成因理論,為了驗(yàn)證他的理論,布萊克特花費(fèi)數(shù)年時(shí)間,研制成了可測(cè)準(zhǔn)至1/1000萬高斯磁場(chǎng)強(qiáng)度的精密地磁儀,這套儀器為測(cè)定巖石中微弱的“熱剩磁”提供了可能。所謂的熱剩磁,是巖漿中的磁性產(chǎn)物在冷卻過程中,達(dá)到一定溫度后,磁性礦物中的磁分子便順著地球磁場(chǎng)磁力線方向,排列成為永久磁石狀態(tài)的現(xiàn)象。1957年,布萊克特發(fā)現(xiàn),在不同地質(zhì)時(shí)期中,地磁極是在移動(dòng)的。移動(dòng)就移動(dòng),這不要緊,但是接下來發(fā)生的事情就有點(diǎn)匪夷所思了,布萊克特根據(jù)歐洲的巖石標(biāo)本測(cè)定的磁化方向,以及北美標(biāo)本測(cè)定的磁化方向,分別畫出了磁極的移動(dòng)軌跡,由軌跡可以明顯地看出,歐洲和北美巖石標(biāo)本所記錄的地磁極移動(dòng)軌跡并不重合,彼此存在著有規(guī)律的偏差。由于地磁場(chǎng)的主要部分為偶極磁場(chǎng),這是確定無疑的,所以根本不可能在地球上同時(shí)存在著兩對(duì)地磁極。那么該如何解釋這一現(xiàn)象呢?布萊克特認(rèn)為,原因很簡(jiǎn)單,那就是北美大陸相對(duì)于歐洲大陸,曾向西移動(dòng)了30°。于是,布萊克特將現(xiàn)在的北美相對(duì)歐洲向東旋轉(zhuǎn)了30°,結(jié)果果然地磁極移動(dòng)軌跡在兩處變得一致了。這就等于告訴我們,在地質(zhì)歷史的某個(gè)時(shí)期,大西洋并不存在,歐洲、北美是連在一起的,兩大洲現(xiàn)在的分離,是后來大陸發(fā)生大規(guī)模相對(duì)水平位移而造成的,這種現(xiàn)象在南美洲和非洲也相似。有了這個(gè)有力的論據(jù),大陸漂移說感慨道:我胡漢三又回來了。 同時(shí),上世紀(jì)40年代以后,由于發(fā)現(xiàn)海洋是地球上最大的連續(xù)礦體,所以激起了人們對(duì)洋底探索的熱情。海洋探索技術(shù)中出現(xiàn)了深海鉆探、海底打撈等工程技術(shù),以及聲吶、海洋重力、地磁、地?zé)釡y(cè)量?jī)x等先進(jìn)裝備,在這些新技術(shù)的輔助下,人類開展了一系列大規(guī)模的國際地球科學(xué)考察計(jì)劃。由此,洋底資料迅速豐富起來,出現(xiàn)了一系列重大發(fā)現(xiàn),推動(dòng)了復(fù)興后的大陸漂移說飛速發(fā)展起來。這其中主要有四個(gè)方面,關(guān)于這四個(gè)方面比較復(fù)雜,我就簡(jiǎn)單說一下,相信各位老板們聽到名字,估計(jì)就明白了它對(duì)大陸漂移說的意義何在了。 一是海底地貌。這主要包括四大發(fā)現(xiàn):洋中脊、深海溝、斷錯(cuò)帶以及海底平頂山。當(dāng)然了,這其中的洋中脊與海底平頂山其實(shí)早就被發(fā)現(xiàn)了,所謂的海底平頂山,其實(shí)就是山頂被海浪侵蝕平整的海底古火山錐。不過在這一時(shí)期,由于新技術(shù)的上馬,人們對(duì)海底的整體樣貌有了更深入也更詳細(xì)的了解,人們發(fā)現(xiàn),洋中脊綿延各大洋長(zhǎng)達(dá)幾萬公里,深海溝和洋中脊大致平行,斷錯(cuò)帶垂直切割洋中脊,海底平頂山則按年代順序,在垂直洋中脊的方向上排列成行。也就是說,深海溝與洋中脊是平行的,斷錯(cuò)帶與平頂山則是平行的。這些新發(fā)現(xiàn)無疑動(dòng)搖了地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)。 海底平頂山 第二大方面是海底地磁條帶。簡(jiǎn)單來說,所謂的海底地磁條帶就是指,巖石磁極在同一地層中的水平方向上十分穩(wěn)定,但不同地層中的磁極方向卻不同??梢?,這些海底地磁條帶正是地磁極偏轉(zhuǎn)的證據(jù),那么為什么這些證據(jù)會(huì)在洋底呈現(xiàn)有規(guī)律的條帶狀分布呢?上世紀(jì)60年代,科學(xué)家提出了解釋這一現(xiàn)象的假說,即瓦因-馬修斯假說,該假說認(rèn)為,巖漿由洋中脊的深處流出,在兩壁冷卻時(shí)被打上了地磁的印記。巖漿涌出形成新地殼,這樣的過程重復(fù)發(fā)生,便形成了海底地磁條帶。之后,科學(xué)家們對(duì)這一假說進(jìn)行了充分的論證,發(fā)現(xiàn)這種條帶在洋中脊兩側(cè)是對(duì)稱的。在1964年,科學(xué)家根據(jù)已有的海底地磁測(cè)量資料,編制了第一個(gè)磁場(chǎng)反向時(shí)間表。之后,人們又根據(jù)磁場(chǎng)反向時(shí)間表,分析了洋底的擴(kuò)張速度,得出了兩邊的擴(kuò)張速率約為每年2厘米的結(jié)論。由此,海底地磁測(cè)量成為了地質(zhì)學(xué)界的一股熱潮。遍布全球的勘測(cè)表明,海底地磁條帶在全球大洋各處有著普遍的分布,不過,各處洋脊的擴(kuò)張速度并不相同。其后,美國地質(zhì)學(xué)家海茨勒發(fā)現(xiàn),地磁條帶只存在于海洋底,當(dāng)接近大陸就消失了。1968年,海茨勒還制出了7600萬年間的171次磁場(chǎng)反向時(shí)間表,隨后各種考察不斷進(jìn)行,進(jìn)一步推動(dòng)了海洋地磁研究的發(fā)展。 瓦因-馬修斯假說 第三大方面的發(fā)現(xiàn)是地震。1855年,意大利人帕爾米里設(shè)計(jì)了世界上第一臺(tái)地震儀,19世紀(jì)末,英國人米爾恩證實(shí),地震是一種通過地球傳播的震波,于是,地震觀測(cè)發(fā)展起來,到1900年,世界上已有13個(gè)地震臺(tái)。1923年,日本關(guān)東地區(qū)發(fā)生大地震,毀滅了兩個(gè)新興的現(xiàn)代化城市——東京與橫濱,這一事件使得歐美發(fā)達(dá)國家提高了對(duì)地震的重視。在此之后,地震科學(xué)的研究,在世界范圍內(nèi)逐漸開展起來,地震臺(tái)也開始增多。上世紀(jì)40年代,美國地震學(xué)家胡戈-貝尼奧夫將1906年-1942年地震震源投影出來,發(fā)現(xiàn)它們大都集中于一個(gè)長(zhǎng)4500公里的斜坡之上,淺震發(fā)生在海溝之上,而深震則發(fā)生在離海溝較遠(yuǎn)的大陸深處,從而形成了一個(gè)平均45°的斜面,這被稱作“貝尼奧夫帶”。為什么會(huì)存在這一地震帶,貝尼奧夫的解釋是,洋底在此帶處斜插入大陸地殼下,從而與地殼發(fā)生摩擦并引發(fā)地震。這是因?yàn)?,?dāng)洋底插入到100公里深處時(shí),高溫高壓將使得洋殼融化。二戰(zhàn)后,美蘇雙方為互相監(jiān)測(cè)對(duì)方的地下核試驗(yàn),又布置了大量地震臺(tái)站,地震臺(tái)站的建立和地震學(xué)儀器的發(fā)展,使地震資料大量積累起來。1954年后,美國地震學(xué)家古登堡等人對(duì)全球地震資料進(jìn)行了大量的統(tǒng)計(jì)研究,并描繪出了全球地震活動(dòng)帶。以上這些研究,都為深海溝處的俯沖帶的形成機(jī)制作出了貢獻(xiàn)。 貝尼奧夫帶 古登堡 第四大方面的發(fā)現(xiàn)是海洋地質(zhì)。二戰(zhàn)后,近海石油地質(zhì)鉆探迅速發(fā)展起來,在鉆探技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)之上,人們獲得了大量海洋地殼巖芯,并進(jìn)一步地建立起海洋地質(zhì)學(xué)。人們發(fā)現(xiàn),海洋地殼巖石類型要比大陸地殼貧乏得多,在洋底,基本上沒有比侏羅紀(jì),也就是距今約1億5000萬年前更老的沉積巖層,這就說明洋底在不斷地更新之中。而且,海洋沉積巖和其上的沉積物的年齡及厚度,與距離洋中脊的遠(yuǎn)近成正比,洋中脊兩邊的地層是對(duì)稱的。 可見,以上四方面的重大發(fā)現(xiàn),與其說是支持了大陸漂移說,倒不如說它們共同支持了另一種學(xué)說,這便是霍姆斯的“地幔對(duì)流說”。 不過,地幔中到底存不存在對(duì)流,由于技術(shù)所限,直到上世紀(jì)60年代,還無人可以觀察。但是從理論上講,其存在是合理的。于是,美國地質(zhì)學(xué)家赫斯與迪茨,開始利用地幔對(duì)流觀點(diǎn),來歸納以上洋底科學(xué)所取得的種種進(jìn)展。赫斯與迪茨都認(rèn)為,洋中脊頂部的破裂帶往下發(fā)育,可以穿透巖石圈從而到達(dá)軟流層。研究發(fā)現(xiàn),洋中脊地?zé)崃髁看?,正說明由于地幔對(duì)流,迫使巖漿沿著洋中脊破裂帶慢慢上升,然后冷卻,并逐漸在破裂帶兩邊凝固成了薄薄的新的海洋地殼。這個(gè)過程不斷進(jìn)行,便造成了海底的擴(kuò)張。由于地球總面積和大陸總面積基本固定,所以海洋地殼總面積也不可能有大的變化,那么擴(kuò)張的海底到哪去了呢?被黃博士吃了么?赫斯與迪茨認(rèn)為,隨著新海底的不斷產(chǎn)生,就必然有相當(dāng)數(shù)量的老海底插入地幔中被熔化消亡,也就是說,在地球上存在著海洋地殼消減帶,那么這個(gè)消減帶又在哪兒呢? 當(dāng)時(shí),人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近太平洋岸邊及島嶼附近,有著各種形式的深海溝,通過一系列測(cè)量科學(xué)家發(fā)現(xiàn),海溝及其附近地區(qū)的重力場(chǎng)的負(fù)異常特別大。在過去,人們一般認(rèn)為,海溝是由于內(nèi)在動(dòng)力原因所引起的地殼斷裂與下沉。但海洋地貌探測(cè)又發(fā)現(xiàn),所有深海溝的橫斷面,幾乎普遍都是V字型,如果它是地殼的斷裂與下沉的話,又為什么會(huì)有著如此統(tǒng)一的形態(tài)呢?另外人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),海溝底部沉積物很少,這就說明,海溝邊緣的海底仍在下沉著。同時(shí),海溝的熱流量大大低于洋中脊的事實(shí)也證明,同巖漿上升處的洋中脊相反,海洋地殼在海溝處存在著下沉運(yùn)動(dòng)。顯而易見的是,海溝就是人們要尋找的海洋地殼消減帶。上述這種海洋地殼不斷產(chǎn)生和消減的觀點(diǎn),在當(dāng)時(shí)得到了其他洋底科學(xué)成就的支持。由此,海底擴(kuò)張概念逐漸明確起來。 海溝 終于在1961年和1962年,迪茨與赫斯各自獨(dú)立地提出了海底擴(kuò)張說。這一理論認(rèn)為,地幔中有對(duì)流存在。地幔物質(zhì)從地殼裂縫處上升,形成洋中脊,并不斷生長(zhǎng)新的海洋地殼。同時(shí),對(duì)流體又牽引著洋中脊兩邊的地殼以相同速率不斷向兩邊擴(kuò)展,當(dāng)海洋地殼碰到大陸地殼后,就下沉鉆入地幔之中,并使得大陸地殼前緣被擠壓抬升,從而形成山脈或島嶼。由于海洋地殼不斷更新,所以海洋中沒有比中生代更老的地層。海洋并非永存,大陸也并非固定不動(dòng)。 海底擴(kuò)張說產(chǎn)生后,得到了來自各界的重視。這不僅是因?yàn)檫@一觀點(diǎn)新穎獨(dú)到,更是因?yàn)檫@一新理論為海底一系列新發(fā)現(xiàn)作了邏輯、系統(tǒng)的總結(jié),同時(shí),進(jìn)一步的驗(yàn)證也更加支持海底擴(kuò)張的存在。比如我們前面說到的瓦因-馬修斯假說、地磁條帶的發(fā)現(xiàn)等等,無一不是海底擴(kuò)張說的有力證據(jù)。另外,地磁條帶經(jīng)常被巨大的斷層切割成段,這被稱作“轉(zhuǎn)換斷層”,其間發(fā)生了水平錯(cuò)動(dòng),這種巨大錯(cuò)動(dòng)的存在,正是大陸漂移的直接證據(jù)??傊?,通過廣泛驗(yàn)證,海底擴(kuò)張概念越來越深入人心,并且得到了新的引申。 由此,人類便發(fā)現(xiàn)了地球上的三大邊界,這便是綿延數(shù)萬公里的洋中脊,以及深海溝與轉(zhuǎn)換斷層。所謂的轉(zhuǎn)換斷層,是由洋中脊與深海溝這兩種邊界活動(dòng)所導(dǎo)致的板塊間的其他部分作剪切向水平錯(cuò)動(dòng)而形成的,僅見于大洋地殼中。由于三大邊界的存在,整個(gè)地球巖石圈就不再是完整的殼體,而是被分割成了幾個(gè)巨大的塊體,這些個(gè)塊體就被稱為“板塊”。 轉(zhuǎn)換斷層 板塊是巖石圈構(gòu)造的基本自然單位,這種基本單位的邊界和地震活動(dòng)帶正好吻合,全球90%以上的地震都發(fā)生于此,所以地殼是由板塊構(gòu)成的說法得到了進(jìn)一步的證明。根據(jù)海底的新發(fā)現(xiàn),我們可以將板塊的邊界歸納為典型的三種,這三種便是我們上面說到的洋中脊、深海溝與轉(zhuǎn)換斷層。洋中脊被稱為“分離邊界”,在這里,熔巖由洋中脊裂谷上升并產(chǎn)生新的海洋地殼,典型代表便是中大西洋海嶺。第二種邊界被稱為“聚斂邊界”,它的位置和分離邊界相對(duì),在這里,兩板塊發(fā)生碰撞,或是海洋板塊俯沖于大陸板塊之下,從而形成深海溝,比如日本東側(cè)的馬里亞納海溝,或是兩大陸板塊相遇形成年輕的褶皺山脈,比如喜馬拉雅山脈和安第斯山脈。這里面有個(gè)小問題需要補(bǔ)充一下,我們知道,印度位于印度洋板塊,印度洋板塊應(yīng)該是典型的洋殼才是,但事實(shí)上,印度這塊地方比較神奇,它其實(shí)是一個(gè)陸殼騎在了洋殼之上。第三種邊界便是“轉(zhuǎn)換邊界”,也就是兩個(gè)板塊相互作剪切運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換斷層??梢?,在分離邊界處,存在著板塊的新生,在聚斂邊界處,發(fā)生著板塊的消亡,而在轉(zhuǎn)換邊界處,則不存在板塊的新生和消亡。由這三種邊界所組成的板塊及其運(yùn)動(dòng)狀況,不僅得到了新的地球科學(xué)成就的廣泛支持,而且基本上包含了以往大陸漂移理論的各種重要概念。 由此,大陸漂移說在新的歷史時(shí)期中,搖身一變、脫胎換骨,以板塊構(gòu)造的方式獲得了新生。1968年,法國科學(xué)家勒皮雄、美國科學(xué)家摩根,1969年,英國科學(xué)家麥肯齊等人,在大陸漂移、地幔對(duì)流、海底擴(kuò)張等概念基礎(chǔ)上,概括了當(dāng)時(shí)一系列的洋底重大發(fā)現(xiàn),不約而同地建立了板塊構(gòu)造說。該理論認(rèn)為,巖石圈的基本構(gòu)造單元是板塊,板塊是位于軟流層之上的剛性塊體;板塊的邊界是洋中脊、轉(zhuǎn)換斷層,以及俯沖帶與地縫合線;由于地幔對(duì)流,板塊在洋中脊分離擴(kuò)張,在俯沖帶和地縫合線消減;全球被分為歐洲、美洲、非洲、太平洋、大洋洲和南極洲六大板塊,以及若干小版塊;全球地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的基本原因,正是這些板塊間的相互作用;板塊的強(qiáng)度很大,板塊的邊緣也是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最為劇烈的地方,主要形變也都發(fā)生在其邊緣部分。板塊構(gòu)造說產(chǎn)生后,得到了越來越多的科學(xué)驗(yàn)證,特別是得到了1968年之后的海洋地質(zhì)學(xué)的有力支持。 大陸板塊 可以說,板塊構(gòu)造說不僅為了我們描繪了今天的地球樣貌,更重要的是,它向我們闡明了地球基本面貌的形成與發(fā)展這一動(dòng)態(tài)過程,這使得我們有機(jī)會(huì)追溯遠(yuǎn)古,也有機(jī)會(huì)放眼未來。現(xiàn)在我們知道:大西洋在不斷擴(kuò)大;太平洋在不斷縮??;紅海、東非大裂谷、加州海灣等地正在不斷開裂,孕育著新的大洋;亞洲東側(cè)一系列島弧、美洲西部巨大的科迪勒拉山系等,都是大陸板塊被海洋板塊擠壓變形而生成的;青藏高原則來自兩個(gè)大陸板塊的相撞,印度板塊跑到了歐亞板塊的下面,彼此重疊而生成的,喜馬拉雅山是兩者擠壓,迅速隆起形成的,等等等等。 從1968年到今天,板塊構(gòu)造說已經(jīng)走過了50個(gè)春秋,事實(shí)證明,它完全經(jīng)得起時(shí)間與實(shí)踐的檢驗(yàn),誠然,板塊構(gòu)造說中還有不少問題存在著爭(zhēng)論,但是大陸規(guī)模宏大的漂移、海底開天辟地的更新,已經(jīng)成為了無法否定的事實(shí)。過去的大陸構(gòu)造理論,包括魏格納的大陸漂移說,都是在對(duì)大陸研究的基礎(chǔ)上來推斷海洋,所以對(duì)地球的了解是殘缺不全的。而板塊構(gòu)造說則是在海洋地殼同大陸地殼相結(jié)合研究的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)全新的地殼運(yùn)動(dòng)模式,這個(gè)模式展示了統(tǒng)一以往各種大地構(gòu)造假設(shè)與理論的廣闊前景。所以,我們完全可以將板塊構(gòu)造說比作地質(zhì)學(xué)歷史上的“哥白尼式的革命”,從此,人類對(duì)地球的認(rèn)識(shí),進(jìn)入了新的階段。而現(xiàn)如今,當(dāng)我們探討山脈和高原的成因、地震活動(dòng)、礦帶分布、古氣候狀況、生物演化等領(lǐng)域的眾多問題時(shí),板塊構(gòu)造說無一不發(fā)揮著巨大的指導(dǎo)作用。 好了,今天關(guān)于大陸漂移說與板塊構(gòu)造說的歷史進(jìn)程,就為大家介紹到這里。大陸漂移理論在上世紀(jì)初曾為全世界所矚目,今天也再一次得到了廣泛的確認(rèn)與推崇。那么為什么這樣一個(gè)現(xiàn)在看來正確得不能再正確的理論,會(huì)在上世紀(jì)的幾十年中一度沉寂下來了呢?可以說,這種認(rèn)識(shí)上的大起大落,在人類的科學(xué)史上并不十分多見。而之所以會(huì)如此,是有著深刻的認(rèn)識(shí)論原因的。 拋開那些本質(zhì)性的問題不談,總的來看,人類的認(rèn)識(shí)能力是無限的,但是,這種認(rèn)識(shí)能力的發(fā)揮又總是受到時(shí)代的局限。就比如說我們對(duì)地球面貌形成這一問題的探索,不論是沖破地理禁區(qū),還是追索地球歷史,抑或是模擬地球的某些運(yùn)動(dòng)等方面,無一不依賴于生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的提高。地球在空間上十分廣闊,不僅包括地球淺層,還包括深層,但在一定歷史條件下,我們所能觸及的空間范圍十分有限。同時(shí),地球歷史又十分漫長(zhǎng),但人類文明史卻只有幾千年。這種時(shí)間與空間上的巨大差距,就決定了人類對(duì)地球史的科學(xué)觀察基本上是間接的。另一方面,地球又是極其復(fù)雜的綜合體,我相信,即便是在1000年后,恐怕人類也沒有能力創(chuàng)造條件在實(shí)驗(yàn)室中重演地球歷史。這就導(dǎo)致在人類認(rèn)識(shí)與地球復(fù)雜性之間,也存在著尖銳的矛盾。所以,在對(duì)地球歷史的探索中,用少數(shù)局部資料進(jìn)行由小到大、由淺入深、由局部到全球的推論是難以避免的。這種認(rèn)識(shí)上的局限,無疑就增大了認(rèn)識(shí)的片面性和對(duì)具體現(xiàn)象的多解性。所以,在地球科學(xué)史上,理論、學(xué)說之多是突出的,學(xué)派爭(zhēng)鳴是常見的。在爭(zhēng)論中,各對(duì)立方似乎都掌握了一大批證據(jù),但這些證據(jù)卻又都不是特別過硬。于是,對(duì)立觀點(diǎn)可以長(zhǎng)期共存,甚至在傳統(tǒng)的力量下,正確的理論可以較長(zhǎng)時(shí)間被視為謬論而拋棄,錯(cuò)誤的理論也可以較長(zhǎng)時(shí)間被視為真理而膜拜。由此看來,大陸漂移說在當(dāng)時(shí)無法抵擋傳統(tǒng)的大陸固定論的強(qiáng)大反擊并沉寂下來,也是歷史的必然。 好在,人類文明總在發(fā)展,在歷史進(jìn)程的推動(dòng)之下,錯(cuò)誤的觀點(diǎn)總會(huì)被摒棄與修正,正確的觀點(diǎn)也總會(huì)被整合與發(fā)揚(yáng),現(xiàn)在,我們?nèi)圆荒苷f我們對(duì)地球漫長(zhǎng)的歷史有多么得了解,但歷史既成、真理不死,總有一天,地球46億年波瀾壯闊的歷史,將完整且生動(dòng)地呈現(xiàn)在人類面前。一雙靈眸,總欲望穿時(shí)間,只是流年的善變,留下的卻已不是那片桑田。我們睜大雙眼,飛入那錯(cuò)亂的經(jīng)年,卻只看見迷霧重重的滄海,吞沒了當(dāng)時(shí)的光線。歲月是一支筆,那么大地就必定是一頁信箋,寫下了不斷的斷點(diǎn),也寫下了不變的變遷。大地一定知道,卻為何總在諱言?只是蘸著光陰的流轉(zhuǎn),灑下了唯美的詩篇。 |
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