吳品潁
摘要:德國(guó)科學(xué)家魏格納提出了大陸漂移學(xué)說(shuō)。認(rèn)為輕的硅鋁質(zhì)大陸漂浮在重的硅鎂層洋殼之上,并在其上發(fā)生漂移;全球大陸在約2億年前曾連接成一體,稱為聯(lián)合古大陸或泛大陸,之后泛大陸逐漸破裂、分離和漂移,形成現(xiàn)代海陸的基本格局。主要的證據(jù)有大西洋兩岸大陸形態(tài)相似,被裂離的大陸古氣候、古化石特征相似,巖石古地磁相似的證據(jù)等。近代海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)的興起,使在大陸漂移學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上構(gòu)成了現(xiàn)代的板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō),而這被認(rèn)為是地球科學(xué)史上的一場(chǎng)革命。
關(guān)鍵詞: 大陸漂移;泛大陸;大洋;板塊
在上地理課的時(shí)候,老師指著地球儀上的非洲和南美洲對(duì)大家說(shuō)道,這兩個(gè)陸塊大約2億年前是同一個(gè)大陸,后來(lái)由于某種機(jī)制裂開(kāi)后各自漂移,成了現(xiàn)在隔著大西洋的地貌格局。
大陸真的能漂移嗎?課后我和同學(xué)進(jìn)行了激烈的辯論。為了了解這個(gè)問(wèn)題,筆者查找了一些資料,進(jìn)行了獨(dú)自的思考和研究,對(duì)這個(gè)問(wèn)題有了更深刻的認(rèn)識(shí),并高興地將這一知識(shí)與同學(xué)們進(jìn)行了分享。
是的,現(xiàn)在我相信,大陸是可以漂移的。
1912年德國(guó)科學(xué)家魏格納(Alfred Wegener)指出,在侏羅紀(jì)(距今約2億年)以前,地球上只有一個(gè)統(tǒng)一的大陸,稱為泛大陸,被一個(gè)泛大洋包圍。此時(shí)泛大陸開(kāi)始裂開(kāi)解體,并分開(kāi)漂移形成目前海陸分布的格局。認(rèn)為較輕的硅鋁質(zhì)大陸塊(大陸地殼)漂浮在下層較重的硅鎂質(zhì)(大洋地殼)上而能位移。實(shí)際上,早在公元1620年英國(guó)哲學(xué)家培根(F.Bacon)和19世紀(jì)的德國(guó)地理學(xué)家洪堡(A.Humboldt)依據(jù)對(duì)南美洲東岸與非洲西岸形態(tài)可以很完美地銜接在一起的特點(diǎn),就已經(jīng)提出了類似的思想。
自那以后,科學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷地研究和探索,逐漸認(rèn)識(shí)到大陸漂移(continental drift)的認(rèn)識(shí)可能是真的:
(1)地質(zhì)學(xué)家們經(jīng)過(guò)地質(zhì)和構(gòu)造的研究,認(rèn)為大陸漂移的過(guò)程是這樣的:
大約在2億年前,地球上的泛大陸由北極附近一直延至南極,其周圍則是統(tǒng)一的泛大洋。此時(shí)泛大陸開(kāi)始解體,北部的勞亞古陸和南部的岡瓦納古陸開(kāi)始分裂,中間為特提斯洋。此后,印度洋陸塊脫離澳大利亞-南極陸塊,南美陸塊與非洲陸塊分裂;此時(shí)的印度洋、大西洋擴(kuò)張開(kāi)始。到了新生代,因?yàn)橛《纫驯逼絹啔W大陸的南緣,兩者發(fā)生了碰撞,青藏高原隆起,造成了宏大的喜馬拉雅山系,古地中海東部完全消失了;非洲繼續(xù)向北推進(jìn),古地中海西部逐漸縮小到現(xiàn)代規(guī)模;歐洲南部被擠壓成了阿爾卑斯山系,南、北美洲在向西漂移過(guò)程中,它們的前緣受到太平洋地殼的擠壓,隆起為科迪勒拉-安第斯山系,同時(shí)兩個(gè)美洲在巴拿馬地峽處復(fù)又相接。到了6千萬(wàn)年前,已經(jīng)出現(xiàn)現(xiàn)代大洋和大陸分布的格局雛形。以后,澳大利亞裂離南極北上,阿拉伯板塊與非洲板塊分離,紅海、亞丁灣張開(kāi);形成現(xiàn)代大洋和大陸的分布格局。
(2)大陸漂移的證據(jù)
而目前認(rèn)為大陸漂移的主要證據(jù)有:①大西洋兩岸的非洲西岸與南美洲東岸的形狀相似,如果拼接起來(lái),可以成為一個(gè)整體,說(shuō)明過(guò)去曾經(jīng)相連;②南非與南美洲的二疊紀(jì)褶皺山系走向相同,地質(zhì)特征相似,說(shuō)明曾是同一陸塊;③南美、南非、南澳大利亞和印度南部都存有晚古生代冰川,若將它們合并一處,才能解釋冰川分布規(guī)律;而且在這些冰磧層的含煤地層上,均找到有相似特征的舌羊齒植物化石;且兩岸恐龍化石特征也具一致性。證明這些遠(yuǎn)離的大陸原來(lái)是相連的。④巖石古地磁的證據(jù)??茖W(xué)家通過(guò)測(cè)定已知時(shí)代巖石古地磁,進(jìn)而推算其古地理位置,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一些大陸的古地理位置與現(xiàn)今位置相差較遠(yuǎn),證明古大陸曾發(fā)生漂移。
相關(guān)資料表明,當(dāng)初魏格納提出大陸漂移學(xué)說(shuō)時(shí),大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家是反對(duì)的;當(dāng)時(shí)認(rèn)為存在的主要問(wèn)題是:①大陸不可能漂浮。花崗巖(大陸殼或上地殼)的熔點(diǎn)比玄武巖(洋殼或下地殼)低,如果地溫高至玄武巖巖層熔化并容許大陸漂移的程度,而花崗巖卻依然保持固態(tài)浮于其上,這不符合物理定律;②大陸能漂移的驅(qū)動(dòng)機(jī)制問(wèn)題。魏格納認(rèn)為地球自轉(zhuǎn)的離心力使大陸由高緯度向赤道方向移動(dòng),潮汐力同時(shí)使其向西漂移;但計(jì)算結(jié)果證明,其驅(qū)動(dòng)力比所需要的小了好幾個(gè)數(shù)量級(jí),根本不可能推動(dòng)大陸漂移。
而現(xiàn)在,之所以又認(rèn)為大陸漂移學(xué)說(shuō)是正確的或又復(fù)活了,資料表明是因?yàn)?,一?0世紀(jì)50年代古地磁學(xué)進(jìn)一步證實(shí)大陸確實(shí)發(fā)生過(guò)大規(guī)模的漂移;二是近代地球物理學(xué)的進(jìn)展揭示了巖石圈下部存在塑性的軟流圈。海洋巖石圈密度較低,可以浮在塑性的軟流圈之上漂移;三是到20世紀(jì)60年代初,引入了海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō),從而在大陸漂移學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上構(gòu)成了現(xiàn)代所謂的“板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)”。地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的出現(xiàn)是地球科學(xué)史上的一場(chǎng)革命。
參考文獻(xiàn):
[1]海陸的起源,李旭旦譯,1977年,商務(wù)印書館。
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