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大陆漂移:1912年魏格纳学说的惊人成果!

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:1912年1月6日,年方32岁的魏格纳在法兰克福城的地质协会上,第一次把他设想的大陆漂移情况公布于众。魏格纳认为地球上的巨大山脉也是大陆漂移的产物。随着1930年魏格纳本人赴格陵兰岛探险时的不幸遇难,大陆漂移说逐渐为世人所忘却。然而这样就挤走了大西洋的位置,并使北美大陆和欧洲大陆连在一起,这正与大陆漂移说不谋而合,从而使魏格纳的学说又重新活跃起来。

大陆漂移:1912年魏格纳学说的惊人成果!

“任何人观察南大西洋的两对岸,一定会被巴西与非洲间海岸线轮廓的相似性所吸引住。不仅圣罗克角附近巴西海岸的大直角突出和喀麦隆附近非洲海岸线的凹进完全吻合,而且自此以南一带,巴西海岸的每一个突出部分都和非洲海岸的每一个同样形状的海湾相呼应。反之,巴西海岸有一个海湾,非洲方面就有一个相应的突出部分。”这段文字引自魏格纳《海陆的起源》卷首。其实这一奇特现象早在17世纪初就被人注意到了。著名英国哲学家培根在他1620年出版的《新工具》一书中,曾指出这种相似性不太可能是偶然的巧合。19世纪后半叶至20世纪初,已经有好几个科学家发表了初步的有关大陆漂移的看法,用以解释这一现象。但有理论,有证据,而且比较系统提出大陆漂移学说的,则是为地学界所公认的年轻的德国气象学家魏格纳。

1912年1月6日,年方32岁的魏格纳在法兰克福城的地质协会上,第一次把他设想的大陆漂移情况公布于众。1915年,他完成《海陆的起源》一书。魏格纳根据他所搜集到的大西洋两岸相似的轮廓,地质构造,古气候,古生物等多方面证据,宣称现在的七大洲在古代曾是一块统一的联合古陆,包围这块泛大陆的是统一的泛大洋。大约在2亿年前的中生代,由于自东向西的潮汐摩擦力和从两极向赤道方向的“离极力”影响,使原始古陆“分崩离析”。由较轻的硅铝层组成的大陆块,像冰山漂浮在海中一样,驮在较重的硅镁层上,自东向西或从极地向赤道方向漂移。美洲漂得最快,亚,澳大陆漂得最慢,首先在美洲和欧洲非洲之间形成大西洋,接着在亚洲,非洲,澳大利亚和南极洲之间形成印度洋东非大裂谷则处于被撕裂的初步阶段。魏格纳认为地球上的巨大山脉也是大陆漂移的产物。如美洲大陆向西漂移时受到太平洋玄武岩质基底的阻挡,前缘被挤压褶皱,形成纵贯南北美洲西海岸的科迪勒拉山系。东亚花彩列岛和中美洲的大小安的列斯群岛,是陆地向西漂移过程中脱落下的碎片。而东西向的阿尔卑斯山脉,阿特拉斯山脉和喜马拉雅山脉等,则是大陆从两极向赤道挤压的结果。

在魏格纳之前,海陆位置固定论一直是地学界的主导思想,大陆漂移说的问世就像一颗炸弹引起轰动。由于当Bt科学条件的限制,魏的学说尚有不足之处,特别是有人通过计算发现,所谓潮汐摩擦力和离极力都非常小,根本不足以推动巨大的陆块漂移千里,因此魏格纳遭到大多数正统学者的激烈反对,并被视为异端邪说。随着1930年魏格纳本人赴格陵兰岛探险时的不幸遇难,大陆漂移说逐渐为世人所忘却。

不料到了50年代,一批英国地球物理学家在对古地磁进行大量研究后证实,南北磁极的位置始终在移动。照理这样的移动路线只有一条,奇怪的是,在北美和欧洲大陆上分别测定的北磁极迁移路线却有两条,它们不相重合,但形状相似,处处平行,要使它们合并成一条,除非把北美大陆向东移动3,000公里。然而这样就挤走了大西洋的位置,并使北美大陆和欧洲大陆连在一起,这正与大陆漂移说不谋而合,从而使魏格纳的学说又重新活跃起来。有人利用电子计算机,可以把七大洲象七巧板一样拼合成一整块,而且几乎是天衣无缝。(www.xing528.com)

60年代前后,陆续有人注意到各大洋中间海岭两侧的古地磁异常带,以及正向和逆向带都呈对称分布;两侧岩石的年龄也大致对称排列,而且离海岭越近越年轻,越远年代越老;再有,海底岩石年龄一般不超过2亿年,远比大陆岩石年轻得多,1961年,。美国的赫斯和迪兹总结上述发现,创立了海底扩张说。他们设想,海岭是地幔对流上升的地方,也是新的大洋地壳诞生处。地幔中的玄武岩浆不断从海岭顶部的巨大裂缝中溢出,冷却后凝固成新的大洋地壳,以后继续上升的岩浆,又把早先形成的大洋地壳推向两边,使海底不断更新和扩张,所以造成古地磁和年龄数据的对称分布,当扩张的大洋地壳到达大陆边缘,便俯冲到大陆壳下的地幔中逐渐熔化而消亡,因此找不到古老的大洋地壳。

1967年,美国普林斯顿大学摩根,英国剑桥大学的麦肯齐和帕克,以及法国拉蒙特地质观测台的勒皮雄等人,在漂移和扩张说的基础上,进一步推出板块构造理论。这一理论强调,全球岩石圈并非整体一块,而是由亚欧,非洲,美洲。太平洋,印度洋和南极洲六大板块组成(后来又有人在大板块上划分出若干次一级中的小板块)。这些板块驮在上地幔顶部的软流层之上,随着地幔的对流而不停漂移。板块内部地壳比较稳定,板块交界处则是地壳比较活动的地带。如在板块张裂的地方常形成裂谷或海洋,板块相撞的地方产生巨大山脉,或形成海沟和岛弧。有人测算出,自7000万年以来,印度板块向北漂移了约5000、7000公里,平均每年6.12厘米。至今它仍以每年5厘米的速度北移,使喜马拉雅山每年以0.33、1.27厘米的速度上升。

板块构造说是综合许多学科的最新成果而建立起来的有关地球海陆形成和变迁的学说,被认为是地球科学的又一次革命。运用这一学说可以解释许多自然地理现象,因此在当今地学界占有统治地位。然而,至今可以用来解释地壳构造运动的还有膨胀说、地槽地台说和地质力学等多种学派,反对大陆漂移的大有人在。他们尖锐地指出,并非所有海岭两侧的地磁异常都呈对称分布,如南大西洋和北印度洋就不对称:板块说只能说明中生代以来的大洋地壳生长情况,对中生代以前和大陆内部状况都缺乏了解;还有,如果厚数十公里的大陆地壳可以发生褶皱,那么厚5、6公里的大洋地壳为什么不会褶皱,仅作刚体运动?最致命的缺点是仍然没有解决当年魏格纳留下的问题,即板块漂移的驱动力问题。地幔存在热对流仅是猜想,至今还没有找到任何证据。如果对流不存在,大陆还会漂移吗?

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