▼『大陸漂移』

一幅世界地圖不知從多少人的眼前掠過(guò),，但能夠認(rèn)真讀圖的有幾人,？

大西洋兩岸的南美東部和非洲西部的輪廊線能夠驚人地吻合在一起，是偶然的表象嗎,？還是有內(nèi)在的原因,？

最先對(duì)之產(chǎn)生興趣和疑問(wèn)的是英國(guó)人弗蘭西斯·培根，1620年他提出了西半球南北美洲曾經(jīng)與歐洲和非洲連接的可能性,。1668年，法國(guó)人F·普拉賽認(rèn)為在大洪水以前,，美洲與地球的其他部分是相連著的,。19世紀(jì)末，奧地利地質(zhì)學(xué)家愛(ài)德華·修斯注意到南半球各大陸上的巖層驚人的相似,，因而將它們擬合成一個(gè)單一大陸,，并稱(chēng)之為岡瓦納古陸。

地圖只有在奧地利氣象學(xué)家和地球物理學(xué)家阿爾弗雷德·魏格納的眼里,，才能產(chǎn)生出奇跡：1912年,，他首先提出大陸漂移的設(shè)想：認(rèn)為古生代時(shí)只有一個(gè)大陸，稱(chēng)泛大陸,。中生代時(shí)期,，泛大陸開(kāi)始分裂、漂移，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期,，才形成現(xiàn)在的海陸分布格局,。他不顧大多數(shù)科學(xué)家的反對(duì)，于1915年發(fā)表《大陸和海洋的起源》,，從地球物理學(xué),、地質(zhì)學(xué),、古氣候?qū)W、古生物學(xué)等方面全面論述大陸漂移學(xué)說(shuō)的合理性，從地球的粘性,、洋底地質(zhì)、褶皺,、斷裂及大陸邊緣結(jié)構(gòu)等方面探討了大陸漂移的動(dòng)力問(wèn)題,。

1930年，魏格納到格陵蘭探險(xiǎn),，不幸遇難,。由于當(dāng)時(shí)條件下還不能很好地解釋漂移的機(jī)制問(wèn)題，而且魏格納并非職業(yè)地質(zhì)學(xué)家,，遭到幾乎眾口一詞地反對(duì),。大陸漂移理論受到冷落，被人斥為癡人說(shuō)夢(mèng),。

在地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中,，陸塊在軟流圈上作大規(guī)模水平運(yùn)動(dòng)。由硅鋁層組成的較輕的陸殼浮在較重的硅鎂層洋殼上,，就像冰山漂移在水面上一樣,。泛大陸的分裂不是以突發(fā)性災(zāi)變形式出現(xiàn)的，而是經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間,。

從歐洲陸塊與北美陸塊分離,，到澳大利亞陸塊與南極陸塊分離，持續(xù)了約1.7億年,。大西洋兩岸的南美和非洲的海岸線驚人的相似,，安全可拼合在一起。南美,、非洲,、印度和澳大利亞在古生代的氣候、生物群分布上都很相似,，而中生代以后則明顯不同,。這些都是泛大陸曾存在的明證。

魏格納認(rèn)為,，大陸漂移的動(dòng)力機(jī)制與地球自轉(zhuǎn)的兩種力有關(guān)﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的離極力,。較輕硅鋁質(zhì)的大陸塊漂浮在較重的黏性的硅鎂層之上,，由于潮汐力和離極力的作用使泛大陸破裂并與硅鎂層分離，而向西,、向赤道方向作大規(guī)模水平漂移,。

20世紀(jì)50年代中期至60年代，隨著古地磁,、地震學(xué),、宇航觀測(cè)的發(fā)展，一度沉寂的大陸漂移說(shuō)獲得了新生,。海底擴(kuò)張說(shuō)的提出和古地磁學(xué)的建立,，為大陸漂移理論提供了有力證據(jù)，并為全球板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)奠定了基礎(chǔ),。

在科學(xué)史上,，對(duì)新理論的提出者往往被懷有偏見(jiàn)者指責(zé)、甚至圍攻,，試圖把真正的科學(xué)思想扼殺在萌芽狀態(tài),，是一種普遍現(xiàn)象。權(quán)威們譏諷“魏格納的歸納太輕率了,，根本不考慮地質(zhì)學(xué)的全部歷史”,，這是“一個(gè)漂亮的夢(mèng)，一個(gè)偉大詩(shī)人的夢(mèng)”,。

今天沒(méi)有人再懷疑：

阿爾弗雷德·魏格納是那個(gè)時(shí)代最優(yōu)秀的科學(xué)家,。而且他有最美的夢(mèng)。

▼『地幔對(duì)流』

一種正確的理論在其萌芽期常常被當(dāng)作錯(cuò)誤拋棄,，或是被當(dāng)作與宗教或所謂“主流”對(duì)立的觀點(diǎn)而被否定,。后期階段則往往被當(dāng)作信條來(lái)讓人接受或膜拜。但無(wú)論如何,，人們至今還紀(jì)念魏格納的,，不是他生前冷遇與死后熱鬧，而是他畢生尋求真理,、勇于探索和不惜獻(xiàn)身的科學(xué)精神,。

20世紀(jì)初，魏格納的大陸漂移說(shuō)震動(dòng)了科學(xué)界,，但是動(dòng)力問(wèn)題卻一直困擾著人們。究竟是什么力量使大陸分開(kāi),？又是什么力量使它們?cè)诖笱笊掀?？大陸漂移似乎需要巨大的、幾乎無(wú)法想像的動(dòng)力,，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)魏格納所提出的潮汐力和極地漂移力,。

1928年,，在一片反對(duì)聲浪中，英國(guó)地質(zhì)學(xué)家霍姆斯發(fā)表了《放射性活動(dòng)與地球運(yùn)動(dòng)》一文,，提出了“地幔對(duì)流”假說(shuō),，力圖為大陸漂移找出新的動(dòng)力來(lái)源。

地幔對(duì)流（mantle convection）就是地幔物質(zhì)在地球內(nèi)部往返循環(huán)構(gòu)成的熱對(duì)流,。即地幔物質(zhì)由于放射性物質(zhì)的蛻變,，熱量增加，密度減小,，體積膨脹,，向上運(yùn)動(dòng)形成上升熱流，向地球表面靠近,。到達(dá)巖石圈時(shí),，向四周擴(kuò)散分流，轉(zhuǎn)為平流,。平流過(guò)程中,，因熱傳導(dǎo)而逐漸冷卻、變重,。遇到另一相向運(yùn)動(dòng)的平流而逐漸下沉,，形成下降流，再回到地幔深處,，重新加熱后再度上升,。如此循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成環(huán)形對(duì)流體,。

當(dāng)?shù)蒯Ｉ仙饔龃箨懫琳蠒r(shí),，其引張力導(dǎo)致板塊撕裂，在洋底處則形成大洋中脊,。下降流則拖動(dòng)板塊俯沖和消亡,，其積壓力和拉力造成海溝、地槽和山脈,。20世紀(jì)后期板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)建立后,，地幔對(duì)流被普遍認(rèn)為是板塊運(yùn)動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

地幔對(duì)流緩慢進(jìn)行,，對(duì)流活動(dòng)時(shí)間漫長(zhǎng),，可長(zhǎng)達(dá)幾千萬(wàn)年，甚至幾億年,。地幔對(duì)流的流動(dòng)形態(tài)不一,，熱的地幔物質(zhì)上升減壓常常伴隨有部分熔融作用。地幔對(duì)流可以是從核幔邊界上升至巖石圈底部,，形成全地幔對(duì)流環(huán),；也可以是分層對(duì)流,，即上、下地幔分別形成對(duì)流環(huán),。這些在近些年地震和地球化學(xué)研究得到證實(shí),，被地質(zhì)學(xué)家廣泛接受，并成為海底擴(kuò)張,、板塊移動(dòng)以及地幔柱形成的重要機(jī)制,。

究竟是全地幔對(duì)流，還是分層地幔對(duì)流,，是近年來(lái)學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論的一個(gè)焦點(diǎn),。地震學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)研究?jī)A向于全地幔對(duì)流,，地球化學(xué)研究則支持分層地幔對(duì)流,。還有些其他混合類(lèi)模型，如拉瓦登模型等,。

地幔物質(zhì)對(duì)流是板塊構(gòu)造以及巖石圈中許多地質(zhì)活動(dòng),，如大陸漂移、地震,、火山,、造山作用等現(xiàn)象的起因。盡管經(jīng)過(guò)多年研究,，但到目前為止還不能很好地解釋許多板塊——地幔系統(tǒng)的某些基本問(wèn)題,。

更有一些不同的聲音，認(rèn)為地幔對(duì)流不過(guò)還是一種假說(shuō),。

猶如天文學(xué)研究中最熱門(mén)的大爆炸學(xué)說(shuō),，有人就認(rèn)為是最大的偽科學(xué)。

▼『海底擴(kuò)張』

1960年,，美國(guó)普林斯頓大學(xué)地質(zhì)學(xué)家哈里·赫斯發(fā)表了他所繪制的“海底擴(kuò)張圖”,，并提出他對(duì)于洋殼（海底）的推斷：大洋不是永恒的單元，大陸卻是永恒的,；大洋底每2億年會(huì)更新一次,。由于這個(gè)觀點(diǎn)新穎、奇特,，以致于赫斯在他的著作中把論述的這一章稱(chēng)為“一篇地球散文詩(shī)”,。他認(rèn)為，由于海底擴(kuò)張效應(yīng),，海底殼層不斷地在大陸一邊創(chuàng)生,，同時(shí)又在大陸的另一邊消失。這個(gè)觀點(diǎn)通常被看成板塊構(gòu)造說(shuō)進(jìn)一步發(fā)展的主要內(nèi)容,，也是我們理解大陸漂移理論的主要基礎(chǔ),。第二年，美國(guó)海軍電子實(shí)驗(yàn)室的狄茲也提出了相同的觀點(diǎn),，并且把海底地殼的新生和移動(dòng)直接稱(chēng)為“海底擴(kuò)張”,。

巖漿不斷從大洋中間上升，推動(dòng)洋底向兩邊運(yùn)動(dòng),，處于熔融狀態(tài)的地幔物質(zhì)具有極大的能量,，不斷地從洋中脊的裂縫向上涌出，冷凝固結(jié)成新洋殼,；再為涌升流所推動(dòng),，把原來(lái)的洋底向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)推移。這樣使洋中脊不斷地向外擴(kuò)張,，形成一浪接一浪,、后浪推前浪的運(yùn)動(dòng)方式。由于溶漿不斷地涌出和冷卻,，結(jié)果使洋殼不斷地沿洋中脊生長(zhǎng),，并向兩側(cè)不斷地推移擴(kuò)張。其擴(kuò)張速率大約每年1~5厘米,，太平洋底正是以這個(gè)速度向兩邊運(yùn)動(dòng)的,。整個(gè)大西洋寬度的移動(dòng)距離所需的時(shí)間為兩億年。這個(gè)數(shù)字,、可以用來(lái)解釋許多未知的奧秘,。例如，海底鉆孔找到的化石標(biāo)本都未超過(guò)兩億年（中生代前后）,。而從陸地上發(fā)掘出的海生物化石研究表明,，這些海生生物可以追溯到二十億年以前。

當(dāng)海洋地殼（洋殼）與大陸地殼（陸殼）相遇時(shí),，由于海洋地殼密度大,，就俯沖到大陸地殼之下，進(jìn)入地幔逐漸熔化消失,，并在俯沖之處形成了深海溝,。因而洋底一方面在不斷地從洋中脊生長(zhǎng)擴(kuò)張，另一方面又在海溝處不斷地俯沖消亡,，大約2億年左右洋底就可更新一次,。因此洋底沒(méi)有比中生代更古老的巖石，組成洋殼最古老的巖石年齡不超過(guò)1.95億年,，比大陸上的巖石年輕很多,；而且洋中脊的巖石年齡最新，從洋脊軸部向兩側(cè),，巖石年齡從新到老遞增,。

太平洋地質(zhì)史

海底擴(kuò)張說(shuō)有著豐富的想象力,，它繼承了大陸漂移說(shuō)和地幔對(duì)流說(shuō)的基本思想，建立在海底地質(zhì)考察基礎(chǔ)之上,，有著實(shí)際資料和數(shù)據(jù)為依據(jù),，具有說(shuō)服力。海洋底部新的地殼不斷產(chǎn)生并不斷地向外擴(kuò)張的運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)休止地進(jìn)行,，導(dǎo)致了一個(gè)令人難以置信的結(jié)論：大洋有古老的海水,，但卻有年輕的洋底。

▼『海嶺,、洋中脊』

和陸地一樣,，各大洋也有連綿山脈和巨大山系，而且更壯觀,。還由于深藏于水下,，也就更具神秘色彩。

海嶺又叫海底山脈,，通常處于海平面以下,，如北太平洋海嶺、東印度洋海嶺長(zhǎng)度都在4500千米以上,。有的峰頂露出水面成為島嶼,，如太平洋夏威夷海嶺的夏威夷群島。其周?chē)Ｅ杷?000多米,，夏威夷島冒納羅亞火山海拔4170米,，落差9000多米。通常海嶺幾乎沒(méi)有地震活動(dòng),，因此稱(chēng)為無(wú)震海嶺,。

洋中脊是由巨大海嶺構(gòu)成的大洋中脊，分布于大洋中央部位,，也叫中央海嶺,。

大西洋洋中脊呈S形，由雷克雅未克海嶺,、北大西洋海嶺,、南大西洋海嶺組成。北端穿過(guò)冰島和格陵蘭島之間,，與北冰洋洋中脊相連,；南端通過(guò)大西洋——印度洋海丘，與西印度洋海嶺相通,。

印度洋洋中脊為中印度洋海嶺,，向東、北、西,、南分出四個(gè)分支,，分別為東印度洋海嶺、阿拉伯——印度海嶺,、西印度海嶺和克爾格倫海嶺,。

太平洋洋中脊位于太平洋中部偏東，坡度較平緩,，又稱(chēng)東太平洋海丘。北有夏威夷海嶺,，南有南太平洋海嶺,。

北冰洋洋中脊為羅蒙諾索夫海嶺。

各大洋洋中脊連接為一個(gè)統(tǒng)一的整體,，全長(zhǎng)超過(guò)8萬(wàn)千米,。大洋中脊是地球上最大的裂谷系統(tǒng)，洋殼在這里被拉開(kāi),，地幔熔巖物質(zhì)上涌,、溢出，形成新的洋底,。

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