大陆漂移假说与板块构造学说

安可霞

1910 年， 德国地球物理学家、气象学家阿尔弗莱德·魏格纳偶然发现大西洋两岸的南美大陆和非洲大陆的海岸线非常相似， 一个惊人的想法在他心中产生： 难道它们曾经是一个统一的整体， 究竟是什么力量把它们分开的呢？ 经过反复观察后， 他还发现北美大陆、格陵兰岛和欧洲大陆轮廓正好也可嵌合在一起。

魏格纳坚信这些决不是巧合， 于是从地质学、古生物学、古气候学等角度进行了科学的研究、推敲。经过实地考察，魏格纳认为： 大陆原先是相互连接在一起的一个整体， 它的周围是一片汪洋， 后来经过两亿多年的分裂漂移， 才形成现在的海洋和陆地。这就是他提出的震惊世界的大陆漂移假说。

1912 年1 月10 日， 魏格纳第一次提出了大陆漂移假说。这一提法立即引起了轩然大波， 反对声此起彼伏。魏格纳不顾众人的反对， 坚持为他的理论搜集证据。此后， 他又两次去格陵兰岛考察， 发现格陵兰岛相对于大陆依然有漂移运动， 漂移速度是每年1米。1915 年魏格纳又出版了《海陆的起源》一书，他认为现在的美洲、非洲、亚洲、欧洲、澳大利亚和南极洲， 在古生代是一块完整的原始陆地， 称为泛大陆。在地球自转离心力和潮汐力等外力作用下， 整块大陆分裂成几大块。最先是美洲和欧洲、非洲分离， 于是大西洋诞生了。有两块比较小的陆地， 由于重量小、受外力作用最大， 一直漂到最南端， 它们就是澳大利亚和南极洲大陆， 中间形成了印度洋。在《海陆的起源》一书中， 魏格纳全面系统地阐明了自己的观点， 这标志着伟大的大陆漂移假说正式诞生了。

然而， 由于受到当时科学发展水平的限制， 大陆漂移假说仅得到气候学家和地理学家的首肯。1930 年10 月30 日， 魏格纳因疲劳过度， 心脏病猝发而去世。随后， 大陆漂移假说似乎也销声匿迹了。又过了20 多年， 地球物理学等学科的许多研究成果， 有力地支持了大陆漂移假说， 人们对大陆漂移假说的兴趣又被点燃了。这是因为， 大陆漂移假说是一种能够解释包括古生物、古气候、古地质构造等学科众多疑问的理论。

板块构造学说由大陆漂移假说发展而来， 并成为20 世纪地球科学的主流。20 世纪60 年代， 板块构造学说认为： 由岩石组成的地球表面并不是一个统一的整体， 而是由板块组合而成。法国地质学家勒比雄把地球划分为太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、南极洲板块和美洲板块六大板块。板块学说的诞生， 很好地解决了魏格纳生前一直没有解决的漂移动力的问题。赫斯等人将理论进一步发展， 提出了海底扩张说。大陆漂移假说和海底扩张说为板块构造学说打下了坚实的基础。

2001 年5 月， 在河北东部山区距长城几千米的地方， 北京大学地质学博士李江海和其他研究人员发现了地球上年代最久远的的海底岩石。经权威机构鉴定， 这些有着豆状深色斑纹的岩石距今已25亿年， 是在海底板块扩张过程中形成的。这一发现表明， 板块构造运动可上溯至 25 亿年前， 即地球最早的地质年代——太古代。

板块构造学说认为板块之间的交界处是板块运动最为活跃的地带， 经常会发生火山喷发、地震、岩层的挤压及断裂。例如印度尼西亚之所以有“ 火山国”之称， 就是因为它处在太平洋板块、亚洲东部板块和印度洋板块的交界点， 三大板块不断碰撞挤压， 使该地区火山、地震频繁发生。假如是两个坚硬的板块相碰撞， 两个板块的接触带受挤压扭曲变形， 就会形成巨大的山系， 如喜马拉雅山就是在亚欧板块和印度洋板块的挤压下形成的。据测算， 喜马拉雅山的一些地方平均每万年升高20 米到30 米， 至今仍在不断上升。

地球上的这些板块为什么会运动呢？ 板块学说认为， 这主要是地幔深处的热对流现象和海底扩张运动引起的。我们知道， 地球是由地壳、地幔、地核三部分组成的。地核的温度在6 000 摄氏度左右， 地核处的压力巨大。就连地幔的温度也在1 000～3 000 摄氏度之间， 气压在1 300 个大气压左右。地幔物质像铁炉里的铁水一样为火热的浆状物质， 由于它的成分同岩石差不多， 因此称为岩浆。在高温高压作用下， 岩浆呈对流形式的运动。地球表层的板块就像轮船一样都“ 漂浮”在地幔的岩溶液之上。在地幔的对流作用下， 这些板块都能独立运动， 它们主要呈水平方向运动， 总有一天会相遇， 并相互碰撞挤压。当大洋板块和大陆板块碰撞， 大洋板块密度大且重， 就会插到大陆板块下， 在插入碰撞处边缘就形成了深海沟。

板块之间的交接带有三种类型： 生长边界、消亡边界和守恒边界。地幔物质上涌、冷凝、生长出新的洋底岩石圈并添加到两侧分离的板块边缘所在， 称为生长边界。两个相互碰撞穿插消亡的板块， 称为消亡边界， 如喜马拉雅山。两个相互剪切滑动的边界， 称为守恒边界。板块构造学说解释了地震、火山、造山作用的成因， 阐明了地质学中的许多概念， 是地球科学领域中的一场革命。

总之， 板块运动像一只看不见的手， 控制着地球的外貌形态， 让地表以复杂多姿的面貌出现在我们的面前。