由大陆漂移学说引发的思考

陈嘉禾

摘要：二十世纪时期，板块构造学说的产生对地质学发展来说是一场意义重大的学术革命，造成这场革命在全球范围内席卷的源头便是大陆漂移学说的提出。随着声纳、磁力计在地质学界的广泛应用，通过对海底地形、海底磁场极性、岩石年龄的分析为解释了大陆漂移学说中陆地是怎样的移动；大陆漂移学说为研究地球变迁奠定了理论基础。

关键词：大陆漂移学说；起源；支持证据；发展；思考

自从大陆漂移学说这一理论被提出后，便在欧美国家引发了巨大争议。当时，由于人们对地球外层构造特征的认识程度有限，之前的地质构造发展成果难以为大陆漂移学说提供理论依据，因而受到很多学者的质疑和排斥。直到二十世纪中期古地磁学、海洋地质学、深海测深技术的发展，才为大陆漂移学说奠定了坚实基础，从而演化成为如今板块构造学说中的关键组成部分。

一、大陆漂移学说的起源

1912年，德国气象学家魏格纳第一次提出“大陆漂移学说”，后人称为魏格纳猜想，从此由“一张世界地图引发猜想”在欧美地质学界引起激烈的辩论，大多数学者对此都持反对态度。但魏格纳却依旧坚持自己的观点，他跨学术领域，潜心研究古生物、地质等学科知识，并先后两次去格陵兰岛进行实地考察，收集大陆漂移的证据，得出格陵兰岛以每年lm的速度在缓慢漂移。三年后，魏格纳整理出版了《海陆的起源》一书，该书中指出现阶段人们所认识的亚洲、欧洲、美洲、非洲、南极洲级澳大利亚在遥远的古代是一块完整的陆地板块，后来在离心力和潮汐作用下，大约2亿年前，这个完整的板块出现了分离。首先是欧洲、非洲和美洲从这个板块中分裂出去，从而产生了大西洋：其次是两块面积较小的板块则一直漂移到了地球的最南部，分别为南极洲和澳大利亚，因此产生了印度洋。魏格纳在书中全面论述了自己对岩石板块的研究，而这个不被接受的假说就是大陆漂移学说。

二、大陆漂移学说支持证据

1、大陆边缘吻合证据

魏格纳反复研究琢磨世界地图，发现南美洲大陆西岸与非洲大陆东岸的边缘部分可以近乎完美拼接在一起。之后，通过对这两块大陆两岸岩层的进一步研究，南美洲海岸岩层与非洲对应拼接出的巖层相互吻合，成为证明这两块大陆是一个整体提供了依据。

2、岩石构成证据

魏格纳通过地质结构研究结果可以发现，美洲阿巴拉契亚山脉与欧洲北部的纳维亚山脉、苏格兰山脉以及爱尔兰山脉均在地层、岩石、构造上具备一定相似性，而且这些相近的岩石年龄都在2亿年以上，推断它们属于同源山脉。同理研究，相关资料表明位于南非地区的开普山与布宜诺斯艾利斯山也属于相同情况，由此可以证明美洲、欧洲及非洲等板块在遥远的某个时期属于一个整体。

3、古生物化石证据

魏格纳收集古生物科学成果证明泛大陆的存在。在两亿年前，中龙属于一种生活在陆地淡水沼泽环境中的爬虫类生物，从生物和地理角度上来讲，其不可能穿越大洋，并且收集当时的地质学家们发现位于大西洋两侧的南非和南美洲都有这种生物化石出现，推测中龙生活在同一块陆地上。同理推出，与之相似的还有舌羊齿植物，这种植物的种子就算借助强风也难以横跨大洋，但研究学者却在非洲、澳洲、南极洲等多个陆地板块中发现这种植物的化石，魏格纳用自己扎实的气象学理论，论证含有蕨类化石的岩石曾经是合在一起的，且位于赤道附近，更进一步证明地球大陆曾经是一个相连的整体，并发生大陆的漂移。

4、古磁场证据

倘若依照魏格纳的学说理论将南美洲、南极洲、澳洲、非洲等板块在空间想象上进行连接，其古地磁应具有一定相似性。而魏格纳通过查阅古地磁资料可以看出在同一地质阶段，各个大陆古地磁位置基本接近，并且它们的磁极移动路线也大致可以重叠，这更加印证了大陆漂移学说的正确性。

三、大陆漂移理论渐进发展

魏格纳的大陆漂移学说理论依据是大陆边缘的吻合性、以及古生物、古气象、古地质等现象及结论推论在二叠纪时地球是一个巨大的陆地，质地较轻的固态硅铝层陆地漂浮在粘性大的液态硅镁层上，进入到中生代，硅铝层质地的大陆受到地球自转、日月潮汐等不同力量的影响，开始破裂、分离，但是什么原因导致板块运动到目前的位置呢？

1、海底扩张说

伴随德国科考船发现大西洋中间存在很长的裂谷一洋中脊，又搅动沉寂近半个世纪的大陆漂移说。20世纪60年代美国科学家提出“海底扩张说”理论，这个理论的依据一是利用声纳技术绘制出海底地形图，发现大规模的洋中脊、深海海沟；二是利用磁力计得到海底地磁图，发现洋中脊两侧的条状分布的岩石具有相同磁性方向；三是洋中脊中部有牙膏状岩石，即地幔熔融物质在不断涌出；四是通过钻孔取样，发现远离洋中脊的岩石的年龄越老，也就是说地幔中的岩浆上涌从洋中脊的裂缝中喷出到海底后降温凝结，变成新的洋壳，把洋中脊上的老洋壳往两侧推移出去，地幔这种不间断运动，不断产生的新洋壳，造成海底扩张，推算海底的扩张以洋中脊为轴，向两侧扩张，太平洋的扩张速率为每年5～7厘米，大西洋的扩张速率为每年1～2厘米，大陆是附着在洋壳上移动，这就解释了大陆漂移说的内在动力，弥补大陆漂移学说的理论依据。

2、板块构造学说

加拿大科学家威尔荪提出破碎的岩石圈就像破裂的鸡蛋壳，边缘呈不规则锯齿状的大陆块，称为板块，这些板块可以小心地拼接起来，板块上既可以有陆地也可以有海洋或者只有其一。威尔荪就把大陆漂移说、海地扩张说、地球板块说综合后提出了板块构造理论。板块构造学说阐述地球岩石圈板块在地幔对流作用下不断缓慢移动的地质理论，揭示地球各板块的形成、运动和消减的规律。1968年法国地质学家们深入研究地幔深处，发现存在的热对流以及海底存在的扩张运动，认为地壳、地幔、地核是构成地球的三大主要部分，地核温度通常保持在6000℃左右，地幔温度通常处于1000-3000℃范围内，地幔中的浆状物质如同铁炉中的铁水一般，将其命名为岩浆，岩浆在高温高压环境下可以发生对流。而地球表面不规则的破碎板块便如同船只般飘荡在地幔岩浆上。借助岩浆的对流运动，板块便出现漂移，在漂移过程中板块相遇便会发生挤压、碰撞、分离，一般都是在水平方向上移动，这种在不同大小的板块之间相互作用有三种形式，第一种是相背运动，称为分离：第二种是板块间相向运动，称为汇聚；第三种是平行相切运动，称为滑动。

特征各异的板块边界，按照相互运动形式分为三种边界：分离型边界、汇聚型边界、转换型边界。其中分离型边界是指地幔物质经过上涌、冷凝后形成新的位于洋中脊两侧边缘的洋底岩石圈，比如马里亚纳海沟。汇聚型边界是指两个碰撞穿插消亡的板块，比如两个大洋板块在海沟相撞，密度大的板块向下俯冲回到地幔，碰撞处演变为深海沟；两个大陆板块相撞，挤压出现褶皱隆起形成山脉，喜马拉雅山便是属于此列；大洋板块与大陆相撞，密度较大、位置较低的大洋板块俯冲到大陆下面，形成沿着大陆边缘的隆起及火山山脉，智利海沟和安第斯山脉就是这样形成的。转换型边界则是指两个板块反向平行移动，互相剪切活动，岩石圈既不生长也不消亡，比如形成地壳断层。不论运动形式差异，但驱动板块发生位移的力量来自于地幔中大规模岩浆的对流运动产生的能量。

板块构造学说解释了大陆漂移、海底扩张的原因，对地球各种自然灾害的发生提供原因解释，如地震、火山等发生，同时还能够阐述地质研究中的很多理论概念，对地质学后续的研究和发展来说意义重大。

四、未来地球变迁的思考

大多数科学家认同地幔中的对流是通过受热物质的运动进行能量的传递。而对于地幔中对流圈是怎样出现的，按照能量守恒定律，对流运动中能量是否会递减，直到停止？在大洋中存在大规模的海沟、洋中脊，随着板块间不停歇的运动，海水是否会源源不断进入地幔，地幔是否温度会降下低？或者海水量减少？其他悬存的问题涉及到对流运动或板块之间的关系，比如东非大裂谷是否会称为非洲大陆分裂的边界？关注地球变迁的蛛丝马迹，借用一句话“像外行一样思考，像专家一样实践。”

结语：总之，在深入阅读和探索大陆漂移学说的过程中，除了知识上的收获外，我更是产生了心灵上的触动。魏格纳用他那短暂的一生造就了大陆漂移学说这一伟大财富，但他的这个伟大理论却是在其逝世后近半个世纪才得到广大学者的认可。其实，在地质学发展过程中，还有很多如同魏格纳一样的优秀科学家，他们的生命可能是短暂的，但他们留下的光芒却足以给后代照亮几百年甚至几千年的光明道路。