大陆真的能漂移吗
2016-12-14吴品颍
吴品颍
摘要:德国科学家魏格纳提出了大陆漂移学说。认为轻的硅铝质大陆漂浮在重的硅镁层洋壳之上,并在其上发生漂移;全球大陆在约2亿年前曾连接成一体,称为联合古大陆或泛大陆,之后泛大陆逐渐破裂、分离和漂移,形成现代海陆的基本格局。主要的证据有大西洋两岸大陆形态相似,被裂离的大陆古气候、古化石特征相似,岩石古地磁相似的证据等。近代海底扩张学说的兴起,使在大陆漂移学说的基础上构成了现代的板块构造学说,而这被认为是地球科学史上的一场革命。
关键词: 大陆漂移;泛大陆;大洋;板块
在上地理课的时候,老师指着地球仪上的非洲和南美洲对大家说道,这两个陆块大约2亿年前是同一个大陆,后来由于某种机制裂开后各自漂移,成了现在隔着大西洋的地貌格局。
大陆真的能漂移吗?课后我和同学进行了激烈的辩论。为了了解这个问题,笔者查找了一些资料,进行了独自的思考和研究,对这个问题有了更深刻的认识,并高兴地将这一知识与同学们进行了分享。
是的,现在我相信,大陆是可以漂移的。
1912年德国科学家魏格纳(Alfred Wegener)指出,在侏罗纪(距今约2亿年)以前,地球上只有一个统一的大陆,称为泛大陆,被一个泛大洋包围。此时泛大陆开始裂开解体,并分开漂移形成目前海陆分布的格局。认为较轻的硅铝质大陆块(大陆地壳)漂浮在下层较重的硅镁质(大洋地壳)上而能位移。实际上,早在公元1620年英国哲学家培根(F.Bacon)和19世纪的德国地理学家洪堡(A.Humboldt)依据对南美洲东岸与非洲西岸形态可以很完美地衔接在一起的特点,就已经提出了类似的思想。
自那以后,科学家经过不断地研究和探索,逐渐认识到大陆漂移(continental drift)的认识可能是真的:
(1)地质学家们经过地质和构造的研究,认为大陆漂移的过程是这样的:
大约在2亿年前,地球上的泛大陆由北极附近一直延至南极,其周围则是统一的泛大洋。此时泛大陆开始解体,北部的劳亚古陆和南部的冈瓦纳古陆开始分裂,中间为特提斯洋。此后,印度洋陆块脱离澳大利亚-南极陆块,南美陆块与非洲陆块分裂;此时的印度洋、大西洋扩张开始。到了新生代,因为印度已北漂到亚欧大陆的南缘,两者发生了碰撞,青藏高原隆起,造成了宏大的喜马拉雅山系,古地中海东部完全消失了;非洲继续向北推进,古地中海西部逐渐缩小到现代规模;欧洲南部被挤压成了阿尔卑斯山系,南、北美洲在向西漂移过程中,它们的前缘受到太平洋地壳的挤压,隆起为科迪勒拉-安第斯山系,同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接。到了6千万年前,已经出现现代大洋和大陆分布的格局雏形。以后,澳大利亚裂离南极北上,阿拉伯板块与非洲板块分离,红海、亚丁湾张开;形成现代大洋和大陆的分布格局。
(2)大陆漂移的证据
而目前认为大陆漂移的主要证据有:①大西洋两岸的非洲西岸与南美洲东岸的形状相似,如果拼接起来,可以成为一个整体,说明过去曾经相连;②南非与南美洲的二叠纪褶皱山系走向相同,地质特征相似,说明曾是同一陆块;③南美、南非、南澳大利亚和印度南部都存有晚古生代冰川,若将它们合并一处,才能解释冰川分布规律;而且在这些冰碛层的含煤地层上,均找到有相似特征的舌羊齿植物化石;且两岸恐龙化石特征也具一致性。证明这些远离的大陆原来是相连的。④岩石古地磁的证据。科学家通过测定已知时代岩石古地磁,进而推算其古地理位置,结果发现一些大陆的古地理位置与现今位置相差较远,证明古大陆曾发生漂移。
相关资料表明,当初魏格纳提出大陆漂移学说时,大多数地质学家是反对的;当时认为存在的主要问题是:①大陆不可能漂浮。花岗岩(大陆壳或上地壳)的熔点比玄武岩(洋壳或下地壳)低,如果地温高至玄武岩岩层熔化并容许大陆漂移的程度,而花岗岩却依然保持固态浮于其上,这不符合物理定律;②大陆能漂移的驱动机制问题。魏格纳认为地球自转的离心力使大陆由高纬度向赤道方向移动,潮汐力同时使其向西漂移;但计算结果证明,其驱动力比所需要的小了好几个数量级,根本不可能推动大陆漂移。
而现在,之所以又认为大陆漂移学说是正确的或又复活了,资料表明是因为,一是20世纪50年代古地磁学进一步证实大陆确实发生过大规模的漂移;二是近代地球物理学的进展揭示了岩石圈下部存在塑性的软流圈。海洋岩石圈密度较低,可以浮在塑性的软流圈之上漂移;三是到20世纪60年代初,引入了海底扩张学说,从而在大陆漂移学说的基础上构成了现代所谓的“板块构造学说”。地质学家认为,板块构造学说的出现是地球科学史上的一场革命。
参考文献:
[1]海陆的起源,李旭旦译,1977年,商务印书馆。
[2]金性春,板块构造学基础,1984,上海科技出版社