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大陸漂移解釋地殼運動和海陸分佈、演變的學說。大陸彼此之間以及大陸相對於大洋盆地間的大規模水平運動,稱為大陸漂移。大陸漂移說認為,地球上所有大陸在中生代以前曾經是統一的巨大陸塊,稱之為泛大陸或聯合古陸,中生代開始,泛大陸分裂並漂移,逐漸達到現在的位置。大陸漂移的動力機制與地球自轉的兩種分力有關:向西漂移的潮汐力和指向赤道的離極力。較輕硅鋁質的大陸塊漂浮在較重的黏性的硅鎂層之上,由於潮汐力和離極力的作用使泛大陸破裂並與硅鎂層分離,而向西、向赤道作大規模水平漂移。

大陸漂移大陸漂移
 

1 大陸漂移 -大陸漂移

的設想早在19世紀初就出現了,最初的提出是為了解釋大西洋兩岸明顯的對應性。直到1915年,德國氣象學家阿爾弗雷德·魏格納(Alfred Wegener)的《大陸和海洋的形成》問世,才作為一個科學假說受到廣泛重視。在這本不朽的著作中,魏格納根據擬合大陸的外形、古氣候學、古生物學、地質學、古地極遷移等大量證據,提出中生代地球表面存在一個泛大陸(Pangea),這個超極大陸後來分裂,經過二億多年的漂移形成現在的海洋和陸地。

由於當時受對地球內部構造和動力學的知識局限,大陸漂移和動力學機製得不到物理學上的支持。魏格納學說的不幸遭遇在於他倡導大陸漂移的同時卻認為大洋底的穩定。直到他去世的20年後,拋棄洋底穩定不動的海底擴張學說提出,人們對大陸漂移的興趣又復萌了。

早期的世界地圖已清楚地表明非洲和南美洲相對海岸線的「鋸齒狀擬合」。遠在1801年,洪堡(A.Humboldt)及其同時代的著名科學家們已經提出,大西洋兩岸的海岸線和岩石都很相似。魏格納首先提出,應該用深海中的大陸坡邊緣進行大陸擬合。凱里(S.W.Carey )證明,兩個大陸的外形在海面以下2000米等深線幾乎完全可以擬合。布拉德(E.Bullard)等人藉助計算機計算,發現無論用1000米或2000米等深線擬合的結果差別不大。復原擬合工作證明,各大陸可以通過復原形成一個超級大陸,即魏格納所命名的「泛大陸」。泛大陸是由岡瓦納大陸(南方各大陸加上印度)和勞亞大陸(北美和歐亞)組成的複合古大陸。

2 大陸漂移 -魏格納首次提出大陸漂移觀點時

,許多證據來自他對古氣候的研究。他注意到,各大陸上存在某一地質時期形成的岩石類型出現在現代條件下不該出現的地區:如在極地區分佈有古珊瑚礁和熱帶植物化石;而在赤道地區發現有古代的冰層。運用將今論古的原則,魏格納把冰川活動的中心放在當時的旋轉極附近,而珊瑚礁和蒸發岩分佈的地帶放在赤道附近,用這種方法確定了各大陸當時的古緯度。對古緯度和現代緯度的比較,魏格納得出了大陸漂移的結論。

魏格納認為,大陸漂移對現代由海洋分隔的各大陸上動物群和植物群的顯著相似性提供了最好的解釋。使魏格納和以後的調查者們獲得深刻印象的一些例子有:南美和非洲都能見到的具有類似蠑螈的骨骼構造的淡水爬行動物中龍(Mesosaurus),它不可能游過大洋;大西洋兩岸的古生代海相無脊椎動物化石組合很相似;南極洲三疊系中有許多陸生爬行動物的化石在其它大陸上同樣存在;二疊紀舌羊齒植物群(一個獨特的植物組合)的種子蕨化石,見於南方的各個大陸和印度。古生物學的證據曾引起過人們眾說紛紜的爭論,迪茨(R.S.Dietz)在1967年就人們爭論的證據發表了一篇評論,其中有霍爾登(J.C.Holden)所作的若干饒有趣味的圖群。

如今,這些爭論都已是歷史的陳跡,從這裡我們可以見到,以舊框架收集新事實只是徒勞,用舊理論去解釋事實又往往導致荒謬。

南美、非洲、印度和澳大利亞的地層兩兩相似,使魏格納獲得了深刻的印象。大西洋兩岸所共有的地質現象更加證明這兩塊大陸曾經是連在一起的。

在北大西洋兩岸的兩塊大陸,有一條非常重大的古山系,被稱為加里東山脈。如今在大西洋東岸的挪威看到的是山系的西段,這條山系通過愛爾蘭以後似乎淹沒在大西洋下。可是在加拿大的紐芬蘭則有一個古山系彷彿從大西洋里爬上來,它和歐洲的加里東山脈有許多相同之處。這個在北美出現的山系被稱之為老阿巴拉契亞山脈。魏格納認為北美的阿巴拉契亞山脈曾一度和歐洲的加里東山脈相連。如果把大陸拼合在一起,就形成一條連續的山系。

岩石中含有磁性礦物,在地球磁場的影響下,岩石形成時就受到磁化,從而保存了它們形成時間和地點的地球磁場方向的古地磁記錄。通過對岩石所記錄的古磁場的傾向和傾角的測量,可以計算岩石形成時地球磁極的位置。

人們從各個大陸不同時代的地層里測出幾千個古磁極的位置,連接任一大陸不同時期的古磁極的線,就是那個大陸的視極移曲線。將各大陸視極移曲線比較,調整的結果表明,在2億年前的所有大陸曾是一塊共同的大陸——泛大陸。

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