S03E50沧海桑田：从大陆漂移到板块构造

墨卡托

墨卡托绘制的世界地图

1620年，英国哲学家培根在《新工具》一书中指出，这种吻合现象不大可能是偶然的巧合，但为什么会如此，培根没有进行进一步的解释。1658年，法国人普雷赛在论文中提出，大西洋两侧的大陆是在诺亚大洪水时才分开的。1800年，一人一座科学院的洪堡也提出了相似的推测，他认为，大西洋原先是波浪宽的一条大河，诺亚方舟曾经行驶其中。1858年，法国地理学家安东尼奥-斯尼德-佩利格里尼的理论，首次使人们得以接近真相。他根据大西洋两边大陆的生物、古生物的亲缘关系，推测大西洋是由大陆漂移形成的。他在《地球形成及其奥秘》一书中，解释欧洲和北美洲的煤层中距今3亿年的植物化石为什么如此相同时，还专门绘制了示意图，来说明大西洋两岸的这两块大陆，当时正好可以拼合在一起。

到了19世纪末，达尔文的次子、英国天文学家乔治-达尔文与费希尔共同提出了月球来自地球的假设，他们认为，月球原先是太平洋中的一块陆地，由于地球旋转的离心力，或是被经过的星球所吸引从而离开地球。1882年，费希尔进一步提出，在地壳一部分离开地球形成月球之后，地壳重新调整位置，大陆发生了大规模的水平运动。

至此我们已经看出，大陆漂移的学说其实早在魏格纳之前便已经萌发。而第一个从科学上对大陆漂移进行论证的人则是奥地利地质学家修斯。19世纪末，修斯在《地球的面貌》一书中指出，南半球各大陆按陆层的相似性，可以拼合为一个以印非大陆为核心的巨大的冈瓦纳古陆。而位于南方的冈瓦纳古陆和北面的欧亚大陆之间的，则是特提斯洋。

修斯

就在地质学家纷纷对地球面貌轮廓的演进做出猜想的时期，人类社会也在发生着重大变革。19世纪末20世纪初，自由资本主义开始向垄断资本主义发展，为了掠夺原材料和扩大市场，大批探险队和科学考察队深入到世界各地，收集了大批新的地质、地理资料，这些新资料进一步动摇了大陆固定论的基础。

但我们都清楚的是，真理的被接受总要经历一个曲折的过程。事实上，有一个现象在大航海之后就开始被人们发现了，那就是一些被海洋相隔的大陆上，不论是现有的生物之间，还是古生物之间，有着普遍的亲缘关系。虽然在19世纪中期，已经有人比如前面说到的佩利格里尼，借此认为大陆是漂移的，但到上世纪初时，解释这一现象的处于统治地位的理论仍是“陆桥说”，该理论认为，在地质历史时期，两大陆间有过狭长的陆地的连接，这被称为“陆桥”，生物可以通过它来实现迁移或传播，后来陆桥沉没了，两大陆才被海洋隔开。

巴拿马地峡陆桥

可以说，陆桥说确实有着一定的说服力。比如说，在石炭纪至二叠纪时期，也就是距今3.55亿年-2.5亿年前，地球上的古生物属于两个主要的类群，一是“大羽羊齿类”，分布于欧亚大陆。另一大类则是“舌羊齿类”，分布于印度、非洲和南半球诸大陆。对于舌羊齿类生物来说，它们是陆生植物，难以逾越万里大洋从一个大陆迁移到另一个大陆。而另一方面，舌羊齿类的分布又是如此广泛，于是对此，人们只能用石炭纪、二叠纪存在着陆地的连接来说明。另外，在二叠纪、三叠纪时期，爬行动物的全球性分布，也可以用陆桥说来解释。根据统计，人们还推测出了地球上当时存在的大规模陆桥，比如说澳大利亚-印度-马达加斯加-非洲之间的陆桥、非洲-南美洲之间的陆桥，以及欧洲-北美洲之间的陆桥。

毫无疑问，陆桥说维护了传统的大陆固定观念，所以得到了人们的广泛认可。而陆桥说拥护者则企图从生物、古生物的亲缘关系，来寻找地球上存在过的各个陆桥。但是事与愿违，人们工作得越深入，就发现陆桥说的漏洞越多，而随着新发现的不断出现，陆桥说遭到了前所未有的挑战。比如胡安-费尔南德斯群岛的植物区系与邻近的南美大陆植物区系间没有亲缘关系，却与被海洋相隔很远的火地岛、南极洲、新西兰与太平洋诸岛的区系有亲缘关系。类似的情况还有很多，这种现象显然很难用陆桥说来解释。

同时，人们寻找陆桥也遭遇了困难。我们知道，大陆地壳以花岗岩质为主，海洋地壳以玄武岩质为主，两者的质地本就不同，那么如果陆桥确实存在过而后来沉入海底的话，按理说，应该很容易被找到才是。再者，如果存在过长达几百、几千公里的陆桥，后来竟完完全全被海洋淹没，这也是不可思议的。虽然在海洋中存在着洋中脊，这些海底山脉很有可能是陆桥的候选，但它们都是与海岸线平行而不是垂直的，所以洋中脊显然也不可能是曾经的陆桥。看来，要想解释两大陆生物、古生物的相似性，用大陆漂移的理论来解释，就顺理成章多了。

全球洋中脊

对陆桥说更为致命的打击，则是相隔很远的两大陆的古气候、地层、构造、岩相等方面的相似性、连续性现象，这些就更不是陆桥说所能解释的。动物有脚可以自己走，但就算有陆桥，地层与岩石自己是绝对走不过去的，这就进一步促进了大陆漂移思想的发展。比如说人们发现，在北半球，没有石炭纪、二叠纪的冰川遗迹，而且植物化石证据显示，在这一时期中，热带气候在北半球占据优势。但在南半球，却普遍存在着石炭纪、二叠纪的冰川遗迹，而在非洲和印度，冰川遗迹甚至靠近了赤道。所以，如果大陆从来没有漂移过的话，那么在石炭纪、二叠纪这一历史时期中，北半球是热带气候占优，而南半球则几乎被冰川覆盖，这显然是不可能的。但是，如果南半球的陆地曾聚合在一起，后来才漂移开来，这样一来，南半球的冰川范围就不会大得那样匪夷所思了。更令人惊讶的则是，印度的石炭纪、二叠纪的冰川还不是来自北部的喜马拉雅山区，而是来自印度南部现在属于热带的平坦地区，这就说明，这些冰川来源一定是当年的地球高纬度地区。于是人们推断，在石炭纪、二叠纪时期，南半球的大陆以南极为中心聚合在一起。

至此，陆桥说可以算是被推翻了。同样遭遇挑战的还有“地球冷缩说”。

1852年，法国地质学家博蒙提出了地球冷缩说。该学说认为，地壳因冷却而产生收缩，于是便在地球表面形成了褶皱山脉。该学说曾得到了普遍承认，并用来解释地球的基本面貌。不过，虽然冷缩说论证了地壳因冷却而发生水平运动的可能性，但却在根本上否定了地壳大规模水平运动的可能性。乍一看，冷缩说是很有道理的，但在上世纪初，致命一击也到来了。上世纪初，意大利与瑞士间开凿辛普朗隧道，隧道的开掘，为人们清楚地揭示了阿尔卑斯山的、形成于第三纪时期的强烈的褶皱地层剖面。计算显示，仅仅是冷缩形成阿尔卑斯山的第三纪褶皱，整个地壳就需要降温2400℃，就更别提那些更大、更古老的褶皱了。可见，如果这些褶皱真的是冷缩形成的话，那么远古地球的温度估计快赶上太阳了，这不疯了么。同时，1905年，英国人乔利发现了地壳岩石中的放射性元素，大量放射性元素所放出的大量热，会大大抵消地壳向太空的散热，可见，要想使地壳冷却，地球自己首先不答应，这就使得地球因冷却而收缩的说法行不通了。

辛普朗隧道

至此，陆桥说和冷缩说的纷纷倒闭，就彻底动摇了大陆固定的基础。不过，要想让魏格纳横空出世，人类还需要一次助攻，这次助攻来自于美国地质学家克劳伦斯-爱德华-达顿。

1889年，达顿创立了“地壳均衡说”，该理论认为，海陆物质成分不同、比重不同，陆地比重比海洋地壳小，所以，大陆就好像一个漂浮在整个海洋地壳上的浮体。通常情况下，大陆的重力和浮力相等，大陆处于平衡状态，不会上下运动，所以称之为“地壳均衡说”。可见，地壳均衡实际上是大陆漂移的物理学术语，因为大陆既然只是处于平衡状态的浮体，那么当受到外力作用时，自然可以运动，而且不仅有垂直运动，还可以有水平运动。由此，地壳均衡说的产生，就成为了大陆漂移说的基础。

所有的铺垫都已经完成后，时代需要一个人来发出振聋发聩的一声呐喊了，魏格纳闪亮登场了。

魏格纳

1912年，魏格纳发表了他的理论，1915年，他又全面系统地阐述了这个新理论。他认为，在地质历史上的古生代，也就是距今约5.7亿年至2.3亿年前，全地球只有一块巨大的陆地，魏格纳将其命名为“联合古陆”，在古陆的周围，则是汪洋大海。从中生代开始，也就是距今约2.5亿年前，联合古陆开始分裂、漂移，逐渐成为了现在的几个大陆和无数岛屿，原始大洋则被分割成了几个大洋和若干小海。

现在我们津津乐道于魏格纳躺在病床上发现大陆漂移的故事，但事实上，在20世纪初，魏格纳也并非第一个提出大陆漂移说的人。1908年，美国人贝克曾提出，两亿年前，所有大陆曾围绕南极大陆联结在一起。1910年，美国人泰勒也曾发表了一系列论述大陆水平漂移的论文，他推断，亚洲曾从赤道向北漂移，而美洲则向西漂移过。不过，虽然贝克与泰勒都提出过大陆漂移的学说，但是对大陆漂移理论进行坚持不懈工作、全面系统总结，并出版专著的，唯有魏格纳，所以今天，我们公认魏格纳是大陆漂移说的创始人。

老魏不仅是位思想敏捷、富于创新的人，而且更是位脚踏实地、不畏艰险的人。虽然现在我们把魏格纳视作现代地质学的旗手，但实际上，他并非地质学家，而是一位气象学家。他在大气动力学、热力学、大气折射、云的光学现象、声波以及地球物理仪器等领域，有着杰出的贡献。1906年，魏格纳先后两次远赴格陵兰探险，考察极地气团与冰川。1910年，在一次偶然阅读世界地图时，他被大西洋两岸的相似性所吸引，感到南美东海岸与非洲西海岸一凹一凸互相对应，似乎可以完美地拼接到一起。1911年，魏格纳偶然在一些文献中看到一种根据古生物分布情况的比较，而认为巴西与非洲之间曾经连接的论述。这引发了他极大的兴趣，并毅然决定转行研究地质学问题，他开始寻求证据，力图发展大陆漂移思想。1912年1月6日，魏格纳在法兰克福地质协会上做了题为《根据地球物理学论地壳轮廓的形成》的演讲，4天后的10日，又在马尔堡科学协会做了题为《大陆的水平位移》的演讲。这两篇演讲稿便是魏格纳关于大陆漂移的科学假设。

身在格陵兰的魏格纳

1914年，魏格纳应征入伍参加第一次世界大战，但即便是在战争中，他也仍然念念不忘大陆漂移问题。1915年，魏格纳在战斗中受重伤，塞翁失马焉知非福，魏格纳利用休假的机会，开始广泛收集资料，全面系统地论证自己的新学说。同年，他出版了《海陆的起源》一书，这是地质学史上划时代的一部著作，从此，地质学掀开了新的一页。

魏格纳的大陆漂移说一经出现，便震动了整个地球科学界，同时也引起了广泛的研究和争论。《海陆的起源》第一版问世后，先后出了三个修订版，而1922年的版本，更是被翻译成英语、法语、西班牙语、瑞典语、俄语、日语、汉语等多种文字，从而将大陆漂移说播撒到了全世界，为魏格纳吸引了大批粉丝。1926年，首届大陆漂移学说讨论会于纽约举办，会上14个主要发言人中，有5人赞同、7人反对、2人有保留地支持，双方势均力敌，争论十分激烈。但魏格纳对自己的学说充满信心，为寻找美洲离开欧洲漂移的直接证据，1929年后，魏格纳又先后两次领导探险队深入格陵兰探险，测量格陵兰经度。1930年11月1日，这天是魏格纳50岁的生日，他由格陵兰营地出发前往西海岸，但从此便再也没有了消息。他在格陵兰荒凉的冰原上的第4次考察中遇难，为科学献出了自己的生命。

我们知道，所有的新学说，不论好坏，都有一个共同点，那就是不同于流行在当时的传统观点，所以也必然会遭到传统力量的反对。毕竟依据习惯势力，采取否定态度来反对新观点、新理论，对任何人来说都是相对容易的。大陆漂移说也一样，在魏格纳意外牺牲后，看似已是强弩之末的大陆论迎来了回光返照的时刻，开始了强大的反扑，这使得新的大陆漂移理论在上世纪30,40年代沉寂了下来。

确实，魏格纳为论证大陆漂移说搜集了不少证据，但是后来人们发现，这些证据中有说服力的并不多，有些证据可以有着不同的解释。比如说，当时人们还没有得到大陆水平运动的直接证据，魏格纳所测到的格陵兰离开欧洲向西漂移的数据，固然可以支持大陆漂移，但同时也被认为是观测误差所允许的范围内。更有甚者，魏格纳为解释某些现象所提出的理论有时又是矛盾的。也就是说，魏格纳虽然极力搜寻着证据，但却在无意中为对手的攻击埋下了隐患。比如说，魏格纳在漂移的物理机制上的有关解释就有着明显的矛盾。他认为大陆漂移就像船在水中航行一样，不断冲开海洋地壳前进，这显然是说大陆地壳的刚性要比海洋地壳大得多。但另一方面他又认为，纵贯南北美洲西部、南北向的巨大的科迪勒拉山系，是美洲大陆向西漂移，遇到太平洋地壳的阻挡挤压而形成的，可见，这里魏格纳的观点又变成了大陆地壳的刚性要比海洋地壳小。这显然是无法自圆其说的。

科迪勒拉山系

另外，魏格纳对“大陆漂移的动力”这一问题，也没有给出令人信服的解释。他曾对离极向赤漂移力寄予厚望，所谓的离极向赤漂移力，是指在地球自转离心力的纬度差异下产生的一种力，但地球物理学家计算这个力很小，根本不可能引起大陆大规模的漂移。魏格纳还想到了由东向西的潮汐力，但在定量上也经不起考验。当时英国地球物理学权威杰弗里斯就这样评价魏格纳的大陆漂移说，说它：定量不够，定性不当，我们所需了解的，他什么也没有说明。虽说杰弗里斯的评价未免武断，但着实有着一定的道理。除此之外，还有些科学家虽然在自己的学科中被迫接受有关证据，但却又引用其他学科的证据来反对。也有人干脆不管三七二十一，不提出任何理由，老子就是全盘否定。

就这样，由于魏格纳学说自身存在的缺点以及一些权威、同行们的反对，在很长一段时间内，人们心中就产生了这样一个印象，那就是似乎魏格纳所提出的的证据都是错误的，大陆漂移纯粹是虚构的。而在种种评价中，首届大陆漂移学说讨论会主席，荷兰地质学家瓦特舒特在《关于提交会议的论文的评述》中的评价，还是比较中肯和客观的，他认为，大陆漂移学说资料不足，某些论点不肯定，但总的来说，不能说它毫无根据，而且大陆漂移说在解释古生物分布之谜方面比陆桥说要好，在解释大西洋两岸地质对比等方面，也比其他学说似乎更可取。而至于大西洋两岸海岸的相似性，瓦特舒特指出，大规模位移之后，虽然我们不能期待完完全全的吻合，但形状大体是相似的，并且实际上保存了下来。一些反对者认为，魏格纳的大陆漂移说仅限于地球史的近期，对于此，瓦特舒特认为，在遥远的远古时代，可能有也可能没有发生大规模的大陆漂移，但至少，魏格纳讨论了大陆的历史。

总之，不论如何，在没有新的肯定或否定的证据发现之前，学术界对这一问题的争论已经失去了兴趣，不论是曾经那些狂热的拥护者，还是激烈的反对者，似乎人们都不甘心以自己的声誉冒险去发表关于大陆漂移的长篇大论的文章，广大地球科学家各自保留自己的观点，又开始全神贯注忙乎自己的事情去了。

不过，这世上总有不信邪的人存在，魏格纳虽然牺牲了，大陆漂移说虽然沉寂了，但仍有少数地质学家坚持坚持这一观点。这是因为，地质学家们清楚地认识到，地质现象是十分复杂的，所以，他们习惯于用现实主义的地质归纳法，由现存的构造形迹来追溯古代的构造运动。与地质学家相对的则是物理学家，物理学家擅长使用的是演绎法，也就是用已有的定律、公式，来推论、解释复杂的地球现象，对此，地质学家是不以为然的。地质学家认为，地球物理学家们仅仅因为机制、动力没有解决，就根本否定大陆漂移存在的做法是狭隘的。他们相信，机制和动力问题将来会解决的，这一点我们暂且不管留给后来人，但仅仅从我们目前的地质证据出发，大陆漂移是无法否定的。

比如说，南非人杜托伊特就从南半球各大陆石炭纪、二叠纪的冰川遗迹，以及地层的相似性与连续性出发，坚持大陆漂移理论。不过，很多支持者其实也和杜托伊特一样，从证据出发坚信大陆漂移，但却并不能给予魏格纳以根本上的帮助。而在零星的支持者中，有一个重量级人物，这便是英国英国地质学家霍姆斯。事实上，就在魏格纳牺牲的前一年，霍姆斯便提出了足以挽救大陆漂移说的理论。1928年，霍姆斯发表《放射性活动与地球运动》一文，在这篇文章中，他提出了“地幔对流说”，这一学说更合理地解释了大陆漂移机制问题。霍姆斯认为，岩石中普遍含有放射性物质，其释放的能量几乎全部变成热能。而地幔内只需要含有1/700的放射性物质，便能使地幔保持可塑性，使其有发生对流的可能。霍姆斯解释道，在对流的早期阶段，上升的地幔流朝原始大陆的中心部分上升，然后分成两股向两边流动，最终把大陆扯破，并牵引两大陆不断分离漂移。而当前进中的地幔流碰到从对面来的另一股地幔流时，就会转向下流，此时，大陆漂移就会告一段落。地幔对流说认为，大陆漂移并不像船冲开海水航行一样，而是流动的地幔物质带着大陆前进，这就解决了魏格纳碰到的矛盾。不过，由于当时的人们还无法了解地幔情况，所以地幔对流说在无法肯定也无法否定的情况下，也仅仅是作为一个假设而留在霍姆斯自己撰写的教科书中。而在强大的传统压力下，霍姆斯自己也是万分谨慎，所以在教科书的结尾他又特别申明：此类纯属臆想的概念，特为适应需要而设，在其取得独立的证据支持之前，不可能有什么科学价值。所以就这样，魏格纳至死也不知道这个地幔对流。

霍姆斯

地幔对流

可见，在上世纪30,40年代，大陆漂移说走进这样一个尴尬的死胡同，支持者们要么绝对支持，但却拿不出说服整个学术界的证据。要么有可能拿出了改变大陆漂移说命运的理论、支持大陆漂移说的证据，但却不敢说。人们似乎都有着自己的小算盘，抑或说是苦衷，这都可以理解，毕竟没有经过风浪检验的真理，那就是耍流氓，比如说某些人说话，说完了之后就有一堆人起哄说，这就是真理，我们要跟着走啊，要坚持各种自信啊，坚定不移的，以下省略一万字。

说到这儿，我们就不得不提我国科学家的贡献了。就在大陆漂移说沉寂下来之时，中国地质学界的主流却不是大陆固定论，而是活动论。首先应该提到的便是李四光，以及他的修斯-泰勒-李四光大陆漂移体系。在争论最激烈的1926年，李四光发表了他的地质力学论文《地球表面形象变迁之主因》，继承和发展了修斯和泰勒的学术路线，并在这一领域做了大量工作，终于在40年代创立了地质力学，形成了修斯-泰勒-李四光体系。这一体系的特点是继承、发扬现实主义地质归纳法，用区域构造形迹的综合研究，追溯地壳构造运动，确定大陆水平运动的存在及其方向。

李四光

除了李四光之外，同时期，我国还有不少地质学家坚持大陆漂移说。比如在上世纪30年代，我国古生物学家赵金科与美国地质学家葛利普创立了“极控学说”。葛利普以魏格纳的联合古陆为基础，编制了一张寒武纪古地理图，他发现，如果将联合古陆放在地球的一极，那么寒武纪的地槽将围绕地极作同心圆分布。1936年，赵金科在《震旦纪地槽与泛大陆概念》一文中，详细对比了全球震旦纪，同样发现，在联合古陆的背景下，震旦纪地槽也做同心圆分布。如此看来，在震旦纪与寒武纪时期，也就是距今6.2亿-4.85亿年前，全球很多大陆确实曾连接为一体。

除了李四光与赵金科之外，支持大陆漂移说的我国科学家还有黄汲清与章士钊等人。黄汲清以大陆漂移观点，阐述了他的大地构造基本理论，并用以解释地球上的个别构造形成于大陆的水平位移。而章士钊则认为，环太平洋大陆块向大洋的水平运动，形成了环太平洋造山带。

总之，正是他们，不仅成为大陆漂移理论的地质学方面的支持者，也在大陆漂移理论普遍被学术界抛弃时，成为了最有力的坚持者，使得大陆漂移理论没有销声匿迹。

当然了，坚持是坚持，大陆漂移说要想真正登堂入室，还需要更为有说服力的证据出现。正所谓，一个理论的命运它自己不能预料，这既要靠自我奋斗，更要考虑到历史的进程。几十年来，自我奋斗是足够了，魏格纳都奋斗牺牲了，现在就要静静等待历史进程的到来。好在，这一等待并不漫长。

上世纪40年代，英国物理学家布莱克特提出了有关太阳和地球等行星的磁场成因理论，为了验证他的理论，布莱克特花费数年时间，研制成了可测准至1/1000万高斯磁场强度的精密地磁仪，这套仪器为测定岩石中微弱的“热剩磁”提供了可能。所谓的热剩磁，是岩浆中的磁性产物在冷却过程中，达到一定温度后，磁性矿物中的磁分子便顺着地球磁场磁力线方向，排列成为永久磁石状态的现象。1957年，布莱克特发现，在不同地质时期中，地磁极是在移动的。移动就移动，这不要紧，但是接下来发生的事情就有点匪夷所思了，布莱克特根据欧洲的岩石标本测定的磁化方向，以及北美标本测定的磁化方向，分别画出了磁极的移动轨迹，由轨迹可以明显地看出，欧洲和北美岩石标本所记录的地磁极移动轨迹并不重合，彼此存在着有规律的偏差。由于地磁场的主要部分为偶极磁场，这是确定无疑的，所以根本不可能在地球上同时存在着两对地磁极。那么该如何解释这一现象呢？布莱克特认为，原因很简单，那就是北美大陆相对于欧洲大陆，曾向西移动了30°。于是，布莱克特将现在的北美相对欧洲向东旋转了30°，结果果然地磁极移动轨迹在两处变得一致了。这就等于告诉我们，在地质历史的某个时期，大西洋并不存在，欧洲、北美是连在一起的，两大洲现在的分离，是后来大陆发生大规模相对水平位移而造成的，这种现象在南美洲和非洲也相似。有了这个有力的论据，大陆漂移说感慨道：我胡汉三又回来了。

同时，上世纪40年代以后，由于发现海洋是地球上最大的连续矿体，所以激起了人们对洋底探索的热情。海洋探索技术中出现了深海钻探、海底打捞等工程技术，以及声呐、海洋重力、地磁、地热测量仪等先进装备，在这些新技术的辅助下，人类开展了一系列大规模的国际地球科学考察计划。由此，洋底资料迅速丰富起来，出现了一系列重大发现，推动了复兴后的大陆漂移说飞速发展起来。这其中主要有四个方面，关于这四个方面比较复杂，我就简单说一下，相信各位老板们听到名字，估计就明白了它对大陆漂移说的意义何在了。

一是海底地貌。这主要包括四大发现：洋中脊、深海沟、断错带以及海底平顶山。当然了，这其中的洋中脊与海底平顶山其实早就被发现了，所谓的海底平顶山，其实就是山顶被海浪侵蚀平整的海底古火山锥。不过在这一时期，由于新技术的上马，人们对海底的整体样貌有了更深入也更详细的了解，人们发现，洋中脊绵延各大洋长达几万公里，深海沟和洋中脊大致平行，断错带垂直切割洋中脊，海底平顶山则按年代顺序，在垂直洋中脊的方向上排列成行。也就是说，深海沟与洋中脊是平行的，断错带与平顶山则是平行的。这些新发现无疑动摇了地质学的基础。

海底平顶山

第二大方面是海底地磁条带。简单来说，所谓的海底地磁条带就是指，岩石磁极在同一地层中的水平方向上十分稳定，但不同地层中的磁极方向却不同。可见，这些海底地磁条带正是地磁极偏转的证据，那么为什么这些证据会在洋底呈现有规律的条带状分布呢？上世纪60年代，科学家提出了解释这一现象的假说，即瓦因-马修斯假说，该假说认为，岩浆由洋中脊的深处流出，在两壁冷却时被打上了地磁的印记。岩浆涌出形成新地壳，这样的过程重复发生，便形成了海底地磁条带。之后，科学家们对这一假说进行了充分的论证，发现这种条带在洋中脊两侧是对称的。在1964年，科学家根据已有的海底地磁测量资料，编制了第一个磁场反向时间表。之后，人们又根据磁场反向时间表，分析了洋底的扩张速度，得出了两边的扩张速率约为每年2厘米的结论。由此，海底地磁测量成为了地质学界的一股热潮。遍布全球的勘测表明，海底地磁条带在全球大洋各处有着普遍的分布，不过，各处洋脊的扩张速度并不相同。其后，美国地质学家海茨勒发现，地磁条带只存在于海洋底，当接近大陆就消失了。1968年，海茨勒还制出了7600万年间的171次磁场反向时间表，随后各种考察不断进行，进一步推动了海洋地磁研究的发展。

瓦因-马修斯假说

第三大方面的发现是地震。1855年，意大利人帕尔米里设计了世界上第一台地震仪，19世纪末，英国人米尔恩证实，地震是一种通过地球传播的震波，于是，地震观测发展起来，到1900年，世界上已有13个地震台。1923年，日本关东地区发生大地震，毁灭了两个新兴的现代化城市——东京与横滨，这一事件使得欧美发达国家提高了对地震的重视。在此之后，地震科学的研究，在世界范围内逐渐开展起来，地震台也开始增多。上世纪40年代，美国地震学家胡戈-贝尼奥夫将1906年-1942年地震震源投影出来，发现它们大都集中于一个长4500公里的斜坡之上，浅震发生在海沟之上，而深震则发生在离海沟较远的大陆深处，从而形成了一个平均45°的斜面，这被称作“贝尼奥夫带”。为什么会存在这一地震带，贝尼奥夫的解释是，洋底在此带处斜插入大陆地壳下，从而与地壳发生摩擦并引发地震。这是因为，当洋底插入到100公里深处时，高温高压将使得洋壳融化。二战后，美苏双方为互相监测对方的地下核试验，又布置了大量地震台站，地震台站的建立和地震学仪器的发展，使地震资料大量积累起来。1954年后，美国地震学家古登堡等人对全球地震资料进行了大量的统计研究，并描绘出了全球地震活动带。以上这些研究，都为深海沟处的俯冲带的形成机制作出了贡献。

贝尼奥夫带

古登堡

第四大方面的发现是海洋地质。二战后，近海石油地质钻探迅速发展起来，在钻探技术发展的基础之上，人们获得了大量海洋地壳岩芯，并进一步地建立起海洋地质学。人们发现，海洋地壳岩石类型要比大陆地壳贫乏得多，在洋底，基本上没有比侏罗纪，也就是距今约1亿5000万年前更老的沉积岩层，这就说明洋底在不断地更新之中。而且，海洋沉积岩和其上的沉积物的年龄及厚度，与距离洋中脊的远近成正比，洋中脊两边的地层是对称的。

可见，以上四方面的重大发现，与其说是支持了大陆漂移说，倒不如说它们共同支持了另一种学说，这便是霍姆斯的“地幔对流说”。

不过，地幔中到底存不存在对流，由于技术所限，直到上世纪60年代，还无人可以观察。但是从理论上讲，其存在是合理的。于是，美国地质学家赫斯与迪茨，开始利用地幔对流观点，来归纳以上洋底科学所取得的种种进展。赫斯与迪茨都认为，洋中脊顶部的破裂带往下发育，可以穿透岩石圈从而到达软流层。研究发现，洋中脊地热流量大，正说明由于地幔对流，迫使岩浆沿着洋中脊破裂带慢慢上升，然后冷却，并逐渐在破裂带两边凝固成了薄薄的新的海洋地壳。这个过程不断进行，便造成了海底的扩张。由于地球总面积和大陆总面积基本固定，所以海洋地壳总面积也不可能有大的变化，那么扩张的海底到哪去了呢？被黄博士吃了么？赫斯与迪茨认为，随着新海底的不断产生，就必然有相当数量的老海底插入地幔中被熔化消亡，也就是说，在地球上存在着海洋地壳消减带，那么这个消减带又在哪儿呢？

当时，人们已经发现了近太平洋岸边及岛屿附近，有着各种形式的深海沟，通过一系列测量科学家发现，海沟及其附近地区的重力场的负异常特别大。在过去，人们一般认为，海沟是由于内在动力原因所引起的地壳断裂与下沉。但海洋地貌探测又发现，所有深海沟的横断面，几乎普遍都是V字型，如果它是地壳的断裂与下沉的话，又为什么会有着如此统一的形态呢？另外人们进一步发现，海沟底部沉积物很少，这就说明，海沟边缘的海底仍在下沉着。同时，海沟的热流量大大低于洋中脊的事实也证明，同岩浆上升处的洋中脊相反，海洋地壳在海沟处存在着下沉运动。显而易见的是，海沟就是人们要寻找的海洋地壳消减带。上述这种海洋地壳不断产生和消减的观点，在当时得到了其他洋底科学成就的支持。由此，海底扩张概念逐渐明确起来。

海沟

终于在1961年和1962年，迪茨与赫斯各自独立地提出了海底扩张说。这一理论认为，地幔中有对流存在。地幔物质从地壳裂缝处上升，形成洋中脊，并不断生长新的海洋地壳。同时，对流体又牵引着洋中脊两边的地壳以相同速率不断向两边扩展，当海洋地壳碰到大陆地壳后，就下沉钻入地幔之中，并使得大陆地壳前缘被挤压抬升，从而形成山脉或岛屿。由于海洋地壳不断更新，所以海洋中没有比中生代更老的地层。海洋并非永存，大陆也并非固定不动。

海底扩张说产生后，得到了来自各界的重视。这不仅是因为这一观点新颖独到，更是因为这一新理论为海底一系列新发现作了逻辑、系统的总结，同时，进一步的验证也更加支持海底扩张的存在。比如我们前面说到的瓦因-马修斯假说、地磁条带的发现等等，无一不是海底扩张说的有力证据。另外，地磁条带经常被巨大的断层切割成段，这被称作“转换断层”，其间发生了水平错动，这种巨大错动的存在，正是大陆漂移的直接证据。总之，通过广泛验证，海底扩张概念越来越深入人心，并且得到了新的引申。

由此，人类便发现了地球上的三大边界，这便是绵延数万公里的洋中脊，以及深海沟与转换断层。所谓的转换断层，是由洋中脊与深海沟这两种边界活动所导致的板块间的其他部分作剪切向水平错动而形成的，仅见于大洋地壳中。由于三大边界的存在，整个地球岩石圈就不再是完整的壳体，而是被分割成了几个巨大的块体，这些个块体就被称为“板块”。

转换断层

板块是岩石圈构造的基本自然单位，这种基本单位的边界和地震活动带正好吻合，全球90%以上的地震都发生于此，所以地壳是由板块构成的说法得到了进一步的证明。根据海底的新发现，我们可以将板块的边界归纳为典型的三种，这三种便是我们上面说到的洋中脊、深海沟与转换断层。洋中脊被称为“分离边界”，在这里，熔岩由洋中脊裂谷上升并产生新的海洋地壳，典型代表便是中大西洋海岭。第二种边界被称为“聚敛边界”，它的位置和分离边界相对，在这里，两板块发生碰撞，或是海洋板块俯冲于大陆板块之下，从而形成深海沟，比如日本东侧的马里亚纳海沟，或是两大陆板块相遇形成年轻的褶皱山脉，比如喜马拉雅山脉和安第斯山脉。这里面有个小问题需要补充一下，我们知道，印度位于印度洋板块，印度洋板块应该是典型的洋壳才是，但事实上，印度这块地方比较神奇，它其实是一个陆壳骑在了洋壳之上。第三种边界便是“转换边界”，也就是两个板块相互作剪切运动的转换断层。可见，在分离边界处，存在着板块的新生，在聚敛边界处，发生着板块的消亡，而在转换边界处，则不存在板块的新生和消亡。由这三种边界所组成的板块及其运动状况，不仅得到了新的地球科学成就的广泛支持，而且基本上包含了以往大陆漂移理论的各种重要概念。

由此，大陆漂移说在新的历史时期中，摇身一变、脱胎换骨，以板块构造的方式获得了新生。1968年，法国科学家勒皮雄、美国科学家摩根，1969年，英国科学家麦肯齐等人，在大陆漂移、地幔对流、海底扩张等概念基础上，概括了当时一系列的洋底重大发现，不约而同地建立了板块构造说。该理论认为，岩石圈的基本构造单元是板块，板块是位于软流层之上的刚性块体；板块的边界是洋中脊、转换断层，以及俯冲带与地缝合线；由于地幔对流，板块在洋中脊分离扩张，在俯冲带和地缝合线消减；全球被分为欧洲、美洲、非洲、太平洋、大洋洲和南极洲六大板块，以及若干小版块；全球地壳构造运动的基本原因，正是这些板块间的相互作用；板块的强度很大，板块的边缘也是构造运动最为剧烈的地方，主要形变也都发生在其边缘部分。板块构造说产生后，得到了越来越多的科学验证，特别是得到了1968年之后的海洋地质学的有力支持。

大陆板块

可以说，板块构造说不仅为了我们描绘了今天的地球样貌，更重要的是，它向我们阐明了地球基本面貌的形成与发展这一动态过程，这使得我们有机会追溯远古，也有机会放眼未来。现在我们知道：大西洋在不断扩大；太平洋在不断缩小；红海、东非大裂谷、加州海湾等地正在不断开裂，孕育着新的大洋；亚洲东侧一系列岛弧、美洲西部巨大的科迪勒拉山系等，都是大陆板块被海洋板块挤压变形而生成的；青藏高原则来自两个大陆板块的相撞，印度板块跑到了欧亚板块的下面，彼此重叠而生成的，喜马拉雅山是两者挤压，迅速隆起形成的，等等等等。

从1968年到今天，板块构造说已经走过了50个春秋，事实证明，它完全经得起时间与实践的检验，诚然，板块构造说中还有不少问题存在着争论，但是大陆规模宏大的漂移、海底开天辟地的更新，已经成为了无法否定的事实。过去的大陆构造理论，包括魏格纳的大陆漂移说，都是在对大陆研究的基础上来推断海洋，所以对地球的了解是残缺不全的。而板块构造说则是在海洋地壳同大陆地壳相结合研究的基础上，提出了一个全新的地壳运动模式，这个模式展示了统一以往各种大地构造假设与理论的广阔前景。所以，我们完全可以将板块构造说比作地质学历史上的“哥白尼式的革命”，从此，人类对地球的认识，进入了新的阶段。而现如今，当我们探讨山脉和高原的成因、地震活动、矿带分布、古气候状况、生物演化等领域的众多问题时，板块构造说无一不发挥着巨大的指导作用。

好了，今天关于大陆漂移说与板块构造说的历史进程，就为大家介绍到这里。大陆漂移理论在上世纪初曾为全世界所瞩目，今天也再一次得到了广泛的确认与推崇。那么为什么这样一个现在看来正确得不能再正确的理论，会在上世纪的几十年中一度沉寂下来了呢？可以说，这种认识上的大起大落，在人类的科学史上并不十分多见。而之所以会如此，是有着深刻的认识论原因的。

抛开那些本质性的问题不谈，总的来看，人类的认识能力是无限的，但是，这种认识能力的发挥又总是受到时代的局限。就比如说我们对地球面貌形成这一问题的探索，不论是冲破地理禁区，还是追索地球历史，抑或是模拟地球的某些运动等方面，无一不依赖于生产力和科学技术的提高。地球在空间上十分广阔，不仅包括地球浅层，还包括深层，但在一定历史条件下，我们所能触及的空间范围十分有限。同时，地球历史又十分漫长，但人类文明史却只有几千年。这种时间与空间上的巨大差距，就决定了人类对地球史的科学观察基本上是间接的。另一方面，地球又是极其复杂的综合体，我相信，即便是在1000年后，恐怕人类也没有能力创造条件在实验室中重演地球历史。这就导致在人类认识与地球复杂性之间，也存在着尖锐的矛盾。所以，在对地球历史的探索中，用少数局部资料进行由小到大、由浅入深、由局部到全球的推论是难以避免的。这种认识上的局限，无疑就增大了认识的片面性和对具体现象的多解性。所以，在地球科学史上，理论、学说之多是突出的，学派争鸣是常见的。在争论中，各对立方似乎都掌握了一大批证据，但这些证据却又都不是特别过硬。于是，对立观点可以长期共存，甚至在传统的力量下，正确的理论可以较长时间被视为谬论而抛弃，错误的理论也可以较长时间被视为真理而膜拜。由此看来，大陆漂移说在当时无法抵挡传统的大陆固定论的强大反击并沉寂下来，也是历史的必然。

好在，人类文明总在发展，在历史进程的推动之下，错误的观点总会被摒弃与修正，正确的观点也总会被整合与发扬，现在，我们仍不能说我们对地球漫长的历史有多么得了解，但历史既成、真理不死，总有一天，地球46亿年波澜壮阔的历史，将完整且生动地呈现在人类面前。一双灵眸，总欲望穿时间，只是流年的善变，留下的却已不是那片桑田。我们睁大双眼，飞入那错乱的经年，却只看见迷雾重重的沧海，吞没了当时的光线。岁月是一支笔，那么大地就必定是一页信笺，写下了不断的断点，也写下了不变的变迁。大地一定知道，却为何总在讳言？只是蘸着光阴的流转，洒下了唯美的诗篇。返回搜狐，查看更多