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第47章 《大陆和海洋的形成》:大陆漂移理论的基础作

〔德国〕魏格纳著

“作者简介”

魏格纳本是一位气象学家,1880年11月1日他诞生于德国柏林。大学时代专攻天文学和气象学,25岁获天文学博士学位。毕业后加入丹麦探险队,赴格陵兰岛考察冰地的气象情况。1908年回来后,担任马尔堡大学的天文学与气象学讲师,从此开始他的科研高峰期,在气象学方面发表了《大气的热动力学》一书。

1915年对大陆漂移问题又进行系统、详尽的论述,写成了他的著名代表作——《大陆和海洋的形成》。此书迅速被翻译成英、法、俄、日等多种文字,多次出版发行。大陆漂移说从此风靡全球,并引起激烈的争论。

1930年10月30日,魏格纳在格陵兰冰雪地的考察路途中,不幸遇难,为科学研究献出了他伟大的生命。

“内容精要”

魏格纳最后修订的《大陆和海洋的形成》第四版总分11章。第一章:“历史的回顾”。第二章“大陆移动论的性质及它与以前关于地质时期中地表变化的流行观念的关系”。第三章“大地测量论据”。第四章“地球物理论据”。第五章“地质论据”。第六章“古生物和生物论据”。第七章“古气候论据”。第八章“关于大陆移动和地极漂移的基本问题”。第九章“移动的动力”。第十章“关于硅铝层的补充说明”。第十一章“关于深海底的补充说明”。

《大陆和海洋的形成》作出的大陆漂移说主要结论是:大陆系由较轻的刚性的硅铝质组成,它漂浮在较重的黏滞性的硅镁质大洋壳之上,全球大陆在晚古生代石炭纪以前是连接一起的原始泛大陆或称世界洲,可能由于潮力和地球自转时的离心力作用,原始大陆在中生代末期分裂成几块,在硅镁层上分离,产生了离极漂移和向西漂移。南美洲和非洲是在白垩纪开始分离的,北大西洋的裂开到第四纪才全部形成,印度洋裂开始于侏罗纪。在始新世时,澳大利亚—新几内亚与南极大陆分离并向北移动,深入到太平洋,经过班达弧,止于它的东端。这些移动就逐渐造成了世界诸大洋、诸大洲今日的面貌。魏格纳的理论成功地解释了今日大西洋两岸的轮廓、地形、地质构造与古生物群落的相似性,阐明了长期令人困惑不解的南半球各大陆古生代后期冰碛层的分布、流徙问题,澄清了诸大洋的起源、演变以及环太平洋山系、岛弧带及其他褶皱山系的分布与成因。

大陆漂移说的提出引起强烈的反响,支持者欢欣鼓舞,反对者则给予种种责难和抨击。当时,传统的海陆固定学派根深蒂固,势力异常强大,他们抓住魏格纳学说中某些不充分的证据,特别是对漂移动力的错误解释大做文章,肆意攻击。1928年11月在纽约召开的大陆漂移讨论会上,一些著名的固定论派学者,肢解、歪曲、抹杀魏格纳从地质学方面提出的一系列有力证据,而从当时地球物理学提出的事实和理论计算结果,全盘否定了大陆漂移论。囿于当时地球内部构造和动力学的知识水平,魏格纳及其支持者都未能从物理学上令人满意地阐明大陆移动的原因,漂移学说便在保守派的反对声浪中逐渐被埋没。

权威可以一度扼杀新生力量,但科学真理终究不会永远被尘埃所掩埋。20世纪50年代英国古地磁学的大发展,又使大陆漂移说得以复兴。英国地球物理学家布莱克特等人通过对北美、西欧古地磁极游动轨迹的分析,意外地发现中生代以前大西洋并不存在,两岸大陆是拼合一起的,这一独立证据的提出,使地学界为之震惊。而后印度、澳大利亚等地的古地磁移动轨迹也神奇般地再现了魏格纳40年前的描绘图,为漂移说提供了强有力的证据。

1960年,海底扩张说的提出终于圆满地解释了大陆移动的动因,使漂移学说不可动摇地确立了它应有的地位。从20世纪50年代开始,英美等国对海洋洋底进行了大规模的探测,发现海洋中部并不是最深的地方,最深的海沟反而在洋底的两边,而洋底中部竟然高高地隆起了一条海中山脉——洋中脊,洋中脊的地质年龄又比其他洋壳的年龄小。于是,赫斯提出的海底扩张说便作出了合理的解释:深部地幔物质通过大洋中脊不断上升,形成新生洋壳,徐缓而连续地(2~6厘米/年)向两侧推移,到达大陆边缘海沟或岛弧带,就顺着倾向大陆方向的俯冲带插到地壳下,最后又下沉到地幔,于是再度进入新的循环。这种地幔物质软流层的循环流动,就起到传送带的作用,使上浮于硅镁层的大陆块背离洋脊而向两侧漂移运动。这样,大陆漂移的驱动力问题迎刃而解。

1969年,在大陆漂移说与海底扩张说的基础上建立了板块构造理论,把整个地球岩石圈划分为6大板块(欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极板块),板块间的相互运动便可合理地阐明世界地热、地震及火山岩浆活动现象、地壳变质变形作用、大洋的演化、造山带形成的作用机理等等一系列重大的地质事实。板块构造理论把大陆与海洋作整体研究,进行全球规模的观察与探索,所以又称“新全球构造理论”。

“学术评价”

由大陆漂移说、海底扩张说到新全球构造理论是地学的第二次革命,它使描述地质学转变为动力地质学,进一步解决了许多重大的地质问题;它在根本上改变了海陆永恒的自然观,这在人类认识史上是划时代的。魏格纳因此堪称地球科学领域中的哥白尼。他的学说与他的著作至今倍受科学家的称颂。

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