什么是大陆漂移

什么是大陆漂移

大陆漂移的设想早在19世纪初就出现了,最初的提出是为了解释大西洋两岸明显的对应性.直到1915年,德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）的《大陆与海洋的形成》问世,才引起地质界的震动.在这本不朽的著作中,魏格纳根据拟合大陆的外形、古气候学、古生物学、地质学、古地极迁移等大量证据,提出中生代地球表面存在一个泛大陆（Pangea）,这个超极大陆后来分裂,经过二亿多年的漂移形成现在的海洋和陆地.
由于当时受对地球内部构造和动力学的知识局限,大陆漂移和动力学机制得不到物理学上的支持.魏格纳学说的不幸遭遇在于他倡导大陆漂移的同时却认为大洋底的稳定.直到他去世的20年后,抛弃洋底稳定不动的海底扩张学说提出,人们对大陆漂移的兴趣又复萌了.
早期的世界地图已清楚地表明非洲和南美洲相对海岸线的“锯齿状拟合”.远在1801年,洪堡（A.Humboldt）及其同时代的著名科学家们已经提出,大西洋两岸的海岸线和岩石都很相似.魏格纳首先提出,应该用深海中的大陆坡边缘进行大陆拟合.凯里（S.W.Carey ）证明,两个大陆的外形在海面以下2000米等深线几乎完全可以拟合.布拉德（E.Bullard）等人借助计算机计算,发现无论用1000米或2000 米等深线拟合的结果差别不大.复原拟合工作证明,各大陆可以通过复原形成一个超级大陆,即魏格纳所命名的“泛大陆”.泛大陆是由冈瓦纳大陆（南方各大陆加上印度）和劳亚大陆（北美和欧亚）组成的复合古大陆.
如果你注意一下世界地图,就会发现南美洲的东海岸与非洲的西海岸是彼此吻合的,好象是一块大陆分裂后、南美洲漂出去后形成的.1620年,著名的法兰西斯、培根就指出过这个事实.以后,法国的普拉赛、德国的洪堡都认为诺亚洪水时两大陆分离,原先的大西洋只是一条大河,诺亚方舟就在这河里行驶.
第一个从地质角度对大西洋两岸的两大陆块的相似性进行分析的人是佩利格里尼.
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他在1858年写的“地球形成及其奥秘”一书中指出欧洲和北美的煤层中有相似的植物化石,并作了两幅大陆拼合图说明两大陆分离前后的情景. 1908年,泰勒为说明现代山脉的起源而提出大陆漂移说.他认为大陆壳象冰盖一样缓慢滑动,欧亚大陆南移,受印度半岛阻挡而形成帕米尔、喜马拉雅等强烈褶皱带；在东南亚,因阻力不大而形成马来亚岛弧.贝克在1911-1928年间发表的论文中多次论证大西洋两岸山脉的拼合是大陆漂移的结果.
在学术界最具影响的大陆漂移说是奥地利气象学家魏格纳提出的.他为了解释古气候的问题：为什么热带的羊齿植物曾在伦敦、巴黎甚至格陵兰生长,而巴西、刚果曾为冰川覆盖?1915年,他发表“大陆及海洋的起源”,充分论述大陆漂移的证据.他认为,全世界实际上只有一块大陆,称泛大陆.硅铝层比硅镁层轻,就象大冰山浮在水面上一样,又因为地球由西向东自转,南、北美洲相对非洲大陆是后退的,而印度和澳大利亚则向东漂移了.泛大陆的解体始自石炭纪,经二叠纪、侏罗纪、白垩纪和第三纪的多次分裂漂移,形成现在的七大洲四大洋.
魏格纳描述了一幅莱伊尔的渐变论绝对不敢相象和不能接受的海陆构造格局大变动的图案,因而遭到了激烈的反对和攻击.30年代初,大陆漂移说已几乎销声匿迹.即使在美国,讲授大陆漂移说的教授也会被解聘,可谓逆莱伊尔者亡了.唯一的信奉者位于南半球,因为南美、非洲、印度和西澳冰川分布的事实使人们不得不相信这四个大克拉通原先是相连的,被称为冈瓦纳大陆(或南大陆).
60年代末,随海洋地球物理调查的开展,一度沉寂的大陆漂移说以洋底扩张的形式东山再起,这就是板块学说.不同的是,魏格纳的大陆漂移是在康拉德界面上发生的,而板块学说中的大陆板块是在软流圈上漂移的；在魏格纳那里,泛海洋被分裂的大陆围成若干洋和海,在板块学说那里,洋底在洋中脊处扩张在贝尼奥夫带消减.板块学说与魏格纳相同的是受到了一系列学者来自各方面的反对,不过板块没有沉寂,而是迅速成长了.
魏格纳首次提出大陆漂移观点时,许多证据来自他对古气候的研究.他注意到,各大陆上存在某一地质时期形成的岩石类型出现在现代条件下不该出现的地区：如在极地区分布有古珊瑚礁和热带植物化石；而在赤道地区发现有古代的冰层.运用将今论古的原则,魏格纳把冰川活动的中心放在当时的旋转极附近,而珊瑚礁和蒸发岩分布的地带放在赤道附近,用这种方法确定了各大陆当时的古纬度.对古纬度和现代纬度的比较,魏格纳得出了大陆漂移的结论.
魏格纳认为,大陆漂移对现代由海洋分隔的各大陆上动物群和植物群的显著相似性提供了最好的解释.使魏格纳和以后的调查者们获得深刻印象的一些例子有：南美和非洲都能见到的具有类似蝾螈的骨骼构造的淡水爬行动物中龙（Mesosaurus）,它不可能游过大洋；大西洋两岸的古生代海相无脊椎动物化石组合很相似；南极洲三叠系中有许多陆生爬行动物的化石在其它大陆上同样存在；二叠纪舌羊齿植物群（一个独特的植物组合）的种子蕨化石,见于南方的各个大陆和印度.古生物学的证据曾引起过人们众说纷纭的争论,迪茨（R.S.Dietz）在1967年就人们争论的证据发表了一篇评论,其中有霍尔登（J.C.Holden）所作的若干饶有趣味的图群.
如今,这些争论都已是历史的陈迹,从这里我们可以见到,以旧框架收集新事实只是徒劳,用旧理论去解释事实又往往导致荒谬.
南美、非洲、印度和澳大利亚的地层两两相似,使魏格纳获得了深刻的印象.大西洋两岸所共有的地质现象更加证明这两块大陆曾经是连在一起的.
在北大西洋两岸的两块大陆,有一条非常重大的古山系,被称为加里东山脉.如今在大西洋东岸的挪威看到的是山系的西段,这条山系通过爱尔兰以后似乎淹没在大西洋下.可是在加拿大的纽芬兰则有一个古山系仿佛从大西洋里爬上来,它和欧洲的加里东山脉有许多相同之处.这个在北美出现的山系被称之为老阿巴拉契亚山脉.魏格纳认为北美的阿巴拉契亚山脉曾一度和欧洲的加里东山脉相连.如果把大陆拼合在一起,就形成一条连续的山系.
岩石中含有磁性矿物,在地球磁场的影响下,岩石形成时就受到磁化,从而保存了它们形成时间和地点的地球磁场方向的古地磁记录.通过对岩石所记录的古磁场的倾向和倾角的测量,可以计算岩石形成时地球磁极的位置.
人们从各个大陆不同时代的地层里测出几千个古磁极的位置,连接任一大陆不同时期的古磁极的线,就是那个大陆的视极移曲线.将各大陆视极移曲线比较,调整的结果表明,在2亿年前的所有大陆曾是一块共同的大陆——泛大陆.
魏格纳最后却因为寻找证据而去世了,他的尸体在第二年才被发现.