大陆漂移说

大陆漂移说

解释地壳运动和海陆分布﹑演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动﹐称为大陆漂移。大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。

1620年英国人F.培根提出了西半球曾经与欧洲和非洲连接的可能性。1668年法国R.P.F.普拉赛认为在大洪水以前﹐美洲与地球的其他部分不是分开的。到19世纪末﹐奥地利地质学家修斯﹐E.注意到南半球各大陆上的岩层非常一致﹐因而将它们拟合成一个单一大陆﹐称之为冈瓦纳古陆。1912年魏格纳﹐A.L.正式提出了大陆漂移学说﹐并在1915年发表的《海陆的起源》一书中作了论证。由于不能更好地解释漂移的机制问题﹐当时曾受到地球物理学家的反对。20世纪50年代中期至60年代﹐随着古地磁与地震学﹑宇航观测的发展﹐使一度沉寂的大陆漂移说获得了新生﹐并为板块构造学的发展奠定了基础。

泛大陆存在及大陆破裂﹑漂移的证据主要有﹕

①西洋两岸的海岸线相互对应﹐特别是巴西东端的直角突出部分与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合。

②大西洋两岸的美洲和非洲﹑欧洲在地层﹑岩石﹑构造上遥相呼应。例如北美纽芬兰一带的褶皱山系与西北欧斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系相对应﹐都属早古生代造山带﹔非洲南端和南美阿根廷南部晚古生代构造方向﹑岩石层序和所含化石相一致。

③相邻大陆﹐特别是大西洋两岸古生物群具有亲缘关系。如巴西和南非石炭－二叠系的地层中均含一种生活在淡水或微咸水中的爬行类──中龙化石﹐而迄今为止世界上其他地区都未曾发现。又如主要生长于寒冷气候条件下的舌羊齿植物化石广泛分布于非洲﹑南美﹑印度﹑澳大利亚﹑南极洲等诸大陆的石炭－二叠系中。而这些大陆所在的气候带却不相同。

④石炭纪－二叠纪时在南美洲﹑非洲中部和南部﹑印度﹑澳大利亚都发生过广泛的冰川作用。这些地区除南美洲和南极洲外﹐目前都处于热带或温带地区。与此同时﹐在北半球除印度以外的广大地区并未找到确切的晚古生代冰川遗迹﹐相反却见到许多暖热气候的生物化石。这表明上列出现古冰川的诸大陆在当时曾相连接﹐为一个统一的大陆。

⑤现代科学的发展为大陆漂移提供更直接的证据﹕精确的大地测量的数据证实大陆仍在缓慢地持续水平运动﹔古地磁的资料表明许多大陆块现在所处的位置并不代表它初始位置﹐而是经过了或长或短的运移。

大陆漂移思想是一种活动论﹐它的提出是对固定论的挑战﹐并为板块构造学的建立和发展奠定了基础﹐对地球科学的发展起了很大的推动作用。但大陆漂移的机制问题至今依然没有解决。

大陆漂移说的发展历程

大陆漂移说是阿尔弗雷德·魏格纳（1880—1930）在1912年一篇重要的学术论文中提出来的，并且在几年后（1915）出版的一部专著中加以发展和完善。人们几乎立刻就意识到了这个假说潜在的革命性质，因为它要求对地理学的全部基础进行重新修订。20世纪20-30年代间，地理学家对大陆运动的观念进行了广泛的讨论，结果，反对意见几乎是同声一片。因此，魏格纳提出的地球漂移说长期以来处于我所说的理论革命阶段，直到SO年代中期，不断发现的新证据才越来越对大陆可能运动的假说有利。但直到本世纪60年代，一场地球科学革命才真正发生。

历史分析表明，这场地球科学革命结束了长达半个世纪之久的理论革命状态外仅仅是因为人们勉强接受了一整套已处休眠状态或早先被摒弃的观念或理论。这场科学革命伴随着研究地球的新手段和传播知识的新技术的产生而产生。不仅许多地球科学家沿着非传统的路线思考，而且，有不少物理学家也投入了地球科学的研究之中，并做出了伟大的发现。因此，最终发生的地球科学革命并不仅仅是长期受到抵制的、作为传统观念的一次根本性转变的大陆漂移说的简单复活，而且还创立了新的板块构造理论来描述大陆的漂移说的简单复活，而且还创立了新的板块构造理论来描述大陆的运动。从某种意义上说，魏格纳的原始理论并未导致一场科学革命，但是，最终的科学革命确实体现了魏格纳理论中大陆运动这一中心思想和把地表分成两类地域（陆地和海底）的观念。

这场革命的一个最突出的特点就是，处在学科工作中的地理学家普遍意识到他们正在经历一场地球科学革命。许多科学家撰写文章或专论都强调了考察大陆和地球的思维方式所发生变化的革命性质；他们写出了标题醒目的著作，如《地球科学中的革命：从大陆漂移说到板块构造说》（哈拉姆1973）或《地球科学革命的严峻年代》（格伦1982）。强调革命性不仅是后来历史性或评论性文章和书籍的特点，也是地球科学革命年代中学术论文的特点。例如，《科学》杂志中的一篇颇具新意的学术论文（奥普代克1966）的标题是“南海深海岩心的古磁研究”，它的副标题是“确定地球历史事件发生时间的革命方法”。1970年，在讨论“新的一类错误”期间，J．T.威尔逊声称最近关于地磁逆转的发现构成了地球科学中的“革命”。在（国际科学联合会理事会的）“上地幔计划”（U．M．P．）的最终报告（1972）中，“U．M．P．实施期间提出的板块构造的统一概念”被说成是地球科学中的一场“革命”（舒利文1974，343）。

20世纪7O年代发表的有关历史评述和总结性著作（主要由母语是英语的科学家著述）所体现的革命意识在某种程度上反映了这一事实；20世纪60年代大陆漂移和板块构造说为人们所接受是与库恩1962年出版的《科学革命的结构》产生的巨大影响分不开的。因此，

阿兰·考克斯（1973）安东尼·哈拉姆（1973）、乌苏拉·马文（1973）和J．T．威尔逊（1973、1976）在讨论和评述大陆漂移理论的最新发展时都特别提到了库恩。这场科学革命还由于在其后的十几年间出现了一系列出色的历史著作而引人注目。这些著作有许多本身就是地球科学家撰写的，其中一些科学家亲自对这场革命做出了根本性的贡献。

作为对最近这段历史的考察结果，我们现在已经知道，弗兰西斯·培根不是大陆运动观的创立者（马文1973）。他仅是指出非洲和秘鲁西海岸之间有一种大致的吻合。几乎两个世纪之后的亚历山大·冯·洪堡也没有通过认识大西洋两边海岸线之间的相似，从而进一步提出两个大陆曾经是连在一起，以后才分开的。但是，1859年，居住在巴黎的美国人安东尼奥·斯尼德－佩雷格里尼用法文写的名为《创世纪及其未解之谜》这本边缘书中，首次提出了原始大陆分裂和组成部分移动的思想。有人还宣称，奥地利地质学家爱德华·苏斯是大陆漂移说的早期倡导者，正如马文（1973）所指出的，这个看法是完全错误的。但是苏斯在20世纪初确实曾提出最初有两块古生代大陆，“亚特兰蒂斯”（位于北大西洋）和冈瓦纳大陆（在南大西洋）。他把后者命名为冈瓦纳，这是印度中部地区（巩德人居住地）。苏斯像19世纪一些先驱一样，认为我们现在的大陆是更大的原始大陆的遗迹，其碎片已沉没到海底盆地。但他并没有提出原始大陆的分裂过程，因而也就没有建立我们今天所理解的大陆漂移思想（马文1973，58）。

一个更能说明问题的例子是美国地质学家F．B．泰勒。他在1910年发表了长篇论文，首次提出了一个具有内在逻辑性的、连贯一致的假说，这个假说包含了某种我们今天所理解的大陆漂移说的成份（哈拉姆1973，3）。这个假说最早是在1898年出版的一本小册子中阐述的，但泰勒的理论主要是依据天文学，而不是地理学或地质学。他假设很久以前地球俘获了一颗彗星，它后来成了今天的月亮。这场天文学事件增大了地球的旋转速度，产生了更大的潮汐力，这两种作用的合力将大陆从极地拉开。在他1910的论文中以及后来的出版物中，泰勒用地质学证据（爱尔德雷季1976，271）进一步完善了他的大陆运动的论点，但是这些没有引起地质学界的普遍重视（马文1973，63－64）。1911年，另一位美国人，H．B．贝克尔指出，存在一种由宇宙力包括太阳系行星的摄动引起的大陆移动（同上，65）。当魏格纳出版他的著作时，他总结了许多前人的工作，有一段详细讨论了泰勒的贡献。但是魏格纳两次宣称他“仅仅是在漂移理论的基本轮廓已经形成时，才了解到泰勒所做的这些工作”（同上，8－10）。在这部著作的最后一版（1962中，魏格纳在历史回顾部分中又加上了一些新的人名。他在这一版中写道：“我还在F．B．泰勒1910年的著作中发现了与我的理论非常相似的观点”。

魏格纳的大陆运动理论

地质学家和地球物理学家开始对大陆漂移假说进行认真的讨论是在A．魏格纳的著作出版以后。从所受的教育和个人职业看，魏格纳并不是一个地质学家，而是天文学家和气象学家（他的博士论文是天文学史方面的），魏格纳的学术生涯先是在马尔堡谋得了一个天文学和气象学的职位，后来在格兰兹获得了一个气象学和地球物理学教授的职务（1924-1930），在二、三十岁时，他一直在格陵兰进行气象考察。1930年，在第三次探险时，他献出了生命。按照曾与魏格纳一起进行第一次考察的劳格·科赫的说法，大陆漂移思想是魏格纳在观