板块学说

板块学说
江发世
板块学说是关于地壳运动的一个假说。

板块学说的前身是大陆漂移学说，进一步发展为海底扩张学说，最后成为板块构造学说。

1. 大陆漂移学说
1910年，德国气象学家魏格纳患病在床上，他发现挂在墙上的世界地图，大西洋两岸的轮廓竟是如此地相对应，因此在他的脑海里就形成了非洲大陆和南美洲大陆在地质时期里曾经是在一起的，大西洋是后来从这两个大陆中间形成的，发生了大陆漂移。

后来，魏格纳又从古生物上寻找大陆漂移的证据。

在大西洋两岸大陆相对应的一些位置，有相同的古生物群分布。

在大陆漂移学说提出之前，有人提出陆桥学说来解释这些古生物群相似或相同的现象。

除从大西洋两岸陆地存在的古生物上获得支持大陆漂移的证据外，魏格纳又从大西洋两岸陆地对应的地层岩石和地质构造上寻找大陆漂移的证据。

从所搜集到的这些资料，对大陆漂移学说起到了一定的有利证明作用。

在古冰川学研究方面所取得的冰川资料，也有的学者用来证明大西洋两岸的大陆曾经是连在一起的。

魏格纳通过系统搜集地理、地层、构造、古地理、古气候、古生物等资料。

于1915年发表了《海陆的起源》一书，从此大陆漂移学说就诞生了。

魏格纳认为：地球上原来只有一个大陆叫做泛古陆，这个大陆在古生代前是连在一起的，如图1-1。

到了中生代南美洲、非洲、印度、澳洲和南极洲已分离，如图1-2。

到了新生代陆地、海洋分离成为现在的格局，如图1-3。

图1-1 魏格纳大陆漂移说在古生代时的泛古陆示意图
图1-2 魏格纳大陆漂移说在中生代时的陆地分布示意图
图1-3 魏格纳大陆漂移说在新生代时的陆地分布示意图
后来又有人提出和魏格纳不同的见解，认为在原来的地球上存在两个古老大陆，在北半球的叫做劳亚古陆，在南半球的叫做冈瓦纳古陆，见图1-4。

图1-4 大陆漂移学说所划分的南北两个古老大陆图
大陆漂移的方向，是向赤道和向西。

向赤道的漂移是由于地球自转时的离心作用而形成的。

大陆向西漂移的作用力来源，魏格纳认为是由于太阳和月亮的引力所产生的潮汐摩擦力引起的。

地球的自转速度由于潮汐摩擦而减缓，这种减缓对地球表层表现的最为明显，从而使地球表层特别是高出海平面的大陆相对于由西向东自转的地球有滞后的趋势，因此产生大陆缓慢向西漂移。

而地球物理学家对地球的自转离心力计算出在45°纬度处最大，大约是重力的三百万分之一，而且潮汐摩擦力也相当有限。

所以地球物理学家认为上述两种力太
小，不足以推动大陆做这样长距离的漂移。

大陆漂移学说由此而逐渐消沉。

2. 海底扩张学说
20世纪五十年代，古地磁学说开始兴起。

通过古地磁的研究，描绘出了古地磁极在地球上运行轨迹，图2-1是分别根据欧洲大陆和北美大陆岩石测出的两条磁极迁移轨迹。

古地磁学的研究，证明在地质历史时期里，各大陆原来是连接在一起的。

除非能证明地磁极移动不是由于大陆漂移形成的。

随着海洋调查的深入和发展，对大洋底地形地貌和海底地质有了概括的了解。

在大西洋海底中间部位存在一条纵贯南北的大西洋海脊；在印度洋存在一个呈“人”字形的大洋海脊；在太平洋的四周存在多条大洋海沟，在太平洋中间也存在大洋海脊和高原。

图2-1 古地磁迁移图图2-2 大西洋海脊扩张机制示意图
在大洋海脊上特别是大西洋海脊，存在一条海脊大裂谷，在大裂谷里热流值高。

在裂谷
两侧呈对称状的沉积物年龄相离越远越老。

在大洋中脊上存在着平移断层，板块学者将这种
断层称为大洋转换断层。

1961年迪茨在英国《自然》杂志上首先提出“海底扩张”这一观点。

该观点认为，大
西洋是从大西洋中脊向外扩张产生的。

地幔岩浆在大洋中脊的裂谷中涌出，推动大洋向两侧
扩张。

图2-2是大西洋海脊扩张机制示意图。

图2-3是大洋盆地前缘俯冲到大陆下的示意图。

图2-3 大洋盆地前缘俯冲到大陆下示意图
3. 板块学说
1968年6月，勒皮雄在前人的工作基础上，将全球共划分为六大板块（见图2-4）。

至
此板块构造学说已成型。

板块构造学说关于板块驱动力来源同大陆漂移学说是不一样的。

板
块学说认为是地幔热对流作用驱动板块活动。

大洋海底在大洋中脊处产生，然后向两侧扩张壮大，最后在碰到大陆板块时俯冲到地幔软流圈里，在那里熔融消亡。

图2-4 板块学说将地球共划分六大板块图
4. 板块学说存在的问题与错误
问题与错误1：
古生代前的海洋、大陆是怎么形成的？
板块学说认为在古生代前，地壳上的大陆是在一起的，后来发生板块移动，在两个板块之间形成大洋中脊，大洋中脊向两侧扩张，形成大洋地壳。

问题是：
古生代前的大洋、大陆是怎么形成的？地壳运动不能只发生在古生代以后。

野外地质调查，古生代前存在地壳运动。

问题与错误2：
原来的地壳哪里去了？
图4-1是板块学说绘制的板块生长与消亡图，大西洋和印度洋均向东西两侧扩张。

在大
图4-1 板块学说绘制的版块生长与消亡图
西洋的南部，大西洋由中脊向东扩张3000多公里，因为大西洋宽度6000公里以上。

印度洋
向西扩张3000多公里。

二者合计6000多公里，那么原有的6000多公里宽地壳哪里去了？
印度洋和太平洋向南扩张，使南极洲板块移动到现在的南极位置，那么原来的南极洲地壳那里去了？
问题与错误3：
海脊扩张方向和板块相撞方向矛盾.
图4-2是大洋海脊分布与形态图。

图4-2 大洋海脊分布与形态图
印度洋海脊为“入”字型，北部海脊为南北向，而且还有两条次级南北向海脊并行分布，大洋由海脊向两侧扩张，即印度洋北部向东西向扩张。

那么，印度洋板块怎么会向北与欧亚板块相撞？怎么会形成青藏高原隆起？
问题与错误4：
海底地形与海底扩张不吻合。

板块学说的观点是：大洋地壳是由大洋中脊向两侧扩张而形成的。

以此理论，大洋地形应全为海脊。

已经形成的大洋海脊地形不会消失，随着大洋海脊向两侧扩张而张开向两侧移动。

大洋地形否定了海底扩张。

问题与错误5：
两条大洋中脊相交处是怎么扩张的？
大西洋中脊与印度洋中脊呈“⊥”型接触，两条大洋中脊向外扩张的方向是“对抗”的，如图4-3，在两条大洋中脊接触处无法扩张。

图4-3 大西洋南部中脊扩张方向呈“对抗”图
在印度洋的大洋中脊呈“入”字型，两条大洋中脊向外扩张的方向也是“对抗”的，在接触处无法扩张。

问题与错误6：
地震的成因与震中分布矛盾。

板块学说认为构造地震是由于板块相撞时发生弹性回跳而形成的。

可以用弹性钢片变形试验予以说明，如图4-4。

图4-4 弹性回跳地震成因示意图
当弹性钢片两端受力后发生弹性变形，积累弹性应变能量，当钢片弯曲变形到达极限时，便会突然断开，并且两侧的钢片分别向弯曲变形的反方向迅速弹回，在弹回的过程中释放原来所积累的能量并产生弹性波。

图4-5是世界地震震中分布图，大西洋、印度洋和太平洋南部大洋中脊是地震带，而板
图4-5 世界地震震中分布图
块学说确认这些大洋中脊为海底扩张诞生处，为张性。

板块学说的地震成因与震中分布同大洋中脊扩张是矛盾的。

图4-6是中国6级以上地震震中分布图，板块内的地震又和谁相撞？
图4-6 中国6级以上地震震中分布图
1976年7月28日，唐山发生7.8级地震，震中深度12公里。

唐山距板块学说所谓的西太平洋俯冲带日本千岛附近2000多公里，震中和日本千岛剖面投影几乎在一条水平线上，如图4-7。

太平洋板块如何能俯冲到唐山地下？
图4-7 唐山地震震中和日本千岛剖面图
问题与错误7：
在大西洋海底存在两条海沟，怎么解释？
大西洋波多黎各海沟：最深9219米，位于大西洋北部，波多黎各岛北9218公里，长约1550公里，平均宽度120公里。

大西洋新赫布里底海沟：最深9174米，位于万那杜岛(新赫布里底岛)与新喀里多尼亚岛之间的珊瑚海边缘。

长约1200公里，平均宽度70公里。

板块学说的观点是大洋板块由大洋中脊诞生，然后向两侧扩张增生，在海沟处俯冲到大陆板块下消亡。

以大西洋中脊为界，将大西洋西部与北美洲、南美洲一同划分为美洲板块，那么对于大西洋的两条海沟如何解释？
问题与错误8：
在海底钻探出岩床和煤，怎么解释？
我们没有见到大西洋海底钻探的岩心，只能从其介绍资料中了解。

据梁元博、于连生译，1979年科学出版社出版的〔美〕F.P.谢帕德著《海底地质学》359页，关于大西洋48个钻孔总结：“不过往往发现基底岩石是岩床而不是熔岩流，并可能有着很厚的下伏沉积岩。

”
大西洋海底不是由扩张的玄武岩组成的。

另外，在太平洋、印度洋和大西洋海底均钻探出了中生代时期的煤，说明在中生代时，这些洋底为陆地。

问题与错误9
所谓的古陆不存在
板块学说关于古陆有两种观点：一是现在地球上的大陆原来在一起，叫做泛古陆，见图1-1；二是现在地球上的大陆原来分为两个大陆，在北半球的叫做劳亚古陆，在南半球的叫做冈瓦纳古陆，见图1-4。

图1-1 古生代时的泛古陆示意图 图1-4 南北两个古老大陆示意图
后来发生了大陆漂移或海底扩张，形成了现在的大陆和海洋分布格局，如图1-2、图1-3所示。

图1-2 中生代时的陆地分布示意图 图1-3 新生代时的陆地分布示意图
通过上述各图的对比，所谓的古陆从古生代到现在，就是大陆，其总体面积没有变化，只是由大块变成了小块，位置移动了。

就中国大陆而言，野外地质调查证明，从古生代到中生代的不同地质时期，在不同的地
区存在大量由海洋沉积形成的各类灰岩。

板块学说认定位于欧亚板块之上的中国大陆从古生代到现在为古陆。

野外地质调查结果，证明板块学说的观点是错误的，所谓的古陆不存在。

问题与错误10：
在两条大洋中脊交汇处，怎么对流？
板块学说的版块移动机制是热对流，如图4-8。

图4-8 板块学说的对流机制示意图
在一条大洋中脊可以画出对流机制图，那么在两条大洋中脊交汇处如何对流？图4-9是大西洋与印度洋两条中脊交汇图
图4-9 大西洋与印度洋两条中脊交汇图
板块学说解释热对流的热能来源于放射性元素的蜕变热，问题是，这么多的放射性元素是哪里来的？现在发现的放射性元素矿床是含放射性元素高的岩石，该岩石是固体。

另外，如果是放射性元素蜕变产生的热量形成岩浆产生对流，蜕变所产生的元素就应该在岩浆里，从大洋中脊喷出的岩浆就应该含有这些蜕变元素。

没有见到相关报道。