大陆漂移说的提出

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古冰川活动的证据
古代冰川的分布也支持魏格纳的想法。距今约3亿年前后的 晚古生代,在南美洲、非洲、澳大利亚、印度和南极洲,都曾 发生过广泛的冰川作用,有的地区还可以从冰川的擦痕判断出 古冰川的流动方向。从冰川遗迹分布的规模与特征判断,当时 的冰川类型是在极地附近产生的大陆冰川。而且南美、印度和 澳大利亚的古冰川遗迹残留在大陆边缘地区,冰川的运动方向 是从海岸指向内陆,显然冰川是不会登陆向高处运动的,这说 明这些大陆上的古冰川不是源于本地。面对这种古冰川的分布 及流向特征,过去的地质学家一筹莫展。然而正是这些特征, 却为大陆漂移说提供了强有力的证据。
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对此,魏格纳作了一个很浅显的比喻。他说,如果两片 撕碎了的报纸按其参差的毛边可以拼接起来,且其上的印刷文 字也可以相互连接,我们就不得不承认,这两片破报纸是由完 整的一张撕开得来的。除了大西洋两岸的证据,魏格纳甚至在 非洲和印度、澳大利亚等大陆之间,也发现有地层构造之间的 联系,而这种联系都限于中生代之前即2.5亿年以前的地层和 构造。
大陆漂移说的提出
1910年,生病卧床休息的德国气象学家魏格纳望 着墙上的一张世界地图,他突然发现南美洲东岸和非 洲西岸,似乎是拼接在一起的,于是冒出了一个大胆 的猜想……
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1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳, 躺在病床上。百无聊赖中,他的目光落在墙上的一幅世界 地图上,他意外地发现,大西洋两岸的轮廓竟是如此相对 应,特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大 陆的几内亚湾非常吻合。自此往南,巴西海岸每一个突出 部分,恰好对应非洲西岸同样形状的海湾;相反,巴西海 岸每一个海湾,在非洲西岸就有一个突出部分与之对应。 这难道是偶然的巧合?这位青年学家的脑海里突然掠过这 样一个念头:非洲大陆与南美洲大陆是不是曾经贴合在一 起,也就是说,从前它们之间没有大西洋,到后来才破裂、 漂移而分开的?
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魏格纳的猜想
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地形方面的证据
第二年,魏格纳开始搜集资料,验证自己的设想。他首先 追踪了大西洋两岸的山系和地层,结果令人振奋:
①地形证据。当魏格纳在地图上把非洲和南美洲拼到一 起时,他发现了一个非常奇怪的事实:南非有一条从东到西 走向的山脉可以跟阿根廷境内的一座山对接起来;而在北美 可以找到与位于欧洲的煤层对应的煤田;还发现,大西洋两 岸的海岸线相互对应,特别是巴西东端的直角凸出部分,与 非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合。魏格纳认为这些 事实是大陆漂移说的有力证据。
大陆之间古生物面貌的相似性,并不是因为它们之间曾有什么
陆桥相连,而是由于这些大陆本来就是直接连在一起的,到后
来才分裂漂移,各奔东西。固定论与活动论的争论,与火成论
与水成论的争论、渐变论与灾变论的争论一道,被人们称为地
质学三大论战。作为活动论的先驱,魏格纳一开始几乎是孤军
奋战。
பைடு நூலகம்
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③气候证据
魏格纳还运用气候变化的证据来证明他的理论。人们在北冰 洋以北的岛上发现了热带植物化石,魏格纳认为,3亿年前,这 些植物生活的地方肯定位于赤道附近。气候温暖湿润。地质学家 在南非发现了冰川擦痕,这些冰川擦痕表明,南非当时曾被大陆 冰川覆盖,厚厚的冰层覆盖了几千平方千米。但是现在的非洲大 陆气候炎热,根本不可能形成冰川。魏格纳由此得出结论,在泛 古陆存在时期,非洲大陆靠近南极。当大陆漂向赤道时,它的气 候就变暖;漂向极地时,它的气候就变冷。而大陆在漂移时,把 在原来位置上形成的化石和岩石一起带走了。
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舌羊齿化石是2.5亿年前的一种蕨类植物, 在非洲、南美洲、澳大利亚、印度和南极洲都 发现了舌羊齿化石,由于舌羊齿的“种子”太 大,不能随风飘移;另一方面它容易破碎,不 可能漂洋过海。魏格纳由此推断,这些大陆在 当时曾是一个整体。
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动物学方面的证据
更有趣的是,有一种园庭蜗牛,既发现于德国和英 国等地,也分布于大西洋对岸的北美洲。蜗牛素以步 履缓慢著称,居然有本事跨过大西洋的千重波澜,从 一岸传播到另一岸?当时没有人类发明的飞机和舰艇, 甚至连鸟类还没有在地球上出现,蜗牛是怎么过去的?
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②古生物学方面的证据
沉浸在喜悦中的魏格纳又考察了岩石中的化石。 在他之前,古生物学家就已发现,在目前远隔重洋的 一些大陆之间,古生物面貌有着密切的亲缘关系。例 如,中龙是一种小型爬行动物,生活在远古时期的陆 地淡水中,它既可以在巴西石炭纪到二叠纪形成的地 层中找到,也出现在南非的石炭纪、二叠纪的同类地 层中。而迄今为止,世界上其它大陆上,都未曾找到 过这种动物化石。淡水生活的中龙,是如何游过由咸 水组成的大西洋的?
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地质学史上的三大论战
为解释这些现象,魏格纳之前的古生物学家曾提出“陆桥
说”,他们设想在这些大陆之间的大洋中,一度有狭长的陆地
或一系列岛屿把遥远的大陆连接起来,植物与动物通过陆桥远
涉千万里,到达另外的大陆;后来这些陆桥沉没消失了,各大
陆被大洋完全分隔开来。这种观点被称为“固定论”,即大陆
与海洋是固定不动的。而魏格纳的解释则是“活动论”的,各
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在魏格纳看来,上述出现古冰川的大陆在当时曾是连接在 一起的,整个大陆位于南极附近。冰川中心处于非洲南部,古 大陆冰川由中心向四方呈放射状流动,这就很合理地解释了古 冰川的分布与流动特征。我们现在看到的冰川向陆地内部运动 的表象,其实是因为原来巨大的大陆分裂开来,原来的内陆变 成了沿海的缘故。
除古冰川遗迹外,蒸发盐、珊瑚礁等古气候标志,也可用来 推断它们形成时的古纬度。古纬度与现在大陆的位置是冲突的, 这也说明以前的大陆不在今天所处的地方。
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证据似乎已经很充分了。在严谨的科学研究的基础上,魏 格纳的代表作《海陆的起源》于1915年问世了。在这本书里, 魏格纳阐述了古代大陆原来是联合在一起、而后由于大陆漂移 而分开,分开的大陆之间出现了海洋的观点。魏格纳认为,大 陆由较轻的含硅铝质的岩石如玄武岩组成,它们像一座座块状 冰山一样,漂浮在较重的含硅镁质的岩石如花岗岩之上(洋底 就是由硅镁质组成的),并在其上发生漂移。在二叠纪时,全 球只有一个巨大的陆地,他称之为泛大陆(或联合古陆)。风 平浪静的二叠纪过后,风起云涌的中生代开始了,泛大陆首先 一分为二,形成北方的劳亚大陆和南方的冈瓦纳大陆,并逐步 分裂成几块小一点的陆地,四散漂移,有的陆地又重新拼合, 最后形成了今天的海陆格局。
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