▼『大陸漂移』
一幅世界地圖不知從多少人的眼前掠過，但能夠認(rèn)真讀圖的有幾人？
大西洋兩岸的南美東部和非洲西部的輪廊線能夠驚人地吻合在一起，是偶然的表象嗎？還是有內(nèi)在的原因？
最先對(duì)之產(chǎn)生興趣和疑問的是英國(guó)人弗蘭西斯·培根，1620年他提出了西半球南北美洲曾經(jīng)與歐洲和非洲連接的可能性。1668年，法國(guó)人F·普拉賽認(rèn)為在大洪水以前，美洲與地球的其他部分是相連著的。19世紀(jì)末，奧地利地質(zhì)學(xué)家愛德華·修斯注意到南半球各大陸上的巖層驚人的相似，因而將它們擬合成一個(gè)單一大陸，并稱之為岡瓦納古陸。
地圖只有在奧地利氣象學(xué)家和地球物理學(xué)家阿爾弗雷德·魏格納的眼里，才能產(chǎn)生出奇跡：1912年，他首先提出大陸漂移的設(shè)想：認(rèn)為古生代時(shí)只有一個(gè)大陸，稱泛大陸。中生代時(shí)期，泛大陸開始分裂、漂移，經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，才形成現(xiàn)在的海陸分布格局。他不顧大多數(shù)科學(xué)家的反對(duì)，于1915年發(fā)表《大陸和海洋的起源》，從地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、古氣候?qū)W、古生物學(xué)等方面全面論述大陸漂移學(xué)說的合理性，從地球的粘性、洋底地質(zhì)、褶皺、斷裂及大陸邊緣結(jié)構(gòu)等方面探討了大陸漂移的動(dòng)力問題。
1930年，魏格納到格陵蘭探險(xiǎn)，不幸遇難。由于當(dāng)時(shí)條件下還不能很好地解釋漂移的機(jī)制問題，而且魏格納并非職業(yè)地質(zhì)學(xué)家，遭到幾乎眾口一詞地反對(duì)。大陸漂移理論受到冷落，被人斥為癡人說夢(mèng)。
在地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，陸塊在軟流圈上作大規(guī)模水平運(yùn)動(dòng)。由硅鋁層組成的較輕的陸殼浮在較重的硅鎂層洋殼上，就像冰山漂移在水面上一樣。泛大陸的分裂不是以突發(fā)性災(zāi)變形式出現(xiàn)的，而是經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間。
從歐洲陸塊與北美陸塊分離，到澳大利亞陸塊與南極陸塊分離，持續(xù)了約1.7億年。大西洋兩岸的南美和非洲的海岸線驚人的相似，安全可拼合在一起。南美、非洲、印度和澳大利亞在古生代的氣候、生物群分布上都很相似，而中生代以后則明顯不同。這些都是泛大陸曾存在的明證。
魏格納認(rèn)為，大陸漂移的動(dòng)力機(jī)制與地球自轉(zhuǎn)的兩種力有關(guān)﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的離極力。較輕硅鋁質(zhì)的大陸塊漂浮在較重的黏性的硅鎂層之上，由于潮汐力和離極力的作用使泛大陸破裂并與硅鎂層分離，而向西、向赤道方向作大規(guī)模水平漂移。
20世紀(jì)50年代中期至60年代，隨著古地磁、地震學(xué)、宇航觀測(cè)的發(fā)展，一度沉寂的大陸漂移說獲得了新生。海底擴(kuò)張說的提出和古地磁學(xué)的建立，為大陸漂移理論提供了有力證據(jù)，并為全球板塊構(gòu)造學(xué)說奠定了基礎(chǔ)。
在科學(xué)史上，對(duì)新理論的提出者往往被懷有偏見者指責(zé)、甚至圍攻，試圖把真正的科學(xué)思想扼殺在萌芽狀態(tài)，是一種普遍現(xiàn)象。權(quán)威們譏諷“魏格納的歸納太輕率了，根本不考慮地質(zhì)學(xué)的全部歷史”，這是“一個(gè)漂亮的夢(mèng)，一個(gè)偉大詩(shī)人的夢(mèng)”。
今天沒有人再懷疑：
阿爾弗雷德·魏格納是那個(gè)時(shí)代最優(yōu)秀的科學(xué)家。而且他有最美的夢(mèng)。
▼『地幔對(duì)流』
一種正確的理論在其萌芽期常常被當(dāng)作錯(cuò)誤拋棄，或是被當(dāng)作與宗教或所謂“主流”對(duì)立的觀點(diǎn)而被否定。后期階段則往往被當(dāng)作信條來(lái)讓人接受或膜拜。但無(wú)論如何，人們至今還紀(jì)念魏格納的，不是他生前冷遇與死后熱鬧，而是他畢生尋求真理、勇于探索和不惜獻(xiàn)身的科學(xué)精神。
20世紀(jì)初，魏格納的大陸漂移說震動(dòng)了科學(xué)界，但是動(dòng)力問題卻一直困擾著人們。究竟是什么力量使大陸分開？又是什么力量使它們?cè)诖笱笊掀?？大陸漂移似乎需要巨大的、幾乎無(wú)法想像的動(dòng)力，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過魏格納所提出的潮汐力和極地漂移力。
1928年，在一片反對(duì)聲浪中，英國(guó)地質(zhì)學(xué)家霍姆斯發(fā)表了《放射性活動(dòng)與地球運(yùn)動(dòng)》一文，提出了“地幔對(duì)流”假說，力圖為大陸漂移找出新的動(dòng)力來(lái)源。
地幔對(duì)流（mantle convection）就是地幔物質(zhì)在地球內(nèi)部往返循環(huán)構(gòu)成的熱對(duì)流。即地幔物質(zhì)由于放射性物質(zhì)的蛻變，熱量增加，密度減小，體積膨脹，向上運(yùn)動(dòng)形成上升熱流，向地球表面靠近。到達(dá)巖石圈時(shí)，向四周擴(kuò)散分流，轉(zhuǎn)為平流。平流過程中，因熱傳導(dǎo)而逐漸冷卻、變重。遇到另一相向運(yùn)動(dòng)的平流而逐漸下沉，形成下降流，再回到地幔深處，重新加熱后再度上升。如此循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成環(huán)形對(duì)流體。
當(dāng)?shù)蒯Ｉ仙饔龃箨懫琳蠒r(shí)，其引張力導(dǎo)致板塊撕裂，在洋底處則形成大洋中脊。下降流則拖動(dòng)板塊俯沖和消亡，其積壓力和拉力造成海溝、地槽和山脈。20世紀(jì)后期板塊構(gòu)造學(xué)說建立后，地幔對(duì)流被普遍認(rèn)為是板塊運(yùn)動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)機(jī)制。
地幔對(duì)流緩慢進(jìn)行，對(duì)流活動(dòng)時(shí)間漫長(zhǎng)，可長(zhǎng)達(dá)幾千萬(wàn)年，甚至幾億年。地幔對(duì)流的流動(dòng)形態(tài)不一，熱的地幔物質(zhì)上升減壓常常伴隨有部分熔融作用。地幔對(duì)流可以是從核幔邊界上升至巖石圈底部，形成全地幔對(duì)流環(huán)；也可以是分層對(duì)流，即上、下地幔分別形成對(duì)流環(huán)。這些在近些年地震和地球化學(xué)研究得到證實(shí)，被地質(zhì)學(xué)家廣泛接受，并成為海底擴(kuò)張、板塊移動(dòng)以及地幔柱形成的重要機(jī)制。
究竟是全地幔對(duì)流，還是分層地幔對(duì)流，是近年來(lái)學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論的一個(gè)焦點(diǎn)。地震學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)研究?jī)A向于全地幔對(duì)流，地球化學(xué)研究則支持分層地幔對(duì)流。還有些其他混合類模型，如拉瓦登模型等。
地幔物質(zhì)對(duì)流是板塊構(gòu)造以及巖石圈中許多地質(zhì)活動(dòng)，如大陸漂移、地震、火山、造山作用等現(xiàn)象的起因。盡管經(jīng)過多年研究，但到目前為止還不能很好地解釋許多板塊——地幔系統(tǒng)的某些基本問題。
更有一些不同的聲音，認(rèn)為地幔對(duì)流不過還是一種假說。
猶如天文學(xué)研究中最熱門的大爆炸學(xué)說，有人就認(rèn)為是最大的偽科學(xué)。
▼『海底擴(kuò)張』
1960年，美國(guó)普林斯頓大學(xué)地質(zhì)學(xué)家哈里·赫斯發(fā)表了他所繪制的“海底擴(kuò)張圖”，并提出他對(duì)于洋殼（海底）的推斷：大洋不是永恒的單元，大陸卻是永恒的；大洋底每2億年會(huì)更新一次。由于這個(gè)觀點(diǎn)新穎、奇特，以致于赫斯在他的著作中把論述的這一章稱為“一篇地球散文詩(shī)”。他認(rèn)為，由于海底擴(kuò)張效應(yīng)，海底殼層不斷地在大陸一邊創(chuàng)生，同時(shí)又在大陸的另一邊消失。這個(gè)觀點(diǎn)通常被看成板塊構(gòu)造說進(jìn)一步發(fā)展的主要內(nèi)容，也是我們理解大陸漂移理論的主要基礎(chǔ)。第二年，美國(guó)海軍電子實(shí)驗(yàn)室的狄茲也提出了相同的觀點(diǎn)，并且把海底地殼的新生和移動(dòng)直接稱為“海底擴(kuò)張”。
巖漿不斷從大洋中間上升，推動(dòng)洋底向兩邊運(yùn)動(dòng)，處于熔融狀態(tài)的地幔物質(zhì)具有極大的能量，不斷地從洋中脊的裂縫向上涌出，冷凝固結(jié)成新洋殼；再為涌升流所推動(dòng)，把原來(lái)的洋底向兩側(cè)對(duì)稱推移。這樣使洋中脊不斷地向外擴(kuò)張，形成一浪接一浪、后浪推前浪的運(yùn)動(dòng)方式。由于溶漿不斷地涌出和冷卻，結(jié)果使洋殼不斷地沿洋中脊生長(zhǎng)，并向兩側(cè)不斷地推移擴(kuò)張。其擴(kuò)張速率大約每年1~5厘米，太平洋底正是以這個(gè)速度向兩邊運(yùn)動(dòng)的。整個(gè)大西洋寬度的移動(dòng)距離所需的時(shí)間為兩億年。這個(gè)數(shù)字、可以用來(lái)解釋許多未知的奧秘。例如，海底鉆孔找到的化石標(biāo)本都未超過兩億年（中生代前后）。而從陸地上發(fā)掘出的海生物化石研究表明，這些海生生物可以追溯到二十億年以前。
當(dāng)海洋地殼（洋殼）與大陸地殼（陸殼）相遇時(shí)，由于海洋地殼密度大，就俯沖到大陸地殼之下，進(jìn)入地幔逐漸熔化消失，并在俯沖之處形成了深海溝。因而洋底一方面在不斷地從洋中脊生長(zhǎng)擴(kuò)張，另一方面又在海溝處不斷地俯沖消亡，大約2億年左右洋底就可更新一次。因此洋底沒有比中生代更古老的巖石，組成洋殼最古老的巖石年齡不超過1.95億年，比大陸上的巖石年輕很多；而且洋中脊的巖石年齡最新，從洋脊軸部向兩側(cè)，巖石年齡從新到老遞增。
太平洋地質(zhì)史
海底擴(kuò)張說有著豐富的想象力，它繼承了大陸漂移說和地幔對(duì)流說的基本思想，建立在海底地質(zhì)考察基礎(chǔ)之上，有著實(shí)際資料和數(shù)據(jù)為依據(jù)，具有說服力。海洋底部新的地殼不斷產(chǎn)生并不斷地向外擴(kuò)張的運(yùn)動(dòng)過程無(wú)休止地進(jìn)行，導(dǎo)致了一個(gè)令人難以置信的結(jié)論：大洋有古老的海水，但卻有年輕的洋底。
▼『海嶺、洋中脊』
和陸地一樣，各大洋也有連綿山脈和巨大山系，而且更壯觀。還由于深藏于水下，也就更具神秘色彩。
海嶺又叫海底山脈，通常處于海平面以下，如北太平洋海嶺、東印度洋海嶺長(zhǎng)度都在4500千米以上。有的峰頂露出水面成為島嶼，如太平洋夏威夷海嶺的夏威夷群島。其周圍海盆水深5000多米，夏威夷島冒納羅亞火山海拔4170米，落差9000多米。通常海嶺幾乎沒有地震活動(dòng)，因此稱為無(wú)震海嶺。
洋中脊是由巨大海嶺構(gòu)成的大洋中脊，分布于大洋中央部位，也叫中央海嶺。
大西洋洋中脊呈S形，由雷克雅未克海嶺、北大西洋海嶺、南大西洋海嶺組成。北端穿過冰島和格陵蘭島之間，與北冰洋洋中脊相連；南端通過大西洋——印度洋海丘，與西印度洋海嶺相通。
印度洋洋中脊為中印度洋海嶺，向東、北、西、南分出四個(gè)分支，分別為東印度洋海嶺、阿拉伯——印度海嶺、西印度海嶺和克爾格倫海嶺。
太平洋洋中脊位于太平洋中部偏東，坡度較平緩，又稱東太平洋海丘。北有夏威夷海嶺，南有南太平洋海嶺。
北冰洋洋中脊為羅蒙諾索夫海嶺。
各大洋洋中脊連接為一個(gè)統(tǒng)一的整體，全長(zhǎng)超過8萬(wàn)千米。大洋中脊是地球上最大的裂谷系統(tǒng)，洋殼在這里被拉開，地幔熔巖物質(zhì)上涌、溢出，形成新的洋底。
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