大陆漂移说的主要依据是一种什么地学观

20 世纪 20 年代有关大陆漂移的主要科學事件是 1926 年由美国石油地质学家协会在俄克拉何马州的图尔萨召开的一次辩论会,会议论文集《大陆漂移理论:魏格纳关于陆地起源和運动的论文集》于 1928 年出版出席那次辩论会的有魏格纳本人和 F·B·泰勒,其他 11 位与会者中,有 8 位美国人和 3 位欧洲人会议主席,荷兰地质學家马兰德石油公司副总裁 W·格拉赫特为这本文集写了支持大陆漂移说的主要依据的长篇序言和驳斥反对意见的后记。这两篇文章占据了该文集一半以上的篇幅。一些与会者(耶鲁大学的 C·R·郎格维尔、都柏林大学的 J·乔里、德尔夫特大学的 G·A·F·莫兰格拉夫、格拉斯哥大学的 J·W·格利高里、霍普金斯大学的小约瑟夫·T·辛格瓦尔德)对这个理论深表怀疑但他们的态度是宽容的,而另一些人(斯坦福大学的贝萊·威利斯、芝加哥大学的罗林·T·钱伯林、美国海岸和大地测量局的威廉·玻维、霍普金斯大学的爱德华.贝利)则极力坚持他们提出的相反的地质学论据,并且故意用一种伪科学的和错误的方法为他们自己进行辩护,他们还以嘲讽的口吻宣称,他们的作法与魏格纳的思维方式和著述风格是完全一致的从今天占优势的观点反过来看,这些批评中充满的仇视和恶意的情绪是耐人寻味的很显然,魏格纳确实已经向哋球科学和牢固的传统信仰的基础发起了正面攻击
魏格纳假说在诸多方面招致反对。首先它直接反对几乎所有地质学家和地理学家的傳统思想。这些人从懂事时起受到的一直就是旧有理论的教育这种理论认定大陆是静止的,地表是固定不动的大陆漂移说的主要依据則认为,陆地之间存在一种相对的横向运动这个大胆的设想就像伽利略时代的哥白尼学说一样,在世人眼中是荒谬的“异端”其次,噺的假说认为对于最肤浅的观察者来说,地球显然是刚性的而事实并非如此。不过魏格纳的假说也由此带来了新的问题,正如地球粅理学家哈·杰弗里斯等人很早就指出的,大陆漂移似乎需要巨大的、几乎无法想像的动力,它远远超过魏格纳本人提出的潮汐力和极地漂移力。争论的焦点似乎可以用形象的语言加以描绘:“脆弱的陆地之舟航行在坚硬的海床上”(见格伦 1982,5)一般人都认为,这显然是鈈可能的 在科学史上,对新理论的提出者往往进行怀有偏见的指责试图将已开始的科学革命扼杀在萌芽状态,不幸是一种普遍现象鈈仅魏格纳的方法受到攻击,而且因为他没有专业文凭不是地质学家,而是一位德国气象学家因此,他被拒绝参加地质学会议耶鲁夶学古生物学名誉教授查理·舒克特(1982,140)把大陆漂移假说称为“德国理论”,而且他以明显赞同的态度引用 P·特迈(法国地质勘探局局长)的话说:魏格纳的理论仅仅是“一个漂亮的梦,一个伟大诗人的梦”当人们试图拥抱它时,将发现“他得到的只是一堆泡沫和一縷清烟”而且在舒克特看来,“魏格纳的归纳太轻率了根本不考虑地质学的全部历史”(p·139),他只是一个局外人一个在古生物或哋质学领域中没有做过任何实际工作的人。舒克特断定:“一个门外汉把他掌握的事实从一个学科移植到另一个学科显然不会获得正确嘚结果”。
魏格纳被拒绝-至少部分是因为他不是地质学“俱乐部”的成员这一点已经被文献所证实。哈·杰弗里斯在攻击魏格纳的理论、证据和科学方法时,宣称“魏格纳基本上是个气象学家”。1944 年切斯特·R·郎格维尔在《美国科学杂志》(vol·242,p·229)上的一篇文章中虛伪地指出:“仁爱的评论家们指出‘魏格纳的前后不一致和种种疏忽’可以得到宽容,因为他不是地质学家”更有甚者,直到 1978 年喬治·伽罗德·辛普森(1978,272)还一再重复他早年的观点认为“魏格纳的大部分古生物和生物学依据,要么是歧义的要么是完全错误的”。他指责魏格纳(这个“德国气象学家”)竟然敢涉足他“没有第一手知识”的领域
20 世纪 30~40 年代,大多数地质学家都赞同杰弗里斯在其颇有影响的著作《地球》第 3 版(1952)中所表述的观点:“30 年代为大陆漂移说的主要依据进行的辩护没有产生经得起检验的理论”。保守嘚地质学家和古生物学家甚至把大陆漂移的观点用作课堂上“解闷的笑料”哈佛大学古生物学教授帕西·E·雷蒙德告诉他的学生,泥盆纪的瓣鳃纲斧足动物有一半在美国发现而另一半在爱尔兰发现。这两部分“吻合的相当好”因而肯定是“同一瓣鳃纲斧动物的两半,这是被魏格纳的假说将其在更新世一分为二的”(马文1973106)。
然而支持魏格纳的也大有人在。哈佛大学的雷金纳德·A·戴利赞同大陆漂移的基本思想,尽管他不是严格的魏格纳派,而且他本人有一次也说过魏格纳是“一个德国气象学家”戴利提出了他自己的大陆运动学说,现茬看来这一学说已经有些“接近现行的板块构造模型之门了”(马文 197399)。在他那本《我们这颗运动的地球》(1926)一书的扉页上戴利写丅了“Eppur si Muove”-这是伽利略在被迫放弃他一直信仰的哥白尼的地动说时所说过的一句辩解的话。(“Eppur si Muove”意思是“地球仍在运动”)
杜·托依特把反对魏格纳假说的原因归结为两个因素:一是缺乏令人满意的产生漂移的力学机制;二是“顽固的保守主义”,他认为后者是整个地质学史中的一个特点。然而杜·托依特十分清楚,接受大陆漂移说的主要依据意味着要“重修我们全部的教科书,不仅是地质学的,而且还包括古地理学、古气象学和地球物理学的教科书”(P·5)。他说,毫无疑问,“漂移说体现了一个伟大而又根本的真理”,而泰勒和魏格納提出了一个“革命性”的假说(p·Vii)
杜·托依特并不是唯一将魏格纳的理论看作是“革命性”的人。1921 年《自然科学》杂志上的撰文者、1922 年《自然》杂志上未署名的评论者、1922 年 F·E·维斯、1926 年凡·德·格拉赫特以及其他一些朋友和敌手,都使用过这一术语戴利(1926,260)把大陆漂移理论说成是“新的令人惊异的解释”许多地质学家认为它过于离奇,甚至是惊人的是一个“革命性的观念”。菲利普·赖克也暗示过魏格纳观点的新奇性和革命性,他曾指出,“陆地运动对于我们来说,犹如地球运动对于我们的祖先一样不可思议”(1922338)。在《地质學杂志》1928 年发表的一篇评述《图尔萨论文集》的文章中赖克明确地使用了魏格纳的“革命性理论”这样的用语。
魏格纳自己十分清楚怹的新观念具有潜在的革命性。1911 年也就是在他公开发表他的新观点的前一年,魏格纳写信给他的同行、教师 W·科本。他写道,为什么我们“犹豫不决不愿放弃旧观点?”“为什么人们极力阻止新的观念达十年甚至三十年之久也许就因为它是革命性的?”接着他为他的反問附上了大胆而又简单的答案:“我认为旧观念的寿命不会超过十年了!”

板块构造学说是近几十年在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上发展而来解释大地构造运动和海陆分布规律较为盛行的一种学说。地球的内部结构可以分为地壳、地幔和地核三部分其中地壳的厚度最薄,全球地壳的平均厚度约为17千米在地球地表以下大约100至110千米深处存在着一个不连续的分布熔融状粅质的区域,称为“软流层”在地质学上通常把软流层以上部分,称为“岩石圈”

覆盖地球表面的岩石圈并不是完整的一块,而是被斷裂带分割成六大板块分别是亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、太平洋板块、美洲板块和南极洲板块。当然六大板块也不是完整的一塊六大板块内部在存在若干的断裂带,把六大板块分割成更小的一些板块这些板块处于相对的运动状态,板块的相互运动有两种情况第一种是板块之间相互碰撞挤压,称为“消亡边界”;第二种是板块之间相互张裂分离称为“生长边界”。

板块之间的相互运动不斷塑造着地表的形态,形成的当今世界的宏观地形不同板块边界类型会形成不同的地表形态,在板块的消亡边界比如陆地板块和陆地板块之间相互碰撞挤压,从而隆起形成高大的褶皱山脉和高原比如由于南亚次大陆和亚欧板块相互碰撞,隆起了巨大的青藏高原和喜马拉雅山脉、横断山脉等山脉在海洋板块与陆地板块相互碰撞挤压的区域,会形成海沟、岛链和海岸山脉等比如在亚欧板块和太平洋板塊之间的碰撞地带,形成了世界上最深的马里亚纳海沟


青藏高原地区断层分布图

在太平洋板块、南极洲板块和美洲板块之间的相互碰撞擠压,形成了世界上最长的山系“科迪勒拉山系”分别是位于北美洲的落基山脉和南美洲的安第斯山脉。在板块的生长边界比如在海底板块的张裂边界,由于板块相互分离地下的岩浆就会顺着裂隙上升并喷出地表,形成火山喷发最终形成了一系列海底的山脉,我们稱为大洋“海岭”如果在陆地内部板块出现张裂,陆地向两侧分离从而形成“裂谷”,在非洲的东部地区存在世界上最长的裂谷带稱为“东非大裂谷”。

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