大陸漂移假說(大陸漂移假說的證據(jù))
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2023-04-10
大陸漂移理論認為,一旦所有的大陸連接成一個超大陸,科學家稱之為泛大陸。在很長一段時間里,大陸漂移到現(xiàn)在的位置。阿爾弗雷德·魏格納最早支持大陸漂移理論。
魏格納在1912年對大陸漂移的解釋是,大陸漂移是由于地球自轉(zhuǎn)而發(fā)生的。這種解釋和他的理論并沒有被廣泛接受。然而,在魏格納之前,許多人已經(jīng)注意到大陸的形狀似乎是吻合在一起的,這表明過去曾有過一些分裂。
地球表面下的復雜過程導致了地殼通過構(gòu)造板塊的移動。
在20世紀50年代之前,大陸漂移的概念在很大程度上甚至不被認為是可信的。然而,在20世紀50年代和隨后的幾年中,地質(zhì)學家開始考慮這個理論,在60年代,大多數(shù)地質(zhì)學家開始接受這個理論可能是對的。有幾個因素表明人們對大陸漂移理論的接受發(fā)生了變化。
地球的構(gòu)造板塊最有可能造成大陸漂移。
來自不同大陸的化石記錄,特別是大陸外圍的化石記錄顯示了相同的物種。此外,沿著大陸斷裂線的礦物標本也幾乎相同。一些相同的物種存在于某些大陸上,比如一種在非洲和南美洲都很常見的蚯蚓,這表明如果沒有一些變異,這種物種不可能同時出現(xiàn)在兩個大陸上。
地球的構(gòu)造板塊可能會一起上升,當它們分開、剪切或在接觸點重疊時,會向下下降。
大陸漂移理論也因板塊構(gòu)造理論而流行起來。簡而言之,板塊構(gòu)造學表明,海底開始擴張,大陸存在于隨著海底變化而移動的“板塊”上。大陸的分裂,如地震,是板塊移動的反應。這表明,大陸的某些點雖然微小,卻幾乎一直在移動。
例如,位于北加州圣安德烈亞斯斷層線上的雷耶斯點(Point Reyes)被測量為以每年約約2.5厘米的速度緩慢向北移動。事實上,一些地質(zhì)學家推測,隨著不斷的移動,雷耶斯角可能最終會變成一個島嶼。
由于許多原因,并不是每個人都接受大陸漂移理論。爭論的一個原因是地球的年齡存在爭議。例如,一些創(chuàng)世論者認為地球比一些地質(zhì)學家認為的要年輕得多。有些神創(chuàng)論者也不接受碳年代測定法作為一種確定地球的方法,或者像一些科學家聲稱的那樣,化石記錄有多么古老。
大多數(shù)科學家,以及那些不相信神創(chuàng)論的人,接受大陸漂移理論,以及板塊構(gòu)造理論。那些支持智能設(shè)計理論的人通常也接受大陸漂移理論,但堅持認為是一種精神存在設(shè)計并創(chuàng)造了地球。
[img]什么是大陸漂移假說?大陸漂移說是一種解釋海陸分布與演變的假說。1912年由德國科學家魏格納系統(tǒng)地提出。他根據(jù)海岸地形、古地質(zhì)、古生物和古氣候等方面的證據(jù)分析認為,在侏羅紀以前(距今約2億年),地球上只有一個統(tǒng)一的大陸,稱泛大陸(或聯(lián)合古陸),被一個泛大洋包圍。自侏羅紀以來,泛大陸便開始解體,并漂移分開,逐漸形成目前海陸分布的格局。
魏格納提出大陸漂移的主要證據(jù)有:一是大西洋兩岸形狀的相似性,如果拼接起來,可以成為一個整體,說明過去曾經(jīng)相連;二是南非與南美的二疊紀褶皺山系走向相同,地質(zhì)相似,說明曾是同一陸塊;三是南美、南非、南澳大利亞和印度南部都存有晚古生代冰川痕跡,若將它們合并一處,才能解釋冰川分布規(guī)律;而且在這些冰磧層上,普遍有舌羊齒植物化石的含煤地層。證明這些遠離的大陸原來是相連的。
大陸漂移說,主張地殼存在大規(guī)模水平運動,是對傳統(tǒng)的固定論的挑戰(zhàn),對促進地質(zhì)科學發(fā)展有著積極意義,為后來海底擴張說和板塊構(gòu)造說的興起奠定了基礎(chǔ)。但魏格納沒有解決大陸漂移的動力和機制問題,成為假說的弱點,而曾一度消沉過。
大陸漂移說? ? ? 大陸漂移假說是解釋地殼運動和海陸分布、演變的學說。大陸彼此之間以及大陸相對于大洋盆地間的大規(guī)模水平運動,稱大陸漂移。大陸漂移說認為,地球上所有大陸在中生代以前曾經(jīng)是統(tǒng)一的巨大陸塊,稱之為泛大陸或聯(lián)合古陸,中生代開始分裂并漂移,逐漸達到現(xiàn)在的位置。
? ? ? ? 泛大陸存在及大陸破裂﹑漂移的證據(jù)主要有﹕? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.海岸線
? ? ? ? 特別是巴西東端的直角突出部分與非洲西岸呈直角凹進的幾內(nèi)亞灣非常吻合。
2.兩岸構(gòu)造
? ? ? ? 北美洲和非洲﹑歐洲在地層﹑巖石﹑構(gòu)造上遙相呼應。例如北美紐芬蘭一帶的褶皺山系與西北歐斯堪的納維亞半島的褶皺山系相對應﹐都屬于早古生代造山帶﹔非洲南端和南美阿根廷南部晚古生代構(gòu)造方向﹑巖石層序和所含化石相一致。北美的褶皺山系與斯堪的納維亞半島的褶皺山系相對應
3.相鄰大陸
? ? ? ? 特別是大西洋兩岸古生物群具有親緣關(guān)系。如巴西和南非石炭-二疊系的地層中均含一種生活在淡水或微咸水中的爬行類-中龍化石﹐而迄今為止世界上其他地區(qū)都未曾發(fā)現(xiàn)。又如主要生長于寒冷氣候條件下的舌羊齒植物化石廣泛分布于非洲﹑南美﹑印度﹑澳大利亞﹑南極洲等諸大陸的石炭-二疊系中。而這些大陸所在的氣候帶卻不相同。
4.二疊紀時
? ? ? ? 在南美洲﹑非洲中部和南部﹑印度﹑澳大利亞都發(fā)生過廣泛的冰川作用。除南美洲和南極洲外﹐都處于熱帶或溫帶地區(qū)。與此同時﹐在北半球除印度以外的廣大地區(qū)并未找到確切的晚古生代冰川遺跡﹐相反卻見到許多暖熱氣候的生物化石。這表明上列出現(xiàn)古冰川的諸大陸在當時曾相連接﹐為一個統(tǒng)一的大陸。
5.科學發(fā)展
? ? ? ? 為大陸漂移提供更直接的證據(jù)﹕精確的大地測量的數(shù)據(jù)證實大陸仍在緩慢地持續(xù)水平運動﹔古地磁的資料表明許多大陸塊所處的位置并不代表它初始位置﹐而是經(jīng)過了或長或短的運移。
? ? ? ? 大陸漂移思想是一種活動論﹐它的提出是對固定論的挑戰(zhàn)﹐并為板塊構(gòu)造學的建立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)﹐對地球科學的發(fā)展起了很大的推動作用。但大陸漂移的機制問題至今依然沒有解決。
6.發(fā)展歷程
? ? ? ? ? 阿爾弗雷德·魏格納(1880~1930)在 1912年一篇重要的學術(shù)論文中提出大陸漂移假說,并且在幾年后(1915)出版的一部專著中加以發(fā)展和完善。人們幾乎立刻就意識到了這個假說潛在的革命性質(zhì),因為它要求對地理學的全部基礎(chǔ)進行重新修訂。20 世紀 20~30 年代間,地理學家對大陸運動的觀念進行了廣泛的討論,結(jié)果,反對意見幾乎是同聲一片。因此,魏格納提出的地球漂移說長期以來處于理論革命階段,直到 50 年代中期,不斷發(fā)現(xiàn)的新證據(jù)才越來越對大陸可能運動的假說有利。但直到 20 世紀 60 年代,一場地球科學革命才真正發(fā)生。? ? ? ? ? ? ? 7.歷史分析
? ? ? ? 歷史分析表明,這場地球科學革命結(jié)束了長達半個世紀之久的理論革命狀態(tài)外僅僅是因為人們勉強接受了一整套已處休眠狀態(tài)或早先被摒棄的觀念或理論。這場科學革命伴隨著研究地球的新手段和傳播知識的新技術(shù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生。不僅許多地球科學家沿著非傳統(tǒng)的路線思考,而且,有不少物理學家也投入了地球科學的研究之中,并做出了偉大的發(fā)現(xiàn)。因此,最終發(fā)生的地球科學革命并不僅僅是長期受到抵制的、作為傳統(tǒng)觀念的一次根本性轉(zhuǎn)變的大陸漂移說的簡單復活,而且還創(chuàng)立了新的板塊構(gòu)造理論來描述大陸的漂移。從某種意義上說,魏格納的原始理論并未導致一場科學革命,但是,最終的科學革命確實體現(xiàn)了魏格納理論中大陸運動這一中心思想和把地表分成兩類地域(陸地和海底)的觀念。
8.特點
? ? ? ? 這場革命的一個最突出的特點就是,處在學科工作中的地理學家普遍意識到他們正在經(jīng)歷一場地球科學革命。許多科學家撰寫文章或?qū)U摱紡娬{(diào)了考察大陸和地球的思維方式所發(fā)生變化的革命性質(zhì);他們寫出了標題醒目的著作,如《地球科學中的革命:從大陸漂移說到板塊構(gòu)造說》(哈拉姆1973)或《地球科學革命的嚴峻年代》(格倫1982)。強調(diào)革命性不僅是后來歷史性或評論性文章和書籍的特點,也是地球科學革命年代中學術(shù)論文的特點。例如,《科學》雜志中的一篇頗具新意的學術(shù)論文(奧普代克 1966)的標題是"南海深海巖心的古磁研究",它的副標題是"確定地球歷史事件發(fā)生時間的革命方法"。1970 年,在討論"新的一類錯誤"期間,J·T·威爾遜聲稱關(guān)于地磁逆轉(zhuǎn)的發(fā)現(xiàn)構(gòu)成了地球科學中的"革命"。在(國際科學聯(lián)合會理事會的)"上地幔計劃"(U·M·P·)的最終報告(1972)中,"U·M·P·實施期間提出的板塊構(gòu)造的統(tǒng)一概念"被說成是地球科學中的一場"革命"(舒利文 1974,343)。
9.考察
? ? ? ? 作為對這段歷史的考察結(jié)果,我們已經(jīng)知道,弗蘭西斯·培根不是大陸運動觀的創(chuàng)立者(馬文 1973)。他僅是指出非洲和巴西西海岸之間有一種大致的吻合。幾乎兩個世紀之后的亞歷山大·馮·洪堡也沒有通過認識大西洋兩邊海岸線之間的相似,從而進一步提出兩個大陸曾經(jīng)是連在一起,以后才分開的。但是,1859 年,居住在巴黎的美國人安東尼奧·斯尼德·佩雷格里尼用法文寫的名為《創(chuàng)世紀及其未解之謎》這本邊緣書中,首次提出了原始大陸分裂和組成部分移動的思想。
? ? ? ? 有人還宣稱,奧地利地質(zhì)學家愛德華·修斯是大陸漂移說的早期倡導者,正如馬文(1973)所指出的,這個看法是完全錯誤的。但是修斯在 20 世紀初確實曾提出最初有兩塊古生代大陸,"亞特蘭蒂斯"(位于北大西洋)和岡瓦納大陸(在南大西洋)。他把后者命名為岡瓦納,這是印度中部地區(qū)(鞏德人居住地)。修斯像 19 世紀一些先驅(qū)一樣,認為我們的大陸是更大的原始大陸的遺跡,其碎片已沉沒到海底盆地。但他并沒有提出原始大陸的分裂過程,因而也就沒有建立我們今天所理解的大陸漂移思想(馬文 1973,58)。
? ? ? ? 一個更能說明問題的例子是美國地質(zhì)學家 F·B·泰勒。他在 1910 年發(fā)表了長篇論文,首次提出了一個具有內(nèi)在邏輯性的、連貫一致的假說,這個假說包含了某種我們今天所理解的大陸漂移說的成份(哈拉姆 1973,3)。這個假說最早是在 1898 年出版的一本小冊子中闡述的,但泰勒的理論主要是依據(jù)天文學,而不是地理學或地質(zhì)學。他假設(shè)很久以前地球俘獲了一顆彗星,它后來成了今天的月亮。這場天文學事件增大了地球的旋轉(zhuǎn)速度,產(chǎn)生了更大的潮汐力,這兩種作用的合力將大陸從極地拉開。在他 1910 的論文中以及后來的出版物中,泰勒用地質(zhì)學證據(jù)(愛爾德雷季 1976,271)進一步完善了他的大陸運動的論點,但是這些沒有引起地質(zhì)學界的普遍重視(馬文 1973,63-64)。1911 年,另一位美國人 H·B·貝克爾指出,存在一種由宇宙力包括太陽系行星的攝動引起的大陸移動(同上,65)。當魏格納出版他的著作時,他總結(jié)了許多前人的工作,有一段詳細討論了泰勒的貢獻。但是魏格納兩次宣稱他"僅僅是在漂移理論的基本輪廓已經(jīng)形成時,才了解到泰勒所做的這些工作"(同上,8-10)。在這部著作的最后一版(1962 中,魏格納在歷史回顧部分中又加上了一些新的人名。他在這一版中寫道:"我還在F·B·泰勒 1910 年的著作中發(fā)現(xiàn)了與我的理論非常相似的觀點"。
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