大陆分裂的奥秘：岩石圈相互作用与软流圈物质上涌

大约两亿年前，世界上只有一个统一的联合古陆。后来，联合古陆破裂，大陆分离，其间形成新的大洋（如大西洋和印度洋）。那么，大陆是怎样分裂，从而诞生出新的海洋的呢？加拿大学者威尔逊曾把这一过程归结成：东非大裂谷一红海、亚丁湾一大西洋，这样一个系列。宏伟的东非大裂谷，南起莫桑比克赞比西河，北抵红海，全长在4500千米以上。谷底分布着狭长而深陷的湖泊，如坦噶尼喀湖深逾1400米。裂谷两缘高出谷底数百至1～2千米，构成极为壮观的陡壁悬崖。从空中遥望，东非裂谷宛如被利斧劈开的地球上的巨大伤痕。这里是大陆被撕裂开来的地方，不过大陆还没有完全断开，洋盆尚未形成，所以威尔逊把东非裂谷视为正在孕育中的洋盆胚胎期。如果大陆岩石圈进一步拉薄而完全断开，来自软流圈的玄武质岩浆就会上侵到裂口处，冷凝成玄武岩质的大洋型地壳，这便是今日红海的情况。红海新洋壳的形成约有几百万年的历史。亚丁湾的形成历史更早，其两侧非洲与阿拉伯的分离已有1000万年之久。要从地质历史衡量，红海和亚丁湾都是十分年轻的海洋，威尔逊把它们当作洋盆发展幼年期的典型例子。宽广的大西洋则属于大洋盆地的成年期。值得追究的是，是什么力量使大陆分裂的呢？

坚硬的岩石圈构成整个地球的外壳，岩石圈之下蛰伏着由炽热、熔融物质组成的软流圈。在东非裂谷两侧，大陆岩石圈厚约100～150千米，而裂谷下的大陆岩石圈减薄到仅30～50千米，略具塑性的软流圈物质已上升到较浅处。一些学者认为，炽热软流圈物质的上涌就是大陆分裂的基本动力。上涌的软流圈使上覆的大陆岩石圈穹形隆起并拉伸开来。东非裂谷周缘的东司扛高原，有非洲屋脊之称，它的巨大高度正是围在炽热的上涌软流圈作用下抬升的结果。由于温度升高，又使大陆岩石圈的强度降低，最后大陆会沿长长的断层发生破裂和陷落。东太平洋海隆是软流圈正在上涌的地方，它的北端从加利福尼亚湾伸进大陆，或者说北美大陆西部正掩覆在东太平洋海隆的北延段落上。在掩覆处，北美大陆岩石圈已明显减薄，并出现明显的地热异常，发育了大型的裂谷，这就为软流圈上涌导致大陆破裂的见解提供了佐证。红海等地区的研究同样支持软流圈上涌说。(www.xing528.com)

至此，问题似乎得到了解决。但是事情并非那样简单。前苏联贝加尔裂谷中发育了全球最深的湖泊——贝加尔湖（深1600余米），这里也是大陆张裂的地方。但在贝加尔周围却未能找到大陆岩石圈穹形隆起的证据。欧洲西面比斯开湾的张开，是伊比利亚半岛作逆时针旋转脱离法国的结果，这两块陆地分裂之前似乎也没有发生岩石圈隆起，因为深海钻探查明比斯开湾张裂时形成的沉积层与裂开以前形成的沉积层之间并无沉积间断现象，如果发生过岩石圈隆起，那就应当发生侵蚀作用，导致沉积间断形成。于是另有一些学者提出，大陆的分裂是岩石圈板块相互作用所产生的应力造成某一板块破裂所致。例如印度撞击亚洲大陆主体导致后者破裂，这就是贝加尔裂谷的起因，沿阿尔卑斯山脉板块碰撞激起的力，导致欧洲莱因裂谷的形成。这两条裂谷均形成于新生代早期与相应的大陆碰撞同时发生。一旦大陆开始张裂，就仿佛打开了高压锅上的阀门，被岩石圈禁锢的软流圈物质便会沿着裂谷地带“被动”地上涌。换言之，是岩石圈破裂引起软流圈上涌。这与上述软流圈上涌导致大陆岩石圈破裂的观点恰好相反。究竟是哪一种作用先出现，这就如同先有鸡还是先有蛋的问题一样令人迷惑。尽管上面两种作用可能相辅相成，但确实存在着哪种作用为主的问题。对此，学者们尚未达成一致的意见。也许，这两种方式都是存在的，那么，应当就不同的大陆分裂现象作出具体的分析。另一方面，即使我们赞成软流圈上涌是大陆分裂的重要动力，我们也并不了解：为什么软流圈会在这里而不是在别的地方上涌？是什么力量推动软流圈物质上涌？个中奥秘仍有待地球科学家进一步解决。