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揭开大陆漂移动力源之谜

时间:2023-12-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:今天的人们对大陆漂移说不再怀疑了,但对造成大陆漂移的原动力却有种种推测,莫衷一是。然而,有些科学家对这种作为大陆漂移说、海底扩张说以及板块构造说基础的地幔对流模型颇为怀疑。这些反常现象预示着,以往的地幔对流模型并非完美无缺,大陆漂移的动力源之谜尚未完全揭开,它期待着新的地幔对流模型的诞生!

揭开大陆漂移动力源之谜

大陆漂移之谜

20世纪以前,海陆位置固定论一直是地学界的主导思想,即人们一向认为海陆的变迁都是在原地垂直升降的,海洋和大陆的基本轮廓和相对位置是一成不变的。1915年,德国气象学家魏格纳在《海陆的起源》一书中提出大陆漂移理论,从此使海陆位置固定论失去了原有的地位。

年轻的魏格纳在对地球仪的仔细观察中,发现南美洲的东海岸和非洲西海岸的轮廓十分相似,而且这两个海岸在对应的位置上能找到对应的山脉,对应的矿山,后来,他又搜集了许多古气候、古生物的证据,认为大约3亿年前,地球上只有一块陆地,陆地周围是一片广阔的海洋。由于地球自转的离心力,使原始的大陆产生了裂缝。地球在不停地由西向东的旋转中,美洲陆块渐渐落后了,日久天长,形成了今天的大西洋

然而,大陆漂移理论刚问世时,就遭到了许多地质学家的反对,直到20世纪50年代,古地磁学的兴起以及后来放射性同位素的发现,才为大陆漂移提供了可靠的证据。各大洋中间海岭两侧的古地磁异常带,以及正向和逆向带都呈对称分布;两侧岩石的年龄也大致对称排列,而且离海岭越近越年轻,越远年代越老;再者,海底岩石年龄一般不超过2亿年,这比大陆岩石年轻得多。

今天的人们对大陆漂移说不再怀疑了,但对造成大陆漂移的原动力却有种种推测,莫衷一是。(www.xing528.com)

大陆漂移的动力何在?有人提出了地幔对流的假说,认为地球犹如一只尚未煮熟的鸡蛋,地幔就是还能流动的蛋清,正是流动着的地幔物质提供了大陆漂移的动力。然而,地幔如何流动呢?地质学家发现,它处于一种“对流”的运动状态。所谓对流,简言之,就是物质的一种循环流动。举例来说,一壶水在加热过程中,就存在对流:直接加热点上的水,因升温而向上流动,然后再向四周流散开去,同时四周的水再向加热中心涌来,如此周而复始,形成了壶中水的对流。与此相仿,处于高温熔融状态的地幔物质也是这样。

地质学家发现,在世界各大洋洋底的中部都有一列巨大的山脉,称为“大洋中脊”,恰似洋底的脊梁;中脊的最高处都有一条巨大的裂谷,这正是地幔物质的出口处。当熔融的岩流从裂谷中溢出时,低温海水使它冷却凝结,形成新的大洋壳,分布在中脊的两侧,还未溢出的岩流则在洋壳下“兵分两路”,向中脊两侧运动,同时,“驮”着新的洋底一起移动;当“驮”到大陆与大洋交界处的海沟时,固体洋壳就“俯冲”下去,重新成为地幔的“成员”。这就是地幔对流的模型,它成功地充当了大陆漂移理论中的“牛顿”。

然而,有些科学家对这种作为大陆漂移说、海底扩张说以及板块构造说基础的地幔对流模型颇为怀疑。他们认为,在该模型中,洋中脊和上升岩流是相互依存的,洋中脊是上升岩流的出口,有上升岩流的地方才有洋中脊。实际上,地质学家发现洋中脊并不是连续分布,而是形成阶梯的形状。令人费解的是,上升岩流怎么可能严格地随阶梯形的洋中脊转向呢?此外,洋中脊也不是固定在上升岩流位置,而是在自由移动着。譬如,非洲板块几乎被洋中脊包围,由于海底不断扩张,使得非洲板块不断增大,两侧洋脊的距离正在变大。对地幔对流模型威胁最大的要数阿留申海沟了,科学家发现那里的洋中脊正在俯冲进入海沟,这简直不可思议。那里的洋底探测表明,从洋中脊到海沟,洋壳岩石的年龄越来越小,这分明是发生了洋中脊的俯冲,这与传统的模型恰好背道而驰。

这些反常现象预示着,以往的地幔对流模型并非完美无缺,大陆漂移的动力源之谜尚未完全揭开,它期待着新的地幔对流模型的诞生!

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