第4章 看得见的土地

你们想看进化女神的手提包吗？没问题！然而在此之前，我们还需要好好研究一下地球的结构。因为也许正是这承载着古老地球的结构力量导致了地球的分裂。如果大自然没有送给我们的行星一帖重要处方——板块构造，也许地球上永远不可能出现生物。

向地心出发——不断移动的地球结构

如果你小时候读过儒勒·凡尔纳的小说《地心历险记》，那么你或许已和他一起经历了一次惊心动魄的地心之旅。然而在真实的生活中，这样的旅行其实没有那么浪漫。要深入地球的心脏，我们需要一种配备强劲空调的抗高温旅行器，而且沿途完全没有风景可看。

在凡尔纳的小说中，科学家们在地心发现了迷宫般的洞穴群、地底海洋和罕见的巨大蘑菇，电影版本还为故事添加了各种各样的滑稽角色，最后整个团队在一次火山喷发中沿着火山口冲上了地面。从史前的死亡之地中沿着燃烧的火山口飞出来，然后毫发无损地落到大海里，这位法国人的想象力实在是令人叹为观止。

然而事实上，我们完全不可能以这种方式逃出虎口，更不可能享受如此舒服的降落过程。相反，我们要借助一个超级大钻头才能深入地球的岩石圈中冲破这层坚不可摧的地壳，而且在70公里到100公里深处时，温度将会上升到令人难以忍受的程度。

岩石圈的海洋地壳与大陆地壳好似漂浮在一片奇特大洋上的岛屿，软流层①是缓慢移动的滚烫岩石构成的具有流动性的层圈，其厚度能达到200公里。而地壳的一部分就像糖浆上的巧克力片一样，在软流层上流动着。倘若我们的旅行器能够承受这一座1200℃到1500℃的高温炉，那么我们就能穿越软流层。

下一个挑战则是地幔以及随之而来的更酷热的高温。地幔厚度达2860公里，比软流层更黏稠，它同样以每年几厘米的速度向前移动。然而令我们苦不堪言的不仅是高温，同时还有巨大的压力。但我们勇敢非凡、不畏困难，克服了这一关，终于在单调的红色岩浆簇拥下抵达了一处光芒四射的地域——地核的外部。

在此之前，我们一直在岩石中穿行，而现在我们抵达了液态金属的王国——外核，这里的金属主要是铁，还带有少量镍。到了这时候，你大概得用湿手巾擦脸了。在接下来的2250公里的路途中，温度将达到非人类的4000℃。然后，我们的钻头撞上了有趣的东西——某种坚硬的物质。

谁住在这里？

没有人。地球的内核阻止了我们——内核与外核的成分都是金属，然而内核是固态金属。这里的强大压力不允许任何物质流淌、移动。为了抵达凡尔纳所描写的地心，我们还得再次启动钻头，往下钻610公里，其实这一工作不做也罢。地核酷热无比，中心的压力高达3600千巴，从地质学意义上而言当然非常有趣，但对于游客而言，其无聊程度不亚于沃尔夫斯堡的夜色。

因此我们还是打道回府为妙。

走了这一趟，我们毕竟还是知道了以下这些事实——地球的一部分是液态，内部一直运动不息，温度奇高，而且压力足以杀人。这是一个以慢动作缓缓沸腾的地狱。我们就生活在这一地狱的表面——我们之所以能生存，是因为薄薄的地层没有完全封闭，而是被分成了碎块，在软流层的岩浆大洋上漂浮。

如果地球不是这样龟裂粗糙，将会发生什么状况？请想象一下蒸锅中的鸡蛋。这是一场力的争夺，气体想逃逸出来，而固体则停滞不前，蛋壳遭受着上下左右的各方压力。这还只是一个普普通通的早餐鸡蛋。如果你在将鸡蛋放进沸腾的水之前没有在壳上敲开一个小洞，那么鸡蛋就会爆炸。只有这样，它才能释放出蒸汽，并在几分钟之后变成固态，获得一种新的稳固性。

地球的原理亦然。当然，不同之处在于人们不能剥开地球的外壳，将其切碎涂在面包上，因为地壳之下依然上演着各种各样的闹剧，内部和外部的纷争无休无止。一个封闭的地壳必须如同橡胶一样灵活，才能承受住这样的闹剧。因此岩石圈绝不能一动不动，所以自然女神好心地将它切成了小型地块，各自漂流，偶尔聚首，互相推挤、抬升，平衡自己内部的压力。

除了美国中西部的一些地区——在那里，达尔文进化论就足以招来惨祸②——今天的人们已普遍接受了板块构造说。然而20世纪60年代时，很多地质学家仍然不相信板块能够移动。

其实早在20世纪初期，一位德国极地研究者就已向人们证明，自然女神才是谜语的发明者。1910年某日，阿尔弗雷德·魏格纳神色凝重地盯着世界地图，发现南美洲和非洲大陆似乎能够拼合起来。于是他详细考察了地球上所有的岛屿和大陆，最后他坚信，这些岛屿陆地无一不是来自于一块远古时期分崩离析的巨大陆地。

差不多同时期，古生物学③家也有重大发现——来自大洋两岸的远古生物化石具有相同的特征。非洲动物怎么可能去过南美洲？用什么交通工具？如果是植物的枝叶或许还有可能，风把它们沿着海面吹过了大洋，可是鳄鱼和蝎子也能这么幸运吗？对于魏格纳而言，这一点就是远古大陆存在的铁证。远古大陆是当时唯一一块首尾相连的大陆，生命在其中自由流散到了各个角落。魏格纳将这一巨大陆地命名为“整大陆”。由于科学家们多多少少有一种奇怪的强迫症，非要把一切事物都译成希腊语或拉丁语，因此远古大陆就变成了“盘古大陆”④（Pangaea）——Pan为整体，Gaea为大地。

幻想家总免不了遭人讥讽的命运。魏格纳的观点让他饱受嘲讽，可是他并不气馁。其实在文艺复兴时期，已有眼尖的聪明人通过地图得出了类似的结论，可是要让学术界明白这一点，实在太过困难。

当时流行的说法是奥地利地质学家爱德华·聚斯的坍缩论。根据聚斯的观点，早期的地球温度极高，而且体积十分庞大。在几十亿年的时光中，地球的部分热量被散发出去，因此温度逐渐降低，体积也逐日缩小，宛如一个皱巴巴的苹果内部坍陷成一团。聚斯宣称，山峦正是由此诞生，大地向内收缩，形成盆地，这样水才开始流淌，汇成海洋。

而魏格纳则反驳道，皱苹果无法表现出大陆的结构。一个热度均匀流失的行星应均匀坍陷，虽然会形成褶皱，却不会变得崎岖不平、满身疮口。此外，魏格纳还指出，人们已证实花岗岩比海底岩石轻，因此，大陆不会像坍缩论认为的那样沉入海底，它们会一直漂浮在海面上，不可摧毁，永不沉没。

1915年，魏格纳公开了他的“大陆漂移说”。不出所料，这本《大陆和海洋的起源》激起了人们的热烈讨论。聚斯愤怒地批驳魏格纳，他呼吁道，正派的地质学家不应理睬此人——阿尔弗雷德·魏格纳并非科班出身，只是天文学家和气象学家。然而板块构造说很快便深入人心，聚斯的坍缩论只能甘拜下风。令人惋惜的是，魏格纳没能好好享受自己的成果。1930年，在他五十岁生日的那一天，由于寒冷的天气或心肌梗塞，魏格纳在格陵兰去世——这位勇敢而有远见的研究者毕生从未真正自圆其说过。有时他宣称太阳和月亮的重力导致陆地分离，有时他又幻想两极到赤道之间存在一种牵引力，因此，所有陆地都周期性地向赤道靠近。

倘若这位大陆漂移说之父手头有卫星的测量数据能够长期观察地球表面，相信聚斯的坍缩论立刻就会自行坍缩。通过测量数据我们了解到，大陆每年会移动3厘米到5厘米的距离。可怜的魏格纳却因此被人讽刺为童话大叔，令人联想到《一千零一夜》和《格林童话》的作者，但他或许也能因此找到一些慰藉——讲童话故事的人也能赢得世界声誉。

魏格纳对地球内部的情况知之甚少，否则他会意识到板块移动的始作俑者是地幔中的对流。地幔岩浆在地底不停翻滚，温度不断上升。而温度愈高，它们的比重就愈小，愈容易向上移动。为了保持平衡，温度较低的岩浆因比重较大而不断下沉，这样一来，对流循环才能一直持续下去。岩浆不断上升，为自己开辟道路，直到它们与海底的水接触，然后冲破海底，形成几百米深的裂谷。熔岩流从这里呼啸而出，在冰冷的海水中凝固，增加了海底的质量，并挤压着海底。这一分水岭的两边都渐渐隆起了一些透气的山岩——中洋脊——由于新的熔岩不断涌出，海底也开始缓缓漂移。

直到今天，这一过程依然持续不休。远离裂谷后，海底开始缓缓冷却，变得更坚固、更平坦。几百万年后，它和陆地不期而遇，由此产生了一个重要的问题——何去何从？

既然海底很不安分，人们自然不能在这里兴建海滩城市。然而我们也知道，陆地比海底更轻——所有陆地重量的总和只占地球重量的0.4%。因此，沉甸甸的海洋地壳钻到了大陆板块下方，挤进了地幔，然后融为一体。这一现象被称为“隐没”⑤。

有一个证据是：大陆的内核已有35亿年历史，而最古老、最完整的海底的年龄却只有2亿年。和陆地不同，岛屿是海底的一部分，随着海一同漂来漂去。再过几百万年，兰萨罗特、福门特拉等岛屿会和摩洛哥相撞，在撒哈拉以西的海滨大陆边缘撞成碎片。因此你大可不必犹豫，有机会的话赶紧再去加纳利群岛转一转。

然而并非所有的大陆边缘地区都会出现隐没带。相反，地质学认为大陆边缘也有活动和稳定之分。我们可以想象一个陆地四面受敌的情况，譬如东临大西洋、西接太平洋的美国，两片大洋的海底都在不断漂移。换言之，美国受到两边的挤压。在活动式大陆边缘两侧的板块总是一上一下地互相推挤，而稳定式大陆边缘则是两侧板块和平共处，相安无事。在稳定式大陆边缘地带，较浅的大陆架向海洋延伸开去，积聚沉积物慢慢形成新的陆地。而另一方面，强烈的板块挤压会在活动式大陆边缘形成弧状护城河般的海沟和城墙般的火山岛链，并引发强烈的地震。每当两块板块因长期碰撞而终于碎裂时，就会发生地震。这时，大范围破裂的海床则会反弹，而正是这种现象造成了2004年底的南亚海啸事件。⑥

在我们举的例子中，美国大陆——更精确地说是美国所处的北美板块——被挤向西移动，在太平洋中与另一块向东移动的板块相撞。这种力与力的抗衡令美国人很头疼。美国西海岸的居民们一直在等待一场“巨震”，也就是一场可能吞没旧金山、洛杉矶和温哥华的毁灭性大地震。事实上，整个太平洋周围的海岸都属于主动式大陆边缘区，即地震多发区。

据我们了解，世界的大陆板块有七个，此外还有一些小型板块。就外表而言，这些板块令地球看起来宛如一块摔碎的圣诞巧克力球。由于地球的这种形貌，曾经有家大型报纸小心翼翼地探讨了一个问题——地球是否会在不久的将来分崩离析？那张报纸将一个满身裂纹的地球置于头版，看起来仿佛再有一次小地震，整个世界就会裂成碎片。

然而请你尽可能放心，正是这些裂纹维持着地球的稳定。板块相撞造成的地震其实只是小动荡，可以说是正常的地质运动，否则我们的行星早就灰飞烟灭了。

顺便提一句，这种构造循环同时也在美化人类。它能够令捕获岩——来自地底200公里深处的岩石——堆积在大陆火山的喉部，连玛丽莲·梦露都是捕获岩的崇拜者！当然她从未听说过捕获岩，她只知道人们能用这种岩石来做什么，正是这一点令她对捕获岩大唱赞歌——捕获岩是钻石的主要来源。

当然，地质构造不仅能令陆地不断组成新的格局，而且也能让海洋经历沧海桑田的变换。在海洋底部，巨大的板块四处漂散，沿着中洋脊裂谷产生了一条数百米深、六万公里长的山脊，这是世界上最大的山脉。随着地质结构的每一次变化，海流也在变动，海洋和陆地生物的生存条件也会随之改变。这是因为海洋在很大程度上影响着气候。这一点我们随后还会探讨。

那么现在，你可以一窥进化女神的手提包了。里面充满了生命！

注释

①软流层位于地幔上部，原本就是高温熔融的岩浆。由于地幔的主要构成矿物斜方辉石对水的溶解度突然降低，较多的水便保留在组成上部地幔的橄榄岩中，因此软流层的黏滞度比地幔其他部分更小，流动性更高，岩石圈便能在其上发生漂移，形成地壳变动。

②美国中西部以主张神创论的虔诚基督徒居多，部分州的高校近年来甚至禁止在校教授达尔文学说。

③古生物学／古植物学（Palaeontologie/Palaeobotanik）：关于以往地质年代中的生物的科学。古生物学主要以发现的化石为依据，古植物学是其分支之一，主要研究过去时代的植物。

④盘古大陆（Pangaea）：三叠纪时代巨大的原始大陆，字面的意思是指“所有的土地”，然而当时所有的土地都在仅有的一块大陆上。

⑤隐没（Subduktion）：地球板块不断运动，如果一块板块——通常是海洋板块——潜入大陆板块下方并融入地心，这一过程就被称作隐没。

⑥两个长期处于挤压状态的板块由于不断碰撞而碎裂，此时原本紧绷的压力忽然减轻，原本下陷的海洋板块会突然反弹。在板块反弹的作用力下，海水会发生大范围震动，从而产生海啸。