- 潜入深邃的海洋(奇趣科学探索之旅)
- 张康编著
- 1399字
- 2021-07-09 15:46:30
海底扩张:沧海桑田的变迁
◎大陆漂移假说
1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳,躺在床上休养。百无聊赖中,他的目光落在墙上的一幅世界地图上。他意外地发现,大西洋两岸的轮廓竟是如此的相对应,特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。自此往南,巴西海岸的每一个突出部分,恰好都对应非洲西岸同样形状的海湾;相反,巴西海岸每一个海湾,在非洲西岸就有一个突出部分与之对应。
这难道是巧合?这位年轻科学家的脑海里突然掠过这样一个念头:非洲大陆与南美洲大陆是不是曾经贴合在一起,也就是说,从前它们之间没有大西洋,由于地球自转的力量使原始大陆分裂、漂移,才形成了如今的海陆分布情况。
因为只是猜想,所以魏格纳将其称为“大陆漂移假说”。1914年,魏格纳将它发表在一篇论文上。20世纪20年代,“大陆漂移假说”引起了全球地理学家的广泛讨论,因为没有更多的证据,大部分人对这个理论持反对意见,有些人甚至讽刺道:“魏格纳的归纳太轻率了,根本不考虑地质学的全部历史。他只是做了个美梦而已。”
◎力量来自哪里
以现在人类的科学技术,仍然不能完整地搬走一座大山,那么得多大的力量才能搬动一块陆地呢?有这样的力量吗?这力量又来自哪里呢?
在那场讨论中,魏格纳的支持者,英国地质学家霍姆斯发表了《放射性活动与地球运动》一文,认为“地幔对流”就是大陆漂移的动力。
地球的最外层叫地壳,地壳的下面就是地幔,主要由固体构成。地幔的体积约占地球总体积的80%以上,地幔的质量约占地球总质量的66.9%,是地球的主体部分。尽管是固体,地幔却在不停地运动着,这就是“地幔对流”。地幔中含有许多放射性物质,它们在不断地蜕变,在此过程中,它们的热量增加,密度减小,体积变大,从而向地球表面靠近。当地幔物质接近坚硬的岩石层时,没办法再向上升,转而向四周扩散,因此引起了大陆板块的活动。
地幔物质向上冲的时候,会使地表隆起,甚至将地表撕裂,许多海底山脉就是这样形成的。而下降的时候,地幔则会拖着地表下沉,形成大量的海沟、山谷。
“地幔对流”给“大陆漂移假说”提供了理论依据,但是当时有些人认为这也是无稽之谈,甚至有人称之为“伪科学”。
◎海底扩张
1960年,美国普林斯顿大学的地质学家哈里·赫斯提出了一个论断:大陆是永恒的,大洋不是,大洋底部每隔2亿年就会更新一次。他认为海洋底层不断在地球的一边新生,同时也不断在地球另一边消失。第二年,美国海军电子实验室的罗伯特·迪茨也提出了相同的观点,并且称之为“海底扩张”。
由于地幔温度特别高,固体变成了岩浆,威力巨大,它们不断冲击大洋中部,形成了连绵万里的大洋中脊。在强大力量的冲击之下,大洋中脊出现了裂缝,岩浆从裂缝中涌出。岩浆遇水凝固,形成新的海底地壳。这样,岩浆不断冒出、冷却,将洋底推向两边。
◎证据确凿
“海底扩张”说是对“大陆漂移”说和“地幔对流”说的继承和发展,这一次,它让所有的怀疑者都闭上了嘴巴。地质学家经过多方研究后发现,各大洋海底扩张速率不同,为每年1~15厘米。
之前,科学家们在大洋中脊钻孔,收集了一些岩石的标本,经过检测,这些岩石的年龄不超过两亿年,全都是“小年轻”。同时,他们还发现离大洋中脊越远的海底沉积物年龄越大。在陆地上发现的海洋生物化石,有的已经有几十亿年的历史。这些现象都印证了“海底扩张”说。