大陆漂移学说和地球膨胀学说 [复制链接]

第5版()
专栏：

大陆漂移学说和地球膨胀学说
梁元博
大陆真的漂移吗？
不久以前在人民日报第七版看到了一篇题为《大陆漂浮吗？》的文章，以后又在别的地方看到几篇对魏格涅尔大陆漂移学说的介绍。这些文章介绍说，现存的大陆在某种外力的作用下沿着地壳下层——硅镁层——的表面发生了滑动，或所谓漂浮。最主要论据就是，大西洋东西两岸形态很相似，好像一张地图或一张纸给撕开来似的。此后，某些生物学和古气候学的证据，以及最近几年的古地磁学研究，仿佛也有利于大陆曾经联成一片这个结论。
阿利弗烈德·魏格涅尔的大陆漂移学说在发表的时候，他一开始就提出了上述海岸形态相似的论点，并且认为这是一个完整的原始大陆即“联合古陆”发生分裂的结果。但是我们知道，根据形态相似所作的判断，不一定能够阐明事物的本质。最有名的例子是亚里斯多德根据外形的相似，断言水晶是冰的化石。可是现在谁都知道，水晶——二氧化硅——和冰块在本质上是两种完全不同的东西。因此，必须对事物的本质进行分析，才不致因惑于“形似”而得出不正确的结论。对于魏格涅尔的大陆漂移学说，情形也是如此。
现在，大多数研究海底结构的人都怀疑魏格涅尔假说的正确性，他们主要是根据洋底的地球物理性质、地壳均衡现象和海底地形所提供的证据。
首先，洋底的硅镁层并不像假说所设想的那样是一种可塑性的物体。就拿太平洋来说吧，早在1934年荷兰科学家魏宁·梅奈斯在潜水艇上对太平洋底所作的地球物理探测，就已得出了洋底呈刚性的结论。现在我们知道，通过洋底某些薄弱点喷出来的海底火山，它的火山锥是直接耸立在洋底上的。这些火山锥大极了，有的一直达到海平面以上，形成火山岛，而且在大洋中央的地方，它们往往是由玄武岩和辉长岩等地壳深层物质所组成。如果洋底是可塑性的话，这些巨大的火山锥体应当重新沉回去。但是现在怎样呢？我们看到，洋底上的火山块体不但不沉回去，而且使它下垫的洋底产生了弹性的形变，也就是说，使火山锥周围广大面积的洋底都出现轻微的弹性拗陷。这种现象在海洋地质学上称为“洋底区域均衡补偿”。在夏威夷群岛的火山体周围，这种情形看得非常明显。以后，火山体逐渐下陷，把它底下的疏松沉积层压缩或向旁挤出，到一定程度时就停在那儿。想想看，它底下的硅镁层得支承着多大的重量啊，这显然不是稠沥青似的“塑性”硅镁层所能办到的。
用勒伏氏波和瑞雷氏波通过洋底所作的地球物理探测，也证明了洋底的硅镁层并不是什么可塑性的物体。洋底刚性的结论，自从魏宁·梅奈斯以来已经得到绝大多数海洋地质学家和洋底构造学家的承认，而且最新的研究方法也日益证实这个结论。
其次，许多研究表明，大陆的“根”是深扎在地壳里的，大陆并不像冰块浮在水上或奶油浮在牛奶上那样可以随便漂动。根据地壳均衡现象可以算出大陆的埋藏厚度起码有几十公里，而且是和基底的较重岩层连在一起的。有人甚至主张，硅铝层既是下面硅镁层的“分凝”产物，它向下伏岩层的过渡只能是逐渐的，不可能有截然的分界。地壳下的所谓莫霍洛维齐赤面，也只是岩层物理性质的不连续面，而不是地壳岩层的机械断裂。这样一来，要使大陆在基底岩层上推移，最低限度也得像推动一座房屋一样，必须有大得不可思议的外力作用才行。而且，花岗岩大陆所含的放射性元素比任何别一种岩层都多，在地壳增温熔融的过程中，它应当积累起最多的热量，它的熔点也比硅镁层低，硅镁层熔融了，花岗岩大陆的底部不可能保持固态，当漂移或“滑动”的时候，花岗岩大陆当然给扭歪和变形了。这就不可能保持“理想”的断口形状，像一张纸撕裂开来一样。
最后，我们还要谈谈海底地貌学所提供的证据。1957—1958国际地球物理年间对世界各大洋的调查表明，甚至在大洋中部，未固结的疏松海洋沉积物厚度也可以达到一公里；在大陆附近和狭窄的海区，沉积物的厚度还要大几倍至几十倍。荷兰海洋地质学家奎年指出，假如南北美洲果真像魏格涅尔所设想的那样向西——向太平洋方面——漂移的话，那末美洲大陆不是要像一部推土机一样在它的钝平的前缘上把海洋沉积物都堆集起来了吗？奎年还仔细地算出这时在美洲大陆西缘所应形成的沉积物堆的体积和数量。他算得在每公里长的美洲西海岸前缘，平均应当堆积起三千立方公里的浮土。可是实际上，美洲西缘不但没有堆积起这庞大的土台，而且还邻接着漫长的秘鲁—智利海槽或所谓阿德克马深渊，这在魏格涅尔假说中是解释不通的。
1959年8月举行的第一届国际海洋学大会上，许多海洋地貌研究者也提出了和魏格涅尔的结论相反的研究结果。他们提出的一种最有趣的论据是，假如魏格涅尔的假说成立，那末大陆的漂移就应当在洋底地形上留下重大的痕迹，成为海底地形的最主要形成因素，应当决定洋底巨大地形的走向和分布，而实际上谁也没有观察到这种现象。
许多陆地地质学家和大地构造学家也有着相同的意见。例如，苏联大地构造学家别洛乌索夫通讯院士从他自己的研究角度上对大陆漂移学说提出了许多重要的反对意见。
可见，魏格涅尔的假说虽然很简单、很有趣、很吸引人注意，但和事实是有矛盾的。
地球膨胀的学说
那末，大西洋两岸的相似性和魏格涅尔所确定了的许多事实，又应当怎样解释呢？当然不能把这一切都归为“偶然”，而应找出合理的解释。
不久以前，匈牙利著名的地球物理学家拉斯洛·埃德耶教授提出了一种有趣的见解。他认为大陆确实是裂开了，可是并没有“漂浮”，也就是说，大陆和基底的硅镁层的相对位置并没有变动。这是怎么一回事呢？原来，地球在其增温的过程中物质的密度发生了变化，地球的体积逐渐增大了。这个膨胀的地球把表面的固结大陆块撑裂了，形成了大西洋、红海、加利福尼亚湾等许多巨大的裂缝，以后这些裂缝继续扩宽，地壳底下的岩浆涌出，把裂缝填平，成为海洋的平坦底部。这种过程目前还在继续着，所以大地测量学家们测到了格陵兰以每年三十二厘米和美洲（在北纬四十五度的地方）以每年六十五厘米的速度离开欧洲。这个假说引起了地学界人士很大的注意。后来还知道，苏联的基里洛夫在1949年也提出过类似的见解，他还用硬纸片剪成大陆的形状贴在气球上，把气球吹胀一倍，就获得了现存大陆的分布状态。
这个假说很巧妙地说明了大陆分离而不必触动地壳基础，兼而解释了上面说过的一些矛盾的事实。
1959年拉蒙特地质观象台的研究人员喜森氏为这个假说提出了一个有力的证据，他发现沿着大西洋中央海脊有一道宽而深的裂谷。这道地壳裂缝一直切穿冰岛，通往北极海盆，而向南则绕行到印度洋和南太平洋，包围着整个地球，全长达到六万五千公里。这道地壳的大断裂线是国际地球物理年间海洋地质学上的最重要发现之一，它所通过的地方恰好就是海底地震发生得最频繁的地带，因此有人想到这道地壳裂缝还在不断裂开着。当裂缝达到一定深度，地壳下岩层的熔融分凝产物就向上涌出，沿着断裂线生成海底山脉——例如长达数千公里的大西洋中央海脊和其他的一些海面和成行排列的海底火山等等。埃德耶教授还指出，苏联地震学家探测到里海和黑海盆地中央部分地壳变薄的现象，正是地球膨胀使地壳受到拉伸的一种证明。
不过目前关于地球膨胀的原动力问题，还有很大的争议。地球物质密度的改变是否能够造成地球体积这种显著的变化呢？有人提出一种补充意见，认为地球不断吸收宇宙射线，使地球的质量逐渐增大。此外，还有人认为这是地内物质流脉动式地冲击地壳所致，甚至有人翻出了物理学家狄拉克在二十五年前提出的天体膨胀见解。但是，这一切目前都还没有定论。
地球膨胀或地球脉动的学说是一种新思潮，是否正确还有待于进一步的研究。