板塊構造學說
如果說海底擴張說的建立,是對魏格納大陸漂移說的科學論證,那麼,板塊構造說的提出可以說標誌著由魏格納開創的活動論思想的全麵複興。海底擴張說提出不久,1965年世界上一些地質學家和地球物理學家來到英國的劍橋大學聚會。他們從四麵八方帶來了各種信息,並開誠布公地交流思想和討論問題。正是在這次聚會中,許多新的思想又萌發出來。1968年勒皮雄、摩根等綜合了威爾遜的“轉換斷層”,布拉德的剛性大陸以及由地震測量所得到的“低速層”和“岩石圈”等概念提出了板塊構造學說。
他們發現大陸經過一億多年的漂移,其輪廓變化很小,就設想大陸的漂移是堅硬的板塊運動。他們把地球分為歐洲、非洲、亞洲、南極洲、美洲和大洋洲六個巨大板塊,它們是地幔軟流層之上的巨大剛性塊體,漂浮在軟流層上。板塊在大洋中脊處增生和在海溝處消減,地幔的熱對流是板塊運動的動力來源,岩漿自大洋底脊穀中湧出,冷凝成地殼的一部分,同時把板塊推向兩側,海洋板塊在與大洋板塊交接處沉入大陸塊的下麵,便對大陸板塊產生強大的擠壓,從而造成大陸漂移。
板塊構造學說深刻地說明了兩億年以來聯合古陸破裂、漂移的過程。但兩億年前的情況又是怎樣的?聯合古陸是否是自古就有的?魏格納沒有研究這個問題。板塊構造學說則認為聯合古陸也有形成的曆史,它是由幾塊大陸焊接起來的,烏拉爾、阿巴拉契亞、加裏東等褶皺山脈就是焊接的接縫線,即褶皺山脈是古大洋閉合的結果。地球上最古老岩石的年齡是40億年左右,估計板塊運動大約是在30億年前開始的。地球的未來又將如何?板塊構造學說認為,幾億年以後各大陸將會在太平洋區域重新彙集,又組成了一個新的聯合大陸。板塊不斷產生又不斷消失;大陸分久必合,合久必分;大洋擴張了又封閉,封閉了又擴張。地殼下麵不斷緩慢地發生著這種循環運動。板塊構造學說是在海底擴張的基礎上形成的,它既肯定了大陸漂移的事實,又基本上解決了它的致命弱點漂移的動力問題,使人們認識到板塊運動是地球運動的一種基本形式。
有人說大陸漂移、海底擴張、板塊構造是一個主題的三部曲,具體內容雖然不同,但其思路是一脈相承的。海底擴張是大陸漂移假說的一種新形式,板塊構造是海底擴張假說的引申。
“板塊構造學說”,又稱“全球構造學說”,它的確立,是20世紀以來地球科學所取得的最偉大的成就。有的科學家認為它在科學史上的地位可以與哥白尼的“日心說”,達爾文的“進化論”相比。因此,板塊構造學說的提出,被稱之為“地球科學的革命”,它將對科學的發展和人們的認識帶來深刻的影響。
182 科學的曆程(下)