海底扩张和板块学说

韦格纳的漂移说，给后人的启示极大，实际上为板块理论打下了基础。可惜韦格纳还没有来得及对漂移的动力机制作出合理解释就死了。但科学总是向前发展的，美国地质学家赫斯和迪茨，根据英国霍姆斯“大陆是被动地在地幔对流体上漂移”的论述，提出了“海底扩张说”，把韦格纳的大陆漂移学说推到一个新阶段。大家知道，我们的地球分三层，表层叫地壳，平均深度有４０千米；中层叫地幔，厚２９００千米，占了地球质量的６８．１％；里层叫地核，最厚，有３０７１千米，但只占地球质量的２０％左右。整个地球就像一个鸡蛋一样，地壳相当蛋壳，地幔好比蛋白，地核就是蛋黄。地幔由硅镁物质组成，温度很高，压力极大，地幔物质处于熔融状态，就像沸腾的钢水，不断翻滚、对流。当地壳的某一部分受不住地幔的压力时，熔融物质不断上涌，地壳便不断增厚，再往上升，在陆地上就形成横亘的山脉，在海洋中就形成高耸的海岭。大洋中脊的出现和大洋底盆的更新，都是地幔对流、熔融物上涌的结果，据此，赫斯和迪茨得出结论：由于地幔对流，熔融物的上涌，洋底以中脊为轴，不断向两侧扩张，洋盆逐渐扩大，从而提出海底扩张学说。洋底在扩张的过程中，其边缘遇到强大的阻力，扩张便受到阻碍，这时地壳的一部分，钻入地幔之中而被地幔熔化、吸收、形成很深的海沟。又由于挤压的作用，海沟向大陆一侧会顶翘起来，成为岛弧，使海沟与岛弧形影相随。这种奇妙现象，从发生发展到结束，大约需要两亿年。这就不难理解，为什么至少有３０亿年历史的大洋，洋底却总是那么年轻，总难找到超过两亿年的古老岩石。１９６８年法国人勒皮雄把“海底扩张学说”发展成为“板块构造学说”。板块学说和大陆漂移学说都认为地球表层是漂移着的，但它们的机制并不相同，后者认为是硅铝层在硅镁层上漂浮，而前者则认为岩石圈在地幔软流圈上漂浮。那么，什么叫岩石圈呢？原来地幔上还有一层物质结构，跟地壳一样坚硬，它的厚度（包括地壳在内）有７５公里～１００公里，这个区域就叫岩石圈。岩石圈下面才是软流圈，软流圈下面又变得十分坚硬，叫做“中圈”，中圈之下才是地核。因此大陆漂移并不像韦格纳所说的那样是硅铝层漂浮在硅镁层上，也不像海底扩张学说所说，坚硬的地壳驮在整个地幔对流体上，被动地缓缓漂移，而是岩石圈漂浮在软流圈的对流体上，无论大陆或洋底都随着岩石圈的漂移而漂移。勒皮雄把整个地球的岩石圈分为六大块：太平洋板块、印度洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。这六大板块，并无海洋陆地之分，非洲板块既有绝大部分美洲在内，也有大半个大西洋在内。这六大板块有的相背而行，两板分离界线便是大洋中脊，那里经常出现地震、中央裂谷等过去无法解释的怪现象。有的相向而行，地壳因而产生褶皱，地层隆起，连绵不断的高山便出现了。亚欧板块与印度板块相向运动，喜马拉雅山便拔地而起，成了世界屋脊。板块学说不仅能解释陆地山脉的形成，而且能解释整个陆地上的海洋里的各种地质现象。它彻底打破了海陆固定不变的传统地质观念，使地球科学理论发生了根本性变化，因此，从大陆漂移说到海底扩张进而到板块学说兴起，人们称这是地球科学史上的革命。