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揮之不去的疑團(tuán)
根據(jù)現(xiàn)代大地測(cè)量的結(jié)果,青藏高原地殼仍然處于強(qiáng)烈的抬升運(yùn)動(dòng)之中,尤其在接近印度板塊與歐亞板塊的邊界一帶,上升幅度達(dá)到每年10毫米,而喜馬拉雅山地區(qū)的形變速率估計(jì)會(huì)更大些。此外,全球板塊運(yùn)動(dòng)理論和現(xiàn)代觀測(cè)資料則說(shuō)明,印度板塊以每年50毫米左右的速率向北推移。
青藏高原為什么會(huì)成為世界上最高的高原?為什么至今它還在升高呢?
中國(guó)地處歐亞板塊東南部,為印度板塊、太平洋板塊所夾峙。自早第三紀(jì)以來(lái),各個(gè)板塊相互碰撞,對(duì)中國(guó)現(xiàn)代地貌格局和演變產(chǎn)生重要影響。自始新世以來(lái),印度板塊向北俯沖,產(chǎn)生強(qiáng)大的南北向擠壓力,致使青藏高原快速隆起,形成喜馬拉雅山地。這次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)被稱為喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。
魏格納是大陸漂移說(shuō)的創(chuàng)始人,在他提出的聯(lián)合古陸中,印度東岸是與澳大利亞相接的。但也有學(xué)者提出了新的觀點(diǎn),認(rèn)為印度東岸應(yīng)該是與南極洲相連接。大約在侏羅紀(jì)時(shí),非洲、印度與仍然相連接的南極洲和澳大利亞分離,并開(kāi)始在其間形成了印度洋。白堊紀(jì)時(shí),印度繼續(xù)向北和向東北漂移,它后面的印度洋隨之張開(kāi),而它前面的古地中海則趨向收縮。直到4000余萬(wàn)年前,印度次大陸到達(dá)了它漂泊的終點(diǎn),在與亞洲碰撞的過(guò)程中,導(dǎo)致了喜馬拉雅山的升起。
在一份喜馬拉雅山地區(qū)的記錄報(bào)告中可以了解到,根據(jù)古地磁測(cè)定,在白堊紀(jì)晚期,印度板塊已經(jīng)脫離岡瓦納古陸,位于南緯40°~20°之間;古新世時(shí),印度板塊漂移到南緯30°;古新世末期,印度板塊繼續(xù)向北漂移,越過(guò)赤道,約位于北緯10°~20°;到了始新世末期,由于再見(jiàn)不到海相地層,并且出現(xiàn)在此前的地層均發(fā)生褶皺,因此認(rèn)為當(dāng)時(shí)的印度板塊已經(jīng)與歐亞板塊相撞,為喜馬拉雅山脈的形成奠定了基礎(chǔ)。
由此可見(jiàn),青藏高原的隆起。主要與印度板塊對(duì)歐亞板塊的碰撞、擠壓有關(guān),這一看法早已被大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)同。盡管如此,圍繞著青藏高原隆起的問(wèn)題,仍然有許多揮之不去的疑團(tuán)。
疑團(tuán)一 1974年,皮特曼等人利用洋底巖石的測(cè)年資料編制了第一幅洋底年齡圖。在這幅圖中,印度南部德干高原的地形為v字形,其尖底所向的南部洋底年齡為白堊紀(jì),其西斜面的西部洋底年齡也屬于白堊紀(jì),東斜面所向的洋底年齡則屬于侏羅紀(jì)。
如果在白堊紀(jì)晚期印度板塊已脫離岡瓦納古陸漂移至南緯20°-40°之間,直到始新世才與歐亞板塊相撞。既然印度板塊是從南極洲漂移過(guò)來(lái)的大陸,它沿途必定會(huì)破壞板塊前緣的洋底,這樣一來(lái),處于印度板塊后緣的洋底年齡按理說(shuō)是年輕的。而且,印度板塊以尖底向下類似倒三角形的姿態(tài)撞向歐亞板塊,可想而知,印度板塊后緣的洋底年齡,根本不可能是白堊紀(jì)甚至是侏羅紀(jì)的。再者,印度南部的V字形底部東側(cè)有一個(gè)島國(guó),它就是“印度洋的珍珠”斯里蘭卡。那么,這個(gè)島是怎樣來(lái)的呢?是在印度板塊漂移的過(guò)程中脫離出來(lái)的,還是在印度板塊與歐亞板塊碰撞之后產(chǎn)生的?
在斯里蘭卡境內(nèi),地形以平原為主,約占全國(guó)面積的80%,其余為位于南部和中部的高原、山地。在洋底年齡圖可知,斯里蘭卡周邊的洋底年齡大多是較古老的。顯然,斯里蘭卡的存在并不支持大陸漂移說(shuō)和板塊構(gòu)造說(shuō)。
疑團(tuán)二 按地質(zhì)古生物和古地磁資料所描述的2億年來(lái)大陸漂移的歷史,自印度板塊脫離南極洲,它的軌跡大致沿北到東北向漂移。然而,洋底年齡圖顯示,各大洋洋底年齡的時(shí)序都相當(dāng)對(duì)稱,其年齡時(shí)序分布結(jié)構(gòu)也相對(duì)連貫完整,顯然并不支持大陸漂移說(shuō)。
疑團(tuán)三 大陸漂移說(shuō)認(rèn)為,大陸漂移的主要趨向是“離極運(yùn)動(dòng)”和“向西漂移”??墒?,當(dāng)印度板塊漂移到赤道時(shí),它為什么沒(méi)有在離極力的作用下減慢速度并逐漸停止下來(lái)呢?由此可見(jiàn),印度板塊向北推移的方向與大陸漂移說(shuō)本身相矛盾。
疑團(tuán)四 大陸板塊的水平移動(dòng)會(huì)受到多種因素的影響和制約,其中之一就是首先要解決板塊運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。現(xiàn)今的印度板塊要實(shí)現(xiàn)向北推進(jìn),必須要有驅(qū)動(dòng)力來(lái)克服歐亞板塊對(duì)它的阻力,這就需要解釋其驅(qū)動(dòng)力的來(lái)源和大小。如果印度板塊漂移的驅(qū)動(dòng)力不足以抗衡歐亞板塊的阻力,那么,印度板塊向北推進(jìn)的說(shuō)法是難以置信的。
板塊構(gòu)造說(shuō)是當(dāng)代地球科學(xué)中最有影響力的學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為,巖石圈板塊的運(yùn)動(dòng)主要是水平運(yùn)動(dòng)。對(duì)此,有的學(xué)者提出了質(zhì)疑:如果沒(méi)有發(fā)生局部區(qū)域的垂直或斜向構(gòu)造運(yùn)動(dòng),板塊的水平運(yùn)動(dòng)又是怎樣啟動(dòng)的?
引起板塊運(yùn)動(dòng)的機(jī)制究竟是什么?這是板塊構(gòu)造說(shuō)至今尚未解決的關(guān)鍵難題。為此,許多學(xué)者提出了不同的設(shè)想,其中主要有兩種機(jī)制,一種是主動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)制,另一種是被動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)制。對(duì)此,有學(xué)者指出,這兩種機(jī)制雖然能說(shuō)明一些問(wèn)題,但也解釋不了其中遇到的難題。例如,主動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)制難以解釋大洋中脊和俯沖帶開(kāi)始是怎樣形成的,也難以解釋聯(lián)合古陸的破裂;而被動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)制則缺乏地幔對(duì)流的直接證據(jù),對(duì)對(duì)流的確切性質(zhì)、涉及范圍和具體形式也不了解。
新的證據(jù)
青藏高原的形成是印度板塊與歐亞大陸共同擠壓的結(jié)果,青藏高原做水平移動(dòng)也是由于受到了印度板塊的擠壓,這些觀點(diǎn)已經(jīng)成為目前的共識(shí)。然而,中國(guó)、美國(guó)和加拿大三國(guó)的科學(xué)家曾經(jīng)合作對(duì)地殼進(jìn)行了結(jié)構(gòu)探測(cè),找到了青藏高原向東移動(dòng)的確切證據(jù):不是因?yàn)橛《劝鍓K擠壓,而是地殼下存在一股導(dǎo)電性極好的流變物質(zhì)。這種流變物質(zhì)是一種高溫度、高黏度的物質(zhì),它沿東西方向綿延1000余千米,而且十分活躍。另外,科學(xué)家通過(guò)導(dǎo)電性的分析還發(fā)現(xiàn),西部地殼下的電阻力高,而東部地殼下的電阻力低,這也符合流變物質(zhì)不斷向東運(yùn)動(dòng)的事實(shí)。據(jù)此,有學(xué)者相信,正是這種高導(dǎo)性的流變物質(zhì)“馱著”青藏高原向東漂移。
青藏高原上的山地海拔多在6000米以上,高原的平均海拔也在4000米以上,面積也有250萬(wàn)平方千米。這又產(chǎn)生了來(lái)自動(dòng)力學(xué)方面的疑問(wèn):高溫度、高黏度的流變物質(zhì)沿東西方向綿延1000余千米,那么,流變物質(zhì)沿南北方向又綿延多少千米呢?流變物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)模式是什么?它本身真的能夠克服青藏高原水平移動(dòng)時(shí)所遇到的阻力,以及承載青藏高原做水平運(yùn)動(dòng)嗎?這是新證據(jù)發(fā)現(xiàn)之后必須解決的問(wèn)題。
有眾多證據(jù)顯示,板塊是運(yùn)動(dòng)的,但關(guān)鍵的問(wèn)題在于,引起板塊運(yùn)動(dòng)的主因是什么?在回答這個(gè)問(wèn)題之前,我們應(yīng)該對(duì)以下方面有一個(gè)較全面的了解。例如:全球地幔熱能物質(zhì)的分布和規(guī)模;火山活動(dòng)對(duì)地幔熱能物質(zhì)的影響,以及它們是否對(duì)板塊運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響;大陸與大洋中脊熱能物質(zhì)的活動(dòng)有沒(méi)有關(guān)聯(lián),等等。
在全球的六大板塊中,某一板塊的運(yùn)動(dòng)由流變物質(zhì)驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的作用是極其有限的。理由是,地球上局部的流變物質(zhì)要驅(qū)動(dòng)它之上的板塊做水平運(yùn)動(dòng),需要面對(duì)眾多的障礙和難題。地球上某一板塊的運(yùn)動(dòng)不可能是孤立事件,最簡(jiǎn)單的一個(gè)例子是,在堆滿貨柜的貨場(chǎng)里,一輛推土機(jī)能夠前進(jìn)多遠(yuǎn)呢?
〔關(guān)鍵詞〕故事 興趣 效果
故事對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)永遠(yuǎn)都具有無(wú)窮的魅力。用故事作為傳授新知識(shí)的載體,會(huì)營(yíng)造輕松愉快的課堂氣氛。更會(huì)使課堂煥發(fā)無(wú)限生機(jī)和活力。自然而然地、最大限度地激發(fā)學(xué)生求知的欲望和學(xué)習(xí)的興趣。下面我結(jié)合自己教學(xué)“海陸的變遷”從課的開(kāi)始,課的中間,直到課的結(jié)束都采用故事來(lái)貫穿始終為案例,來(lái)談?wù)勛约旱狞c(diǎn)滴感受。
一、新課導(dǎo)入,用神話故事激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心
一位偉人說(shuō)過(guò):“在每一個(gè)年輕的心靈里,都存放著求知好學(xué),渴望知識(shí)的‘火藥’。就看你能不能點(diǎn)燃這‘火藥’。”故事情景便好比是“導(dǎo)火線”。只有將“導(dǎo)火線”點(diǎn)燃,‘火藥’自會(huì)暴炸。學(xué)生在輕松愉快的氛圍中進(jìn)入新知識(shí)的學(xué)習(xí)。在“海陸的變遷”的導(dǎo)入環(huán)節(jié)我是這樣設(shè)計(jì)的:在我們生活的這個(gè)美麗的星球上,不論是多姿多彩的陸地,還是一望無(wú)際的大海,萬(wàn)事萬(wàn)物都處在不斷的運(yùn)動(dòng)變化之中。你知道"滄海桑田"的成語(yǔ)故事嗎?我話題剛一出口,知道的學(xué)生早已躍躍欲試,把手舉得老高,不知道的學(xué)生急切地等待著……“傳說(shuō)我國(guó)古代有個(gè)叫麻姑的仙女,曾經(jīng)三次看到東海變成桑田。后人就以這種滄海桑田的變更,來(lái)比喻世化很大?!逼渲幸粋€(gè)學(xué)生講完之后,我順接學(xué)生的話題,“其實(shí)這個(gè)故事的原意是指海陸的變遷,這就是我們今天要研究和探討的問(wèn)題――第二節(jié)海陸的變遷。”神話故事帶領(lǐng)學(xué)生以極大的熱情走進(jìn)了文本的學(xué)習(xí)。
二、新課中間,用故事創(chuàng)設(shè)活躍的氛圍,點(diǎn)燃學(xué)生的思維火花
日常教學(xué)中,我們需要在地理課堂特定的生態(tài)環(huán)境中,根據(jù)師生、生生互動(dòng)的情況,順著學(xué)生的思路,因勢(shì)利導(dǎo)地組織適合學(xué)生參與的、自主創(chuàng)新的教學(xué)活動(dòng)。使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí),產(chǎn)生自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),獲得豐富的情感體驗(yàn)。創(chuàng)設(shè)故事教學(xué)情境是模擬生活,使課堂教學(xué)更接近現(xiàn)實(shí)生活,使學(xué)生如臨其境,如見(jiàn)其人,如聞其聲,加強(qiáng)感知,突出體驗(yàn)。我是這樣設(shè)計(jì)進(jìn)行“海陸變遷”的 “大陸漂移學(xué)說(shuō)”的內(nèi)容學(xué)習(xí)的:長(zhǎng)久以來(lái),人們?yōu)榇笾藓痛笱笫枪潭ú蛔兊膯??發(fā)生過(guò)很大的爭(zhēng)論,一部分人認(rèn)為,七大洲和四大洋是不斷變化的,將其觀點(diǎn)稱之為“活動(dòng)論”;而另外一部分人則認(rèn)為海陸輪廓自古不變,將其稱之為“固定論”。直到德國(guó)地理學(xué)家魏格納提出了大陸漂移學(xué)說(shuō)才有了真正的答案。大家想聽(tīng)一聽(tīng)這其中故事嗎?學(xué)生齊聲回答:“想”。下面我就給大家講一件魏格納的故事。課堂氣氛特別活躍,學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)輕松自然,心情愉悅。“1910年的一天,年輕的德國(guó)科學(xué)家魏格納躺在病床上,目光正好落在墻上的一幅世界地圖上,他奇怪的發(fā)現(xiàn)大西洋兩岸大陸輪廓竟非常吻合。我們來(lái)看一下地圖,大西洋兩岸,是哪兩個(gè)大洲?學(xué)生回答:南美洲和非洲。我接著說(shuō),現(xiàn)在我們把兩個(gè)大洲從地圖上剪下來(lái)拼合在一起,發(fā)現(xiàn)它們真的可以奇跡般的吻合在一起,那么同學(xué)們這說(shuō)明了什么?學(xué)生回答:這兩塊大陸可能以前是連在一起的。我接過(guò)話題:同學(xué)們的發(fā)現(xiàn)與魏格納不謀而合。他的腦海里再也平靜不下來(lái):“非洲大陸和南美洲大陸以前會(huì)不會(huì)是連在一起的,只是后來(lái)因?yàn)槭艿侥撤N力的作用才破裂分離,大陸會(huì)不會(huì)是飄移的?”他大膽地提出了假設(shè),如果是你想要證明自己的假設(shè)是正確的,應(yīng)該怎么做?學(xué)生回答:找證據(jù)去證明它。“那么我們就一同幫魏格納找一找大陸漂移說(shuō)的證據(jù)?!蔽覀儊?lái)看這樣一組圖片:人們?cè)诜侵藓湍厦乐尴辔呛系奈恢茫l(fā)現(xiàn)了兩種相同的動(dòng)物,海牛和鴕鳥(niǎo),海牛生活在熱帶淺海里,鴕鳥(niǎo)不會(huì)飛,它們都沒(méi)有穿越大西洋的能力,這說(shuō)明了什么?學(xué)生水到渠成地找到了大陸飄移的證據(jù):生物的相同性。接下來(lái)用同樣的觀察圖片的方法,古生物的相似性證據(jù)。,大陸漂移說(shuō)一經(jīng)提出就遭到人們廣泛的質(zhì)疑,但魏格納始終堅(jiān)信自己的觀點(diǎn),在人們的質(zhì)疑聲中,魏格納繼續(xù)踏上了尋找證據(jù)之路。他花費(fèi)了20年往返奔波于世界各地,50歲時(shí),他還獨(dú)自前往被人們稱為“人間”的北極的格陵蘭考察,在他50歲生日的那天,魏格納在格陵蘭島外出考察的時(shí)候,不幸失蹤,再也沒(méi)有回來(lái),四個(gè)月以后,人們?cè)诟窳晏m島的冰雪中,發(fā)現(xiàn)了他的遺體。就這樣,魏格納倒在了尋求真理的路上,把他的生命留給了格陵蘭島的皚皚白雪之中,但他把大陸漂移說(shuō)留給了我們,更把探索科學(xué)的精神留給了我們。學(xué)生親身去尋找證據(jù),開(kāi)闊了學(xué)生的視野和思維。
三、故事結(jié)課,余音繞梁,回味無(wú)窮,學(xué)生喜歡上了地理課
除了清澈的海水、白沙灘和熱帶的晴朗天氣,馬爾代夫豐富的植被也為游客提供了返璞歸真的自然體驗(yàn)。很多游客在領(lǐng)略過(guò)馬爾代夫的藍(lán)、白、綠三色后,都認(rèn)為它是地球上最后的樂(lè)園。有人形容馬爾代夫是上帝抖落的一串珍珠,也有人形容這里是一片碎玉。這兩種形容都很貼切,白色沙灘環(huán)抱的海島就像一粒粒珍珠,珍珠旁的海水就像是一片片的美玉,西方人因此喜歡稱呼馬爾代夫?yàn)椤笆涞奶焯谩薄?/p>
這個(gè)美麗的群島是怎樣形成的呢?
謎樣成因
在解釋這個(gè)問(wèn)題之前,我們先來(lái)了解一下馬爾代夫群島的基本情況。
馬爾代夫位于印度南方650千米的海域,由北向南經(jīng)過(guò)赤道形成了一條長(zhǎng)長(zhǎng)的礁島群帶。它由26組環(huán)礁組成,這些環(huán)礁包括1190個(gè)珊瑚礁島,其中199個(gè)島嶼有人居住,991個(gè)為荒島。這些島嶼都是因?yàn)楣糯5谆鹕奖l(fā)而成,有的中央突起成為沙丘,有的中央下陷成環(huán)狀珊瑚礁圈。
印度洋中北部有篩雒饗緣暮A耄憾側(cè)的叫九十度東海嶺;中間的叫查戈斯拉克代夫海嶺,馬爾代夫群島只是查戈斯拉克代夫海嶺北部的一小段(圖1)。
馬爾代夫群島總面積約為9萬(wàn)平方千米(含領(lǐng)海面積),陸地面積約為298平方千米。群島南北長(zhǎng)約820千米,東西寬約130千米,島嶼平均面積為一兩平方千米,地勢(shì)低平,平均海拔1.2米。由于位于赤道附近,馬爾代夫因而具有明顯的熱帶氣候特征,無(wú)四季之分。年降水量2143毫米,年平均氣溫28℃。
地球上大洋中的島嶼按成因可分為沖積島、大陸島、火山島和珊瑚島。馬爾代夫群島是在火山島基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的珊瑚島。這些火山島為什么會(huì)有規(guī)律地呈線性排列,火山從地下深處噴發(fā)出來(lái)又為何會(huì)形成這些島嶼,一直是一個(gè)謎。
不成立的假說(shuō)
關(guān)于馬爾代夫的成因機(jī)制,在地球科學(xué)領(lǐng)域一直存在很大爭(zhēng)議。前人對(duì)馬爾代夫群島的成因有兩種解釋:一種觀點(diǎn)認(rèn)為是地幔柱成因,另一種觀點(diǎn)認(rèn)為它是一條古洋中脊。
地幔柱假說(shuō)認(rèn)為,地下深處存在一個(gè)類似燃燒著的火爐,它在地球深部烘烤著大洋板塊,使其發(fā)生熔融,為火山噴發(fā)提供巖漿來(lái)源。這個(gè)熱點(diǎn)是不會(huì)移動(dòng)的,隨著印度洋板塊的不斷漂移運(yùn)動(dòng),在印度洋底產(chǎn)生一系列線性分布的火山島。這些火山島的形成年齡具有嚴(yán)格的時(shí)間-空間線性變化特征。不過(guò),對(duì)于馬爾代夫的形成原因,上述觀點(diǎn)顯然說(shuō)不通,原因有二:一是在馬爾代夫島鏈上的巖石測(cè)年數(shù)據(jù)大多在40Ma~60Ma(Ma為百萬(wàn)年)之間,而且沒(méi)有嚴(yán)格的時(shí)間-空間線性變化特征;二是很難解釋這個(gè)地方的深處為何一直存在一個(gè)熱點(diǎn),并且這個(gè)熱點(diǎn)一直待在原地不動(dòng)。
古洋中脊(已經(jīng)死掉或者不活動(dòng)的洋中脊)的觀點(diǎn)也難以成立:一是洋中脊上應(yīng)該存在所謂的轉(zhuǎn)換斷層(轉(zhuǎn)換斷層通常應(yīng)該垂直于洋中脊分布),但在馬爾代夫島鏈上根本不存在這樣的轉(zhuǎn)換斷層;二是印度洋的地質(zhì)演化歷史并不支持該區(qū)域存在這個(gè)古洋中脊。
既然這兩種成因假說(shuō)都不成立,那么,馬爾代夫群島到底是怎樣形成的?
成因機(jī)制新認(rèn)識(shí)
要弄清楚馬爾代夫的成因,需要先了解大陸漂移和海底擴(kuò)張兩個(gè)地球科學(xué)中的基本假說(shuō)。
大陸板塊存在大規(guī)模水平漂移是地球上的普遍現(xiàn)象,而且大陸板塊目前還在運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)代精確的GPS測(cè)量和古生物古地磁都有確鑿證據(jù)表明,大陸板塊會(huì)漂移。大陸漂移的源動(dòng)力是什么呢?
早在100多年前,德國(guó)科學(xué)家魏格納就提出了大陸漂移學(xué)說(shuō)。他認(rèn)為,大陸板塊自己會(huì)漂移,動(dòng)力主要有兩個(gè):一是因地球自轉(zhuǎn)存在一個(gè)指向赤道的離極力,二是因地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生向西的地轉(zhuǎn)偏向力。
其后,地球物理學(xué)家經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)力非常小,不足以推動(dòng)巨大的板塊克服阻力發(fā)生漂移。更不符合邏輯的是,這兩個(gè)力都是系統(tǒng)作用力;也就是說(shuō),它們針對(duì)地球上的所有大陸板塊都是一樣的。按照這個(gè)觀點(diǎn),現(xiàn)實(shí)中應(yīng)該發(fā)生大陸板塊統(tǒng)一向赤道漂移或向西漂移的情況,事實(shí)上并沒(méi)有出現(xiàn)這種情況。魏格納提出的漂移動(dòng)力因而被業(yè)界否定。
魏格納后來(lái)也承認(rèn),大陸運(yùn)動(dòng)起因這一難題的真正答案仍有待尋找,大陸漂移理論中的“牛頓”還沒(méi)有出現(xiàn)。
為了解釋大陸漂移的動(dòng)力來(lái)源,美國(guó)科學(xué)家赫斯于1961年提出了海底擴(kuò)張假說(shuō)。海底擴(kuò)張假說(shuō)認(rèn)為,由于洋中脊不斷噴發(fā)玄武巖造成了海底擴(kuò)張,像傳送帶一樣拖動(dòng)大陸板塊發(fā)生漂移。基于泛大陸的裂解(泛大陸,也叫超級(jí)大陸,是指侏羅紀(jì)末期的那個(gè)全球唯一的超級(jí)大陸,當(dāng)時(shí)全球的主要大陸板塊都拼合在一起。這些大陸包括歐亞大陸、北美大陸、南美大陸、非洲大陸、澳大利亞大陸和南極大陸,它們后來(lái)發(fā)生了裂解漂移,最終形成了當(dāng)前的地形地貌),其結(jié)論是現(xiàn)代海洋中的洋殼板塊都是160Ma以后的,洋中脊附近因?yàn)槎际切律傻膸r石,其年齡應(yīng)該是0。事實(shí)果真如此嗎?
我國(guó)著名地學(xué)科學(xué)家任紀(jì)舜院士于2015年在《地質(zhì)評(píng)論》上發(fā)表了標(biāo)題為《尋找消失的大陸》的論文。該論文稱,全球深海鉆探、海洋地質(zhì)和地球物理調(diào)查表明,全球大洋中存在大量的古大陸殘片。按照海底擴(kuò)張假說(shuō),洋中脊上的巖石年齡應(yīng)該接近于0;但事實(shí)上并不是這樣的,在赤道大西洋洋中脊附近,發(fā)現(xiàn)大量古老的大陸巖石分布。這些巖石年齡少則300Ma~330Ma,多則1600Ma~1850Ma。這與傳統(tǒng)的海底擴(kuò)張假說(shuō)完全不符。大洋中的古大陸殘片的發(fā)現(xiàn)否定了海底擴(kuò)張假說(shuō)。
赫斯等人是基于太平洋東北角和大西洋北部局部的磁異常帶(海底擴(kuò)張假說(shuō)認(rèn)為,地磁異常會(huì)平行于洋中脊,并呈對(duì)稱分布)與洋中脊平行,進(jìn)而提出海底擴(kuò)張假說(shuō)的,那么,全球所有的磁異常條帶都與洋中脊平行嗎?
2007年,法國(guó)地質(zhì)局編繪了目前全球唯一的世界磁異常圖。遺憾的是,該圖否定了條帶狀磁異常與洋中脊平行的這種所謂普遍規(guī)律。
眾所周知,紅海是一個(gè)新生代才裂開(kāi)的新海洋。按照海底擴(kuò)張假說(shuō),磁異常條帶必定和洋中脊呈現(xiàn)條帶狀平行分布,但實(shí)際上并非如此。在紅海西部,磁異常條帶幾乎與洋中脊垂直;但在紅海東部,磁異常并不呈條帶狀,而是呈現(xiàn)團(tuán)塊狀沿著洋中脊分布,沒(méi)有平行分布的特征。也許有人會(huì)說(shuō),紅海是一個(gè)還沒(méi)有被完全擴(kuò)張開(kāi)的海洋,所以磁異常條帶與洋中脊不平行。
我們接下來(lái)看看與紅海鄰近的印度洋。印度洋是一個(gè)成熟的大洋,那里的洋中脊按照海底擴(kuò)張假說(shuō)應(yīng)該與磁異常帶平行。可二者之間并沒(méi)有平行關(guān)系。事實(shí)上,在太平洋和大西洋等全球各區(qū)域,大多數(shù)地區(qū)的磁異常條帶并不平行于洋中脊。
既然海底擴(kuò)張不存在,那么到底是什么原因使大陸板塊發(fā)生了大規(guī)模的水平漂移呢?
根據(jù)地?zé)釋W(xué)常識(shí),我們知道,大陸上的平均地溫梯度是每百米增溫3℃,超深鉆探也驗(yàn)證了這個(gè)地溫梯度的正確性。這就意味著,在地表之下40千米處的溫度可達(dá)1200℃。大洋地溫梯度遠(yuǎn)高于大陸,在1200℃的高溫下,絕大部分巖石會(huì)變成熔融狀態(tài)的巖漿。
新的大陸漂移說(shuō)認(rèn)為,大陸板塊是飄浮在大洋板塊之上的,其主體部分沉入大洋板塊中,隨著距地表深度的增加,溫度逐漸增高,巖石逐漸由彈性變?yōu)檐浰苄裕▓D2),導(dǎo)致大陸板塊底部飄浮在大洋深處的巖漿上。
我們可以形象地把大陸漂移比喻成“平底熱鍋里會(huì)自己跑的黃油”。這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程是基于大陸板塊首先發(fā)生裂解,產(chǎn)生了一個(gè)裂縫,使得大洋深處的巖漿上涌。在初始階段,大陸漂移與海底擴(kuò)張一致,但洋中脊噴出的巖漿很快被溫度較低的海水熄滅,因此海底擴(kuò)張不能持續(xù),但大陸板塊漂移后在其后面持續(xù)不斷地涌出巖漿并不斷被海水熄滅,這個(gè)熱力推動(dòng)過(guò)程持續(xù)推動(dòng)大陸板塊向前漂移。其基本邏輯很簡(jiǎn)單:在大陸板塊的運(yùn)動(dòng)中,其前方處于擠壓環(huán)境,地下深處的巖漿無(wú)法外泄,其后部處于開(kāi)放環(huán)境,地下深處的巖漿持續(xù)上涌,推動(dòng)大陸板塊向前運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)這個(gè)模型,大陸板塊漂移后會(huì)留下尾跡,也可能會(huì)留下火山島鏈、大陸碎片遺撒物。據(jù)此我們可以很容易地通過(guò)大陸板塊漂移過(guò)后的尾跡來(lái)追蹤其來(lái)源及漂移方向。這與刑事鑒識(shí)活動(dòng)中對(duì)足跡的分析類似,通過(guò)簡(jiǎn)單分析,就可以大致判斷嫌疑人的去向。
位于印度洋的馬爾代夫群島就是這樣一個(gè)典型。所周知,印度大陸板塊(主要包括當(dāng)前的印度陸地)是從南往北正快速移動(dòng)的一個(gè)較大板塊, 印度大陸板塊從印度洋中部漂移到當(dāng)前位置,并與歐亞板塊碰撞拼合,前端形成了著名的青藏高原和喜馬拉雅山脈。它漂移后在印度洋上留下了深切割的海溝,使得這些區(qū)域的洋殼變薄,引起印度洋深處的巖漿沿著這條薄弱的深切割海溝噴(涌)出,產(chǎn)生了這些島鏈。從圖3中我們可以很清楚地看出,印度板塊向北漂移中在尾部遺留下來(lái)一個(gè)明顯的刮痕,形成了馬爾代夫火山島鏈。
新大陸漂移模型能合理解釋大洋中存在的諸多地形地貌特征,也能合理解釋太平洋中那些線狀火山島的成因機(jī)制,推測(cè)出它們?cè)?jīng)是大陸板塊漂移后留下的軌跡和薄弱地帶。
這就是說(shuō),大陸板塊漂移后會(huì)在大洋中留下類似車轍的深溝,這些深溝是大洋板塊的薄弱地帶。在大陸板塊漂移過(guò)后,大洋板塊深部的巖漿可能會(huì)涌(噴)出。按照這個(gè)推論,大陸板塊漂移后應(yīng)該在洋殼上留下切割深度差不多的海溝,噴發(fā)出連續(xù)的火山島。
但是為什么馬爾代夫島鏈上不是連續(xù)噴發(fā)的火山島,而是隔一段出現(xiàn)一個(gè)火山島并且呈不均勻分布呢?
道理其實(shí)很簡(jiǎn)單。由于地球演化的歷史上溫度不斷變化,造成了全球海平面的持續(xù)性非穩(wěn)定周期變化:有時(shí)候氣溫升高,海平面上升,在這個(gè)時(shí)間段內(nèi),大陸板塊浮力增大,其漂移過(guò)程中切割洋殼的深度就淺一些;當(dāng)氣溫下降時(shí),全球海平面隨之下降,這個(gè)時(shí)間段內(nèi)大陸板塊的浮力相應(yīng)減小,其漂移過(guò)程中切割洋殼的深度就大一些。因此,最終在洋殼深部受壓的情況下,巖漿會(huì)在切割深的區(qū)域噴出。
仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn),在馬爾代夫島鏈最北部出現(xiàn)一個(gè)掃尾特征,這個(gè)島鏈并沒(méi)有指向印度板塊的最尾端,而是出現(xiàn)一個(gè)大轉(zhuǎn)彎。這又是為什么呢?
這是由于印度板塊在向北漂移的過(guò)程中伴隨著逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。古地磁和現(xiàn)代GPS測(cè)量表明,印度大陸板塊在北漂過(guò)程中的確伴隨著逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在這種強(qiáng)勁的旋轉(zhuǎn)漂移過(guò)程中,由于受力不均衡,使得斯里蘭卡板塊裂解,脫離了印度大陸板塊,同時(shí)也使印度板塊尾部出現(xiàn)了一個(gè)明顯的掃尾特征。
現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)已經(jīng)證實(shí),印度板塊在北漂過(guò)程中,其前方(北面)存在一系列大小不一的板塊,它們被印度板塊推著在新生代向北漂移。印支板塊(主要包括泰國(guó)、老撾和柬埔寨)是一個(gè)克拉通板塊(克拉通,來(lái)自希臘語(yǔ)kratos,意為“強(qiáng)度”,是大陸地殼上的古老而穩(wěn)定的部分),推測(cè)其處于印度板塊的東側(cè)(該推測(cè)是根據(jù)在印度洋上存在的九十度海嶺而來(lái)的,這個(gè)海嶺是一個(gè)很重的克拉通板塊留下的刮痕),在印度板塊前面獨(dú)自漂移,由于克拉通板塊切割較深,在印度洋海底留下明顯的尾跡,據(jù)此可以推測(cè)出處于馬爾代夫東部的九十度海嶺是印支板塊在北漂中留下的尾跡。印支板塊在印度板塊和歐亞板塊碰撞后,又被擠出形成了現(xiàn)今的地形地貌特征。
被證實(shí)的假設(shè)
既然新大陸板塊漂移模式對(duì)上述問(wèn)題給出了合理的解釋,那么它是否能得到地質(zhì)學(xué)家的認(rèn)可呢?
圖5給出了美國(guó)一個(gè)石油勘探公司在印度洋孟加拉灣所做的一條人工反射地震勘探剖面。從該剖面,我們可以看出,其勘探深度可達(dá)40千米,如果考慮到地下深處的溫度變化規(guī)律,就會(huì)發(fā)現(xiàn),該剖面正好位于新大陸漂移模型的尾部,完全吻合新的大陸漂移模型。也就是說(shuō),美國(guó)這家公司所做的地震勘探剖面出現(xiàn)的變化符合前文所做出的大陸漂移模型假設(shè)。地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)證明,印度板塊是自白堊紀(jì)開(kāi)始從遙遠(yuǎn)的南極洲分離出來(lái)并漂移到當(dāng)前位置的。
科學(xué)界對(duì)恐龍滅絕主要原因的說(shuō)法不一,但存在下列說(shuō)法:
氣候變遷說(shuō):6500萬(wàn)年前,地球氣候陡然變化,氣溫大幅下降,造成大氣含氧量下降,令恐龍無(wú)法生存。物種斗爭(zhēng)說(shuō):恐龍年代末期,最初的小型哺乳類動(dòng)物出現(xiàn),這些動(dòng)物屬嚙齒類食肉動(dòng)物,可能以恐龍蛋為食。由于這種小型動(dòng)物缺乏天敵,因此數(shù)量越來(lái)越多,所以對(duì)恐龍蛋造成了一定的威脅,導(dǎo)致恐龍滅絕。大陸漂移說(shuō):現(xiàn)代生物學(xué)證明,某些生物的死亡與磁場(chǎng)有關(guān)。對(duì)磁場(chǎng)比較敏感的生物,在地球磁場(chǎng)發(fā)生變化的時(shí)候,都可能導(dǎo)致滅絕。被子植物中毒說(shuō):恐龍年代末期,地球上的裸子植物逐漸消亡,取而代之的是大量的被子植物,這些植物中含有裸子植物中所沒(méi)有的毒素,形體巨大的恐龍食量奇大,攝入被子植物導(dǎo)致體內(nèi)毒素積累過(guò)多,導(dǎo)致滅絕。酸雨說(shuō):白堊紀(jì)末期可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的酸雨,使土壤中包括鍶在內(nèi)的微量元素被溶解,恐龍通過(guò)飲水和食物直接或間接地?cái)z入鍶,最終滅亡。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
——題記
為什么魏格納能發(fā)現(xiàn)大陸漂移說(shuō)?因?yàn)樗葎e人多想一步;為什么斐塞司能發(fā)現(xiàn)日光療法?因?yàn)樗葎e人多想一步;為什么牛頓能發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律?因?yàn)樗葎e人多想一步;為什么居里夫人能發(fā)現(xiàn)鐳?因?yàn)樗葎e人多想一步……
瞧瞧,為什么他(她)們?nèi)绱顺晒Γ渴且驗(yàn)樗麄兲熨Y聰穎嗎?不,不是的,答案只有一個(gè),那就是因?yàn)樗麄儽葎e人多想一步。
也許你會(huì)說(shuō),你看那些大公司的總裁,總經(jīng)理們,他們又沒(méi)有比別人多想一步,不過(guò)他們照樣成功啊!但是我告訴你,你錯(cuò)了,你徹徹底底的錯(cuò)了。身在要職的人,他們往往不僅比別人多想一步,而是多想了千千萬(wàn)萬(wàn)步?。?/p>
身為總裁或總經(jīng)理,他們往往必須想清公司該如何運(yùn)轉(zhuǎn),怎么才能做的更好,做到最好。
也許你又會(huì)說(shuō),要獲得成功,必須付出比別人多的努力。沒(méi)錯(cuò),但在很多時(shí)候,天才與普通人的區(qū)別就在于你是否比別人多想一步。