大陆漂移

地球科学

dà lù piāo yí

大陆漂移假说由阿尔弗雷德·魏格纳于 1912 年提出,认为各大陆曾经连接在一起,后来才逐渐分离开来。

Visualization

Definition

大陆漂移是这样一种观点:各大陆曾经全部连接在一起,构成一整块巨大的陆地,后来才缓慢漂移分离,形成了如今的分布格局。这是阿尔弗雷德·魏格纳提出的假说,认为各大陆约在 $300$ 百万年前曾连接成一块超大陆盘古大陆,后来分裂并漂移到如今的位置,支持这一假说的证据包括海岸线的吻合、跨越大洋的岩石类型和山脉带的对应关系、中龙和舌羊齿等相同化石出现在不同大陆上,以及如今地处热带的地区却存在冰川沉积物。魏格纳 1912 年的假说汇集了大量有力的地质学、古生物学和古气候学证据,但他所提出的机制(潮汐力、大陆犁开大洋地壳)在物理上难以成立,哈罗德·杰弗里斯等地球物理学家因此理所当然地否定了这一假说。这一假说的复兴始于 20 世纪 50 年代的古地磁学研究:不同大陆的“视极移路径”只有在假设各大陆曾相对移动的前提下才能相互吻合;此外,哈里·赫斯于 1962 年提出的海底扩张理论则提供了具体的机制。如今,大陆漂移已成为板块构造理论的一个必然结果,而不再是一个独立的理论。

Example

看一张世界地图:南美洲的东海岸和非洲的西海岸能像两块拼图一样严丝合缝地拼在一起。阿巴拉契亚山脉与苏格兰和挪威的加里东山脉能够对齐,说明它们在大西洋打开之前原本是同一条连续的山脉,而南极洲的煤层则表明那里曾经拥有过温暖的森林。北卡罗来纳州迪普河盆地三叠纪红层的古地磁数据,记录了这些地层形成时所处的纬度,显示盘古大陆开始裂解时,这一地区大约位于北纬 $15^\circ$。布拉德于 1965 年通过计算机对大西洋两岸进行的拟合,采用的是 $500$ 米等深线而非海岸线本身,拟合后的空隙不到 $1$ 度。

Key Insight

阿尔弗雷德·魏格纳在 1912 年提出的想法本质上是正确的,但他无法解释大陆是如何移动的,因此在此后的五十年间,大多数科学家都不相信他的说法。一旦找到了机制,大陆漂移便演变成了板块构造理论:大陆并不是犁开洋底移动的,而是搭乘在包含洋底在内的板块之上一起运动。大陆漂移假说曾遭到拒绝,这本身就是科学方法的一个典型案例。当时的证据十分有力,但由于缺乏一个符合已知物理规律的机制,这一想法始终无法被接受,而一旦机制被找到,整个科学界在不到十年间就发生了立场的逆转。