大陸漂移學說
在地質時間的連續階段,曾經發生過大型的、一個巨大的陸地(稱為泛大陸或超大陸)分裂成幾個小塊,以及隨後這些陸地塊體相對於彼此和海洋盆地緩慢的水平運動,這被研究為大陸漂移學說。
大陸漂移學說到底解釋了什麼?
大陸漂移學說是一個假設,它解釋了地球不同陸地(通常稱為大陸)的運動和運動過程。它解釋了不同的大陸是如何移動的,以及它們在數百萬年來一直在移動。根據該理論,大陸不是靜止的,而是在地球表面移動。這種運動被認為是由地球內部的力引起的,稱為內力。在內力的作用下,地殼(地球的固體上層)漂浮在地幔(地球的熔融中間層)中的熔融物質之上。
根據大陸漂移學說,最初,大陸曾經是稱為泛大陸的一個單一陸地的一部分。隨著時間的推移,泛大陸分裂成不同的陸地(稱為大陸),這些陸地開始向不同的方向移動,併到達了它們現在的位置。然而,這個過程仍在繼續,大陸今天仍在繼續移動。
歷史背景
1596年,荷蘭製圖師亞伯拉罕·奧特柳斯在拼合地圖時注意到,大陸的海岸線似乎可以拼合在一起,就像重新拼合破碎的玻璃一樣。他推斷,大陸是被大規模地震和洪水撕裂的。同樣,在19世紀初,德國博物學家亞歷山大·馮·洪堡指出,非洲的幾內亞灣和南美洲東部的凸起曾經連線在一起。
1858年,一位名叫安東尼奧·斯奈德的法國礦物學家認為,北美和歐洲石炭紀煤層中存在相同的化石,只有在兩塊大陸以前連線在一起的情況下才有可能。隨著大陸漂移研究的日益普及,世界各地的許多科學家都展示了自己的想法,其中最重要的發現如下所述。
弗蘭克·伯斯利·泰勒
他在1908年提出了“大陸水平位移”的概念。這位美國地質學家提出了大陸碰撞的想法來解釋第三紀(最近)褶皺山系的起源。他假設洋殼由密度更大的矽鎂層(矽和鎂)構成,而大陸殼由密度較小的矽鋁層(矽和鋁)構成,因此矽鋁層漂浮在矽鎂層之上。
根據F.B.泰勒的觀點,在白堊紀(1.5億至6600萬年前),北部的勞亞古陸和南部的岡瓦納古陸由於月球的潮汐力開始向赤道漂移,並且兩塊陸地的西部斷裂並向西漂移。在第三紀時期,勞亞古陸和岡瓦納古陸相互碰撞,形成了東西走向的褶皺山脈,特別是阿爾卑斯山脈、阿特拉斯山脈、托羅斯山脈和喜馬拉雅山脈。同時,由於西移的斷裂的矽鋁層和矽鎂層之間的摩擦,陸地的西部形成了南北走向的褶皺山脈,主要是落基山脈和安第斯山脈。
批評
雖然該理論試圖很好地解釋這一過程,但未能回答某些問題,例如:
白堊紀之前發生的事情沒有被提及。
如果月球的潮汐力足以拉動大陸,那麼月球的引力可能會阻止地球的自轉。
矽鋁層和矽鎂層之間的摩擦僅在討論大陸的西向漂移時才被提及,而忽略了赤道方向的漂移。
阿爾弗雷德·魏格納
德國氣象學家阿爾弗雷德·魏格納在1912年最重要的著作《大陸與海洋的起源》中提出了第一個詳細而全面的大陸漂移理論。最初,他的目標是解釋過去氣候的主要變化。將大陸固定不動,而氣候在空間上發生變化,這更像是一個不太可能發生的事件,因此他決定透過保持氣候靜止,而大陸漂移來繼續他的研究。
與F.B.泰勒類似,除了矽鋁層和矽鎂層之外,他還包括了大陸殼下方另一層密度更大的鎳鐵層(鎳和鐵)。他還假設矽鋁層在矽鎂層上無阻力地漂浮。
在石炭紀(3.5億至3億年前),存在一個巨大的陸地,稱為泛大陸(一個超大陸),以及一個圍繞超大陸的巨型海洋,稱為泛大洋。最終,泛大陸分裂成勞亞古陸和岡瓦納古陸,它們由於一種導致特提斯海形成的極地逃逸力而向各自的極地移動。然後,勞亞古陸和岡瓦納古陸由於重力差異力和浮力而向赤道移動。由於太陽和月球對地球的潮汐力的作用,兩塊陸地的西部斷裂並向西移動,形成了大西洋。隨著時間的推移,勞亞古陸和岡瓦納古陸相互碰撞,形成了東西走向的褶皺山脈,特別是阿爾卑斯山脈、阿特拉斯山脈、托羅斯山脈和喜馬拉雅山脈。
由於矽鎂層和矽鋁層的岩石之間的阻力,形成了南北走向的褶皺山脈,主要是落基山脈和安第斯山脈。與尾部邊緣相比,移動大陸的前緣受到潮汐力的拉動更大(大陸的差異運動)。這導致了島弧的形成,如北美東北部所觀察到的那樣。
證據
大西洋對岸海岸的拼圖式吻合。
南美洲東海岸的化石和植被與非洲西海岸的化石和植被相匹配。
大地測量證據表明格陵蘭以每年20釐米的速度向西北漂移。重建後,格陵蘭可能曾經位於歐洲境內。
當北美、格陵蘭和歐洲曾經是一塊巨大的陸地時,旅鼠(一種陸地動物)從斯堪的納維亞北部以環極的方式向西移動。同時,由於格陵蘭和北美與歐亞大陸分離的大陸漂移的影響,旅鼠掉進了挪威海。挪威海是世界上唯一發現旅鼠化石的地方,這證明了這一點。
在南美洲、非洲、印度、澳大利亞和整個南極洲的部分地區發現了石炭紀的冰川期證據,這證明它們曾經連在一起。
岡瓦納(現在的印度、非洲、南美洲、南極洲和澳大利亞)的植物和動物化石證據。
批評
該理論存在以下缺點:
石炭紀之前發生的事情沒有被提及。
由於大陸架和斜坡的存在,非洲和南美洲的深層地質構造無法拼合在一起。
他自己的假設與將阻力作為落基山脈和安第斯山脈形成的來源相矛盾。
浮力、潮汐流和重力等力太弱,無法移動大陸。
在阿富汗、伊朗和西伯利亞等世界不相關的地方發現了類似的植被。這表明相同的植被不是一個可靠的標準。
結論
雖然大陸漂移理論在技術上和科學上用合理的理由解釋了大陸的運動;然而,它未能回答某些問題。因此,在接下來的幾十年裡,這些理論遭到了激烈而廣泛的爭論,並因此為更真實可靠的假設奠定了基礎,即板塊構造理論和海底擴張理論。
常見問題
什麼是大陸漂移假說?
大陸漂移假說指的是描述一個大型陸地分裂成現在世界上的各個大陸的機制的理論。
根據泰勒的說法,東西走向的山脈是如何形成的?
根據F.B.泰勒的觀點,在白堊紀(1.5億至6600萬年前),北部的勞亞古陸和南部的岡瓦納古陸由於月球的潮汐力開始向赤道漂移,並且兩塊陸地的西部斷裂並向西漂移。在第三紀時期,勞亞古陸和岡瓦納古陸相互碰撞,形成了東西走向的褶皺山脈,特別是阿爾卑斯山脈、阿特拉斯山脈、托羅斯山脈和喜馬拉雅山脈。
根據魏格納的說法,泛大陸和泛大洋是什麼?
根據阿爾弗雷德·魏格納的說法,在石炭紀(3.5億至3億年前),存在一個巨大的陸地,稱為泛大陸(一個超大陸),以及一個圍繞超大陸的巨型海洋,稱為泛大洋。
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