魏格纳的新发现

前面所写的诸种说法,有一点似乎是没有争论的:海洋一经出现在地球上,虽然以后地壳不断有垂直升降运动发生,那也只是改变其局部轮廓,大的变动,特别是大的横向变动不再发生了。到了 20 世纪初期,法国地球物理学家魏格纳(1880 年-1930 年)提出了异议。

1910 年的一天,魏格纳望着墙上的一张世界地图出神,无意中发现一个十分奇怪的现象;美洲巴西那块突出的部分与非洲喀麦隆凹陷进去的这一部分,就像一张大纸撕成两边,自然吻合。魏格纳跟哥伦布发现新大陆一样惊呆了。再细看,地球上这块块大陆的对岸线似乎都有些情形,这边凸出,那边凹进,这边一墩,那边一湾,这难道是偶然的巧合吗?

一年之后,魏格纳看到一些材料,说明美洲、欧洲、非洲在地质、生物等方而有许多相似之处,他还联想到早年到格陵兰岛考察途中见到巨大冰山漂移的情景。这时,他的一个大胆的假说形成了:地球上的大陆原本都是连在一起的,由于潮汐的摩擦力和地球自转的离心力、把它分裂成儿大块,然后向不同的方向漂移开去。美洲离开非洲、欧洲而去,中间就形成了大西洋; 印度次大陆与南极洲分离北上,与亚洲撞接,喜马拉雅山便横空出世;亚洲

西漂,在东岸留下碎片,成为今天的岛弧线:七大洲四大洋的基本格局才由此形成。

要证明这一假说,当然不能只看地理环境这一表而现象,还应从古生物学和大地测量学等方面寻找更可靠的根据。

魏格纳按照物种起源的观点:“相同的生物种一定起源于同一地区”, 找到了有力的论据:大西洋东岸德国、美国有一种园庭蜗牛,行动迟缓,一天仅能爬个百十米远。人们竞在大西洋西岸的北美洲发现了。倘若两岸不曾连在一起,凭着蜗牛那点本事,怎么可能乘风破浪,飘洋过海,从东岸跑到西岸去呢?还有一种蚯蚓,广泛地分布在欧洲,人们也在大西洋西岸的美国东部发现了,奇怪的是,美国西部却不见它的踪影。如果这蚯蚓能远涉重洋, 由东岸游到西岸,为什么又不能越过连在一起的陆地,从美国东部爬到西部去呢?魏格纳还在南美和南非的石炭二叠纪地层中发现了中龙化石。中龙是在淡水里生活的一种小爬虫,要不是大西洋两岸曾连在一起,它们怎么可能分处两处?难道中龙长期适应咸水里的生活,游过浩瀚无垠的海洋去吗?

更奇怪的是大西洋东西两岸都广泛分布着舌羊齿化石,舌羊齿是一种植物,没有翅翼飞翔,没有四脚爬行,如果两岸不曾连在一起,这种现象又怎么解释呢?

大西洋两岸不仅有相同的物种,而且地层也自然衔接,非洲南端的开普山脉,恰好与南美的布宜诺斯艾利斯山脉相连,同属二叠纪的褶皱山系。不仅地质构造相同,而且岩层的成分与年龄也完全一样。另外,巨大的非洲片麻岩高原所含的火成岩和沉积岩,其褶皱伸延方向,与巴西的片麻岩高原的情形几乎一致;欧洲的挪威,苏格兰古代褶皱山系,又与大西洋彼岸阿巴拉契亚褶皱山系北段相衔接。

年仅 32 岁的魏格纳用无数客观事实最有力地论证了他的大陆漂移学

说,于 1915 年发表了《海陆的起源》一书,正式宣告大陆漂移学说的诞生。大陆漂移学说发表之后,引起了强烈的反响,有着极其重大的意义。第

一、它否定了旧传统的地壳运动观点。那时的地质学家承认地壳的垂直运动, “地壳上升,则为高山和丘陵;地壳下沉、则为深谷和海洋”,魏格纳则认为,除了垂直运动外,还有“水平位移”运动。不仅过去如此,今天亦然如此。据测量,美洲与欧洲的距离,现在仍继续在扩大,红海这个大陆内湾, 至今仍逐年在加宽。第二、对长期无法解释的古气候问题,能作出合乎逻辑的解释。长期以来,人们对在两极地区发现热带沙漠的征兆,在赤道森林中发现冰川覆盖的遗迹,大惑不解。按照魏格纳的大陆漂移学说不费吹灰之力就说清了。既然三亿年前南美、南非、澳大利亚、印度次大陆都是连在一起的,它们那时又正是处在冰川覆盖的南极地区,现在发现赤道森林中有冰川遗迹,又有什么可怪的呢?既然连在一起的大陆,后来才分离开来,漂浮位移,各自东西。那么原来处在温带热带地区,后来漂移到了南极,现在发现它的海底有煤层,有热带植物化石,又有什么可怪的呢?M-’

然而,正如一切新的学说诞生,开始总有其不完善的地方一样,大陆漂移说也有许多缺陷。比如,它不能令人信服地解释是什么力量使大陆发生漂移。魏格纳说是潮汐的摩擦力和地球自转的离心力。但经理论物理计算,这种力量微乎其微,怎么可能使偌大的“泛大陆”分裂漂浮各散四方。又比如魏格纳的漂移说是建立在海底平坦的基点上的,海底不平坦,大陆就无法漂移。可事实证明,海底是高低不平的,既有万丈深壑,又有突兀危峰。

由于学说本身存在缺陷,更由于触犯了那些持“固定论”观点的地质学权威们,因此学说一出现便遭到许多人的激烈反对。 1926 年 11 月,美国

石油地质协会专门讨论了魏格纳的漂移说,会上 14 名最有权威的地质学家, 只有 5 人支持,2 人保留意见,7 人坚决反对。有人甚至对魏格纳进行人身攻击,讥讽这个学说是“魏格纳狂想曲”是“大诗人的梦’”,“应该扔进垃圾桶里去。”

在险恶的形势面前,魏格纳奋起抗争。1930 年他第四次奔赴人迹罕至的格陵兰岛,重新测定格陵兰岛的经度,寻找漂移说的可靠证据,非常不幸, 在这次观察中,他遭到暴风雪的袭击,于 10 月 31 日,也就是他 50 岁生日那天,他的心脏病复发了,无声无息地倒在冰天雪地之中,悲壮地献出了生命。第二年人们才在冰雪中找到他僵硬的遗体。从此,魏格纳漂移说就送进了冷宫,无人问津了。

魏格纳死后 30 年,漂移说又复活了。复活的原因首先得益于古地磁的研究。20 世纪初,科学家发现有的地方岩石里的磁极和现代地球上的磁极方向并不一致,甚至完全相反。这是什么缘故呢?原来那些岩石是被古代地球磁场的磁性磁化过的,它代表着古代地球磁场的方向。随着大陆漂移,位置更换,古地磁方向这才与现代磁极方向不一致。人们把 20 亿年中所经历的地球磁极相对于地理北极的位置标示出来,并用一根曲线把这些点连接起来,按理地球上只应有一条迁移曲线,但美洲和欧洲各测得一根迁移曲线,它们形状相似,但不重合。然而如果把北美大陆和欧亚大陆靠拢,这两根曲线就完全重合了。这便有力地证明了欧、亚、美大陆原来本是连在一起的。

其次,从大陆拼接情况找到了根据。1965 年美国科学家布拉德电子计算机,根据测绘的海深图,以海深 1000 米的大陆边沿为准,将南美与非洲拼接

起来,吻合误差只有 88 公里。用同样的方法拼接其他大陆平均误差也只有

130 公里左右,这更雄辩地证明魏格纳所说的“泛大陆”的存在,现在分离开来的各大洲都是“泛大陆”的一部分。

另外,还有一个有趣的现象,有一种海鸟每年春天从南极飞往北极圈, 飞行路线是弯弯曲曲的,如果把大陆拼在一起,那飞行路线,正好是一条从南到北的直线。最后剩下的一个关键问题,大陆漂移的动力是什么?1960 年,美国地质学家赫斯认为:地幔中熔融物质可能会向上涌动,小的涌动便是火山爆发,大的涌动有可能把地幔顶推向一边,涌出来的熔融物质在那里冷却凝固,这样,海底就被扯裂开来了。由于海底的扩张,各大陆也就被推开了。

至此,大陆漂移说作为最有科学依据的理论在地质科学殿堂上重现光彩,魏格纳也作为“地球科学史上的哥白尼”而载入史册。