古代学者对地壳运动的关注
人们对地壳运动的认识,是从造陆运动开始的,特别是居住在海边的人, 海平面的进退变化,很容易联想到地壳在运动。
公元前几百年间,地中海沿岸各国是比较发达的国家,住在那里的一些学者见到许多海生贝类的壳体埋藏在平原之下,甚至在山上的岩层里这一异常现象,提出了猜想:海水曾一度淹进到平原,甚至水位升高到山上。后来, 海面下降,陆地相对上升,海生贝壳就遗留在陆上,甚至上了山,这就初步萌发了有关地壳的升降运动乃是造陆运动的基础思想。到了公元 1 世纪,古罗马时代的诗人,曾将这种地质现象用诗的形式生动地描述了造陆运动的景象,其中写道:
“我看到
从前是牢固的陆地, 现在变成汪洋。
我看到
从海底暴露出大陆——
远离海岸的地方散布着贝壳, 在那高山之巅发现古老的船锚。洪流奔腾澎湃,
把往昔的平畴冲成山谷。瞧吧!
巨浪正在把那高山移向海洋。”
这首诗的主题道出了“沧海桑田”的基本道理,无独有偶,我国古代学者也有过同样的见解。例如晋代葛洪(公元 284~363 年)在其《神仙传》中作过这样的描述:有一次,仙女麻姑与另一仙人王方平相遇,她说:“我已三次见到东海变为桑田。这次到蓬莱,海水比过去浅了一半,看来,东海又要变成陆地了”。王方平笑着回答说:“圣人都说海中又要扬起尘土了。” 这就是“沧海桑田”这句成语典故的由来。当然,这是神话故事,不足以作为科学见解的凭据,但是任何神话都是用想象和借助想象以征服自然力、支配自然力,把自然力加以形象化。
如果回到现实科学意义上来,我国唐宋时期的一些学者也作过海陆变迁情况解释的尝试。例如唐代著名的书法家颜真卿(公元 709~785 年)曾写过一篇《抚州南城县麻姑山仙坛记》,文中提到:江西“南城县有麻姑山,顶有坛,相传麻姑于此得道。⋯⋯东北有石崇观,高山中犹有螺蚌壳,或以为桑田所变。”他将高山上发现螺蚌壳(化石),联系到“沧海桑田”的变化, 在古代地质科学尚未建立的时候,有如此见解,实属难得。
又如,北宋时著名学者沈括(公元 1031~1095 年),在他的名著《梦溪笔谈》中提及他在担任河北西路察访使兼判军器监时,曾到河北一带巡视, 沿着太行山向北的大道上前进,发现山崖间的石头里衔有螺蚌壳化石。沈括认为太行山东麓曾是海滨边岸的所在,如卵般的石子是当年海滨遗留下来的沉积物,而石头里的螺蚌壳也正是过去滨海地带生活的贝类在死亡以后,留下的壳体遗骸。
沈括由此推想到华北平原的形成过程,他说:“所谓大陆,都是由泥砂堆积而成的。相传尧杀死鲧的羽山,原是在东海中(按地理位置,应该是黄海,不是东海——作者),而现在的羽山,已经到平原(在今江苏省东海县境内)上来了。”他还对同行者再进一步阐述:黄河、漳河、滹沱河、涿水、桑乾河等都是挟带大量泥沙,水流混浊不堪。当这些泥沙冲到河口,就把海滨逐渐填塞起来,平原也就逐年扩大了。时间长久以后,海岸不就越来越向东推移了。现在河南、陕西、山西黄土高原上为什么有深切百米的河谷,就是因为黄土被河水带走的缘故。”如果把沈括的这些见解说得更合乎科学道理,应该说,在地壳上升过程(即造陆运动)的同时,黄土高原上发育深切河谷,黄土及其泥沙等冲积物就被携带到下游淤积,终于形成举世闻名的华北大平原。但不管怎样,沈括所理解的地质变迁思想,仍然是十分珍贵的。