大陆漂移说东山再起
进入本世纪 50 年代以后,第二次世界大战期间人们对海军活动时观察到的许多海洋地质及地球物理现象开始进行深入研究,并引起极大兴趣。许多新的发现又重新燃拨了大陆漂移假说的火种,而且火焰越来越高。
在这许多新发现的事物中,首先是古地磁的研究成果。什么是古地磁? 不妨先从火山喷发物谈起。当火山物质喷发到地面以后,逐渐冷却,其中所含的铁矿物就会结晶出来,当温度下降到一定限度时,就开始获得磁性,这个极限的温度称为居里点,例如磁铁矿的居里点是 600℃,因此,这个磁铁
矿就能在居里点时取得磁性方向,这个方向,我们可以用仪器测出南北极, 称为天然剩磁。利用天然剩磁可以测量火山喷发时的两极位置及其当时所处的纬度位置。后来发现沉积岩中含有碎屑磁性矿物,而这些碎屑物就像许多小磁棒,也具有磁场的定向作用。这样,无论是火成岩,还是沉积岩都可以测得天然剩磁。
关于天然剩磁的发现,最早是在 1909 年法国地球物理学家伯纳德·布伦尼斯测量法国中央地块的火山岩时获得,当时又知道古代火山喷发时的磁场与现在的磁场不一样,并有倒转现象。过了 20 年以后,日本科学家松山在研究日本火山岩时,也观察到同样的磁性倒转现象。这种反常现象是怎样产生的?解释只能有两种,一是地球磁极的位置在地质历史上曾经改变过;二是取样地点的位置曾经发生改变——漂移。前者称为磁极游移说,后者称为大陆漂移说,孰是孰非,当时未作定论。
到 50 年代,人们感到要解决这个问题,必须对地磁场成因的理论进行研究。英国剑桥大学的布拉德和美国普林斯顿大学的瓦特·艾萨塞尔各自独立地提出发电机理论来回答地磁场成因问题。发电机理论或者称为地磁场的电磁流体力学理论——电流通过导线就产生磁场。由此艾萨塞尔得出结论说: 地球的两个磁极应当经常接近地球的转轴(或地理极)。地极的游移不可能离开地理极的位置太远。而地理极的位置,从地球形成以后基本上就没有太大的变动。所以,现在出现的地磁的倒转问题,只能用大陆漂移来解释了。他们俩人又重新奏响了大陆漂移假说的第一声。
1953 年春天,英国青年科学家凯斯·朗卡在美国加利福尼亚大学做博士后研究工作时,坚持“红层”的地磁研究,结果表明:岩石的剩磁与地球的磁场并不一致。换句话说,地质历史时期的南北极的位置与现在两极的位置并不符合,发生倒转。因此,凯斯·卡朗就把岩石的天然剩磁(磁极倒转) 问题与大陆漂移问题联系在一起考虑。
1954 年,美籍华裔地质学家许靖华在壳牌石油公司做研究工作时,为了解决石油钻探时要恢复岩心的原来位置,不得不求助于岩石的天然剩磁,在测量过程中,从几千块标本中也发现磁极倒转现象。这样,使他原来对大陆漂移说持怀疑的态度,也发生动摇,开始向大陆漂移说的观点靠拢。此时, 朗卡正奔波于大西洋两岸,宣传他的大陆漂移观点,他已经获得更多的资料, 证明两亿年来大西洋两岸的大陆已反向漂移很远,相距达数千公里了。