第十一章 两极漂移

在这里进行详细讨论赞成和反对两极漂移这个目前还在激烈争论的问题，将会使我们远离原定的任务①。但我们在这方面无疑同意大多数研究家所接受的观点，即虽然不再能否认地极的大幅度移动；而另一方面，直至目前所有连续地从地球历史上追溯这种漂移的尝试，其结果总是矛盾重重。为论证这一点，只想在下面作简短阐述。

理论家们开始时倾向于完全否认实际上需要考虑的两极漂移，因为他们能够证明，地质上已十分了解的物质迁移，如沉积、内陆冰盖的形成、隆起或地震时观察到的水平移动等，所能引起的地球惯性轴（并从而还有转动轴） 的变化，只是极其微小的，实际上是完全可以忽略的，因而看来缺乏地质上大规模地极漂移的根据。同时开尔文爵士和夏帕勒里得以证明，这种漂移能够达到很大的规模，如果把地球设想为塑性的，而不是刚体：“我们不仅允许，而且甚至作为极大的可能性肯定，经常彼此靠近的最大惯性轴和转动轴， 在古老的时代能够与它们现在的地理位置相距甚远，并且逐步地漂移了 10

°、20°、30°、40°或者更多，在此过程中却未曾发生过任何可觉察的水面或者陆地的突然变动”（开尔文爵士①）。

地质事实迫使我们假设地极在不同的地质时期其位置在改变。它们十分清楚地表明，北极在第三纪的过程中，从白令海峡一带移向格陵兰。在古新世和始新世这两个第三纪的最老阶段，西欧的气候还是热带的；根据森珀的说法，比利时在始新世中还有三分之一，巴黎甚至还有一半的生物种属是热带的，根据申克的看法，泰晤士河口的中始新世植物具有热带的特征。此后的渐新世气候已经稍凉一些，但棕榈和其它常青植物的分布还达到现今的波罗的海沿岸；例如在韦特劳的上渐新统中出现大量的棕榈树干和树叶残迹。还在下一个阶段即中新世初期，德国就已有很多亚热带品种，包括个别的棕榈、木兰属、月桂、桃金⺦等等。但这些品种后来消失，气候愈来愈冷，到第三纪的最后阶段即上新世时，中欧的温度状况和现在已没有什么区别了， 此后接踵而来的就是冰期。这一变化过程很清楚地反映了北极的临近。南极的观测结果也得到同样的情况。当第三纪开始北极还在它原来的位置时，正如赫尔首先指出的那样，在今天树线以北 10°—22°的格陵兰、格林内尔兰、冰岛、大熊岛、斯匹次卑尔根群岛等地，生长着山毛榉、白杨、榆树和橡树，甚至还有杉树、悬铃木和木兰。

赫尔还相信存在过波及全球的气候变迁。诺麦尔曾首先坚决主张过这是由于地极移动造成的这种观点，他立足的事实是阿拉斯加和库页岛的中新统比格陵兰和斯匹次卑尔根群岛的中新统更靠北，而且日本的上新世气候要比现在凉。纳特荷斯的功绩在于，不顾著名权威其间又提出反对，重新坚决指出这种地极变迁，他在日本的前上新世植物中也找到了这方面的明显证据。考虑到所有当时已知的观测结果，他相信应假设当时北极距离现今的位置约20°，即北纬 70°和格林威治以东 120°处。新西伯利亚群岛上带强烈极地

① 我想指出赫尔内斯（Hoernes）的一篇综合报告：(ltere und neuere An-sichtenü ber Verlegungen der Erdachse.Mitteil.d.Geol.Ges.in Wien I，S.159—202，1908.

① 转引自 Grabau，Principles of Stratigraphy，S.897—898.New York1913.，夏帕勒里几乎同样地表达了他的计算结果。

特点的植物，就应位于当时的北纬 80°处（勒拿河一个植物发掘点中的树叶明显地小，则应在约 85°处），堪察加、黑龙江地区和库页岛的植物具有比较温暖气候的特征，在 68°—67°处则具有温暖得多的迹象的植物，如象斯匹次卑根群岛、格林内尔兰、格陵兰这些具有常青阔叶树的地方的植物，似乎应位于北极圈之外，即在纬度 64°、62°和 53°直至 51°处。北极是朝白令海峡而不是朝勒拿河口的方向移动的，这种假设似乎也和上述观察结果相一致。向勒拿河口方向移动的设想比较适合森珀的结果。因为他开始时虽然怀疑，后来却发现北极在中始新世朝阿拉斯加方向移动了 30°，并且在渐新世转而向大西洋方向漂移。阿加西兹从太平洋北部海底取出的冰碛石周围长满了锰块，它们也许是和这种早第三纪的地极移动有联系的。

无论如何，这种进展使得在第三纪有过一次大的地极移动的真实性愈来愈令人信服。凯萨说：“我们相信这次地极移动，单只这一点就是难于回避的，即因极地之夜长达数月和热辐射极其巨大这个矛盾，如果没有两极移动， 对这种树木的生长繁殖就是一个几乎无法逾越的障碍，而我们在格陵兰和斯匹次卑尔根岛却看到了这种第三纪的树木①。”

但另一方面人们也相当一致地认为，已多次出现过的在地球历史过程中连续追溯地极漂移的尝试过早了，因而应予否定。事实上，前面叙述过的南半球二叠石炭纪冰期这个例子就已表明，如果坚持大陆位置不变的看法，在这一点上就必然要碰到极其尖锐的矛盾。克赖希高尔①在经验的事实材料基础上，作过一次这样的尝试，雅可比蒂在没有排除这些矛盾的情况下又把它推进了一步。赖比许提出一种假说，认为地极周期性地沿某一条子午线来回摆动（这是一种物理学上站不住脚的设想），西姆罗特曾试图通过广泛的生物论证来支持这种错误的摆动规律②，但适得其反，多半都是给地极移动提供了证据③。

首先，直至目前我们在地质上能够假设的质量转移是比较微小的，而大陆移动论则能为大幅度的地极移动提出比这可信得多的原因。当然不能随便地把大陆移动视为质量转移，因为这里涉及的只是和同等重量的硅镁物质作位置交换。一个大陆地块的重心就经常比它排开的硅镁质的重心高出几公里，单只它的移动即可能引起连续不断的两极迁移。对这些情况固然尚未有数学上的研究；但第三纪大幅度的地极漂移和大西洋张开在时间上的重合， 却是对这样一种因果联系存在，再清楚不过的迹象了。

况且除此之外，大陆移动论也使对以前地极位置的探索简化了。图 20 是欧洲和北美洲冰期的复原地图①。图中用虚线表示的终冰碛围绕着连成一片的内陆冰盖区，在美洲——欧洲边界上毫无不连续之处。当然这只适用于其主要阶段，即“大”冰期。在最后一个冰期，仅由于生物的原因，就必须假设各大陆之间的通道已经切断，与此相一致的事实是，根据冰川擦痕，这时

① E.Kayer，Lehrbuch der allgemeinen Geologie，4.Aufl.，S.78.Stuttgart 1912.

① Kreichgauer，Die (guatorfrage in der Geologie.Steyl 1902.

② Simroth，Die Pendulationstheorie.Leipzig 1907.

③ 有些批评者未能真正区别这一点。可参看 Kl(cking：Simroths biolo-gische Entwickelungsgesetze im Lichte der A.Wegenerschen Hypothese vonder Horizontalverschiebung der Kontinentalschollen.Peterm.Mitteil.，M(rz1913， 以及该文所引用阿尔特的说明。

① 这里也没有考虑水陆分布，画上的海岸轮廓仅供辨认地块，和上文图 17 中的作法一样。

已存在几个单独的冰冻中心。如果我们把北极移到整个冰冻地区的中心，则最远的冰碛边缘距北极 33°（相当于纬度 57°）。如不存在大陆移动，离北极就会是 40°或者纬度 50°。不管对冰期的看法如何，大陆移动论显然能提供对此的简明解释。

在间冰期，赛嘎（Saiga）羚羊和很多其它草原动物也曾栖息于德国，其中一部分今天还生活在俄罗斯南部的半荒漠中。它们的残余有时与北方雪地动物的代表性种属混杂而居，有时则成大群聚集在一起。可以由此推断，当时中欧的气候与此相似，为草原型，接近现在俄罗斯南部或西伯利亚西部那种情况。象今天这样在西面很靠近一个宽阔的深海，在气象学上是很难解释的。在这个问题上，大陆移动论也提供了方便，因为正如图 20 所示，根据这种学说，当时大西洋的北端只达到西班牙一带。

上面一章已经详细讨论过，大陆移动论使南半球二叠石炭纪冰期问题大为简化。更早的恐怕只有下寒武纪的冰期了，其线索，罗依许在挪威，威里士在中国，和诺厄特令在澳大利亚南部均有发现。中国离挪威 70°，澳大利亚南部在相同方向上则距挪威 140°。如无大陆移动，同样也不可能把这三个发现归入规模一般的两极冰盖中去。大陆移动学说对此也使解释简化了， 办法是把中国大大地南移，从而扩大它和挪威的距离。然而复原如此久远时代的原始大陆实在太不可靠，因此难于进一步深入探讨这个问题。