第七章 断裂

显而易见，裂离在大陆移动论中起着重要的作用。在解释这种现象尤其是大裂谷方面，这个学说只提出了一点点完全新的东西，那就是把它们理解为地块的两个部分完全脱离的前奏，其中有一些可能是真正的现代构造活动，或者也可能是早期的裂离尝试，后来又因拉力停止而再度沉寂下来。其它绝大多数观点都可以在地质学文献中看到，虽然也有人提出过相反的看法。

大陆移动论对裂谷是这样设想的：由于塑性随深度增长，在一个大陆地块裂开时，首先只是在上面的较脆性地层中出现张开的 裂口，而较深的地层则表现为延展。如要求垂直陡壁达到这里涉及的高度，则对岩石抗压强度的要求就太高了，因而和断裂同时或者代替断裂会出现斜的滑动面，地块两部分的边缘区段，则沿着裂缝随张开的速度陷入裂口中。下陷的块体自然是强裂破碎的，并在地堑底部构成一个由沉降深度不等的块体拼成的镶嵌体，它们通过堆积和剥蚀使表面逐渐拉平。两侧的地块边缘，由于边缘区段的沉降而负荷大为减轻，并由于均衡的原因而上升，形成边缘凸隆。这类地堑断裂的宽度，显然不能大大超过地块厚度（100 公里），否则裂缝就会同样穿透较深的地层而导致两侧分离。断裂继续张开，最终会给硅镁质打开出路，致使地堑的镶嵌底部漂浮于其上。这个阶段的特点，是地堑作为整体现在不再造成重力异常，因为在地表上可见到的质量亏缺，由于断裂中较重的硅镁物质而正好得到补偿。相反，硅镁质进入断裂以前的阶段，则表现出质量亏缺形式的重力异常。

如果初始的断裂面不是垂直而是倾斜的，则各部分拉开时只要不超出一定的限度，就完全不需要形成断裂张口，而只是一个正断层，这时地表较宽的那一侧的地块下沉，底部较宽的则上升，从而形成一个断裂阶地。看来我们无需详细叙述这种或者其它的特有形状，因为它们在构造学中是人所共知的①。

举几例以阐明上述情况。莱因河中游低地②就是这样一个 40 公里宽的地堑，钻孔已经确定其底部由沉积岩的强烈破碎地块构成，相同的沉积岩在黑林山和伏盖森山（Vogesen）这两侧高地上，都或是仍然存在，或是剥蚀前确曾存在过。各断块的沉降深度不等，但地表已夷平且为较年轻的整合岩层所覆盖。这个地堑断层的踪迹还可以继续追溯；在北端，即美因兹附近，它变窄并转向东北方向，然后逐渐消失。向南它的痕迹穿过阿尔卑斯山直至地中海。因为它的形成肯定在渐新世，也就是说它形成于阿尔卑斯褶皱前不久。黑林山和伏盖森山两者均表现出上升而无褶皱的特征，显然应理解为地堑边缘凸起，如象上文提到过的那样。莱因河中游低地的重力测量表明，其可察觉的质量亏缺在地下得到了补偿；亦即可以认为硅镁质已从下向上侵入断裂。

正如下文还要阐明的，与这个地堑裂谷同时，也形成了走向与此基本平行但更靠西面的断裂，它把北美洲和欧洲分隔开。显然必须假设，撕开这两条断裂的是相同的拉力。有一段时间，似乎难于肯定两者中哪一条应是新世

① 参 阅 B.Tornquist，Grundz(ge der geologischen Formations- undGebirgskunde.Berlin 1913.

② 参看 Carl Schmidt，Bild und Bau der Schweizer Alpen 书中的剖面，S.80.Basel 1907.

界和旧世界原来的边缘，因为两者一时都未能完全切穿石炭纪褶皱山脉地带，这个褶皱带架起一道始于欧洲内地，经爱尔兰和布列塔尼通往纽芬兰的桥。也许正是使东面断裂重新弥合的阿尔卑斯褶皱，造成了西面的断裂终于得以在洪积世分离开。随着北美洲的离去，欧洲承受的拉力自然减轻，该地堑也由于这个原因现在不再继续扩展。

东非地堑带是一个更有意思的例子。它们属于一个巨大的断层系。这个断层系向北还穿过红海、亚喀巴湾和约旦河谷，直至托罗斯褶皱山脉的边缘

（图 14）。根据最近的研究，这些断层向南继续延伸到开普兰，但出露最清楚的是在德属东非（现均已独立——译者）①。这里我们作一个与诺麦尔—乌利希很相近的简短描述②。

从赞比西河口起有一条这种地堑，它宽 50—80 公里，向北伸延，经塞勒

（Shiré）河和尼亚萨湖（今称马拉维湖—— 译者），然后转向西北并消失。可是紧靠着它并与其平行开始了坦噶尼喀湖地堑，它宏伟壮观，湖深 1，700

—2，700 米，城墙般的陡壁高 2，000—2，400 米，甚至达 3，000 米。它向北的延续是鲁西西（Russisi）河、阿伯特—爱德华湖和阿伯特湖（今亦称蒙博托湖——译者）。“凹陷的边缘表现为凸起，就好象这里地球爆裂，并伴随着骤然张开时断层边缘的某种上升运动。高地边缘这种奇特的凸起地形， 可能就使得尼罗河源出于紧靠坦噶尼喀湖陡坡的东面，湖水本身则流入刚果河。”第三个明显的地堑始于维多利亚湖以东，向北去包括卢多尔夫湖①，在阿比西尼亚（今埃塞俄比亚——译者）折向东北，那里一支伸入红海，另一支则伸入亚丁湾。

特别是在海岸地区和德属东非的中央部分，这些地堑多半取断层阶地形状，其东侧下沉②。

未能确切解释的是哪个巨大的凹陷三角地带，在阿比西尼亚和索马里半岛之间（在安科伯，贝色巴（Berseba）和马萨瓦之间），很多人认为它是断裂底部的极大扩展。整个地区由年轻的火山熔岩组成，按特拉维希的说法， 就象经过一场巨大火灾破坏的废墟，和冰岛的火山熔岩荒漠十分相似。

修斯对整个断层带作了如下刻划：“从各方面看，这个地区总的说更象一个把大地切成长形的块体和碎片的绵延地带。这个地带的形成，就好象一个在很深处存在的断裂向上伸延时分散成极多长形和网状交错的裂缝，而这些碎片和块体则下沉至不同的深度。”①可是很难设想，维多利亚湖东西两侧相距近 700 公里的地堑，会在湖底之下合并，因为地块厚度只有约 100 公里； 也没有任何理由能使人信服为何不能偶尔形成一个断裂系，以代替一条单一的断裂（如象红海那一段）。但重要的是，除少数例外，所有的作者均把这个东非裂谷带理解为拉裂，即归因于拉力。

这些东非断层的形成，应划入较年轻的地质时期。它们多处切割年轻的

① Oskar Erich Meyer，Die Br(che von Deutsch－Ostafrika.Neues Jb.f.Min.， Geol.u.pa1(ont.， Beilage－Band 38，805—881，1915.

② Erdgeschichte，I.Allgemeine Geologie，2.Aufl.，S.367. Leipzigund Wien 1897.

① 卢多尔夫湖，现已改称图尔卡纳湖。——译者

② 参看奥勃斯特德属东非东北部无出水口的块状台地新地图。

① E.Sueβ，Beitr(ge zur geologischen Kenntnis des (stlichen Afrika.Die Br(chedes(stlichenAfrika. Wien1891.

玄武熔岩，在一处甚至也切割了更新世的淡水建造。也就是说，它们无论如何不可能是在第三纪结束以前就已形成了的。另一方面，它们看来在洪积期时就已存在了，这一点是从地堑底部的无出水口湖的岸边上，作为较高水位标志的湖岸阶地推断出来的。在坦噶尼喀湖处，它以前显然是海相、但后来又适应了淡水的所谓残留动物表明，该湖已存在较长时间。频繁的地震和强烈的火山作用却似乎暗示着，分离过程目前还在进行。

科尔许特在这个地区所作的重力观测②显示出，这里的地堑也许有一两个例外未得到均衡作用补偿，由此可以推断硅镁物质尚未向上涌入断裂中。正如特里乌济和赫克尔已经发现的，红海的情祝相反，由于这里的断裂较宽， 这一点也是可以预想到的。

按照大陆移动论的观点，断裂必然要起的巨大作用，使人们很容易会提出这样的问题，即是否还有以前没有想到它们会是断裂或者地堑的其它现象现在应作这种解释的。最肯定应作这种解释的恐怕是把纽芬兰和大陆分离开的海沟，它作为地堑断层还可沿圣劳伦斯河上溯甚远。纽芬兰由于这种分离显得已经作了一些转动，这不仅从比较它和新苏格兰的褶皱方向中可以看出，尤其在把欧洲和北美洲复原拼合时也反映出来。如果把圣劳伦斯河的入海口沟看作断裂，那么对哈得孙河出海口外的海底沟似乎也应作相同解释。对法国比斯开湾最靠里的“布列塔尼角海沟”，看来作同样的解释是合情合理的，单凭由于没有任何较大河流注入该海沟就可以这样说。著名的刚果河海沟也是如此，人们以往总是把它看成被淹没的刚果河冲刷河谷，现在看来似应修正对地质事实的看法①。

很容易提出的不仅反对上面阐明的关于断裂的看法，而且也反对整个大陆移动论的指责是，在地块两边拉开并互相远离时，它下面约 1，500℃高温的硅镁质就会直接与水接触，就必定引起灾难性的事件。但简单考虑一下就会清楚，这种后果不致酿成。例如宽度超过 4，000 公里的北大西洋，如果每年加宽约 4 米这样一个幅度（参阅前一章），那么很自然要假想硅镁层以同样的幅度延展，因而一般说完全不会有高温的深部物质升至硅镁层表面。

但是即使某处发生此种情况，也不会因此造成爆炸。水的“临界压力” 只有 20 大气压，这种压力在水深 200 米处就已达到。因而在这个深度以下即使温度再高，也不再会形成蒸气，而是这种超临界加热的水由于其比重减低寻路上升，在这过程中，它自然很快就会与深海中温度降至临近冰点的水体混合。海底熔岩喷发就是这样静静地进行的。根据贝吉埃的考察，在 1888、1889 和 1892 这几年中在武尔卡诺附近 700—1，000 米深处发生过这种海底喷发，造成拉断从利帕里群岛通向米拉措电缆的后果，这才使得人们真正重视这类喷发。凯萨尔补充道：“因为海底火山爆发的一个奇特之处，是进行时几乎不发出响声”①。

② 见 E.Kohlsch(tter，(ber den Bau der Erdkruste iu Deutsch-Ost-afrika.Nachr.d.Kgl.Ges.d.Wiss.G(ttingen， math-phys.Kl.，1911.

① 见刚果河海沟的详细深度图，参考：Schott，Schulz，Perlewitz，Die For-Schungsreise S.M.S.“ M(ve”im Jahre 1911.Arch.d.Deutsch.Seewarte37，Nr.1，1914.以及 Schott，Geographie des Atlantischen Ozeans，S.102.Hamburg 1912 一书中的略图（包括整个海沟）。

① E.Kayser，Lehrb.d.Allg.Geol.，4.Aufl.，S.650.Stuttgart 1912.