第十章 关于硅铝层的补充说明

在以上的章节中，已经讨论过大陆移动论的主要证明根据，现在我们想把它们看作正确的前提，并且在本章和下一章中，在某种意义上说作为附录探讨一系列现象和问题。这些现象和问题与我们的理论关系如此密切，因而论述一下它们看来是有好处的。我想强调指出，这些阐述的目的更多地在于提出问题和引起讨论，不在于提供最终的解答。

我们先看看硅铝层，它今天作为碎块，以大陆地块的形状覆盖着地球。在图 46 中，先示出绘有各大陆地块的世界地图。因为陆棚也属于地块，

它们的轮廓在某些地方大大地偏离已知的海岸线。对我们的观察很重要的是摆脱开世界地图那种通常的形象，而去习惯于完整的大陆地块轮廓。一般说200 米海深线最好地反映出这些台块的边缘，可是也有一些肯定仍然属于大

陆台块的部分达到 500 米深处。

前面已经说过，这些大陆地块的物质主要是花岗岩。但是也已知道，大陆地块的表面往往不是由花岗岩而是由沉积岩组成，但我们必须清楚了解沉积岩在大陆地块构成中所起的作用。可以认为沉积岩的最大厚度为 10 公里， 这个数值是美国地质学家对阿巴拉契亚山脉的古生代沉积岩计算出来的；另一端的界限就是零了，因为在很多地方原生岩基出露而毫无沉积岩盖。克拉克估计，在大陆地块上它的平均厚度为 2，400 米。但是由于现在粗估大陆地块的总厚度约为 60 公里，花岗岩层则约为 30 公里，那么就很清楚，这个沉积岩顶盖只是一个表面的风化层，如果它全部消失，反正块体为了恢复均衡， 会上升到差不多是原来的高度，以致地表的形状无大变化。

对这个地图不能这样理解，即用粗线示出的地块边缘就已经是硅铝层和硅镁层之间的界限了。下一章还将说明，海底可能也往往为硅铝残留体所覆盖。大陆地块在这里理解为还原封未动、基本上未受破坏的硅铝盖层，海洋的硅铝质则相反，它由于表面受破碎以及在深层由于物质的拉开或者流开， 而从形状上表现为经破坏的地块部分。也就是说，必须把硅铝盖层这个比较普遍的概念和硅铝地块这个比较专门的概念区别开。我们的地图只表现了后者。

在地质时代的进程中，在硅铝地块上所进行过的最深刻变化，无疑是交替反复的海侵（淹没）和海退（露出水面），这种活动主要和全球海洋的水量正好稍为大于存在的深海盆这个偶然情况有关，因为这样大陆地块较低的部分就位于水面之下了。要是全球海洋的水面低 500 米，那么这些在地质中起着如此突出作用的现象就会只局限于狭窄的边缘地带。从我们的地图中， 可以直接看出现在的海侵。在这种情况下，地块表面的微小高度变化，都会引起淹没成片地区的大位移。

一般说来，这里涉及的高度变化其幅度不会超过几百米。古代的海侵海和现在的一样浅。这些可证明的水平面变化如何能与均衡原理或者地壳的下沉平衡相容这个问题，也许应该这样回答：如果一个大陆地块由于任意一种影响而被压到浮沉平衡位置以下，那么自然就会在这里产生重力亏缺，这种重力亏缺引起促成恢复平衡位置的力。只要水平面变化维持在给定的界限之内，那么重力异常也会停留在对不同的地球空间可以实际上视为对均衡状态的微小区域性偏离的界限之内。由于介质的巨大粘性，显然需要在水平面变

化超过某一界值以后，这种力才会增大到足以使明显的恢复均衡的平衡运动开始进行。因此这个几百米的幅度可能大致表现着这个界值——当然它被看成是绝对不变的。

解释地球历史中海侵交替的原因，将会成为地质学和地球物理学研究中最重要、但也是最困难的任务之一。现在虽然至少对部分解决已经取得了令人注目的开端，但仍不能说这个问题已经解决。目前这方面的主要困难在于

——虽然有很多古地理的世界地图——地质填图还远未可靠和完整，足以在地点和时间方面有效地研究这种海侵交替，因而现有的材料多数不足以检验那些作出解释的假说。但现在已经可以说，整个海侵交替肯定不是由唯一的一个原因造成的，因为可以提出至少是起次要作用的各种不同原因，因而这个问题本身无疑是复杂的。当然这并不否定将来也许会找出一个原因是主要因素。

就我所知，直至目前可以举出下列原因：

1. 世界海洋水量的显著变化，巨大大陆冰川体的形成和消融会造成这种变化，并且当然肯定会导致海侵范围的变化。这种海侵交替的必然特征在于它在全球上是同时进行的，并且不破坏均衡状态。很容易计算出来，生成一个象第四纪和二叠石炭纪那样规模的冰盖，会使海平面下降约 50—100 米①。

2. 硅铝层表面的上升和下降，也可以在不破坏均衡状态的情况下，由水平推挤（造山作用）以及硅铝盖层的水平拉伸（地表的断裂、较深层的迁移） 造成。这时硅铝盖层在第一种情况下较厚，在第二种情况下则变薄。阿尔卑斯山脉就是通过褶皱从海中生长出来的，同时爱琴海地区则形成很多断裂并下沉，只留下一些岛屿（参看示意的图 47）。这些过程的进行——虽然这时偶尔会出现相当幅度的地区性重力干扰——却原则上不破坏均衡状态，至少不会有相当于上升和下降幅度那样大的破坏，此外这些过程是和有关地区水平面积的显著变化相联系的，并且从大范围看，更多地具有地区性的而不是区域性的特征。

3. 作为下一个原因，还可以提到地球运动的天文变化，尤其是那些会造成改变地球的平衡变扁的变化。因为海洋会不延缓地追随后面说的这种改变，而粘性很大的地球体则不会立即跟上。这样当扁率增大时，就必然会在赤道附近出现海侵，两极地区出现海退；扁率减小时则相反，赤道附近海退， 两极地区海侵。作为这类扁率变化的原因之一，还可以考虑地球自转速度的波动。最近通过观测发现了这种波动（但是对此的解释尚不清楚！），此外还有黄道斜角的变化。因为当黄道斜角大时，潮汐力必然会在地球轴线方向上使其形状变长，虽然是微小的；而当黄道斜角小时则转向反面，即赤道半径变大。因而斜角增加时在两极应期待出现海侵，当斜角减小时出现海退， 而在赤道附近则相反。

4. 若要把地质上可以确定的地极漂移解释为地轴相对于整个地球体的变位，那么它就肯定会象上面一章论述过的那样，成为引起频繁海侵交替的根源。就象上面已经指出过的，各种现象实际上都显示了这种效应的现实性， 表现为在漂移着的地极之前海退增强，在其之后则海侵占主导地位。我认为如果要说这是海侵的主要原因，那是不现实的，然而上述情况表明，此外也

① 参阅博恩的著作[45]第 141 页。

还有其它原因需要考虑，而且这些原因的数量甚至还会增加。

在第二点中提出的断裂伸张和褶皱推挤现象，就是除海侵交替外大陆地块上的第二个主要现象。它长期以来就是构造学的研究对象。我们在此只想着重强调指出与上述内容有关并有意义的几点。我们最早知道的是：褶皱山系是在大幅度水平推挤的情况下完成的。虽然仍有一些作者现在还反对这种说法，他们想对褶皱山系的形成作根本不同的解释，但他们的观点是很孤立的，我们在此无需深入讨论。重要的是我们对古老的和年轻的山脉，都没有发现重力干扰达到假设把这些山系直接放置在地壳上所必需的强度。虽然在这些山系中，往往可以发现对完全均衡状态易于测出的偏离，而且对这一点的讨论在其它方面是很有意义的。但这些偏离甚小，以致我们可以初步近似地说：带状山系的褶皱隆起是在基本保持均衡的情况下进行的。我想图 48 可以示意地说明这一点意味着什么。当一个在硅镁层上漂浮的大陆地块受到挤压时，在硅镁层表面之上和之下部分的比例永远必须保持相等。看我们假设超出硅镁层 5 公里的硅铝盖层总厚度为 30 或 60 公里，可以算出这个比例为 1∶6 或 1∶12。这也就是说，挤压造成向下伸长的部分必须为向上伸出部分的 6 或 12 倍，亦即我们在山脉中所看到的只是整个受挤压体的一小部分。在理想的栏诸情况下，这一部分是在挤压前就已位于深海面之上的那些地层。所有在这个面之下的东西，在挤压时也保持在它之下，前提是把干扰略去。那么如果地块的上层建造由 5 公里厚的沉积壳层组成，那么整个山脉开始时也全是由沉积岩组成的。只是在它由于侵蚀被剥离搬运走以后，为了补偿均衡状态，才隆起一条由原生岩石构成的中央山脊，直至最后当沉积盖层完全清除以后，才生长起一个几乎各处都是中等高度的宽阔原生岩山脉。作为第一阶段的例子，有喜马拉雅及其相邻山脉。这些沉积褶皱的侵蚀是强烈的，以致冰川几乎为堆积物所掩埋，例如喀喇昆仑山脉最大的冰川巴尔多洛冰川，它的宽度只有 1.5—4 公里（长度 56 公里），却有 15 条以上中碛。处于第二阶段的例子，即中央山脊已由原生岩石构成而两翼仍为沉积岩带的， 有阿尔卑斯山脉。因为对原生岩石的侵蚀微弱得多，所以阿尔卑斯山脉的冰川中冰碛少，这是它风景优美的一个主要原因。最后，挪威的山脉代表着第三阶段。在这里沉积盖层绝大部分已完全清除，原生岩石的上升已经完成。可以看到，一个山脉沉积岩罩的剥蚀，也是在保持均衡状态的情况下进行的。

往往可以辨认出一条山脉中平行的褶皱带作阶梯状排列。调查一下这样一条褶皱带，就会发现它迟早要伸出到山脉的边缘并最后消失，接着向内数下一个带成为边缘，然后过一段距离同样消失，等等。如果两个地块不是正好相互正对着运动而是作剪切运动的话，当然也有一个相互正对的分量，这时就会造成上述情况。图 49 简要示出地块作各种相对运动时的一般作用：设左面的地块是固定的，右面的在运动。如果它的运动正对着地块边界，不会形成阶梯褶皱，却造成特别巨大的褶皱（倒转褶皱）；如果运动斜指向地块边界，则形成阶梯褶皱，运动方向愈接近与地块边缘平行，则这些褶皱愈狭窄和低矮。在正好平行时，形成滑动面及平移断层。最后，如果运动含有一个离开地块边界的分量，那么我们就会获得斜向和普通断裂，它首先表现为地堑裂谷。正的褶皱和阶梯状褶皱的关系，我们可以用一块桌布很好地表示出来，只需要把应代表固定地块的部份用重物压住，而相对于它移动另外的部分。

从这种一般的观察就已经可以看出，阶梯状褶皱必然要比普通褶皱出现得多，因为前者是普遍情况，后者则为特殊情况。自然界中褶皱带的排列看来是符合这一点的。我想强调这一点，是因为在地质界中反复地表现出一种倾向，就是只承认那些直接相互延续的褶皱带才是真正属于同一系统的，这点按上述情况，其实是不必要的。

图 49 已经指出，褶皱和断裂只是同一个原因，即地块部分相对移动产生的两种不同作用，它们连续地经过阶梯状褶皱和平移断层相互过渡。因此有理由在此也同时考虑断裂过程。

这种断裂最美妙的例子是东非大裂谷。它是一个大断层系统的一部分， 这个系统向北还通过红海、亚喀巴湾和约旦河谷，一直追溯到托罗斯褶皱系的边缘（图 50）。根据最近的研究，这些断层也向南延续直到开普兰，但是它们表现得最明显的是在东非。诺麦尔—乌利希[183]对它们作了大致如下的描述：

从赞比西河口起，这个宽 50—80 公里的地堑向北伸延，包含希雷河和尼亚萨湖，然后转向西北并消失。代替的是紧靠着它并与它平行的坦噶尼喀湖地堑，它极为壮观，表现在湖深 1，700—2，700 米，城墙般的陡壁则高 2， 000—2，400 米，甚至 3，000 米。这个地堑在其向北的伸延处，包括卢西西河、基伍湖、爱德华湖和阿伯特湖。沉陷带的边缘是翘起的，就好象在这里， 地球的破裂是和突然离开的断裂边缘的某种上升运动相关联似的。尼罗河发源于坦噶尼喀湖陡壁以东不远处，而湖水本身则流入刚果河，这可能也是与高原边缘这种特殊的隆起形状有关的。第三个明显的地堑始于维多利亚湖以东，再往北包括鲁多尔夫湖，然后在阿比西尼亚折向东北，在那里它一方面向红海另一方面向亚丁湾伸延。在海岸地区和当时德属东非的内地这些断层，大多取断层阶地的形状，其东侧下沉。

特别有意思的是在图 50 中和地堑底部一样带点表示的三角地带，在阿比西尼亚和索马里半岛间的夹角内（安科伯、伯贝拉①和马萨瓦之间）。这块比较低平的地带完全由年轻的火山熔岩组成。大多数作者都认为这是断裂基底的大范围展开。这个看法由于红海两侧海岸线的走向而使人特别易于接受， 它们在其它部分都严格地平行，却只在此处为这个突出部所破坏；如果把这一块切去，那么对面的阿拉伯角正好可以插进去。上面已经提到过，这里显然是阿比西尼亚山脉底部的硅铝物质单方面向东北方向扩展，并同时在地块边缘升起。也许裂缝已为玄武岩所填充，使得上升的硅铝物质把这种玄武岩组成的一个罩层也带了起来。无论如何，超出深海面的大隆起意味着在熔岩下存在着硅铝物质，如果这个地区不表现出明显的重力增值的话。

这些在东非作网状排列的断裂的形成，应划入地质上年轻的时代。它们在几个地方切割了年轻的玄武熔岩，在一处还切割了上新世的淡水建造。总之，它们不可能在第三纪结束以前就已形成。另一方面，它们看来在洪积期时就已存在，这一点从地堑底部无泄水道湖的岸边阶地作为较高水位时的标志可以推论出。坦噶尼喀湖中显然以前是海相而后来又适应了淡水的所谓残留动物，表明了该湖已存在较长时间。但断裂带频繁的地震和强烈的火山活

① 此处原文为 Berbera 与前面第 57 页作 Berseba 不同，原文印制结语。——译者

动，又似乎表明分离过程无论如何现在还在进行。

对这些地堑裂谷的力学解释只有一点新东西，那就是它们两个地块部分完全分离的早期阶段，这可能是现代的尚未结束的裂离；或者也可能是以前的裂离尝试，由于拉力的减弱又趋于平静。按照我们的设想，完全分离大致应该是这样进行的：开始时只是在上部的较脆地层形成张开的裂隙，而在较下部的塑性地层则拉伸开。因为具有这里所谈的那种高度的垂直陡壁，对岩石压力强度的要求过高，所以和断裂同时或者代替它时就出现斜的滑动面， 两侧地块部分的边缘断块沿着这些滑动面，伴随着大量地区性地震以与张开相同的速度下降到裂隙中去，所以显出来的总只是中等深度的裂谷，组成谷底断裂块体的同样岩系也在地堑两侧的高处出露。在这个阶段，地堑裂谷在均衡方面尚未得到补偿，科尔许特[184]认为年轻的东非裂谷大部分都是这种情况。这里确实存在未经补偿的质量亏缺；因此可以观察到相应的重力干扰， 此外断裂两侧为恢复均衡而上升，因此给人的印象是，似乎地堑在纵向上贯穿一条穹窿带。上莱因河裂谷两侧的黑林山和伏格森就是这种隆起的著名例证。如果断裂最后张开的深度，足以使得底部只有硅铝质下部为比较塑性的地层，那么后者以及在它之下的粘性硅镁质就会上升，以补充以前的质量亏缺，并且地堑作为整体从这时起表现为已得到均衡补偿。断裂继续张开时， 其底部先是完全为硅铝块体下部塑性地层的拉碎块体所覆盖，后者又被比较脆性的上部地层的碎块覆盖，直至最后分离得很大时也出现硅镁质窗口。在红海这个大地堑中，发展已经进入到呈现均衡补偿的阶段。

硅铝质最上层比深层脆得多这个情况，也可以解释下面这种引人注目的事实，即原来靠在一起的地块边缘，即使现在在它们之间插进了看来妨碍地块直接拼合在一起的硅铝块体，仍然保持着吻合的轮廓。例如马达加斯加的东海岸和前印度西海岸一样，两侧的片麻岩都明显直线地中断，这一点除了两部分原来是直接相连的以外，恐怕不能有别的结论。可是在它们之间插进了塞舌尔群岛这一片弧形的陆棚，它显然同样是由硅铝质组成的（群岛由花岗岩组成），而在复原时看来必须插到中间去。但是我觉得更可能的是，这里我们接触到了深部硅铝层的比较塑性的物质，它是在地块分离过程中溢出来的，因而在复原时应把它算到两个地块部分之下去，这当然不排除它的顶部可能盖着较小的表面块体。大西洋中脊和一些其它地区情况类似。考虑到这一点是重要的，否则就会对某些地方两个分离开的地块的轮廓几乎正好吻合，而在它们之间还存在着不规则的硅铝块体这个事实迷惑不解。

硅铝层下部塑性地层这种侧外溢的原因，可能也在于分裂的大陆地块的边缘，往往成为一系列与边缘平行的断裂阶梯降入深海底。这些断裂阶梯在它们应该单独研究的上部常会呈单褶状，即它的表面向外下垂。但对这样的细节，我们不能在此进一步深入探讨。

如果塑性的大陆地块受到大陆冰盖的压力，则在它们的边缘必然会出现一种特殊的力。当一块塑性的蛋糕受到压力对，它就会有一种变薄的趋向， 并且沿水平方向伸延，在边缘形成放射状的裂缝。这是峡湾形成的解释，这种峡湾存在于所有以前为冰川覆盖的海岸，且形状惊人相似（斯堪的纳维亚、格陵兰、拉布拉多、北美洲太平洋海岸 48°以北和南美洲 42°以南、以及新西兰南岛），格里哥利[185]在一项广泛但甚少受到承认的研究中，就已把它说成是断裂建造。今天有很多人持侵蚀谷的论点，我认为这是错误的，包括根据我自己在格陵兰和挪威的观测结果。

人们通过密集的重锤测深，在大西洋沿岸大陆边缘注意到了一种奇特的现象，可以辨认出这是河谷在海底的延续。圣劳伦斯河谷就是这样伸入前面的陆棚，一直到深海，哈得孙河谷也是如此（可以追溯到 1，450 米深处）， 在欧洲一侧类似的情况有塔约（Tajo）河口以外，尤其是在“布列塔尼角海沟”，阿杜尔河口以北 17 公里处。可是这类现象中最完美的恐怕还是南大西洋的刚果河沟（可追溯到 2，000 米）。按照现在通行的解释，这些河沟原来是在水平面以上形成的侵蚀谷，后来被淹没了。但我觉得这是很不可能的， 首先由于其下沉幅度之大，其次由于分布之普遍（如果测深点足够多，估计可以在所有大陆边缘找到），第三因为只有一部分河口表现出这种现象，而位于其间的河口却并非如此。我认为更可能的是河流利用了这里的大陆边缘断裂。圣劳伦斯河河床的这种断裂性质在地质上是已经证实了的，而在布列塔尼角海沟，作为海湾状张开的比斯开深海断裂的最内端，就其整个位置看则是可信的。

但大陆边缘最有趣的现象却是那些岛弧，典型的主要在东亚的海岸（图51）。观察一下它们在太平洋的分布，就可以看到一个大规模的系统。特别是如果我们把新西兰理解为澳大利亚昔日的岛弧，那么太平洋的整个西海岸就布满了岛弧，而东海岸则完全没有。在北美洲也许还可以辨认出还不发育的岛弧的萌芽，那就是北纬 50°—55°处岛屿的分离，旧金山一带海岸线的外突以及加里福尼亚边缘环链的分离。在南半球或许可以把南极洲西部说成是岛弧（如果是，则估计为双层列岛）。但是整个地说，岛弧现象显示着西太平洋大陆块体的移动，移动指向大致为西北西，对洪积期的地极位置而言大致为正西，并且与太平洋的纵轴（南美洲—日本）以及老的太平洋岛列（夏威夷群岛、马绍尔群岛、社会群岛等）的主要方向相重合。深海沟，包括汤加海沟，都是作为断裂垂直于这个移动方向，即平行于那些岛弧而排列的。说所有这些事物互有因果联系恐怕是不成问题的。

在西印度也存在着完全类似的岛弧，火地岛和格雷厄姆地之间的南安的列斯岛弧，也可以说成是单独的岛弧，虽然是在稍微不同的意义上。

很引人注目的是岛弧相同的阶梯排列。阿留申群岛构成一个环链，它继续向东到阿拉斯加时已不再是边缘岛链，而出自内地。它在堪察加结束。从那里起，原为内层的堪察加岛列加上千岛群岛作为最外层岛列而构成岛弧。后者则结束于日本附近，然后让位给原为内层岛列的库页岛——日本。日本以南还可以继续追踪这种排列，直到巽他群岛一带，这种关系变得模糊不清。安的列斯群岛也表现出同样的阶梯状。显而易见，岛弧的这种阶梯状是原来大陆边缘山系阶梯状的直接后果，而原因在于上文论述过的阶梯状褶皱的一般规律。岛弧的长度引人注目地相同（阿留申群岛 2，900 公里，堪察加—千岛群岛 2，600，库页岛—日本 3，000，朝鲜—琉球 2，500，台湾—婆罗洲岛 2，700①）可能也许在边缘山系的布局中，就已从构造上预先标定了。

藤原[195]比较深入地研究过这种阶梯状格局，尤其是日本火山系的，并试图通过北太平洋洋底反时针方向的旋转（相对于设想固定的亚洲地块）预以解释。因为所有运动都是相对的，人们也可以反过来想，即周围的陆地块

① 相反，西印度岛弧表现出一种层次：小安的列斯群岛—南海地岛—牙买加—莫斯基托浅滩 2，600 公里， 海地岛—南古巴—密斯特里奥萨浅滩 1，900，古巴 1，100。

体围绕着设想为固定的太平洋底以顺时针方向旋转。这一点所以使人感兴趣，是因为北极一直到不久的地质时期之前都位于太平洋之中，以致陆地块体的这样一种旋转，在古代相当于它们的向西漂移。我认为实际上很有可能的是，东亚的阶梯状边缘山脉，在地极还位于太平洋中的时候，就由大陆地块这种当时的向西漂移确定了格局的。

各岛弧在其地质结构上的明显一致，上文已经提及：它们的凹侧总是含有一系列火山，显然是因弯曲时在这里造成的压力的结果，这种压力把硅镁质包体挤了出来。凸出一侧则相反，为第三纪沉积岩所覆盖，而与此相对的大陆岸边大多没有这种沉积岩。这就表明分离是在最近的地质时期才进行的，并且岛弧在这些沉积岩沉积的时候还是陆地的边缘。这些第三纪沉积岩到处都显示出强烈的层位错动，这是在弯曲时出现拉力的结果；这种拉力造成破碎裂隙和垂直断层。日本列岛由于在巨大凹入部处过于强烈的弯曲而折断。列岛的外缘，尽管在别的地方到处都因扩张而下沉，在这里看来却上升了，表明岛弧作了倾斜运动，可以设想它产生的原因，在于随着大陆地块总的向西漂移而被带向最终的位置，但在深处则为硅镁层所抑止。看来大多数伴随着它们的外缘的深海沟，也和这个过程有关。上面我们已经提醒注意过， 这种沟从来不会在大陆和列岛之间新出露的硅镁层表面上生成，总是只在后者的外缘，即在古老深海底的边界上。它在这里表现为一条断裂，其一侧为强烈冷却，并直至很深处，均已为凝结的古老深海底；另一侧则由岛弧的硅铝物质组成。硅铝层和硅镁层之间这样一种边缘断裂的形成，和列岛的上述倾斜运动连系起来，恰恰是很好理解的。

此外在图 51 中，岛弧之后大陆边缘的凸肚状是引人注目的。尤其是如果

我们再观察一下海岸线本身以及 200 米等深线，那么就可以看出大陆边缘总是表现出 S 形的对称图象，而在其前方的列岛，则形成一个简单的凸出弧形。这种情况在图 52B 中概括地示出。这类现象在图 51 包括的所有三个岛弧中都是同样的，而且也同样适合于例如澳大利亚东部的大陆边缘，以及它当时由新几内亚和新西兰的东南支脉构成的岛弧。这种凸肚状的海岸线，暗示出一种平行于海岸从而也就是平行于海岸山脉走向的推挤。应把它们视为水平向的大褶皱。这实际上是整个亚洲东部，在东北—西南方向上所经受的巨大推挤中产生的分现象。如果试一试把蛇曲状的东亚大陆海岸线拉直，那么，后印度和白令海峡之间的距离，就会从现在的 9，100 公里增加为 11，100 公里。

按照我们的看法，岛弧，尤其在东亚是边缘山脉，它们因大陆块体向西漂移而分离出来，并且为高度凝固的古老洋底所阻挡。在它们和大陆边缘之间窗状地出露着年轻的、仍然比较流态的深海底。

这个观念和李希霍芬所主张的不同，当然他是从完全不同的前提出发的[186]。他设想岛弧是由地壳中来自太平洋的拉力造成的。岛弧应该和相邻陆地上的一片宽阔地带共同构成一个巨大的断裂系，这个地带的特点也是海岸和隆起具有弧状走向。岛弧和大陆海岸之间的地区是第一“陆地阶梯”，它由于西部的倾斜运动沉入海平面，而东缘则作为岛弧露出海面。李希霍芬相信在陆地上还可以找到另外两个这种阶梯，但它们的沉降要小些。这种弧状断裂的规则虽然造成解释上的困难，但是人们相信只要指出沥青和其它物质中的弧形崩裂，就可以反驳这种指责。

即使必须承认这个理论具有历史功绩——就是第一次自觉地抛弃了认为

到处都有起作用的“拱形压力”的教条，并且使用了拉力进行解释，但也无须多说就能表明它们并不符合我们今天的经验。尽管海深图由于这些地区的测深尚不完整而不完善，但它仍然决定性地说明了岛弧和主地块之间的联系已经中断。

如果大陆地块的运动不象在亚洲东部那样垂直于它的边缘，而是与边缘平行，那么边缘山脉可能被平移错动波及，同时在它们和主地块之间却不出现硅镁窗。其实这里涉及的，正是和我们借助图 49 对大陆地块内地所阐述的相同的现象，只是以同样想法运用到大陆边缘上：如果地块向着硅镁层运动， 则出现边缘褶皱，而且按照运动的不同方向，或者是倒转褶皱或者是阶梯状褶皱。如果它背离深海底运动，则边缘山脉会裂离。但如果是剪切运动，那么我们得到的则是平移错动：边缘山脉作滑动。在这种情况下，也是边缘山脉粘附在凝结了的深海底。在附图 26 德雷克海峡的海深图上，可以从格雷厄姆地的北端特别清楚地看到这个过程。与此相同，原来可能是构成位于苏门答腊之前的岛列向东南方向伸延的巽他群岛，它的最南部山脉松巴岛—帝汶岛—塞兰岛—布鲁岛滑过了爪哇岛，直至与正在移向这里的澳大利亚—新几内亚地块相遇。

另一个例子是加里福尼亚。加里福尼亚半岛在其外侧突出部也表现出拖曳现（图 53），看来证明了陆地块体沿南南东方向向前挤进。半岛的端部已因硅镁层的正面阻力变厚成砧状，整个半岛看来已大大缩短，比较加里福尼亚湾的缺口就可以看出这一点。按韦蒂希[187]的说法，它的北部不久前才露出水面，而且幅度达到 1，000 米以上，这是强烈推挤的明显迹象。说它的端部以前确曾位于它前面的墨西哥海岸缺口处，从轮廓看恐怕是无疑的。地质图表明两侧都是“寒武纪后”的侵入岩，当然它们的等同性尚未得到证实。

但是除了半岛本身的缩短以外，看来也还存在陆地相对于基底向南推进时，半岛向北滑动或者更正确地说滞留，似乎在北面相接的海岸山脉也参加了这个过程。由此可以解释旧金山附近海岸线因堵塞形成的大片外突地区。这种看法明显地为旧金山 1906 年 4 月 18 日著名的地震断层所证实，我们根

据鲁茨基[15]和塔姆斯[188]把它划入图 53 中。在这个事件中东翼向南速移，西翼则向北。如预期那样，测量表明这次突然移动的幅度，随着与断裂距离的增大而变小，在较大距离以外则测量不到了。当然，地壳在崩裂之前就已经在连续缓慢地运动。劳森[189] 对 1891—1906 年的这个运动与崩裂方向作了比较，得到了图 54 中示出的适用于观测点“按面积分组”的结果，即后来断裂上的一个地表因子，在上述 15 年中从 A 向 B 运动了 0.7 米，然后被断裂分割开。这时西半部向 C 速移了 2.43 米，东半部则向 D 移了 2.23 米。在 A 和 B 之间的连续运动中——必须把它设想为相对于北美洲大陆主体部分的运动，大陆西缘表现出因对太平洋硅镁层的粘附而被连续地向北滞留。崩裂只意味着应力的跳动式平衡，但并没有使大陆地块作为整体产生运动。与此相关，还应指出地壳另一个也很有兴趣的部分，即后印度的大陆边缘（图55），不过对它研究得还很差。这里有趣的主要是苏门答腊以北的深海盆。马六甲半岛的弯曲处相当于苏门答腊的北坡；但是如果我们把马六甲半岛再拉直，也不可能把苏门答腊岛以北可以看到的较深部地层的窗状出露盖上。位于窗口前面的安达曼岛列就表明了这一点。我们也许可以在这里假设喜马拉雅山脉的巨大推挤，沿它的纵向对后印度山系施加了一股拉力，致使苏门

答腊山脉在该岛北端被拉断，而且山脉北部（若开）就象一条绳索的末端被向北拉进了巨大的推挤活动范围内，而且还在进行着。在这个雄伟的平移断层两侧必然形成了滑动面。有意思的是，最外层的边缘环带即安达曼群岛和尼科巴群岛在硅镁层处粘着停留，而这已经是这个奇特的移动所遇到的第二条环带了。

最后还想简短地考虑一下“太平洋”型和“大西洋”型海岸之间众所周知的区别。“大西洋”型海岸是块状陆地的断裂，而“太平洋”型的特征则是边缘环带和前沿的深海沟。算入大西洋结构海岸的还有东非洲（包括马达加斯加）、前印度、澳大利亚西部和南部以及南极洲东部，属于太平洋型的还有后印度西海岸、巽他群岛西海岸、澳大利亚东海岸（包括新几内亚和新西兰）以及南极洲西部。西印度（包括安的列斯群岛）也具有太平洋结构。与这两种类型的构造差异相应的，还有它们的重力变化不同，迈斯纳[190] 指出过这一点。大西洋海岸是已得到均衡补偿的，也就是说，这里漂浮着的大陆地块处于平衡状态。相反，太平洋海岸则偏离均衡状态。此外，已知大西洋海岸相对少地震和火山，而太平洋海岸则两者都多。即使大西洋型海岸某处出现火山，也象贝克指出过那样，它的熔岩与太平洋的熔岩相比在矿物上有系统的差异，具体说是重些并且含铁高些，也就是似乎出自较深的地层。

按照我们的观念，“大西洋”海岸都是中生代以来才形成的，有些还要晚得多，由于地块的断裂形成。也就是说，在海岸前方的海底是比较新出露的深部地层，因此必然是流动性较大。由于这个原因，这些海岸已经得到均衡补偿就不足为奇。此外在移动时，由于硅镁层这种较大的流动性使大陆边缘受到的阻力小，因而既没有褶皱也没有挤压，所以既没有形成边缘山脉， 也没有火山。这里也不会出现地震，因为硅镁层的流动性，足以使所有必要的运动可能无间断地通过纯粹的流动来进行。大陆在这里的行为，如果夸张地表达的话，就象在液态水中的刚性冰块。

地球表面提供的大量迹象表明，火山活动的本质在于硅铝层中的硅镁质包体被动地被挤压出来。这一点，弯曲的岛弧表现得最为清楚。由于弯曲， 凹入的内侧必然产生挤压，而凸出的外侧则出现拉伸。实际上就如以前已经提到过的，它们的地质结构明显地相同：内侧总是带有一系列火山；外侧没有火山活动，但强烈破碎，并有断层。火山的这种到处重复出现的格局是如此明显，以致我觉得它对探讨火山的性质这个问题具有极大意义。冯·罗辛斯基写道[191]：“在安的列斯群岛可以区别开一个火山活动的内带和两个外带，后者中最外层的带由较年轻的沉积物组成，并且高度下降（修斯）。一个强烈火山活动的内带和一个火山活动微弱的外带，这种对照也适合于摩鹿加群岛（伯罗沃尔）和大洋洲（阿尔特）。这与喀尔巴阡和华力西山后地那样的推移区内侧上的火山带布局的类似性是显尔易见的。”维苏威火山、埃特纳火山、斯特龙博利火山的位置符合这个模式；在火地岛和格雷厄姆地之间的南安的列斯弧的岛屿中，恰恰只有南桑德韦奇群岛强烈弯曲的最中脊是玄武岩的，而其火山中还有一个是活动的。我们在上文中已经提到过巽他群岛一个特别有趣的细节：两条最南部的岛链中只有均匀弯曲的北带有火山， 南带（包括帝汶岛）则没有，因为它是外侧，处于拉力之下，并且由于与澳大利亚陆棚碰撞，已被弯曲至倒转方向。但是在一处即韦塔岛附近，北带也已经微向内凸，因为南带（帝汶岛东北端）向它挤过去；正好在这个地方，

北带上原来也是活跃的火山活动停止了，显然是由于这里的弯曲过程减弱所致。伯罗沃尔也曾提醒注意，大规模的珊瑚礁只出现在没有火山活动或它已熄灭的地方，这同样表明恰恰这些地区正在受挤压。挤压开始的地方火山活动停止这样一个初看是荒唐的结果，却在我们观念的范围内得到了自然而然的解释。

在最古老的地质前期，硅铝壳层包裹着整个地球这种想法，并非是不可思议的。它当时只有现在厚度的约三分之一，并且肯定曾为一个“全球海” 所覆盖，其平均深度经彭克计算为 2.64 公里，恐怕它只让地球表面的小部分出露，或者甚至完全不让其出露。

无论如何有两个原因支持这种观念的正确性，那就是地球上生命的发展和大陆地块的构造。

许泰曼说[192]：“恐怕不会有人真正怀疑淡水以及固体陆地和空气中的生命起源于海洋生命。”据我们所知，志留纪以前没有呼吸空气的动物；最古老的陆地植物残痕，来自哥得兰岛的上志留纪。根据哥坦[193]的说法，在泥盆纪前期主要也只是苔藓类植物，没有真正的叶。“真正的、张开的叶的痕迹在老泥盆纪尚属罕见。几乎所有植物都甚小，为草本且甚不结实。”相反，上泥盆纪的植物界已经和石炭纪的相似，“由于发达的并且有脉的大叶张出现，由于植物在生长出支撑和吸收器官方面进行了分工⋯⋯泥盆纪前期植物的特征，它内部组织的低级阶段以及它的体形小等，使人想到陆地植物起源于水中，波多尼、李格尼尔、阿尔伯等人就已经表达过这个意思。在上泥盆纪观察到的进展，应理解为对陆地上和空气中新生活方式的适应。”

另一方面，看来如果把大陆地块上所有的褶皱展平，则硅铝壳层确实会扩大到足以把整个地球包住。可是现在的大陆地块（包括它们的陆棚）只占地球表面的三分之一，但是石炭纪时就比现在已有显著的扩大（约为地球表面的一半）。我们越回到地球历史的古代、褶皱过程的范围就愈广泛。凯萨[34]写道：“有重大意义的是最古老的太古代岩石，在地球上各处都经受过强烈错动和褶皱。从阿尔冈世开始，才除了经褶皱的沉积岩外，偶尔出现未经褶皱或仅微弱褶皱的沉积岩。如果我们转到阿尔冈世以后的时期，就会看到刚性而不可压缩的块体在面积和数量上都愈来愈大，相应地可褶皱的地壳部分则愈来愈受局限。这一点对石炭二叠纪的挤压尤其如此。古生代以后的时期，褶皱力逐步减弱，然后到较年轻的侏罗纪和白垩纪重新加强，并在第三纪后期达到一个新的高潮。但是很能说明问题的是，这次最年轻的大造山挤压的分布地区，仍大大地小于石炭纪的褶皱。”

因此可以说，硅铝圈原来包围着整个地球这种假设，无论如何并不和其它各种看法相矛盾。这个可以移动而本身为塑性的地球表层，受到那些我们在第九章论述过其性质的力的作用，一方面被拉裂开，另一方面又被推挤在一起。因而深海的形成和扩大只是这种过程的一个方面，另一面是褶皱。生物的原因，看来也支持深海是在地球历史进程中才生成的这种说法。瓦尔特为此写道[194]：“普遍的生物原因、今天深海动物界的地层位置以及构造研究，促使我们深信深海作为生命区域并非地球自最古老时代开始就有的原生特征，并且它第一次具有这种使命的时间，与现在各大陆所有部分开始进行构造褶皱运动和使地球表面形状受到重大改造的时间相符。”硅铝圈的第一批裂缝以及硅镁圈经此第一次出露，可能和今天东非大裂谷的形成类似。硅铝层的褶皱愈发育，这些裂缝就张开得愈大。这样一个过程，我们大致可以

与把一个纸灯笼折起来相比较。一方面张开，另一方面挤在一起。一般认为很老的太平洋的面积，极可能正是以这种方式首先从硅铝地幔那里夺过来的。巴西、非洲、前印度和澳大利亚片麻岩地台上的古老褶皱，是太平洋张开的对应面这种说法不是不可思议的。

硅铝圈的这种推挤，当然必定造成变厚从而长出水面的结果，而同时深海盆则愈宽阔。因而大陆地块的淹没在地球历史过程中——不管它们的位置变化，总的看必然是范围愈来愈缩小。这个规律是得到普遍承认的。观察我们的三幅复原图（图 4）也可以很清楚地看出这一点。

重要的是要注意，虽然在硅铝壳层的发展过程中力在变化，但肯定是单向的。因为拉力不能把一个大陆地块的褶皱再展平，而至多是把它们拉裂。就是说压力和拉力的交替作用，并不能把各自的作用本身再抵消，而只能造成单向前进的作用：推挤和分裂。硅铝盖层在地球历史的进程中愈来愈变小

（就面积而言）和愈厚，但也愈加破碎。在图 56 中画出了据此对古代、现代和将来假设的高程曲线。平均地壳高程，同时也就是尚未裂开时硅铝圈的原有表面。

还存在的另一种可能性，即是按照达尔文的思想把太平洋盆视为月球分离出去的疤。那就是说，地球的硅铝壳在这个过程中失去了一部分。我认为作出这个判断的唯一途径，是尝试估计硅铝地块褶合的程度。但是这方面的可能性，目前看来还不存在。