第十二章 大陆移动的测量
为了深入一步考虑我们所假设的移动如果今天仍在继续,是否大得足以在我们的天文定点测量中反映出来这个问题,我们必须知道地质时期的绝对时间。大家知道,计算出的这类数值是并不可靠的,但也并非如人家还往往相信的那样全不可靠。例如彭克根据他对阿尔卑斯冰川的研究,估计最后一次冰期到现在流逝的时间为 5 万年;许泰曼估计至少 2 万年,至多 5 万年;
海姆按照新近在瑞士的计算以及美国冰川地质学家的计算,只有约 1 万年, 这些数字的相符程度,对我们的目的来说已经完全够了。
对于比较老的时代,人们曾经尝试过从沉积岩的厚度来判断它的时间, 对第三纪得出 100 万—1,000 万年这个数量级①。但是当前最引人注目的, 却是基于放射性物质衰变造成的氦含量所作的岩石物理年龄测定。这些测定是用锆英石晶体作的,其氦含量由氧化铀衰变生成。许图鲁特发展了这种方法,并测得渐新世为 840 万年,始新世 3,100 万年,石炭纪 15,000 万年和太古代 71,000 万年。后来柯尼斯贝格尔重新计算了许图鲁特的测量,并得出一部分试验岩石样品的不同的地质年龄①。从他的和一些较早的数据,大致可以得到下列时间:
古生代开始时起至今 |
500 百万年 |
---|---|
中生代开始时起至今 |
50 百万年 |
第三纪(古新世)开始时起至今 |
15 百万年 |
始新世开始时起至今 |
10 百万年 |
渐新世开始时起至今 |
8 百万年 |
中新世开始时起至今 |
6 百万年 |
上新世开始时起至今 |
2—4 百万年 |
洪积世开始时起至今 |
0.5—1 百万年 |
后洪积世开始时起至今 |
1—5 百万年 |
也许将来有可能在地球上的几个点精确地测定现在的移动速度,从而可以通过外推法来检查这些数字。但是现在我们还是要走相反的途径,探索一下是否可期待取得可测量的变化。
因为南美洲在第三纪开始时就已从非洲分离,这样,如作等速运动,每年经度差的增加就只有千分之几秒,因而确定这种增加就需要几百年的观测。但是北美洲的情况有利得多。如果我们假设从分离至今经历了约 100 万年,那么由于今天的距离约为 3,500 公里,每年的移动需为 3.5 米。迄今作过的三个借助于电报电缆的横跨大西洋经度测量,得出的剑桥—格林威治经度差为②:
1866 | 4 小时 44 分 30.89 秒 |
---|---|
1870 | 4 小时 44 分 31.065 秒 |
1892 | 4 小时 44 分 31.12 秒 |
① Dacqué,Grundlagen und Methoden der Pal(ogeographie,S,273,Jena,1915,和 Rudzki,L’(ge de la terre ,
Scientia XIII,No.XXVIII,2,S.161—173,1913.
① K(nigsberger,Berechnungen des Erdalters auf physikalischer Grundlage.Geol.Rundschau.I,S.241,1910.
② 详细的证明,包括涉及格陵兰的数字,均在我的论文 Die Entstehung derKontinete.Peterm.Mitteil.1912, Juniheft 的第三部分。
26 年间的变化 0.23 秒
据此实际每年移动了约 4 米。可惜 0.23 秒这个差,还没有大到足以完全排除由于观测误差而造成的谬误,虽然主要的可能性——尤其由于在两个时间间隔中的变化是同向的——在于支持这些数据的真实性。因而人们就以更大的兴趣期待着这次新的、可惜被欧洲战争中断了的测量的结果。
按照我们的理论,格陵兰移动的速度必然比北美洲还要快,因为它是在洪积世才离开欧洲的。我们假设这次分离是在 5 万—10 万年前发生的(即在大冰期以后,但在最后一次冰期之前)。由于东北格陵兰萨宾岛和挪威与斯匹次卑尔根岛间陆棚边缘上相对应的地点,当前的距离为 1,000 公里,因而每年移动应为 10—20 米。遗憾的是格陵兰岛上迄今经度测量的精确性比美国
的要差得多,因为均仅为月球观测①。有用的只有三次测定,即 1823 年(萨宾所作)、1869—70(伯尔根和柯佩兰所作)和 1906—08(科赫所作)。在第一段时间中对格林威治的经度差为 2.1 秒或者约 260 米,在第二段再增加
了 5.6 秒或约 690 米,亦即在 84 年中总共增加了 950 米,或每年 11 米。但是各测量系列可能的误差却为几百米,因而这些数字仍未提供完全严格的证明。在这里也可以说,最大的可能是这种变化确实存在。
自 1906 年起,冰岛拥有和欧洲的电缆联系,因而现在也可以在这里获得精确的经度差测量。根据大陆移动论,冰岛和格陵兰在同样时间里。从欧洲移开了经度 20 度,因此这里的经度应每年增加 0.1″—1.4″或约 0.05—0.1
秒。这个数值理应通过两次间隔时间为 5—10 年的经度测定,就可得到可靠的确定。——我难于判断,是否通过对冰岛新旧地图测绘对比,就可以作出决定①。
因为按照大陆移动论,塔斯马尼亚在洪积世开始时才从南极洲大陆分裂出来,所以整个澳大利亚现在还必然有一个十分可观的北和西北向速度,虽然通过和巽他群岛的碰撞,可能已产生了微弱的减缓。由于上述移动约达纬度 20°,因此如果假设裂开的时间为 50 万—100 万年以前,则我们得到的澳大利亚——威尔克斯地间的纬度差,每年就要增加 0.07″—0.14″,这样一个幅度,看来是可以通过南极考察时的通讯纬度测量加以确定的。如果单纯用澳大利亚的纬度测定的话,则只有当我们已知这个变动有多大部分属于南极洲相对于南极的移动时,才能用以说明我们的学说。因为两个地块几乎同样大,也许可以设想,现在南极洲以澳大利亚向北运动等同的速度向南美洲方面移动;这样,澳大利亚的绝对纬度变化就正好是上述幅度的一半。看来几乎难以置信的是,如此巨大的变化,人们却没有从澳大利亚天文台的纬度测定中感觉到。可惜我直到目前尚未能获得这些观测结果。
在前印度和马达加斯加,或许也有可能通过纬度测定来测量这种移动。为了作比较,必须在东非或者至少在开普敦,同时也进行纬度测定。
① 现在用一个小的无线电报接收站。可以毫无困难地获得精确得多的结果。
① 科赫告诉我,1890—1900 年在法罗群岛的大地测绘中出现了一个奇怪的现象,就是群岛的北部产生了相对于南部的扭转,因为它对观测误差来说是太大了,所以人们以为这必然是由于旧地图拼贴错了造成的。但是因为群岛的经度和纬度——后者相差不下两弧分!——也和第一次测量的不相同,所以说,这是异常强烈的现实的移动,就不是不可能的了。总之这件事急需复查。