板块构造说

有幸参与“格洛玛·挑战者号”第三航次中的工作,我再次成为历史的见证者——亲眼目睹科学家为验证海底扩张假说的真伪而展开的追寻真理之旅。我们总共打了十个钻孔,各站位的海底年龄与假说的预测几乎毫无二致

(图十五)。我这个人一向很难接受别人的观点并承认自己的错误,但面对这铁一般的证据,在真理之前,我除了加入“地学革命者的行列”之外,已别无其他选择!

南大西洋考察的首席科学家之一是麦克斯威尔(Art Maxwell),当时他是伍兹霍尔海洋研究所的所长。他是众多“乔地斯”小组里的活跃分子,正是在这些小组里,酝酿和谋划了“深海钻探计划”。“深海钻探计划”在“乔地斯”的指导下,可直接支配美国国家科学基金会所提供的经费;第一笔经费到 1970 年 2 月期满。1968 年底最后几天的第三航次期间,我们几个随船科学家常常与麦克斯威尔闲聊这个计划将来的命运。麦克斯威尔对这三个航次的成就十分满意,也深信这个计划会延续到 70 年代。

做为一个陆地地质学家,我对于地中海里所打的几个钻孔抱有极特殊的兴趣。长期以来,地质学家们一直认为构成山脉的沉积岩是在地槽或小海盆中堆积起来的。例如喜马拉雅山和阿尔卑斯山的沉积岩就是一个叫做“忒提斯”(Tethys,希腊神话中地母该亚的女儿)的地槽里的堆积物,现代地中海则是忒提斯地槽的遗迹。这个地槽其他部分的沉积物早已因挤压作用而隆起形成了山脉。然而,随着近代地质革命的发展,地槽发育的旧观念已经为板块构造的新理论所取代。

这个新理论是国际上一批年轻科学家共同努力的成果,他们之中有普林斯顿大学的摩根(Jason Morgan)、剑桥大学的麦肯琪(Dan McKenzie)和派克(Bob Parker),以及当时在拉蒙特地质观测站工作的勒皮雄(Xavier Le Pichon),他们都受到海斯(Harry Hess)、布拉德(Teddy Bullard)和威尔逊(J. Tuzo Wilson)等前辈的影响。

老地质理论认为:在地球的整个历史上,大陆和海洋一直是停留在原位保持不动的,而在地震比较活跃的地带,地壳则下凹成地槽或上拱成山脉。新学派则认为地壳是由许多可产生相对运动的刚性“板块”(plate)所组成的。在分离的板块的边界上,新的海洋地壳生成,而在运动的板块会聚并发生碰撞的地方形成了山脉(图十六)。因此,造山作用与地槽毫不相干。在板块构造的格局中,忒提斯和地中海都不是地槽,而是合久必分、分久必合的欧亚大陆板块和非洲板块之间的边界。