魏格纳等给我们的启示_纪念大陆漂移学说发表一百周年

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魏格纳等给我们的启示_纪念大陆漂移学说发表一百周年

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今年是德国气象地质学家、地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Lothar W e g e n e r,1880-1930)发表大陆漂移学说一百周年。大陆漂移学说的提出,开启了20世纪地球科学革命的序幕。

60年代初,美国海洋地质学家H.H.赫斯(Harry Hammond Hess,1906-1969)和海洋物理学家R.S.迪茨(R o b e r t S. D i e t z,1914-1995)在古地磁学研究的基础上分别独立提出了海底扩张说。一年后,英国剑桥大学的研究生弗雷德里克·瓦因(Frederick Vine,1939-)和他的导师海洋地质学和地球物理学家马修斯(Drummond Hoyle Matthews,1931-1997)通过海底磁异常条带的研究,对海底扩张说作了进一步论证,为大陆漂移学说提供了有力的支持。1965年加拿大地球物理学家威尔逊(John Tuzo Wilson,1908-1993)提出大洋盆地从生成到消亡的

演化循环,建立转换断层概念,即威尔逊旋回(Wilson cycle),并最早使用“板块”一词。1967-1968年美国地球物理学家摩根(William Jason Morgan,1935-)、英国地球物理学家丹·麦肯齐(Dan McKenzie,1942-)和R.L.帕克(Robert Ladislav P a r k e r,1942-)以及法国人勒·皮雄(X a v i e r L e Pichon,1937-)等联合发表了数篇论文,将转换断层概念外延到球面上,论述了板块运动,确立了板块构造学综合模型。人们把大陆漂移说、海底扩张说和板块构造说称为全球大地构造理论发展的三部曲。1968-1983年得到了格洛玛·挑战者号(Glomar Challenger)钻探船等深海钻探成果的验证。

由魏格纳创立并经过后人完善的近代地球科学理论取得的革命性进展,改变了整个地球科学的面貌,给地质构造学、地球动力学、地磁学、矿床学、地震学、海洋地质学等……几乎所有地球科学

路甬祥,中国科学院原院长,中国科学院院士,中国工程院院士。

魏格纳等给我们的启示

——纪念大陆漂移学说发表一百周年

路甬祥

阿尔弗雷德.魏格纳Alfred Lothar Wegener 1880-1930

的各个领域都带来了深刻变革,也对地球演化、生命演化和科学哲学产生了巨大的影响。这一地球理论被认为是与达尔文(Charles Robert Darwin,1809-1882)的生物进化论、爱因斯坦(Albert Einstein,1879-1955)的相对论、以及宇宙大爆炸理论和量子论并列的百年以来最伟大的科学进展之一。

回顾魏格纳等的成就,从中可以获得的不仅是新的地球科学知识,更可得到科学精神和科学方法、地球科学研究特点以及所需要的创新条件与环境等多方面的启示。

一、大陆漂移学说的诞生

1492年至1502年,意大利航海家哥伦布(Cristoforo Colombo,1451-1506)四次横渡大西洋,发现美洲新大陆。欧洲探险家、科学家纷纷参与环球航行与探险考察,促进了地理的大发现,使全球地图绘制得更加精确,并拓展了人们对全球地貌、地质、生物多样性及物种分布的认知,引起了人们对地球演化的思考。1596年法兰德斯(现比利时北部)地图学家奥特利乌斯(Abraham Ortelius,1527-1598)最早提出大陆漂移假说,1858年法国地理学家史奈德(Antonio Snider-Pellegrini,1802-1885)也曾在地理百科全书中提

及“美洲”或是“因地震与潮汐而从欧

洲及非洲分裂出去的”观点,但这些

还都只是一些朦胧的猜想。1620年,

英国哲学家、政治家弗朗西斯·培根

(Francis Bacon,1561-1626)也曾在新

绘制的世界地图上观察到,南美洲东岸

和非洲西岸可几近完美地拼合在一起,

但并没有引起他更深入的思考。历史将

机会留给了一位德国年轻人魏格纳。

魏格纳在科隆高中毕业后进入柏

林路德维西·威廉姆斯大学(现柏林洪

堡大学的前身)攻读物理、天文和气象

学,在理论天文学家鲍兴格教授(Julius

Bauschinger,1860-1934)的指导下于

1905年获天文学博士学位。他喜欢思考

和冒险,勇敢而执著,对气象、气候学

有着强烈的兴趣并致力于大气热力学和

古气候研究,曾利用挂有吊笼的汽球升

空追踪气团研究大气现象,他撰写的气

象热力学成为当时大学的经典教课书。

1906年还曾与年长两岁的哥哥库尔德搭

乘气球在德国上空创下滞空52.5小时的

世界纪录。他多次赴格林兰冰原参与探

险考察,研究极地大气环流,还曾与科

赫(J.P. K o c h,1870-1928)在格林

兰东北部冰原上首次用螺旋钻钻取了25

米冰芯,研究古气候变化。但他的兴趣

《大陆与大洋的起源》

Die Entstehung der Kontinente und Ozeane

H.H.赫斯 Harry Hammond Hess 1906-1969

弗雷德里克.瓦因 Fredrick Vine 1939-

威尔逊 John Tuzo Wilson 1908-1993

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不仅局限于此。

1910年的一天,时年30岁的魏格纳因身体欠佳,躺在床上休息。看着墙上的世界地图,意外发现大西洋两岸的大陆轮廓竟可以如此相互契合,他就想到非洲大陆与南美洲大陆可能曾经是贴合在一起的原始大陆,或由于地球自转的分力或天体引力使之分裂、漂移,才形成如今被大西洋分割的现状。1911年秋,魏格纳偶尔看到一篇有关“陆桥说”的论文,尽管他并不相信大陆之间曾经存在所谓“陆桥”的假说,但却受到文中提及的分处大西洋两岸的南美洲和非洲发现的古生代化石分布相关联现象的鼓舞,于是,他开始搜集资料来验证自己关于大陆漂移的设想。

他首先分析了大西洋两岸的山系和地层,结果令人振奋。北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应,暗示北美洲与欧洲以前曾经“亲密接触”;美国阿巴拉契亚山的褶皱带,其东北端没入大西洋,延伸至对岸又在英国西部和中欧一带出现;非洲西部早于20亿年的古老岩石分布区与巴西的古老岩石区遥相

衔接,二者的构造也彼此吻合;与非洲

南端的开普勒山脉的地层相对应的,是

南美的阿根廷首都布宜诺斯艾利斯附近

的山脉中的岩石等。除了大西洋两岸的

证据,魏格纳还发现了非洲和印度、澳

大利亚等大陆之间,也有地层构造之间

的联系,而且这种联系大都限于2.5亿

年以前的中生代地层构造。魏格纳又考

察了大洋两岸的化石。在他之前,古生

物学家就已经发现,在远隔重洋的大陆

之间,古生物物种也有着密切的亲缘关

系。例如,中龙(Mesosaurus)是一种

生活在远古时期陆地淡水中的小型爬行

动物,它的化石既可以在巴西石炭纪到

二叠纪形地层中找到,也出现在南非的

同类地层中。淡水中龙是如何游过大西

洋的?更有趣的是一种庭园蜗牛化石,

既存在于德国和英国等地,也分布于大

西洋彼岸的北美洲。它们又是如何跨越

大西洋的万顷波涛?因为当时鸟类尚未

在地球上出现;还有一种古蕨类植物化

石——舌羊齿,竟然同样布于澳大利

亚、印度、南美、非洲等地的晚古生代

地层中。

古代冰川的分布也支持魏格纳的设

想。距今约3亿年的晚古生代,在南美

洲、非洲、澳大利亚、印度和南极洲,

都曾发生过广泛的冰川作用,可以从冰

川的擦痕判断出古冰川的流动方向。从

冰川遗迹分布的规模与特征判断,当

时的冰川多是在极地附近产生的大陆冰

川,而南美、印度和澳大利亚的古冰川

遗迹却是在大陆边缘地区,而且运动方

向是从海岸指向内陆的。按照常识,冰

川不可能由低向高运动,说明这些大陆

上的古冰川并非源于本地,只能设想当

时大陆曾经连接在一起,整个古大陆位

于南极附近。冰川中心处于非洲南部,

古大陆冰川由中心向四方呈放射状流

动,才能合理地解释古冰川的分布与流

动特征。这一现象曾使地质学家们一筹

莫展,却为大陆漂移说提供了有力佐

证。其他如从蒸发盐、珊瑚礁等古气候

标志和热带植物形成的煤炭贮藏等,都

可用来推断它们形成的年代和纬度,但

往往与其今天所在的位置相矛盾,这也

说明大陆曾经发生过漂移。

在大量证据和严谨分析研究的基

础上,1912年1月6日,魏格纳在法兰克

福森根堡自然博物馆地质学会上做了

《大陆的起源——关于地表巨型特征大

陆与海洋的基于地球物理的新概念》的

讲演,第一次提出了大陆漂移说,4天

后他又在马堡召开的自然科学促进会重

申了他的学说。1915年魏格纳的代表作

共94页的《大陆与大洋的起源》(D i e

Entstehung der Kontinente und Ozeane)

德文版正式出版问世。在这本不朽的

著作中,魏格纳提出,在中生代以前

地球表面存在一个连成一体的泛古陆

(Pangea),由较轻的含硅铝质的岩石

如玄武岩组成,它像冰山一样漂浮在较

重的含硅镁质的岩石如花岗岩之上,周

围是辽阔的海洋,后来或是在天体引力

威尔逊旋回 Wilson cycle

和地球自转离心力的作用下,古陆发生了分裂、漂移和重组,大陆之间被海洋分隔,才形成了今天的海陆格局。

魏格纳的大陆漂移说震撼了当时的科学界,但招致的攻击远大于支持。因为如若假说成立,整个地球科学的理论就要被改写,因此必须有充分经得起检验的证据。另一方面,魏格纳是一位天文学博士,主要研究气象和古气候,并非地质和地球物理学家。在不是自己的研究领域发表如此标新立异的观点,人们对其科学性难免产生怀疑。最主要的还是:大陆漂移的动力学机制尚未得到合理解释和证实。魏格纳认为可能是由于天体引力和地球自转的作用力,使得漂浮在硅镁质大洋基岩上的硅铝质大陆发生了漂移。但根据当时物理学家们的计算,依靠这些力根本不可能推动广袤沉重的古大陆。魏格纳的“大陆漂移说”当时只得到南非地质学家迪图瓦(Alexander du Toit,1878-1948)和英国地质学家阿瑟·霍姆斯(A r t h u r Holmes,1890-1965)等极少数科学家的支持,却遭到多数持传统思维和笃信大陆固定说的同行专家们的抵制与否定。

1930年11月,魏格纳在第四次深入格陵兰冰原考察时不幸遇难,长眠于冰天雪地之中,年仅50岁。直到魏格纳去世30年后,基于海洋洋底地貌、地质、

地球物理和地球化学研究获得的新证据之上提出的洋底扩张学说的兴起和板块结构学的创立,使大陆漂移学说才终于得到公认。

二、海底扩张学说的形成

20世纪50年代以后,美国地质学家H.H.赫斯于1960年首先提出海底扩张说。随后R.S.迪茨于1961年也用海底扩张作用讨论了大陆和洋盆的演化。他们被公认为海底扩张说的创立者。

赫斯毕业于耶鲁大学,1932年获哲学博士学位,他曾在普林斯顿大学任教。二次大战期间,他应征加入海军,成了“开普·约翰逊”号的舰长。职务的转换并未改变他热爱海洋揭示海洋奥秘的理想。他利用在太平洋巡航的机会,用声纳对洋底进行探测,获得了大量洋底地貌数据。在整理分析这些数据时,他发现在大洋底部有连续隆起像火山锥一样但顶部平坦的山体。战后赫斯回到普林斯顿大学执教并继续研究,他发现同样的海底平顶山,离洋中脊近的较为年轻,山顶离海面较浅;离洋中脊远的,地质年代较老,山顶离海面也较深,他对这种现象甚为困惑。赫斯分析综合了当时最新的海洋地质研究成果,如大洋中脊体系、海底沉积物带、海底热流异常、地幔对流等,1960年他在普

林斯顿大学非正式刊物上首次提出了海底扩张学说。明确指出地幔内存在热对流,大洋中脊正是热对流上升使海底裂开之处,熔融岩浆从这里喷出,遇水冷却凝固,将已存老洋壳不断向外推移造

成海底扩张。在扩张过程中当其边缘遇到大陆地壳时受到阻碍,于是洋底壳向大陆地壳下俯冲重新插入地幔,最终被地幔熔融吸收,达到消长平衡,从而使洋底地壳在2-3亿年间更新一次。1962年他正式发表论文《海洋盆地历史》(History of Ocean Basins)。赫斯在论文的引言中说“我的这一设想可能需要很长时间才能得到完全证实,因此,与其说这是一篇科学论文,倒不如说是一首地球的诗篇”。迪茨是美国海军电子实验室的一名科学家,他曾参加过美国海军的海洋探测和海洋地磁填图工作,他在菲律宾以东的马里亚纳海沟也发现了类似的现象,1961年他在《自然》杂志发表文章,也独立提出了海底扩张的观点。

1963年F.J.瓦因和D.H.马修斯用地磁场极性的周期性倒转的地磁反向周期特征,对印度洋卡尔斯伯格中脊和北大西洋中脊的洋底磁异常特征作了分析。洋中脊区的磁异常呈条带状,正负相间平行于中脊的延伸方向,并以中脊为轴呈两侧对称,如磁带一般纪录了洋底扩张的过程,有力佐证了洋底是从洋中脊

摩根 W.Jason Morgan 1935-

丹.麦肯齐 Dan McKenzie 1942-

R.L.帕克 R.L.Parker

勒.皮雄 Xavier Le Pichon 1937-

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向外扩展的事实。随着海洋地质科学的发展,人们钻取岩芯,用放射性同位素测定大陆和海底岩石纪年,发现大陆除沉积岩外,主要由花岗岩类物质组成,最老岩石年龄已在30亿年以上,并已经发现有37亿年以前的岩石,平均厚约35千米,最厚处达70千米以上。海底主要由玄武岩组成,都很年轻,一般不超过二亿年,平均厚约5-6千米。而且离大洋中脊愈近,年代愈近,并在洋中脊两侧大体呈对称分布。大西洋与太平洋的扩张情况有所不同,大西洋在洋中脊处扩张,两侧与相邻的陆地一起向外漂移,不断展宽;而太平洋底在东部洋中脊处扩张,在西部的海沟处潜没,因为潜没的速度比扩张的快,所以逐步缩小。海底扩张说可以解释大陆漂移的动力学机制,使大陆漂移说重新兴起,主张地壳存在大规模漂移运动的观点取得了胜利,也为板块构造说的建立奠定了基础。

三、地球板块构造学说的形成

1967至1968年,美国普林斯顿大学的地球物理学家摩根、英国剑桥大学

地球物理学家丹·麦肯齐和R.L.帕克,

以及当时在拉蒙特地质观测所工作的法

国地球物理学家勒·皮雄联合发表了几

篇论文。他们在大陆漂移学说和海底扩

张学说的基础上,又根据大量的海洋地

质、地球物理、海底地貌等资料的综合

分析,提出了地球板块构造学说。

板块构造学说是现代最主流的全

球构造理论。这个学说认为地球的岩石

圈不是整体一块,而是被地壳的生长边

界海洋洋底中脊和转换断层、地壳的消

亡边界海沟以及造山带、地缝合线等构

造带,分割成许多构造单元,这些构造

单元叫做板块。勒·皮雄将全球地壳划

分为六大板块,即太平洋板块、亚欧板

块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块

(包括澳洲)和南极洲板块。

其中,太平洋板块几乎完全是在海

洋,其余五大板块都包括大块陆地和大

面积海洋。大板块还可划分成若干次级

小板块,如美洲大板块可分为南、北美

洲两个次板块,菲律宾、阿拉伯半岛、

土耳其等也可作为独立的小板块等。一

般说来,板块内部的地壳比较稳定,板

块与板块之间的交界处,是地壳比较活

动和不稳定的地带。地球表面的基本面

貌,是由板块相对移动而发生的彼此碰

撞、挤压和涨裂而形成的。

据地质学家估计,大板块每年可以

移动1-6厘米,速度虽然很小,但经过

亿万年后,地球的海陆面貌就会发生巨

大的变化,当两个板块逐渐分离时,在

分离处即可出现新的凹地和海洋;地幔

物质的对流上升也在大陆深处进行着,

在上升流涌出的地方,在板块涨裂的地

区,常形成裂谷和海洋,东非大裂谷和

大西洋 就是这样形成的。当大洋板块和

大陆板块相互碰撞时,大洋板块因密度

大、位置较低,便俯冲到大陆板块之下

插入地幔之中,在俯冲地带由于拖曳作

用形成深海沟。大洋壳被挤压弯曲超过

一定限度就会发生断裂,发生地震,最

后大洋壳被挤到700千米以下,为处于高

温溶融状态的地幔物质所吸收熔化。这

里形成的海沟成为海洋最深的地方,大

陆板块受挤上拱,隆起成岛弧和海岸山

脉。太平洋西部的深海沟和岛弧链,就

是太平洋板块与亚欧板块相撞形成的。

太平洋周围分布的岛屿、海沟、大陆边

缘山脉和火山、地震也是这样形成的。

根据板块学说,大洋的发展可分

为胚胎期(如东非大裂谷)、幼年期

(如红海和亚丁湾)、成年期(如大

西洋)、衰退期(如太平洋)与终了

期(如地中海)。大洋的发展与大陆的

格洛玛.挑战者号 Glomar Challenger

哥伦布 Cristoforo Colombo 1451-1506

分合是相辅相成的。在前寒武纪时,地球上存在一块泛古陆。以后经过分合过程,到中生代早期,泛大陆再次分裂为南北两大古陆,北为劳亚古陆,南为冈瓦那古陆。到三叠纪末,这两个古陆进一步分离、漂移,相距越来越远,其间由最初一个狭窄的海峡,逐渐发展成现代的印度洋、大西洋等巨大的海洋。而大陆则是由不同时代的板块不断发生漂移、挤压、碰撞、断裂、拼合、隆起和增生演化。在两个大陆板块相碰撞处,常形成巨大的山脉。到三千多万年前的新生代,由于印度已北漂到亚欧大陆的南缘,两者发生碰撞,青藏高原隆起,造成宏大的喜马拉雅山系,古地中海东部完全消失;非洲继续向北推进,古地中海西部逐渐缩小到现在的规模;欧洲南部被挤压成阿尔卑斯山系,南、北美洲在向西漂移过程中,它们的前缘受到太平洋地壳的挤压,隆起为科迪勒拉-安第斯山系,同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接;澳大利亚大陆脱离南极洲,向东北漂移到现在的位置。于是海陆的基本轮廓发展成现在

的规模和状态。

1968年,在美国国家科学基金

会的资助下,斯克里普斯海洋研究所

(Scripps Institution of Oceanography)

等5个单位联合开始实施“深海钻探

计划”(Deep Sea Drilling Program,

D S D P),重点研究洋壳的组成、结构

和演化。该所先用了五年半的时间完成

了前三期钻探计划,成果丰硕。自此苏

联、联邦德国、法、英、日等国相继加

入,至1983年11月全部计划结束,一共

实施了4期海洋钻探考察的“国际大洋

钻探计划”(I P O D)。从1968年8月11

日开始,考察船“格洛玛·挑战者”号

用了15年时间,共完成了96个航次,钻

探站位624个,实际钻井逾千口,航程

超过60万千米,回收岩心9.5万多米,

获得的大量勘探成果和数据,验证了海

底扩张说和板块构造说的基本论点,对

近代地质理论和实践作出了不可替代的

贡献。不仅验证了海底扩张说和板块构

造说,且还有许多新的重大发现。如从

赤道处钻取的玄武岩心的剩余磁性表

明,历史上印度板块确曾大规模北移,

直至与亚洲板块相撞形成喜马拉雅山

等。1982年,当深海钻探计划(DSDP)

进行到最后阶段时,学者们认为有必

要将大洋钻探和研究继续下去。1985

年1月大洋钻探计划(O c e a n D r i l l i n g

Program,ODP)开始实施,由美国国家

科学基金会和其他18个参加国共同出

资,采用具有先进的动力定位系统、重

返钻孔技术和升沉补偿系统,可在暴风

巨浪条件下进行钻探作业,设备更先进

的“地球深部取样海洋研究机构联合体

(JOIDES)决心”号钻探船。

中国于1998年春加入大洋钻探计

划(O D P),“J O I D E S决心” 号钻探

船于1998年2月18日到达中国南海,历

时2个月,在南海6个深水站位钻孔16

口,取芯5500米,圆满完成了由中国科

学家担任首席科学家、有9名中国学者

参加的中国海区第一次大洋钻探项目。

1812年,拿破仑时代的欧洲地图。

史奈德绘制的三大洲原貌假想图。奥特利乌斯 Abraham Ortelius 1527-1598

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取得了数十万个古生物学、地球化学、沉积学等方面高质量数据,建立起世界大洋3200万年以来的最佳古环境和地层剖面,也为揭示高原隆升、季风变迁的历史,了解中国宏观环境变迁提供了条件,促进了我国深海基础研究及其基地建设,加速了我国深海研究人才和队伍的培养,将我国地质科学研究推进到海陆结合的新阶段。大洋钻探计划已于2003年结束并进入“综合大洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program,I O D P)”新阶段,规模和目标更为扩展,为深海新资源勘探开发、环境预测和防震减灾等实际目标服务、揭示地震机理、探明深部生物圈和天然气水合物、理解极端气候和气候变化等,研究领域从地球科学扩大到生命科学,手段也从钻探扩大到了海底深部观测网和井下试验,构筑新世纪国际地球系统科学合作研究的平台。我国科学家应抓紧时机,提出新的科学问题和研究目标,创新研究设备和方法,争取在新一轮的国际合作中发挥更大的作用。

四、魏格纳等人带给我们的启示

●创新需要勇气和自信,需要科学想象力和严谨的科学思维。突破传统,

提出新思想、新学说,创造新理论需要

非凡的勇气和自信。爱因斯坦、达尔文

如此,魏格纳也是如此;创造新的科学

理论如此,创造新的发明也是如此。提

出新假说、创造新理论、发明新技术,

除了勇气和自信以外,还需要想象力和

严谨的科学思维,需要认真踏实的实施

验证,需要收集获取大量的证据和综合

分析的能力,需要扎实的数理基础,更

需要有对探索自然强烈的兴趣和执著追

求探索真理的毅力。这些品格和特点在

魏格纳、H.H.赫斯、丹·麦肯齐和法国

的勒·皮雄等人的身上都得到了充分的

体现。他们提出创新学说和理论之时都

还很年轻,但他们不囿于传统观念,也

不迷信权威。魏格纳提出大陆漂移说时

是32岁,弗雷德里克·瓦因对海底扩张

说作出贡献时还是一位研究生,只有22

岁,摩根、丹·麦肯齐、帕克和法国的

勒·皮雄提出地球板块构造学说时分

别只有32岁、26岁、26岁和31岁。可

见,青年人较少受传统思想和理论的

局限和束缚,只要不迷信、不盲从,

坚持善于思考、勇于创新、求真唯

实、严谨踏实,在地球科学领域,青年

人也完全是可以大有作为,做出重大贡

献的。

●地球科学是一门跨学科的复杂

系统科学。地球科学研究具有全球性、

交叉性、复杂性、长期性等特点。由于

地球本来就是一个整体,因此地球科学

问题,诸如大陆漂移和地球板块构造

学说,以及当前人们关注的能源资源分

布、气候变化、海洋和极地研究等多是

全球问题。地球科学家在研究本土和区

域问题时必须以全球视野审视面对的科

学问题,必须积极关注、自主提出和参

与全球问题研究。近现代地球科学更显

示出多学科交叉融合的特点。近百年来

地球科学不仅与物理、化学等交叉衍生

出地球物理、地球化学等新的分支学

科,而且物理、化学、数学、生命科

学、信息科学与工程技术等学科也深刻

融入地球科学,已经成为地球科学研究

的核心内涵、知识基础和重要手段。地

球组成与结构、演化过程、动力机制等

复杂而多样,地球不但由地核、地幔、

地壳岩石圈、土壤和水圈、生物圈、大

气圈等紧密关联,相互作用,而且地球

还受到天体相互作用和人类活动的影

响,是一个多层次、多因子、多变量的

复杂大系统,必须创造还原论和整体论

相结合的新的系统研究分析方法,创造

新的研究工具和实验观察手段,才能深

刻、全面、准确了解地球。在信息、网

络和空天技术发达的今天,数字地球、

智慧中国、探索宇宙都需要地球科学家

的参与。地球科学研究的对象,诸如大

陆漂移、海底扩张、板块构造、生物进

化、成矿过程、海陆演化、气候变化

等,都需要经历成千上万乃至上亿年

的演化,需要用诸如古生物、花粉、

孢子等证据、同位素纪年、台站网络

长期定位观察等收集数据和不同的数

学方法分析处理。地球科学假设、学

说、理论不但需要实验、科学钻探和

物理、化学探测和分析的验证,有时

弗朗西斯.培根 Francis Bacon 1561-16261930年11月,魏格纳在第三次深入格陵兰冰原考

察时不幸遇难,长眠于冰天雪地之中,年仅50岁。

还需要等待其他领域科学技术的进展或探测分析手段和方法创新,需要经历长时间甚至几代人不懈地探索观察、分析检验和发展完善。因此,地球科学家应该有更广博扎实的知识和学科基础,更执著、严谨的科学精神,更能够承受得起自然风险、学术争论和各种困难和挫折、更有勇气和毅力、耐得住寂寞。这些也对地球科学人才培养和研究条件与环境都提出了要求,值得我们认真思考与改进。

●应为地球科学研究创造更加良好的条件和环境。我们生活在地球上,人类也只有一个地球,地球是我们当代人也是我们的子孙后代赖以持续生存繁衍的家园。我们不仅要认知地球的今天,还应该了解地球的过去、它的演化进程和动力机制,认知其规律和未来。魏格纳等科学家所做出的贡献不仅仅在于其伟大的学科理论价值,更在于这一新的理论所带来的精神、物质和社会价值,它从根本上改变了人类对地球的系统认知,深刻影响了人类的科学观、自然观、发展观和价值观,充分体现了人类对于地球系统认知突破的意义和价值。人类对自然的探索和认识永远都不会终结,科学有着永无止境的前沿。我们应为地球科学的发展创造更加良好的条件和环境。地球科学的全球性决定了无论是地球科学基础研究,还是资源能源、生态环境、气候变化、自然灾害应对等都需要开放交流合作。随着我国经济实力的增强,在支持加强本土地球科学研究的同时,我国政府应当为支持全球科学合作做出更大的贡献,尤其应当支持中国科学家提出和自主参与的全球和区域合作项目。为了适应地球科学前沿研究的需要,我们更鼓励多学科交叉融合,促进大学地学学科的课程设置和教学改革,促进地球科学研究机构组织结构和人才队伍结构的调整优化,鼓励更优秀、更多的物理、化学、信息、工

程技术专家和数学家等投身地球科学研

究。鉴于地球科学研究对象的特殊性和复

杂性,不仅需要采用各类高技术大科学工

程手段进行现场探测,而且需要创新实

验室先进理化仪器精确分析,需要进行

大规模数字和物理模拟仿真。由于地球

科学基础前沿研究多具有公益性,国家

应该根据地球科学研究的重大科学目标

和实际需要,支持建设和加强相应的重

点实验室、国家实验室,在光源、中子

源和极端条件等大科学装置设立地球科

学研究线站,建立大陆和大陆架深部和

海洋研究工程技术中心、中国极地综合

研究基地,研究制造先进海洋综合钻探

考察船、地球科学卫星,建设大陆和海

洋地球科学台站网络、地球科学超级计

算公共平台等,开展大陆和海洋科学钻

探,为地球科学基础前沿研究提供先进

的公共平台,为地球科学研究提供更多

长期、稳定的支持,培养、吸引和稳定

优秀人才和团队。改革对地球科学基础

前沿研究和人才的评价方法,使得更加

符合地球科学研究创新发展的规律,为

我国地球科学实现跨越发展,建设地球

科学强国,支持引领科学、和谐、可持

续发展创造更加良好的条件和环境。

(本文根据6月12日作者在中国科

学院研究生院“科学与中国”院士专家

巡讲团报告会暨“中国科学与人文论

坛”第129场报告会做的讲演整理,本

刊略有删节。)

地中海

决心号的塔顶

大陆漂移学说的证据

大陆漂移说的证据资料内容 “沧海变桑田”,是古代人们观察所得,说明海陆在不停的变化,那么是什么引起的这种巨大的变化呢初始地球的海陆是怎么分布的呢现在的海陆位置还会不会发生变化呢近年来“格罗麦挑战”号船在公海上游弋,记录在航海日志上的勘测航程非常重要,绝不逊于1492年哥伦布发现新大陆后的任何航海成就。船上的科学工作者钻探海床,研究有亿万年历史的沉积泥和沉积岩。每次把三英里半长的钻杆提上来,都证实了一项当代最惊人的科学发现世界各大陆都在地球内部的上地幔漂移。 这项发现产生一种称为“全球板块构造”的概念,推翻了一切认为地球是一个稳定行星的传统观点。新概念认为,地球是个活动不息的星球。在过去的四十六亿年历史中,地球上的海洋开开闭闭好像手风琴一样,各大陆互相冲击宛似笨重的大船在怒海中相撞。 这项崭新的认识,也解开了很多从自然科学萌芽以来就令人困惑的谜团,例如各大陆、山脉、海洋、岛屿等是怎样形成的;火山和地震的成因;海洋生物的化石为什么竟会嵌在喜马拉雅山脉的高峰上等等。以上所举只不过其中一部分。 美国海洋学老前辈尤英博士说:“全球板块构造的学说不应再视为仅是一种理论。就科学上的意义来说,这个学说的重要性,与达尔文的进化论、爱因斯坦的能量与运动定律并驾齐驱,而且对人类也同样重要。” 一些地质学家从地质的现象方面提出了下列几个论点: ①地壳并不如地质学家从前所想像那样是一整块硬壳,而是由若干单独的板块(十大板块,每块再分为若干小块)构成。板块由厚四十至六十英里的岩石构成,都在极热的黏质地幔上漂浮。 ②地球表面的陆地就搁置在这些板块上(洋底也是如此),从前一度连接一起,形成单独一整块的超级大陆,约两亿年前才开始分裂。裂开的碎块终于形成现今的七大洲和各大岛屿。这些大块的陆地缓缓漂移分离,像流动输送带上的包裹一样。 ③从洋中海渊裂缝涌出来的熔岩,凝聚在这些地壳板块的边缘,使板块逐步增大;同时这些板块又受到来自地球深层的力量所推动,以每年一英寸半至六英寸的速度在地球表面朝不同方向漂移。从地质学的观点来看,这种速度可以说是猛烈的。 ④板块互相推挤争取空间,产生种种蔚为奇观的现象:移动中的大陆板块(大体都是花岗岩)碰及洋底板块(由质地致密、浮力较小的玄武岩构成)时,就像巨大的推土机炉到洋底板块上面,把海床上亿万年来层叠的沉积物刮掉,也把地壳岩石成片地刮走。这类岩屑堆积在大陆板块的边缘,像弄皱的毛毯似的,形成一系列的山脉。

大陆漂移说

大陆漂移说 大陆漂移说 解释地壳运动和海陆分布、演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动,称为大陆漂移。大陆漂移说认为,地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块,称之为泛大陆或联合古陆,中生代开始,泛大陆分裂并漂移,逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关:向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上,由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离,而向西、向赤道作大规模水平漂移。 大陆漂移说的提出: 1620年英国人F.培根提出了西半球曾经与欧洲和非洲连接的可能性。1668年法国R.P.F.普拉赛认为在大洪水以前,美洲与地球的其他部分不是分开的。到19世纪末,奥地利地质学家修斯,E.注意到南半球各大陆上的岩层非常一致,因而将它们拟合成一个单一大陆,称之为冈瓦纳古陆。1912年魏格纳,A.L.正式提出了大陆漂移学说,并在1915年发表的《海陆的起源》一书中作了论证。由于不能更好地解释漂移的机制问题,当时曾受到地球物理学家的反对。20世纪50年代中期至60年代,随着古地磁与地震学、宇航观测的发展,使一度沉寂的大陆漂移说获得了新生,并为板块构造学的发展奠定了基础。 泛大陆存在及大陆破裂、漂移的证据主要有: ①西洋两岸的海岸线相互对应,特别是巴西东端的直角突出部分与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合。 ②大西洋两岸的美洲和非洲、欧洲在地层、岩石、构造上遥相呼应。例如北美纽芬兰一带的褶皱山系与西北欧斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系相对应,都属早古生代造山带;非洲南端和南美阿根廷南部晚古生代构造方向、岩石层序和所含化石相一致。 ③相邻大陆,特别是大西洋两岸古生物群具有亲缘关系。如巴西和南非石炭-二叠系的地层中均含一种生活在淡水或微咸水中的爬行类——中龙化石,而迄今为止世界上其他地区都未曾发现。又如主要生长于寒冷气候条件下的舌羊齿植物化石广泛分布于非洲、南美、印度、澳大利亚、南极洲等诸大陆的石炭-二叠系中。而这些大陆所在的气候带却不相同。 ④石炭纪-二叠纪时在南美洲、非洲中部和南部、印度、澳大利亚都发生过广泛的冰川作用。这些地区除南美洲和南极洲外,目前都处于热带或温带地区。与此同时,在北半球除印度以外的广大地区并未找到确切的晚古生代冰川遗迹,相反却见到许多暖热气候的生物化石。这表明上列出现古冰川的诸大陆在当时曾相连接,为一个统一的大陆。

最新语文S版小学语文四年级上册《地图上的发现》资料魏格纳大陆漂移学说(精品)

《地图上的发现》资料 魏格纳大陆漂移学说 “任何人观察南大西洋的两对岸,一定会被巴西与非洲间海岸线轮廓的相似性所吸引住,不仅圣罗克附近巴西海岸的大直角突形和喀麦障附近非洲海岸线的凹进完全吻合,而且自此以南一带,巴西海岸的每上个突出部分都和非洲海岸的每一个同样形状的海湾相呼应。反之,巴西海岸有一个海湾,非洲方面就有一个相应的突出部。”这就是德国伟大科学家阿尔弗雷德·魏格纳的名著《海陆起源》一书的前言。在这部巨著中,魏格纳提出了著名的“大陆漂移说”开创了地球科学史上的一次革命。 魏格纳大陆漂移说的主要观点是:规在的美洲、非洲、亚洲、欧洲、澳洲及南极地区,在古生代是一个单一的大陆——泛大陆。花岗岩质大陆像冰山在海洋中一样漂浮在玄武岩质基底上。由于潮汐力和地球自转离心力的作用。泛大陆在中生代分裂成几大块,最先是美洲和欧洲、非洲分离,中间形成大西洋,接着澳大利亚南极和亚洲分离,中间形成印度洋,移动大陆的前沿遇到玄武岩质基底的阻挡.便发生挤压和褶皱隆起为山、而移动过程中脱落下来的大陆“碎片”,便成了岛屿。这个漂移过程很缓慢,直到第四纪初期才形成规今地球上海陆分布的轮廓。大陆漂移说较好地解释了今未大西洋两岸的轮廓、地形、地质构造、古生物群落的相似性及南半球各大陆古生代后期冰成层的分布等一系列问题,并可解释许多地质学上的以前无法解释的难题,如过去人们对南极发现煤层迷惑不解,其实,在石炭纪时,南极正好位于南纬25度附近,是热带雨林地带。大陆漂移说发表后,在全世界地学界引起很大震动,许多人为之喝彩;但在当时,海陆位置固定说占统治地位,因而也遭到许多“权威”的指责和嘲讽。有人称之为“大诗人的梦”,更有人称之分“疯话”。

大陆漂移说

大陆漂移说 解释地壳运动和海陆分布﹑演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动﹐称为大陆漂移。大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。 1620年英国人F.培根提出了西半球曾经与欧洲和非洲连接的可能性。1668年法国R.P.F.普拉赛认为在大洪水以前﹐美洲与地球的其他部分不是分开的。到19世纪末﹐奥地利地质学家修斯﹐E.注意到南半球各大陆上的岩层非常一致﹐因而将它们拟合成一个单一大陆﹐称之为冈瓦纳古陆。1912年魏格纳﹐A.L.正式提出了大陆漂移学说﹐并在1915年发表的《海陆的起源》一书中作了论证。由于不能更好地解释漂移的机制问题﹐当时曾受到地球物理学家的反对。20世纪50年代中期至60年代﹐随着古地磁与地震学﹑宇航观测的发展﹐使一度沉寂的大陆漂移说获得了新生﹐并为板块构造学的发展奠定了基础。 泛大陆存在及大陆破裂﹑漂移的证据主要有﹕ ①西洋两岸的海岸线相互对应﹐特别是巴西东端的直角突出部分与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合。 ②大西洋两岸的美洲和非洲﹑欧洲在地层﹑岩石﹑构造上遥相呼应。例如北美纽芬兰一带的褶皱山系与西北欧斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系相对应﹐都属早古生代造山带﹔非洲南端和南美阿根廷南部晚古生代构造方向﹑岩石层序和所含化石相一致。 ③相邻大陆﹐特别是大西洋两岸古生物群具有亲缘关系。如巴西和南非石炭-二叠系的地层中均含一种生活在淡水或微咸水中的爬行类──中龙化石﹐而迄今为止世界上其他地区都未曾发现。又如主要生长于寒冷气候条件下的舌羊齿植物化石广泛分布于非洲﹑南美﹑印度﹑澳大利亚﹑南极洲等诸大陆的石炭-二叠系中。而这些大陆所在的气候带却不相同。 ④石炭纪-二叠纪时在南美洲﹑非洲中部和南部﹑印度﹑澳大利亚都发生过广泛的冰川作用。这些地区除南美洲和南极洲外﹐目前都处于热带或温带地区。与此同时﹐在北半球除印度以外的广大地区并未找到确切的晚古生代冰川遗迹﹐相反却见到许多暖热气候的生物化石。这表明上列出现古冰川的诸大陆在当时曾相连接﹐为一个统一的大陆。

大陆漂移学说

大陆漂移假说 是解释地壳运动和海陆分布、演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动,称大陆漂移。大陆漂移说认为,地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块,称之为泛大陆或联合古陆,中生代开始分裂并漂移,逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂,而向西、向赤道作大规模水平漂移,并且向附近移动的活动。 大陆漂移学说以轰动效应问世,却很快在嘲笑中销声匿迹。虽然魏格纳找到的证据很多,但是如果别人找出一个反对这个科学理论的证据,比如大陆漂移的动力不足,这个学说只能叫做假说,而不是真正的理论。当人们解释中龙、舌羊齿等古生物的分布时,依然用陆桥说来搪塞,虽然陆桥说显得很荒唐,但是当时人们认为,还有一种理论更加荒唐,那就是魏格纳的大陆漂移学说。有人开玩笑说,大陆漂移学说只是一个"大诗人的梦"而已。 只有魏格纳还孤独地吟唱着自己的诗篇。1930年魏格纳第四次深入格陵兰岛考察气象时,不幸长眠于冰天雪地之中,年仅50岁,他的遗体在第二年夏天才被发现。他离去的早了一点儿,因为德国的一艘科学考察船刚刚从大西洋回国,带来了一个消息,在大西洋中间存在一条很长的洋中脊,那里有巨大的裂谷。凭着魏格纳广博的学识,他将有可能找到解决大陆漂移动力问题的方案,洋底的移动会提供大陆漂移的线索。可惜他与这个消息永远地隔绝了。同许多超越时代的科学家一样,他又出生得早了一点,未能等到他的学说被世人接受的一天。也许,只有人迹罕至的冰雪大陆,才能理解魏格纳生前的孤独吧。魏格纳的灵魂被冰封在格陵兰的积雪中,大陆漂移学说则被尘封在图书馆的书架上,无人问津。 北极黄河站: 是中国首个北极科考站,2004年7月28日成立。北极黄河站位于北纬78度55分,东经11度56分,在实际的地理位置上,它处于挪威斯匹次卑尔根群岛(斯瓦尔巴群岛)的新奥尔松地区,是我国继南极长城、中山两站后的第三座极地科考站。中国也成为第八个国家在挪威的斯匹次卑尔根群岛建立北极科考站。 极地考察对国家的战略意义虽然我国的极地考察工作已进行了20年,虽然我们在南北两极都建立了科考站,但提起极地,恐怕很多人都会觉得遥远。实际上,从国家战略意义的角度来讲,南北两极离很多国家都“非常近”。 这种战略意义可概括为四大类: 一、环境意义。 南北极作为地球的两大冷源,左右着全球的冷暖过程。以中国为例,由于我国处于北半球,北极是我国冷空气的主要来源地,来自北极的寒流常常给我国的工农业生产和人民生活带来重大危害。我国牧区经常遭受的“白灾”(即雪灾)就是最典型的例子。此外,影响我国气候的主要是东亚季风,研究表明,北极海水与海冰的相互作用是影响东亚季风的重要因素。只要东亚季风发生变异,就很容易在我国形成气象灾害。因此,我国迫切需要加强对北极气候变化的预测性研究,为我国国民经济和社会的可持续发展提供科学依据。除了对中国能产生巨大影响,两极也牵动着世界各国的心。美国科学家曾在一份科研报告中指出,阿拉斯加冰川融化的速度惊人,每年平均矮了半米多,成为世界海平面上升的最大单一水源。研

大陆漂移学说、海底扩张说、板块构造说的内在联系和主要区别

大陆漂移学说、海底扩张说、板块构造说的内在联系和主要区别

大陆漂移学说、海底扩张说、板块构造说的内在联系 和主要区别 一、大陆漂移学说、海底扩张说、板块构造说的内在联系和主要区别 1、大陆漂移说 大陆漂移说是解释地壳运动和海陆分布、演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动,称为大陆漂移。大陆漂移说认为,地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块,称之为泛大陆或联合古陆,中生代开始,泛大陆分裂并漂移,逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关:向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上,由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离,而向西、向赤道作大规模水平漂移。 2、海底扩张说 海底扩张说认为:密度较小的大洋壳浮在密度较大的地幔软流圈之上;由于地幔温度的不均一性,导致地幔物质密度的不均一性,从而在地幔或软流圈中引起物质的对流,形成若干环流;在两个向上环流的地方,使大洋壳受到拉张作用,形成大洋中脊,中脊被拉开形成两排脊峰和中间谷,来自地幔的岩浆不断从洋脊涌出,冷凝后形成新的洋壳,所以大洋中脊又叫生长脊,温度和热流值都较高;新洋壳不断生长,随着地幔环流不断向两侧推开,也就是如传送带一样不断向两侧扩张,因此就产生了地磁异常条带在大洋中脊两旁有规律的排列以及洋壳年龄离洋脊越远越老的现象;大洋中脊两侧向外扩张速度(半速度)大约为每年1—2cm,有的可达3—8cm;在向下环流的地方,或在不断扩张的大洋壳与大陆壳相遇的地方,由于前者密度较大,位置较低,便向大陆壳下俯冲,形成海沟或贝尼奥夫带;向大陆壳下面倾斜插入的大洋壳,由于远离中脊,温度已经变冷,同时海底沉积物中的水分也被带入深部,形成海沟低热流值带;另一方面,由于深部地热作用,再加上强大的摩擦,在大约深150—200km处,导致大洋壳局部或全部熔融,形成岩浆,岩浆及挥发成分的强大内压促使其向上侵入,并携带大量热能上升,因此在海沟向陆一侧一定距离处形成高热流值;同时,来自地幔的、以及混杂了重熔陆壳的岩浆喷出地表形成火山和岛弧;这些火山喷出的岩浆,由于混入了硅铝层(沉积物,大陆壳重熔物质)的成分,因此经常是属于中性的安山岩质(在环太平洋区安山岩出露的界线,称为安山岩线)。大洋壳俯冲带,由于其下部逐渐熔化、混合而消亡,所以贝尼奥夫带又称为大洋壳消亡带。 海底扩张说对于许多海底地形、地质和地球物理的特征,都能做出很好的解释。特别是它提出一种崭新的思想,即大洋壳不是固定的和永恒不变的,而是经历着“新陈代谢”的过程。地表总面积基本上是一个常数,既然有一部分洋壳不断新生和扩张,那就必然有一部分洋壳逐渐消亡。这一过程大约需2亿年。这就是在洋底未发现年龄比这更老的岩石的缘故。 3、板块构造说

大陆漂移学说的提出者——魏格纳

大陆漂移学说的提出者——魏格纳 早在1620年的时候,英国的哲学家、政治家弗朗西斯·培根就在地图上观察到,南美洲东岸和非洲西岸可以很完美地衔接在一起。虽然培根喊出了著名的言语“知识就是力量”,但他不是真正的科学家,他只是将自己关于两块大陆的想 法说了出来,而没有试图去寻找证据,来证实两岸曾经是相连的。在培根之 前的人们没有想到这一点是有情可原的,因为哥伦布在1492年才发现了美 洲,当时的地图错误百出,只是到了培根的时代,大西洋两岸的海岸线才绘 制得像模像样。但是培根之后将近300年的时间里,竟然没有一个科学家认 真思考过,为什么大洋两岸的陆地竟可以严丝合缝地拼在一起。许多人也许 在心里有过疑问,但是却都没有去行动。最终,历史将荣誉授予了一位德国 人。 1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳,躺在病床上。百 无聊赖中,他的目光落在墙上的一幅世界地图上,他意外地发现,大西洋两 岸的轮廓竟是如此相对应,特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。自此往南,巴西海岸每一个突出部分,恰好对应非洲西岸同样形状的海湾;相反,巴西海岸每一个海湾,在非洲西岸就有一个突出部分与之对应。这难道是偶然的巧合?这位青年学家的脑海里突然掠过这样一个念头:非洲大陆与南美洲大陆是不是曾经贴合在一起,也就是说,从前它们之间没有大西洋,到后来才破裂、漂移而分开的? 第二年,魏格纳开始搜集资料,验证自己的设想。他首先追踪了大西洋两岸的山系和地层,结果令人振奋:北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应,暗示了北美洲与欧洲以前曾经“亲密接触”;美国阿巴拉契亚山的褶皱带,其东北端没入大西洋,延至对岸,在英国西部和中欧一带复又出现;非洲西部的古老岩石分布区(老于20亿年)可以与巴西的古老岩石区相衔接,而且二者之间的岩石结构、构造也彼此吻合;与非洲南端的开普勒山脉的地层相对应的,是南美的阿根廷首都布宜诺斯艾利斯附近的山脉中的岩石。 对此,魏格纳作了一个很浅显的比喻。他说,如果两片撕碎了的报纸按其参差的 毛边可以拼接起来,且其上的印刷文字也可以相互连接,我们就不得不承认,这两片 破报纸是由完整的一张撕开得来的。除了大西洋两岸的证据,魏格纳甚至在非洲和印 度、澳大利亚等大陆之间,也发现有地层构造之间的联系,而这种联系都限于中生代 之前即2.5亿年以前的地层和构造。看来,报纸的版面规模巨大。 沉浸在喜悦中的魏格纳又考察了岩石中的化石。在他之前,古生物学家就已发现, 在目前远隔重洋的一些大陆之间,古生物面貌有着密切的亲缘关系。例如,中龙是一 种小型爬行动物,生活在远古时期的陆地淡水中,它既可以在巴西石炭纪到二叠纪形成的地层中找到,也出现在南非的石 炭纪、二叠纪的同类地层中。而迄今为止,世界上其它大陆上,都未曾找到过这种 动物化石。淡水生活的中龙,是如何游过由咸水组成的大西洋的? 更有趣的是,有一种园庭蜗牛,既发现于德国和英国等地,也分布于大西洋对 岸的北美洲。蜗牛素以步履缓慢著称,居然有本事跨过大西洋的千重波澜,从一岸 传播到另一岸?当时没有人类发明的飞机和舰艇,甚至连鸟类还没有在地球上出 现,蜗牛是怎么过去的? 再来看一看植物化石——舌羊齿,这是一种古代的蕨类植物,广布于澳大利亚、 印度、南美、非洲等地的晚古生代地层中,即现代版图中比较靠南方的大陆上。植 物没有腿,也不会游泳,如何漂洋过海的? 为解释这些现象,魏格纳之前的古生物学家曾提出“陆桥说”,他们设想在这些大陆之间的大洋中,一度有狭长的陆 地或一系列岛屿把遥远的大陆连接起来,植物与动物通过陆桥远涉千万里,到达另外的大陆;后来这些陆桥沉没消失了,

大陆漂移说简介

大陆漂移说简介 解释地壳运动和海陆分布﹑演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动﹐称为大陆漂移。大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。 1620年英国人f.培根提出了西半球曾经与欧洲和非洲连接的可能性。1668年法国r.p.f.普拉赛认为在大洪水以前﹐美洲与地球的其他部分不是分开的。到19世纪末﹐奥地利地质学家修斯﹐e.注意到南半球各大陆上的岩层非常一致﹐因而将它们拟合成一个单一大陆﹐称之为冈瓦纳古陆。1912年魏格纳﹐a.l.正式提出了大陆漂移学说﹐并在1915年发表的《海陆的起源》一书中作了论证。由于不能更好地解释漂移的机制问题﹐当时曾受到地球物理学家的反对。20世纪50年代中期至60年代﹐随着古地磁与地震学﹑宇航观测的发展﹐使一度沉寂的大陆漂移说获得了新生﹐并为板块构造学的发展奠定了基础。 泛大陆存在及大陆破裂﹑漂移的证据主要有﹕ ①西洋两岸的海岸线相互对应﹐特别是巴西东端的直角突出部分与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合。 ②大西洋两岸的美洲和非洲﹑欧洲在地层﹑岩石﹑构造上遥相呼应。例如北美纽芬兰一带的褶皱山系与西北欧斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系相对应﹐都属早古生代造山带﹔非洲南端和南美阿根廷南部晚古生代构造方向﹑岩石层序和所含化石相一致。 ③相邻大陆﹐特别是大西洋两岸古生物群具有亲缘关系。如巴西和南非石炭-二叠系的地层中均含一种生活在淡水或微咸水中的爬行类──中龙化石﹐而迄今为止世界上其他地区都未曾发现。又如主要生长于寒冷气候条件下的舌羊齿植物化石广泛分布于非洲﹑南美﹑印度﹑澳大利亚﹑南极洲等诸大陆的石炭-二叠系中。而这些大陆所在的气候带却不相同。 ④石炭纪-二叠纪时在南美洲﹑非洲中部和南部﹑印度﹑澳大利亚都发生过广

德国地理学家魏格迈提出的大陆漂移学说

德国地理学家魏格迈提出的大陆漂移学说 早在1620年的时候,英国的哲学家、政治家弗朗西斯·培根就在地图上观察到,南美洲东岸和非洲西岸可以很完美地衔接在一起。虽然培根喊出了著名的言语“知识就是力量”,但他不是真正的科学家,他只是将自己关于两块大陆的想法说了出来,而没有试图去寻找证据,来证实两岸曾经是相连的。在培根之前的人们没有想到这一点是有情可原的,因为哥伦布在1492年才发现了美洲,当时的地图错误百出,只是到了培根的时代,大西洋两岸的海岸线才绘制得像模像样。但是培根之后将近300年的时间里,竟然没有一个科学家认真思考过,为什么大洋两岸的陆地竟可以严丝合缝地拼在一起。许多人也许在心里有过疑问,但是却都没有去行动。最终,历史将荣誉授予了一位德国人。 1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳,躺在病床上。百无聊赖中,他的目光落在墙上的一幅世界地图上,他意外地发现,大西洋两岸的轮廓竟是如此相对应,特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。自此往南,巴西海岸每一个突出部分,恰好对应非洲西岸同样形状的海湾;相反,巴西海岸每一个海湾,在非洲西岸就有一个突出部分与之对应。这难道是偶然的巧合?这位青年学家的脑海里突然掠过这样一个念头:非洲大陆与南美洲大陆是不是曾经贴合在一起,也就是说,从前它们之间没有大西洋,到后来才破裂、漂移而分开的? 第二年,魏格纳开始搜集资料,验证自己的设想。他首先追踪了大西洋两岸的山系和地层,结果令人振奋:北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应,暗示了北美洲与欧洲以前曾经“亲密接触”;美国阿巴拉契亚山的褶皱带,其东北端没入大西洋,延至对岸,在英国西部和中欧一带复又出现;非洲西部的古老岩石分布区(老于20亿年)可以与巴西的古老岩石区相衔接,而且二者之间的岩石结构、构造也彼此吻合;与非洲南端的开普勒山脉的地层相对应的,是南美的阿根廷首都布宜诺斯艾利斯附近的山脉中的岩石。 对此,魏格纳作了一个很浅显的比喻。他说,如果两片撕碎了的报纸按其参差的毛边可以拼接起来,且其上的印刷文字也可以相互连接,我们就不得不承认,这两片破报纸是由完整的一张撕开得来的。除了大西洋两岸的证据,魏格纳甚至在非洲和印度、澳大利亚等大陆之间,也发现有地层构造之间的联系,而这种联系都限于中生代之前即2.5亿年以前的地层和构造。看来,报纸的版面规模巨大。 沉浸在喜悦中的魏格纳又考察了岩石中的化石。在他之前,古生物学家就已发现,在目前远隔重洋的一些大陆之间,古生物面貌有着密切的亲缘关系。例如,中龙是一种小型爬行动物,生活在远古时期的陆地淡水中,它既可以在巴西石炭纪到二叠纪形成的地层中找到,也出现在南非的石炭纪、二叠纪的同类地层中。而迄今为止,世界上其它大陆上,都未曾找到过这种动物化石。淡水生活的中龙,是如何游过由咸水组成的大西洋的? 更有趣的是,有一种园庭蜗牛,既发现于德国和英国等地,也分布于大西洋对岸的北美洲。蜗牛素以步履缓慢著称,居然有本事跨过大西洋的千重波澜,从一岸传播到另一岸?当时没有人类发明的飞机和舰艇,甚至连鸟类还没有在地球上出现,蜗牛是怎么过去的? 再来看一看植物化石——舌羊齿,这是一种古代的蕨类植物,广布于澳大利亚、印度、南美、非洲等地的晚古生代地层中,即现代版图中比较靠南方的大陆上。植物没有腿,也不会游泳,如何漂洋过海的? 为解释这些现象,魏格纳之前的古生物学家曾提出“陆桥说”,他们设想在这些大陆之间的大洋中,一度有狭长的陆地或一系列岛屿把遥远的大陆连接起来,植物与动物通过陆桥远涉千万里,到达另外的大陆;后来这些陆桥沉没消失了,各大陆被大洋完全分隔开来。这种观点被称为“固定论”,即大陆与海洋是固定不动的。而魏格纳的解释则是“活动论”的,各大陆之间古生物面貌的相似性,并不是因为它们之间曾有什么陆桥相连,而是由于这些大陆本来就

大陆漂移_科学假说分析

对大陆漂移学说的分析 大陆漂移:是解释地壳运动和海陆分布﹑演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动。大陆漂移说的首次提出者是德国地球物理学家和气象学家魏格纳。 一、基本内容(构成和特征): 魏格纳的大陆漂移说的主要内容 1.假设地球内部是玄武岩质,而地表则是花岗岩质,而大陆就像冰山浮在海面一样,浮在融熔状的玄武岩上。大陆因为潮汐的推动而移动分离。 2.地球上所有的大陆在中生代以前(1.8亿年)曾经是统一的超级大陆,称为联合古陆或泛大陆(Pangaea),中生代以来,泛大陆分裂,各个小型大陆块逐渐漂移(白垩纪末大陆位置图)到现在所处的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。由于古老大陆是整体一大块,所以不存在大西洋、印度洋,而只有围绕泛大陆的广阔海洋——泛大洋(古太平洋)。此后在漫漫地质历史长河中逐渐萎缩,成为现今模样。 3.远古时代的地球只有一块“泛古陆”或称盘古大陆的庞大陆地,被称为“泛大洋”的水域包围,大约于2亿年以前“泛大陆”开始破裂,到距今约二、三百万年以前,漂移的大陆形成现在的七大洲和五大洋的基本地貌。 4.在大约3亿年前(石炭纪末期),全球只有一块巨大的大陆:南美洲与非洲大陆相连,大洋洲和南极洲也附着在这块大陆上,印度半岛则恰好位于非洲和大洋洲之间。在大约一亿五千万年(侏罗纪),由于地球自转的离心力和日月潮汐力的作用,这块大陆开始分裂,各大陆向西或向赤道移动。南美洲和非洲在大约一亿年前(白垩纪)才开始分裂,从而逐步形成大西洋。格林兰和挪威直至到第四纪(一百万年前)还连在一起。在原始大陆分裂漂移的过程中,由于各大陆相互挤压,便在大陆内部或边缘形成了高大的山西系。 魏格纳理论改造的主要内容:覆盖在地球表面的巨大板块在运动着,其中有的板块会带动大陆或部分大陆和海底一道运动。 二、大陆漂移说的形成过程 1.1569 年荷兰地理学家、地图学家基哈德斯墨卡托( G Mercator, I512- 1594) 在地理大发现基础上, 发明了墨卡托投影法, 绘制了第一张世界地图后, 大西洋两岸海岸线形状的互相吻合就引起了人们的注意。 2.1620年,英国哲学家弗兰西斯·培根( Francis Bacon, 1561- 1626)根据大西洋两岸的相似形,提出南美洲大陆和非洲大陆是后期分离的。 3.18 世纪法国博物学家布丰( Georges- LouisdeBuf fon, 1707- 1788) 根据北美和欧亚大陆动物群的相似性, 推测这两个大陆早先一定是相连的, 他将物种组合成动物区系( Faunas) ,并揭示出一些生物地理分布的规律, 他也是第一个对地质史划分时期的人; 4.19 世纪法国科学家斯尼德- 佩利格里尼( A Snider- Penigrini) 根据大西洋两边大陆的生物和古生物亲缘关系, 推测大西洋是因大陆漂移而形成的 5.1880年,惠兹坦因认为大陆因太阳对地球的潮汐引力而向西移。 6.1889 年美国地球物理学家达顿( C E Dut ton,1841- 1912) 创立了地壳均衡说, 到了20 世纪初, 地壳均衡说已成为不少入进行深入研究的学说, 并多方计算测定均衡面深度。魏格纳关于大陆漂移的思想, 无疑受其影响, 因为他已经认识到海洋与大陆是根本不同的, 地壳均衡说的产生就成为大陆漂移说的理论基础。 7.魏格纳最初是怎样提出大陆漂移的设想? 他的这一假说的酝酿过程是怎样的呢? 让我们

从南极洲的位置看大陆漂移学说

从南极洲的位置看大陆漂移学说 本学期,我们小组研究了大陆漂移学说,那么究竟什么是大陆漂移学说呢? 简单地说,解释地壳运动和海陆分布﹑演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动﹐称为大陆漂移。大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。 大陆漂移学说最先在1620年由英国人法兰西斯·培根提出的西半球曾经与欧洲和非洲连接的可能性。1668年法国R.P.F.普拉赛认为在大洪水以前﹐美洲与地球的其他部分不是分开的。到19世纪末﹐奥地利地质学家修斯﹐E.注意到南半球各大陆上的岩层非常一致﹐因而将它们拟合成一个单一大陆﹐称之为冈瓦纳古陆。1912年阿尔弗雷德·魏格纳正式提出了大陆漂移学说﹐并在1915年发表的《海陆的起源》一书中作了论证。由于不能更好地解释漂移的机制问题﹐当时曾受到地球物理学家的反对。20世纪50年代中期至60年代﹐随着古地磁与地震学﹑宇航观测的发展﹐使一度沉寂的大陆漂移说获得了新生﹐并为板块构造学的发展奠定了基础 大陆漂移学说的证据有哪些呢? ①西洋两岸的海岸线相互对应﹐特别是巴西东端的直角突出部分与非洲西岸呈直角凹 进的几内亚湾非常吻合。 ②大西洋两岸的美洲和非洲﹑欧洲在地层﹑岩石﹑构造上遥相呼应。例如北美纽芬兰一 带的褶皱山系与西北欧斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系相对应﹐都属早古生代造山带﹔非洲南端和南美阿根廷南部晚古生代构造方向﹑岩石层序和所含化石相一致。 ③相邻大陆﹐特别是大西洋两岸古生物群具有亲缘关系。如巴西和南非石炭-二叠系的 地层中均含一种生活在淡水或微咸水中的爬行类──中龙化石﹐而迄今为止世界上其他地区都未曾发现。又如主要生长于寒冷气候条件下的舌羊齿植物化石广泛分布于非洲﹑南美﹑印度﹑澳大利亚﹑南极洲等诸大陆的石炭-二叠系中。而这些大陆所在的气候带却不相同。 ④石炭纪-二叠纪时在南美洲﹑非洲中部和南部﹑印度﹑澳大利亚都发生过广泛的冰 川作用。这些地区除南美洲和南极洲外﹐目前都处于热带或温带地区。与此同时﹐在北半球除印度以外的广大地区并未找到确切的晚古生代冰川遗迹﹐相反却见到许多暖热气候的生物化石。这表明上列出现古冰川的诸大陆在当时曾相连接﹐为一个统一的大陆。 ⑤现代科学的发展为大陆漂移提供更直接的证据﹕精确的大地测量的数据证实大陆仍 在缓慢地持续水平运动﹔古地磁的资料表明许多大陆块现在所处的位置并不代表它初始位置﹐而是经过了或长或短的运移。 大陆漂移学说的发展历程: 1910年有人第一次提出了这种疑问:位于大西洋两岸的南美大陆和非洲大陆的海岸线,为何如此相似?这个人就是德国地球物理学家、气象学家阿尔弗莱德·魏格纳,这个念头成为他提出“大陆漂移说”的契机。 海洋阻隔的两岸具有相似海岸线的现象,很早以前就有人注意到了,魏格纳对这一事实从地质学、古生物学、气候学等角度进行了科学的推敲。他提出,根据造山带等的地质构造,以及不能越过大洋的羊齿类植物、蜗牛等小动物,在3亿年前的冰川时期曾广泛分布于南美大陆和非洲大陆,他得出结论:大约3亿年前,我们今天所知的南北美洲大陆、非洲大陆、

初中地理知识点:大陆漂移说

初中地理知识点:大陆漂移说 一、选择题 1.魏格纳提出的“大陆漂移学说”说明了 A.人类可以随意改变海陆的分布B.海陆是固定不变的 C.海陆是在不断运动和变化的D.以上说法都不对 2.哪位科学家观察世界地图之后引发了思考并提出“大陆漂移学说” A.魏格纳B.哥白尼C.哥伦布D.麦哲伦 读下图,完成3~4题。 3.德国科学家魏格纳提出了大陆漂移假说,图中是不同时期大陆分布示意图,按时间排序正确的是 A.①②③④B.③④①②C.③④②①D.①③②④4.台湾海峡海底有古森林遗迹,产生这种现象的原因是 A.海水运动B.地壳运动C.气候变暖D.人类活动5.下列事实中,可以作为大陆漂移说证据的是 ①南极大陆有丰富的煤炭资源,源于曾经在较低纬度地区,有茂密的森林; ②荷兰国土的20%是人工填海造出来的; ③南美洲大陆凸出的部分与非洲大陆凹进的部分几乎是吻合的; ④温室效应导致海平面上升。 A.①③B.①②C.②④D.③④ 6.下列事实中,可以作为大陆漂移说证据的是: A.陆地主要分布在北半球B.大西洋两岸古老地层的相似性 C.世界陆地轮廓都比较破碎D.我国东部海域发现古河道的遗迹 7.下列表示的是现代大陆的分布状况 A.B.C.D. 8.按时期先后,大陆漂移的正确顺序是

A.①②③B.③②①C.②①③D.①③② 9.下列事实中,可以作为大陆漂移学说证据的是 A.陆地主要分布在北半球B.世界陆地边缘都比较破碎 C.大西洋两岸古老地层具有相似性D.我国东部海域发现古河流的遗迹10.下列各项,可以作为大陆漂移说证据的是 ①世界一些地方的大陆轮廓的凹凸十分吻合②非洲和南美洲生活着不会飞的同种海牛和鸵鸟 ③喜马拉雅山原是一片汪洋大海④地球上七分海洋三分陆地 A.①③④B.②③④C.①②④D.①②③ 11.观察下图,依据大陆漂移说分析现在的大西洋 A.最终将消失B.没有变化C.不断扩张D.不断缩小 二、解答题 12.读“东、西半球图”和“亚洲与欧洲、非洲的分界线图”,完成下列问题。 (1)图1中,从东西半球看,甲半球是______半球。 (2)读图1,赤道穿过了哪两个大洲的大陆?______和______。(填名称) (3)德国科学家魏格纳从_______洋的两岸轮廓相似而得到启示,创立了大陆漂移说。(4)大陆与它周围的岛屿合起来成为大洲,世界面积最大的岛屿——格陵兰岛,它位于图中的______大洲。(填序号) (5)读图2,亚欧两大洲的分界线依次为 a.乌拉尔山 b.乌拉尔河 d.里海 c.______e.黑海f._______。

魏格纳等给我们的启示_纪念大陆漂移学说发表一百周年

【中国论坛】China Forum 作者简介: 今年是德国气象地质学家、地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Lothar W e g e n e r,1880-1930)发表大陆漂移学说一百周年。大陆漂移学说的提出,开启了20世纪地球科学革命的序幕。 60年代初,美国海洋地质学家H.H.赫斯(Harry Hammond Hess,1906-1969)和海洋物理学家R.S.迪茨(R o b e r t S. D i e t z,1914-1995)在古地磁学研究的基础上分别独立提出了海底扩张说。一年后,英国剑桥大学的研究生弗雷德里克·瓦因(Frederick Vine,1939-)和他的导师海洋地质学和地球物理学家马修斯(Drummond Hoyle Matthews,1931-1997)通过海底磁异常条带的研究,对海底扩张说作了进一步论证,为大陆漂移学说提供了有力的支持。1965年加拿大地球物理学家威尔逊(John Tuzo Wilson,1908-1993)提出大洋盆地从生成到消亡的 演化循环,建立转换断层概念,即威尔逊旋回(Wilson cycle),并最早使用“板块”一词。1967-1968年美国地球物理学家摩根(William Jason Morgan,1935-)、英国地球物理学家丹·麦肯齐(Dan McKenzie,1942-)和R.L.帕克(Robert Ladislav P a r k e r,1942-)以及法国人勒·皮雄(X a v i e r L e Pichon,1937-)等联合发表了数篇论文,将转换断层概念外延到球面上,论述了板块运动,确立了板块构造学综合模型。人们把大陆漂移说、海底扩张说和板块构造说称为全球大地构造理论发展的三部曲。1968-1983年得到了格洛玛·挑战者号(Glomar Challenger)钻探船等深海钻探成果的验证。 由魏格纳创立并经过后人完善的近代地球科学理论取得的革命性进展,改变了整个地球科学的面貌,给地质构造学、地球动力学、地磁学、矿床学、地震学、海洋地质学等……几乎所有地球科学 路甬祥,中国科学院原院长,中国科学院院士,中国工程院院士。 魏格纳等给我们的启示 ——纪念大陆漂移学说发表一百周年 路甬祥 阿尔弗雷德.魏格纳Alfred Lothar Wegener 1880-1930

1.大陆漂移学说

大陆漂移学说 大陆漂移假说是解释地壳运动和海陆分布、演变的学说。大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动,称大陆漂移。大陆漂移说认为,地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块,称之为泛大陆或联合古陆,中生代开始分裂并漂移,逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上,由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离,而向西、向赤道作大规模水平漂移,并且向附近移动的活动。 基本简介 大陆漂移学说最初由奥特利乌斯(Abraham Ortelius)在1596年提出,后来德国科学家阿尔弗雷德·魏格纳在1912年加以阐述,中文中“大陆漂移说”、“大陆漂移假说”均指同一概念。 盆地间的大规模水平运动﹐称为大陆漂移。大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。 发展历程 提出学说 大陆漂移说是阿尔弗雷德·魏格纳(1880—1930)在1912年一篇重要的学术论文中提出来的,并且在几年后(1915)出版的一部专著中加以发展和完善。他先请教了柯彭教授,教授肯定了他的想法。人们几乎立刻就意识到了这个假说潜在的革命性质,因为它要求对地理学的全部基础进行重新修订。20世纪20-30年代间,地理学家对大陆运动的观念进行了广泛的讨论,结果,反对意见几乎是同声一片。因此,魏格纳提出的地球漂移说长期以来处于我所说的理论革命阶段,直到50年代中期,不断发现的新证据才越来越对大陆可能运动的假说有利。但直到本世纪(20世纪)60年代,一场地球科学革命才真正发生。 历史分析 主要特点 这场革命的一个最突出的特点就是,处在学科工作中的地理学家普遍意识到他们正在经历一场地球科学革命。许多科学家撰写文章或专论都强调了考察大陆和地球的思维方式所发生变化的革命性质;他们写出了标题醒目的著作,如《地球科学中的革命:从大陆漂移说到

自然辩证法与大陆漂移学说及其发展进程

自然辩证法与大陆漂移学说及其发展进程在准备此文之前,“自然辩证法”这个名词对我来说是完全陌生的。虽然上着XX老师的课,但在课堂上我基本听不懂他在讲什么,或者说,他事实上什么也没讲,我自然也没学到什么有用的东西。但是,这并不妨碍我接下来的写作。 稍微百度了一下,我知道“自然辩证法”这个高大上名词另一个名字叫“科学技术哲学”。他的研究内容包括两个方面:一是自然观——对自然界辩证法的研究;二是自然科学观——对自然科学辩证法的研究。我自己是从事地球科学方面的研究工作的,故而我选择以自然辩证法的观点来研究地学非常重要的假说——大陆漂移学说的发展进程及其影响作为我的研究对象。 与千千万万林林总总的假说一样,大陆漂移学说经历了漫长的发展阶段。1910年,德国气象学家魏格纳根据大西洋两岸非常相似的大陆轮廓、地层分布和化石证据,开始了大陆漂移说的雏形。而后的古冰川证据、蒸发岩等古气候标志,也证明了大陆的确有过飘移。在大量证据和严密分析的基础上,魏格纳1912年正式提出了大陆漂移学说。由于该假说有可能撼动地球科学的理论基石,未能得到充分的检验;再者魏格纳在不属于自己的研究领域发表的观点的科学性与真理性存疑;另外,魏格纳在大陆飘移的动力学机制方面,未能说服广大的地质学家,种种原因,该假说最初并未得到广泛的认同。直到上世纪五六十年代,赫斯的海底扩张学说认为大洋中脊处的地幔对流使老的洋壳不断向外推移造成海底扩张,以及后来板块构造理论认为岩石圈是由一系列板块边界所围成的构造单元拼接而成,大陆漂移学说得到了不断地充实和发展,也得到广泛的认可,对地学的研究形成长足而深远的影响。而到板块构造理论提出的那一天,魏格纳已去世38年。 从大陆漂移学说的发展简史来看,我可以得到许多启示。从认识论的角度看,科学理论的提出,要不断地经历实践——认识——再实践——再认识,循环往复的过程中,深化对某一现象的认识,科学理论才能不断地完善和发展。从运动观和时空观的角度来说,沧海桑田是确确实实发生过、目前也正发生的事,事物都在发生着变化,运动是绝对的。从方法论的角度来看,科学的理论需要科学的研究方法;研究方法与手段的进步,也会带动理论的发展。从规律观的角度来说,规律是客观的,也是相对的。只有敢于打破陈规、勇于标新立异的人,才可能在

魏格纳与大陆漂移说的故事

魏格纳与大陆漂移说的故事 一天,德国气象学家魏格纳躺在病床上看书,看的时间长了,他放下书本,想活动一下身子再看,同时让眼睛也休息一下。他尽力把自己的视线推得远一些,看看窗外..这时,他的目光落在了贴在墙上的一幅世界地图上。 他很有兴趣地看着那奇形怪状的陆地地形,看着那曲曲折折的海岸线,那海洋,那岛屿。看着看着,他发现:大西洋西岸的巴西东端呈直角的凸出部分,与东岸非洲几内亚湾的凹进去的部分,一边像是多了一块,一边像是少了一块,正好能合拢起来,再进一步对照,巴西海岸几乎都有凹进去的部分相对应。魏格纳想:“看起来就像用手掰开的面包片一样,难道大西洋两岸的大陆原来是一整块,后来才分开的吗?会不会是巧合呢?”一个个问题在他脑海中跳跃着,这个偶然的发现,使他感到十分兴奋。 “如果我的推测是正确的话,我一定要用事实来证明它!”魏格纳又冷静地思考起来:“假如现在被大西洋隔开的大陆原来是一整块的话,那么,形成大陆的地层、山脉等地理特征也应该是相近的,隔在两岸的动物、植物也应有一定的亲缘关系,它们曾有过相同的生存环境..”病好之后,魏格纳走遍了大西洋两岸,进行实地考察。在考察中他发现:有一种蜗牛既生活在欧洲大陆,也生活在北美洲的大西洋沿岸。可以想象,蜗牛不可能远涉重洋,也没人听说过曾经有人“引进”过这种野生的蜗牛。 他还对同样出现在巴西和南非地层中的龙化石进行比较研究,认为,这种爬行小动物也不可能跨越大海,最重要的是,这种龙在其他地区的地层中并没有被发现过..根据生物学家达尔文的物种进化原理,相同的生物不可能在相隔很远的两个地区分别独立地形成,它们必定起源于同一个地区。种种迹象表明,两岸的大陆原来是连在一起的整块! 于是,1914年,魏格纳创立了一个崭新的学说——大陆漂移说。他指出:现在的美洲与欧洲、亚洲、非洲,澳大利亚与南极洲,本来是连在一起的。 大约两亿年前,由于地壳的运动,大陆慢慢分裂,开始缓馒地漂移,渐渐成了现在的样子。并且,现在还在慢慢地漂移着,他认为:印度次大陆是从南极洲漂移过来的,与正在向东漂移的亚洲相撞,而突起的“世界屋脊”喜马拉雅山就是这样形成的。这种运动至今还在悄悄地进行着,喜马拉雅山至今也没停止向北拥挤。对资料的分析研究证明,1300多年以来,西藏与印度之间缩短了大概60米。而澳大利亚也正在向北漂移。 “整个人类居住的陆地,就像巨大无比的航船,在非常缓慢地漂流,移动。世界千百万年后的面目,真不知道会变成什么样子呢!”

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