巨型拼图,洋中脊,板块构造

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许多世纪以来，人们一直以为地球是个既成品，稳定而且不变。然而这个看法是完全错误的。早在年，荷兰地图制作家亚伯拉罕·奥特利乌斯（AbrahamOrtelius）就考虑到，非洲和欧洲的海岸也许可以和大西洋彼岸的美洲严丝合缝地拼接在一起，并指出它们可能曾经在某一个时期是相连的。在接下来的几个世纪，支持这一观点的证据不断积累。人们发现非洲和美洲的煤炭沉积以及其他地质特征很相像，而且已绝灭的爬行动物中龙（Mesosaurus）的化石在非洲南部的西海岸和南美的东海岸都有发现。年，德国科学家艾尔弗雷德·魏格纳（AlfredWegener）把所有证据加以整理，提出了大陆漂移学说。他指出，过去曾经有一个超级大陆，他将其命名为联合古陆（Pangaea），在远古时，这块大陆分裂开来，各个陆块漂离到今天所在的位置。起初他的观点受到了质疑，因为当时没有已知的构造理论能够解释大陆漂移的发生。直到20世纪60年代晚期找到了解决方法以后，他的理论才真正为人们所接受。第二次世界大战以后，声波定位的利用使海底调查发生了彻底改变。精确绘制洋盆地图成为可能。人们发现，和过去想象的单调平原大不相同，海底有巨大的山脉、独立的海峰和深凹的沟渠。正是在绘制一座令人不可思议地绵延所有大洋盆地的巨大海中山脉的过程中，了解大陆漂移的关键才浮现出来。这条连续的洋中脊（mid-oceanridge）是目前地球上最大的地质特征，但是我们得以窥见的，只有这个海底山脉破水而出的几处峰顶，产生了诸如亚速尔群岛（theAzores）和冰岛等大西洋岛屿。当地质学家开始调查洋中脊在大西洋延伸的部分（即大西洋中脊theMid-AtlanticRidge）时，他们发现了海底扩张的证据，魏格纳的大陆漂移理论因而得到了支持。靠近洋脊中央的岩石比离开较远的要年轻。而且地质学家发现，越往远离洋中脊的地方观察，覆盖的沉积物就越多，说明下面的岩石年代较为久远。当人们检验了岩石的磁性以后，最后一项证据便浮出水面。在地质年代中，每隔一段时间，地球的两极便会倒转，因而磁北极会转移到南极。火山熔岩中的磁性粒子会随之自行调整方向。地质学家发现，在大西洋中脊的岩石中，有一系列平行的条带或条纹，每一条即显示地球两极的一次转换。这些条带沿着洋中脊的延伸方向排列。他们还发现，分布在洋中脊两边的条带成镜像对称。因此，这正是大陆漂移的证据；于是，魏格纳的理论便为人们所接受。现今一般认为，地球的表面可以划分为13个主要的板块和一些较小的板块，它们全都漂浮在部分熔融的地幔（mantle）层之上。有些板块承载着大陆，有些上面则只有海洋。那些承载大陆的板块，正是造成大陆漂移的原因。大陆移动的速度和板块离合的速度相同——在大西洋是每年2厘米（0.75英寸），在东太平洋是每年18厘米（7英寸）。一般认为，是下面地幔内液态熔岩的流动造成了板块移动。当岩流上升时，熔岩便在洋中脊所在的位置冲破地壳；下降时，板块便依其性质分离或合并。50～千米（30～60英里）厚的板块，是由地球表面的地壳和部分上层地幔所组成的，两者都是岩石。地壳的性质不一。大陆地壳，或称陆地，比较厚（30～60千米/18又二分之一～25英里深），但其密度比大洋地壳（只有6千米/3又四分之三英里深）小。这种密度上的差别，即使海洋本身形成的原因。大洋地壳尽管厚度比较薄，但密度较高，在地幔的液态熔岩中漂浮的位置比密度较小的大陆地壳低。而水由于地心引力而向低处流，因此就形成了海洋。由于海底沿洋中脊伸展，除非某处的物质被迫回流到地幔中，否则地球会一直扩大。当海洋板块与大陆板块碰撞时，较重的海洋板块会向下移动。在这个位置上——即所谓的俯冲带（subductionzone）——便会形成深海海沟，沿着大陆边缘也会发生一连串的火山活动。东太平洋就是最佳例证。扩张中的东太平洋隆起（theEastPacificRise，是一条洋中脊），不断地把纳斯卡版块（NazcaPlate）向南美洲推移。这个海洋板块被推挤到较轻的南美板块之下，引起了许多地震。南美洲的大陆地壳在压力下褶曲，形成了安第斯山脉（Andes），而当纳斯卡板块内密度较低的物质一熔化，就会上升，成为火山喷发出来。但是当两个大陆板块相碰撞时，由于两者较轻，便都不会沉回地幔当中。当陆块互相推挤时，形成了巨大的压力，岩石便在重压之下扭曲变形，大型的山脉也被挤压隆起。例如，亚洲板块和向北移动的印度次大陆碰撞的结果，便形成了喜马拉雅山脉。

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