滄海桑田的秘密

你聽說過滄海桑田的故事嗎？滄海桑田原指陸地可以變成海洋，海洋也可以變成陸地，比喻世事變化很大。我們可以在喜馬拉雅山上發現海洋生物的化石，也可以在海底發現人類活動的遺跡。為什么會存在滄海桑田的現象呢？解釋這一現象的科學依據又是什么呢？究其根本，就是我們今天要講到的板塊構造學理論。

一切要從1910年的一天說起。當時，德國的氣象學家魏格納正躺在床上養病，百無聊賴中，他被掛在墻上的世界地圖所吸引。魏格納驚奇地發現，大西洋兩岸的南美洲與非洲的輪廓竟然吻合。這難道是巧合嗎？一個大膽的想法在這位青年學者的腦海里萌生出來：南美洲大陸與非洲大陸以前會不會是一個完整的大陸，中間并不存在大西洋，后來因為某些原因，大陸一分為二形成了如今的海陸分布狀態？帶著這些疑問，魏格納在第二年便踏上了尋找證據的旅程。

他考察后驚奇地發現：大西洋兩側海岸線上山脈的褶皺是一致的，而位于不同板塊的非洲西部和南美洲東部的古老巖石區，其巖石結構和構造也彼此吻合;非洲南端開普勒山脈的地層與南美洲阿根廷首都布宜諾斯艾利斯附近山脈的巖石也是相對應的……這些發現使魏格納更加堅定了自己的想法。

此前，就有古生物學家發現在遠隔重洋的一些大陸之間，古生物面貌有著密切的親緣關系。例如：中龍是一種小型爬行動物，生活在遠古時期的陸地淡水中，它既可以在巴西石炭紀到二疊紀形成的地層中找到，也可以在南非的石炭紀到二疊紀的同類地層中發現。而迄今為止，世界上其他大陸上都未曾發現這種動物化石。那么問題來了：生活在淡水里的中龍，是如何游過大西洋的？更有趣的是，魏格納發現一種生活在歐洲的蝸牛，在大洋彼岸的北美洲也有它們的蹤跡。行動緩慢的蝸牛是怎么遠渡重洋出現在大洋彼岸的呢？

為了解釋這些現象，曾有古生物學家提出“陸橋說”，也就是在這些大陸之間的大洋中，曾經有狹長的陸地或一系列島嶼把遙遠的大陸連接起來，生物通過陸橋到達其他大陸，后來這些陸橋沉沒消失了，各大陸被大洋完全分隔開來。這種觀點被稱為“固定論”，即大陸與海洋是固定不動的。這與魏格納的假設剛好相反，魏格納堅信各大陸之間古生物面貌的相似性，并不是因為它們之間曾有什么陸橋相連，而是由于這些大陸本來就是連在一起的，到后來才分裂漂移，各奔東西。于是在1912年，魏格納發表了一篇重要的學術論文，里面提出了“大陸漂移說”。隨后他又在1915年出版專著《大陸與大洋的起源》，對大陸漂移說加以發展和完善。該學說指出：地球上所有大陸在中生代以前是一整個巨大的陸塊，被稱為泛大陸或聯合古陸，后來由于受到外力作用才不斷分離、漂移，直到形成現在的海陸分布狀態。但由于當時的科技水平和認知水平有限，大陸漂移說也未能正確說明大陸漂移的動力機制，未能提供大陸拼合的最佳方案。而且，大陸漂移說所代表的“活動論”與傳統主流思想的“固定論”完全相反，因此魏格納這一石破天驚的觀點立刻震撼了當時的科學界。當時的主流學者認為魏格納作為一個氣象學家，提出這樣一個具有革命性的地質學假說很難讓人信服，并且拒絕讓他參加相關的學術會議。雖然一開始魏格納處于孤軍奮戰的狀態，但他的觀點也被一些學者所接受。就這樣，魏格納和他的大陸漂移說引發了一場科學家之間的熱烈討論。

到了20世紀60年代初，美國科學家赫斯提出了“海底擴張說”，并從古地磁學、地球年代學、地球物理學和海洋地質學等領域獲得了一系列證據作為支持。1968年，來自劍橋大學和普林斯頓大學的多位科研人員在大陸漂移說和海底擴張說的基礎上，通過對大量資料綜合分析，聯合提出了“板塊構造說”。因此，有人把大陸漂移說、海底擴張說和板塊構造說稱為“全球大地構造理論發展的三部曲”。