第一篇第二章 大陆漂移

1、第二章第二章 大陆漂移大陆漂移说说一、魏格纳的大陆漂移说一、魏格纳的大陆漂移说1.背景：大陆漂移说可以追溯到十七世纪。背景：大陆漂移说可以追溯到十七世纪。美国哲学家弗兰西斯美国哲学家弗兰西斯培根（培根（Bacon,1620年）：非洲和秘年）：非洲和秘鲁西海岸之间有一种大致的吻合。鲁西海岸之间有一种大致的吻合。法国施奈德（法国施奈德（A.Snider,1858）：）：地球形成及其奥秘地球形成及其奥秘首次把大西洋两岸大陆拼合起来，并利用欧、美两洲古首次把大西洋两岸大陆拼合起来，并利用欧、美两洲古生代煤层中的化石论证之。生代煤层中的化石论证之。美国泰勒（美国泰勒（F.B.Taylor.1910）：在

2、）：在1910年发表了长篇论文，年发表了长篇论文，首次提出了一个具有内在逻辑性的、连贯一致的假说，首次提出了一个具有内在逻辑性的、连贯一致的假说，该假说包含了我们今天所理解的大陆漂移说的某种成份。该假说包含了我们今天所理解的大陆漂移说的某种成份。2.Wegener：大陆漂移说：大陆漂移说 1912年年大陆的起源大陆的起源关于地表巨型特征大陆与关于地表巨型特征大陆与海洋的基于地球物理的新概海洋的基于地球物理的新概念念 1915年年The Origin of The Origin of Continents and OceansContinents and Oceans WegnerWegner认

3、为，大陆由较认为，大陆由较轻的刚性硅铝层组成，它漂轻的刚性硅铝层组成，它漂浮在较重的粘性硅镁质洋底浮在较重的粘性硅镁质洋底之上。距今之上。距今150150百万年前，地百万年前，地球表面只有一个统一大陆球表面只有一个统一大陆（泛大陆）和一个围绕大陆（泛大陆）和一个围绕大陆的统一海洋（泛大洋）。之的统一海洋（泛大洋）。之后到侏罗纪时，泛大陆开始后到侏罗纪时，泛大陆开始分裂和漂移，最后转变为现分裂和漂移，最后转变为现今的海陆分布态势。大西洋、今的海陆分布态势。大西洋、印度洋都是在大陆分裂漂移印度洋都是在大陆分裂漂移过程中形成的，太平洋则是过程中形成的，太平洋则是泛大洋的残余。泛大洋的残余。 魏魏格纳

4、（格纳（Wegener,Alfred Lothar 18801930）：）： 德国气象学家、地球物理学家，德国气象学家、地球物理学家，18801880年年1111月月1 1日生于柏林，终身献身于科学事业，日生于柏林，终身献身于科学事业，19301930年年1111月在格陵兰考察冰原时不幸遇难。月在格陵兰考察冰原时不幸遇难。二、魏格纳提出大陆漂移假说的主要根据有二、魏格纳提出大陆漂移假说的主要根据有：1.大西洋两侧陆块拼合的吻合性大西洋两侧陆块拼合的吻合性 2.地质依据：地质依据： 大西洋两岸陆块古山大西洋两岸陆块古山系的相关性：系的相关性： 有一条非常重大的古有一条非常重大的古山系，被称为加里

5、东山脉。山系，被称为加里东山脉。如今在大西洋东岸的挪威如今在大西洋东岸的挪威看到的是山系的西段，这看到的是山系的西段，这条山系通过爱尔兰以后似条山系通过爱尔兰以后似乎淹没在大西洋下。可是乎淹没在大西洋下。可是在加拿大的纽芬兰则有一在加拿大的纽芬兰则有一个古山系仿佛从大西洋里个古山系仿佛从大西洋里爬上来，它和欧洲的加里爬上来，它和欧洲的加里东山脉有许多相同之处。东山脉有许多相同之处。这个在北美出现的山系被这个在北美出现的山系被称之为老阿巴拉契亚山脉。称之为老阿巴拉契亚山脉。魏格纳认为北美的阿巴拉魏格纳认为北美的阿巴拉契亚山脉曾一度和欧洲的契亚山脉曾一度和欧洲的加里东山脉相连。如果把加里东山脉相连

6、。如果把大陆拼合在一起，就形成大陆拼合在一起，就形成一条连续的山系。一条连续的山系。3.3.古生物学依据：古生物学依据： 南美和非洲都能见到的具有类似蝾螈的骨骼构造的淡水爬行南美和非洲都能见到的具有类似蝾螈的骨骼构造的淡水爬行动物中龙动物中龙（Mesosaurus）：）：水龙水龙兽兽犬犬 颔颔 兽兽迷齿两栖类迷齿两栖类南极洲三叠系中有许多陆生爬行动南极洲三叠系中有许多陆生爬行动物的化石在其它大陆上同样存在物的化石在其它大陆上同样存在 二叠纪舌羊齿植物群（一个独特的植物组合）的种子二叠纪舌羊齿植物群（一个独特的植物组合）的种子蕨化石，广布于澳大利亚、印度、南美、非洲大陆蕨化石，广布于澳大利亚、印

7、度、南美、非洲大陆不同大陆生物相似性的解释不同大陆生物相似性的解释在石炭二叠南半球各大陆普遍发在石炭二叠南半球各大陆普遍发生过冰川作用，冰川遗迹及冰川生过冰川作用，冰川遗迹及冰川流动方向的恢复可将南半球诸大流动方向的恢复可将南半球诸大陆拼合起来。陆拼合起来。 4.4.古气候依据古气候依据( (石炭纪二叠纪石炭纪二叠纪) )三、大陆漂移的驱动力：三、大陆漂移的驱动力：陆壳质轻漂浮于质重的洋壳之上陆壳质轻漂浮于质重的洋壳之上地球自转引起的向西漂移的力和地球自转引起的向西漂移的力和向赤道的离极力向赤道的离极力四、大陆漂移说的衰落四、大陆漂移说的衰落衰落的原因：衰落的原因：洋底硅镁层并不具备流动性和塑

8、性，因此大陆硅铝层不可洋底硅镁层并不具备流动性和塑性，因此大陆硅铝层不可能浮在硅镁层之上流动漂移；能浮在硅镁层之上流动漂移；动力机制：动力机制： 英国著名地球物理学家英国著名地球物理学家 H. Jeffresys（1924）认为离极）认为离极力和潮汐力太小，不足以推动陆块运动。力和潮汐力太小，不足以推动陆块运动。无定量依据，当时的测量精度和技术条件太差，所以引用无定量依据，当时的测量精度和技术条件太差，所以引用的大地测量数据误差太大。的大地测量数据误差太大。五、大陆漂移说的复活五、大陆漂移说的复活 1.1.古纬度的变迁古纬度的变迁 本世纪本世纪5050年代，英国学者布莱克特（年代，英国学者布莱

9、克特（M.S.P.BlackettM.S.P.Blackett）通过大）通过大量的地磁研究发现，世界不同陆块古地磁纬度于现今新处的纬度有量的地磁研究发现，世界不同陆块古地磁纬度于现今新处的纬度有很大差别，例如：很大差别，例如：英国三叠纪红色砂岩古地磁倾角英国三叠纪红色砂岩古地磁倾角3030，现今为，现今为6565。印度孟买城：目前北纬印度孟买城：目前北纬1919，新生代初玄武岩远在南半球的南纬，新生代初玄武岩远在南半球的南纬3232，印度大约在，印度大约在6 6千万年来向北漂了千万年来向北漂了6 6千公里。千公里。 2.2.古地磁的迁移古地磁的迁移 岩石中含有磁性矿物，在地球磁场的影响下，岩石

10、形成时就受岩石中含有磁性矿物，在地球磁场的影响下，岩石形成时就受到磁化，从而保存了它们形成时间和地点的地球磁场方向的古地磁到磁化，从而保存了它们形成时间和地点的地球磁场方向的古地磁记录。通过对岩石所记录的古磁场的倾向和倾角的测量，可以计算记录。通过对岩石所记录的古磁场的倾向和倾角的测量，可以计算岩石形成时地球磁极的位置。岩石形成时地球磁极的位置。 人们从各个大陆不同时代的地层里测出几千个古磁极的位置，人们从各个大陆不同时代的地层里测出几千个古磁极的位置，连接任一大陆不同时期的古磁极的线，就是那个大陆的视极移曲线。连接任一大陆不同时期的古磁极的线，就是那个大陆的视极移曲线。将各大陆视极移曲线比较

11、，调整的结果表明，在将各大陆视极移曲线比较，调整的结果表明，在2亿年前的所有大亿年前的所有大陆曾是一块共同的大陆陆曾是一块共同的大陆泛大陆。泛大陆。古地磁迁移古地磁迁移南美与非洲拼合起来后，两极的极移曲线彼此重合南美与非洲拼合起来后，两极的极移曲线彼此重合3.3.大西洋两岸拼接的大西洋两岸拼接的电子计算机处理电子计算机处理 从地图上看出，大从地图上看出，大西洋两岸海岸线弯曲形西洋两岸海岸线弯曲形状非常相似，但细究起状非常相似，但细究起来，并不十分吻合。这来，并不十分吻合。这是因为海岸线并不是真是因为海岸线并不是真正的大陆边缘，它在地正的大陆边缘，它在地质历史中随着海平面升质历史中随着海平面升降和侵蚀堆积作用发生降和侵蚀堆积作用发生过很大的变迁。过很大的变迁。1965年，年，英国科学家英国科学家Burllad借助借助计算机，按计算机，按1000米等深米等深线，将大西洋两缘完美线，将大西洋两缘完美地拚合起来，如此完美地拚合起来，如此完美的大陆拚合，只能说明的大陆拚合，只能说明它们曾经连在一起。它们曾经连在一起。E.Bullard计算机拼接图计算机拼接图4.4.前寒武纪岩石区的拼接前寒武纪岩石区的拼接 拼接上岩石同位素年龄和锡矿带的分布拼接上岩石同位素年龄和锡矿带的分