在过去十五年里当有关大陆飘移的板块构造地质学理论概念初步开始形成的时候,没有人曾经预见到这一理论竟会很快地成为人类有史以来又一项具有极其深远意义的、重大的科学发现。起初,这一理论的根本目的十分简单:只是为了说明,如果把几块大陆互相拼凑起来,那么非洲和南美洲的大西洋海岸一边,以及美国和西北非的大西洋海岸一边将像玩七巧板似地可以拼合起来。
这个奥秘一经打开,那么地球构造地质学,这一现在已经得到完全证实而不只是一种臆测的理论,将继续不断地被用来解释数百年来使地质学家们感到困惑不解的其它种种重要的地质现象:地球上的大陆、海洋盆地、山脉和岛屿是怎样形成的?造成火山和地震的原因是什么?为什么海洋生物的化石竟会发现埋藏在地球上最高的山峰顶上?
这里简单地描绘一下构造地质学:我们地球的地壳总共大约有八块大的板块,以及十二块以上较小的板块;它们都飘浮在炽热的地幔表面,像传送带似地向着四面八方移动,以每年半英寸到六英寸这样一种地质学上来说疯狂的速度行进着。每当板块裂开、撞击、或相互撕裂的时候,在那些地区将发生翻天覆地的动荡并造成地震。究竟是什么东西推动着板块,目前还没有确切地弄明白。有一些科学家认为这股力量产生于地幔内热的对流,这现象就像锅子里沸腾着的开水的流动。
当板块与板块互相碰撞时,究竟发生什么情况,这取决其背负的是海洋还是大陆。当两块背负海洋的板块相撞时,其中有一块被压沉下去,钻进了另一块板块边缘底下,于是形成了一道海沟。当岩石的地壳板向地幔内沉下去而温度升高到2000°F的时候,地壳板就融化,压力增强起来,于是极其炽热的熔岩喷射出来,形成一条海底火山。如果熔岩不断喷射出来,到了一定时间,最后将会冒出海面,形成一个“弧型岛”(东加勒比海群岛、阿留申群岛、菲律宾群岛和东印度群岛都是这类例子)。
当一块背负陆地的板块(绝大部分由花岗石组成)向某一方向漂移的时候,撞到另一块背负海洋向反方向移动的板块(由坚密的玄武岩组成),那块浮力较大的大陆板块则像一台巨型的压土机压在沉在水下的海洋板块上面,于是把数百万年以来沉积在海底的沉淀物连同那一层层地壳岩石都一古脑儿铲了起来。岩屑沿着大陆的边缘堆积起来,像推向一边、中间隆起的地毯,形成了长长的折皱山脉。同时,那块沉下去的海洋板块当它截进地幔里的时候开始融化,而且以火山的形式把熔岩喷向海面,这样在沿海山脉之外又造成了第二道山峦起伏的岛屿。
最惊天动地的是当两块大陆碰撞时所引起的变化。由于两块大陆具有相同的浮力,因此不至于会一块在上和一块在下,所以相撞时两块大陆的边缘将隆起而成无比高大、起伏不平的山峦。阿尔卑斯山脉就是这样,在1亿3千万年以前当非洲大陆猛烈地撞击欧洲大陆时形成的;过了8千万年以后,当印度大陆一头截入亚洲大陆腹部的时候,又造成了喜马拉雅山脉。因此说,地球上所有的山脉,也许连大陆本身都是由于地壳板块的碰撞所形成的,而构成它们的绝大部分物质原先都是在海底。
当板块的侧面互相擦一下,就像最近沿着加利福尼亚的圣安德烈斯断裂层所发生的情况那样,虽然说程度上略微轻一些,但它跟大陆碰撞时一样,将会造成相似的灾难性的破坏。(这种磨擦已把陆地撕裂开一条裂缝,裂缝从旧金山一直延伸到下加利福尼亚的顶端,通到大陆以外,可能最后一直会裂到阿拉斯加。)同样的移动正在使土耳其和新西兰从大陆分离开来,并且把约旦河两岸向东西方向拉开。
当板块在大海之中岔开时,伴随着产生一系列有趣的现象。被喷射出来的熔岩煮沸的海水,将还呈粘状的地壳里的矿物融化出来,然后以金属矿床的形式将它们沉淀下来分布在海底。由于海床在扩展,因此海底矿砂在海洋里流动,落进海沟里,然后通过火山的作用融化掉和埋藏在陆地上。这就是为什么大部分金属矿床都发现埋藏在深山之中或者在附近的山谷里面。这些山谷里沉积着冲刷下来的矿砂。
地球的地壳板块究竟漂移了多少年,目前尚未确切知道。根据地质学上再生的理论,5亿年前看来曾经有三块大陆,虽然而积小得多,但却相当于今天的北美洲、欧洲和亚洲的总和,分布于赤道附近;而今天所有的其余几个洲则聚集在一起,作为第四块板块而位于南半球。
以后到大约4亿年前,这些分散在各处的板块开始互相靠拢,形成整个儿一块巨大的大陆,科学家们称其为“联合古陆”。这可不是一场温良恭谦让的聚会。北美洲与非洲大陆之间强烈的撞击,产生了巍峨奇异的阿帕拉契-喀里多尼亚山脉。这支山脉从斯堪的纳维亚半岛开始一直伸展到今天美国的东部地区;其支脉:一支向东进入俄国,而另一支向西深入俄克拉荷马州。在没有经受到长年累月风侵雨蚀之前,估计阿帕拉契山脉是地球上最巍峨雄伟的山脉,峰峦插入云霄,高达9英里。此后,非洲和南方的联合大陆从南面向欧洲和北美洲挤过来,它们之间的海洋消失了,接着亚洲大陆又从东面与欧洲相撞,结果造成西伯利亚的乌拉尔山脉。
当地球上的板块处于联合古陆的那些大部分年代里,地球上的气候是如此地温暖以致连北极圈里也都长着珊瑚;同时海洋里充满了各种各样的生物,这些生物死后,它们腐败的残骸最后沉积在海底,形成占目前世界上已经知道的石油总蕴藏量的一半的石油。海洋的浅滩一直向内延伸到像明尼苏达州以及波兰这些地方。与海洋交接的地方都是大片大片的沼泽,芦苇丛生,水草茂密,羊齿植物长得其大无比,有些大的竟有45英尺高。地球上还长着有史以来最茂密的森林,这些森林和树木后来埋在地下堆积压迫以致碳化,形成地球上的煤矿。
随着陆地上植物分布的蔓延,地球历史起了一个划时代的变化。植物通过光合作用,将二氧化碳转化成陆地上大部分动物所赖以生存缺少不了的氧气。联合古陆时候的大部分年代里,绝大多数的动物是两栖动物,除了青蛙、蟾蜍和蝾螈以外,这类动物今天几乎全部已经绝迹。随着两栖动物的消亡,地球变成了一个以爬行动物为主的动物世界。从南极北极,巨大可怕的恐龙到处徘徊,脚步声震撼着大地,鱼龙威胁着大海,闹得海洋毫无宁日,而飞龙目的动物,张开着长达50英尺的两翅在天空中飞翔,其数字可能大大超过当时寥寥无几的鸟禽。我们人类还需要再过上2亿年才降世到这颗星球上。
也就是在这个时候,这块超级大陆开始裂开。第一次分裂是在2亿年前,地壳上出现了一条巨大的裂缝,这条裂缝把联合古陆分裂成南北两块,北面的一块包括北美洲、欧洲和亚洲,而南面的一块则包括其余的几个洲。
这几个洲的大陆经过了1亿4千5百万年才彻底分离开来,然后又经过了5千5百万年以上的时间,才演化成目前的状态。虽然北美洲和南美洲位处两块各不相关的板块之上,但是这两块板块都向着西北方向飘移,结果在4百万年以前通过巴拿马地峡连接起来了。欧亚大陆的板块则沿着顺时针的方向扭转了30度,然后向着东北方向移动;它的后面跟随着非洲大陆,而它却沿着逆时针方向旋转。
最后在5千5百万年以前分开的两块大陆是南极洲和澳洲。由于这两块大陆的分离,被它们阻拦住的南极冰水得以流入地球上其它的海洋,从而造成一直延续到今天的这种气候上的四季变化和冷热悬殊。
这些大陆的分离,最奇突和有趣的要数印度这块大陆了。印度大约在1亿2千万年前,从非洲、南极洲和澳洲挣扎开来,于是像一枚失去控制的鱼雷飞速地在地球上移动,经过7千多万年以后一头猛然截入亚洲,顶起一条喜马拉雅山脉。印度大陆继续还在亚洲大陆底下往里钻,随着喜马拉雅山脉的长高而不断在皱缩。
地中海地区所发生的情况几乎同样激烈:在过去1亿3千万年之内至少有三次,非洲大陆猛烈地撞进欧洲大陆,然后又弹了回来。这几次撞击使瑞士到伊朗崛起一连串的山脉 - 阿尔卑斯山脉南部的有些山峰实际上是留在那里的一块块非洲陆地。这些非洲陆地被顶了上去,又把意大利这只靴子从欧洲大陆撕裂出去,把伊比利亚半岛从法国撕离开来;与此同时,在东方,阿拉伯脱离了非洲大陆而跟亚洲连接起来。
大约在一百万年以前,当非洲大陆冲击欧洲和亚洲大陆之后,这几块大陆间形成了维苏威火山、斯特隆博利以及其它一些火山。同时,越来越强烈的地震连续不断地震撼着意大利、南斯拉夫、土耳其和伊朗。不幸的地中海一时看来注定着要从地球上被挤掉,代之而起的将是连绵不断的山脉。
在地球的另一边,美洲、亚洲和澳洲大陆的板块,正在日益缩小的太平洋上飘移而互相靠拢。当海底地壳板块在大陆的岛屿之下坠入深海槽的时候,于是造成山脉的继续增长同时使围绕着太平洋的那些火山的“火圈”依然如故地喷射着熔岩。例如,1943年在墨西哥的帕里库廷,熔岩从玉米田里迸发出来,喷射物堆积在地面上,形成了一座几乎有2千英尺高、由熔岩和火山灰组成的火山锥。东印度群岛贯穿着其它一些活火山地震区,这里在1883年克拉卡托阿火山曾经爆发过;大陆的分裂,造成非洲巨大的长狭谷;在波多黎各地沟的西南面出现了加勒比海弧型岛群。
正像联合古陆的分裂在地理上所造成的戏剧性变化一样,这种分裂同样对生命的进化起着革命性的作用。由于地球上的陆地统统连接起来成为一整块巨大的陆地,在这块大陆上动物可以从陆地的一个尽头奔走到另一个尽头,那些已经生存下来的动物威胁和阻碍着那些正在形成中的动物,因此形形色色进化途径的发展机会遭到了限制。然而,当各块大陆飘移到新的气候区域里以后,却为各种生物提供了新的生态条件。由于各块大陆各不相关,每块大陆于是成了各种动物独有的一艘诺亚方舟。
动物进化着:澳洲有袋鼠和其它有袋目的动物,南美洲有犰狳,北美洲有早期的马、非洲有原始的像。亿万年以前,当非洲和欧亚大陆相撞击,当巴拿马地峡升起,将南北美洲连接起来,以及当美洲和亚洲大陆之间的海滩浅水创造了构通两洲的桥梁的时候,当时各种动物在大陆间迁移着,有些动物找到了新的地方安家落户,进化进一步发展,而另外有些动物则死亡、以致灭绝。
较近一些年代里迁移的哺乳动物中,有一种弱小的,脑袋很大的二足动物,人们称其为猿人。显然,如果没有这种不安宁的地壳板块移动,这种猿人恐怕是永远不可能出现的。
[Reader′s Digest 112卷669期,1978年1月]