用地震波测绘地球的内部（非常像用计算机辅助层析X - 射线摄影法来检查大脑）的科学家们已鉴别出地球深处的图像，使我们对大陆漂移、地震和火山爆发的动力学机制的理解大大前进了一步。

这些波图表明，在北美的西部地区下面有一个很深的过热区，暗示东西两半球最终可能分开。这种三维测绘法似乎还表明，早先的太平洋洋底现在是位在美洲东海岸和大西洋西部的下方。

这些发现以及其他一些发现使很多科学家得出这样的结论：地幔，即在坚硬的地壳或岩石圈与主要由熔铁形成的液态外地核之间的部分，不是像人们长期来所设想的那样是一个整体结构，而是可能自从地球形成以来就保持独立的两层。

这些科学家们提出，在一些地区起源于640公里深处的地震是发生在早先的海底的板岩下沉撞到上地幔底部而不再下沉的地方。更深处没有地震，这意味着那里的物质软得不会脆裂，或是那个区域是比较稳定的。

这些新的研究对人们关于大陆漂移的成因所广泛持有的观点提出了质疑。这个观点主张：大陆漂移起因于一种炽热的半熔化状态的岩浆喷柱，它们由地球的液核附近升起，然后在地壳下面喷散，于是将上面的地壳板块拖开。

这种三维测绘法似乎也在上地幔的一些战略地点以及相应的凹陷区显示出一些粗大的“喷柱”。但是很多地学家现在认为，这样的喷流仅局限在上地幔，虽然驱动这类流动的热量可能是由下地幔流出来的。

这些上升的喷柱表现为这样的区域：地震波在那里减慢，表明它们质软，因此可能是炽热的。在冷的固体区域地震波传播得较快，料想它们是沉下去的以前的海底的岩块。

加州工学院地质学实验室主任安德森（Don L. Anderson）在近期的Science杂志上总结了最近关于地球内部的发现。

安德森博士主要是根据对绕地球传播的来自遥远的地震源的所谓剪力波和雷利波的记录提出了地球内部的图像。在像声波那样的压力波中，粒子是沿波的传播路径前后运动。在剪力波中，粒子的运动则与传播方向垂直。而在雷利波（Rayleigh wave）中，粒子的运动轨迹是椭圆。

雷利波在通过软的（因而料想是炽热的）岩石时比通过致密而坚硬的（因而料想是冷的）岩石时慢。用它作探测手段特别有效，因为用不同波长的雷利波可以抽查地球不同深度上的结构。剪力波也可用于这类测绘。

这样就有可能测绘地球各个深度上的水平横截面，以及在各个纬度上环绕地球的垂直截面。在用雷利波抽查200公里到400公里的深度时，表明在山区各州下面，在澳大利亚和新西兰之间的地区下面以及非洲靠近红海的地区下面有些明显的炽热区。

在较浅深度上进行的测绘证实，在地壳板块被拖开和岩浆涌出形成新的海底的海洋地带下面有炽热的物质存在。在太平洋东部的这样一个地区（即东太平洋洋隆）下面，这种上升的物质源似乎位在至少400公里的深处。在怀俄明州与蒙太那州之间以温泉、喷泉和瀑布著称于世的黄石公园下面，这种炽热得也许是熔岩的“喷柱”一直可追溯到240公里的深处。

利用剪力波测绘地下560公里处的区域，表明在大西洋和南美洲下面有一个冷区，推想那里是5千万到1亿年前被美洲覆盖的一大片冷的太平洋洋底最后停留的地方。

原太平洋洋底下沉

地学上长期未澄的问题之一是落在推进的大陆缘下的洋底部分发生了什么情况。从太平洋底的磁图来看，显然在北美洲向西推进时，原太平洋底的整个东半部分真的落到了该大陆的下面，或者说已被“抹掉”了。

在此过程中，那部分洋底上的岛屿、海山及其他高地被掠到该大洲的西缘，形成美国现在最西部的几个州。当原洋底在该大陆下沉降时，发生过长期火山活动。由沉积物和易熔的岩石形成的海底板块的上部变成岩浆又喷到地面。

但是还不清楚留在地下的海底物质发生了什么情况：是因为它们冷而重所以继续不断地通过地幔的炽热的岩浆下沉？是它们一直下沉到地核，在那里再次被加热后又往上升？还是它们未能通过认为在640公里深度上的上下地幔之间的边界层？

安德森博士说，他相信这座“消失”的海底是停在上地幔内，形成地球内部的“冷”点。地球在它内部最热的地方膨胀，而在这些冷区则收缩。他说，大陆倾向于聚集在地球体的低而冷的部分。

板块结构运动周期中的间歇

他指出，另一方面，北美西部、东部非洲和南亚是坐落在地球的热而高的区域。地球体的最高的隆起是在新几内亚地区。他在Science杂志上写道：“这些区域可能碎裂，把碎块传给附近低的地区。”因此，从某种意义上说，覆盖地球表面的板块是通过向低处滑动而运动的。

他认为，发生过这种滑动后，就出现板块结构运动的休止期，直到大陆下面的区域热起来后，板块运动周期再重新开始。板块结构的运动，起因于引起地震、火山爆发、造山运动和大陆漂移的地球内部的搅动或对流。

同时，他指出，如果在地球的高纬度处发生膨胀，从而使它的自转不稳，则整个地幔可能改变它的自转轴。这样将改变赤道部分的隆起，并使一些地区的地壳破裂。但是自转轴的移动可能是逐步进行的，不是如一些作者所提出的突然改变。

安德森博士还指出这样一种“有趣的可能性”：生物可能与板块移动有关。

假如生物体在过去几十亿年间从大气中去除的所有二氧化碳仍然存在于大气中的话，他推想，则所产生的“温室效应”可能使地面热得使地球内部不会发生对流。

这样的对流或搅动是由上下温差引起的，就如同在蒸发皿中的情况一样。如果地面非常热，则地球的上下温差也许就不足以在地幔的半硬性的熔岩中引起对流。料想金星上的情况就是这样，雷达测绘表明，那里没有像在地球上为内部的对流所造成的海盆。

安德森博士说，他相信在地球形成期降落的物质产生的热量形成一种熔岩海（an ocean of molten rock）。在这种海内，随着它的冷却，开始出现“岩山”（rockbergs）。在形成固体地壳并充分冷却后，地壳就会破裂和下沉，这就能以说明为什么今天地面上没有留下在地球历史的最初七亿年间生成的岩石。

正是在这一阶段，地球离析出它的主要的地层：地核、下地幔和上地幔。而大陆物质料想是在以后形成的，犹如沸腾的混合物上面生成的泡沫。

[The New York Times，1984年3月6日]