內容簡介

《海陸的起源》是阿爾弗雷德‧魏格納開創地球科學研究史新紀元的經典論著。1912年,他提出了“大陸漂移學說”。他認為,今日的美洲、非洲、亞洲、歐洲、澳洲及南極地區大陸在古生代時期是一個統一的整體,在天體引潮力與地球自轉所產生的離心力的共同作用下,破裂成了數個板塊,從而導致離極漂移和向西漂移,並逐漸形成了當今世界的大洲、島嶼和海洋的分布格局。

魏格納的“大陸漂移學說”,是迄今為止能夠解釋包括古代生物、古氣候、地質構造、地形等廣闊領域里眾多疑問的科學理論,同時為後來形成的“板塊構造學說”提供了科學依據,成為20世紀地球科學研究的主流思想。

《海陸的起源》為解開板塊構造、地核活動、地幔等未解之謎,以及弄清長達46億年的地球演化史提供了新的科學線索。


魏格納(1880—1930年),生于德國柏林,著名氣象學者、地球物理學家,25歲獲氣象學博士學位,27歲任教于馬爾堡大學,後受聘為奧地利格拉茨大學教授,主要講授大氣與地球物理學,並從事大氣熱力學和古氣象學的研究。

魏格納通過親身實地考察,證明了古代大陸原本是聯合在一起的,由于地殼的運動而漂移分開,分開的大陸之間出現了海洋,並于1915年出版了《海陸的起源》,該書引發了地質學界的思想大革命。

基于魏格納在地球物理學領域作出的卓越貢獻,他被譽為“大陸漂移學說之父”。
 

目錄

總序
英譯者語
原序
導讀
第一章 大陸漂移學說的內容簡介
第1節 大陸漂移學說的基本內容
第2節 大陸漂移學說與另三種學說的關系
第二章 大陸漂移學說的論證
第1節 地球物理學的論證
第2節 地質學的觀點
第3節 古生物學和生物學的實證
第4節 來自古代氣候學的有力證據
第5節 大地測量的數據實證
第三章 大陸漂移學說的解釋和結論
第1節 地質的黏性
第2節 大洋底
第3節 (石圭)鋁層
第4節 褶皺和斷裂
第5節 海岸線
第6節 大陸漂移的動力
附錄
附錄一︰地質學說的變遷——從大陸漂移學說到板塊構造學
附錄二︰地質年代
附錄三︰相關的地質學詞匯
地質學年表
 

在地球歷史上,海陸的範疇和關系是至今尚未完全解決的問題中最令人著迷的問題之一。很多相關的地圖都曾被多次發表︰其中有的根據已知其年代的海陸沉積層的形成和分布制成;而有的並沒有具體的依據,如認為性質不同但時代相同的海相動物的沉積層間存在古陸的阻隔。另外,有人認為若能證實被海洋隔開的陸地上的動植物極為相似,就能證實陸塊間曾有過陸橋相連而後來陸橋才沉沒海底。

盡管在以往的寧宙探索者巾不止一人暗示過大陸間的相關位置可能曾發生了巨大的變動,但在復原歷史地形的工作巾,卻一直沒有人深入研究過這個問題。

直至魏格納教授的出現,他大量搜集地質材料,終于證實了這種相對運動曾真正發生。

他的論點擁有強有力的證據︰一是分布在陸地上的古今生物;二是現今隔海數千英里的地區,其沉積層系列非常相似,最合理的解釋便是它們曾在相近地區且在相同條件下沉積。

我們因地球上各處重力和磁力變化所提供的證據而確信︰海洋和陸地是因地殼組成成分的基本差異而產生,而不是過去認為的僅由地表局部的和暫時的起伏所引起。

酸性深成岩(即花崗岩與片麻岩)是大陸塊的岩石的主要組成部分。雖然在地表上有重要作用的是沉積岩、變質岩和基性火成岩,但其數量有限只能居于從屬地位。大陸岩石的密度較小,主要成分為(石圭)、鋁、堿,合稱為Sial,即(石圭)鋁層[注︰它被蘇斯稱為Sal,但為了區別于鹽(Salt)的拉丁字(Sal),我們贊成魏格納的看法,采用普費弗爾教授的建議,改為Sial]。

我們可以知道大洋底的岩石含大量的基性成分,即鎂、氧化鐵和石灰,而相同成分的這種岩石或岩漿也存在于大陸的(石圭)鋁層下面︰這個厚約1500千米的地球物質罔便是(石圭)鎂層,為了區別于(石圭)鋁層,我們稱之為Sima。

魏格納等人認為,大陸(石圭)鋁層約有100千米厚(我個人認為這個數值偏大)。魏格納教授堅信,(石圭)鋁塊在(石圭)鎂層中的移動導致了大陸漂移,而同時(石圭)鎂層為(石圭)鋁塊的移動讓出了道路。他認為(石圭)鎂層的物理性像一種黏性極大的液體——火漆,但其黏性遠大于火漆。(石圭)鎂層在地球的歷史長河中,不斷地受到作用力,因此它會像火漆那樣發生變形。

我認為(石圭)鋁層和(石圭)鎂層間最重要的區別如下︰岩漿含有大量的岩漿水和其他揮發性物質,因而從岩漿結晶中析出的(石圭)鋁質具有流動性。若在結晶過程中失去這些岩漿水和揮發性成分,則日後需要比原始岩漿高出很多的高溫才能使岩漿恢復流動。(石圭)鎂層和難以熔化的水成岩及變質岩不同,它的基性岩漿含水量大,岩石原來結晶溫度和再熔化時所需要的溫度差異不大。一旦溫度升高,(石圭)鎂層就較容易進入熔化或半熔化狀態。(石圭)鎂層溫度升高的原因可能是沉積物覆在其岩石上和堆積物的沉壓作用,也可能是喬利教授指出的僅僅是放射能的作用。

魏格納假設︰(石圭)鋁層曾覆蓋了整個地球表面,而在後來的時間里,它因皺縮而增加了厚度,但面積卻因此減小。直至古生代末期和中生代初期,它便形成一整塊大陸,即被稱為Pangaea的世界洲。後來世界洲逐漸分離,組成了現在的各大洲。

魏格納教授還用了一個被各方面肯定的論點︰地球表面的地極位置隨時會改變,不同時代的同一地區既會經歷極地氣候也會經歷赤道氣候。他試圖從化石和岩性中找到證據來研究古氣候,他想探究出從泥盆紀到現今的地極移動的蹤跡。過去有很多學者都認為石炭紀末或二疊紀初的南美洲、印度和澳洲的冰川是那時其地靠近南極所致,但他們無法找出任何一個南極點,使所有冰川都處在距南極70°之內。而魏格納的假設正好解決了這個困難。他認為這些冰川曾聚攏在一處,而不是像如今這樣分離在數千千米之外。

魏格納提出的所有問題中,現今陸塊間的相對運動能否用儀器來準確記錄這一問題是最有趣的問題之一。由一系列用月球觀察經度(即觀測月球對恆星視運動)所測量的結果可知,格陵蘭東北部及格林尼治間的經度在逐漸增大。而觀測結果的準確性至今都未能得到證實。1863年和1882至1883年間,果特霍普在格陵蘭西部作了月球觀測,得到的結果竟然是其經度減少了2.6”。金生中校在1922年曾利用由瑙恩發出的無線電訊號,和13.5厘米的經緯儀觀測星體通過中天所耗的時間,精確測定了其經度,得到的結果比前次測定的平均值還大5”。魏格納認為它足以證明格陵蘭在向西移動。恰爾斯‧克羅斯上校則認為凶月球觀測方法並不可靠,這個數字不能作為證據(詳見1924年英國《地理雜志》第63卷第147頁)。當然,用無線電方法進行觀測更為準確。若能在今後十年中持續用金生中校的方法進行觀測,肯定能夠得到一個確切的答案。

魏格納教授也提及在1872年、1892年及1914年用海底電報訊號測定的英國格林尼治與美國馬薩諸塞州的坎布里奇之間的經度差僅增加0.023”。各種性質不明的因素會干擾這些測定,而這些干擾所影響的數值大于所要求計算的微小變值。我們今後會更明確地判斷是否存在真正的經度變化,因為現在每天在兩個觀測所之間都能收到並記下無線電訊號,當然,這也能在兩大陸上的其他觀測所獲得。同時,我們還能觀測到每年的每個晴朗夜空中星體通過中天的時間,這些關于經度的觀測持續地進行著,這便容易剔除那些不合理的偶然的結果。如此持續幾年,必能得到最精確的結果。

不管將來的相關觀測的成果如何,或魏格納對現今海陸形狀的演變的解釋是否還需修正,他的功勞都是非常可貴的。他讓我們注意到,在地球變遷的歷史上,存在一個任何人都不能忽視的重要的新要素。

在我撰寫的文章中,也曾批評過魏氏理論中的某些細節問題,沒有必要在這里重述。我只關注這個譯本是否能將魏格納的見解和觀點準確地表達出來。因為抱有這個目的,我還將這份譯稿送給魏格納教授審閱過,自己亦曾細細校對。因此,此譯本中的魏氏學說是正確且可信的。
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