板块构造,又叫全球大地构造。所谓板块,指的是岩石圈板块,包括整个地壳和莫霍面以下的上地幔顶部,也就是地壳和软流圈以上的地幔顶部。新全球构造理论认为,不论大陆壳或大洋壳都曾发生并还在继续发生大规模水平运动。但这种水平运动并不像大陆漂移说所设想的发生在硅铝层和硅镁层之间,而是岩石圈板块整个地幔软流层像传送带那样移动着,大陆只是传送带上的“乘客”。

  假说奠基人

  六大板块的划分——大陆漂移学说的奠基人是魏格纳。魏格纳是个德国人,1880年出生于柏林,是位天文学博士。可正是这个人有力地撼动了传统地质学基础,而他却不是一个地质学家。作为气象学家的他是如何提出了大陆漂移的设想呢?他在《海陆的起源》一书中是这样叙述的:“大陆漂移的想法是著者于1910年最初得到的。有一次,我在阅读世界地图时,曾被大西洋两岸的相似性所吸引,但当时我也随即丢开,并不认为具有什么重大意义。1911年秋,在一个偶然的机会,我从一个论文集中看到了这样的话:根据古生物的证据,巴西与非洲间曾经有过陆地相连结。这是我过去所不知道的,这段文字记载促使我对这个问题在大地测量学与古生物学的范围内为着这个目标从事仓促的研究,并得出重要的肯定论证,由此我就深信我的想法是基本正确的。”1912年,魏格纳首次公布了自己的研究成果。

  美洲、欧洲、非洲、格陵兰的拼合大陆漂移假说发端于大陆几何形状的可匹配性。而后,魏格纳从地质学、生物学和古生物学、古气候学等方面对它进行了大量卓越的论证,从而使其确定为地质学中的一个科学假说。

  研究新发现

  1954年,英国的地球物理学家、诺贝尔奖金获得者——布莱克特及其小组研究了英格兰地区的三叠纪(距今约2亿多年)红色砂岩的化石磁件后,发现了令人惊喜的结果。他们计算出的当时地磁极的位置竟然会偏离地球的地理极达30°之多,同时还测出了三叠纪英格兰地区的磁倾角约为34°,这与目前该地区的65°倾角相比,小了30°多。该地区当前与三叠纪相对位置的巨大差异,只能用英格兰本身的移动来解释。这种解释与魏格纳当年提出的大陆漂移假说是那样地接近,这鼓舞着布莱克特继续深入探索大陆漂移之谜。

  布莱克特等对古地磁研究成果的解释是基于轴向偶极子的假定,并以古磁极的平均位置作为研究大陆运动的参照物。而另一批古地磁学家与其相反,他们把每一块大陆作为固定的参照物,用古地磁的研究方法去探索古地磁极移的情况。但是无情的事实迫使他们不得不放弃其最初的假定:大陆位置不变。经过多方探求,他们最后正式承认,只有魏格纳的大陆漂移学说能较为圆满地解释他们的成果。布莱克特等两个古地磁研究小组从完全不同的出发点进行研究,殊途同归,得到了几乎完全一致的结论:大陆发生过漂移。

  板块运动的动力从何而来

  板块运动的动力从何处而来呢?这得往地壳下面看看了。相对于刚性地壳,地幔的上部存在一软流层。在海洋下面,这层较流层是从大约60千米的深度开始的,而在大陆下面,则是从120千米的深处开始地幔对流的,并一直到200~250千米的深处。在软流层中,下面的热物质从下向上升,然后扩散并冷却,最后成为比较致密的物质下沉。这样的环流将把地幔上部的刚性表皮及地壳从热的上升区带到较冷的下沉区,从而形成一个对流体系。正是这种对流,成为板块运动的动力。大陆板块的漂移可解释为地核内部的剧烈运动,导致了地幔岩浆层的内部应力发生强大的变化,内应力的变化使扩张和收缩压力的分布极不均匀,从而使陆地各大板块的部分板块不断地产生下沉和隆起,形成了相对的陆地板块漂移运动。板块学说的出现,无疑是近代地球科学的杰出成就和巨大进步,是地质科学的当之无愧的第二次革命。