海洋是怎样诞生的?这是人们探讨了几百年的问题。
起先,有人提出了一种有趣的假说,说是地球刚从太阳分离出来开始独立生活的时候,还是一团熔融状态的岩浆火球,由于太阳的吸引力和地球的自转作用,把一部分岩浆从地球上甩了出去。被甩出去的岩浆在地球吸引力的作用下,绕着地球不停地旋转,成为我们在夜晚常能看到的月亮。月亮起初用自己的光芒照耀大地,后来它变冷了,不再发光,只有借着反射太阳的光辉才能给我们月夜的明亮。
月亮被甩出后,在地球上留下一个大窟窿,这就是巨大而古老的太平洋。
月亮诞生时,地球一定经受了强烈的震动,这是不难想象的。强烈的震动会使地球表面产生裂缝,分离开来,于是,太平洋和印度洋也就形成了。
不过,这还只是一些干涸的海洋,里面没有水。水从哪里来呢?假设者认为,当地球诞生时,四周有一层很热很热的大气围绕着,随着地球不断地冷却,大气中的水汽便凝成水滴,水滴越积越多,落到地上,雨,便下开了。这是地球上第一次下雨,也是一次极不平常的雨,它没有止息地一直下了几万年,几十万年,甚至几百万年!于是干的海洋充满了水,变成了一片汪洋大海。那时候,地球上一片荒芜,没有任何生命的痕迹,更没有人类,自然没有谁来告诉我们那场雨水的故事了。
还有一种假说认为,像一个干瘪的苹果,由于内部水分蒸发使表面产生皱纹一样,地球在冷却的过程中也要收缩,在表面形成一层硬壳,并且褶皱起来,变得凹凸不平,那高耸的部分就成为山脉,那低洼的部分就变成海洋。这种学说能够说明许多地质现象,在19世纪下半期至20世纪初期,大多数地质工作者都相信它是正确的。
后来,人们发现了放射性元素。放射性元素蜕变产生的热量,把地球不断地烤热,地球不但没有冷缩,而且还在增热膨胀。这样,上面的两种假说就难以成立了。
到1910年,一个新的假说提出来了。德国地球物理学家魏格纳在阅读世界地图时,发现大西洋东西两岸的轮廓,虽然和其他海洋一样弯弯曲曲,但它们的形状却很相似,把它们合在一起,就像一块完整的大陆,不留什么空隙。事情为什么会这么凑巧呢?魏格纳脑海中留下了疑问。后来,他又从前人的研究中看到巴西与非洲曾经是连在一起的说法。"大陆是不是在移动呢?"这样的思想驱使魏格纳去研究,去实践。到1912年,正式提出了"大陆漂移"的假说。
大陆漂移学说认为,地球上原只有一块庞大的原始陆地,被广漠的海洋所围绕。后来,由于天体的引潮力和地球自转的离心力的作用,这块陆地分裂开来了,像浮在水上的冰块,不断地漂浮,越漂越远,越分越开,美洲脱离了非洲和欧洲,中间留下的空隙就变成大西洋。非洲有一半脱离了亚洲,在漂移过程中,它的南端略有转动,渐渐与印巴次大陆分开,印度洋也诞生了。还有两块比较小的陆地离开了亚洲和非洲,向南漂去,一直漂到很南的地方,这就是澳大利亚和南极洲。随着大西洋和印度洋的出现,原来的广漠大洋变小了,这就是今天的太平洋。
大陆漂移学说发表以后,轰动一时。但也引来许多人的反对。他们责问魏格纳,说深厚庞大、坚硬无比的大陆,怎么可能像冰块浮在水上那样灵活地漂来漂去呢?有人甚至说这个学说荒诞不经,随口胡说,危言耸听,是魏格纳在吹牛,是大诗人的梦呓。
面对众多的责难,魏格纳没有退却,仍然坚持研究下去。他认为,陆地是由比较坚硬的硅铝质物质组成的,比较轻;大洋则是由比较柔软的硅镁质物质组成的,比较重。较轻的硅铝质大陆完全能够像冰川那样,浮在较重的硅镁质洋底上漂移。大陆漂走后,硅镁质洋底露出来了,便形成了洋盆。
尽管如此,反对者仍然不肯罢休。他们责问道,就算大陆能像冰块那样浮在水上漂移,那又是什么力量促使它漂移的呢?要知道,浮在水上的冰块如果没有任何动力,它是不会自动漂移的。
的确,这是一个很难回答的问题。魏格纳起初认为,大陆漂移的动力来自地球自转的离心力,不过经计算,这个力实在小得可怜,无法推动沉重的大陆块。再说,大洋底是坚硬的,根本不像魏格纳想象的那样柔软。要坚硬的大陆在坚硬的洋底移动,离心力是根本办不到的。
地球上找不到这个力,魏格纳又把目光转向月球,认为月球对地球的引潮力或许有这个能力。令人遗憾的是,月球引潮力也很小,要让它去推动大陆,也不可能。这样,魏格纳陷入了山穷水尽的地步。随着1930年他赴格陵兰探险时不幸身亡,他提出的大陆漂移学说也就渐渐被人们冷落、遗忘,变成一个幽灵在地质学界飘荡。
但是,随着科学技术的飞速发展,随着海洋调查资料的迅速增多,仅仅过了30年,大陆漂移学说的幽灵又复活了,因为不少资料证明大陆的确曾在水平方向移动过。后来又直接测量到了美洲与欧洲的距离在不断扩大,红海的宽度在不断增加,说明大陆至今还处在漂浮移动中。于是,经过许多重要的修正和补充,综合各方面的研究成果,到20世纪60年代末,大陆漂移学说便以海底扩张学说,进而又以板块学说的新姿态出现,从而有力地推动了人们对大陆和大洋的进一步认识。
英国地质学家霍姆斯认为,在坚硬的地壳下面,有一层很厚的地幔物质,由于温度很高,压力很大,始终处在熔融状态,像沸腾的钢水,不断翻滚对流,产生出强大的动能。这一学说,给人们打开了思路,在它的基础上,海底扩张和板块理论相继提了出来。板块学说和大陆漂移学说、海底扩张学说一样,都认为地球表层是漂移着的,但它们的机制不同。大陆漂移学说设想大陆硅铝层在洋底硅镁层上漂浮,海底扩张学说认为是坚硬的地壳被驮在整个地幔对流体上漂浮,而板块学说则提出是岩石圈板块在地幔软流圈上漂浮。那么,什么是岩石圈?什么是软流圈?什么是板块呢人们发现,在地幔上部,有一层物质结构和地壳一样十分坚硬的区域,它的厚度包括地壳在内,平均达75~100公里,叫做岩石圈。岩石圈下面是一层厚度为100~400公里的物质变软的部分,具有可塑性,且始终在缓慢流动着,叫做软流圈。
板块学说认为,由于软流圈的对流是不规则的,因而它驱动岩石圈运动的方向也不一致。有些地方,对流的结果使岩石圈分离开来;有些地方,对流的结果使岩石圈相对而行;还有些地方,对流的结果使岩石圈平行滑动。这样一来,整个岩石圈就被分割成好多块,这就是板块。法国地球物理学家勒皮雄把整个岩石囤分为六大板块,即太平洋板块、印度洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。板块之间老是"你拉我扯"的,互不相让,因而形成了许多地质现象。如印度洋板块与亚欧板块发生猛烈撞击,地壳因而产生褶皱,地层隆起,于是,喜马拉雅山横空出世。
板块学说能够解释以前各种学说不能解释的许多现象,比以前任何一种学说更有说服力,而且得到了许多洋底新发现所提供的越来越多的证据,因而赢得了绝大多数地质学家的支持。