第六章 板块构造理论面临的挑战

创立于20世纪60年代的板块构造理论，一经问世，便迅速地改变了传统地质学的历史与现状，它对发展现代地球科学的重大贡献，无论怎么强调也不为过分，可以说，板块构造理论的创立引发了20世纪地球科学的一场大革命，它完全可以与20世纪物理学中的相对论和量子理论相媲美。然而，科学理论的发展是永无止境的，作为地球科学的板块构造理论当然也不能例外。

第一节 板块构造的理论魅力

板块构造之所以风靡全球，除了它拥有占地球表面2/3的海洋的直接观测数据证据外，创新的学术见解和丰富的想像力则是其理论魅力之所在。这一创新思维使人类对于地球的认识有了质的飞跃。

全新的活动论观点

板块理论的全新活动论观点——旋转的内核、对流的地幔、扩张的海底、漂移的大陆——使原来死气沉沉和对地球自然现象仅仅是平凡描述的传统地质学出现了勃勃生机，从而实现了理论上的一系列重大突破，它集中体现在为重新解释地球表面许多巨大构造形迹的成因和演化，提供了极富想像力的科学思维和合乎逻辑的时空解译。例如，在此之前的固定论认为，在迄今地球的整个历史上，大陆和大洋都是固定的，一直停留在原地保持不动，在有巨厚沉积、岩浆和火山活跃的地带，地壳下拗形成地槽，地槽是传统地质学的基本地质单元之一。因此，一方面认为地槽在地球史上几乎是永存的现象，但另一方面又矛盾地认为现今地球上没有初生的地槽。如果地壳上拱则形成由褶皱岩层组成的山脉，山脉是地槽回返挤压的结果，这也是传统地质学的一条定论。然而，活动论则认为，地壳是由许多可产生相对运动的刚性板块组成的，在分离板块的边界上，新的海洋地壳生成，在运动板块汇聚碰撞的地方形成山脉（图6．1），因此，造山作用与地槽毫不相干。如果一定要给地槽在活动论中找一个固定论位置的话，那它也只能是活动板块（大陆）边缘（或之间）大陆斜坡基部的宏观近似。

最可叹的是传统地质学关于“陆桥”的思维与见解了。众所周知，前白垩纪南美洲和非洲的古动物群有许多相似之处，但这些化石被发现于被大洋完全隔开的不同大陆，而当时的一些地质学家囿于大陆、大洋固定不变的观点，在根本无法解释上述不同生物种群之间的有趣分布时，就不得不设想出两大陆之间有一座横跨大西洋及各大陆的“陆桥”存在（图6．2），以供生物种群之间的相互迁移和传播交流——从蠕动的蚯蚓、爬行的蜗牛、飞行的昆虫到敏捷的猴子，直到“陆桥”沉入海底①、消失无踪才终结了两大陆之间动物群的相互交流。然而，活动论证明，两大陆原本就是连在一起的，晚近时代的海陆布局是古大陆分裂漂移的结果，根本不存在什么“陆桥”不“陆桥”的问题。当然这些都是地质科学早期技术落后（海底难以探测），思维欠佳的典型例子。实际上，板块构造理论的创新远较上述例子更为深刻和奥妙。按照板块构造理论，地壳和地幔最上部可分出一些刚性岩石圈板块。这些板块的形成及侧向运动、相互作用及其消亡，就是地球上大规模构造运动和地形地貌形成的基本原因，也是地球壳幔物质不断迁移演化的主要形式。因此可以认为自从全球板块构造形成之后，地球内部运动便纳入了板块构造体系，体现出了板块构造理论创新思维的巨大成功。
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