1槽臺運動到大陸漂移CONTENTS第13章現代地學海底擴張到板塊學說213.1課程標準

1.知識目標了解霍爾（美國）、修斯（奧地利）、魏格納（德國）在地學中創新成果。了解地槽地臺的概念和區別。理解大陸漂移說的基本觀點。理解大陸漂移說運動的動力。2.能力目標具備初步批判性思維能力。3.素質目標弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。第一節槽臺運動到大陸漂移

霍爾（1811-1898）

一、槽臺學說

基本觀點：地槽早期強烈凹陷，形成海槽；晚期強烈回返，形成山脈，伴隨強烈的巖漿活動和區域變質作用。

1.活動的地槽區

地球表層有海洋和陸地；有山脈和盆地，它們是如何形成的？首先理性回答這個問題的人是美國地質學家霍爾。1859年，霍爾在《北美大陸的地質歷史》中提出了地槽說。

地槽是地殼上巨大而狹長的或盆地狀的沉積很深厚的活動地帶

。

地槽運動示意圖

2.穩定的地臺區發現有些地槽區域具有雙層結構，即下層為褶皺基底，上層為沉積蓋層。蓋層又是如何形成的？首先回答這個問題的人是奧地利地質學家修斯。1885年修斯在《地球的面貌》中提出了地臺說。

地臺是大陸上自形成以后再未遭受強烈褶皺的穩定地區。

休斯

基本觀點：早期地槽結晶基底緩慢下降，接受沉積；晚期緩慢上升，成為陸地。巖漿活動和區域變質作用較弱。

地臺運動剖面示意圖

3.存在問題由于地臺是在地槽的基礎上演變而來的，人們把地槽說和地臺說統稱為槽臺說。

槽臺說認為地殼運動的主要形式是升降運動，山脈的位置始終沒有大的變動，水平運動則是派生或次要的。這種認識具有片面性。

比如，在南極洲發現了大煤田，煤炭儲量約為5000億噸，這個問題用槽臺說如何解釋？

首先解釋這個問題的人是德國氣象學家魏格納，他用大陸漂移的觀點回答了這個問題。大陸漂移說后來成為板塊理論的第一步曲。南極洲礦產分布圖二、大陸漂移說1915年德國學者魏格納出版了《海陸的起源》，提出了大陸漂移說，用地殼的水平運動來解釋地貌和礦產等地質現象的形成問題。

?大陸由較輕的剛性硅鋁層組成，它漂浮在較重的粘性硅鎂層之上。

?石炭紀～二疊紀(距今355-250Ma)，全球只有一個統一大陸（泛大陸）和一個統一海洋（泛大洋）。

?三疊紀(距今250-200Ma)，泛大陸開始分裂和漂移，最后轉變成現今的海陸分布態勢。

?大陸漂移的趨向，一是離極運動；二是向西漂移。

（一）基本觀點

（二）證據

1.地形

大西洋兩岸的地形，好像一張撕成兩半的報紙。把它們重新拼合后，被撕開的一行行文字都能重新拼合起來。1965年美國的布拉德等人用900米等深線作為拼合線，拼合后的誤差小于1%。

大西洋兩岸的地形，好像一張撕成兩半的報紙2.古生物

南半球的幾個大陸（南美洲、非洲南部，澳大利亞、印度、馬達加斯加等）在石炭紀的爬行動物中，有64%的種是共同的。到了三疊紀時，爬行動物中共同的種已經下降到34%。一種生活在二疊紀時期的叫做舌羊齒的植物群，對于南半球的幾個大陸來說是共同的；而在世界其他地方沒有。證明二疊紀時，這幾個大陸是相連的。

南半球幾個大陸漂移前的古生物分布示意圖

3.古氣候

石炭紀~二疊紀時，南半球的幾個大陸雖然現在互不相連，但發現有廣泛的冰川活動遺跡——冰磧物。魏格納認為，南半球各大陸原來都位于南極洲附近，發育冰磧物；后來漂移到現在的位置。

南半球幾個大陸漂移前后示意圖冰磧物

4.地質

在巴西北部海岸附近，不僅出露有20億年前的片麻巖體，而且還出露有4～6億年的褶皺帶及分界線，這同西非加納一帶二者的巖石構造及其分界線是對應一致的；

非洲南部從東到西分布著二疊紀的開普山脈，它的向西延伸部分可以在南美洲阿根廷的南部找到。

大西洋兩岸地質構造延伸示意圖

5.動力模式

向西漂移是由于月球的引潮力引起。向赤道漂移是由于地球自轉速度變慢導致的離極力引起。認為地球自轉遵守角動量守恒定律：

C=ωmr2

C為常量，ω為地球自轉的角速度；r為轉動半徑研究表明，地球自形成以來，自轉速度ω不斷變慢，則r變大，赤道的r最大。

東漢王充的《論衡》所述“濤之起也，隨月盛衰”。意思是潮汐的漲落是隨著月亮的圓缺而變化的。現在認為月球的引潮力是形成潮汐的主因。月球引起潮汐示意圖

地球自西向東自轉，硅鋁層就像潮水一樣向西漂移。利用蛤類的年輪，科學家發現4億多年前的泥盆紀，地球的自轉速度大約每一年有420天。

（三）存在問題

1926年，英國著名地球物理學家杰弗里斯根據地球緯度變化資料計算出硅鋁層底部的粘度遠遠大于漂移所需要的粘度，認為硅鋁層在硅鎂層之上漂浮運動是不可能的。大西洋最窄處的寬度是2400km。計算表明，離極力要使地殼移動1弧度（約111km）需要30億年；而潮汐力對于驅動大陸漂移來說，更是小的不可能。

杰弗里斯通過實驗和計算，否定了大陸漂移說的動力模式。1930年魏格納在格陵蘭考察時遭雪崩不幸遇難，從此大陸漂移說便銷聲匿跡了。

科學回答大陸漂移