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《大地构造学概论》读书报告 ——板块构造理论的发展史 专业班级：资源勘查工程60903班 学生姓名：戴危艳 学 号：200961439 序 号：6 2012 年 6 月 板块构造理论的发展史 [摘 要] 板块构造理论的发展，可以说是地质学革命，起源于 19 世纪初。首先是大陆漂移学说的提出，然后是海底扩张学说，接着是板块构造学说。大地构造学说的发展史，其实也是人类在地质、生物、气候、海洋探测等技术的发展史。板块构造说是海底扩张说的发展和延伸，而从海底扩张到板块构造，又促进了大陆漂移的复活。 [关键词] 大陆漂移 海底扩张 板块构造 大地构造学说的发展，可以说是地质学革命，起源于 19世纪初。首先是大陆漂移学说的提出，然后是海底扩张学说，接着是板块构造学说。大地构造学说的发展史，其实也是人类在地质、生物、气候、海洋探测等技术的发展史。在大陆漂移学说提出之前，不得不提到几个著名的人物。布丰的“不变论”，他认为地质是不变的，他撰写了博物学巨著《自然史》，在书中提出了地球成因假说，认为地球是太阳与彗星相撞击而分离出的一个块体，逐渐冷却而成。后来居维叶提出“灾变论”，认为自然界全球性的变革，造成生物的灭绝，他研究现生的动物种类与已经灭绝种类的化石，论证了现存种类与灭绝种类之间在形态上和“亲缘”上的相互联系。在“灾变论”很流行的时候，达尔文的朋友赖尔，提出“渐变论”，他写了《地质学原理》，赖尔根据大量事实认为“：现在在地球表面上和地面以下的作用力的种类和程度，可能与远古时期造成地质变化的作用力完全相同。”1889 年道顿用地壳均衡原理解释地壳升降运动。“均衡说”只能解释大地的升降运动，而无法解释水平运动。同一时期，艾利认为，地质也有水的漂浮现象，大山好像冰山浮在海洋里一样，其表面和底面有相应而又相反的形象，故地面较高的地壳部分其底面也较深，大山区的底部都存在“山根”，就好像海上航行的船只。 1 大陆漂移说的兴衰 1912 年，德国气象学家 A·魏格纳（1880—1930）在总结前人有关大陆漂移概念的基础上，提出一种大地构造假说———大陆漂移说，引起全世界科学界的重视。魏格纳认为：在 3 亿年前的古生代后期，地球上所有的大陆和岛屿是连在一起的，构成一个庞大的联合古陆，称为泛大陆，周围的海洋称为泛大洋。从中生代开始，这个泛大陆逐渐分裂、漂移，一直漂移到现在的位置。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陆漂移过程中出现的，太平洋是泛大洋的残余。支持这一假说的证据包括：从古气候而论，在南美洲、非洲、印度、澳大利亚洲都发现有石岩二叠纪的冰川堆积物，说明它们当初是连在一起的，并正好在极地位置，是经过以后分裂、漂移才形成目前这种分布的形势（图1）。从古生物来说，有科学家在北冰洋群岛附近竟然发现了睡莲和梧桐的存在，而这些植物按理说应该生活在热带，而赤道位置的解释也似乎不成立，那只有一种解释就是这一地区曾经到达过赤道附近（图2，3）。从古代地质而论，南半球大陆和印度的古生代地层层序惊人相似，冈瓦纳大陆层序自上而下先是沉积一套冰川冰碛岩，接着是砂岩，最后是一套煤系地层；而在南美南部、南非、印度和澳大利亚也发生同样的沉积事件[1]。20 世纪的同位素测年工作和卫星定位系统表明，前寒武纪时的大西洋两侧地块在年龄和组成上非常一致。魏格纳的观点被许多欧洲地质学家关注并且逐渐被接受。Holmes（1933）就提到了一个独特的驱动力机制，即地幔对流，直到今天仍然是解释板块运动的动力机制。这个学说，在当时有两点引起人们的兴趣。一是地球自转所产生的水平运动对地壳构造形成的主导作用；二是大陆和大洋的位置并不是固定不变的。如李四光在当时也受到此说的影响。但是，大陆漂移的驱动力问题没有得到解决，有人怀疑地球自转离心力和日月潮汐摩擦力是否足以使大陆硅铝层在洋底硅镁层上漂移；此外还有一些问题不能得到很好的解释，如果是硬的硅铝层在较软的硅镁层上发生漂移，为什么硅铝层的前缘褶皱成山而硅镁层的边缘反倒没有褶皱而只凹陷为海沟？如果大陆漂移是在中生代开始的，那么古生代以前的褶皱山脉是怎样形成的？由于许多问题得不到答案，特别是受到固定论者的坚决反对，到了30年代，此学说便逐渐消沉下去了。 图1 古气候证据 图2古生物证据 图3 古生物证据 2 海底扩张说的提出 若干世纪以来，地质工作都是局限于大陆上。第二次世界大战后，由于科学技术的发展，特别是因为苏美等国家争夺战略要地和海底资源，各种科学伸入到这片占地球总面积 71％的“禁区”，展开了多方面的海洋调查工作，并获得了大量海洋科学的资料。在这些新资料的基础上，产生了一个崭新的学说———海底扩张说。20 世纪 30 年代末，尤其是第二次世界大战结束以来，海底