板块构造说

板块构造理论,是从海底研究得出的,是了解地球形态的一把钥匙。
地球表层是由一些板块合并而成.这些板块就像浮在海面的冰山,在熔融的地幔岩浆上漂浮运动。所谓板块构造,讲的就是这些坚硬的岩石板块以及它们的运动体系。地球表层主要有六个基本板块,板块是坚如磐石,其内部是稳定的,地壳处于比较宁静之中,而板块之间的交界处是地壳运动激烈的地带,经常发生火山喷发、地震、岩层的挤压褶皱及断裂。
六大板块中,太平洋板块完全由大洋岩石圈组成,而大西洋由洋中央海底山脉分开,一半属于亚欧板块和非洲板块,一半属于美洲板块。印度洋,也由人字形的海底山脉分开,使印度洋洋底分别属于非洲板块、印度板块和南极板块。所以,这些板块是由大洋岩石圈及大陆岩石圈组成,它包含了海洋与大陆。
板块为什么会运动,它的动力来自何处? 目前的科学知识告诉我们,主要是地幔深处的热对流作用。地球深部的核心称地核,它是高温熔融的。它使地核外围的地幔加温,地幔温度很高,靠近地核的岩层也熔化。地幔下部的导热性不能有效地将地核的热量散发出去,使热量积聚,致使地幔逐渐升高温度,地幔物质成为塑性状态,形成对流形式的运动。地幔的热对流是在大洋中的海底山脉(又称洋中脊)处上升。沿着海底水平运动,到大洋边缘的海沟岛弧带,随着水平长距离运动而冷却,而沿海沟带下沉,又回到高温的地幔层中消失。
由于地幔的对流运动,使得漂浮在它上面的板块也被带动做水平运动。所以,地幔的热对流是带动板块运动的传送带。板块从大洋中脊两侧各自做分离的运动。这运动的板块最终总会有相遇的,相遇相互碰撞,当大洋板块与大陆板块相碰撞,大洋板块密度大而重,就插到大陆板块之下,在碰撞向下插入处就形成大洋边缘的深海沟。假使是两个大陆板块相碰撞,则互相挤压,使两个板块的接触带挤压变形,形成巨大的山系,如喜马拉雅山系就是欧亚板块与印度板块挤压而形成的。因此,大洋底部的运动,形成大洋边缘岛弧海沟复杂的地貌,也构成大陆上巨大的山系,板块构造控制了整个地球的地表形态。
创立“板块构造说”的地质学家──格扎维埃·勒皮雄
在“洋底扩张说”问世并被人们普遍接受不久,一位年轻的地质学者又提出了“板块构造说”,尽管“板块构造说”在最初提出来的时候还不够完善,最终还是被今天的许多学者接受下来了。创立“板块构造说”之一的是法国地质学家格扎维埃·勒皮雄。
勒皮雄1937年出生于越南。他在上中学的时候就立志要当海洋学家。1959年,勒皮雄得到政府的奖学金,赴美国留学。在著名海洋地质学家M·尤因教授领导下的拉蒙特研究所学习。一年之后,回法国服兵役3年。服满兵役之后,又回到研究所工作,一直工作到1968年。
在拉蒙特研究所工作期间,所里的研究人员都对“洋底扩张”说十分感兴趣。唯独勒皮雄对“洋底扩张”说的事实准确性有怀疑,甚至对英国剑桥大学两位学者瓦因和马修斯提出的海底古地磁异常理论也有自己的解释。尽管他的看法是少数,他也没有轻易地转变自己的立场。1966年,他随一个考察队到南太平洋进行洋脊调查,获得了1500千米的磁性剖面资料。之后,他又随着一支考察队到印度洋进行调查。从印度洋考察回来后,勒皮雄忙于整理调查报告。他根据已经获得的各大洋磁异常和磁异常年龄方面的数据资料,企图找到新的解释。但是,由于这些材料缺乏机理上的联系,无法理出头序,使他迷惑不解。
正巧,1967年在华盛顿召开了地球物理联合会。为了寻找启示,他放下手头的工作,参加会议。他在“岛弧、洋脊和洋底扩张”专题会上,听了美国普林斯顿大学年轻教授贾森·摩根的发言,颇受启发。摩根认为,地球表面是由被称之为“板块”的刚性球冠构成,在洋脊处不断增生更新过程中,板块与地球表面发生不变形位移,直到海沟处才被俯冲吞噬。摩根的这篇口头发言,尽管还很不系统,但给予勒皮雄很大启发。在此后的6个月中,他首次系统提出了一个震惊国际地学界的新理论──“全球板块运动模式”。他指出,地球表面是由太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块镶接而成的;这6大板块经过近2亿年的运动,才到达今天的位置。他还对这6个板块运动方向和运动速度进行了精密计算。这篇论文发表在1968年5月的《地球物理学研究杂志》上。
“板块构造说”问世之后,虽然受到学术界广泛的欢迎和重视,但是,也受到不少人的反对。客观地说,“板块构造”模式确有其积极的意义。它冲破了传统地质学的狭隘性,为地学研究提供了一个进行思维和推理的新框架。借助这个理论,既可重建地球表面演化的历史,又可预测其未来。
应该说,最先提出“板块构造说”的是美国的地球物理学教授贾森·摩根。然而,遗憾的是,他只在学术会议上做了口头论述,他的论文是在一年之后才在《地球物理学研究杂志》上发表。另外,在此之前,英国《自然》杂志也发表过英国剑桥大学麦肯和美国加利福尼亚大学的帕走合等的类似论文。至于这一新理论的发现,谁先谁后,还在争论之中。更多的人认为,法国勒皮雄教授是首次系统提出“全球板块运动模式”的学者,他系统地深化了摩根的观点。
由于勒皮雄在地质学上的卓著成就,1985年10月,他当选为法国科学院院士。