第十一讲20世纪的科学与技术讲课.ppt

沉寂的时期 “定量不够，定性不当，我们所需要了解的，他什么也没有说明。”（英国地球物理学家杰弗里斯《地球：它的起源、历史和物理组成》1959） “一个漂亮的梦，一个伟大诗人的梦”，当人们试图拥抱它时，将发现“他得到的只是一堆泡沫和一缕青烟”；“一个门外汉把他掌握的事实从一个学科移植到另一个学科，显然不会获得正确的结果。” 关键：大陆漂移的动力机制是什么？ 魏格纳：大陆漂移，就像船在水中航行一样，不断的冲开地壳（地幔）前进。 2、深海地质学的重大发现 早在19世纪中叶为了铺设欧洲到美洲的海底电缆，开始了对海底地貌的探测。20世纪59年代，由于精密回声探测仪器（声纳）的使用，可以测到10000米的洋底，精度达到5千分之一。 1957年美国科学家Heezen公布了大西洋海底地形图。海底地貌的四大发现： 洋中脊、深海沟、断错带、海底平顶山 “一颗不平静的心！” 大洋中脊、海沟 海底扩张 大陆漂移动力机制的发现！ 在不同的海区，海底扩张大致有两种情况：一种情况是扩张着的洋底同时把两侧大陆推开，大陆有如冻结在相邻的海底上，与海底一起向同一方向移动这样，随着新海底不断地生长和向两侧扩张，新生的大洋不断张开，两侧的大陆逐渐远离漂开。像大西洋这样的大洋，在海底扩张的作用下，不到两亿年就可以形成。所以，大西洋中脊和印度洋中脊的裂谷系，不但是制造海底的场所，实际上也是大陆漂移的发源地。 另一种情况是，当洋底扩张到达海沟处，便向下俯冲，重新返回到地幔中去。这时，洋底并不推动相邻大陆向两侧漂移。像太平洋这样古老的大洋，其洋底处在不断新生、扩张和潜没的过程中，只需两亿年左右，洋底就可以更新一次。 3、板块构造学说 1965年，英国学者威尔逊勾勒出了板块构造的最初轮廓，最先提出了“板块构造学说”。 威尔逊指出，在中脊与中脊、中脊与岛弧（海底），以及岛弧与岛弧之间都可以由转换断层连接起来，中脊、转换断层、岛弧——海沟系这三种构造活动带就好像没有端点，它们连绵不断地从一种活动带转换成另一种活动带，直到最后封住自己的端部。 这样，整个地球表层就被这种首层相连的活动带分割成若干巨大的板块。 1968年6月，法国地球物理学家勒皮雄把板块旋转运动的研究又向前推进，把全球板块概括为六大板块： （1）欧亚板块 （2）非洲板块 （3）美洲板块 （4）印度洋板块（5）南极洲板块（6）太平洋板块 板块构造 在这些板块下面有一层很厚的炽热流体，海洋中脊的裂谷就是这个被称为“软流层”的炽热流体不断对流上升的部位，也是板块的分界之一。 浮在软流层上面的板块，无论是大陆还是洋底，就像大海中随流漂移的船只一样，向各个方向移动，形成了多板块之间的互相碰撞或俯冲，引起了沧海桑田的海陆变迁。 “大陆漂移学说”的新生 当两个板块相对撞击时，如果是海洋板块碰到大陆板块，就会插入大陆板块下面；如果相撞的两个都是大陆板块，那就会互相顶撞，发生强烈的挤压，使地层发生褶皱，崛起成为山脉，而这两个板块则通过火山岩浆活动和挤压作用，逐渐合并成一块。 随着地球的演化，有的板块合并在一起，有的板块则分裂开来，分裂以后又向相反方向漂移开去。 ——这就是大陆漂移学说的理论。 由于板块构造说已发展到全球规模，把大陆和海洋统一在同一系统之下一起探索，所以，它又被称为“新全球构造”理论。 魏格纳是对的! 大陆漂移、海底扩张、板块构造——这三个学说的诞生，标志着从魏格纳开始的地球科学的革命终于进入了一个新的历史时期。 喜马拉雅：永远的梦幻！ 喜马拉雅山脉曾是印度板块和亚洲大陆之间的古地中海海底的沉积岩。6千万年至2千万年间由于印度板块向亚洲板块推进和挤压，至200万年前出现喜马拉雅山脉，直至今日。 苏门答腊西南缘的小岛可能向西南方向移动了20米！ 2004年岁末，正当人们沉浸在圣诞的喜悦之中、准备欢庆新年的时候，正当印度洋沿岸渡假圣地的游客沐浴着阳光和海风、追逐着海浪、在沙滩上尽情嬉戏的时候，12月26日格林尼治时间零时59分，一场里氏9级大地震在苏门答腊岛西南边缘处发生了。刹那间，海底断层中积聚了300多年的应变能突然断裂，导致上千公里长的海底发生强烈错动，就像一只巨手在浴缸底部猛烈地搅动，激起了冲天的海啸，巨浪席卷东南亚、南亚和非洲12国，波及印度洋东、北、西侧海岸，给人类造成有史以来最大的海啸大劫难。 Eppur si Muove! “Eppur si Muove”……这是伽利略被判处终身监禁后回到禁闭室说出的心声：“地球还是运动的啊！” 现在，我们更深刻地理解了“地球运动”的涵义：自转、公转，还有板块运动！ Haggard《 Eppur si Muove》 《Eppur si Muove》 你可曾试过触碰星光 那俯