洋變海 海變山 陸地聚成甜甜圈

2007-03-08 01:25 作者: 方洪

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地球上有七大洲、四大洋。科學家發現,今天地球的陸地和海洋的面貌是經過漫長時間形成的,在千萬年、上億年前並不是這樣。許多曾經是陸地的地方如今是海洋;還有許多海洋如今成了陸地。

科學家根據大陸板塊學說推測,目前大陸海洋的變遷並沒有停止。到了久遠的未來,地球的面貌還會有一個巨大的變化。有的研究人員提出,到兩億年後,目前地球上的七大洲將重新聚合在一起,形成一個超級大陸:終極盤古大陸。

*大陸板塊運動 源自內部力量

大陸漂移學說最早是德國科學家魏格納提出的。他發現非洲和南美洲的海岸輪廓凹凸相合,從而提出這兩塊陸地曾經是合在一起的一塊大陸。他設想在遠古時期,地球上有一個被稱為盤古大陸(Pangaea)的超級大陸,後來分裂開來,形成了今天的大洲和大洋。

起初大陸漂移學說並沒有獲得重視,主要是因為人們覺得太不可思議了。大陸漂移,動力從哪裡來呢?後來隨著地質方面的新發現,人們認識到,大陸板塊並非固定不變。只是速度太慢,除非用精密的設備觀測,通常是覺察不到的。

1959年,哥倫比亞大學的希森與地球物理學家薩普,根據水深資料繪出了洋底地形圖。他們發現,在海底有縱貫大洋的水下山脈——中洋脊,和深達數千米的海溝。

1962年,美國地質學家郝斯發現地球內部的能量可以使海洋地殼從中洋脊向外伸張,隱沒入海溝。這種力量可以推動大陸水平移動,造成大陸構造的變遷。

到此,大陸板塊的理論基本成形了。可見大陸變遷並非源於簡單的漂移,而是由地球內部的力量左右的。

現在的全球衛星定位系統為大陸板塊的變動提供了有力的證據。衛星的精確測量和散佈於世界各地的自動小型觀測站,使得地質學家可以更精確地測量這些變化。科學家發現板塊之間的相對運動一直在進行著,包括擠壓聚合、張裂和錯動等幾種形式。

現在普遍認為,地球有七個大板塊和若干小板塊。較大的板塊包括太平洋、歐亞、非洲、澳大利亞、北美洲、南美洲和南極洲板塊。較小的板塊有阿拉伯板塊、菲律賓板塊、胡安德富卡板塊、納斯卡板塊、科科斯板塊、加勒比板塊等。

板塊邊緣地帶地質活動十分活躍,也是地震和火山爆發頻繁的地區。2004年底的印度洋海嘯,就是大陸板塊結合處的地質變動引起的海底地震造成的。

*盤古大陸律動 幾度分分合合

從20世紀六、七十年代人們拋棄了大陸固定不變的認識以後,科學家們開始推測大陸板塊過去和未來的模樣。

對於過去的描述,最著名的是盤古大陸,一個存在於兩億年的超級大陸,也是現在大陸的原始胚胎。英文「Pangaea」這個詞源自希臘文,意思是「全陸地」。

盤古大陸 。(維基百科)

目前科學家認為,在6億5,000萬年前,曾經有過一個超級大陸,經過了一億年後分裂了。而在約在2億4,500萬年前,陸地又相連在一起,構成我們所說的盤古大陸。後來到一億多年前,盤古大陸又開始分裂,經過漫長的過程,形成了今天大陸的分布。

分久必合,合久必分,大陸似乎也按照一定的規律在運動。

*驚嘆地球動態 地理預測興起

既然大陸億萬年來都在變動,那麼將來會是什麼樣子呢?這是許多科學家和地質迷關心的問題。根據目前大陸變動的資料,人們提出了許多「方案」。不過這些方案都是基於一個假設,就是目前的板塊運動方式和速度不會在哪一天突然改變。

儘管有諸多不確定,地理預測領域仍蓬勃發展。一個網站自1998年成立以來已有3,000萬點擊者,甚至吸引頂尖科學家加入行列。前國家科學研究院院長地質學家普萊斯(Frank Press)認為,這相當有教育性和吸引力。

新的見解、理論、測量科技,再加上一點科學想像,人們提出了很多對未來陸地形貌的預測。學校、教科書、博物館、網站與電視上,也經常會出現各種關於地球未來面貌的預測。一些科學家還製作了地圖與電腦動畫,向大眾解釋地質學的核心原則。

資深地質研究學家諾克勃格(Warren J. Nokleberg)說,能見識大陸板塊將去哪裡真的很妙。無論是學生,還是研究人員都對動態的地球感到驚嘆。

*雖眨眼千萬年 仍難確定掌控

培斯在他為大學生們準備的參考書《瞭解地球》中,介紹了一個關於5,000萬年以後地球面貌的預測。

培斯在書中告訴人們,非洲將緩慢的往北漂移,推擠歐洲陸塊,最終兩個板塊因而結合一起。地中海不見了,取而代之的是地中山,該山脈橫亙於比今天的歐亞大陸還要巨大的新大陸,培斯稱之為非亞大陸。

5,000萬年是個多麼漫長的時間,但是在地質學家眼裡,就好比一眨眼的功夫。以一年來比擬地球過去的歷史,5,000萬年則還不到4天。而天氣預報最精確也不過4天。

對此,艾靈頓德州大學地質學家斯考特斯(Christop her R. Scotese)提醒說,這僅僅是預測。5,000萬年也許很直觀,但是就像你開車,想知道10分鐘內會到哪裡嗎?你可以根據速度算一下就知道了。但是公路上什麼事都可能發生,堵車、車禍、修路,或許要繞道。在5,000萬年中,又有多少不確定因素呢?

*預測兩億年後 終極盤古形成

2億5,000萬年後,大陸結構什麼樣?這可是一項極具想像力的預測工程。斯考特斯一方面提醒,預測僅僅是預測,同時,卻投入了這項更加大膽的預測。在他的視野裡,一個新的巨大陸地將形成,斯考特斯稱它為終極盤古(Pangea Ultima)。

終極盤古的形成是個逐漸的過程。首先,地中海將閉鎖起來,形成高山。2,500萬年到7,500萬年之後,澳洲大陸向北推移,碰撞印尼與馬來西亞陸地,然後陸塊逆時針反轉擠入菲律賓、亞洲大陸,最後合在一起。

南極大陸也會向北移,那時它將不再是冰雪的世界。大約一億年後,它會擠入印度洋,又過了5,000萬年後,正好到達馬達加斯加與印尼之間。印度洋就成了不折不扣的內海。

同時,斯考特斯博士說,這些漂移是由一個巨大的沉沒區域所帶動的。它由大西洋深處開始撕裂,並侵吞海床,逐漸把海洋封閉起來。大約兩億年之後,這種力量將促使新大陸擠入非洲,不久,巴西也會並入南非。2億5,000萬年後,所有陸塊會合併形成一個以剩下的印度洋為內海的新的超級大陸。斯考特斯博士說,這個未來大陸比古代的盤古大陸更像一個甜甜圈或者培果。

*揭內部活動謎 提升預測藝術

斯考特斯說,研究最困難的部分,是預測海床新沉沒區域的發展,以及這種力量如何重新安排陸地。他表示,充分瞭解海底的所有力量是很難的。可能從地殼下方的地幔中,那個深而炙熱的、不斷湧動的區域內,會有一些能量向上衝入,因此板塊移動方向有不同的可能。儘管不確定,他還是描繪出一個遙遠的未來。那時地表陸塊又再度合起來,形成超級大陸。

美國加州一處地層褶皺。加州接近北美板塊和太平洋板塊交界處,板塊運動造成的地震可以使地層扭曲。(Getty Images)

多數研究者認為,依目前的趨勢看來,板塊循環過程沒有逆向路徑。說到大西洋也會消失,他們說太平洋才會慢慢地不見,將北美與南美推到亞洲。

西澳大學構造學研究中心的地質學家匹沙列夫斯基(Sergei A. Pisarevsky)稱這新大陸為美亞大陸。他猜想太平洋應該消失才是,但他對這種預測真的會發生並沒有信心。地質板塊專家莫菲(J. Brendan Murphy)也持相同看法。他認為,地質學家對板塊移動的原因知道得太少,更談不上預測大陸在久遠未來的變化了。 他接著說,數十年後地質學的進步可能會揭開地球內部活動之謎,從而提高板塊移動預測這門藝術的品質。莫菲表示,最重要的是要瞭解到現代地質學只是對長期地質運動進行快照。當你有足夠長的時間仔細研究一個具體的小目標時,你就會知道所有的事物都在動。



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