江山變換，歲月迢遞，歷史的泥沙把地球演變的徵兆全埋葬了。多虧存在著岩石，岩石曾使古老的生物再現人間，岩石同樣能將地球的運動史一頁頁揭開。

50年風水輪流轉，古地磁硏究揭示了大陸漂移是從海底開始，洋中脊是兩個相反運動的板塊之間接合部。洋中脊下面上升的岩漿，將地殼從此向兩邊推開。運動的洋底殼埋葬地點是大洋邊緣的海溝。

從岩石中颳起一股磁旋風

在20世紀60年代，新的宇宙觀和新的地球觀同時出現。板塊構造地質學，從總體上把地球的各種科學聯繫在一起。地球不僅是一個圓球、支座或底盤，而是一個具有演變過程和歷史發展的複雜生命體。這個生命體包含著地殼、地幔和地核。地殼覆蓋著地幔，地幔包裹著熾熱的地核。地球內部在不斷地進行分離、組合、漂移、接近、碰撞（地震）、短路（火山噴發）。在歷史長河中它還經受巨型隕石撞擊，忍受冰期的寒冷和無端升溫等冰與火的考驗。

地球又是一個依附於太陽的星球，它同時也是一個完善、孤立和自主的世界。在太陽系和銀河系的星球中，地球成了一個充滿生命的極為罕見的星球。

60年代以後，人們對海洋的研究進入一個嶄新的時代，上窮碧落下黃泉，兩處茫茫都能見。透過黑暗的海水，用微妙的儀器，在漂動的船上，科學家對洋盆海底進行了廣泛的探測，通過洋底古地磁的研究，發現了洋底也在“漂移”。從此，冷落了幾十年的“大陸漂移學說”又風靡起來，一時洛陽紙貴，含冤40載的大陸漂移說終於迎來科學的春天。什麼是古地磁呢？說得簡練些，它是根據古老岩石中存在的剩餘磁場現象，去研究地磁場歷史變化的一門科學。

首先，我們知道磁鐵是一種磁性物質，由它製成的羅盤指針可以隨時指出地球磁場的南北極。中國人古代四大發明中指南針就是其中之一。有了指南針，航行在海上的船隻，才能不迷航。但是，只有少數專業人員才能理解，所有岩石中都含有磁鐵礦之類物質，在岩漿從地底噴發上來時，這些微量的磁性體就是億萬個小磁針，在流動的岩漿中，能夠自由運動，最終指向地磁場方向，就像羅盤指針那烊。

當帶有氧化鐵或氧化鈦的岩石從熔融狀態冷卻下來形成固體時，這種岩石“凍結”了，那些細小的指南針，它們也永遠指向岩石凝固時的地球磁場方向，通常是指向地理極附近的磁北極。除非岩石在此期間發生了運動，才會改變那種原始的指向。由於地球磁場與地面有相同的彎曲狀，因此，在北半球磁鐵中指比針都向下傾，而在南半球則向上翹，這傾斜的角度稱為磁傾角。

法國人布容1890年研究法國中部玄武岩的天然剩磁時發現，大多數岩石剩餘磁性與現在地磁極一致。但有些岩石剩餘磁性卻是反常的：小磁鐵不是指北極而是指南極，向上翹而不是向下傾。這種反常現象引起了不小的轟動。

1928年，松山基範對日本200萬年以來火山岩進行了大量的測量，也發現了類似的現象，而且異常磁性倒轉都發生在較老的玄武岩中，而年輕岩石剩磁都與現代地磁場一致。他從而突發奇想，地球磁極曾經倒轉過：某個歷史時期地球磁北極曾位於現在地理南極附近，而磁南極則靠近地理北極。松山的想法在當時有些像天方夜譚，因為過去人們總是天真地認為，地磁場是由埋在地球內部的巨大的固體磁鐵引起的，比孫悟空的金箍棒大得不知凡幾。要把這樣一根大磁鐵倒轉是根本不可能的。

到了1960年，放射性測年技術已經取得了長足進步，火山岩中含有放射性鉀是測年的好材料。從測量結果得出，距今240萬年~70萬年之間，確曾發生地磁極的倒轉，為了紀念松山，人們把這一時期稱為“松山反極性期”。松山之後，地球的磁場直保持現狀，稱為“正極性期”，又稱為“布容期”——後人為紀念布容而命名的。並且也弄清楚了，地球內沒有大磁鐵棒，地球磁場是一種電磁場，就像電流流經線圈產生的磁場一樣。地球核心就像一部龐大的發電機，液態核心的運動，加上地球自轉就可產生十分接近地理極的地磁場。只要液體核心運動達到一定臨界條件，就能引起地磁場的倒轉。每次倒轉大約需要幾千年才能完成。

正當人們忙於研究測定陸地岩石極性時，斯克裡普斯海洋研究所地球物理學家卻乘船奔忙在波濤洶湧的太平洋上，調查洋底岩石的剩餘磁性。他們認為，太平洋底也是由玄武岩構成的，它們的剩餘磁性應該比陸地上更強。當他們把測量結果繪於圖上時，發現另一種有趣現象：調查區域內狹長的強磁性海底條帶與弱磁性的條帶相間排列，條帶的東西方向寬度從幾公里到幾百公里不等，南北長度可達數千公里，並以洋中脊作為分界線，洋中脊兩邊條帶的強弱和寬度大體呈對稱分佈，就像象棋中楚河漢界那樣。全球所有大洋中都是如此。這一發現，給地球物理學家帶來無比興奮，他們已隱約地感覺到，一個劃時代的發現，將如一顆啟明星那樣出現在人類視野的天際。

海底的撕裂從洋中脊開始

洋中脊，又稱海脊，是大洋海底中隆起的脊樑骨。它起自北冰洋，蜿蜒曲折縱貫大西洋，然後向東北插入印度洋中部，再向東南與南太平洋洋脊相接，全長75萬公里。海脊在大西洋最為發達，它佔據了大西洋中部的三分之一。這個洋脊比附近的洋底平均高出1~3公里，平均寬度為1500公里，洋脊的頂部有個寬24~48公里、邊緣以下深約1800米的裂谷。裂谷的邊緣本身在水下面的深度平均為1800米。它具有一些與眾不同的特性：

1.陸地上的山脈，主要是由很厚的沉積物受到擠壓、摺疊、上升而成。而大洋底的海脊，全部是地底下岩漿上升凝固的結果。它沒有受到擠壓，也就沒有形成褶皺。

2.大洋海脊的頂部，有一條很深的裂縫，它的長度幾乎與海嶺相當。裂縫裡的岩石年齡很輕，從裂縫越往外，岩石年齡就越大。此外，根據地熱流的測定，還看出海脊上熱流比較高，越向兩邊越低。

3.裂縫兩側的岩石，向相反方向運動。運動速度是每年1~5釐米左右，最快的是太平洋海脊，最慢的是大西洋海脊和西北印度洋卡爾斯伯格海脊。

4.經過更詳細的研究，發現這些洋脊並非像長蛇一樣連成體，而是由於移動方向和速度不一樣，披撕裂成若干段。每段本身，則保持相對穩定。段與段之間，是地震發生最多的區域。

一些人把中央海脊視為海底撕裂的起始處。當引起大陸漂移的力使海脊兩邊的地殼漂向兩邊時，熔岩在海脊的中央上升，並以板塊漂移分裂的同樣速度、同樣總量凝固起來，以填補裂開的縫隙，使移走量與補充量基本相等。劍橋大學的F.J瓦因和D.H.馬修斯說，如果海底擴張曾經發生過，那麼，海脊中上湧的熔岩凝固時，其中小磁體應以當時地球磁場的方向磁化，且在海脊兩邊的海底應有磁化情況相同的條帶存在。當地球磁場反轉的時候，對應的磁性也應該產生反轉，而且每個條帶的寬度可作為兩次反轉時間的計算標準。

上面提出的這個論點很快就被證實了。瓦因和J.T威爾遜測量到，在溫哥華島附近的一個海脊的兩邊，其條帶是對稱的。哥倫比亞大學的一名教授也證實，在太平洋、大西洋和印度洋存在著同樣的對稱帶，並最後確定了在7600萬年中有171次反轉現象。但是，條帶的寬度卻不相同，因為每次海洋的擴張速度是不同的。地球磁場兩次反轉之間的最長週期約為300萬年，而最短的週期約為5萬年，兩次反轉的平均週期為42~48萬年。對於磁場反轉原因，地質學家們曾提出過隕石對地球的撞擊、地殼的造山運動和地球軌道的不規則性等多種解釋，但其真正的原因還不清楚。

海底撕裂是怎樣引起的

根據上面這些事實，重新提出一個古老的後來又為人們拋棄的觀念：地球內部一直處於一種緩慢的熱對流狀態，它類似於水在鍋中受熱之後達到沸騰的情況。測量通過海底向上升起的熱量表明，沿中央海脊的熱流值為陸地上和海底其它地區測得的28倍。大洋邊緣的海溝內的熱流值下跌到這個平均值的十分之。這些發現和觀測資料，有力地支持了關於熱流循環的說法。在熱流循環中，地心物質在中央海脊處緩慢上升，而在海溝地區又重新下降。這種熱流循環為大陸漂移提供了推動力。關於海脊是拉伸（拉開）區而不是壓縮區這一發現，也支持了上述的推理。把所有零散的研究集中在一起進行重大的檢驗，時機已經到來。1960年前後，普林斯頓大學的H.H.赫斯，提出了“海底擴張說”。海底擴張說是這樣假設的：地球由地核、地幔、地殼組成，地幔厚度很大，達2900公里，由硅鎂物質組成，佔地球質量68.1%。由於地幔溫度很髙，處於熔融狀態，像沸騰的鋼水，不斷翻滾對流，具有強大的能量，大陸則被動地在地幔對流體上運動，而不是魏格納所說那樣，大陸像冰塊浮在洋底上漂移。他設想大洋的海脊，是新地殼的誕生地。地幔中的物質，不斷地從海脊當中的裂縫裡流出來，冷凝固結，再為湧升流所推動，把老洋脊殼向兩側推移出去，使海脊不斷向外擴張，形成了一浪接一浪、後浪推前浪的運動方式。而且，這種運動水不停歇。大洋底部，就是處在這樣不斷地更新過程中。當地幔湧升流把洋底抬升起來的時候，就像陸地上火山那樣會伴隨強烈的地震發生。大洋中脊淺源地震特別密集，就是這種理論的最好說明。高溫的地幔物質在這裡上升，然後水平地向兩邊擴展。因此，這裡既是新大洋地殼出生地，又是老大洋地殼的墳墓。大洋中脊，正是地幔湧升將洋底抬升的結果。而中脊兩側峭壁夾峙、地形崎嶇的中央裂谷，則是地幔上湧的通道，洋底誕生的地方。

洋底向兩邊運動，每年才1~5釐米，這已經了不起了。一年1個釐米，10萬年就是1000米，2億年就是1萬公里。這是個很大的數字。太平洋洋底正是以這個速度向兩邊運動。

魏格納說原來沒有大西洋，是後來南美非洲大陸分開後才形成的，這是對的。但是，是什麼力使它們分開？魏格納不知道。在他當時，他也不可能知道，因為那時科學發展還不能讓他知道這一點。現在我們知道了，這是地下岩漿從大洋中間上升之後，推開大陸，使大陸向兩邊運動。

但是，大洋中間岩漿老是上升，推動地殼，岩漿上升之後，如果沒有東西去補充這是不行的。那樣一來，地中心就要空了嘛。這當然不行。因此，岩漿從中間上升，推動地殼向兩邊運動。同時，它還能慢慢回到地球中心，從什麼地方回去呢？就是太平洋西部——日本、中國一帶；太平洋東部——美國和南美沿岸一帶。地殼就從這裡轉彎，向地球中心運動，然後又慢慢回到太平洋中間去，從那裡向上升，再流向兩邊，又推動大陸運動。

太平洋、大西洋是這樣，紅海、阿拉伯海也是這樣，現在的紅海還只是小海灣，有人預言：再經過幾百萬年後，它可能成為新的大洋。

拼成地球的七巧板

1965年，加拿大人威爾遜根據“大陸漂移說”和“海底擴張說”，加以提煉總結，又提出了“板塊學說”。根據板塊構造理論，地球的外殼是由二十來個剛性板塊組成的。最基本的有六大塊：太平洋板塊，歐亞板塊，印度洋板塊，美洲板塊，非洲板塊，南極板塊。板塊的劃分，不受海洋和陸地的限制。一個板塊可以全是大洋地殼，也可以全是陸地.或者二者兼而有之。例如，在六大板塊中，太平洋板塊全為海洋，其餘五塊都是跨海洋和陸地。板塊呈剛體，緊緊地固結在一起。其跨度可以達數千公里。至於板塊的厚度現在還不能完全確定，有可能是在70~100公里之間。這些板塊處於永恆的運動中。它們漂浮在灼熱的液態塑性軟流圈上。實際上人類居住的高山和平原，坐落在板塊上當板塊運動時也載著我們向前漂移。大陸板塊是在海洋板塊推動下運動的。因此，“海洋板塊漂移”這個詞可能比之“大陸漂移”更能說明問題。

板塊以三種運動方式中的一種不斷地相對運動著。這三種運動方式是，板塊能在一個擴張軸（中央海脊）的兩邊相互拉開，也可能相互滑移，或是可能互相碰撞。當兩個板塊彼此滑過時， 便會形成一個大斷裂帶（例如加利福尼亞聖安得列斯斷層）；在發生碰撞的情況下，海洋板塊因為密度較大（從地殼向下越深密度越大），會插到大陸板塊下面（見前圖中的那茲卡板塊，插入美洲板塊。）；當兩個相同密度大陸板塊碰撞時，就會在它們的前沿處堆疊、翹曲，最後形成山脈。

在大洋板塊向大陸板塊俯衝過程中，俯衝的板塊被迫向下插到大陸板塊的下面，直到其角度達到30°~45°而趨於穩定，然後慢慢進入大陸下面的地幔中，在俯衝地帶，形成了很深的海溝。太平洋的一個突出的特點是，最深的地方都在邊緣，特別是太平洋的西部，有很多非常深的地方，其中主要有阿留申海溝（阿留申群島以南），深達六七千米以上；千島海溝（千島群島以東），深度達8千至1萬米；菲律賓海溝，深度在8千至9千米之間，其最深處為馬裡亞納海溝，最深處達1.1萬米；在太平洋東部，有一個秘魯海溝，深度也超過7千米。幾乎所有太平洋海河都具有明顯的溝狀，在溝的旁邊弧形分佈著一連串的弧形島嶼。

海溝就像個“漏斗"，洋底的物質隨著俯衝不斷進入這個“漏斗”中，俯衝的板塊速度和板塊漂移的速度相當，大約每年1~10釐米。由於溫度隨深度增加，下插的板塊最終會被熔化並被軟流層吸收。板塊熔融和地幔同化的深度與其下沉的逕度有關，下沉速度愈快，其同化深度愈深。一般來說，不超過700公里，那裡的溫度為2200℃。在700公里以下，沒有發現深層地震。在板塊逐漸為地幔所吸收、增溫和同化之後，再流回大洋海嶺的底部，通過海嶺頂部再流出來。這個假定的對流體，像傳送帶一樣帶動板塊，也供給海嶺產生裂縫所需的動力。這樣，海洋地殼從大洋海嶺處誕生，而消失於海溝島弧一帶。一面生長，面消失，處於不斷的更新過程中。在鑑定海底岩石年齡時，發現都是比較年青的，沒有比中生代更老的沉積岩，這也給“板塊學說”提供了一個有力的證據。

把一塊厚度為100公里的冷而緻密的玄武岩板塊，以緩慢而穩定的速度壓入地球內部，同時逐漸提高其溫度直到最後完全熔融為止，至少可以說這是一個笨重而又充滿擠壓的過程。這種擠壓能量的週期性釋放、以地震和火山活動的形式使入們能強烈感覺到它。世界地震帶大都沿著中央海脊和板塊相交的邊界外分佈，這絕不是偶然的。

世界上活火山主要東中在太平洋沿岸和一些島嶼上，也就是在太平洋板塊與其它板塊桕交界的地方。這裡，形成了太平洋“火山圈”。世界上的活火山，共有552個，其中分佈在太平洋的有322個，大西洋有67個，印度洋100個，亞洲、非洲和歐洲南部才33個。太平洋佔了百分之六十。因此把太平洋周火山和地震，稱作魔鬼的項鍊。

日本每年都要發生幾次地震，那就是地底下岩石受擠壓引起的。日本人為了減輕火山爆發和地震造成的災害，居民房子是用木頭做的，房屋塌下來，也不會傷害入。

我國也是一個多地震的國家。沿著太平洋這一線發生好多地震（大地震如唐山地震）。為什麼這一帶會有地震，那是和太平洋底地殼向我們這兒擠壓有關係的。

還有印度洋底也向外擠，把印度大陸擠向我國雲南、貴州、西藏，擠向有母性溫柔的勞亞古陸。歲月悠悠，斗轉星移。原來寧靜安祥的喜馬拉雅海，變得歇斯底里起來。狂怒咆哮，驚濤萬丈，地心噴出的生命之火，直衝雲霄，震憾著環宇。大地在角鬥中斷裂、隆起，聳起了巍巍壯觀的崑崙山、帕米爾高原和西藏高原，擠出一個世界最高峰——珠穆朗瑪峰。現在它還在上升。紅日依舊，覆蓋在這高山之巔的世紀之雪，卻再也沒有融解、幾千萬年過去了，大氣從此稀薄，生命在此退卻。

證明喜馬拉雅山那兒原來是一片汪洋大海的是登山隊員們。他們在山半腰發現了魚的化石，就說明魚曾在這兒生活過。魚是不能爬山的，唯一的解釋是，這兒從前不是高山，而是海洋，魚曾在這裡生活過，後來死亡了，就沉到海底，並被泥土埋葬起來。可是，由於地殼上升，埋魚的泥土也逐漸被抬高起來。一直高到四五千米。要是不用這種觀點，就解釋不通。也正是由於印度大陸擠我們，西南地區也是一個地震帶，雲南、四川西邊都時有地震發生。

六大板塊充分說明了現今發生的大陸漂移的概貌，見地殼主要板塊圖，圖中假定非洲板塊是固定的。箭頭表示其他五大板塊運動的方向，其邊界一般是海嶺和海溝。有些小板塊，尚未命名，也表示在圖上。在一些區域，特別是在美洲板塊和亞歐板塊邊緣處以及非洲南部，很難說板塊邊界在哪個地方。

正是由於地殼的不斷變化，有可能在整個地質時代，載著大陸的板塊都在運動著，大陸曾被撕裂過若干次，並形成新的海洋，有時大陸又互相碰撞，或者粘接在一起，於是原來的海洋變成了陸地，而在別的地方又撕裂成新的治洋。太平洋可能是地球上最古老的大洋，根據西太平洋底岩石標木分析，最古老的沉積岩是1-2億年前，西太平洋已經有了一個廣闊深邃的海底了。而大西洋在1.5億年至4億年前，確實是不存在的。但是，約在6.5億年至4億年前，在那裡卻有一個較老的海洋，它的沉積物現在位於歐洲和北美的加里東——海西——阿巴拉契亞山脈內。這個較老的海洋長期是封閉的。後來，歐美兩個大陸又重新分裂，逐漸分離開，形成新的大西洋，至今仍在擴展中。