世界地球日即每年的4月22日，是一個專為世界環境保護而設立的節日。設立目的是為了提高民眾對於現有環境問題的意識，並動員民眾參與到環保運動中，通過綠色、低碳的生活，改善地球的整體環境。我國從20世紀90年代起，每年都會在4月22日舉辦世界地球日活動。今天，就在這個具有特殊含義的日子裡，跟大家聊一聊我們所生活的地球，說一說發生在地球的"外殼"中的事。
如果我跟大家說，我們腳下的地球正在無時無刻運動著，大家可能覺得不可思議，因為我們每天見到房子、樹木似乎都原地不動。確實，但憑生活中的經驗，我們無法察覺地殼的運動。其實，不光是我們普通人，上世紀60年代，很多地質學家們也跟我們的看法是一致的。
下面介紹的板塊構造理論，自上世紀60年代末發現，距今已近五十年，堪稱二十世紀最偉大的科學革命之一。乍一聽板塊構造這個詞，沒有接觸過的人們可能對此還不是很瞭解，但是我們大家都非常熟悉的一個成語"滄海桑田"，其實說的就是這個現象。有去過歐洲著名的滑雪聖地阿爾卑斯山的朋友，也許並不知道現今平均海拔4000多米的高山，在1.8億年前，還是古地中海的一部分，是海拔4000米以下的海底。
板塊構造理論是一個講地球外殼（岩石圈）如何運動和再循環的理論。但凡海陸地形構造、地震、火山以至海底地磁、古生物分佈，均為板塊構造作用的結果。之所以稱它為20世紀最偉大的科學革命，是因為它的橫空出世，徹底改變了千百年來人們對我們這個賴以生存的地球的認識，其影響並不亞於第二次世界大戰投放的原子彈。這個理論為以往地球科學中毫不相關的學科提供了一個統一的格架，並迅速被1960年代末期的地質科學界所接受。
世界地震分佈圖（可以看出大部分地震都發生在板塊邊界）
根據板塊構造理論，地球表層可以劃分為大大小小的十多塊，這些板塊揹負著海洋、陸地緩緩漂移，在板塊邊界之間或相互推著，如海洋的洋中脊、東非裂谷；或相互擠著，如環太平洋島弧；或相互摩擦著，如美國西海岸斷層等。
全球板塊分佈圖
再舉個大家都很熟悉的例子，世界著名的"第三極"青藏高原，就是大約6千5百萬年年前由印度板塊不斷向北俯衝到亞歐板塊之下，使其高度足足抬升了8000多米，而且至今還在抬升著。
前面說板塊無時無刻均在運動，那麼他們的運動速率和運動方向是怎麼樣的呢？上世紀七八十年代，地球物理學家們利用古地質、古地磁手段，基本上能夠推斷出各板塊之間的相對速度（包括速率和方向）。結果發現，這些板塊運動速率值大小不一，量級約在每年幾釐米範圍內，差不多相當於我們指甲生長的速率。
地質學家計算出的板塊運動速度
需要指出的是，地球物理學家們計算出來的速度代表的是近數百萬年的平均量。而地質學家們則希望進一步能直接測量出現今的速度值。由於板塊範圍之大，而速率及其緩慢，要想準確獲得他們現今的速度，這對於當時傳統測量工作者而言，幾乎是不可能完成的任務。
值得慶幸的是，隨著上世紀70年來空間大地測量技術的發展，如甚長基線干涉測量技術（VLBI）和激光衛星測量技術(SLR)的精度不斷提高，使得地質學家們能夠親眼"目睹"板塊位移的夢想得以逐步實現。
VLBI觀測原理示意圖
VLBI觀測站
激光測衛原理示意圖
激光測衛觀測站
然而，美中不足的是，上述兩種技術設備都比較龐大，設備操作要求高，對觀測條件要求也較為苛刻，給實際應用帶來了一定的不便。
隨著上世紀90年代全球衛星定位系統的正式運行，給測量帶來了革命性變化。如今，任何一個普通人只要拿著一個輕便的接收機在沒有信號遮擋的環境下，可以立馬輕鬆測量出其所處的位置。適當延長測量時間，進一步就可以計算出運動速率。現在的科學家們藉助全球衛星定位系統可以非常容易測量出地球各板塊之間的運動速度。
北斗導航衛星系統星座分佈圖
越來越精良的測量方法，越來越精準的數據，使得地表板塊運動的圖像越來越清晰。這些高精度的觀測數據，反過來也進一步檢驗科學家們的猜測和推斷，從而加深人們對地球變化規律的認識和理解。
<code>素材 | 網絡 作者 | 明鋒 編輯 | 麻雨潔 郵箱 | [email protected]/<code>
