商品详情


书名: 海陆的起源
定价: 128
ISBN: 9787301345276
作者: 魏格纳
出版社: 北京大学出版社
出版日期: 2024-01-02
用纸: 胶版纸
装帧: 精装
开本: 16
如果魏格纳的理论终被证实,将会发生一场与哥白尼时代天文学观念的变革相似的思想革命。——英国《自然》(Nature)杂志
“如果我们接受魏格纳的假说,我们就须忘掉过去七十年中的全部知识并且一切从头开始。”现在看来,这种说法是完全正确的。
——钱伯林(Rolling Thomas Chamberlin, 1881—1948),美国地质学家。
我们这个时代发生的这场伟大的科学革命应当称作魏格纳革命,以纪念这场革命的“主要倡导者”。
——威尔逊(John Tuzo Wilson,1908—1993),加拿大物理学家、地质学家。
大陆漂移学说的奠基之作。提出古代大陆原来联合在一起,因大陆漂移而形成各大洲的观点。全书分三篇共13章。首篇论述大陆漂移的基本内容,指出地球冷缩说、陆桥说和大洋永存说的问题,反证大陆漂移说的正确。第二篇从地球物理学、地质学、古生物学与生物学、古气候学和大地测量学等5个方面论证大陆漂移说。第三篇从地球的粘性、大洋底、硅铝圈、褶皱与断裂、大陆边缘的构造形态等方面,解释大陆漂移的可能性和动力。所阐述的理论为当代地球科学提供了新的发展基点,是现代地质学板块构造学说的核心组成部分。有助于读者深入了解海陆起源的科学道理,从中认识革命性的科学事件,培养创新意识和科学精神。——《中国教育报》《海陆的起源》是德国气象学家、地球物理学家,大陆漂移学说的创立者魏格纳的著作。由北京大学孙元林教授、华中师范大学张祖林教授等撰写,深入浅出地介绍了魏格纳的生平、《海陆的起源》的主要内容、魏格纳的科学贡献,全书彩色印刷,丰富的插图不但展现了魏格纳丰富的人生经历,而且展现了科学发展的主要历程和当时广阔的社会文化背景以及探究过程。
由中国地理学家和地理教育家,南京师范大学李旭旦教授翻译,将这部关于大陆漂移学说的革命性著作的精华内容突出呈现。名译,名家导读,配备优质融媒体学习资源,有助于读者更好地阅读、理解、感受魅力。
导 读 / 1一 充满传奇的一生 / 3
二 魏格纳和大陆漂移学说 / 30
三《海陆的起源》讲了什么 / 46
四 魏格纳创立大陆漂移学说的科学方法
/ 69
一篇 大陆漂移学说的基本内容 / 1
第二篇 证明 / 23
第 1 章 大陆漂移学说 / 3
第 2 章 与冷缩说、陆桥说和大洋永存说的关系 / 10
第二篇 证明 / 23
第 3 章 地球物理学的论证 / 25
第 4 章 地质学的论证 / 35
第 5 章 古生物学和生物学的论证 / 59
第 6 章 古气候学的论证 / 80
第 7 章 大地测量学的论证 / 96
第三篇 解释和结论 / 103
第 8 章 地球的黏性 / 105
第 9 章 大洋底 / 114
第 10 章 硅铝圈 / 119
第 11 章 褶皱与断裂 / 126
第 12 章 大陆边缘 / 140
第 13 章 大陆漂移的动力 / 153
译后记 / 163
魏格纳,德国著名的气象学家、地球物理学家、大陆漂移学说的创立者。其著作《海陆的起源》》一出版,即被译成多种文字出版,引起全世界地质学界、地球物理学界的重视。
三 《海陆的起源》讲了什么一篇 大陆漂移说的基本内容
1章
作者开宗明义地提出了大陆块体在地质历史中发生过巨大的水平运动。并以具体的实例阐述了他的“大陆漂移学说”思想,认为:
1. 在古生代石炭纪之前,现在地球上的各个大陆块体曾经联结为一体,构成了一个统一的大陆,称为“泛大陆”。泛大陆周围被一个超级大洋所包围。
2. 从中生代开始,这个超级大陆逐步解体(断裂)成几大块,彼此在大洋海底上漂移分离;随着大陆的分裂,大西洋和印度洋开始形成,并一直演化到今天这样的海陆分布地理格局。
3. 陆地上的高大褶皱山系的形成则与大陆块体的移动有着直接的因果联系。在大陆块体漂移的过程中,其前缘受到冷却洋底的阻力并遭受挤压而褶皱成山。
4. 大陆系由较轻的刚性硅铝质岩石构成,漂浮在由较重的黏性硅镁质岩浆构成的大洋海底之上。可能由于潮汐力和地球自转时离心力的影响,使大陆断裂成几大块体而分离漂移。
前3点与地质学的事实相吻合。而第4点关于大洋海底的性质则建立在错误的假设基础之上。事实上在当时,地球物理学的研究已经证实大洋海底是由刚性硅镁质岩石构成,而非黏性的岩浆。潮汐力和地球自转时产生的离心力是不足以使大陆地壳在刚性的硅镁质洋壳上滑动的。因此,魏格纳关于大陆漂移动力机制的解释成为其学说遭受攻击的软肋。现在的观点认为软流圈之下的地幔对流才是驱动大陆漂移的主要力量。
第2章
冷缩说、陆桥说和大洋永存说是当时地质学界几种比较流行的、基于“固定论”解释地壳构造运动、生物地理分布和海陆分布的观点。
冷缩说认为地球通过冷却而收缩,在它表面形成了褶皱山脉;使深海底隆升成陆,大陆块沉降为海底。
现在被大洋所分隔的一些大陆上的动植物具有密切的亲缘关系,说明这些大陆之间在过去曾经有过宽阔的陆地联结。陆桥说认为联结这些大陆的陆桥后来深深沉没,成为今日的
洋底。
大洋永存说以地壳均衡理论为基础,从大陆自古迄今一直未曾变动的假设出发,认为大洋盆地是地球表面的永存现象,位置一直保持不变。
作者主要从三个方面驳斥了冷缩说的观点:
1. 通过引证前人关于阿尔卑斯山脉褶皱收缩量的研究成果,认为现在阿尔卑斯山脉的宽度只有收缩前的或。若假定其是由于地球冷却收缩而形成,那么,从理论物理学的角度看,仅形成阿尔卑斯山脉第三纪时期的褶皱就需要降温2400℃之多。按照开尔文(Lord Kelvin)的计算,就目前从地球内部向地表流失的热量来看,过去的地球绝不可能有如此高的
温度。
2. 如果冷缩说成立,由冷却产生的皱缩作用应该作用于地球的整个表面,而不应该只作用于地球表面的某一点。地质学的事实表明,地球表面的褶皱山系并不是均匀地分布在地球表面。
3. 冷缩说回避了大陆块体和大洋底的性质差别。其关于深海底隆升成陆和大陆块沉降为海底的观点与地壳均衡理论相矛盾。按照地壳均衡理论,较轻的地壳表层是漂浮在较重的下层岩浆之上,就像漂浮在水中的木头一样,只有在负重后,才可能下沉。因此,较轻的硅铝质大陆块体不可能沉降为深海底。冷缩说所宣扬的海陆变化,从地质学的角度看,其实只是海水淹没或退出大陆的变化。大陆从来没有陷落为深海底。
而关于陆桥说和大洋永存说之争,作者认为这两种观点是各持偏见,都只抓住了有利于自己一方的部分事实,而在另一部分事实面前就受到了驳斥,从正确的前提下得出了错误的结论。大陆漂移学说能够合理解释它们争论的全部事实:
1. 陆地的联结是有过的,但不是后来沉没的陆桥,而是大陆之间的直接联结;它们今天的分离状态是由于它们之间发生了大陆漂移。
2. 永存的不是个别的海和陆,而是整个海陆的面积。海陆的相互位置由于大陆漂移会改变,但全球总的海陆面积是不变的。
第二篇 证明
作者以大量的篇幅,从地球物理学、地质学、古生物学和生物学、古气候学和大地测量学的角度论证大陆漂移学说的正确性。可以说,本篇中所引用的地质学、古生物学和生物学、古气候学证据,在论证大陆发生过漂移的事实上还是非常有说服力的。
第3章
作者从地球物理学不同的角度论证大陆和洋底地壳的性质不同。大陆由较轻的岩石构成,而海底由较重的物质组成。证据包括:(1)大地测量统计结果显示地球表面存在两个大频率的高程:大陆基台(海面之上100米)和深海底(海面之下4700米);(2)地震波通过洋底的传播速度大约比通过大陆的速度要快0.1千米/秒;(3)与大陆相比,大洋底十分平坦,缺乏褶皱山脉。
需要说明的是作者把大洋底的平坦性和缺乏褶皱山脉解释为是洋底硅镁层具有较大的可塑性和流动性的表现,这一认识是错误的。根据现代的板块构造理论,洋底缺乏褶皱山脉是由于洋壳板块在海沟附近俯冲到了地下的深部。
第4章
作者从地质学角度论证今天被大西洋分隔的大陆曾经联结在一起和大陆发生过大规模的水平运动。
如果说大洋两边的大陆过去曾经直接联结,在它们分离以前所形成的大陆上的褶皱山脉和其他地质构造应该是相互连续的。大洋两侧大陆上的地质构造末端然会位于同一位置,相互拼合时就可以直接连续起来。也就是说,在它们分离以后两侧残留的岩层在岩性变化序列和性状、所含的生物化石内容,以及褶皱的方向上应该是高度一致的,可以拼合。而过去不曾直接联结的大陆,则不会具有相同的地质构造。而原来分离的大陆由于大陆漂移会相互靠近,形成新的褶皱山系。
作者引证了大量这类地质学证据说明今天被大洋分隔的一些大陆曾经直接联结在一起,后来发生了大陆的漂移:
1. 大西洋两侧的非洲和南美洲、欧洲和北美洲曾在晚古生代时期直接联结在一起,中生代时期首先从非洲的南端开始分裂,逐渐分离形成了大西洋。北美洲大陆在向西漂移的过程中还发生了顺时针的
旋转。
2. 非洲大陆在向北漂移的过程中于第三纪时期在其北缘形成了阿特拉斯山脉,晚于大西洋的开裂,因此在美洲就找不到它的延伸。
3. 印度在中生代晚期与非洲大陆断裂开来,向东北方向漂移,在新生代早期与亚洲联结,形成了巨大的喜马拉雅褶皱山系,影响范围波及北亚的兴都库什山一带。作者根据喜马拉雅山的皱缩量计算出,印度次大陆的移动距离为3000千米。马达加斯加岛在第三纪时期与非洲大陆脱离。
4. 印度东岸与澳洲西岸曾经联结在一起。
5. 沿澳洲东海岸呈南北走向分布的石炭纪褶皱山系是从阿拉斯加穿越三大洲(北美洲、南美洲和南极洲)的巨大安第斯褶皱山系的延续和终点。中生代时期澳洲向东漂移而断开。在澳洲东南面的新西兰和北面的新几内亚地区可以见到澳洲后期运动所形成的褶皱山系。需要说明的是,美洲西海岸的安第斯褶皱山系是美洲与非洲分离后才形成的新的褶皱带,与澳洲东海岸的褶皱山系没有关系。澳洲东海岸的褶皱山系应是南美洲南部和非洲南部晚古生代褶皱带经南极洲的延续和终点。
6. 南极洲可能在西部的格雷厄姆地与南美洲的巴塔哥尼亚曾经相连。
第5章
大洋是阻隔不同大陆上陆生动植物相互交流的天然屏障。因此,不同大陆上各个地质时期的动植物的相似程度高低或亲缘关系远近是反映大陆曾经联结或分离的很好指标。相似程度越高,说明两个大陆直接相连;反之,说明两个大陆相互被大洋阻隔。两个大陆分离的时间越久,则其动植物的相似程度就越低,亲缘关系也越远。
被大西洋和印度洋所分隔的一些主要大陆之间在地质历史中曾具有高度一致的动植物化石群被陆桥说的支持者作为说明这些大陆之间曾有陆地联结的重要论据。按照陆桥说的观点,今天这些大陆彼此被大洋所分隔,是由于联结它们之间的陆地已经沉入海底。
在本章中作者接受陆桥说的支持者作为说明这些大陆之间曾有陆地联结的论据,并用他的大陆漂移学说比较合理地解释了若干个重要的、陆桥说不能合理解释的古生物学和生物学事实,特别是涉及陆地之间存在距离上的变化:
1. 北美洲东南的格临内耳地(Grinnell Land)、格陵兰岛和北大西洋中的斯匹次卑尔根岛上的第三纪至第四纪植物地理区系的变化。根据森帕尔(M. Semper)的研究,格临内耳地第三纪时期的植物群与斯匹次卑尔根岛的亲缘关系(63%),要比与格陵兰的关系(30%)更为密切。而今天,它们的关系完全相反(分别为64%和96%)。按陆桥说的观点,只能解释今天的情况,因为格陵兰比斯匹次卑尔根岛更靠近北美大陆。但第三纪时的情况就无法解释了。而用大陆漂移学说就可以很好地解释这种差异: 在第三纪早期,格临内耳地与斯匹次卑尔根岛之间的距离要比格临内耳地与格陵兰的化石点之间的距离短。而现在格陵兰比斯匹次卑尔根岛更靠近北美大陆。
2. 据斯高次伯格(Carl Johan Fredrik Skottsberg,1880—1963)的研究,南太平洋中胡安·斐南德斯群岛(Juan Fernandez Islands)的植物与邻近的智利西海岸并没有任何亲缘关系,但与火地岛、南极洲、新西兰及太平洋诸岛之间存在亲缘关系。陆桥说无法解释这种差异,但大陆漂移学说可以给出合理的解释:南美洲向西漂移,近才接近该岛,所以植物区系才有如此显著的差别。
3. 虽然夏威夷群岛在距离上与北美洲近,海风和洋流也是从北美洲吹向夏威夷,但该群岛上的植物区系与北美洲很少有关系,而与其西边的旧大陆(亚洲大陆)关系密切。按照大陆漂移学说的观点,在第三纪中期(中新世),夏威夷群岛所处的纬度是40°——45°,属于盛行的西风带,风从西边的日本和中国吹来,而且,当时的美洲海岸离夏威夷群岛的距离也比现在远。
4. 在解释印度德干高原与马达加斯加岛之间的生物关系问题上,大陆漂移学说相比陆桥说也体现出了明显的优越性: 因两个陆块现在处于赤道的两侧,所以具有相似的气候和生物特征。但两地相距如此之远,若用陆桥说解释两地,以及非洲和南美洲等地石炭纪至二叠纪时期的舌羊齿植物(Glossopteris)分布时,就无法在生物学问题上给予合理的解释。而用大陆漂移学说则不成问题。
澳洲现代动物区系的分布也为作者提供了用大陆漂移学说解释其形成机制的很好例证。根据现代哺乳动物,全世界可以区分出6大动物区系,澳洲动物区系是其中之一。位于印度尼西亚南部的巴厘岛(Bali)和龙目岛(Lombok)之间的直线距离虽然只有20多千米,却是两大动物区系(东方动物区系和澳洲动物区系)的分界线,即著名的“华莱士线”(Wallace’s line)。在此线以西,完全缺失有袋类哺乳动物。
根据华莱士(A.R.Wallace),澳洲的动物界可以分出三个古老的系统(或分区)。
(1)一个分区见于澳洲的西南部,以喜温动物为代表。它与印度、斯里兰卡,以及马达加斯加和南非具有亲缘关系。这个亲缘关系起源于当澳洲还与印度相连的时期。但到侏罗纪早期,这种联系就中断了。
(2)第二个分区是以澳洲特有的哺乳动物——有袋类和单孔类(如鸭嘴兽和针鼹)为代表。有袋类的化石在北美洲和欧洲曾有发现,但未在亚洲发现。从现代有袋类动物的分布和动物体内寄生虫,可以推知这一动物分区的动物成分与南美洲存在血缘关系。关于澳洲和南美洲的血缘关系,若从喜热的爬行类动物来看,很难显示出两地有什么密切的联系,但从耐寒的两栖动物类和淡水鱼类来看,则有大量证据显示两地之间存在密切的血缘关系。华莱士确信,澳洲与南美洲之间即使有陆地相连,也然是位于靠近大陆寒冷的一端。因此,魏格纳认为,澳洲和南美洲的动物血缘关系发生在澳洲与南极洲和南美洲还相连的时期,即澳洲与印度分离之后(侏罗纪早期),澳洲与南极洲分离之前(始新世)的这段时期内。由于澳洲今日靠近了印度尼西亚群岛(即原文中的巽他群岛),这些动物又逐渐侵入印度尼西亚群岛的东部。
(3)澳洲第三个动物分区位于澳洲东北部和新几内亚。动物成分系以从印度尼西亚群岛移居而来东方动物区系分子与澳洲动物区系分子混生为特点。澳洲的野狗、啮齿类(老鼠)、蝙蝠等是第四纪以后才迁入的。因此,该动物分区是在近的地质时期才形成的。
在说明澳洲动物地理区系的形成机制上,作者对陆桥说给予了有力的批驳: 南美洲与澳洲之间短的距离几乎与从德国到日本的距离相当。如果说这两个大陆之间在地质历史时期可以靠一个陆桥进行物种的交换,那么,为何澳洲与近在咫尺的印度尼西亚群岛之间却没有发生过物种的交换?
按照大陆漂移学说的假说,澳洲与南美洲之间曾经非常靠近,而与印度尼西亚群岛之间则曾有宽阔的大洋相隔(参考原文的1、2图)。
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