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地球的原理亦然。當然,不同之處在于人們不能剝開地球的外殼,將其切碎涂在面包上,因為地殼之下依然上演著各種各樣的鬧劇,內部和外部的紛爭無休無止。一個封閉的地殼必須如同橡膠一樣靈活,才能承受住這樣的鬧劇。因此巖石圈絕不能一動不動,所以自然女神好心地將它切成了小型地塊,各自漂流,偶爾聚首,互相推擠、抬升,平衡自己內部的壓力。
除了美國中西部的一些地區——在那里,達爾文進化論就足以招來慘禍②——今天的人們已普遍接受了板塊構造說。然而 20 世紀 60 年代時,很多地質學家仍然不相信板塊能夠移動。
其實早在 20 世紀初期,一位德國極地研究者就已向人們證明,自然女神才是謎語的發明者。1910 年某日,阿爾弗雷德·魏格納神色凝重地盯著世界地圖,發現南美洲和非洲大陸似乎能夠拼合起來。于是他詳細考察了地球上所有的島嶼和大陸,最后他堅信,這些島嶼陸地無一不是來自于一塊遠古時期分崩離析的巨大陸地。
差不多同時期,古生物學③家也有重大發現——來自大洋兩岸的遠古生物化石具有相同的特征。非洲動物怎么可能去過南美洲?用什么交通工具?如果是植物的枝葉或許還有可能,風把它們沿著海面吹過了大洋,可是鱷魚和蝎子也能這么幸運嗎?對于魏格納而言,這一點就是遠古大陸存在的鐵證。遠古大陸是當時唯一一塊首尾相連的大陸,生命在其中自由流散到了各個角落。魏格納將這一巨大陸地命名為“整大陸”。由于科學家們多多少少有一種奇怪的強迫癥,非要把一切事物都譯成希臘語或拉丁語,因此遠古大陸就變成了“盤古大陸”④(Pangaea)——Pan 為整體,Gaea 為大地。
幻想家總免不了遭人譏諷的命運。魏格納的觀點讓他飽受嘲諷,可是他并不氣餒。其實在文藝復興時期,已有眼尖的聰明人通過地圖得出了類似的結論,可是要讓學術界明白這一點,實在太過困難。
當時流行的說法是奧地利地質學家愛德華·聚斯的坍縮論。根據聚斯的觀點,早期的地球溫度極高,而且體積十分龐大。在幾十億年的時光中,地球的部分熱量被散發出去,因此溫度逐漸降低,體積也逐日縮小,宛如一個皺巴巴的蘋果內部坍陷成一團。聚斯宣稱,山巒正是由此誕生,大地向內收縮,形成盆地,這樣水才開始流淌,匯成海洋。
而魏格納則反駁道,皺蘋果無法表現出大陸的結構。一個熱度均勻流失的行星應均勻坍陷,雖然會形成褶皺,卻不會變得崎嶇不平、滿身瘡口。此外,魏格納還指出,人們已證實花崗巖比海底巖石輕,因此,大陸不會像坍縮論認為的那樣沉入海底,它們會一直漂浮在海面上,不可摧毀,永不沉沒。
1915 年,魏格納公開了他的“大陸漂移說”。不出所料,這本《大陸和海洋的起源》激起了人們的熱烈討論。聚斯憤怒地批駁魏格納,他呼吁道,正派的地質學家不應理睬此人——阿爾弗雷德·魏格納并非科班出身,只是天文學家和氣象學家。然而板塊構造說很快便深入人心,聚斯的坍縮論只能甘拜下風。令人惋惜的是,魏格納沒能好好享受自己的成果。1930 年,在他五十歲生日的那一天,由于寒冷的天氣或心肌梗塞,魏格納在格陵蘭去世——這位勇敢而有遠見的研究者畢生從未真正自圓其說過。有時他宣稱太陽和月亮的重力導致陸地分離,有時他又幻想兩極到赤道之間存在一種牽引力,因此,所有陸地都周期性地向赤道靠近。
倘若這位大陸漂移說之父手頭有衛星的測量數據能夠長期觀察地球表面,相信聚斯的坍縮論立刻就會自行坍縮。通過測量數據我們了解到,大陸每年會移動 3 厘米到 5 厘米的距離。可憐的魏格納卻因此被人諷刺為童話大叔,令人聯想到《一千零一夜》和《格林童話》的作者,但他或許也能因此找到一些慰藉——講童話故事的人也能贏得世界聲譽。
魏格納對地球內部的情況知之甚少,否則他會意識到板塊移動的始作俑者是地幔中的對流。地幔巖漿在地底不停翻滾,溫度不斷上升。而溫度愈高,它們的比重就愈小,愈容易向上移動。為了保持平衡,溫度較低的巖漿因比重較大而不斷下沉,這樣一來,對流循環才能一直持續下去。巖漿不斷上升,為自己開辟道路,直到它們與海底的水接觸,然后沖破海底,形成幾百米深的裂谷。熔巖流從這里呼嘯而出,在冰冷的海水中凝固,增加了海底的質量,并擠壓著海底。這一分水嶺的兩邊都漸漸隆起了一些透氣的山巖——中洋脊——由于新的熔巖不斷涌出,海底也開始緩緩漂移。
直到今天,這一過程依然持續不休。遠離裂谷后,海底開始緩緩冷卻,變得更堅固、更平坦。幾百萬年后,它和陸地不期而遇,由此產生了一個重要的問題——何去何從?
既然海底很不安分,人們自然不能在這里興建海灘城市。然而我們也知道,陸地比海底更輕——所有陸地重量的總和只占地球重量的 0.4%。因此,沉甸甸的海洋地殼鉆到了大陸板塊下方,擠進了地幔,然后融為一體。這一現象被稱為“隱沒”⑤。
有一個證據是:大陸的內核已有 35 億年歷史,而最古老、最完整的海底的年齡卻只有 2 億年。和陸地不同,島嶼是海底的一部分,隨著海一同漂來漂去。再過幾百萬年,蘭薩羅特、福門特拉等島嶼會和摩洛哥相撞,在撒哈拉以西的海濱大陸邊緣撞成碎片。因此你大可不必猶豫,有機會的話趕緊再去加納利群島轉一轉。
然而并非所有的大陸邊緣地區都會出現隱沒帶。相反,地質學認為大陸邊緣也有活動和穩定之分。我們可以想象一個陸地四面受敵的情況,譬如東臨大西洋、西接太平洋的美國,兩片大洋的海底都在不斷漂移。換言之,美國受到兩邊的擠壓。在活動式大陸邊緣兩側的板塊總是一上一下地互相推擠,而穩定式大陸邊緣則是兩側板塊和平共處,相安無事。在穩定式大陸邊緣地帶,較淺的大陸架向海洋延伸開去,積聚沉積物慢慢形成新的陸地。而另一方面,強烈的板塊擠壓會在活動式大陸邊緣形成弧狀護城河般的海溝和城墻般的火山島鏈,并引發強烈的地震。每當兩塊板塊因長期碰撞而終于碎裂時,就會發生地震。這時,大范圍破裂的海床則會反彈,而正是這種現象造成了 2004 年底的南亞海嘯事件。⑥
在我們舉的例子中,美國大陸——更精確地說是美國所處的北美板塊——被擠向西移動,在太平洋中與另一塊向東移動的板塊相撞。這種力與力的抗衡令美國人很頭疼。美國西海岸的居民們一直在等待一場“巨震”,也就是一場可能吞沒舊金山、洛杉磯和溫哥華的毀滅性大地震。事實上,整個太平洋周圍的海岸都屬于主動式大陸邊緣區,即地震多發區。
據我們了解,世界的大陸板塊有七個,此外還有一些小型板塊。就外表而言,這些板塊令地球看起來宛如一塊摔碎的圣誕巧克力球。由于地球的這種形貌,曾經有家大型報紙小心翼翼地探討了一個問題——地球是否會在不久的將來分崩離析?那張報紙將一個滿身裂紋的地球置于頭版,看起來仿佛再有一次小地震,整個世界就會裂成碎片。
然而請你盡可能放心,正是這些裂紋維持著地球的穩定。板塊相撞造成的地震其實只是小動蕩,可以說是正常的地質運動,否則我們的行星早就灰飛煙滅了。
順便提一句,這種構造循環同時也在美化人類。它能夠令捕獲巖——來自地底 200 公里深處的巖石——堆積在大陸火山的喉部,連瑪麗蓮·夢露都是捕獲巖的崇拜者!當然她從未聽說過捕獲巖,她只知道人們能用這種巖石來做什么,正是這一點令她對捕獲巖大唱贊歌——捕獲巖是鉆石的主要來源。
當然,地質構造不僅能令陸地不斷組成新的格局,而且也能讓海洋經歷滄海桑田的變換。在海洋底部,巨大的板塊四處漂散,沿著中洋脊裂谷產生了一條數百米深、六萬公里長的山脊,這是世界上最大的山脈。隨著地質結構的每一次變化,海流也在變動,海洋和陸地生物的生存條件也會隨之改變。這是因為海洋在很大程度上影響著氣候。這一點我們隨后還會探討。