- 目瞪口呆看地球
- (法)尼古拉斯·科尔蒂斯等
- 970字
- 2023-07-21 17:48:34
发现大陆漂移的能量之源
1913年,英国地质学家阿瑟·霍尔姆斯(Arthur Holmes)在《地球的年龄》一书中陈述了地质年代学的基本原则。但直到1946年,他才通过比较铀同位素的相对丰度,测定出地球的年龄在45亿年左右。这不仅比帕特森为地球定年早了十年,还不用测定铅元素的含量。1944年,霍尔姆斯另一部长销不衰的作品《地质学原理》出版,影响了整整一代学子。他在书中迈出了革命性的一步,声称地球内部的放射性衰变所释放的热量会引发对流运动:深埋于地下的滚烫岩石会上升至地表,如同锅里烧的热水一样上涌,冷却的岩石则在自身重力影响下下沉。固态的岩石以肉眼无法觉察的速度不断涌动,形成岩石流,使各个大陆板块在地球上漂移,这就是我们如今所知的“板块构造”理论。然而彼时只有为数不多的人支持大陆漂移说,阿瑟·霍尔姆斯便是其中之一,因为他知道放射是地球的动力来源。战争结束之后,大陆漂移说仍然只是一个古怪而极富争议的想法,因为没有人知道它的原理。在此基础上诞生的板块构造理论,将经过两个阶段创立起来。
同位素
同一化学元素的不同核素互为同位素,它们具有相同质子数和电子数,但中子数各异。铀3种同位素,每一种都具有放射性。它们的中子数介于125至150不等,核子数(质子和中子数量之和)在217至242之间。放射性同位素可以用来定年,它们在自然状态下随着时间的流逝会转变成其他同位素。借助质谱仪测出同位素的含量我们可以算出岩石的年龄。碳14(有14个核子)转变成氮14需要大约5 700年,而铀238转变成铅206需要45亿年,这也就是地球的年龄。
另外,“二战”时盟军强迫商船在航行时测量海洋水深,测量数据统一集中至纽约哥伦比亚大学。年轻的地质学家玛丽·撒普(Mary Tharpe)和准备博士论文的布鲁斯·希曾(Bruce Heezen)利用这些数据绘制了一幅海床图。几年间,人们发现北大西洋中部绵延着一条前所未见的火山链。我们将在第二章拜访此地。宏伟壮观的火山链位于水下5 000至6 000米深的深海平原,最高可达深海平原以上3 000米,从冰岛南部一直延伸到葡萄牙附近的亚速尔群岛,甚至可能更远……随后,中大西洋、南大西洋、太平洋和印度洋的海床地图接连发布:这条十年前还无人知晓的火山链其实环绕了地球一周。1948年,身为海洋学家、地球物理学家和地震学家的莫里斯·尤因(Maurice Ewing)推测,正是这条褶皱上的火山活动造就了这些大洋。因洋底火山活动而不断生成的海床推动了大陆的漂移,海洋扩张理论由此诞生。