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2015.11.14日下午在图书馆写的《海陆的起源》读后感

2015-11-14 16:43阅读:
《海陆的起源》这本书是由德国气象学家、地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳关于大陆漂移假说的著作,是一本科学元典丛书。这本书系统地阐述、论证了魏格纳在1912年提出的大陆漂移说。
1880111日魏格纳出生于德国柏林,父亲是理查德福音派新教会的传道士,兼任柏林孤儿院院长,哥哥是自然科学家,姐姐是一位画家。魏格纳在青年时代就勤奋好学,曾在海德堡大学、因斯布鲁库大学、柏林洪堡大学学习。
1906-1908年间,魏格纳参加了丹麦远征格陵兰的探险队,第一次去了格陵兰东北部探险。在气象学领域,魏格纳最先在探险中通过风筝和固定在3000米高处的气象气球跟踪大气环流,测量大气的温度和湿度,研究极地气候。通过这次探险,他得到了大量珍贵的资料。
1908年探险归来,魏格纳在马堡大学就职,一边整理在探险中获得的大量资料,一边进行天文学、地质学和气象学课程的讲授和研究,直到第一次世界大战的爆发。
1910年,魏格纳在病中偶然翻阅世界地图时,发现了一个奇特的现象:大西洋两岸的轮廓非常相似。由此,魏格纳进行了大胆的假想,产生了大陆漂移的想法。191216日,魏格纳在法兰克福地质协会上做了题为“从地球物理学的基础上论地壳轮廓的生成”的演讲,提出了大陆漂移的理论,同年,还发表了几篇关于大陆漂移理论的文章。
1912年,魏格纳参加了科赫-
格林贝格探险队,第二次去格陵兰考察。在这次考察中,科赫和魏格纳横贯格陵兰大冰盖,研究雪层,测量冰温,英勇地震法探测冰盖厚度。这次探险历时半年多,在穿过格陵兰东北部之后,魏格纳与另外三名队员又成功地穿越了人类从未涉足的长达1207米的从东北部的路易斯到西北部海岸的维佩纳维克岛的冰盖。探险途中气候非常恶劣,马匹都累死了,队员死里逃生。
1914年第一次世界大战爆发,魏格纳以德国国防军后备役上尉军官的身份被征入伍。在向比利时进军的途中,他被敌人的枪打中了胳膊,14天后在回德国的途中,又被子弹打中了颈部,这颗子弹以后就一直留在他的体内,魏格纳因此不能再服役,又转向学术研究。1915年魏格纳出版了《海陆的起源》,列举了大量的证据,系统的阐述了大陆漂移学说。这本书在192019221929年各在出版一次,每次再版都加入了魏格纳收集到的新资料和当时学术界对大陆漂移理论的批评。
第一次世界大战结束后的1919年,魏格纳和哥哥库尔特一起被聘为当时新建的汉堡大学的教授。1924年魏格纳被聘为格拉茨大学气象学和地球物理学学院教授,直到逝世。
1928年,魏格纳年近50岁,但身体状况很好,计划与科赫在进行一次新的格陵兰探险,但科赫不幸于当年去世,魏格纳只好放弃探险计划。1929年,魏格纳进行了第三次简短的探险,为第四次的探险寻找从格陵兰西海岸到达内陆冰盖的最佳探险路线。这次探险在该岛2700米高地上建立了一个考察站。
193041日魏格纳带领一批科学家前往格陵兰岛,此次目的是研究冰帽上的气候和大气层高处的急流。天气恶劣,过程艰难。1930111日在营地度过50岁生日后,他和同伴返回基地,两个人在返回途中遇难。魏格纳的哥哥带领探险队完成了最后一次探险。
魏格纳的最后两次格陵兰探险由其亲自计划和带队,后来被命名为魏格纳格陵兰探险之旅。在魏格纳的讣告中,他的朋友写到:“他是一个完美的、淳朴的、谦虚的人,同时又是勇敢者,为探索理想目标,凭着钢铁般的意志取得非凡成就,最终为此献出了宝贵的生命”。
魏格纳在地质学中的贡献主要有两个方面:一个是他最早提出月球上的环形山是由陨石撞击而形成而非火山爆发形成。他的观点在“阿波罗”登月计划实施之后才被证实。另一个就是他的“大陆漂移学说”。他的大陆漂移学说史现代地质学“板块构造理论”的核心组成部分。而“板块构造理论”是地质学中一个非常重要的,涵盖面非常广泛的科学理论,是指导人类认识地球自然历史的一个非常重要的理论体系。
这本书介绍了大陆漂移说的基本内容并用各种论证进行证明和相关解释和结论。
作者开宗明义地提出了大陆块体在地质历史中发生过的巨大的水平运动。并以具体的事例阐述了他的“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快体曾经联结为一体,构成了一个统一的大陆,成为“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,并一直演化到现在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关系。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。
前三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。
当质学界比较流行的、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有冷缩说、陆桥说和大洋永存说。
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。
陆桥说认为大陆之间在过去曾经有过宽阔的陆地连接,后来连接这些大陆的路桥深深的沉没,成为今日的洋底。因为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。
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四分之一或八分之一。若假定其是由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. 若冷缩说成立,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。事实上,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。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。大陆从来没有沦落为深海底。
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收到了驳斥,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他们争论的全部事实:
1. 陆地的连接时有过的,但不是后来沉没的路桥,而是大陆之间的直接联合;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。
作者为了证明自己的学说,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。在论证大陆发生过漂移的事实上很有说服力。
魏格纳从地球物理学不同的角度都论证大陆和洋底地壳的性质不同。大陆由较轻的岩石构成,而海底有较重的物质组成。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。
作者还从地质学角度论证今天被大西洋分隔的大陆曾经联合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合,那么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未必会位于同一位置,相互拼合时就可以直接连续起来。也就是说,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,以及褶皱方向应该是高度一致,可以拼合的。而过去不曾直接连接的大陆,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的地质学证据,例如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连接在一起,中生代时期首先从非洲的最南端开始分裂,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。
接着作者还从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来论证大陆曾经连接或分离。因为大洋是阻隔不同大陆上陆生动植物相互交流的天然屏障,所以其相似程度越高,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,亲缘关系就越远。例如在第三纪早期,格林内尔与斯匹次卑尔根之间的距离要比格林内尔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。还有南太平洋胡安·费南得斯群岛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,是由于南美洲向西漂移,最近才接近该岛,所以植物区系才有如此显著地差别。
然后魏格纳从古气候学进行了证明。他作为一位气象学家对现代地球表面主要气候带的控制因素非常敏感,而且也非常清楚。我们知道的热带、温带、寒带这样的气候带主要是由地理纬度来控制的,沿纬度呈带状分布。地球的过去,也应该存在类似的气候分带现象。在不同的气候带内都会有其特征的生物和沉积。如寒冷的北极圈内的冻土苔原植被和温带的泰加林植被有显著地差异;而温带的森林植物在树干年轮上与热带雨林植物不同。今日的棕榈树分布仅见于最冷月平均温度超过6℃的地方,现代的珊瑚仅见于水温超过20℃的海洋中等等。我们可以从化石和沉积岩中,获得很多有关这些化石生物生活时期、或沉积岩形成时期的古气候信息。世界各地地质历史时期的气候变化应该与气候带相适应。作者通过对当时来自世界各地的大量古生物学和沉积学资料所反映的各个大陆不同地质时期的古气候信息的分析整理和归纳,发现世界上许多地区过去具有与今天完全不同的气候,以事例充分论证了用传统固定论观点无法合理解释古代气候的变化问题。即按照今天的大陆配置,无论怎样安放低极和气候带,都不可能与当时的气候相适应;而“大陆漂移学说”可以给予非常合理的解释。例如北半球石炭纪一二叠纪时期的沉积层中不但找不到任何冰川的痕迹,相反,在许多地方发现了热带植物的化石。这显然不符合地球的气候分带模式。
最后他从大地测量角度进行论证。根据前人有关地质时期绝对年龄的资料估算了一些大陆块体之间的分离速度。但是,当时对地质时期绝年龄的估算很不准确,与今天的结果相差很远。之后,作者引用了一些大地测量的数据试图说明一些大陆块体之间在短时期存在纬度和经度上的距离位移。当时测量技术误差较大,观测数据不能令人信服地说明大陆之间存在唯一变化。20世纪60年代以后,在更精准的绝对年龄测定基础上,科学家依据海底磁异常条带的宽度和时限,估算出了2亿年以来海底扩张的速率为1-10cm/年,并被现代的卫星对地观测结果所证实。
不论过去和现在,形成大陆漂移的动力问题一直是处在游移不定的状态中,还没得出一个能满足各个细节的完整答案。但是有一点可以肯定:即大陆漂移、褶皱与断裂、火山作用、海进与海退以及地极的移动,其形成原因必然是相互联系的,表现在地球历史的某一时期中,这些运动总是同时增强的。期中只有大陆漂移这一运动的成因,除了内在的原因外,还受外在的宇宙因素的作用。

个人观点:
魏格纳是个对科学有求知欲望和探索欲望而又勤于思考的人,他在看世界地图时发现了微妙之处,不仅大胆的做出假想,最可贵的是他一步一步用新资料从各个角度去论证自己的观点,也会听取当时学术界对大陆漂移学说的批评,不是一个固执的坚持观点的人。而且他是个勇敢者,为了科学研究多次去格陵兰岛探险,路途总是充满了艰难险阻,最后在探险中遇难,为了科学研究献出了生命。
1910年魏格纳做出假想到提出理论并论证,到二十一世纪的今天,无数的科学家科研工作者都对魏格纳的“大陆漂移学说”进行了学习,并用最新的技术去研究论证。魏格纳当时的“大陆漂移学说”中虽有错误的假想,但是按照当时科学水平也是无法证明的。他的学说已经是当时最超前的理论。我认为知识是一个不断地累积过程,若不是前人的成果,我们也很难有现在理论体系。魏格纳的“大陆漂移学说”为世界地质学发展奠定了基础,正因为“大陆漂移学说”才有了地质学的“板块构造理论”,而板块构造理论解释了地貌的成因,指导人类认识地球自然历史的一个非常重要的理论体系。比如我国的青藏高原和喜马拉雅山的形成机制,在持续的挤压下,西部各大古陆地皆发育成为中-新生代的凹陷盆地。

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