自然科學(xué)概要（第二版）（微課版）課件 13.1槽臺運(yùn)動到大陸漂移

1槽臺運(yùn)動到大陸漂移CONTENTS第13章現(xiàn)代地學(xué)海底擴(kuò)張到板塊學(xué)說213.1課程標(biāo)準(zhǔn)

1.知識目標(biāo)了解霍爾（美國）、修斯（奧地利）、魏格納（德國）在地學(xué)中創(chuàng)新成果。了解地槽地臺的概念和區(qū)別。理解大陸漂移說的基本觀點(diǎn)。理解大陸漂移說運(yùn)動的動力。2.能力目標(biāo)具備初步批判性思維能力。3.素質(zhì)目標(biāo)弘揚(yáng)科學(xué)家精神，博學(xué)德清，鼎新致用。第一節(jié)槽臺運(yùn)動到大陸漂移

霍爾（1811-1898）

一、槽臺學(xué)說

基本觀點(diǎn)：地槽早期強(qiáng)烈凹陷，形成海槽；晚期強(qiáng)烈回返，形成山脈，伴隨強(qiáng)烈的巖漿活動和區(qū)域變質(zhì)作用。

1.活動的地槽區(qū)

地球表層有海洋和陸地；有山脈和盆地，它們是如何形成的？首先理性回答這個(gè)問題的人是美國地質(zhì)學(xué)家霍爾。1859年，霍爾在《北美大陸的地質(zhì)歷史》中提出了地槽說。

地槽是地殼上巨大而狹長的或盆地狀的沉積很深厚的活動地帶

。

地槽運(yùn)動示意圖

2.穩(wěn)定的地臺區(qū)發(fā)現(xiàn)有些地槽區(qū)域具有雙層結(jié)構(gòu)，即下層為褶皺基底，上層為沉積蓋層。蓋層又是如何形成的？首先回答這個(gè)問題的人是奧地利地質(zhì)學(xué)家修斯。1885年修斯在《地球的面貌》中提出了地臺說。

地臺是大陸上自形成以后再未遭受強(qiáng)烈褶皺的穩(wěn)定地區(qū)。

休斯

基本觀點(diǎn)：早期地槽結(jié)晶基底緩慢下降，接受沉積；晚期緩慢上升，成為陸地。巖漿活動和區(qū)域變質(zhì)作用較弱。

地臺運(yùn)動剖面示意圖

3.存在問題由于地臺是在地槽的基礎(chǔ)上演變而來的，人們把地槽說和地臺說統(tǒng)稱為槽臺說。

槽臺說認(rèn)為地殼運(yùn)動的主要形式是升降運(yùn)動，山脈的位置始終沒有大的變動，水平運(yùn)動則是派生或次要的。這種認(rèn)識具有片面性。

比如，在南極洲發(fā)現(xiàn)了大煤田，煤炭儲量約為5000億噸，這個(gè)問題用槽臺說如何解釋？

首先解釋這個(gè)問題的人是德國氣象學(xué)家魏格納，他用大陸漂移的觀點(diǎn)回答了這個(gè)問題。大陸漂移說后來成為板塊理論的第一步曲。南極洲礦產(chǎn)分布圖二、大陸漂移說1915年德國學(xué)者魏格納出版了《海陸的起源》，提出了大陸漂移說，用地殼的水平運(yùn)動來解釋地貌和礦產(chǎn)等地質(zhì)現(xiàn)象的形成問題。

?大陸由較輕的剛性硅鋁層組成，它漂浮在較重的粘性硅鎂層之上。

?石炭紀(jì)～二疊紀(jì)(距今355-250Ma)，全球只有一個(gè)統(tǒng)一大陸（泛大陸）和一個(gè)統(tǒng)一海洋（泛大洋）。

?三疊紀(jì)(距今250-200Ma)，泛大陸開始分裂和漂移，最后轉(zhuǎn)變成現(xiàn)今的海陸分布態(tài)勢。

?大陸漂移的趨向，一是離極運(yùn)動；二是向西漂移。

（一）基本觀點(diǎn)

（二）證據(jù)

1.地形

大西洋兩岸的地形，好像一張撕成兩半的報(bào)紙。把它們重新拼合后，被撕開的一行行文字都能重新拼合起來。1965年美國的布拉德等人用900米等深線作為拼合線，拼合后的誤差小于1%。

大西洋兩岸的地形，好像一張撕成兩半的報(bào)紙2.古生物

南半球的幾個(gè)大陸（南美洲、非洲南部，澳大利亞、印度、馬達(dá)加斯加等）在石炭紀(jì)的爬行動物中，有64%的種是共同的。到了三疊紀(jì)時(shí)，爬行動物中共同的種已經(jīng)下降到34%。一種生活在二疊紀(jì)時(shí)期的叫做舌羊齒的植物群，對于南半球的幾個(gè)大陸來說是共同的；而在世界其他地方?jīng)]有。證明二疊紀(jì)時(shí)，這幾個(gè)大陸是相連的。

南半球幾個(gè)大陸漂移前的古生物分布示意圖

3.古氣候

石炭紀(jì)~二疊紀(jì)時(shí)，南半球的幾個(gè)大陸雖然現(xiàn)在互不相連，但發(fā)現(xiàn)有廣泛的冰川活動遺跡——冰磧物。魏格納認(rèn)為，南半球各大陸原來都位于南極洲附近，發(fā)育冰磧物；后來漂移到現(xiàn)在的位置。

南半球幾個(gè)大陸漂移前后示意圖冰磧物

4.地質(zhì)

在巴西北部海岸附近，不僅出露有20億年前的片麻巖體，而且還出露有4～6億年的褶皺帶及分界線，這同西非加納一帶二者的巖石構(gòu)造及其分界線是對應(yīng)一致的；

非洲南部從東到西分布著二疊紀(jì)的開普山脈，它的向西延伸部分可以在南美洲阿根廷的南部找到。

大西洋兩岸地質(zhì)構(gòu)造延伸示意圖

5.動力模式

向西漂移是由于月球的引潮力引起。向赤道漂移是由于地球自轉(zhuǎn)速度變慢導(dǎo)致的離極力引起。認(rèn)為地球自轉(zhuǎn)遵守角動量守恒定律：

C=ωmr2

C為常量，ω為地球自轉(zhuǎn)的角速度；r為轉(zhuǎn)動半徑研究表明，地球自形成以來，自轉(zhuǎn)速度ω不斷變慢，則r變大，赤道的r最大。

東漢王充的《論衡》所述“濤之起也，隨月盛衰”。意思是潮汐的漲落是隨著月亮的圓缺而變化的?，F(xiàn)在認(rèn)為月球的引潮力是形成潮汐的主因。月球引起潮汐示意圖

地球自西向東自轉(zhuǎn)，硅鋁層就像潮水一樣向西漂移。利用蛤類的年輪，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)4億多年前的泥盆紀(jì)，地球的自轉(zhuǎn)速度大約每一年有420天。

（三）存在問題

1926年，英國著名地球物理學(xué)家杰弗里斯根據(jù)地球緯度變化資料計(jì)算出硅鋁層底部的粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于漂移所需要的粘度，認(rèn)為硅鋁層在硅鎂層之上漂浮運(yùn)動是不可能的。大西洋最窄處的寬度是2400km。計(jì)算表明，離極力要使地殼移動1弧度（約111km）需要30億年；而潮汐力對于驅(qū)動大陸漂移來說，更是小的不可能。

杰弗里斯通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，否定了大陸漂移說的動力模式。1930年魏格納在格陵蘭考察時(shí)遭雪崩不幸遇難，從此大陸漂移說便銷聲匿跡了。

科學(xué)回答大陸漂移