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　　一、板塊構(gòu)造學(xué)（楊樹鋒、郭令智）

　　研究地球巖石圈板塊的成因、運(yùn)動(dòng)、演化、物質(zhì)組成、構(gòu)造組合、分布和相互關(guān)系以及地球動(dòng)力學(xué)等問題的學(xué)科。地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支。它認(rèn)為地球的巖石圈分解為若干巨大的剛性板塊即巖石圈板塊，重力均衡地位于塑性軟流圈之上，并在地球表面發(fā)生大規(guī)模水平轉(zhuǎn)動(dòng)；板塊與板塊之間或相互離散，或相互匯聚，或相互平移，引起地震、火山和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。板塊構(gòu)造學(xué)說囊括了大陸漂移說、海底擴(kuò)張說、轉(zhuǎn)換斷層、大陸碰撞等概念和學(xué)說，為解釋地球地質(zhì)作用和現(xiàn)象提供了極有成效的模式，是當(dāng)代最有影響的全球構(gòu)造理論。

　　簡(jiǎn)史板塊構(gòu)造學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段：①1912年德國(guó)學(xué)者A。L。魏格納提出了大陸漂移說。當(dāng)時(shí)由于多數(shù)人的反對(duì)而沒有被接受。50年代古地磁學(xué)的研究測(cè)得各地在地質(zhì)時(shí)代中的磁極位置變化多端，用大陸固定論無法解釋，采用大陸漂移說則可以得到圓滿的解釋，大陸漂移說隨之復(fù)活。②60年代初美國(guó)地質(zhì)學(xué)家H。H。赫斯和R。S。迪茨在古地磁學(xué)研究的基礎(chǔ)上提出了海底擴(kuò)張說，隨后英國(guó)的F。J。瓦因和D。H。馬修斯通過海底磁異常的研究對(duì)海底擴(kuò)張說作了進(jìn)一步論證，論述了地殼的產(chǎn)生和消亡，并得到深海鉆探的驗(yàn)證。③1965年加拿大人J。T。威爾遜建立轉(zhuǎn)換斷層概念，并首先指出，連綿不絕的活動(dòng)帶網(wǎng)絡(luò)將地球表層劃分為若干剛性板塊。1967～1968年法國(guó)的X。勒皮雄、美國(guó)的D。P。麥肯齊將轉(zhuǎn)換斷層概念外延到球面上，定量地論述了板塊運(yùn)動(dòng)，確立了板塊構(gòu)造學(xué)的基本原理。

　　基本內(nèi)容地球上層構(gòu)造根據(jù)物理性質(zhì)在垂向上可以分為兩個(gè)截然不同的層圈，即下部塑性的軟流圈和上部剛性的巖石圈。巖石圈在側(cè)向上被地震帶所分割，形成若干大小不一的塊體，稱為巖石圈板塊，簡(jiǎn)稱板塊。板塊的厚度變化較大，約在幾十公里至200公里。

　　成就與展望板塊構(gòu)造學(xué)深刻地解釋了地震和火山分布、地磁和地?zé)岈F(xiàn)象、巖漿與造山作用；闡明了全球性大洋中脊和裂谷系、大陸漂移、洋殼起源等重大問題；更新了地質(zhì)學(xué)中的許多概念，使得既承認(rèn)水平運(yùn)動(dòng)也承認(rèn)垂直運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)論觀點(diǎn)取代了曾占統(tǒng)治地位的固定論。板塊構(gòu)造學(xué)以全球整體的研究觀點(diǎn)開拓了地球科學(xué)研究的深度和廣度，是地球科學(xué)領(lǐng)域中的一場(chǎng)革命。

　　板塊構(gòu)造學(xué)還存在一些有待解決的難題。板塊構(gòu)造學(xué)對(duì)于板塊構(gòu)造活動(dòng)總的輪廓已比較清楚，但具體作用過程和細(xì)節(jié)還不十分明確；對(duì)板塊動(dòng)力學(xué)的確定依然有困難；對(duì)板塊內(nèi)部的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)研究不足；對(duì)板塊俯沖、消亡及伴隨的巖漿活動(dòng)、邊緣盆地起源等還了解不夠；還不能圓滿地解釋大陸巖石圈的成因和演化。

　　（摘自《中國(guó)大百科全書·地質(zhì)學(xué)》，中國(guó)大百科全書出版社1993年版）

　　二、小行星與恐龍的滅絕

　　恐龍為何會(huì)絕跡？這一問題在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里既引起了科學(xué)家和大眾的興趣，也令他們困惑不已，因而也出現(xiàn)了大量不切實(shí)際的理論，有些甚至十分好笑。例如，認(rèn)為恐龍的滅絕是因?yàn)樗鼈兊能|體太龐大而導(dǎo)致交配困難──雄性恐龍?jiān)诮慌溥^程中可能會(huì)壓垮它的配偶。另一種理論就是，隨著植物的進(jìn)化，恐龍的飲食發(fā)生變化，最后導(dǎo)致致命的便秘。還有一種說法就是：恐龍下的蛋全被剛剛進(jìn)化的、而且更加靈活聰明的動(dòng)物──哺乳類動(dòng)物吃掉了。有的認(rèn)為是新出現(xiàn)的疾病使恐龍?jiān)诘厍蛏舷�失。一種更令人信服的理論是以恐龍時(shí)代的瑪瑙化石中的氣泡為依據(jù)。這種空氣中氧的含量比現(xiàn)代空氣中的氧含量要高出50%。可能是隨著氧氣濃度逐漸下降至今天的濃度標(biāo)準(zhǔn)，恐龍就因窒息而死掉。

　　盡管有一些牽強(qiáng)的解釋，但在關(guān)于恐龍滅絕的問題上存在著兩大思想學(xué)派：（1）它們突然死于某一場(chǎng)世界性的大災(zāi)難；（2）由于地球上天氣的逐漸變冷使得恐龍難以適應(yīng)而慢慢滅亡。

　　災(zāi)難學(xué)派描繪的是一幅十分令人震撼的場(chǎng)面：一顆相當(dāng)于曼哈頓島大小的小行星或彗星以每秒15英里（相當(dāng)于25公里）的速度向地球隕落，與地球撞擊的能量相當(dāng)于100萬億噸TNT炸藥（是扔在廣島上的原子彈的能量的50億倍），而且在進(jìn)入地殼25英里深的同時(shí)熔化了沿途的巖石。在這場(chǎng)劇烈的碰撞之后，成千上萬噸的塵埃和碎石進(jìn)入大氣層，罩住了地球，遮擋了陽光，使得地球連續(xù)好幾個(gè)月甚至好幾年都處于黃昏狀的黑暗之中。在這種黑暗里，植物不能正常生長(zhǎng)──因?yàn)樗鼈冃枰�陽光來制造養(yǎng)分。以植物為生的動(dòng)物不能正常生存，不靠植物為生的其他動(dòng)物也難以生存，恐龍就是那種不能在黑暗中生存的動(dòng)物。事實(shí)上，根據(jù)某些科學(xué)家的觀點(diǎn)，地球上60%的動(dòng)物是不能在黑暗中生存的。

　　然而，小行星或者彗星的隕落真的發(fā)生過嗎？地球上生命的大規(guī)模消亡是有大量資料可查的，但這是由于劇烈的碰撞所造成的嗎？讓我們從頭來敘述這個(gè)故事并從中找到答案。

　　大約一百五十年前，一位名叫理查德·歐文的英國(guó)解剖學(xué)家創(chuàng)造了“恐龍”（DINOSAUR）這個(gè)詞來描述剛剛發(fā)現(xiàn)的一種曾在地球上生存過的動(dòng)物。DINOSAUR這個(gè)詞源于希臘語的“可怕的”（DEINOS）和“蜥蜴”（SAURS）。那個(gè)時(shí)候（即1841年），可供研究的恐龍化石少得可憐，因此，人類對(duì)恐龍也知之不多。

　　我們對(duì)恐龍的認(rèn)識(shí)了解在過去的一個(gè)半世紀(jì)里有了一定的提高。我們知道它們是在大約2．25億年前由爬行動(dòng)物的祖先進(jìn)化而成，于大約6500萬年前滅絕的。它們的個(gè)子有很大的差異，身長(zhǎng)從不足2英尺到140多英尺不等；體重有20磅的，也有90噸的（陸上現(xiàn)存最龐大的動(dòng)物大象的重量為6噸）。恐龍屬爬行類冷血、笨拙型動(dòng)物，下蛋并且全身長(zhǎng)滿鱗片。

　　然而，關(guān)于恐龍笨拙、動(dòng)作緩慢的說法最近也引起了人們的懷疑。研究表明，許多恐龍相對(duì)于爬行動(dòng)物而言是十分聰明的，且腿腳十分麻利。這一觀點(diǎn)使得科羅拉多大學(xué)的羅伯特·巴克爾于1968年提出，恐龍根本就不是冷血的動(dòng)物，而是像我們?nèi)祟愐粯拥臒嵫獎(jiǎng)游铮�這一爭(zhēng)論至今未得到解決。按照一群英國(guó)古生物學(xué)家的說法，恐龍有可能“屬中間型的”。或者說，個(gè)子小些、更靈活的恐龍是熱血的，而那些個(gè)子大些、笨重的家伙則是冷血的。一位科學(xué)家甚至提出，恐龍的新陳代謝可能是隨季節(jié)變化的：冬天里是熱血，夏天里又變成了冷血。

　　那么，在使得恐龍滅亡的6500萬年前又發(fā)生了些什么呢？有沒有可以說明某顆小行星或彗星曾撞入地球并滅殺了恐龍的任何證據(jù)呢？有的，有證據(jù)。

　　70年代末期，由已故物理學(xué)家路易斯·阿爾瓦雷茲和他的兒子、加州大學(xué)柏克萊分校的沃爾特·阿爾瓦雷茲率領(lǐng)的一個(gè)小組有了驚人的發(fā)現(xiàn)。他們注意到，在大約有6500萬年歷史的沉積土層中有一種叫做“銥”的元素的含量異常高，銥是地球上罕見的重金屬，只存在于地殼的深處，但在小行星和彗星上卻大量存在。起初，地質(zhì)學(xué)家們認(rèn)為6500萬年前的火山活動(dòng)可能會(huì)把銥噴入大氣層，落下時(shí)便集中形成一個(gè)獨(dú)特的土層。最終，事實(shí)并不能證明這一理論。

　　那么這與小行星或者彗星又有什么聯(lián)系呢？小行星或者彗星與地球的碰撞會(huì)使小行星或彗星的大部分被氣化掉，并使含有大量銥的塵埃進(jìn)入全球的大氣層中，塵埃落到地上后，便形成了含銥豐富的土壤沉積層。阿爾瓦雷茲小組曾在意大利和丹麥發(fā)現(xiàn)過這種礦藏，自那以后，這種含有大量銥的土壤層在全球五十多個(gè)地方先后被發(fā)現(xiàn)。這些土壤層有6500萬年的歷史，且恰巧與恐龍滅絕的時(shí)間吻合，這一點(diǎn)是小行星或彗星滅殺了恐龍的令人信服的證據(jù)。而且，某些地方的礦層出現(xiàn)的斷裂是由某種劇烈的碰撞所造成的。這一證據(jù)也與某顆小行星或彗星曾與地球碰撞過，并且殺死了“可怕的蜥蜴”的理論相吻合（太陽系中落在地球上的塊狀物被稱為“隕星”），落在地球表面的彗星或者小行星，或其某一部分就是隕星。它在隕落之前進(jìn)入地球的大氣層時(shí)叫做“流星”。
 

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