大陆漂移VS板块学说.doc

科普閱讀（啟祥的初稿） 單元名稱 板塊學說首部曲 適用對象 九年級 教學時間/ 節數 1 科目屬性 地科 能力指標或 內容細目 210-4e認識大陸漂移與板塊構造運動，並介紹其學說和演變史。/mysite-gw/gw-03.htm 板塊學說的理論發展，是地球科學中很有趣的一段歷史，而其演變成大家所能接受的「學說」，也不過是1967年以後的事。接受板塊學說的地質學家認為它是科學上的一重大革命，可以將過去許多無法解釋或看似無相互關係的地質現象連貫起來，諸如火山活動、岩漿侵入、地震、變質作用與造山運動等，以一個綜合性的系統化學說進行解釋，所以變成是現今地質學界的「顯學」。 一、從大陸漂移說起 右圖是1594年，歐洲在大發現時代所繪製的世界地圖，如果觀察仔細南美洲與非洲海岸線，你會有何發現？如果你答案是隔著大西洋而遙遙相對的海岸線，似乎可以拼接起來，那麼恭喜你已經有著科學家敏銳的觀察力。的確，若論起板塊學說的起源，一般都同意可溯自奧特利烏斯（Abraham Ortelius，1596年)弗蘭西斯·培根（Francis Bacon，1620年）史奈德（Antonio Snider-Pellegrini，1858年）與其他早期地理學家，都曾發現大西洋兩岸的大陸海岸線有驚人的吻合，彷彿最初是併合起來。奧特利烏斯曾在他的地理百科全書中提及「美洲是因地震與潮汐而歐洲及非洲分裂」「有人拿出世界地圖，仔細觀三大洲的海岸線，就發現(大陸)分裂的跡」。Creation and Its Mysteries Reaveled）」一書中提出全球陸塊原本相連在一起，而以後發生了移動的狀況。他同時出版兩張圖指出在石炭紀時，北美洲、歐洲煤系與植物化石分布高度相近，以說明兩者間的連結關係。不過有關大陸曾經發生過漂移的概念，當時其實是很少受到眾人的矚目。 大陸漂移後來之所以受到重視，應該要歸功於德國氣象學家韋格納（Alfred Wegener）原始大洋（Panthalassa）所包圍，後來裂解成數塊而分開，而形成今日所見的大陸分布狀況。韋格納與同事所提出的證據不僅是大陸邊緣形狀的吻合，也有許多地質上的證據，他們更繪製出一系列的圖來呈現大陸漂移的三階段歷程（見右圖，引自周家祥）。而他們相信由密度較輕的花岡岩所組成的大陸地殼，可以在以密度較大的玄武岩為主要組成的海洋地殼上移動，至於漂移的動力，則可能是地球自轉與潮汐作用。不過這學說一提出時，曾遭受到許多科學家的反對，尤其是在大陸移動的動力來源方面，始終沒有找到足夠有力的證據支持，所以1915至1956年間，雖然爭議不少，卻大多忽視這項說法。 事實上，韋格納及其之前的大陸漂移觀點，對板塊學說甚至是地質學而言，都是重要的啟蒙，同時觸發許多有意義的後續相關研究，支持大陸漂移的學者都是依據地質學研究證據，說明大陸曾經發生漂移，以下是韋格納立論的主要證據： 古生物的證據－在右圖中的生物，都是年代長於兩億多年前的陸生生物，也就是這些當時的物種都無法游泳渡海繁衍。圖中舌羊齒的孢子很碩大，無法隨風飄送，卻曾出現在現今南美洲、澳洲、印度、南非洲與南極洲等地，藉這些物種的分布規律，可以推知當時陸地應是可以拼合在一起。 大陸輪廓的吻合－除韋格納利用大陸海岸線的拼湊以證明大陸漂移外，其後的英國布拉德（Edward Bullard，1965）等人，利用電腦運算，以海面下大陸斜坡中點（900公尺深度）為準，把大西洋東西兩岸的陸地拼接起來，不僅吻合，且岩性與地質構造也能連接起來，成為大陸漂移的重要佐證。 古代冰川的證據－地球在古生代後期時，現在的南半球曾有分佈極廣的冰川。若將右側上圖中的大陸拼回去，則可發現冰川沉積物所顯示之冰川移動方向，乃是由中心往外呈現放射狀排列，顯示當時冰川作用遺跡原本是聚集在一起（如右下圖），也從而可以說明當時陸塊原本應該是合成一體的。同時這些地帶，除南極洲外，都不是位在寒冷的緯度，而會有面積極大的冰川出現，也正顯示大陸曾經發生移動。 古氣候學的證據－參考下圖，南極洲發現有大量煤礦，代表當時這地區應該有許多植物生長，與現況截然不同。而古生代晚期的煤礦與沙漠，在原始大陸上，也呈現連續帶狀分布，也顯示大陸曾經漂移。另外在印度南部有冰川作用的跡，印度南部遠離喜馬拉雅山，北部的冰川不可能在溶化前來到南部，況印度南部是低緯度地區，年溫度高，不可能出現冰川證明印度曾經是中高緯度地區。奧特利烏斯奧特利烏斯右圖為布拉德依據大陸坡中點（約水深900m）繪製大陸輪廓並完成拼貼組合，可以見到全球大陸宛如拼圖般的合而為一。圖中藍色區域為間隙帶（無法接合的部份），紅色區域為重疊帶（大陸輪廓重疊處），請問造成此種現象的可能原因為何（提示：地表地質作用）？而布拉德為何不就現今海岸線或世界地圖完成此研究，而是大費周章的做計算，重新繪製？