歷史地質學/大陸漂移
大陸漂移是理論，認為大陸隨著時間的推移一直在改變位置。如今，大陸漂移的主題已被納入板塊構造學，這門學科涵蓋了岩石圈板塊運動的方方面面。
因此，寫“大陸漂移”而不是“板塊構造學”有點過時。然而，關於板塊構造學的內容很多，因此我們有必要將主題分解成更小的部分，以便更容易理解。因此，在本文中，我們將探討大陸移動的概念，儘可能不涉及板塊構造學的機制。
漂移理論最初的表述是，大陸曾經連線在一起形成一個巨大的大陸（泛大陸），然後分裂成現代大陸，然後漂移到它們現在的位置。我們現在知道，這只是一系列類似事件中的一個，這些事件導致大陸交替地被推到一起和拉開。右邊的動畫顯示了泛大陸的分裂。
當漂移理論首次被提出時，“漂移者”，正如他們被稱的那樣，不知道大陸是如何移動的，他們提出的建議與理性和證據相矛盾（正如他們的反對者，“固定論者”指出的那樣）。但是，正如我們現在所知，他們提出的關於大陸移動的證據是正確的，應該比當時說服更多的地質學家。
正如本文引言中所解釋的，我們這裡將介紹最膚淺的證據，證明大陸在其相對位置上發生了移動；具體來說，美洲曾經連線到舊世界，沿著前者的東部邊緣和後者的西部邊緣。因此，下面介紹的並不是所有或大部分大陸漂移的證據；它僅僅是我們可以在不考慮板塊構造學機制的情況下展示的所有證據。
當大陸漂移首次被提出時，論據主要基於四條關鍵證據。
- 看一眼世界地圖，就會發現美洲和舊世界看起來像是曾經連線在一起的。今天，透過測量大陸架的淹沒邊界而不是海岸線，並使用計算機以及球面幾何學中被稱為尤拉定理的結果，我們可以看到這種匹配程度有多高。然而，即使沒有這些技術，看一眼世界地圖就會發現，有些事情需要解釋。
- 有一些地質特徵似乎被大西洋打斷：例如，岩石地層和山脈似乎從北美開始，在蘇格蘭結束。我們或許可以試圖將其歸因於巧合或未知力量；但當我們將此與其他證據結合起來時，得出美洲和舊世界曾經相連的結論更經濟，這完全解釋了為什麼美洲東海岸和舊世界西海岸經歷了相同的地質過程。
- 關於某些動植物的範圍，我們也可以做出類似的評論，正如它們的分佈在化石記錄中所表明的那樣。舉一些例子，請參見右邊的地圖，它顯示了各種化石物種在南部大陸的分佈情況，這些物種在“漂移者”推斷的相對位置中得到體現。如果大陸在這些物種生存時就處於現在的位置，這種分佈就很難解釋。“固定論者”曾經假設大陸之間存在“陸橋”，這些陸橋在上升和下降以解釋這些生物地理特徵，但這是一種非常臨時的解釋，他們無法提供任何機制；而且它無法解釋漂移能夠解釋的其他特徵。
- 另一個沒有漂移就無法解釋的證據是過去冰川作用。例如，研究南美洲的條痕、冰磧和其他冰川作用的證據，我們發現冰川從南美洲東海岸向西移動——就好像冰川以某種方式從大西洋爬出來，橫跨南美洲一樣！但這不可能而且荒謬：冰川無法從海里爬出來。然而，當我們觀察到非洲也有冰川向西海岸移動的證據，並且測年方法將南美洲和非洲的冰川置於同一時間時，我們可以看到，這種假設消除了這種荒謬，即這兩條海岸線曾經相連。
除了上一小節中提到的觀察結果，我們現在可以新增更多似乎屬於本文的證據，因為就像上一節中的證據一樣，它不需要我們知道大陸是如何移動的。
首先，大陸現在確實正在移動，這一點可以透過GPS（全球定位系統）、SLR（衛星雷射測距）和VLBI（甚長基線干涉測量）來測量。
此外，大陸移動的速度是正確的。也就是說，如果我們應用地質測年方法來檢視美洲與舊世界分離的時間，如果我們測量大西洋的寬度，如果我們使用 GPS、SLR 和 VLBI 測量漂移速度，我們會發現這些數字是一致的。
如果這本身還不足以證明大陸已經移動了數百萬年，那麼它至少與這一命題高度吻合。
我們也可能在本小節中提到表觀極移現象，這是在 1950 年代中期才被注意到的，就在板塊構造學革命真正開始之前。你可能還記得關於地球磁場的文章，磁極可以觀察到在一定範圍內漂移；同樣，關於地球磁場的資訊也儲存在岩石中。
因此，我們應該能夠找出過去磁極的位置是如何變化的。然而，當我們試圖做到這一點時，我們發現不同大陸的岩石給出了不同的答案：例如，南美洲的所有岩石都會告訴我們，在 6000 萬年前（只是一個隨機選擇的例子），北磁極位於某個位置，而非洲的岩石則會告訴我們，不，它不在那裡，它位於另一個位置。事實上，看起來好像有兩個北極，一個控制著非洲岩石的沉積，但對南美洲的岩石沒有影響，而另一個影響著南美洲的古地磁資料，但對非洲沒有影響——當我們開始考慮來自澳大利亞和印度等地的資料時，情況只會變得更糟，並且顯然發現 6000 萬年前有很多北極，每個大陸都有一個。
但是，我們可以用大陸漂移假說來調和所有這些相互矛盾的資料。我們只需要假設，當古地磁資料被記錄下來時，它們都完全一致，並且顯示北極位於完全相同的位置，但從那時起，大陸相對於彼此和極點改變了位置，從而導致古地磁在岩石中指向每個大陸不同的方向。
這不僅僅是一個為了解釋古地磁資料的特設假說。如果我們想調和這些資料，我們必須做的不僅僅是在空中揮揮手說：“如果大陸曾經在不同的位置會怎樣？”相反，我們必須提出它們曾經處於的具體位置：我們會發現，這種練習會讓我們得出與研究其他資料時得出的相同結論，例如生物地理學、冰川擦痕、地質構造以及我們在後續文章中要提到的其他證據。
漂移爭議：歷史腳註
[edit | edit source]當漂移假說首次被提出時，它遭到了強烈反對；這種反對在事後看來是毫無道理的。畢竟，漂移可以解釋地質學中的一些異常現象；而“固定論者”對於生物地理學的事實只有特設解釋，而對於漂移解釋的其他任何事情都沒有解釋。
漂移論者因為沒有找到漂移發生的良好解釋而處於不利地位；事實上，他們因為有一個錯誤的解釋而處於不利地位：大陸像冰山穿過水一樣穿過海洋地殼；這種解釋已被證明是錯誤的。
此外，他們當時沒有技術來證明大陸仍在運動：他們沒有GPS、沒有SLR，也沒有VLBI可以參考。如果他們能夠證明大陸確實在移動，那麼解釋如何移動的問題就可以留給未來的地質學家了。
儘管如此，回顧過去，漂移論者應該得到比他們實際得到的更多認可。畢竟，科學家通常是在找到一種現象的機制之前就接受它的存在；否則科學幾乎不可能取得進展。
然而，一些暢銷書作者誇大了對大陸漂移的反對，將“漂移論者”的領導者魏格納描繪成一位現代版的伽利略，受到科學機構而非宗教機構的迫害。這與事實相去甚遠。魏格納是一位受人尊敬的科學家：他關於氣象學的教科書成為了一部標準著作；他關於大陸漂移的書被翻譯成多種語言；他在奧地利的一所大學專門為他設立了一個教授職位；他獲得了其他一些地質學家的支援，主要是在英國和歐洲大陸；他獲得了研究經費。事實上，他是在一次前往格陵蘭的探險中因過度勞累而死，這次探險在今天的價值為150萬美元，如果沒有人把他當回事，他可能活過50歲。
無論漂移爭議的是非曲直，一個事實是，直到板塊構造誕生的地質革命出現後，漂移才被廣泛接受。我們將在本教科書接下來的幾篇文章中討論這些更新、更具說服力的證據。