“板块构造学说”中的辨证思维和研究方法(2)

　　在1830~1833年间， 英国地质学家C.莱伊尔在他撰写出版的《地质学原理》 （第1~3卷） 中， 提出了一种迥然不同的地球观。这一学说认为：大陆和大洋的基本轮廓是不变的， 陆是陆， 海是海， 稳定的地台即使有活化， 也只是原地的升降， 对全球的总格局并没有什么影响。即“现代是认识过去的钥匙”这一“将今论古”的现实主义方法论。这种方法论为近代地质学的形成和发展奠定了现实主义基础。但是， 为保证“将今论古”的精度、古今的一致性， 莱伊尔方法必须有一个前提， 即在漫长的地质时期中， “地球上起作用的各种力无论在质或量上都是不变的” （《自然辩证法》[论文]导言第13页） [9], 显然， 莱伊尔的“渐变论” （Uniformitarianism） 与法国地质学家居维叶的“灾变论” （Catastrophism） 有着明显的不同， 且C.莱伊尔的假设带有形而上学色彩。现代地质科学的发展从事实上提供了许多否定的确凿材料。大量研究成果表明， 在地质时期中， 地球的气候、生物的演化、地质及地球物理化学、地貌等诸因素是时间的函数， 古今不可能等同一致， 它们是随地球历史的进程而变化、调整着的。因此， 在地质科学研究中， 单纯的“将今论古”方法的运用有片面性和局限性。
　　
　　在板块构造学说中， 我们看到“将今论古”得到“以古论今”的历史主义方法论的补充和完善。“将今论古”与“以古论今”两者的有机结合， 充实和完善着板块构造学说。
　　
　　（1） 在魏格纳的大陆漂移学说中， 大西洋两岸线宏观上在“形状”方面的相似性这一现实现象曾是大陆漂移的一个确凿证据材料。但在当时， 人们按两岸线试图把分离的大陆拼合起来， 其结果误差较大。原因是什么呢？认识本身即是不断分析矛盾， 抓住矛盾主要方面并解决矛盾的过程。按照板块构造学说， 大洋与大陆的真正构造分界应是大陆坡。大陆坡起源于大陆破裂和分开时的破裂面， 随时间的消逝， 大陆斜坡或断崖必然受到侵蚀作用和沉积作用的改造， 大陆坡形成年代越早， 则这种受改造作用越为强烈。后来， 英国地球物理学家B.C.布拉德等人按照大西洋两岸的大陆坡 （等深线915m） 进行了对比、拼接， 其拼接达到了理想的程度。澳大利亚大陆南缘与南极北缘的拼接也有很好的效果。这不仅直接启发人们的推测， 并进一步证实了大陆曾经分离、漂移的可能性。这种思维是大陆漂移学说发展中“将今论古”方法应用的具体化。
　　
　　（2） 依据板块中保存的各种地质材料及其信息， 追索大陆漂移的历史佐证， 解释今天存在的漂移的大陆是魏格纳大陆漂移学说以及板块构造学说中“以古论今”的方法体现。
　　
　　魏格纳的大陆漂移学说不仅建立在大陆的边界形状相似证据方面， 在早期的争论中， 更重要的常常引用的还有古生物、构造和岩石、冰川及古气候等证据。但由于当时对洋壳性质的知识缺乏， 所以没有发展成为一个完整的地球动力学理论。而在二十世纪六十年代提出的板块构造学说， 则是与二十世纪五十年代以来地球物理方法技术的突破以及这一时期获得的大洋壳的地貌、磁性和地震特性等新认知紧密关联。
　　
　　在古地磁方面， 古地磁方法的创立者P.M.S.布莱克特在1954年发现英格兰三叠纪 （距今2.2~1.9亿年） 岩石的地磁倾角比现在小35° （现在为65°） , 同样的情况也发生在法国与西班牙之间。而K.兰康 （1962年） 等人根据英国和欧洲与北美大陆6亿年以来所测古地磁资料磁极游移曲线的比较结果， 发现这两条曲线从6亿年~1.9亿年期间， 两者在经度上有前后一致的30°距离。如果把北美大陆向东移动30°， 这样两条曲线就重合起来， 但是大西洋却消失了。在距今2.2亿~1.3亿年期间， 两条曲线相互接近， 到0.65亿年时便连接在一起了。据此推论， 北美大陆和欧洲大陆是在距今1.3亿年前后才开始分开的。这一新的证据材料正好与几十年前魏格纳在大陆漂移学说中所坚持的论点完全一致。
　　
　　现在， 根据全球各大陆古地磁测定数据分别绘制的各大陆磁极游移轨迹， 发现它们均不重合。如果大陆位置固定不变， 其轨迹必然是一条单一的曲线， 现在只有通过各大陆的相互平移和旋转才能使这些曲线重合起来。
　　
　　二十世纪五十年代以来， 大陆的地质勘查和研究成果也表明：澳洲、印度、非洲、南美广泛分布的晚古生代羊齿植物群以及这一时期在这些地区发生的一次大冰期等都说明它们原先是联合在一起， 原本位于极地位置， 是以后地质演化才发生分离漂移的。此外， 根据放射性数据， 在巴西和几内亚湾划分出来的不同时代的褶皱带和变质带很一致等等证据也提供了“以古论今”方法应用的实例。
　　
　　从上可以得出：这些今日跨越空间上地质的、古生物的、古地磁的和放射性的数据等现实材料的配合， 一方面不仅进一步说明了大陆分离漂移的可能性， 而且也使该学说获得了新生。另一方面， 漂移大陆的现状可由地壳运动保留下来的终态产物这一现实材料， 尤其是可从生物区系空间分布的演化特点及规律上加以阐述。由现实追溯历史， 从历史阐释现实， 殊途同归， 两者从不同的侧面 （角度） 都重现了地质历史事物在主要环节上的前进运动。以此为方法的原则研究把构造学带进了新的思维领域。
　　
　　“将今论古”是以现实的画面材料去推论历史的另一画面， 而实际上推论出来的这一画面， 不仅仅代表着地质事件在某一历史时刻的静止状态， 而是包括了从该时刻起它后来所经历的动态过程。“以古论今”则用历史发展演化材料说明现实， 注重历史连续性， 这就使人们有可能追踪地质现象的历史遗迹；另一方面， 也可使人们充分发挥理论思维的能动作用。
　　
　　3 板块构造学说解释的地壳运动图象表现了系统观点和方法的应用
　　
　　审视板块构造学说的基本要点， 它是从地幔物质的对流， 引发岩石圈板块自身的运动和板块间的相对运动， 进而来解释地球运动图象。
　　
　　众所周知， 地球是一个具有复杂结构的物质系统。地球内部纵向上可划分为地壳、地幔和地核等圈层， 而这些圈层又进一步可细分为更高一级的层次， 如地壳可细分为上、中、下地壳三个部分。地球表面横向上有陆壳、洋壳之分。岩石圈板块具有实体性和结构性。实体性表现为它作为地球物质系统的一部分， 有一定的物质组成、分布、组织和构造；结构性则体现为它由 （上、中、下） 地壳和上地幔上部 （软流圈） 所构成。板块是岩石圈三维空间中划分出来的构造单元， X.勒皮雄最初将地球岩石圈划分成欧亚、太平洋、印度洋、非洲、美洲和南极洲等六大板块， 这六大板块进一步又可分解为更次一级的小板块、微板块。板块通过扩张带、消减带和转换断层以及软流圈等基本要素在时、空上相互联系、相互作用、相互制约， 并与环境联系起来， 它们共同结构而成全球的地壳运动。
　　
　　板块构造学说认为， 迄今展现在人们面前的各种构造现象是地壳运动的历史产物， 而地壳运动又是地球物质自身运动-时间演化中的空间分异结果。在作用于地球的诸能源-外能 （太阳能、潮汐能、冲击能等） 和内能 （放射性能、物理-化学相变能） 中， 放射性能不仅数量可观， 而且作用时间与地球年龄一样漫长， 在能量平衡中居于主要支配地位和起着主要作用。而诸如地球的公转、自转及其重力能等最终都转化为地球内部的热。放射性热能被认为是最基本的能源， 它驱动着板块的运动， 从而也刻画着地壳运动。
　　
　　板块的运动表现为板块个体自身的运动和板块间的相互运动。以地轴为中心， 纵向上观察， 绕极的旋转运动， 在极点处为极小值；从极点向赤道方向增大， 在赤道处达最大值。而横的方向上， 认为热能引起软流圈中的物质在对流环里缓慢移动， 热的物质上升到岩石圈底部时就向两侧运动， 逐渐冷却， 并且下沉。然后重新受热， 开始新的循环。受地幔对流驱动的岩石圈板块漂浮在软流圈之上。对流着的地幔在上升的地方使岩石圈拱起， 形成洋中脊。当地幔物质向两侧运动时， 就把坚硬的岩石圈撕裂、分开。板块在洋脊处新生， 沿转换断层滑移， 最后在深海沟处消亡。