把南美洲的东岸和非洲的西岸画在纸上,剪下来推到一起,两侧轮廓能对上大半。这个观察在四百年前就有人提出,但直到化石与古地磁证据凑齐,它才从巧合变成结论。四条证据的分量并不相同,越往后越难反驳。
第一条是轮廓拼合:改用一千米等深线才对得上
现代海岸线受波浪与河口改造,拼合误差很大。改用大陆坡上约一千米的等深线,南美与非洲的拟合度明显提高,重叠与空隙都缩小到几十千米,接缝落在真正的陆块边缘,而不是浪蚀出来的海岸线。
拼合只是几何证据,它不能证明两块大陆真的连过。轮廓拼合解决了形状问题,没有解决时间与机制问题,所以只能算第一条,不能单独定案。
化石与造山带的衔接比海岸线更硬
二叠纪的中龙化石只出现在巴西与南非,它是一种淡水爬行类,无法横渡大西洋;舌羊齿的叶子则遍布南美、非洲、印度、澳洲与南极。这类分布只有陆块相连才好解释,因为这些动植物都怕咸水,也过不了大洋。
构造上,阿巴拉契亚山脉与摩洛哥、苏格兰的加里东褶皱带可以对接,岩石年龄与变形样式一致。化石与造山带在两岸同时出现且能对接,证据强度高于轮廓拼合,因为它自带时间信息。
最硬的是古气候错位:冰碛岩现在躺在热带
石炭—二叠纪的冰碛岩分布在现今南北纬 30 度以内的南美、南非、印度与澳洲。冰碛岩要在冰盖下形成,热带不可能有大陆冰盖,除非这些陆块当时位于高纬,且靠近古南极。
按古地磁极位置把各陆块转回原位,冰碛岩正好聚到南极附近。冰碛岩、蒸发岩与煤层的分布同时对上,是大陆漂移最硬的一条证据,因为它不依赖形状。
混进来的是陆桥假说,它解释不了同种动物的分布时限
反对者曾提出陆桥:两块大陆之间有过细长的陆地带,动物沿它迁徙,后来沉入海底。这个假说能解释化石分布,却要凭空造出许多陆桥,还要解释它们为何全部消失。
更关键的是时限。中龙在两岸的出现层位几乎同时,陆桥假说难以约束这种同步。化石相同、层位相同、年龄相同,只有直接相连最省事,这是本文判断,也是最省事的解释。
关键数据
下列数值为大陆漂移研究中的常用量,不同文献给出的年龄略有出入。
- 魏格纳在 1912 年提出大陆漂移学说
- 南美与非洲用约 1000 米等深线拟合,误差缩到几十千米
- 大西洋中段约在 1.8 亿年前开始张开
- 南大西洋约在 1.3 亿年前打开
- 印度板块在距今 8000 万年前后以约 15 厘米/年北移
- 现今大西洋仍在以约 2 厘米/年的速率加宽
- 澳大利亚正以约 7 厘米/年向北移动
边界:多期拼贴的大陆,拼合证据会被后期改造
亚洲大陆由多个小陆块多期拼贴而成,每一期都留下自己的缝合线,海岸线拼合无从下手。此时只能靠蛇绿岩带、古地磁与碎屑锆石年龄逐块复原,工作量远大于两岸拼合。
后期旋转也会打乱古地磁。陆块碰撞后常发生几十度的顺时针或逆时针旋转,直接用古地磁极位置复原方位会偏,需要先用构造标志校正旋转量,否则复原出的方位会差出几十度。
参考文献
- Wegener A. The Origin of Continents and Oceans. Methuen, 1924.
- Bullard E., Everett J. E., Smith A. G. The fit of the continents around the Atlantic. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 1965.
- 王鸿祯 主编.《中国古地理图集》. 地图出版社, 1985.