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移除书签第三篇 解释和结论
不论过去和现在，形成大陆漂移的动力问题一直是处在游移不定的状态中，还没得出一个能满足各个细节的完整答案。但有一点肯定是正确的：即大陆漂移、褶皱与断裂、火山作用、海进与海退以及地极的移动，其形成原因必然是相互关联的，表现在地球历史的某一时期中，这些运动总是同时增强的。其中只有大陆漂移这一运动的成因，除了内在的原因外，还受外在的宇宙因素的作用。
中龙化石。
第8章 地球的黏性
在编写了上述各章有利于大陆漂移学说的主要论证以后，我们假定上述论证是正确的。在这个前提下，我们有必要对和大陆漂移学说主旨密切相关的一系列问题逐一进行讨论。许多问题可以温故而知新，还有一些事实虽不如前述许多论据那样可信，却可作为大陆漂移学说的旁证，在这里也想一并谈谈。
地球是否为一个黏性体或刚体，以及是怎样的一个黏性体或刚体的问题，目前地球物理学者讨论得很多。我们拟把这两个问题的论点分开来谈，先谈是否为黏性体的问题。这里牵涉到地壳均衡、大陆的移位、地极的移动以及地球的扁平度等现象。
大家知道，地壳均衡，即地壳各部分保持着平衡状态，是在广泛的范围内普遍存在的。地球外壳受骚动后在恢复均衡过程中发生垂直补偿运动，也已被公认为确切不移的事实。我们在第二章中已讨论过地壳均衡说，并举了斯堪的纳维亚与北美洲作为均衡补偿运动的例子；它们在第四纪时在大陆冰块的重压下曾分别沉降250及500米，但是冰块消融后重又抬升了同样的高程。M.P.鲁兹基 [1] 曾指出这不是一个弹性变形问题，因为要形成如此大小的弹性变形，其时大陆冰块非有6—7千米的厚度不可，这完全是不可想象的；他计算出的斯堪的纳维亚第四纪大陆冰块的可靠厚度为933米（按G.艾里的均衡说，以回升250米的幅度为准），北美大陆冰块的厚度则为1，667米（以回升500米为准）。它们上升运动的缓慢，也证实必须考虑到流体运动的事实。今日斯堪的纳维亚仍是在100年中上升1米，虽然冰块消融后最高温度出现至今已达一万年了。近来W.柯本 [2] 指出了这样一种可能的解释，即这个在冰块重压下沉降的地区是被一个轻微上升的地带所包围，而周围地带的这种上升乃由于沉降陆块下面的硅镁层被挤出所致。这些现象当然非假定地壳具有黏性不可。
无论是地壳均衡所产生的垂直运动或是大陆的水平运动，都必须以地球的黏性为前提。关于这一点，前面已经充分讨论过，此处不需多讲。
第三个有关现象是地球历史上地极的移位。本书第四章中我们已求出了石炭纪时地极的位置，它们和今日的位置大不相同。我们当然不知道地极的移位是否影响到地球内部，或是如许多学者所推想的，只是地壳在移动。可能是地球内部和地壳都有移动。但无论如何，我们都得假定地球或地球的一部分是黏性体。地壳的移动也罢，相应于地球内部变动的地极的移位也罢，都需要一个黏性的地球。拉普拉斯指出地球如属刚性体，地轴即不能移动。他认为在这种情况下，地球的最大惯性轴稳固地穿越膨大的赤道面，纵使大陆有很大的移动或其他地质现象，也决不能使地轴发生任何显著的移位。同时，旋转轴即使有微小的欧勒（Euler）振动也仍然能保持其位置。假如地球是一个黏性体，那情况就不同了。克尔文说：“假如地球是黏性体，那么我们不仅得承认、并还可以断言：最大惯性轴和旋转轴常常是很靠近的，在远古时期它们离现在的地理位置可能很远，并逐渐以10°、20°、30°、40°或更多的角度迁移着，任何时候都不会产生任何重大的海陆扰动。” [3] M.P.鲁兹基也说：“要是古生物学者们根据某一地质时代的气候分布得出过去的旋转轴和今日的旋转轴完全不同的结论，那么地球物理学除接受这个见解外，别无他途。” [4] G.v.夏帕勒利 [5] 曾根据三种情况研究了地极的移动问题，即：（1）地球是刚性体；（2）地球是液体；（3）地球是有可能缓慢地适应于当时地极位置的物体（即黏性体）。在第一种情况下，当然会得到旋转轴是不变的结论。在第二种情况下，即地球如为液体，那么地极必极易变动，地极位置的每一变动均使地球体趋于扁平，因此惯性轴不再能保持其稳固性。这种情况下地极将移动得十分迅速，在地球历史上实从未有过。最后在第三种情况下，即承认地球为迟缓适应体的情况下，则只要转动地极的力不超过一定的限度，地球的性质将和刚性体一样，地轴只存在着犹如今日所观察到的欧勒运动。但如果转动力超过了这个限度（振动曲线半径超过一定限度），地极就会逸出其原来的位置，也招致距离广大的（即使是缓慢的）地极移动。这种移动在地球历史上是显然发生过的，所以我们可以断言，地球的性质就和黏性体一样。
地球是黏性体的最后一个证据是地球的扁平现象。在我们的测量的精确度所允许的范围内，可以判断出两极扁平的程度和方向是与地球的旋转相符合的，这种情形只有流动才能产生。但我们可以把地质上海进与海退的交替和地极的移动相比较，来研究这个问题。很多学者早已设想到这两种现象间存在着一种简单的联系，例如P.雷毕希、D.克莱希高尔、M.森帕尔、A.霍尔、W.柯本等。第21图对这个问题作了解释。
第21图 由地极移动所引起的海进与海退
假如在地极移动时，海洋立即适应而地球却在改变形状方面落后于海洋，则在移动的地极前必发生海退，其后方必发生海进。在大陆漂移图上，可以说明这个提出已久但未证实的规律。这里我们选定泥盆纪到石炭纪这一段时期来考察一下，因为如上文第六章所说，这个时期地极变动得最快。 [6] 假如我们根据通用的古地理图，例如斯匹次卑尔根岛抬升约21千米，同时把中非地区压沉到海面以下同样的幅度。实际上，如上所述，短期的抬升与沉降的幅度却只有数百米，可见地球上大部分地区对于旋转轴新位置作了自身的适应。即地球半径在斯匹次卑尔根岛下方缩短了21千米，在中非地区下方伸长了21千米。这些情况只是当地球有黏性流动时才可能发生。
虽然上述诸事实清楚地表明了地球的黏性，但还有很多地球物理学者对此表示怀疑。因为他们证实地球在室内温度下比钢还坚硬2—3倍（钢的黏性系数为8×1011 c.g.s制）。对于地球的黏性系数，我们必须具体地谈谈。这个数字是用三种不同方法求出来的。盖格尔（L.Geiger）和哥登伯格（B.Gutenberg）观察了地球核心地震波的速度，得出黏性系数在地球半径2/5深处为36×1011 c.g.s.制，而在硅铝岩圈则为7×1011 c.g.s.制。第二，施韦达尔 [7] 则从固体地球的弹性潮汐（用水平摆测量）得出地球的有效潮汐刚度为18×1011 ，而地球中心则为31×1011 。第三，从地极的振动也可计算出地球的黏性系数。这个振动可分为两个重合的周期，即以一年为期的强制振动，斯皮塔勒（Spitaler）和施韦达尔认为它可从惯性轴上气团的周年移动中查察出来，主要现象是以14个月为周期的自由摆动，它相当于环绕惯性极的旋转极的旋转。如果地球是刚体，则按欧勒理论的计算，振动周期只应为10个月。纽科姆（Newcomb）推想：地球因变形，其椭圆体可在新的旋转方向下产生局部调整，而使周期加长。哈夫（Hough）和施韦达尔就据此计算出地球的黏性系数为18×1011 ，恰与潮汐观测所得的结果一致。施韦达尔又计算出地球硅铝圈（原先估计其厚度为1，500千米）的黏性系数为7×1011 ，这个数字恰与地震研究所得的结果相同。根据韦休特（Weichert）在地震上的观测，地球的核心（可能由铁质组成）的黏性系数值约为20×1011 至24×1011 [8] 。上述数字虽稍有出入，但无关紧要。总之，上述种种已足够说明地球整体实在比钢还要来得坚硬。
施韦达尔又对地壳下方是否如地震观测所示存在着液状岩浆层这一问题进行了研究。他说：“如认为岩浆层只是像在室内温度中的火漆一样的流体，其厚度仅有100千米，那是不符事实的。根据计算看来，地壳120千米下厚约600千米的岩浆层黏性系数达1013 —1014 的假设，则和观察事实最为近似。”在常温下，火漆的黏性系数在109 左右，换句话说，施韦达尔发现在陆块下面的硅镁层要比室内温度下的火漆坚硬约1万倍。
这些十分可靠的计算结果似与上述地球是黏性体的概念有所矛盾，但毋须惊奇。这个表面矛盾的解决之途，在于地球体积之大及其地质演变时期之长。关于这一点，以往的文献没有予以足够的重视，但在地球物理学上却最为重要。
在一个实验室中，一个小钢球可以在任何情况下当作是一个刚性体，但像地球那么大的一个钢球却能在自身的引力影响下流动，至少是当它经受了千万年足够长的时期以后就会是这样。在小钢球上起主要作用的是分子力（刚性程度），在地球上则为转换的质量力（重力）。在这里，质量力是因素。 [9] 质量力表现为地壳的均衡作用，分子力则不发生均衡作用。由此之故，每一个小天体，如有些小行星、许多围绕行星的卫星特别是流星等都不成球形，也就没有均衡作用。月球就整体来说是具有均衡作用的，它的表面十分崎岖，表明它的质量力比地球小得多，而分子力则较显著。事实上，即使山脉高度的大小也不是偶然的，它主要取决于这两种力的对比。A.彭克 [10] 曾注意到从阿尔卑斯山峰的高度极为划一来指明这一点，所以高大的山系实是表明了分子力对重力的抵抗程度。
正因为地球体的巨大，对地球物质的性能才能施加如此的影响，至于这种影响产生的过程问题也不难加以说明。我们知道，钢在一定的机械压力下刚性可以变成可塑性。我们如建立一个极高极高的钢柱，只要高到一定的程度，那么这个钢柱的底部就会开始流动。假如我们设想一整块大陆都是由钢所组成的，它的最上部当然会保持其刚性，但其下部则在其上部物质的重压下必将变成可塑性，而向两侧流动。因此就地球那样巨大的物体来说，钢已不再是一个固体了。实在可以说，在像地球那样巨大的物体上已没有什么固体存在，而所有的物体都具有黏性液体的性质。但其变形所需的时间则将因其黏性系数的不同而有所差异。关于黏性系数这一点，施韦达尔的研究成果是极有意义的。他认为硅镁圈比室内温度下的火漆更坚强1万倍。假如把一根火漆棒投在地板上，它将裂成碎片；但假如使火漆棒中间悬空，仅支架着两端，则在数星期之后开始向下弯曲，数月之后其中段将下垂，几近直立。火漆在平常的温度条件下即可流动，因此完全不能用来解释地质现象。如果硅镁质的黏性系数大于火漆1万倍，那么对火漆来说是1个月的时间，对硅镁质来说将等于1，000年的时间，而地质变化就是以千年计算的。因此，我们并不因为地球的黏性和钢一样（根据施韦达尔的计算）而需要把它看作是一个刚体。只有在急速的撞击运动中，例如地震波、潮汐起伏的撞击运动中，可能还包括地极的摆动等，才可把地球看作是一个刚体。但当我们牵涉到数千年或数百万年，而不是几秒、几天、几年的时候，我们得说：地球虽具有钢的黏性系数，却具有像一个黏性流体一样的性状。
这种说法看来不免有些不合理。但不能忘记，即使在实验室中用黏性流体物质进行试验，也常与一般经验不一致而似感不合理的。例如沥青，当你敲击它时，它完全是一个固体，但在长时期中受了重力的影响就开始流动了。不能把一块软木塞挤穿一片沥青，但如把一块软木塞放在盆中，上覆一片沥青，在经过一个长时期以后，软木塞的微弱浮力足以使它慢慢地穿过沥青片而浮到上面来。由于这些事情常常被认为不合理，当初对冰川的流动也曾感到不好办，认为必须找出一些特殊的原因，例如融后复冰（第二次冻结）来解释。直到新近观察极地冰川的流动现象，知道了冰川内部温度很低，不可能产生融后再冻时，才对冰川的黏性流体性质获得了较为正确的概念。
还当指出，关于黏性系数、固体性与刚性等有许多不同的概念，此处不拟作更多的论述，只举一个例子来看一看对物体的性质有多么不同的说法。
假使一个物体在超过了力的一定限度以后，对撞击有迅速反应，马克斯威尔（J.C.Maxwell）称这个物体为软物体。另一方面，假如一个物体对一个无限小却又无限慢的撞击具有反应，则为黏性流体。他说：“当物体的不断变形只是由于压力超过一定值而产生，这个物体不管它怎样的软，都当称为固体。当被极微小的压力在漫长的时期中促使物体变形不断增大，这个物体不管怎样的硬，都得看作是一个黏性流体。所以，一枝脂烛比一支火漆软得多。但假如把脂烛和火漆棒都支其两端平放起来，则在夏季数星期中，火漆棒会因自身的重量而弯曲，而脂烛则保持原状。因此，脂烛是一个软的固体，而火漆则为富于黏性的液体。” [11]
蜜蜡有与脂烛同样的作用。倘若室内温度不达到熔解点，一个蜜蜡人像虽经100年也不会崩解；但同样的人像如用火漆来做，就会逐渐坍塌。
自然界中，还有许多是处于J.C.马克斯威尔所说的两极端之间的过渡阶段的；上述的例子也还不是真的两极端，一个无限小的撞击当然不足以形成火漆的变形。但能促使火漆开始流动的力的极限是很低的，因为它可以在自身的重压中流动。总之，像地球的硅铝壳这样一个复合的物体，必然兼具这两种特性。因此，假如不论是硅铝层或硅镁层都不能和J.C.马克斯威尔所举的两种物体相比拟，那么至少我认为这一比较会对极难想象的大陆漂移的过程有所启示。为了表示硅镁质与硅铝质的差异并加以说明，最好把硅镁质比之于火漆，把硅铝质比之于脂蜡。硅镁质较为坚硬（玄武岩是最好的铺路石），但却最富流动性。硅铝质在作用力不超过限度时能保持其形状（如大陆块），但在作用力超过限度时却发生褶皱或断裂。
在上文中我们没有考虑到地球体内的温度关系，这对漂移的可能性问题也是很重要的。据杜尔特（C.Doelter）和戴伊（A.L.Day）的研究，复合的硅铝岩没有明确的熔点，只有一个熔解温度的幅度。这个幅度有时很大。我们知道辉绿岩的熔点是1，100℃，维苏威火山岩的熔点为1，400—1，500℃，这个数字适用于地表大气压力下，所以在100千米的深处熔点还增高100℃。 [12] 另一方面，在目前世界上最深的矿井中，即上西里西亚的楚科夫（Czuchov）2号井及帕鲁休维次（Paruschowitz）5号井中，在地壳表层的两千米内每深100米温度增加3.1℃。 [13] 此项测量是在导热力比火成岩小的沉积岩中进行的，故其等温线较为密集。在圣哥达（St.Gotthard）、蒙希（Mönch）及辛普隆（Simplon）隧道的原岩中，温度增加率是每100米仅2.2℃、2.3℃及2.4℃。又，这里温度增加率的较为微小，也可能是由于山形的凸出。因此，每100米增加2.5℃可以看作是大陆块的平均值。当然，我们不能在硅镁层中进行相应的测量。弗里德兰德发现深处火成岩的导热力较小，其增温率为每100米6℃， [14] 如果这个说法是正确的话，则用直线外插法可计算出在大陆块深9千米处（在海平面以下）的温度约为230℃，已和深海下同深处的温度相同。在此层之下，深海下的岩石将比大陆块下同深处的岩石为热。J.弗里德兰德的数字当然不很可靠，但深海下与大陆块下导热率的微小差异已足以补偿这一事实，即在海面下5千米处的深海底上温度大致为0℃，而在大陆块下同深处的温度已达135℃左右。 [15]
用直线外插法来计算，在大陆块下100千米深处的温度为2，500℃，这个温度远远超过了火成岩的熔点。当然，一般认为这种直线外插法是不能应用的。但不幸的是我们还不知道温度随深度而变化的规律；大概，它首先是与地壳中镭的分布有关的。地球中心的温度现估计为3，000至5，000℃，过去的估计数字比这个数字高得多。现在我们所掌握的基本知识极为贫乏，有人认为在100千米深处的温度为1，000至2，000℃。这样，大陆块的下缘正好到达熔点温度，这和我们先前的想法并不矛盾。
当然，我们不应当设想世界上同一深处的熔点都一样，也不应当设想熔点的深度在无论什么时候都固定不变。对于这两个问题，考察所谓花岗岩的熔解现象是非常有益的。H.克洛斯在南非洲的观察已经证实了这个现象，并且指出其熔解点等温线有时可到达地球的表面。与等温线不正常地升高至地球表面相反，有时等温线却可能位于很深的地方。我们还不知道它在时间上变化的原因，这一点或许和放射性物质的变迁有关系。
总之，硅镁质在高温下流动性增大。但我们不知道它们随深度而变化的关系如何，也不知道在大陆块表面下有没有一个流动性最大的地带。
按杜尔特的研究， [16] 硅铝岩的熔点比硅镁质的熔点一般要高200—300℃，所以磁性的硅镁层和固体的硅铝层能在同一温度下同时并存。熔融的硅铝质的黏性也较熔融的硅镁质的大。总之，这些事实都有利于证实硅铝块的分离。
同时，我个人推想，我们还不能说整个温度问题具有决定性的重要意义。自施韦达尔的研究发表以后，尤为如此。他指出：硅镁层的黏性系数即使在大陆的下面也比室内温度下的火漆大1万倍。看来，即使硅铝岩从来没有到达它的熔点温度，所有一切过程还是一样会发生的。
第9章 大洋底
上面已经说过，最快的大陆的漂移，也不过是在每1，000千米的距离内每年移动10米的问题。假如这个10米在整个距离内作平均分配，则每米每年仅移动0.01毫米，这是一个很小的数字。在大洋底的岩石上当然纵横交织着各种各样的裂缝；因此，只要这些微细的裂缝稍稍扩大一些，就足够把整个距离延长到上述的数字了。在较深的硅镁层是不难延伸到这个数目的，因此在整个过程中熔化了的硅镁质无需升露地表。但在另一方面，也可能是这样：即进行的过程是不规则的，有些地方表面没有伸长，而有些地方则为补偿起见伸长较多。这样一来，至少在有些地方灼热的硅镁质会部分地升露地表。
那么灼热的硅镁物质出露并形成了大洋底的表壳一事，是否必须假定由某种灾变所引起的呢？我看不必。水的临界压力仅为200个大气压，而这个临界压力在2，000米深处即可达到。不管怎样高热，水在这个深度处不能成为水蒸气。受热超过了临界温度的水只是由于重力减小而上升，而在上升途中必然和几乎达冰点的深海冷水相混合。海底熔岩的漂流也与此相似，通常是在完全稳静的情况下发生的。据贝尔给特（Bergeat）的研究，这种海底熔岩流曾在1888、1889及1892年在火山岛（Vulcano Ⅰ.）附近700—1，000米深处的海底喷发过，并切断了从利帕里（Lipari）到米腊哥（Milaggo）的海底电线，也因此熔岩的喷发才得以知晓。大家都知道，这种海底熔岩流的喷发具有几乎宁静无声的活动的特征。 [17]
世界三大洋的深度几乎是相同的，E.科辛纳 [18] 从格罗尔的海图上计算出太平洋的平均深度为4，028米，印度洋为3，897米，大西洋为3，332米。这些深度关系可从深海沉积层的分布（第24图）得到忠实的反映。O.克留梅尔曾在早些时候亲自要我注意这一点。红色深海黏土和放射虫软泥二者都是真正的深海沉积物，它们主要分布在太平洋和东部印度洋；大西洋与西部印度洋底则覆盖着浅海沉积物，它们含有较多的石灰，所以必然和海水深度较浅有关。各大洋深度的不同不是偶然的，而是有规则的，它们和大西洋型海岸与太平洋型海岸的不同有连带关系。最好的例子是印度洋，它的西半部是大西洋型，东半部是太平洋型，东半部也较西半部深得多。把这些事实和大陆漂移学说联系起来是很有趣的，因为从地图上可以清楚地看到，最古老的大洋底都是最深的，而那些在较近期才出露的洋底则深度最小。从第24图上，我们看到极为清楚的漂移的痕迹。
第24图 大洋沉积层图（克留梅尔）
各大洋深度互有差异的原因看来当然在于近代海底与古代海底的比重不同。可以想象，在地球历史过程中由于某些成分的结晶析出或其他原因，硅镁质的成分是改变了。比如，新老喷出岩具有矿物学上的差异，今日的大西洋与太平洋熔岩也有所不同。但这样一来，却又是新的海底反而应比老的海底深了。因此，据我看来，深度的差异也应当从温度的关系上来解释。古老的洋底曾经更强烈地冷却过，所以它的密度比新成的洋底大。假如硅镁层的比重作2.9，则根据花岗岩的立体膨胀系数0.0000269计算，温度如高到100℃，比重将减为2.892。两个相互保持平衡的大洋底如具有100℃的温度差，必将发生300米的深度差，即较热的洋底高出较冷的洋底300米。我们当然不能想象，例如大西洋底能在以百万年计的长时期中保持其较高的温度，即使最初的温度差还要大些（1，000—1，500℃）。我们还不知道地球内部的热量来自何因。如果说它是由镭的崩解所产生或是由此而保持了部分热量，那么在整个地质时期中新出露的深层岩石当含有较多量的镭而具有最高的温度，这种想法当不能完全否定。
第25图 A.马达加斯加岛与塞舌耳浅滩；B.斐济群岛
今假定硅镁质确是一个黏性流体，可比之于火漆，那么它的流动能力如果仅表现为在漂移的硅铝块前方变形，而不发生独自的流动，就令人惊奇了。我们可以从地图上找到一些地方，它们直接表示出这种硅镁质的独自的局部性流动；一些原来显然是直线形的列岛由于这种流动而弯曲变形了。第25图举了两个这种例子，一个是塞舌耳群岛，一个是斐济群岛（Fiji Islands）。新月形的塞舌耳浅滩中分布着花岗岩形成的独立岛屿，这个新月形轮廓和马达加斯加或印度都并合不上，如以拉直后的外形来看，确似早有过直接的连接。这就可以解释如下：有一块硅铝质熔体从陆块的下边浮升上来，并被硅镁层流所带动，向印度的方向移走了一大段距离。这股硅镁层流（也带动马达加斯加岛）在对准印度的路途上流动，可能是由于大陆漂移而产生的。但也可能是相反，是硅镁层流产生了印度的漂移而使印度和锡兰（今斯里兰卡）分离了。液体的流动（包括黏性体的流动）很少是一种可以把因和果分清楚的简单流动。我们对于这些事实的知识还贫乏得很。假如要求大陆漂移学说联系并解释所有一切观察到的相对移动，那也是不合理的。我们考虑这些事实只是为了说明硅镁质的流动现象。塞舌耳浅滩两端的反曲，表明硅镁层流的流动从马达加斯加岛与印度的中线向两侧有所减少。我们也可以断言：岩流在新出露的硅镁质中流得最好，而其西北与东南两侧的古老深海底则流动得较慢。第25图上的斐济群岛形如两股螺旋形星云，表示一种螺旋形的流动。依我看来，这个形状实和澳洲的变向移动有关。即澳洲和南极洲断绝了最后的联系后，澳洲开始向西北方移动（这至今还可辨认出来），而把新西兰岛弧遗留在它的后方。大概斐济群岛在没经盘曲以前是靠近汤加山脊（Tonga Ridge）的一条平行岛山，二者合成澳洲—新西兰陆块的一条外弧；并且像所有东亚岛弧一样，固着于古老深海底的外缘，而岛弧的内缘则是和大陆块隔离的；由于大陆块的移开，内列岛弧就卷曲起来。新赫布里底和所罗门群岛（Solomon Islands）可能是陆块移开后两条遗弃下来的雁行岛弧。 [19] 至于俾斯麦群岛、新不列颠群岛则已如前所述，附着于新几内亚岛而被牵引过来。同时在澳洲陆块的另一边，巽他群岛中最南的两列岛山也形成螺旋形弯曲，表明这里也有过像斐济群岛一样的硅镁涡流。
关于深海沟 [20] 的性质，在已有的观察基础上，直至今日还得不出正确的图案。除少数可能由于不同的起源为例外外，它们大都位于岛弧的外侧（凸侧），即位于岛弧碰到古洋底的地方；而在岛弧的内侧，即在新出露的海底中像窗户一样的地方，则从没看到深海沟。看来，只有在古洋底上才能形成深海沟，因为古洋底的冷却和硬化下达更大的深度。或许可以把深海沟看作是一种边界裂隙，一边由岛弧的硅铝质组成，另一边由深海底的硅镁质所组成。第26图所示深海沟剖面看来起伏不大，但也毋须迷惑，因为在重力作用下，当然就大为平坦化了。
第26图 雅浦（Yap）深海沟剖面（根据萧特与佩勒维茨）垂直缩尺放大5倍（上面的断线表示真实的比例）
在新不列颠岛南面及东南面的直角形弯曲的深海沟，其成因显然与该岛因附着于新几内亚岛而向西北剧烈牵引有关。新几内亚陆块厚达100千米，在硅镁质上掘沟推进，而在陆块后方流出的硅镁质还没有来得及填满这条沟道。这种情况可能就是我们对深海沟的形成所能给予的最正确的描述。
对于智利西面的阿塔卡马（Atacama）深海沟还可能给予另一种解释。如果我们记住在深海底平面以下的所有岩层将被高大的山体压下去（参照下章关于造山运动的叙述），那么其附近的洋底必然也将被牵引下陷。关于大陆边缘的下沉还有另外一个原因，即向下方的山脉褶皱熔化后，由于大陆块的向西漂移，熔质被挤向东方而部分抬升。按我们这个解释，阿布罗刘斯浅滩的形成即由此故。在这里，大陆边缘就必然下陷，而其附近的硅镁质也必被牵引下陷。
虽然如此，这里对于深海沟的性质的一切见解还需要进一步的更确切的研究，特别是重力测量的调查，才能获得彻底的肯定。对于这一点，就我所知，直到现在仅有O.赫克尔对汤加海沟作过观察。 [21] 他指出那里曾有强烈的重力扰动（深海沟的重力为-0.25，而汤加高原上则为+0.13至+0.22）。
这和我们的见解是一致的，在这里还没有由于硅镁质的流入而达到均衡的恢复。但假如有了对其他海沟的更多的调查成果，我们就可能对这些耐人寻味的重力扰动的性质了解得更为确切。这一点是十分重要的。
第10章 硅铝圈
在这一章里，我们将考察今日已分裂成几个大陆块的地球硅铝圈。首先把它作为整体来讨论。
第27图表示大陆块的分布。这里把大陆棚作为大陆块的一部分，所以大陆块的轮廓在很多地方与海岸线有一定的出入。
第27图 墨卡托投影的大陆块图
在我们的研究中，必须在心目中把普通地图上的海陆轮廓丢开，而对完整的大陆块轮廓确立一定的印象。通常，200米等深线恰好能代表大陆棚的界限，但有些部分，大陆块的深度竟可达500千米。
第28图表示通过南美与非洲的大圆的地球剖面图（按实际缩尺）。山脉与陆海的高低在图上极为微细，几乎不能表达，故以均匀的圆周线来表示地球表面。另一方面，大陆块的厚度却达100千米，可在图上显著地表现出来。地球的核心可能主要是由镍和铁组成，E.苏斯称之为镍铁圈（Nife）。为了便于比较，也把大气圈表示了出来，即把氮气层定为60千米高，在此以上，便是更轻的气体了。对流层（具有气象现象的大气层）高仅11千米，由于太薄，没有在图上表明。
第28图 通过南美与南非的地球岩圈剖面（按实际缩尺）
前面已经讲过，组成大陆块的物质主要是片麻岩。但我们知道，大陆的表面并不常常是片麻岩，而是沉积岩，因此我们一定要弄清楚沉积岩在大陆块的组成中起什么作用。沉积岩的最大厚度约为10千米，这是美国地质学者在研究阿巴拉契亚山的古生代沉积物时计算出来的。最小厚度为零，因为地面上许多地方在原生岩上没有任何沉积岩的覆盖。克拉克（Clarke）估计大陆块上沉积岩的平均深度为2，400米。但既然大陆块的全部厚度约估计为100千米，那么可见沉积岩只是一个风化的表层；并且，即使把沉积岩层全部移去，大陆块也会因恢复均衡而上升至原来的高度。所以对地球表面的起伏不致产生多大变化。
在最古老的地质时代以前，硅铝圈可能曾包围过整个地球。那时的硅铝圈厚度将不是100千米，而是30千米。其上淹覆着全陆海（Panthalassa），A.彭克计算出此海的平均深度为2.64千米。当时地球表面估计全被此海所淹没，或仅有一部分出露。
这里有两方面的根据可以证明上述见解的正确性，一个是地球上的生物演化，一个是大陆块的构造结构。
“当然没有人能认真地怀疑：淡水生物以及陆地生物与大气生物都是起源于海洋。” [22] 在志留纪以前，我们还不知道有什么呼吸空气的动物；最古老的陆上植物残遗种是在哥得兰（Gothland）的上志留纪地层中发现的。根据哥塔恩（S.Gothan）的研究 [23] ，上泥盆纪的生物主要还仅是没有叶子的像藓类一样的植物。他说：“具有真叶的植物化石在下泥盆纪还很少，当时所有的植物都很小，像杂草一样，柔弱无力。”另一方面，上泥盆纪的植物已与石炭纪的植物相同。“由于支持器官与同化器官的发育，植物体内分工完成，大型发放的有脉的叶片出现了……下泥盆纪植物的特征，如器官的低级及形体的矮小等，表明了这些陆地植物起源于水中（H.波托尼、O.李格尼尔及E.A.N.阿尔伯等均主张此说）；到了上泥盆纪，由于适应于在空气中的生活方式，植物有了进化。”
另一方面，假如把大陆块上所有褶皱展平，硅铝外壳确能扩增到包围整个地球的程度；虽然今日大陆块及其陆棚仅占地球表面的1/3，但在石炭纪时其面积要大得多（约占地球表面的1/2）。不过，追索到更早期的地球历史，褶皱的范围也更广。E.凯塞尔说道：“极为重要的是，大部分古老的太古代岩石在地球上是到处经受过变位与褶皱的。只是到了元古代，我们才看到除了褶皱的岩石以外的未经褶皱或很少褶皱的沉积岩在各处出现。在元古代以后的各个时期中，坚硬而未经变形的岩块愈多，分布也愈广，地壳的褶皱部分才相应地狭小。特别是石炭纪和二叠纪的褶皱就是这样。古生代以后，褶皱力渐趋减弱。到了上侏罗纪和白垩纪才又增强，而在下第三纪时达到新的高潮。但显然，这个最新的大造山运动所影响的地区范围还是比石炭纪褶皱的范围小得多。” [24]
这样说来，我们说硅铝圈曾包围过整个地球和前人对这个问题的见解就并不矛盾。那时，地球的具有移动性与可塑性的外壳一面被撕裂开来，一面又被褶曲拢来（其动力的性质将于以后再讨论）。撕裂开来时就形成或扩大了深海盆地，褶曲拢来时就形成褶皱山脉。生物事实似乎也证实深海盆地是在地球历史进程中才形成的。J.华尔特说道：“生物学上的一般实证，目前深海动物的地层位置以及构造地质的研究，都使我们不得不相信深海盆地和生物区域一样不具有最古时期地球的原始的性质，而是在今日大陆各处发生构造运动以改变地球表面的形状的时代中才开始形成的。” [25] 硅铝圈的最早裂隙（第一次硅镁质的出露）可能和今日东非裂谷的形成是相似的。当硅铝层的褶皱愈变愈大，裂隙也就愈益开阔。这种情形有些和球形的纸灯笼一样，把纸灯笼的一边折叠，另一边就拉开了。十分可能，公认为最古老的太平洋地区就是这样最早剥去硅铝壳的地方。在硅铝壳撕裂开来和裂隙扩大的时候，或在后来整个大陆块向西漂移的过程中，从硅铝块边缘剥落下来的小碎片附着在硅镁质上，形成今日遗留在深海底上的岛屿与海底隆起。太平洋上一系列岛屿看上去都几乎是平行地排列着。T.阿尔特脱测量过19条列岛都具有北62°西的走向。 [26] 这个走向可以看作是过去大陆漂移使深海盆地开裂与扩大的方向，而巴西、非洲、印度与澳洲的古片麻岩褶皱也可以认为是和太平洋裂口相呼应的。非洲褶皱的东北走向和太平洋诸列岛的走向恰好配合（即两走向相交成90°）。
硅铝圈既然压缩，结果必然加厚而增高，同时深海盆地则加大。因此，大陆块上的海浸（不论它在哪里发生）通常在地球历史过程中逐渐减少，这个法则是一般所公认的。从本书卷首世界三个时期的海陆复原图上也可以看得很清楚。
应当着重指出，硅铝壳的演变是绝不回复的。虽然作用的力不同，挤压力形成陆块上的褶皱，但拉张力却不能使之恢复平坦，最多只能将陆块撕碎。挤压力与拉张力的交互作用不能使其效果相互抵消，却产生单向的演变结果，即皱合与肢解。在地球历史过程中，硅铝壳不断缩小其面积，并增加其厚度，但也愈益破裂。这些都是相互补偿的现象，是由相同原因造成的结果。第29图表示过去、现在和将来的测高曲线。今日地壳的平均水准面和硅铝圈还没有破裂前的原始表面那样是吻合的。
第29图 过去和将来地球表面的等高曲线
对于硅铝块的内部结构我们知道的很少。在大陆块上很多地方有火山，喷出硅镁质岩浆。斯杜贝尔（Stübel）对这一事实曾作了一般所首肯的解释，即在坚硬的硅铝质所包围的大陆块的内部含有液体的硅镁质的馅（末梢岩浆池），馅挤出时就成为火山。另一方面，差别不大的硅铝与硅镁两种物质在地球体内按理说不会完全分离，也没有分离的理由；很可能它们之间从一开始就是相互逐渐过渡的。因此我推想，硅铝壳的构造或如第30图所示意的那样。最上层为硅铝质的连续带内含有分散的硅镁质馅，其下为一镶嵌带，这里两种物质都有连续分布，最下层才为硅镁质的连续带，其中只嵌有极少的孤立的硅铝碎块。至少，硅铝壳的原始构造大概是这样的。后来经受了压缩，硅铝壳就能从硅镁层脱出而自身纯化，硅镁质的大部分推向下方，而小部分则浮升（火山），横溢成平片层。在大陆大规模漂移时，在硅铝块的下缘将形成一种滑面，在这种滑面上，矿物具有成分变化特别迅速的特征。
第30图 硅铝块的剖面
大陆块的这种构造可为许多现象提供解释。例如，在许多陆块的漂移道路上（如澳洲的陆块），可看到像树桩从深海底突出那样的很多隆起，它们是深海底的一部分呢？还是大陆块的一部分呢？过去很难确定，现在就可以理解了。又如在冰岛附近所见，陆块的上端保持其轮廓不变，而其下部深处却向外挤出，也就容易说明了。最后，通常提及的大向斜的所谓不稳定，也可能以硅铝壳的上部含有很多大块的硅镁质馅来解释它。含有大量硅镁质馅的陆块由于比重较大，将比它的四周降低一些，而硅镁质馅因具有较大的流动性也将增强它向垂直方向的流动，所以在沉积岩的重压下就容易沉陷了。如果产生了造山作用的压缩力，则这种陆块必基于同样的理由发生褶皱。伴随着造山作用的大规模熔岩喷发证实了这种见解的正确性。褶皱作用把硅镁质馅挤了出来；火山作用实质上是硅镁质馅从硅铝壳内被挤出这一论断也从地球表面上找到了很多的实证。花彩式岛屿就是最好的例子。岛弧由于弯曲的缘故，其凹入的内侧必受到压缩，其凸出的外侧则受到拉引。虽然实际上岛弧的地质构造是完全一致的，但其内侧总出现一系列火山，外侧没有火山作用，只有剧烈的断层与裂隙。这种普遍性的火山分布规律是那么显明，我觉得它对火山性质问题的探讨具有无比的重要性。“在安的列斯岛上，可看到一条火山内带和两条外带，其最外带是由最新的沉积层构成，高度较低（苏斯）。火山作用强烈的内带与火山作用极为有限的外带相对立的例子还可在摩鹿加群岛（H.A.白劳威尔）和太平洋诸岛（T.阿尔特脱）上看到。同样情况，火山带分布在褶皱带的内侧，如在喀尔巴阡山或华力西山的腹地也是很显然的。” [27] 维苏威、埃特纳（Etna）和斯特罗姆博利（Stromboli）等火山的位置也符合这个见解。在火地岛与格雷厄姆地间的南安的列斯岛弧中弯曲最强烈的南桑德韦奇群岛的中央山脊是由玄武岩组成的，其中有一个火山还在活动。H.A.白劳威尔叙述了在巽他群岛上看到的一种特别有趣的情况。在最南的两列岛弧中，只有弯曲很简单的较北一列有火山，而较南的一列（包括帝汶岛）由于与澳洲陆棚相撞击后已反向弯曲，岛上没有火山，但在靠近韦特尔岛的一个地方，北列也已稍形反曲；在这里，南列（帝汶岛的东北端）向北列挤压，恰恰就在北列的这一地点有火山作用，这些火山以前曾经活动过，现在显然由于反曲而渐渐沉寂了。 [28] H.A.白劳威尔又指出另一事实，即隆升的珊瑚礁只见于没有火山作用或火山作用早已熄灭的地方。这些地方也就是经受挤压的地方。这样，凡是发生挤压的地方，火山作用就熄灭。这初看起来似乎不合理，但在我们的学说范畴中却找到了理所当然的解释。
第11章 褶皱与断裂
早在1878年，A.海姆就在他的经典论文《造山运动的力学研究》中发展了大褶皱山系起源于地壳的大规模褶皱的观念。这个理论因在阿尔卑斯山发现了由于更强大的压缩而形成的复瓦状平推褶皱而被广泛流传了。
按照他所主张的这个新观点，A.海姆计算了阿尔卑斯山的压缩；最初他估计是1/2，后来又估计为1/4到1/8。其后，O.阿姆斐雷认为：深层的岩浆从两边相合流后，在山脉的下面曾向下潜流，因而带动上面的岩层一起流动（底流）。F.科斯马特近来在提到山脉的弯曲和出现在很多地方的扇形组合时，认为这些现象只能用巨大的水平移动来解释。他说道：“从地球的地形与结构上的许多现象看来，造山过程的解释肯定要把地壳的巨大的切线运动估计在内。” [29] 这个观点几乎和大陆漂移学说的观点是一样的，因为只要把这个观点向前推进一小步，就可以说明喜马拉雅山是地壳的大长片经受巨大的前进冲断层而成的。它的南端（今日的印度）过去一度曾位于马达加斯加岛附近。
随着水平冲断层理论的逐步发展以及根据其他一系列对造山运动的解释，有人认为山脉的隆起是由于各种内力形成的，例如火山作用的力、结晶体生长的压力、化学变化力以及熔岩入侵的空间膨胀力等。 [30] 虽不应否认上述诸种原因在某些场合下具有一定的影响，但我认为在这中间去寻找造山运动的主要原因是徒然的。因此，对这些见解，我们不必多费笔墨。
重力测定对理解褶皱过程是重要的。F.科斯马特对中欧地区进行了重力测定的调查，并写了很有兴味的论文。附第31图即从此文转引来的。 [31] 按一般办法，实测的重力值是校正到把整个地球表面设想为平面，并从海平面零点起算的；也就是说，除削减到零点以外，还把海平面以上的物体重量从重力实测值中减去。把这样削减下来的实测值和其所处地理纬度上正常重力值相比较，然后将二者之差即重力反常在图上表示出来。我们从图上可以立刻看出，山脉区下面重力反常所显示出的物体重量不足，是以山体作为均衡补偿的。“就像许多地球物理学家和A.海姆已经表示过的那样，我们只能获得这样一个概念：即其物体重量的不足并非由于物体的膨胀所致，而是由于其地壳较轻部分因褶皱而大大加厚，并在褶皱加厚的过程中向黏性的下层沉陷下去的结果。一条褶皱山脉不仅向上隆升，并且由于它本身的重量还向下伸展。正如A.海姆所说，褶皱隆升的反面是更大量的褶皱沉陷。这样，我们从第31图上就可以直接观察到硅铝壳下边的地形。在阿尔卑斯山的下边，重力反常的负值最大，即表示那里硅铝壳的下边沉陷入硅镁层最深。
若在重力的实测值中不除去海平面以上的物体重量的影响，我们在山脉区就得不到这样的重力反常值，而会得到略有出入的正常重力值。地下的物质不足与地上的物质过剩因此而相互抵偿，在山脉区保持了地壳的均衡，不论是古老的或新近的山脉都是这样。我们由此可以确立一条法则：即山脉的褶皱是在保持均衡下的一种压缩。
第31图 山脉底部的重力反常（科斯马特）
要弄清楚上述法则的意义，可看第32图。一个浮在硅镁质中的陆块发生了褶皱后，在硅镁层平均面以上及以下的部分总是保持同一的比例。若我们假定大陆块从100千米厚的硅镁质中浮露出5千米的高度，其比例为1∶20，则褶皱的硅铝层的向下部分一定比其向上部分大20倍。因此，我们所看到的山脉只是整个挤压物的一个极小部分，并且仅限于在压缩前即已位于大洋底上部的那些地层。所以位于这一大洋底平面以下的地层，在压缩以后虽然受到骚乱，却仍然位于大洋底下。因此，如果陆块的上部构造是一层5千米厚的沉积岩，那么整个褶皱山体开始亦将由沉积层所组成。只有这一层被剥蚀掉了以后，由火成岩组成的中央山脉才会经由均衡补偿作用而上升。最后在沉积岩层全部被剥除以后，就出现了具有同等高度的火成岩山体。
第32图 未经地壳均衡影响的压缩
喜马拉雅山及其邻近诸山脉当可作为第一阶段的例子。在这些沉积岩褶皱层中，侵蚀作用极为强烈，以致许多冰川都几乎被岩屑所掩埋着。例如巴耳托罗（Baltoro）冰川是喀喇昆仑山脉中最大的冰川，宽1.5—4千米，长56千米，它荷负着至少15条以上的冰碛。阿尔卑斯山脉可作为第二阶段的例子。在这个阶段中，中央山脉已由火成岩所组成，但在山脉的两侧仍保留有沉积岩带。由于火成岩的侵蚀作用较为轻微，所以阿尔卑斯山的冰川上冰碛甚少，这是这里风景优美的主要原因之一。最后，挪威山脉可以代表第三阶段，这里沉积岩层全部被剥除，火成岩山体完全上升。这样，山脉沉积岩层的侵蚀带来了正常的均衡调节。
我们必须简短地谈谈几乎常常可以看到的褶皱山脉的不对称性。通常的规律是当你从一边行近一条山脉时，地势逐渐上升，还得经过一些山地丘陵和其他一些类似的地貌。但若从另一边走去时，则山前纵谷紧临褶皱山峰之下。关于这方面的记载是很多的。这个现象用大陆漂移说来解释最为简易：即硅铝质总在褶皱中向下方伸沉，后来向外扩展，在一定程度上渗入到未褶皱的地壳的下方，就把那部分地壳抬举上来（原来褶皱山脉的高度自然要相应减低）。若地壳在硅镁层上不作任何前进运动，上述的深层硅铝层当然向两侧作对称的扩展，但通常地壳总是在硅镁层上整块地流动着的（不计其褶皱运动），所以硅铝层势必发生偏于一方的扩展了。欧亚大陆块无疑地一直在力求向赤道移近，因而在硅美层上作向南的推移；同时，它们又可能和一般大陆一样向西漂移。因此，欧亚大陆对硅镁层的相对运动的总方向是朝向西南，也因此其下方的硅铝层的扩展必然偏向东北方。事实就是这样。如第31图所示，重力反常值的变动，也就是下沉的硅铝质的流动，在亚平宁山脉表现得最为明显。阿尔卑斯山的质量不足区还向东北方远达波希米亚的北界和德国中部。相反的，质量过剩的地带则从南方扩展到阿尔卑斯山脉的下方。这表明着该处的硅铝层并没有伸沉到相当于表面褶皱的深度。在这里，地壳均衡上发生了显著的偏差。这是容易理解的，因为如图所示，这里地壳基面的位置特别高，如果要保持均衡，陆块的厚度必然只能较薄；也就是说，这个地区陆块的上方表面必然极为低平，到处位于水面以下。另一方面，假如这里的陆块具有较高的海拔，那只有在破坏了地壳均衡的情况下才有可能，即这些地壳带必然与邻近岩层相固结而高出均衡位置之上。当然，F.科斯马特的地图并没有直接指出这些均衡偏差值。
J.霍尔（Sir James Hall）最早注意到褶皱山脉的沉积岩厚度总是比其邻近的未褶皱区为大。换句话说，在未褶皱以前，这些地区的沉积地层就比邻近地区厚。这个规律是如此普遍正确，以致不能不引起地质学家的郑重考虑。由于这些地区的沉积层常常厚达数千米，而它们又都必须在浅海中形成，这就不得不解释为在沉积过程中陆块同时沉降；沉积一面加厚，陆块一面下降，而地面总是维持同一高度。J.霍尔认为这是在沉积层的重压下产生了均衡补偿运动的缘故，它和陆块在大陆冰块的重压下发生沉降是一样的道理。但是，为什么恰恰是这些负荷着特别深厚的沉积层的陆块部分后来才发生褶皱呢？原来这些具有深厚沉积层的地区称为大向斜（地槽）。按E.豪格所创立的定律，山脉是由地槽形成的。 [32] 我们说山脉是由大陆棚形成的，这可能更为恰当些，因为一个边缘大陆棚（例如形成南美安第斯山的边缘大陆棚）就很难称之为一个地槽。为什么大陆棚容易发生褶皱呢？这是有不少理由的。首先，如前文所述，大陆棚内包含的硅镁质馅特大、特多，因此更具有可塑性；再者，这里的硅铝壳较薄，抵抗力也可能较弱。李德（T.M.Reade）则认为基岩被深厚的沉积物压降至高温地区，因而具有更大的可塑性。可能所有上述原因是共同作用着的。
如果检视一下褶皱山系的区域分布，我们看到地球上有两个地区最为显著：即漂移陆块的前缘和赤道地带，而以最近期即第三纪的大褶皱山系表现得特别清楚。主要的褶皱一方面出现在美洲陆块与澳洲、新几内亚陆块的前缘，另一方面则出现在第三纪时的赤道地带，从阿特拉斯、阿尔卑斯和高加索直到喜马拉雅。漂流陆块前缘的褶皱，初看起来是难以理解的，因为硅镁层当然是较为流动性的物质，硅铝层是较为刚性的物质。但我们应记住它们可比之于火漆和蜜蜡，如果把硅铝块比作固体的蜜蜡，当移动的力超过一定限值时，硅铝块就会褶皱起来，而硅镁层也会像火漆一样地流动（但这需要极为漫长的时间）。
上述两种褶皱山系（前缘褶皱与赤道褶皱）就整体来说恰恰相当于大陆块的两种运动，即向西漂移与离极漂移。把这个规律应用在较古老时代也是正确的，特别是石炭纪的褶皱山系中有形成安第斯山基础的古老褶皱，还有位于当时赤道地带的从北美横贯欧洲直到东亚的石炭纪山系。
第33图 由于陆块向不同方向运动而产生的褶皱与断裂
常常看到平行的褶皱山系呈雁行状排列。若循其中一列山脉追踪而行，就迟早会走出该山脉的边缘，该山脉也就消失，而以其内侧的另一列山脉形成其边缘。再走了一段距离以后，第二列山脉又消失，如此反复，一直到走完全部雁行状排列的山脉为止。这种现象的产生是由于两陆块并不是直接相向作正面的推动，而是除正向推动以外，还有横向的移动。陆块相互间的不同运动所形成的各种后果，可如第33图所示，其中左方的陆块是假定为不动的，只是右方的陆块在运动。若是面对陆块的运动呈直角方向，就形成巨大的褶皱（逆掩冲断层或掩覆褶皱），不会形成雁行山脉；如果面对陆块的运动呈斜角方向，那就会形成雁行褶皱；运动的方向和陆块的边缘愈趋平行，形成的雁行山脉就愈狭愈低。如果运动的方向与陆块完全平行，就形成水平移位的滑面。最后，如果运动的方向是背离陆块的边缘，那就会产生斜断裂或正断裂，而形成裂谷。正常褶皱与雁行褶皱的关系用一块桌布就可以很清楚地演示出来，只要把代表固定陆块部分的布用锤压住，把其余部分的布对之推动即可。
上述各种概括性的考察说明了褶皱和断裂仅仅是同一过程（即陆块各部分间彼此推动）的不同效果，它们是从雁行褶皱到水平移位相互间的连续过程。因此我们现在也应该来论述一下断裂的过程。
东非大裂谷是这种断裂的最佳实例。这一大规模断层系统向北延伸为红海、亚喀巴湾（Gulf of Akaba）和约旦河谷，直至托罗斯（Taurus）褶皱山的边缘（第34图）。据最近的研究，这个断层系统也向南延伸到好望角。当然，发育最好的部分是在东非， [33] M.诺伊梅尔与V.乌利格对此曾作如下的描述： [34]
第34图 东非裂谷（苏潘）
这样一条50—80千米宽的裂谷包括了希雷河（Shire R.）与尼亚萨湖（Nyassa L.），从赞比西河（Zambesi R.）河口向北伸展，然后转向西北而消失。接着，极近此裂谷的地方另有平行的坦噶尼喀湖裂谷代之而起，此湖规模之大可由湖水深达1，700—2，700米，其岸壁陡坡高2，000—2，400米甚至3，000米而想见其梗概。这条裂谷还包括了由此北伸的鲁西西河（Russisi R.）、基武湖（Kiwu L.）、阿尔伯特-爱德华湖（Albert Edward L.）和阿尔伯特湖（Albert L.）。裂谷的边缘高耸在地表之上，这与地壳发生裂隙后岩浆在断裂的边缘上自由涌升有关。这种熔岩高原边界的特殊耸起地形使得尼罗河的上游发源于坦噶尼喀裂谷边缘的东坡，而坦噶尼喀湖水本身则流入了刚果河。第三条明显的裂谷位于维多利亚湖以东，北延为鲁道尔夫湖，转向东北，在阿比西尼亚高原东侧一面伸向红海，一面伸向亚丁湾。在东非的沿海与内陆地区，这些断裂通常都是以向东逐步下降的阶状断层的形式出现的。 [35]
第34图有一个用相同的黑点以表示为裂谷底部的大三角形地区，它位于阿比西尼亚高原与索马里半岛之间，即在安科伯尔（Ankober）、柏培拉（Berbera）与马萨华（Massowa）之间。这个三角形地区具有特殊的意义。这是一个相当平坦而低陷的地区，全由近代火山熔岩组成，很多作者认为它是由裂谷底极度扩大而成的。这个见解主要是从红海两侧的海岸线的趋势推想出来的。红海两侧的海岸线大致平行，仅在此处有三角地区凸出，如把这个三角地区切除，则对岸的阿拉伯半岛上的岬角正好填满这个缺口。照上文所说，这个三角形地区的形成，显然是由于阿比西尼亚山地下方的硅铝质向东北方面扩展而在陆块的边缘流露了出来。可能那时的裂隙中已填满了硅镁质，因此上升的硅铝质就戴着硅镁质的帽子。要不然，也许在这个涌升的硅铝质中包含着大块的硅镁质馅，它后来就像在冰岛一样是被挤上来的。总之，从这地区的大大高出于洋底看来，在该熔岩流的下面暗示着必有硅铝质的存在。
造成东非这些脉络状断裂线的日期应是在地质史上较新的时代。在很多地方，这些断裂线切断了近期玄武岩熔流，有些地方还切断了上新世的淡水沉积层。因此，无论如何，它们决不会形成于第三纪末期以前。另一方面，从位于裂谷底部内陆湖畔的标志着高水位的上升湖滩看来，它们在更新世时已经存在。在坦噶尼喀湖中存在着原来显然是海栖的后来才逐渐适应于淡水环境的动物（残遗动物），这表示着该湖已存在了较长的一段时期。但是断裂带经常发生地震和强烈的火山活动却又表明其分裂过程至今还在继续进行着。从这些裂谷的力学意义上看，剩下的问题是：它们是处于两个陆块完全分离的最初阶段，也就是说现在是处于断裂刚刚开始而尚未完全分离的状态呢？还是早已分裂而后由于张力减弱而再趋静止的呢？按照我们的想法，两陆块的逐步分离将如第35图所示的那样，首先在较具脆性的上层产生一个开口的裂缝，而较具可塑性的下层仍然连接着。由于裂隙陡壁（陡壁的高度不定）上的岩石对压力无法抵抗，在断裂的同时形成了倾斜的滑面，沿滑面的两陆块的边缘部分就滑落到张开的裂隙里去，同时发生了很多局部地震，因此所能看到的裂谷深度不大。裂谷底部填塞了许多断块，这些断块的岩石和裂谷边缘上部高处的残积岩块是同一物质组成的。在这个阶段，裂谷还没有得到均衡补偿。按科尔斯旭特（E.Kohlschütter）的见解 [36] ，东非这些近期裂谷大部分是属于这种情况的。由于存在着未经补偿的质量不足，就相应地出现了重力反常；并且由于裂谷的两侧具有均衡补偿的隆升，就产生了这样一种印象：仿佛裂谷线是沿着一个背斜轴穿过的。莱茵河地堑两侧的黑林山（Black Forest）和孚日山（Vosges）是这类边缘隆升的鲜明例子。最后，等到裂缝向下扩展到切断了整层陆块时，硅镁质自将向裂开处上升，原来的质量不足现象因之消失，而裂谷就其整体说来也得到了均衡补偿。在很多地方，裂谷的底部从边缘开始完全为碎片所掩盖；但由于断裂继续扩大，硅镁质必然会终于浮露到自由表面上来。按特雷尔齐（Triulzi）与O.赫克尔的见解，就红海大裂谷的情况来说，断裂已是得到了均衡补偿，并发展到裂谷深处的硅镁质已经浮升上来的阶段。如果陆块再进一步扩大，则从裂隙边缘掉下来的碎片将成为浮在硅镁质上的岛屿。应当注意的是，这些碎片虽然可能和陆块一样高甚至更高些，但却不一定具有和陆块同样的厚度。不过它们的沉没在硅镁质下的部分总是要比浮在硅镁质上的部分庞大些，因此它们沉没在深海底面以下部分的重量和浮在深海底面以上部分的重量的比例也必然要和大陆块浮在硅镁层之上的情况一样。关于裂谷性质的所有这些观念和现在所流行的各种观念非但不相矛盾，并且还是相互有所补益的。
第35图 断裂示意图
就像一个单一的断裂有时可以化成一大片网络状的小断裂（东非网状裂谷伸展到红海化成单一断裂即属此例），广大地面的破裂也可以由一个单一的断裂来造成。爱琴海就是一个最好的例子。在这里，广大的地面在较新的地质时代中破裂成分散的碎块，沉没在不同的深度中。这就必须假定岩圈的下层伸长了，裂隙向下逐渐消失。第36图所示，岩层伸长的水平距离可从倾斜的断裂面上量算出来。在其他很多地方，例如澳大利亚大陆与塔斯马尼亚岛间的巴斯海峡中，陆块也显然是按相同的过程沉陷下去的。但显而易见，这种沉陷是有一定的限度的，因为即使两个陆块完全撕裂分离了，碎片沉陷到深海底也需要相当长的时间。按我们的推测，英吉利海峡与北海的沉陷，以及英格兰四周其他一些原为陆地而现在已转变为大陆棚一部分的沉陷，是在纽芬兰从爱尔兰分开时发生的。但它们却仅仅成为浅水的陆棚，因为陆块的完全分离发生在更远的西方。
第36图 由于地壳下层伸长而形成的大规模陷落（示意图）
如果考察一下硅铝壳上主要裂隙的地理方位，就可以看出：它们大都是南北向的，虽然也有不少例外。不仅是上述的东非裂谷带和渐新世的莱因地堑是如此，以第三纪的地极位置来说，大西洋裂隙的方位主要是南北的。东非东海岸的断裂线也是一样。南美、南非和印度大陆的向南尖削也可以看作是向南极伸延的南北向断裂。
第12章 大陆边缘
在大陆块边缘的深海底下，有一个近乎垂直的硅铝层与硅镁层的分离面，它和轻物质与重物质间的自然层面排列不同，而仅是由于硅铝块的固体性而存在。因此，这里有一种力求达到物质自然层面排列的特殊力量在作用着，而它和陆块的分子力持相反的方向。与此有关的一系列现象将在下文进行讨论。
当“弗拉姆”（Fram）号航行在北冰洋陆棚边缘时，萧兹（Schiötz）进行了重力测量，后来F.R.黑尔茂特 [37] 又对这些资料进行了详细的计算，他们首先观察到在陆块边缘的摆的运动反映出一种特殊的重力扰动，其情况大约如转录黑尔茂特的第37图所示。当从陆地走向海边时重力逐渐增加，到海岸达最大值。越过海岸线，重力又急速下降，至深海底的边缘降至最小值。过了此线离海岸远出，重力又恢复正常。这种重力扰动的发生原因大致如下：当观察者从正常值的内陆走向最大值的海岸时，也就是走向位于侧下方深海底的较重的硅镁层。虽然这个重力过剩会由于4千米厚的陆地表层被较轻的海水所代换而有所抵消，但这层海水位于观察者的侧方而不在其下方，因此重力不但没有减低到正常值，反而由于大陆台地的吸引形成了铅垂线的偏向大陆。当观察者从海上走向海岸时，情况恰恰相反。由于他下方的物质重量减小，重力值减低，而在他的陆地一边物质重量的增加只能影响重力的方向，却并不能影响重力的数值。因此产生了最小重力值。
第37图 大陆边缘的重力扰动（黑尔茂特）
岛与岛群作为漂浮在硅镁层上的孤立硅铝碎片的顶部，它们就必然被一圈环状的重力扰动区所包围。因此，在岛屿上特别在岛的岸边，重力值总是大于正常值；而在岛屿外围的海洋上，重力值则总是小于正常值。很早以来，在岛屿上用重力摆测定的结果都表明其重力超过正常，这个现象至此获得了解释。许多学者认为太平洋诸岛仅仅是立足在深海底上的纯火山锥，由深海底支持着它们的重量。这一见解并不能为重力测定所证实。而C.加盖尔对于加那利群岛和E.豪格对于太平洋诸岛的见解（即主张它们是硅铝圈的碎片，在很多情况下它们完全为熔岩所掩覆，因而硅铝片的核心都未显露），却获得上述重力测定的结果的支持。
这些情况还可以从另一个角度来探讨，即用来直接解释它们的效果。按照和海洋区域不同的法则，在一个大陆块上，压力必定随深度增加而增大。如果我们比照同一深处的压力 [38] ，我们发现在所有的大陆块上（除了它的表面及底面），压力总是比海洋区域大。若是我们以第三章第5图上所假定的数字比例为根据，则计算得大陆台地的压力过剩值如下：
在高出100米处，压力过剩为 0个大气压
在0米高处，压力过剩为 28个大气压
在4，700米深处，压力过剩为 860个大气压
在100，000米深处，压力过剩为 0个大气压
这样，在最下层的部分压力过剩增加极快，因为这里在陆地上是岩石，在海洋上却是空气。在中层部分压力过剩低到最上层的2/3，因为这里在海洋上是水体。在深海底上压力过剩最大。再往深处又重新减小，因为这里在深海区下是较重的硅镁层，所以压力加速增大，而在大陆块的底面则压力当处于均衡状态。这种压力差在垂直的大陆边缘上产生了一种力场，它力图使大陆台地的物质挤压到大洋区域方面去，大部分是挤压到大洋深海底层中去。 [39] 假如硅铝层是可以流动的话，它就会漫溢到这一层中去了。但是情况并不如此，因为硅铝层具有足够的可塑性，在一定程度上可以抵抗这种强大的压力，所以在大陆边缘上形成阶梯状的断裂，如第38图所示。较深的可塑性层的边缘前向流动也说明了大陆边缘已开裂而远远分离的事实，如南美洲与非洲，在其海岸线上比在其大陆坡与深海底间的界线上更好地保持着平行性。
第38图 大陆边缘受压的后果（示意图）
可以相信，在海岸附近之所以常常发生火山作用是由于大陆块中包含的硅镁馅被上述力场挤出的缘故。特别是对于被这种力场所围绕的大洋岛屿，这种解释尤为切合。
当可塑性的大陆块为内陆冰所压覆时，在大陆的边缘必然产生一种特殊的力。假如把一块可塑性的饼压在重物下面，饼的厚度就会减小，向水平方向扩展，而在其边缘上产生坼裂，这就是形成峡湾的道理。这种峡湾在所有过去被冰川覆盖过的海岸上都如出一辙地存在过，如斯堪的纳维亚、格陵兰、拉布拉多、48°N以北的北美太平洋岸、42°S以南的南美太平洋岸以及新西兰的南岛等地。关于峡湾的形成，格里哥利（J.W.Gregory）曾作过广泛的研究（可惜没引起足够的重视），并推断它是断层形成的。 [40] 根据我自己在格陵兰与挪威的观察，我认为把峡湾看作是侵蚀谷的说法是不正确的，虽然这种说法目前还很流行。
从大西洋两侧大陆边缘上的大量海深测量资料中，我们注意到一个特殊的现象，即在海底上看到了陆地河谷的延续，如圣劳伦斯河谷在大陆棚上一直延续到深海边，哈得孙河谷也伸延入海达1，450米深处。在欧洲方面也是一样，在塔古斯（Tagus）河口以外，特别是在阿杜尔（Adour）河口以北17千米的布雷顿（Breton）角海凹都有海底河谷的延伸。其中最为典型的是南大西洋上的刚果河海沟 [41] ，它向外伸延到2，000米的深处。按照通常的解释，这些海沟乃是下沉的侵蚀谷，它们是在水面以上形成的。依我看来，这种说法很不可信。首先，不可能有如此大幅度的下降；第二，不可能分布得如此普遍（如果有更多的深度测量记录，那么它们将在所有的大陆边缘都有出现）；第三，它们只在某些河口外有此现象，而在处于这些河口中间的另一些河口外却无此现象。因此，我认为海底河谷很可能就是曾被河流利用过的大陆边缘的裂谷。
第39图 东北亚花彩列岛等深线200—2，000米；密点为洋底
就圣劳伦斯河来说，它的河床的具有裂隙性质事实上已在地质学上被证实。至于布雷顿角海凹，它位于比斯开湾深海裂谷的最内部顶端上，像打开的书本一样。单就它的位置来说，也就言之成理了。
但大陆边缘上最具兴趣的现象还是花彩岛。这种花彩岛在东亚发育得特别好（第39图）。如果考察一下它们在太平洋上的分布，我们看到它们形成规模宏大的系列。若是我们把新西兰看作是澳洲过去的花彩岛，那么整个太平洋西岸都被花彩岛环绕着，而东岸却没有。在北美洲，尚未发育但已开始形成的花彩岛也可在50—55°N之间的分离的岛屿上看到，即如旧金山附近沿岸的弧形突出和加利福尼亚海岸山脉的分离等。南极洲的西南部也可以看作是花彩岛（这里可能是一种双列花彩岛）。总的说来，花彩岛的现象指示出大陆块在太平洋西部漂移着，漂移的方向是西北偏西；按更新世的地极位置，大致是正西向。这个方向也和太平洋的长轴（南美洲到日本）符合，并和古代太平洋岛群如夏威夷、马绍尔（Marshall）与社会（Society）等群岛的主要方向一致。深海沟（包括汤加海沟在内）都是与漂移方向相垂直的裂谷，因此它们和花彩岛并行。当然，所有这些现象是互为因果的。假使我们取一块圆形的橡皮板而向一个方向拉长，我们就看到同样的情形：一方的直径增长，另一方的直径减短。由于橡皮板的伸长，所有的点群（即岛群）就延长为平行于伸长方向的链锁，而裂缝则朝着垂直于拉力的方向撕开。因此，东亚花彩岛是与整个太平洋的构造有密切关系的。
完全相同的花彩岛见之于西印度群岛。在火地岛与格雷厄姆地之间的南安的列斯弧也可以看作是独立的花彩岛，虽然它稍微具有不同的意义。
十分明显，花彩岛都呈同样的雁行状排列。阿留申群岛是一条链锁，但它东延到阿拉斯加时已不是一条海岸山脉，而是从内陆伸展出来的了。它们终止于堪察加半岛附近，并从堪察加内陆山脉开始伸延为千岛群岛，形成最外一列的花彩岛。这条弧又终止于日本附近，代之以库页岛与日本列岛的内陆山脉。自日本向南，这种排列继续延伸直到巽他群岛，然后这种关系才混乱起来。安的列斯群岛也形成与上述完全相同的排列。很明显，这种花彩岛的雁行状组成是过去大陆海岸山脉雁行状排列的直接后果，是以上述雁行状褶皱的一般法则为其根源的。岛弧长度的大致相等（阿留申弧长2，900千米、堪察加－千岛弧长2，600千米、库页岛—日本列岛弧长3，000千米、朝鲜－琉球弧长2，500千米、台湾—婆罗洲弧长2，500千米、新几内亚—新西兰弧长2，700千米），也是非常值得注意的现象 [42] 。其所以如此，在构造上可能是由过去海岸山脉系统的结构所先期决定的。
花彩岛在地质构造上具有奇异的同一性，已于上文说过。其凹边总有一系列的火山，这显然是由于弯曲而挤出了硅镁馅所引起的压力的结果。另一方面，其凸边常具有第三纪沉积层，但在与其相应的大陆海岸上却往往没有这种沉积岩。这就说明花彩岛与大陆的分离是在最近的地质时期中才发生的，而在这些沉积层形成时，花彩岛仍属大陆的边缘部分。由于弯曲而产生的张力的结果，第三纪沉积层到处受到极大的扰动，引起了裂隙与垂直断层作用。日本的本州由于过分强大的弯曲而发生破裂，形成大地沟。虽然由于拉伸的结果产生了普遍的沉降，但花彩岛的外缘部分却略见上升。这说明花彩岛还具有倾斜运动，这是由于当其两端为大陆的向西漂移所拉动时，其下部深处却被硅镁质所拉住。花彩岛的外缘常常出现深海沟，显然也和上述过程有关。引人注意的是，深海沟从来不出现在大陆与花彩岛之间的新露出的硅镁层表面上，而常常仅见于花彩岛的外缘，即在古老的洋底的边缘。深海沟好像是一种断裂，其一侧为极度冷却的古洋底（已固体化到很大的深处），另一侧则为花彩岛的硅铝物。在硅铝质与硅镁质之间形成这一种边缘裂隙是可以理解的，与上述花彩岛的倾斜运动也很合拍。
从第39图上可以看出，在花彩岛后方的大陆边缘都具有显著的凸出的轮廓。特别是除海岸线本身以外，再考察一下200米等深线，就可以看到大陆边缘往往具有反S形的轮廓，而位于其前方的花彩岛则形成一个简单的凸弧。
第40图 花彩列岛的形成 A，剖面；B，平面；虚线表示大为冷却的硅镁质部分
二者的关系有如第40图B所示。这种现象也从第39图的三个花彩岛上同样表示出来。澳大利亚、新西兰东部大陆边缘及其古花彩岛（由新几内亚与新西兰的东南延伸部分所组成）也是同样的例子，这些弯曲的海岸线标志着平行于海岸山脉走向的方向的一种压缩，它们可以被认为是一种水系的大褶皱。这是整个东亚所经受到的东北—西南方向的压缩现象的一部分。要是试把这条弯曲的海岸线拉直，那么现今从中印半岛到白令海峡的距离9，100千米将增加到11，100千米。
总之，按照我们的见解，花彩岛（尤其是东亚花彩岛）可认为是由于大陆块向西漂移而与大陆分离的边缘山脉。它们粘附在固体的古老的深海底上，并在花彩岛与大陆边缘之间露出窗户状的较新的更富流动性的深海底。
上述学说和从别种假定出发而创议的李希霍芬（F.v.Richthofen）的学说是不同的。F.v.李希霍芬认为：花彩岛是由从太平洋发生的地壳内部的张力所形成的。 [43] 这些花彩列岛，连同邻近大陆上具有弯曲的海岸线与海岸山脉在一起，形成了一个大断裂系统。在列岛与大陆海岸之间的地区是第一个大陆阶梯。由于倾斜运动的结果，这个阶梯的西部沉陷到海面以下，而其东部则仰露为花彩岛。F.v.李希霍芬认为：在大陆上还可以找到两个同样的阶梯，只是它们沉陷得少些罢了。至于这些断裂何以呈有规律的弧弯形式，对它的解释当然是一个困难。但看到沥青及其他物质也出现弧形龟裂时，这一疑难也就不存在了。
应当充分承认：F.v.李希霍芬第一个有意识地放弃了所谓普遍有效的弧压力的说法，而引用了张力来解释地球的结构。他的学说具有历史性的价值。虽然如此，他的学说和今天的知识不相符合是一眼就可以看出的。在海洋深度图（虽然由于测点不多还不够完备）上清楚地表明：花彩岛与大陆块之间的连接多半是断绝的。
假如大陆块的移动如东亚一样并不与其边缘成直角方向，而是与边缘平行的话，则沿岸山脉将因水平推动而消失，在海岸山脉与陆块本部之间也不会出现硅镁质的窗户。其基本原理实和用来说明陆块内部同类现象的第33图一样，只要设想把它移到大陆边缘部分即可。今假定陆块先移向硅镁质层，形成了边缘褶皱，有时按不同的运动方向还出现逆掩褶皱、冲断层或雁行褶皱；再假定陆块后来又移离深海底，则海岸山脉自必与大陆分裂开来。如果运动是水平方向的，我们将看到具有水平移位的断层，而边缘山脉将发生纵向的滑动。在这种情况下，山脉也仍然粘附于固体化的深海底上。这种过程反映得特别清楚的是在德雷克海峡海深图（第14图）上的格雷厄姆地的北端。巽他群岛的最南一列，即从松巴岛（Sumba Ⅰ.）—帝汶岛—西兰岛（Ceram Ⅰ.）到布鲁岛一列也是这样，它以前虽然是苏门答腊前方岛屿向东南方向的延续部分，以后却从爪哇岛的侧面滑移过去，直至为逐渐靠拢的澳大利亚、新几内亚陆块所挡住。
加利福尼亚是另一个例子。加利福尼亚半岛在其旁侧的凸出部分显示出拉扯现象。这个凸出部分像是陆块朝东南方向推动的结果。半岛的北端因受到前方硅镁质的阻挠已经加厚到成为铁砧形，而整个半岛同加利福尼亚湾的轮廓比较起来似已大大缩短。据E.博斯和维提希（E.Wittich）的研究 [44] ，其最北部分仅是在最近才隆升出海面的，隆升的高度达2，000米，足见其压缩的强烈。从轮廓看来，半岛的南端过去无疑是位于其前方的墨西哥海岸的缺口内的。从地质图上可以看到两处都存在着前寒武纪的侵入岩，但它们二者之间的同一性还没有得到证实。
除了半岛本身的缩短以外，看来还有一种向北方的滑动， [45] 其紧接于北方的海岸山脉也参与了这个滑动。旧金山附近海岸线的显著凸出也可用同样的压缩来解释。1906年4月18日旧金山大地震中产生的著名断层是对这种见解的有力证明，如采自鲁兹基的第41图所示。 [46] 这次断裂使东边部分向南移，西边部分向北移。实际测量的结果也和预期的相同，表示出这一急剧的移动在离裂隙稍远的地方移动量逐渐减少，在更远的地方其移动量就小到无法记录了。当然在移动之前裂隙处的地壳已经在缓慢地不断运动中。劳孙（Andrew C.Lawson）曾把1891年和1906年两次移动中断层运动的方向作过比较，他根据阿雷纳角（Point Arena）测点组的观察，作出如第42图所示的结论：
第41图 加利福尼亚州和旧金山的地震断层
第42图 和裂隙斜交的一种地表物体的运动（劳孙）
即在1906年断裂面上的一个地表物体自1891年以来从A点移动到B点，约移动了0.7米的距离。以后由于裂隙的形成，这个物体分为两半，西半部向C点移动了2.43米，东半部向D点移动了2.23米。在A点与B点之间的连续移动（应看作是与北美大陆相对的运动），表明了大陆的西缘由于粘附在太平洋的硅镁层上总是不断向北方退后。裂隙只标志着一种对于压力的调节，并不能推动整个大陆块 [47] 。
与此相关，我们将讨论地壳上另一个研究得很少但极为有趣的部分，即中印半岛的大陆边缘。这里，苏门答腊以北的一个深海盆地特别引人注意。马六甲半岛的山脊和陡立的苏门答腊北端是相对应的，但即使把马六甲半岛拉直，也已不可能再把苏门答腊以北的那个暴露为窗形的硅镁圈覆盖住了。在窗形硅镁圈的前方还可看到安达曼岛山。对此我们显然必须作这样的假说：即喜马拉雅山系的巨大压缩对中印半岛山脉起了一种沿南北方向的拉力作用。在这种拉力的影响下，苏门答腊山脉的北端乃与半岛扯裂开来，其更北的部分（阿拉干山脉）就像绳的一头那样向北缩进大压缩带中去了，直到今天，还在不断拉缩着。在这种大规模的水平移动过程中，其两侧必然会形成各种不同的断裂面。令人注意的是：最外缘的一列岛山（安达曼与尼科巴群岛）牢固地粘附在硅镁层上，只是内列岛山才具有突出的移动。
第43图 中印半岛的海深图
最后，要谈谈为一般人所熟悉的太平洋型与大西洋型海岸的差别。大西洋海岸大多为高原台地的裂隙，而太平洋海岸则多属边缘山脉和其前方的深海沟。具有大西洋型构造的海岸，包括东非（含马达加斯加在内）、印度、澳洲西部与南部以及南极洲东部等地。具有太平洋型的海岸，则有中印半岛与巽他群岛的西岸、澳洲的东岸（包括新几内亚与新西兰）及南极洲西岸。西印度群岛（包括安的列斯在内）也是太平洋型。这两种类型不但结构不同，重力分布的状态也互异。 [48] 大西洋海岸除了上述的大陆边缘外，均处于均衡补偿状态中，即漂浮的陆块是保持着均衡的。在太平洋海岸上则不然，重力分布常常是不均衡的；并且，大西洋海岸上一般少地震与火山作用，而太平洋海岸则地震与火山喷发都很频繁；即使大西洋型海岸上有火山喷发，其喷出的岩浆据贝克的研究也和太平洋火山喷出的岩浆有一系列矿物学上的差异。它们大都比较重些，含铁也多些，看来是从地层更深处喷发出来的。 [49]
按照我们的见解，大西洋岸都是中生代和中生代以后由于陆块分裂而形成的。海岸前方的海底显示出一种出露较新的硅镁层面，因此应该认为是较具流动性的。这样看来，这些海岸的处于均衡补偿状态也就不足为奇了。再者，由于硅镁质的较大流动性，大陆边缘对移动的抵抗力小，所以没有褶皱，也没有挤压，不发生海岸山脉或火山作用，地震也不致发生。也就是说，这是因为流动的硅镁质可以始终依顺各种可能的运动。夸大些说，在这里的大陆块就像浮在水中的固体冰块一样。
第13章 大陆漂移的动力
虽然初看起来大陆的漂移显出一幅极为复杂的各种运动的情景，但却只有一条大原则：即大陆块移向赤道和向西漂移。因此我们应该分别考查这个运动的两种分力。
大陆的导向赤道的运动即离极运动，已被不少学者特别是D.克莱希高尔 [50] 和F.B.泰罗 [51] 所假定。这种运动在较大的陆块上比在较小的陆块上更易看出，而在中纬度地带最为强大。它在欧亚大陆上的喜马拉雅及阿尔卑斯第三纪大褶皱带的排列上表现得特别明显。这些山系当时形成在赤道上，并表现为亚洲东岸的凸出压缩轮廓。离极漂移在澳洲也很清楚。由于澳洲向西北方漂移，使一系列的岛屿变形，形成巽他群岛、新几内亚的高大而年轻的山脉以及落后于东南方的古花彩岛——新西兰。在北美洲，离极运动形成了格临内耳地的相对于格陵兰（或拉布拉多的相对于南格陵兰）的向西南漂移，还表现为分离开的加利福尼亚海岸山脉的初步纵向压缩以及与此有关的旧金山的地震断层。即使小陆块如马达加斯加也向赤道移动，因为它已从与非洲大陆开裂时的位置移向东北了。当然，这也可能是被硅镁岩流所带动的结果。今日的非洲和南美洲位于赤道上，它们在经线上的移动很小。南美洲在第三纪时经受到大规模移动，并隆起了南美安第斯山。这种移动对当时的地极来说是朝向西北方向的，因此也是一种离极运动。南极洲可能也有同样的情况。
从第三纪到今天，雷牟利亚大陆的压缩从它的最初阶段看来也是一种离极移动。当然今日它位于赤道以北10—20°，因此离极移动只能减少其褶皱。由于我们只能决定其相对的移动，所以如何理解这个运动还很难说定。或许印度是被北流的硅镁层挤到亚洲的内部去的，也可能大部分褶皱是亚洲的离极移动所产生的。后一说似较前一说更为正确些。
另一个分力，即大陆的向西漂移，一看世界地图就很清楚。大陆块在硅镁质中向西移动，因此石炭纪时原始大陆的前缘（美洲），就已因受黏性硅镁质的阻力而褶皱起来（前科迪勒拉山系）。原始大陆的后缘（亚洲）则脱落下了沿海山脉与碎片，它们牢牢地粘附在太平洋的硅镁底上，成为岛群。太平洋东岸与西岸间的这种对照在今日是十分明显的。在东亚，很多边缘山脉的脱落与遗弃过程在此发生，还有经线方向的压缩，因此差异就特别显著。向南伸延的中印半岛与巽他群岛大陆瓣，因大陆的向西漂移而相对地落后于东方。在同一方向上，锡兰岛（今斯里兰卡岛）也脱落于印度南端。在南边的澳大利亚区也发生了相同的过程，表现为新西兰花彩岛的落后和澳洲大陆的向西北推进。在美洲东岸也遇到和东亚海岸同样的现象，安的列斯岛成为落后在东方的中美花彩岛的一个良好例子。在这里，值得注意的是，较小的岛屿落后得更远。佛罗里达大陆棚和格陵兰的南端也都遗留在后方。在南美洲，阿布罗刘斯浅滩由于落后在东方而从大陆底上升起。德雷克海峡附近地区由于大陆尖端拖有长尾而连接的岛链远留在后方，这已成为说明向西漂移的典范例子。在非洲，大陆的向西漂移表现为小陆块马达加斯加（它结合着离极漂移形成东北向的移动）的落后于东方。近代的东非断裂系统（马达加斯加的分离只是其中的一部分），也许可以和大陆的向西漂移联系起来，虽然这里所指的已不是花彩岛而是大陆块了。在非洲西岸，加那利群岛和佛得角群岛看来确是在最近时期才开始从大陆脱落下来而向西分离的。但这个硅镁层的向西小推进可认为是大西洋开裂时硅镁层普遍流动的结果。这仅能理解为大西洋硅镁层面在开裂过程中曾像橡皮一样拉长，或是有一股硅镁层主流注入了裂隙的缘故。
所有一切的陆块移动是否都可以用离极漂移与向西漂移两种分力来解释，实在还不能断言。但总之，地壳的主要运动显然可归功于这两种分力。
此外，硅铝壳内裂隙的分布想来必有一定的系统，因为裂隙的漂移是相互关联的。向西的漂移自然与经线方向裂隙相应，而离极漂移也可以产生经线方向的裂隙，特别是那些伸延到极地的裂隙。事实上如上文所述，断层谷与裂隙都是趋向南北，例如东非断层系统、莱茵河谷，特别是大西洋的开裂等。裂隙延伸到极地的现象至少在以往的南极是存在的。南美洲、非洲及印度南端的尖尾就反映这种情况。但这仅指一般的系统排列，也还有不少具体的例外。
至于产生这些移动、褶皱与断裂的究竟是什么动力的问题，我们还不能作肯定的回答。这里仅能就有关这方面的研究的现状介绍一下。
第一个宣称有一种力把陆块推向赤道的是姚特佛斯（Eötvös），他曾注意到这样一个事实，即：“在经线的面上垂直方向是弯曲的。其凹进的一边向着地极，而漂浮的物体的重力中心比被挤开的流体的重力中心位置较高。这样一来，漂浮的物体受到两种不同方向的力的作用，它们的合力就是从极地指向赤道，因此大陆就产生了向赤道移动的倾向。这种移动也就产生了如普耳科沃天文台所推测过的纬度的常年变化。” [52]
第44图 地表水准面与弯曲的铅垂线
在完全不知道上述这个容易忽视的小文章的情况下，W.柯本探讨了离极漂移的动力的性质及其对大陆漂移的重要性。他虽没作任何计算，却作了如下的记述：“……地壳各层面的扁平度随着深度的增加而减少，它们并不相互平行，而是稍稍相互倾斜。但在赤道上和极上它们却和地球半径相互垂直。” [53] 第44图为一极（P）与赤道（A）之间的一个经线上的剖面，对极作凹形弯曲的断线是O点上的重力线或铅垂线。C是地球的中心点。
一个浮体的浮力中心是位于被排除的媒质的重力中心上的。相反的，浮体本身的重心则位于物体自身的重力中心上。每一种力的方向都与其作用点的平面成直交，因此两种力的方向不是完全相反，而是产生一种不大的合力。若浮力中心位于重力中心的下方，则合力指向赤道。因为陆块的重心位于表面以下很远处，所以浮力与重力并不与陆块表面的平面垂直，而略向赤道的方向倾斜。浮力比重力倾斜得更大一些。凡是浮体的重力中心位于浮力中心上方者，都适用这个原理。同样，如果重力中心位于浮力中心的下方，则两种力的合力必指向两极。因此，在一个旋转的地球上，只有两点合一时，阿基米德原理才是完全正确的。
爱泼斯坦（P.C.Epstein）第一个计算了离极漂移的力。 [54] 他认为纬度φ上的K力应是：
这里m为陆块的质量，d为深洋底与大陆地面高差之半（即等于陆块的重力中心面与被排挤的硅镁质的重力中心面之高差），ω为地球自转的角速度。
他因为要从大陆块移动的速度v求得硅镁层的黏性系数μ，就用上式由一般公式
（式中M为黏性层的厚度）得下式：
式中q为陆块的比重，s为其厚度。如用下列最极端的数值代入，
则得硅镁层的黏性系数为
μ=2.9×1016 g·cm-1 sec-1 ，
此值约为室内温度中钢的黏性系数的三倍。据此，他作了如下的结论：“综合上述结果，可知地球旋转的离心力确能产生如魏格纳所示的离极漂移，而且一定会发生。”但对于赤道的褶皱山系是否也可以用离心力来解释，则P.S.爱泼斯坦的回答是否定的。因为这个力仅相当于地极与赤道之间10—20米的表面倾斜的力，但山脉的隆升达数千米的高度，相应的硅铝块又沉降到极大的深度，都需要大量的力对重力起反作用，而离极漂移的力是不足的，它只能产生10—20米高的小丘罢了。
差不多与P.S.爱泼斯坦同时，W.D.兰伯特 [55] 曾计算过离极漂移力，得出大致相同的结果。他算出在45°纬度处的离极漂移力为重力的300万分之一。由于漂移力在这个纬度上达最大值，所以对于一个长形的斜卧的大陆来说，漂移力定能使之发生旋转。在45°纬度与赤道之间使其长轴转向东西方向，而在45°纬度与极地之间则转向南北方向。“当然所有这些都还只是推理性的，它是以下述的假定为基础的。即假定大陆块是漂浮在一种黏性液体的岩浆上，且假定岩浆的黏性具有古典黏性学说的含义。按古典黏性学说，一种液体不管其黏性怎样大，总会因受到任何一种即使是极小的力的作用而变形，只要具有足够长的作用时间。上文已经提到过地球重力场的特性，其作用的力是极小的，而地质学者可以允许我们把这个力的作用时间假定为非常漫长，但液体的黏性则可能与古典学说所主张的具有不同的性质，因此不管作用的时间多么长，这个力可能微小到达不到使液体变形的一定限值。黏性问题是一个复杂的问题，古典黏性学说既未对观察到的事实予以适当的解释，而我们现在所有的知识也不允许我们作出任何断语。总之，向赤道方向的力是存在的。至于这种力对于大陆位置与形状是否有显著的影响，这是要让地质学家来决定的问题。”
最后，W.施韦达尔 [56] 也计算过离极漂移力。他计算出在45°纬度上这个力的值为1/2，000厘米/秒，即相当于陆块重量的1/2，000，000。他说：“这个力是否足以推动大陆漂移，很难断定。无论如何，它是不能解释向西漂移的。由于速度太小，它不能产生地球自转时任何显著的西向偏斜。”
W.施韦达尔认为P.S.爱泼斯坦计算出的每年33米的漂移速度太大了，因此得到的硅镁层的黏性值嫌小，如果采用较小的速度就能得到合乎要求的较大的黏性值。他说：“如果我们假定黏性系数为1019 （不是爱泼斯坦的1016 ），并假定仍用爱泼斯坦的公式，则我们可得出大陆块在45°纬度处的漂移速度为每年20厘米。总之，在这个力的影响下大陆向赤道漂移是有可能的。”
综合上文所述，对于离极漂移的力的存在及其大小已不致有任何怀疑。它的最大值（在45°纬度上）约为地球重力的二三百万分之一，仍然大于水平潮汐力的四倍。且此力和常有变化的潮汐力不同，而是在千百万年中不断地作用着，只要它不是小于能够产生运动的最小力值（这一点我们实在不知道），它就能够在漫长的地质时期中战胜地球的钢铁似的黏性。我们已经说过，大陆块像是蜜蜡，硅镁层像是火漆，则产生运动所需的最小力值在硅镁层中当较在硅铝块中小得多。因此，我认为在地质时期中在离极漂移力的作用下，大陆块确曾在硅镁层中发生过显著的漂移。但这个力是否足以解释赤道山系的形成是较可怀疑的，显然P.S.爱泼斯坦的研究成果还不能作为对这个问题的定论。
对于有关大陆向西漂移的力的讨论，这里可以较简短地叙述一下。很多作者，如E.H.L.施瓦尔茨和H.惠兹坦因等认为地球上由于日月引力所产生的潮汐摩擦作用是核心外的整个地壳向西转动的原因。人们常常设想月球过去旋转得较今日快，只是由于地球的潮汐摩擦而缓慢下来。显而易见，一个星体由于潮汐摩擦而减缓旋转速度必然对其表层特别显著，引起整个地壳或各个大陆块的缓慢的滑动。这里成问题的只是这种潮汐到底是否存在。根据W.施韦达尔的研究，地球固体的潮汐变态可以从水平摆上察觉出来。这种变态属于另一种，即弹性的变态，并不能用来直接说明大陆块的移动。但我相信，由于硅镁层具有黏性，这种弹性潮汐有可能对地壳移动给予冲击。这种移动虽然极为微小，不能逐日观察出来，但日积月累，在数百万年的过程中仍然足以引起显著的移动。因为，毫无疑问，我们不能把地球看作和潮汐一样完全是弹性的。据著者看来，单是确认固体地球上每日的潮汐具有弹性，这个问题也还不能说已经获得解决。
W.施韦达尔还用另一种方法（也和日月引力有关），即根据地轴的行进学说（Procession theory of earth’s axis），获得了影响大陆向西漂移的一种力。 [57] 他说：“地球旋转轴在日月引力下行进的学说认为，地球的各个部分相互间不会产生很大的相对移动。如果承认大陆相互间有移动，则计算地轴在空间上的运动将更为困难。这样一来，就必须把个别大陆的旋转轴与整个地球的旋转轴区别开来。我曾计算过大陆旋转轴的行进位于纬度-30°至+40°及西经0—40°之间，比整个地球旋转轴的行进要大220倍。大陆具有与一般旋转轴不同的绕轴旋转倾向。因此它不仅存在着南北向的力，还存在着向西方的力而试图把大陆推动。南北向的力每天有变化，不牵入我们的问题，这个力比离极移动的力要大得多。它在赤道上最大，在36°纬度为零。我希望以后有可能对这个问题作更确切的叙述。按理说在这个力的影响下，大陆的向西漂移也不是不可能的。”上述仅仅是一个初步的探讨，要得到一个结论性的意见，还得等待详细论著的发表。但看来地球上最清楚不过的移动——大陆的向西漂移肯定是可以用日月引力作用于黏性的地球上来解释的。
但W.施韦达尔从重力测定上看到地球的形状与旋转椭球的形状不同，他认为这就引起了硅镁层内部的流动，因此也形成了大陆的漂移。他说：“人们还推测硅镁层有流动，至少在较早的时期中是如此。”F.R.黑尔茂特在其最新论著中，从地球表面重力的分布论证地球是一个三轴椭球体。赤道形成一个椭圆，它两轴的长度差仅为230米，长轴与地球表面交会于西经17°（大西洋中），短轴则交会于东经73°（印度洋中）。按拉普拉斯与克来劳特（Clairaut）的理论（它在测地学中还没有过时），地球是由近于液体的物质造成的，即固体地球内的压力（地壳除外）具有静水压的性质。从这个观点看来，黑尔茂特的结论是不能理解的。有扁平度和旋转速度的静水压结构的地球不可能是一个三轴椭球体。地球的不同于一般旋转的椭球体可以认为是有了大陆的缘故，但实际上并非如此。若假定大陆是漂浮的，其厚度为200千米，硅铝层与硅镁层的密度差为0.034（水的密度为1），计算结果表明陆海分布所产生的地球形状与旋转椭球的偏差值比黑尔茂特所得的数字小得多。赤道椭圆的轴和黑尔茂特的轴完全不同，其长轴交会在印度洋上。因此地球的大部分一定和静水结构有所出入。
“按我的计算，如果在大西洋下面的厚200千米的硅镁层密度比印度洋下面的高出0.01，则黑尔茂特的结论是可以成立的。但这种情况并不能长期保持，硅镁层必有流动，以恢复旋转椭球体的均衡状态。显然，密度差这么小，很少有产生这种流动的可能性，但赤道的椭圆率、硅镁层的密度差及其流动在较早时期中可能比现在重要些。”
不必细说就可以明白，从F.R.黑尔茂特的工作所推算出来的动力可以说明大西洋的开裂，因为大西洋区地壳似经隆升，而陆块自必向西边流开。
但这里不妨把可以看作是W.施韦达尔见解的引申的另一看法提出：即地球表面的隆升于均衡面以上自然不限于赤道区，它在地球上到处都可以发生。在本书第八章中讨论海进与地极移动的关系时，我们已经指出，在移动的地极的前方，地球表面的位置必将过高，在其后方则必将过低，而地质学上的事实似乎证实着这些高低不同是存在的。高低差的数量和黑尔茂特所得的赤道长轴超过短轴的数量是相同的，或许数倍于后一数值。当地极运动较快时，在地极前方的地球表面看来要高出均衡位置以上数百米，而在地极的后方则低于数百米。最大的倾斜（一个地球象限为1千米）将出现在地极移动的经线与赤道的交会点上，而两极的倾斜大概也差不多大。这样，把陆块从过高处推向过低处的力就显现出来了。这种力约为正常离极移动力（如为陆块时，约相应于每一地球象限）的很多倍。这种力和离极移动力不一样，它不仅作用于大陆块上，还作用于其下方的容易流动的硅镁层上，而在硬固的地壳下面保持着均衡。但由于有倾斜存在（海进与海退是其证明），这种力在大陆块上面也必然起作用，形成大陆块的移动与褶皱，虽然这种运动可能比下方流态物质的相应运动为小。如果说，正常的离极移动力确是仅足以推动大陆块在硅镁层中移动，而不足以产生褶皱的话，那么我想由于地极移动而产生的地球变形的这一种力源还是足以造成褶皱的。
鉴于地球上两次大褶皱即石炭纪褶皱与第三纪褶皱恰恰形成于地极移动最快和范围最大的时候（南极在下石炭纪到二叠纪时从中非洲移动到澳洲，北极在下第三纪到第四纪时从阿留申群岛移动到格陵兰），这个解释就显得特别恰当了。
综上所述，不论过去和现在，形成大陆漂移的动力问题一直是处在游移不定的状态中，还没得出一个能满足各个细节的完整答案。但有一点肯定是正确的：即大陆漂移、褶皱与断裂、火山作用、海进与海退以及地极的移动，其形成原因必然是相互关联的，表现在地球历史的某一时期中，这些运动总是同时增强的。其中只有大陆漂移这一运动的成因，除了内在的原因外，还受外在的宇宙因素的作用。因此我们似乎应该把宇宙因素看作是第一种动力（Primum movens），是各种变化的根本原因。但以后的关系就趋于复杂了。我确信大陆漂移是地极移动的直接后果（虽然W.施韦达尔反对此说，认为这种漂移只是同等物质的位置交换）。大陆块由于其重心位置较高而具有较硅镁层（被大陆块所排挤的）更长的轴距离，也就具有更大的旋转矩。因此据我看来，地球的惯性轴必然受大陆漂移的影响。但我们在上文说过，地极移动会依次产生另一种大陆漂移。那么这种大陆漂移也会反过来产生地极位置的移动。这样就产生了复杂的交互关系，其总的影响在今日已不容忽视的了。
[1] M.P.鲁兹基：《地球物理学》第229页，1911年莱比锡出版。
[2] W.柯本：《波罗的海地区第四纪气候变迁与陆地演变》（Dass System in den Klimawechseln und Bodenbewegungen des QuartÄrs im Ostseegebiet），1922年《冰川学杂志》。
[3] Sir W.汤普森：《1876年英国科学协会报告的数学物理部分》（Report of Section of Mathematics and Physics， Report of British Association， 1876），第11页。
[4] M.P.鲁兹基：《地球物理学》，第209页。
[5] G.V.夏帕勒利（G.V.Schiaparelli）：《地质作用影响下的地球的转动》（De la rotation de la terre sousl’influence des actions géologiques），《普耳科沃天文台成立五十周年纪念刊》（Mém.près lóbservatoire de Poulkova l’occasion de sa fête semiséculaire）第1—32页，1889年彼得格勒出版。
[6] 第三纪时地极移动也很迅速，但此时大陆大幅度抬升，大陆棚几乎全出露为陆地，海进与海退所引起的海岸线的改变不如古生代时期显著（古生代时陆块较大部分为海洋所淹覆）。
[7] W.施韦达尔：《在佛莱堡附近189米深处的矿井中用两个水平摆测得的地球由于流体力所发生的升降变化与变形》（Lotschwankung und Deformation der Erde durch FlutkrÄfte gemessen mit zwei Horizontalpendeln im Bergwerk in 189m.Tiefe bei Freiberg i.sa.），《国际测地学会中央局汇刊》（Zentralbureau d.Internat.Erdmess.）N.F.第38号，1921年柏林出版。
[8] 韦休特学派（如B.哥登伯格著《地震波》〔Über Erdbeben wellen〕一文，载1914年《哥丁根科学协会汇刊》）最后从地震波的传播找到了四个不连续面，即在1，200千米、1，700千米、2，450千米及2，900 千米深处的不连续面。其中第一、第四个面最为显著。因此假定现今硅铝层厚度约为1，200千米，中间层约厚1，700千米，而地球的核心半径长3，500千米，最为恰当。
[9] 见路卡契维希（Loukaschewitsch）：《地球体的机械作用和大陆的起源》（Sur le mécanisme de l’écorce terrestre et l’origine des Continents），第7页“质量力比分子力更为重要”（Les forces molaires lémportent sur les forces moléculaires）一节，1910年彼得格勒出版。
[10] A.彭克：《阿尔卑斯山的高山脊》（Die Gipfelflur der Alpen），1919年《普鲁士科学院汇报》（Sitz.-Ber.d.Pr.Ak.d.Wiss.）第256—268页，柏林出版。
[11] J.C.马克斯威尔：《热力理论》（Theory of Heat），1872年第二版第274页。
[12] 凡物质固体化时密度增大因而沉入其自身的液体中，则此物质在压力显著增加时熔点仅略有增高。大多数岩石都属于这一类。巴勒斯（C.Barus）认为辉绿岩的熔点每增加一个大气压增高0.025°，福格特（J.H.L.Vogt）纠正为0.005°。另一方面，凡物质固体化时密度减小因而浮在其自身的液体上，则此物质在压力显著增加时熔点略见降低。冰和铁及其他金属都如此，特别是冰。
[13] 米歇尔（W.Michael）和魁特索夫（Quitzow）的《上西里西亚深井的温度情况》（Die TemperaturverhÄltnisse in Tiefbohrloch Czuchow in Oberschlesien）一文，载1910年《普鲁士地质学会年报》（Jahrb.d.Kgl.Preusz.Geol.Reichsanstalt）。
[14] J.弗里德兰德：《地球物理学论丛》（Beitr.z.Geophys.）， Kl.Mitt.第11卷第85—94页，1912年。
[15] 这样，一切所谓大洋盆地被寒冷的深海水所冷却而造成沉降，以及深海底由于温度较陆块低所以较陆块为硬等反对论，都不攻自破了。
[16] C.杜尔特：《岩石的形成》（Petrogenesis），《科学丛书》（Die Wissenschaft）第13种，1906年不伦瑞克出版。
[17] E.凯塞尔《地质学教程》第1卷“普通地质学”，第五版第784页，1918年斯图加特出版。
[18] E.科辛纳：《世界海洋的深度》，《柏林洪堡大学海洋研究所汇刊》，N.F.A.《自然地理专刊》第9号。
[19] 赫德来从生物学的立场也获得了相同的结果，即新几内亚（包括新喀里多尼亚岛）、新赫布里底群岛和所罗门群岛属同一生物区系。
[20] 有时也用深海地堑这一术语，但似欠稳妥。因为它将和大陆块上的断层地堑相混淆。
[21] O.赫克尔：《印度洋与太平洋及其沿岸的重力测定》（Bestimmung der Schwerkraft auf dem Indischen und Groszen Ozean und an den Küsten），载《国际测地学会中央局汇刊》N.F.第16期，1908年柏林出版。
[22] G.斯坦因曼：《寒武纪动物界在整个生物演化中的地位》（Die kambrische Fauua im Rahmen der organischen Gesamtentwicklung），载1910年德国《地质杂志》第1期第69页。
[23] S.哥塔恩：《关于最古老的陆地植物的新发现》（Neues von den Ältesten Landpflanzen），载1921年德国《自然科学》杂志第9期第553页。
[24] E.凯塞尔：《地质学教程》第五版第904页，1918年斯图加特出版。
[25] J.华尔特：《海洋盆地的发生及其扩展》（Über Entstehung und Besiedelung der Tiefseebecken），德国《自然科学周刊》N.F.第3卷第46期（引自艾克哈德特）。
[26] T.阿尔特脱：《古地理学手册》第1卷第231—232页，1917年莱比锡出版。
[27] 鲁辛斯基（W.v.Lozinski）：《火山作用与褶皱作用》（Vulkanismus und Zusammenschub），载1918年德国《地质杂志》第9期第65—98页。
[28] H.A.白劳威尔：《在印度群岛的潘达、达梅尔岛间不存在活动性火山与此区的构造运动的关系》（On the Non-existence of Active Volcanoes between Pantar and Dammer 〔East Indian Arshipelago〕， in Connection with the Tectonic Movements in this Region），载1917年《阿姆斯特丹科学院汇刊》第21卷第6—7号。又其《摩鹿加群岛的造山运动与火山作用》（Über Gebirgsbildung und Vulcanismus in den Molukken）一文，载1917年德国《地质杂志》第8卷第5—8号第197—209页。
[29] F.科斯马特：《对于魏格纳大陆漂移学说的探讨》，1921年《柏林地学会杂志》第103页。
[30] 参见K.安德雷《造山运动的条件》，1914年柏林出版。W.彭克坚信造山运动是熔岩入侵所致，见其所著《地球上山脉的起源》（Die Entstehung der Gebirge der Erde）一文，载1921年《德国论评》9—10月号。
[31] F.科斯马特：《地中海山脉及其与地壳重力正常值的关系》（Die mediterranen Kettengebirge in ihrer Beziehung zum Gleichgewichtszustande der Erdrinde）一文，载《萨克森科学院数学及自然科学汇刊》第38卷第2号，1921年莱比锡出版；及其《重力异常与地壳结构的关系》一文，载1921年德国《地质杂志》第12卷第165—189页。
[32] E.豪格：《地质学论文集》（Traité de Geologie），第1卷《地质现象》（Les phénomènes géologiques）第160页，1907年巴黎出版。
[33] 梅耶尔（Oskar Erich Meyer）：《东非的裂谷》（Die Brüche von Deutsch-Ostafrika）一文，载1915年《矿物地质及古生物新年报》（Neues Jahrb.f.Min.， Geol.und PalÄont）第38号第805—881页。
[34] M.诺伊梅尔与V.乌利格：《地球的历史》（Erdgeschichte）第1卷“普通地质学”，第二版第1—367页。1897年莱比锡与维也纳出版。
[35] 参照奥勃斯特（E.Obst）的东非东北部的无流裂谷地图。
[36] E.科尔斯旭特：《关于东非地壳的构造》（Über den Bau der Erdkruste in Deutsch-Ostafrika）一文，载1911年《哥丁根科学协会汇刊，数学物理专号》。
[37] F.R.黑尔茂特：《从普拉特假说的均衡面深度探讨海陆内部的地壳重力均衡与大陆边缘的重力扰动过程》（Die Tiefe der AusgleichflÄche bei des Prattschen Hypothese für das Gleichgewicht der Erdkruste und der Verlauf der Schwerestörung vom Innern der Kontinente und Ozeanenach den Küsten）一文，载1909年《普鲁士科学院汇刊》第18期第1192—1198页。
[38] 严格地说，这里指的是垂直压力。按M.P.鲁兹基的说法，作用于一个立方形固体物质上的压力有6个，即与面作正常的压缩力3个，与面作沿切线的拉力3个。扩大（膨胀）可看作是负的压缩，因此压力可正可负。在这里拉力是假定不存在的。
[39] B.维理士认为是较重的海洋岩层向大陆块的深层方面挤压，与上述关系恰恰相反，见其所著《中国的研究》（Research in China）第1卷第115页，1907年华盛顿出版。
[40] J.W.格里哥利：《峡湾的性质与起源》（The Nature and Origin of Fiords）一书，共542页，1913年伦敦出版。
[41] 参看G.萧特：《大西洋地理》（Geographie des Atlantischen Ozeans）一书中的附图，第102页，1912年汉堡出版。
[42] 西印度弧的长度却是递减的：小安的列斯—南海地—牙买加—莫斯基托（Mosquito）浅滩长2，600千米，海地—南古巴—米斯特里欧萨（Misteriosa）浅滩长1，900千米，古巴弧长1，100千米。
[43] F.v.李希霍芬：《东亚山系在地貌学上的研究》（Über Gebirgskettunge in Ostasien.Geomorphologische Studien aus Ostasien）一文，载1903年柏林《普鲁士科学院院报物理数学专刊》第40号第867—891页。
[44] 见E.博斯的短信，发表于《墨西哥地质研究所汇刊》。
[45] 或许是大陆本部对硅镁质作向南移动，半岛相对地落后了。
[46] M.P.鲁兹基：《地球物理学》第176页，1911年莱比锡出版。并可对照E.塔姆斯：《1906年4月18日加利福尼亚地震的起源》（Die Entstehung des kalifornischen Erdbebens vom 18.April， 1906）一文，1918年《彼得曼文摘》第64期第77页。
[47] A.C.劳孙：《加利福尼亚海岸山脉的移动》（The Mobility of the Coast Ranges of California）一文，载1921年《加利福尼亚大学学报》，第12卷第7期地质专号，第431—473页。
[48] O.梅斯纳尔：《地壳均衡与海岸类型》（Isostasie und Küstentypus），1918年《彼得曼文摘》第64期第221页。
[49] W.彭克又从中区别出第三种更重的岩浆，他称之为北极地岩浆，认为其发源地当在更深之处，见所撰《地球上山脉的起源》，载1921年《德国论评》。
[50] D.克莱希高尔：《地质学上的赤道》，1902年希太尔出版。
[51] F.B.泰罗：《第三纪山带对地壳起源的意义》（Bearing of the Tertiary Mountain Belt on the Origin of the Earth’s Plan）一文，载1910年《美国地质学会会刊》（Bull.Geol.Soc.Amer.）第21卷第179—226页。
[52] 见1913年《第十七次国际大地测量会议汇报》（Verh.d.17.Allg.Konf.d.Internat.Erdmessung）第1卷第111页。
[53] W.柯本：《大陆漂移与地极游动的起因与过程》（Ursachen und Wirkungen der Kontinentalverschiebungen und Polwanderungen）一文，载1921年《彼得曼文摘》第145—149及191—194页，特别注意第149页。又《地质时代地理纬度与气候变化》（Über Änderungen der geographischen Breiten und des Klimas in geologischer Zeit）一文，载1920年《地理双月刊》（Geografiska Annaler）第285—299页。又《关于古气候学》（Zur PalÄoklimatology）一文，载1921年《气象杂志》（Meteorologische Zeitschr）第97—101页（其中附有另一图表）。
[54] P.S.爱泼斯坦：《关于大陆的离极漂移》（Über die Polflucht der Kontinente），载1921年《自然科学》第9卷第25期第499—502页。
[55] W.D.兰伯特：《有关地球力场的一些力学上的奇异现象》（Some Mechanical Curiosities connected with the Earth’s Field of Force）一文，载1921年《美国科学杂志》（Amer.J.Sci.）第2期第129—158页。
[56] W.施韦达尔：《对于魏格纳大陆漂移学说的探讨》一文，载1921年《柏林地学会杂志》第120—125页。
[57] W.施韦达尔：《对于魏格纳大陆漂移学说的探讨》，1921年《柏林地学会杂志》第120—125页。
