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一、板塊構(gòu)造學(xué)（楊樹鋒、郭令智）
研究地球巖石圈板塊的成因、運(yùn)動(dòng)、演化、物質(zhì)組成、構(gòu)造組合、分布和相互關(guān)系以及地球動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題的學(xué)科。地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支。它認(rèn)為地球的巖石圈分解為若干巨大的剛性板塊即巖石圈板塊，重力均衡地位于塑性軟流圈之上，并在地球表面發(fā)生大規(guī)模水平轉(zhuǎn)動(dòng)；板塊與板塊之間或相互離散，或相互匯聚，或相互平移，引起地震、火山和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)囊括了大陸漂移說(shuō)、海底擴(kuò)張說(shuō)、轉(zhuǎn)換斷層、大陸碰撞等概念和學(xué)說(shuō)，為解釋地球地質(zhì)作用和現(xiàn)象提供了極有成效的模式，是當(dāng)代最有影響的全球構(gòu)造理論。
簡(jiǎn)史板塊構(gòu)造學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段：①1912年德國(guó)學(xué)者A。L。魏格納提出了大陸漂移說(shuō)。當(dāng)時(shí)由于多數(shù)人的反對(duì)而沒(méi)有被接受。50年代古地磁學(xué)的研究測(cè)得各地在地質(zhì)時(shí)代中的磁極位置變化多端，用大陸固定論無(wú)法解釋，采用大陸漂移說(shuō)則可以得到圓滿的解釋，大陸漂移說(shuō)隨之復(fù)活。②60年代初美國(guó)地質(zhì)學(xué)家H。H。赫斯和R。S。迪茨在古地磁學(xué)研究的基礎(chǔ)上提出了海底擴(kuò)張說(shuō)，隨后英國(guó)的F。J。瓦因和D。H。馬修斯通過(guò)海底磁異常的研究對(duì)海底擴(kuò)張說(shuō)作了進(jìn)一步論證，論述了地殼的產(chǎn)生和消亡，并得到深海鉆探的驗(yàn)證。③1965年加拿大人J。T。威爾遜建立轉(zhuǎn)換斷層概念，并首先指出，連綿不絕的活動(dòng)帶網(wǎng)絡(luò)將地球表層劃分為若干剛性板塊。1967～1968年法國(guó)的X。勒皮雄、美國(guó)的D。P。麥肯齊將轉(zhuǎn)換斷層概念外延到球面上，定量地論述了板塊運(yùn)動(dòng)，確立了板塊構(gòu)造學(xué)的基本原理。
基本內(nèi)容地球上層構(gòu)造根據(jù)物理性質(zhì)在垂向上可以分為兩個(gè)截然不同的層圈，即下部塑性的軟流圈和上部剛性的巖石圈。巖石圈在側(cè)向上被地震帶所分割，形成若干大小不一的塊體，稱為巖石圈板塊，簡(jiǎn)稱板塊。板塊的厚度變化較大，約在幾十公里至200公里。
成就與展望板塊構(gòu)造學(xué)深刻地解釋了地震和火山分布、地磁和地?zé)岈F(xiàn)象、巖漿與造山作用；闡明了全球性大洋中脊和裂谷系、大陸漂移、洋殼起源等重大問(wèn)題；更新了地質(zhì)學(xué)中的許多概念，使得既承認(rèn)水平運(yùn)動(dòng)也承認(rèn)垂直運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)論觀點(diǎn)取代了曾占統(tǒng)治地位的固定論。板塊構(gòu)造學(xué)以全球整體的研究觀點(diǎn)開拓了地球科學(xué)研究的深度和廣度，是地球科學(xué)領(lǐng)域中的一場(chǎng)革命。
板塊構(gòu)造學(xué)還存在一些有待解決的難題。板塊構(gòu)造學(xué)對(duì)于板塊構(gòu)造活動(dòng)總的輪廓已比較清楚，但具體作用過(guò)程和細(xì)節(jié)還不十分明確；對(duì)板塊動(dòng)力學(xué)的確定依然有困難；對(duì)板塊內(nèi)部的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)研究不足；對(duì)板塊俯沖、消亡及伴隨的巖漿活動(dòng)、邊緣盆地起源等還了解不夠；還不能圓滿地解釋大陸巖石圈的成因和演化。
�。ㄕ浴吨袊�(guó)大百科全書·地質(zhì)學(xué)》，中國(guó)大百科全書出版社1993年版）
二、小行星與恐龍的滅絕
恐龍為何會(huì)絕跡？這一問(wèn)題在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里既引起了科學(xué)家和大眾的興趣，也令他們困惑不已，因而也出現(xiàn)了大量不切實(shí)際的理論，有些甚至十分好笑。例如，認(rèn)為恐龍的滅絕是因?yàn)樗鼈兊能|體太龐大而導(dǎo)致交配困難──雄性恐龍?jiān)诮慌溥^(guò)程中可能會(huì)壓垮它的配偶。另一種理論就是，隨著植物的進(jìn)化，恐龍的飲食發(fā)生變化，最后導(dǎo)致致命的便秘。還有一種說(shuō)法就是：恐龍下的蛋全被剛剛進(jìn)化的、而且更加靈活聰明的動(dòng)物──哺乳類動(dòng)物吃掉了。有的認(rèn)為是新出現(xiàn)的疾病使恐龍?jiān)诘厍蛏舷�。一種更令人信服的理論是以恐龍時(shí)代的瑪瑙化石中的氣泡為依據(jù)。這種空氣中氧的含量比現(xiàn)代空氣中的氧含量要高出50%�？赡苁请S著氧氣濃度逐漸下降至今天的濃度標(biāo)準(zhǔn)，恐龍就因窒息而死掉。
盡管有一些牽強(qiáng)的解釋，但在關(guān)于恐龍滅絕的問(wèn)題上存在著兩大思想學(xué)派：（1）它們突然死于某一場(chǎng)世界性的大災(zāi)難；（2）由于地球上天氣的逐漸變冷使得恐龍難以適應(yīng)而慢慢滅亡。
災(zāi)難學(xué)派描繪的是一幅十分令人震撼的場(chǎng)面：一顆相當(dāng)于曼哈頓島大小的小行星或彗星以每秒15英里（相當(dāng)于25公里）的速度向地球隕落，與地球撞擊的能量相當(dāng)于100萬(wàn)億噸TNT炸藥（是扔在廣島上的原子彈的能量的50億倍），而且在進(jìn)入地殼25英里深的同時(shí)熔化了沿途的巖石。在這場(chǎng)劇烈的碰撞之后，成千上萬(wàn)噸的塵埃和碎石進(jìn)入大氣層，罩住了地球，遮擋了陽(yáng)光，使得地球連續(xù)好幾個(gè)月甚至好幾年都處于黃昏狀的黑暗之中。在這種黑暗里，植物不能正常生長(zhǎng)──因?yàn)樗鼈冃枰?yáng)光來(lái)制造養(yǎng)分。以植物為生的動(dòng)物不能正常生存，不靠植物為生的其他動(dòng)物也難以生存，恐龍就是那種不能在黑暗中生存的動(dòng)物。事實(shí)上，根據(jù)某些科學(xué)家的觀點(diǎn)，地球上60%的動(dòng)物是不能在黑暗中生存的。
然而，小行星或者彗星的隕落真的發(fā)生過(guò)嗎？地球上生命的大規(guī)模消亡是有大量資料可查的，但這是由于劇烈的碰撞所造成的嗎？讓我們從頭來(lái)敘述這個(gè)故事并從中找到答案。
大約一百五十年前，一位名叫理查德·歐文的英國(guó)解剖學(xué)家創(chuàng)造了“恐龍”（DINOSAUR）這個(gè)詞來(lái)描述剛剛發(fā)現(xiàn)的一種曾在地球上生存過(guò)的動(dòng)物。DINOSAUR這個(gè)詞源于希臘語(yǔ)的“可怕的”（DEINOS）和“蜥蜴”（SAURS）。那個(gè)時(shí)候（即1841年），可供研究的恐龍化石少得可憐，因此，人類對(duì)恐龍也知之不多。
我們對(duì)恐龍的認(rèn)識(shí)了解在過(guò)去的一個(gè)半世紀(jì)里有了一定的提高。我們知道它們是在大約2．25億年前由爬行動(dòng)物的祖先進(jìn)化而成，于大約6500萬(wàn)年前滅絕的。它們的個(gè)子有很大的差異，身長(zhǎng)從不足2英尺到140多英尺不等；體重有20磅的，也有90噸的（陸上現(xiàn)存最龐大的動(dòng)物大象的重量為6噸）�？铸垖倥佬蓄惱溲�、笨拙型動(dòng)物，下蛋并且全身長(zhǎng)滿鱗片。
然而，關(guān)于恐龍笨拙、動(dòng)作緩慢的說(shuō)法最近也引起了人們的懷疑。研究表明，許多恐龍相對(duì)于爬行動(dòng)物而言是十分聰明的，且腿腳十分麻利。這一觀點(diǎn)使得科羅拉多大學(xué)的羅伯特·巴克爾于1968年提出，恐龍根本就不是冷血的動(dòng)物，而是像我們?nèi)祟愐粯拥臒嵫獎(jiǎng)游�，這一爭(zhēng)論至今未得到解決。按照一群英國(guó)古生物學(xué)家的說(shuō)法，恐龍有可能“屬中間型的”�；蛘哒f(shuō)，個(gè)子小些、更靈活的恐龍是熱血的，而那些個(gè)子大些、笨重的家伙則是冷血的。一位科學(xué)家甚至提出，恐龍的新陳代謝可能是隨季節(jié)變化的：冬天里是熱血，夏天里又變成了冷血。
那么，在使得恐龍滅亡的6500萬(wàn)年前又發(fā)生了些什么呢？有沒(méi)有可以說(shuō)明某顆小行星或彗星曾撞入地球并滅殺了恐龍的任何證據(jù)呢？有的，有證據(jù)。
70年代末期，由已故物理學(xué)家路易斯·阿爾瓦雷茲和他的兒子、加州大學(xué)柏克萊分校的沃爾特·阿爾瓦雷茲率領(lǐng)的一個(gè)小組有了驚人的發(fā)現(xiàn)。他們注意到，在大約有6500萬(wàn)年歷史的沉積土層中有一種叫做“銥”的元素的含量異常高，銥是地球上罕見(jiàn)的重金屬，只存在于地殼的深處，但在小行星和彗星上卻大量存在。起初，地質(zhì)學(xué)家們認(rèn)為6500萬(wàn)年前的火山活動(dòng)可能會(huì)把銥噴入大氣層，落下時(shí)便集中形成一個(gè)獨(dú)特的土層。最終，事實(shí)并不能證明這一理論。
那么這與小行星或者彗星又有什么聯(lián)系呢？小行星或者彗星與地球的碰撞會(huì)使小行星或彗星的大部分被氣化掉，并使含有大量銥的塵埃進(jìn)入全球的大氣層中，塵埃落到地上后，便形成了含銥豐富的土壤沉積層。阿爾瓦雷茲小組曾在意大利和丹麥發(fā)現(xiàn)過(guò)這種礦藏，自那以后，這種含有大量銥的土壤層在全球五十多個(gè)地方先后被發(fā)現(xiàn)。這些土壤層有6500萬(wàn)年的歷史，且恰巧與恐龍滅絕的時(shí)間吻合，這一點(diǎn)是小行星或彗星滅殺了恐龍的令人信服的證據(jù)。而且，某些地方的礦層出現(xiàn)的斷裂是由某種劇烈的碰撞所造成的。這一證據(jù)也與某顆小行星或彗星曾與地球碰撞過(guò)，并且殺死了“可怕的蜥蜴”的理論相吻合（太陽(yáng)系中落在地球上的塊狀物被稱為“隕星”），落在地球表面的彗星或者小行星，或其某一部分就是隕星。它在隕落之前進(jìn)入地球的大氣層時(shí)叫做“流星”。
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