❶ ．「大陸漂移」使恐龍遍布世界的說法由何而來
這一悄攜大問題的答案是：是大陸在漂移而不是恐龍自己在遷移.幾十年前,人們發現地殼是由一些緊密拼合在一起但又在緩慢運動的大板塊構成的.一些板塊被拉開,而另一些則擠壓在一起,一個板塊也許會緩慢地向另一板塊下面俯沖.「板塊構造」理論很快為地質界幾乎所有的問題提供了答案,如火山、地震、島嶼鏈、海洋深淵等等,這些在以前一直是不解之謎.
可以這樣比喻,板塊背上馱著許多大陸,當板塊向一個或另一個方向運動時,大陸也隨之一起運動.每隔一段時期,板塊會將所有的大陸匯聚在一起,地球此時僅由一個主要陸地構成,稱為「泛大陸」.當板塊繼續運動時,大陸又重新被分離開.
在四十多億年的地球發展史中,泛大陸形成和分裂過多次,最後一次完整的泛大陸大約是在2.25億年前形成的.這個泛大陸存在了數百萬年以後,又開始顯示出破裂的跡象.
早期恐龍在那時已經開始出現,並且有機會分散到泛大陸的各個地方.所有陸地似乎都處在熱帶和溫帶環境內,所以恐龍可以在泛大陸的不同地區啟豎舒適地生活.
大約在兩億年前,泛大陸分裂成四部分.北部就是現在的北美、歐洲和亞洲,南部是由現在的南美和非洲構成,最南部是現在的南極洲和澳大利亞,印度是剩餘的一小部分.隨著時間的流逝,北美又與亞隱猜洲和歐洲分開,南美也與非洲相離.(如果看一張地圖,並假定把非洲和南美洲拼合在一起,你就會看到它們拼合得多麼天衣無縫.)印度向北移動,並且大約在5000萬年前與亞洲相碰撞,形成巨大的喜馬拉雅山脈.兩個陸塊在那裡聚合並緩慢地褶皺變形.南極和澳大利亞也已相互分離.當大陸相互分離時,每一個大陸都攜帶著自己的恐龍而去.到6500萬年以前,由於這樣或那樣的原因,所有的恐龍都滅絕了,大陸也已完全分開.現在的每一個大陸都有自己的恐龍化石.南極也有自己的恐龍、兩棲動物和其他在恐龍時代繁盛的植物和動物.然而,這些生物的命運比其他同類要悲慘得多,因為板塊把它們向南攜帶到了極地.大約經歷了一億年,氣候逐漸變冷,植物慢慢越來越稀少,動物的種類和數量也大量減少.氣候變得越來越寒冷,夏天短而且冷,最後成為冰天雪地.位於南極中心部位的南極洲是全球的大冰箱,地球上所有冰的十分之九都在南極冰蓋.那裡的冰有數英里厚,覆蓋著豐富的化石.如果南極的冰雪層再薄一些的話,我們就可以找到它們.
❷ 大陸漂移
茫茫大陸，就像碩大無比的巨輪，竟然可以一漂千里。它經歷過長期的漂移，而且至今仍在不停地漂移著。大陸漂移（continental drift）的概念，今天已廣為人們接受。但這一概念從提出到接受並不是一帆風順的，而是經歷了提出、衰落到重新興起的過程。
盡管大陸漂移的思想早有萌芽，但是第一次全面、穗碰鍵系統地論述大陸漂移假說的是德國氣象學家和地球物理學家魏格納。魏格納最初於1912年發表大陸漂移觀點，至1915年進一步著吵飢成《海陸的起源》一書，系統地論述了大陸漂移問題。魏格納認為：較輕的硅鋁質的大陸塊就像一座座塊狀冰山一樣漂浮在較重的硅鎂層之上，並在其上發生漂移；全世界的大陸在古生代晚期曾連接成一體，稱為聯合古大陸或泛大陸（Pangaea，音譯為潘基亞大陸），其中位於南半球的大陸稱為岡瓦納（Gondwana）古陸，位於北半球的大陸稱為勞亞（Laurasia）古陸，勞亞古陸與岡瓦納古陸之間的「V」字形殘留海域稱為特提斯（Tethys）海，圍繞聯合古大陸的廣闊海洋稱為泛大洋（圖9-1）；自中生代開始，可能由於某種作用力的影響，泛大陸逐漸破裂、分離、漂移，形成現代海陸分布的基本格局。
圖9-1 2億年前所有陸地拼合到一起的聯合古大陸可能的圖形
（引自F.Press et al.，1982）
圖中南極周圍陰影區是推測的當時冰川覆蓋區
魏格納的大陸漂移說主要是根據大陸形狀的相似性、地層、地質構造、古生物、古氣候等方面的證據提出來的。
魏格納起初曾從大西洋兩岸非洲和南美洲的海岸線彎曲形狀的相似性中得到啟發。後來他進一步發現美洲和非洲、歐洲在地層、構造和古生物化石的分布方面均有密切聯系。例如北美洲紐芬蘭一帶的褶皺山系與北歐斯堪的納維亞半島的褶皺山系遙相呼應，同屬早古生代的加里東褶皺帶；美國阿巴拉契亞山的海西褶皺帶，其東北端沒入大西洋，延至英國西部和中歐一帶復又出現；非洲西部的古老岩石分布區（老於20億年）可以與巴西的古老岩石區相銜接，而且二者之間的岩石結構、構造也彼此吻合；非洲南端的開普勒山脈與南美的布宜諾斯艾利斯附近的山脈在地層和構造上可以彼此銜接等等（圖9-2）。對此，魏格納作了一個很淺顯的比喻。他說，猜巧如果兩片撕碎了的報紙按其參差的毛邊可以拼接起來，且其上的印刷文字也可以相互連接，我們就不能不承認這兩片破報紙是由一大張撕開來的（圖9-3）。魏格納還指出，在非洲和印度、澳大利亞等大陸之間，也有地層構造之間的聯系，而這種聯系都限於中生代以前的地層和構造。
圖9-2 南美洲和非洲岩石和構造的拼合
（據W.K.漢布林，1980）
1—大於20億年變質岩及火成岩地盾；2—年輕岩層；
3—褶皺軸等構造走向（4.5億～6.5億年之前）；
4—放射性測定的絕對年齡地點
圖9-3 大陸的拼合好像撕碎的報紙，外形和文字都可以拼合
（據W.K.漢布林，1980）
古生物學家早就發現，在目前遠隔重洋的一些大陸之間，古生物面貌有著密切的親緣關系。例如，中龍是一種靠淡水生活的小型水生爬行類，它既見於巴西石炭—二疊系的淡水湖相地層中，也出現在南非的石炭—二疊系同類地層中，而迄今為止，世界上其他地區都未曾找到過這種動物化石，這表明巴西和南非之間一定有過陸地相聯系。又如舌羊齒植物化石，廣布於澳大利亞、印度、南美、非洲等南方諸大陸的晚古生代地層中，為解釋這些現象，古生物學家曾提出「陸橋說」，設想在這些大陸之間的大洋中，一度有陸地或一系列島嶼把遙遠的大陸聯系起來，後來這些陸橋沉沒消失了，大陸才被大洋完全分隔開來。然而，魏格納卻認為，各大陸之間古生物面貌的相似性，並不是因為它們之間有什麼陸橋相聯系，而是由於這些大陸本來是直接毗連在一起，到後來才分裂漂移開來。
在魏格納提出的漂移說中，古氣候的證據佔有重要的地位，其中尤以古冰川的分布最具說服力。距今約3億年前後的晚古生代，在南美洲、非洲、澳大利亞、印度和南極洲都曾發生過廣泛的冰川作用，有的還可以從冰川的擦痕判斷出古冰川的流動方向（圖9-4）。從冰川遺跡分布的規模與特徵判斷，當時的冰川為發育在極地附近的大陸冰川。而且南美、印度和澳大利亞的古冰川遺跡殘留在大陸邊緣地區，冰川的運動方向是從岸外指向內陸，反映古冰川不是源於本地。要解釋這種古冰川的分布及流向特徵，過去一直是地質學上的一道難題。但是，正是這些特徵，卻為大陸漂移說提供了強有力的證據。在漂移說看來，上述出現古冰川的大陸在當時曾是連接在一起的，並且處在南極附近，冰川中心位於非洲南部，古大陸冰川由中心向四方放射狀流動，這就很合理地解釋了古冰川的分布與流動特徵。除古冰川遺跡外，蒸發鹽、珊瑚礁、紅層等作為古氣候標志，也可用來推斷它們形成時產生的古緯度。魏格納等曾將石炭紀蒸發鹽、煤等的分布標在聯合古大陸上，其中岩鹽、石膏、沙漠砂岩均集中在乾燥的亞熱帶，與它們所要求的古氣候條件完全相符，從而為聯合古陸的存在提供了佐證。
圖9-4 古冰川與大陸漂移
（引自W.K.漢布林，1980）
a—晚古生代冰川在現代大陸上的分布，箭頭代表古冰川的流動方向；b—晚古生代冰川在漂移前古陸上的分布
大陸漂移學說的論據雖然很多，但受當時認識水平的限制，漂移的機制並沒有很好解決。因此，大陸漂移說受到許多地球物理學家和地質學家的反對。到20世紀30年代，大陸漂移說便逐漸衰落下來。到了20世紀50年代，由於一些新的、獨立的大陸漂移證據的發現，使得大陸漂移說再度活躍起來。其中最有力的證據是古地磁學研究的成果。
現今地球周圍存在著地磁場，地質歷史時期的地球周圍也同樣存在著地磁場稱古地磁場。岩石在其形成的過程中因受當時古地磁場的磁化可以獲得磁性，磁化的方向與古地磁場方向一致。例如岩漿岩在其冷凝成岩的過程中，當它冷卻經過居里溫度點時，岩漿中的一些鐵磁性礦物就會順當時的地磁場方向排列而發生磁化，當岩漿冷凝成岩後這種磁性就保存下來；沉積岩在沉積和固結成岩的過程中，由於一些鐵磁性礦物顆粒受當時地磁場影響發生順磁力線方向的定向排列，也會獲得較弱的磁性。這種岩石在形成過程中所獲得的磁性稱為天然剩餘磁性或化石磁性。這種化石磁性一經形成便具較強的穩定性，可一直保存到今天。藉助於岩石的化石磁性，我們可以追溯岩石自形成以後所發生的水平運動情況。
近代地磁場的觀測表明，地磁極是圍繞地理極附近作周期性移動的，若從數千年以上的時間尺度來看，地磁極的平均位置可以看成是與地理極重合的。根據這一原理，可以把地質歷史時期的古地磁極近似地當作古地理極；把古地磁場的磁子午線方向當作古地理經線；古地磁場的等磁傾角線則可看成是古地理緯度線，磁傾角與緯度值之間可用簡單的數學公式進行換算。岩石在形成時所產生的剩餘磁性的磁化方向可用來確定古經線的方向，測定岩石中化石磁性的磁傾角可確定所處的古緯度。
圖9-5 北美大陸和歐洲大陸極移曲線圖
（引自F.Press et al.，1982）
古地磁研究在20世紀50年代曾盛極一時。英國著名學者布萊克特和朗科恩等測定了大批的岩石化石磁性資料，並根據化石磁性的古地磁要素，求出某一時代岩石標本所在地的古緯度以及相應的古地磁極的位置。他們發現，在一些地區或大陸，所測得的古緯度往往與目前所處的緯度有很大的差別，說明這些地區或大陸曾發生過大規模的水平位移，這就為大陸漂移提供了重要證據。如果假設大陸固定於目前的位置上不動，把大陸上不同時代的岩石化石磁性得出的磁極位置都標在地圖上，發現地質時代越古老，古地磁極的位置偏離現代磁極的位置就越遠，把各時代的古地磁極連起來即可得出該大陸的古地磁極的遷移軌跡。但實際上地磁極是基本上位於地理極附近不動的，極移曲線本身反映了大陸漂移的路線（圖9-5）。在任何地質歷史時期，某一個極性（N或S）的古地磁極只可能有一個，但古地磁研究表明，不同大陸的岩石測出了不同的極移軌跡，這說明了這些大陸之間必定發生過相對位移。圖9-5是分別根據歐洲大陸和北美大陸岩石測出的兩條極移曲線，這兩條曲線在現代相交於一點，隨著時代變老兩者偏離越遠，為了把北美的極移曲線與歐洲的重合，就必須將北美大陸向東退回30個經度左右，這時大西洋消失，北美大陸與歐洲拼貼在一起，這就恰好恢復了魏格納漂移說所提出的聯合古陸的情況。其他各大陸的古地磁資料也進一步表明，如果把各大陸大致按魏格納的設想恢復到漂移前的位置，則根據古地磁資料測出的各大陸同一地質時代的地磁極位置相當接近，各大陸的極移曲線亦可互相重合。所以古地磁資料再次令人信服地證實了大陸漂移。
古地磁研究使大陸漂移說復甦以後，人們又開始深入探討與大陸漂移有關的一些問題，並獲得了許多新的證據和資料。例如，英國學者布拉德等藉助電子計算機對大西洋兩岸（按約1000 m的等深線）地形進行了十分完美的拼接，為驗證大陸漂移提供了最形象的證據；此外，南極洲及其他大陸發現的古生物、地層、構造新資料等也都進一步證實了大陸漂移的存在性。盡管到了20世紀50年代晚期至60年代早期，大陸漂移說衰而復興，然而，對大陸漂移的機制問題依然懸而未決。這期間，海底地質與地球物理的研究飛速發展，終於為大陸漂移機制問題的解決帶來了曙光。