李四光开创地质力学
李四光（1889～1971），中国地质学家，发现长江流域的第四纪冰川遗迹，并在古生物学上有卓越贡献。1927年撰写中国古生物学专著《中国北部之蜒科》一书，1962年完成《地质力学概论》。他的名字，在中国家喻户晓。现在，大庆、松辽、渤海等大油田已闻名于世，中国石油年产量为1亿几千万吨，是世界上超亿吨的石油生产大国之一。大家都知道中国石油工业的发展是和李四光分不开的，李四光的地质力学为中国油田开发提供了理论依据。
1889年10月26日，李四光出生在湖北省黄岗县回龙山下一个贫寒的家庭里，原名李仲揆。在考取武昌高等小学堂时，改名为李四光。李仲揆改名李四光，这里面还有一段有趣的插曲。1902年，李仲揆十四岁那年他去武昌报考高等小学堂。填表时，误将年龄“十四”填在姓名栏里。急中生智，顺手将“十”字改为“李”字。于是，成了“李四”，这名字太难听，踌躇间他瞥见大厅中央挂着一块写有“光波四表”的匾额，他灵机一动，在“四”字后面又添了一个“光”字，光照中华，倒也不错。从此，他的名字便成了李四光。经过考试，李四光以第一名的成绩考取了武昌第二高等小学堂。学校规定凡是能够考取前5名的学生，就可以免费送到英、美、法、德或日本等国留学。李四光学习非常用功，后来争取到了去日本学习造船业的机会。6年后李四光以优异的成绩，从日本大阪高等工业学校毕业，决心为国家的富强干一番事业。但辛亥革命胜利成果被袁世凯篡夺了，李四光颇为愤慨，于是决定离开中国。他选择了去英国留学，并决定学习地质专业。又是六年的寒窗苦读，1919年，李四光终于取得了地质学硕士学位，他再次踏上了归国之途。
回国后，李四光应北京大学校长蔡元培之邀，出任地质学教授。他把满腔的热情都倾注到了他的事业上。他一面教书，把自己掌握的知识全都毫无保留地传授给他的学生，希望能为我国的地质事业培养出更多的人才；一面又进行科学研究，他的科学知识越来越渊博。回国后的长期教学和野外实习又为他提供了良好的实践机会，使他不断地积累资料，不断地思考和研究问题。
他治学严谨，在科学研究中，始终掌握从现象深入到本质、从结果追溯到原因的治学方法，因此能不断地提出创造性的见解，并敢于向地质学界的传统观点提出挑战。
20世纪20年代初期，李四光根据自己在华北地区的多次地质考察，发现了第四纪冰川的遗迹，于是在1922年发表了《华北晚近冰川作用的遗迹》一文。当时不少中外地质界的权威人士看了这篇文章后，都不屑一顾，他们认为寒冷干燥的气候下，不会有冰川。
李四光却想，人们所以拿干燥的气候反对他，可能是由于冰川遗迹发现得太少，零星片段，没有构成系统而充足的证据，因此无法打破人们已经习惯的观点。所以，要证明自己的观点，必须找到更多的冰川作用的遗迹。
十年过去了，李四光带领他的学生，走遍了太行山、天目山、庐山等地，发现了越来越多的冰川遗迹。1933年11月11日，他在中国地质学会第十次年会上，宣读了《扬子江流域之第四纪冰期》的论文。他满怀信心地宣布：“强有力的事实证明，长江流域在第四纪确有冰川遗迹存在……”
李四光的新发现，震惊了世界，地质界立即掀起了轩然大波。反对中国存在冰川的人还抬出了德国冰川权威李希霍分的断言：“中国南方太暖，而北方太干，第四纪中国无冰川发生。”
面对中外众多学者权威的反对，李四光依然坚持自己的见解，他知道，科学界不相信落后的中国会有人搞出什么真正的名堂来。于是，他胸有成竹地把这些人请来，引领着他们沿着庐山地区的几条谷地仔细查看。沿途到处可见由于冰川活动而形成的漂砾、条痕石、U形谷、冰斗、冰坎等第四纪冰川的遗迹。他一边讲述自己的见解，一边不停地与他们辩论。在强有力的事实面前，李四光终于取得了胜利。
李四光在地质学方面，除了对第四纪冰川问题的研究外，还在古生物学研究上取得了新的进展。通过实地工作，他感到含煤地层的划分是个重要的问题。地层划分不清楚，就不可能推知矿产生成的规律。而要解决这一问题，就必须首先研究保存在地层中的古代生物的演变历史。为此，他采集了不少标本，主要是对石炭二迭纪地层中所含的微生物蜒科化石标本进行研究。
他鉴别出了它们不同科属，判断出了它们进化的阶段。又根据它们在进化阶段上有的比较高级些、有的比较低级些的差别，推断出了含有这些不同种属的化石岩层的时代。然后，根据它们现在的分布情况，去考察煤矿分层的规律。
后来，他写出了一系列蜒科方面的研究论文，创立了蜒科鉴定的十条标准。1927年，他又将这些成果，进行了进一步的整理和研究，写成了《中国北部之蜒科》一书，被中国地质调查所作为古生物学专著出版了。
李四光通过对蜒这种海洋古生物的研究，还发现了另一个重大的问题：在同一地质时代里，华北地区以陆相沉积（历史上没有被海水淹过的陆地）为主，间有海相沉积（历史上地层被海水淹没过的地区）薄层；华南地区则以海相沉积为主，越往南，海相沉积越厚。这说明了在那个时期海退的现象。
为什么在同一地质时代，海浸、海退竟有这么大的差异呢？此后，他立即开始了对这一现象的探索和研究。
他首先否定了当时地质学界流行的一种传统观点：地球表面的海水运动是全球性的，要升都升，要降都降。因为按照这种观点就无法解释在同一地质时代里，北方海退，南方海浸的现象。他再查看地质文献，发现国外也有类似现象。以北半球为例，南方海浸，北方海退，海水由两极涌向赤道；而经过若干时候，又出现相反现象。
1926年，他写出了《地球表面形象变迁之主因》的论文，系统阐述了地球自转速度的变化是引起地球表面形象变迁的主要原因，提出了推动地壳运动的主要力量是在重力控制下地球自转的离心力。他认为：“当地球自转速度加快时，离心力的水平分力就推动海水向赤道方向移动；当地球自转速度减慢时，离心力减少，作用就相反。”
李四光还认为，这种离心力不仅影响海水的运动，而且影响地壳运动，造成地壳的褶皱、沉降和断裂……这种把应用力学引入到地质学中，用力学观点解释和研究地壳构造和地壳运动规律的科学，就是李四光创立的地质力学。
李四光的地质力学理论，为研究地壳运动问题开辟了新的途径，它使地质科学的发展进入一个新的阶段。1948年2月，李四光夫妇赴伦敦参加第十八届国际地质学会。鉴于国内的紧张局势，会议结束后，他没有立即回国。1949年10月，李四光夫妇回到了大陆，受到了周恩来总理的接见。
1953年，他发表了题为《关于地质构造的三种基本概念》的文章，这是他研究地质力学过程中的一篇重要文献。1962年初，李四光完成了《地质力学概论》一书，这是他44年实践经验的总结，是他在地质力学方面的代表作，也是地质力学研究史中的一个里程碑。
地质力学在实际应用方面的最大贡献，是按地质构造来找石油。过去，外国人称中国为“贫油国家”，然而李四光不相信他们荒谬的言论。
中国到底有没有石油？李四光满怀信心地作了肯定的回答。他依据自己独创的地质力学和多年的调查研究，全面系统地阐述了中国寻找石油的广阔前景。
他说：“是否存在油矿，关键不在‘海相’和‘陆相’，而在于有没有生油和储油的条件，在于对地质构造的规律的认识。我国的地质条件很好，地层下含有丰富的石油，仅在新华夏构造体系的沉降带中，就有几个大油库。在我国的松辽平原、华北平原、渤海湾……都具备着生油和储油的条件。我们国家的石油远景很辉煌啊！”
1954年，在李四光的亲自主持下，经过地质队员们的艰苦奋战，大庆、大港、胜利、南海等一个又一个大油田相继找到了、开发了。黑色的油龙冲掉了“中国贫油”的帽子，也有力地证实了李四光的科学预见。从此，李四光真的像他的名字寓意那样光照四方了。在李四光地质理论的指导下，地下水找到了，地热找到了，金刚石成矿带找到了……
1971年4月29日，由于动脉瘤突然破裂，抢救无效，李四光的心脏停止了跳动。虽然这位卓越的科学家去世了，但他为了国家的繁荣富强而献身科学的精神，永远鼓舞着后人。
大陆漂移的发现
多少个世纪以来，人们不断探索着地球的奥秘。经过许多地质学家的努力，到了近代，人们终于形成了这样一种观点：地球上沧海桑田的变化主要是由于地壳的升降造成的。地壳以垂直运动为主，海洋盆地和大陆在地球上的位置基本上是不变的。这种观点就叫作“海陆固定论。”
20世纪，德国地球物理学家、气象学家魏格纳提出了大陆漂移学说，向海陆固定论发起了挑战。这个学说经历了20年的争论，20年的沉寂，终于顽强地成长起来，发展为海底扩张学说、板块构造学说。现在，大陆曾经和正在发生大规模水平运动的观念已为人们普遍接受，并成为指导人类认识地球、改造地球的崭新的地球观。
天方夜谭
1910年的一天，年轻的德国气象学家魏格纳卧病在床。他百无聊赖，盯着挂在床对面的一幅世界地图。看着、看着，他忽然发现了一个奇妙的问题：为什么大西洋两边大陆的轮廓线是那样相似？非洲的几内亚湾刚好能填进巴西亚马孙河口突出的大陆；而沿着北美东海岸到特立尼达和多巴哥的凹形地带，恰好能镶进欧洲西海岸到非洲西海岸的凸形大陆；如果把它们并合在一起，正好是一个完整的大陆。世界上怎么会有这么巧合的事呢？难道它们原来就是一整块大陆，后来才分成了几块？这个离奇的念头从此萦绕在魏格纳的脑海中。
第二年秋天，魏格纳偶然翻看一本论文集，忽然，他眼睛一亮，原来论文集中有一篇文章谈到南美洲和非洲的古生物化石非常相似，比如一种叫中龙的爬行动物，既见于巴西东部，又见于非洲西南部。显然中龙不可能插翅飞过大西洋。因此作者推测，巴西和非洲很可能有过陆地的连结。魏格纳兴奋极了，作者的看法正好和自己的想法不谋而合。他兴冲冲地敲开了他的老师柯本教授的房门，把自己的想法原原本本告诉了老师。
柯本教授是德国著名的气象学家，他非常喜爱这个头脑敏捷、勤奋而有进取心的学生，魏格纳不仅是他的得意门生，而且还是他未来的女婿。柯本教授深知这一问题涉及众多领域，要想解决困难重重。他可不愿意让在气象学上大有前途的魏格纳放弃专业，去搞什么大陆飘移。于是，他告诉魏格纳，他的想法并不新鲜，早就有人猜想古代大陆是连在一起的，但是，从来没有任何人能够证明这一点。
的确，早在地理大发现的年代，许多探险家就发现非洲西部的海岸线和南美东部的海岸线正相吻合的事实了。1620年，著名的哲学家培根在他的《新工具》一书中，就曾对这一现象发表过评论，认为这不太可能是一种偶然的巧合。
19世纪，地质学家斯奈德发现欧洲和北美的煤层中的植物化石雷同，他推测在煤层形成的石炭纪时，欧洲和北美是连在一起的，并且绘出了分离前和分离后的地图。
著名的进化论者查理达尔文的儿子乔治达尔文则提出了一个有趣的设想，即月球是从地壳上的一部分分离出去的，在月球脱离地球后，地球上的陆地重新调整了位置。
柯本教授本来想以这些例子来说服魏格纳，这么多人都没有搞清这个问题，你就不要再枉费心机耽误了自己的前程。可是没想到，他的这番话，反而大大鼓舞了魏格纳：这更证明了自己的想法不是没有道理的，魏格纳下定决心，一定要解开这个谜。
《海陆起源》问世
不怕艰难险阻，富有挑战精神，这是魏格纳的一贯品格。
魏格纳于1880年11月1日生于柏林一个虔诚的天主教家庭中。他的父亲是一名传教士，很希望儿子将来能继承他的事业。但是魏格纳对神学一点儿也不感兴趣，他从小就迷上了探险事业，立志要做一名探险家。
当时，除了南北极之外，探险家们的足迹已遍及世界各地，因此，魏格纳的理想就是到北极去探险。他读了许多有关北极的书籍。为了使自己的身体能适应极地的恶劣气候，他用斯巴达的方式锻炼自己的身体，冬天用冷水浇身，光着身子站在冰天雪地之中，只要有暴风雪，就不放过机会去滑雪，而夏天，在赤日炎炎下，背着砂袋步行几十公里，表现出了非凡的毅力和勇气。
魏格纳先后就读于海德堡、因斯布鲁克和柏林大学，25岁就获得了天文学和气象学博士学位。在柯本教授指导下，魏格纳亲自驾驶特制的气球，飞上3700米的高空，测量温度、气压、风向和风力。1906年，魏格纳以气象学家的身份，参加丹麦探险队，赴格陵兰探险，实现了少年时代的梦想。
现在，魏格纳以极大的热情和毅力投入了这个科学上未知领域的探险。他搜集一切他可以搜集到的资料，对浩繁的地质学、古气候、古生物、大地测量的资料进行整理和对比，从中寻找大陆漂移的证据。
1912年1月6日，在法兰克福地质学会上，魏格纳作了题为“大陆与海洋的起源”的讲演，首次提出了大陆漂移的假设。1915年，他的不朽著作《海陆起源》问世了。在这部著作中，魏格纳系统地论述了大陆漂移的理论，并用大量事实进行了论证。
让我们跟着魏格纳的描述去追寻一下地球的沧桑变迁吧。
那是距今3亿5千万年以前的古生代，地球上只有一块大陆，叫做联合古陆或泛大陆，在它的周围是一望无际的海洋，叫做泛大洋。大陆是由较轻的硅铝质组成的，漂浮在由较重的粘性大的硅镁质组成的大洋壳上。
由于地球由西向东旋转产生的离心力，加上月球潮汐力等的作用，在距今2亿年左右的中生代，大陆就像漂浮在水面上的冰面一样，开始分崩离析，美洲与非洲、欧洲分离，中间形成了大西洋，非洲的一部分脱离了亚洲，诞生了印度洋。到了距今大约二三百万年的第四纪初期，大陆漂移到了今天这样的位置，而现在大陆仍在漂移中。
这并不是魏格纳的凭空幻想，他有大量的事实为依据。
大西洋两边大陆不仅海岸线正相吻合，而且地质构造也是相互对应的，两边的岩石、地层和褶皱构造可以像搭积木一样搭配起来。比如非洲南端从东向西横着一条开普山脉，它的向西部分延伸可以在南美的布宜诺斯艾利斯南部找到，非洲陆地的片麻岩高原与巴西的片麻岩高原遥相对应；在巴西的米纳斯吉拉斯省和南非的奥伦治河以北都发现有白色金刚石矿……
魏格纳曾打过一个比方，如果把一张报纸撕成参差不齐的两半，假如两个半张报纸的边缘能很好地吻合在一起，而且撕破边缘上印刷的文字能连在一起，成为通顺的句子，就可以断定这两个半张报纸原来是同一张报纸。对于大陆来说，地质构造就相当于印刷的文字，它们一一对应，证明了原来的大陆是连在一起的。
古气候的研究也证明了这一点。20世纪初，人们在澳洲、印度、南非和南美都发现了古冰川的遗迹，从冰川作用的规模看，它们应当是极地冰盖。可是，这些地区现在都在赤道附近，因此，人们感到大惑不解。
魏格纳的大陆飘移学说为这个疑难问题找到了合理的解释：这些分散的冰川在联合古陆时代，都聚集在一个不大的地区，而当时这个地区正好是寒冷的极区。随着大陆漂移，它们才逐渐分开，并到了赤道附近。
生物学给出的证据就更多了。例如北美东部与欧洲西部有着同一种珊瑚礁，海滨生物和江河生物也相同；又如有一种园庭蜗牛，只有欧洲西部和北美邻近大西洋的地方才有……
过去，生物学家们也发现了这种相同的地方，但他们用陆桥学说加以解释，即各大陆之间过去有过部分的连结，后来这些陆桥沉没到海底了。
事实上人们从未在海底发现过陆桥的痕迹，而且以那种美国东部才有而西部没有的园庭蜗牛来说，它每秒只能爬行1.5毫米，既然不能从美国东部爬到西部，就更难想象它能爬过横跨大西洋的陆桥了。只有用过去这两个大陆是连在一起的才能作出合理解释。
尽管在魏格纳以前已有人提出过大陆漂移的想法，但只有魏格纳对这一假说作了全面深刻的论述，形成了严密的理论体系，因此，人们公认魏格纳是大陆漂移学说的鼻祖。
吹响现代地学革命的号角
《海陆起源》一书一出版，就轰动了整个地学界。短短几年，这部著作被译成英、俄、日、法等多种文字，传遍了全世界。它打破了人们对地球表面海陆起源与分布的传统认识，吹响了现代地学革命的号角。
正因为如此，这个学说一问世，就引起了人们的分外关注和激烈争论。一些学者热情鼓励和支持魏格纳，称赞他的学说“在思想上引起的革命堪与哥白尼时代的天文学相比拟”。但也有许多教授、权威嘲笑魏格纳的学说不过是“玩弄儿童七巧板的发明”，“说得有声有色最轻率的空想”，“给科学带来最大危害的形式主义”，他们称魏格纳是“一个不知天高地厚的狂人，”他的学说是不值一提的“狂想曲”。
人们反对这一学说，固然是由于保守思想作怪，但很重要的一个原因是这个学说还不完善，特别是它不能给出令人信服的大陆漂移的动力。地球物理学有关重力的测量的确证明了，洋底岩石比陆地岩石重得多，但是他们毕竟都是坚硬的石头，根据人们的经验和知识，很难想象大陆壳可以在固体的洋底壳上一漂千里。魏格纳曾设想由于地球的离心力和潮汐力引起大陆漂移，但许多科学家的计算证明，这两种力很小，远不足以使大陆发生漂移。
1928年11月，一个关于大陆漂移的讨论会在美国纽约举行，全世界14位著名的地质学家参加了这次会议。经过激烈的争论，有5人支持大陆漂移学说，2人有保留的支持，7人反对。会议主席只好做了一个折中的结论：“漂移的机制还没有找到，不过对于解释古生物分布之谜来说，大陆漂移说比陆桥说要好。”
纽约会议之后，争论仍在进行，推动了有关大陆漂移机制的研究。英国爱丁大学的地质学家霍姆斯最先提出，大陆漂移的动力可能是地幔物质的对流造成的。
地球是由地壳、地幔、地核三个层次组成的，有一点像一只煮得不太熟的鸡蛋一样，蛋壳好比地壳，蛋白好比地幔，蛋黄好比地核。1926年，地震学家古登堡在研究地震波的传输时，发现地震波传到地下一二百公里深时，速度减慢，这表明这里的物质比较软，具有一定的可塑性。霍姆斯认为大陆就是被驮在这个软流层上漂移的。
荷兰物理学家曼纳兹也提出过类似的看法，可惜他们拿不出充分证据，而且当时漂移论正处于不景气之时，因此，他们的论点没有引起人们的重视。
魏格纳并没有气馁、屈服。1930年，他重新踏上了赴格陵兰的第三次探险之路。他此行的目的，是想重测格陵兰的经度，以便从大地测量学方面获得对大陆漂移的有力证据。
格陵兰岛的天气变幻无常，气候恶劣，巨大的暴风雪呼啸着向他们扑来。他们一行15人，乘着雪橇艰难地跋涉着，每前进一步，都要付出巨大的代价。在险恶的环境下，大多数人失去了勇气，最后只有二人追随魏格纳。11月2日，魏格纳独自一人继续前进，由于过度疲劳，心脏病复发，倒在了皑皑白雪中，再也没有起来。这位才华横溢的科学家在他刚满50岁之际，为科学事业献出了他的宝贵生命。
魏格纳的牺牲，使大陆漂移学说失去了旗手，反对派抓住动力机制及其他一些细节问题大作文章，而支持这一学说的人一时又拿不出更有力的证据，这一学说日渐消沉，最后终于销声匿迹，有很长时间，在大学的教科书和讲义中再也见不到它。
大陆漂移学说的复兴
本世纪50年代，由于古地磁学的发展，沉寂了20多年的大陆漂移学说又复活了。
英国伦敦大学的布莱克特，领导着一个研究小组，对英国三叠纪岩石的剩磁进行了测量。要知道，测量熔岩的剩磁可以判断古代地磁场的强度和方向。这是因为当炽热的岩浆从地底下喷发出来时，由于岩浆温度很高，分子排列的秩序都打乱了，因此它不具有磁性。随着岩浆慢慢冷却和凝固，其中的铁矿物就会按当时地磁场的方向发生磁化，以后，这种磁化方向就被保留在岩石中，再也不受地球磁场变化的影响了，这就是剩磁。
布莱克特得到令人吃惊的结果，三叠纪时英国的地磁场方向与今天相比，磁偏角整整差了35°！这究竟是什么原因呢？一种可能性是地球磁极的方向发生了巨大的变化，但众多的知识告诉他们，地球磁极的位置虽然发生过变化，但总的来说，偏离位置不是很大，与地球的自转轴位置基本是吻合的。剩下的一种可能性就是英格兰从三叠纪以来，沿顺时针方向转了35°，而且向北移动了很大位置。
布莱克特不由得想起来被人们遗忘的大陆漂移学说：“魏格纳是对的，大陆的确曾发生过漂移。”
为了证实这一点，布莱克特又对印度德高高原侏罗纪年代岩石的剩磁进行了测定。结果表明，整个印度半岛从侏罗纪以来，已经向北移动了7000公里，从南半球跑到了北半球。
另一位英国地球物理学家朗科恩领导的小组宣布，他们获得了更为可靠的大陆漂移的古地磁证据。他们测定了欧洲从前寒武纪开始每个地质时期古地磁的北极位置，把它们连接起来，画出了一条磁极游动图；用同样方法，他们又画出了北美的磁极游动线；结果发现，这两条磁极游动线形状相似，经度却相差近30度。如果让美洲大陆移动30°，这两条曲线刚好能重合起来，于是大西洋就会从地图上消失，欧洲和北美正好连成了一个大陆，和魏格纳大陆漂移学说提出的联合古陆的情况完全一致。他们从古地磁的研究中得出了和魏格纳相同的结论。
古地磁研究的新进展使人们再也不能忽视大陆漂移的事实了，大陆漂移学说重新引起了人们的重视。
海底扩张说的提出
大陆为什么会漂移？它是怎样漂移的？这个问题一直未得到令人信服的解答，连魏格纳本人也曾说过：“漂移理论中的牛顿还没有出现。”60年代，随着人们对海底的了解，人们终于找到了全新的答案，这就是海底扩张学说。
海洋，就在人们身旁，可是多少个世纪以来，人们对它的了解，特别是对深海的了解却很少很少。
1872年，英国皇家舰队的“挑战者”号，首次向深海发出了挑战，进行了深水海洋考察。人们发现海底并不是一马平川，有高山还有海沟。但那时他们用的测深仪还很落后，是一个固定在绳子上的测垂，因此对海底的测量还很粗糙。
1925年，德国派出“流星号”考察船，目的是为了寻找黄金，以弥补在第一次世界大战中的损失。结果黄金梦没有实现——从海水中提取黄金成本太高，无利可图。但他们得到了意外的收获，第一次揭示了海底起伏的地形。他们用回声探测法对海深进行了7万多次测量，证明了大西洋底部有一条巨大的海岭，它高出洋底3000米以上，把大西洋分成了两半，这就是大西洋中脊，并对它进行了详细的测绘。
50年代开始，美、英、法、日、苏等国都派出了海洋考察船。他们使用最先进的设备对洋底进行探测，遮盖在大洋上的那层厚厚的深蓝色的帷幕被揭开了，洋底的秘密一个个展示在人们面前。
美国哥伦比亚大学拉蒙特地质研究所所长尢因是利用地震波探测洋底的先驱，他和希曾首先发现，像大西洋中脊这样的海底山脉不仅大西洋有，北冰洋、印度洋、太平洋都有，他们首尾相接，形成长达64000公里的环球性中央海岭体系，也称大洋中脊。
更令人惊奇的是，他们发现在洋中脊的顶部，有一道宽15～40公里，深1～3公里的裂谷，那里不断有热流在上升，是火山和地震频繁发生的地带。
人们还发现，从洋底取出的岩石标本没有比侏罗纪更老的了，比大陆岩石的年龄年轻得多；洋底沉积岩的厚度也比陆地沉积岩薄得多。这一切表明，洋底的年龄不过几亿年，而陆地的年龄，从人们测定的最古老岩石来看，已有30多亿年了。
为什么洋底耸立着一条世界性的海岭，它的中央有一道像把地壳撕开一样的大裂谷？洋底的年龄为什么会如此年轻？这些问题不能不引起人们的思考。
美国普林斯顿大学地质系主任赫斯，在第二次世界大战时曾担任过海上运输中队的中校，他乘坐舰艇在太平洋水下进行观察，曾发现过一百多座海底平顶山。后来，他又在汤加附近的深海沟见到过一座高出海底8200米的海底山脉，歪立在海沟处，似乎就要沿着海沟的缓坡滑下去一般，这给了他极其深刻的印象。他猜想这些海沟还有洋中脊在地球的动力机制中一定扮演着重要的角色。
60年代初期，赫斯与美国海岸与大地测量局的另一位科学家迪茨几乎是在同时分别提出了崭新的理论——海底扩张学说。
他们认为，地壳运动的动力，主要来自地幔物质的对流，大洋中脊的裂谷是地球上的“弱点”，地球内部的炽热物质——岩浆，在高温高压的作用下，不时冲破这个“弱点”涌出来，冷却凝固后堆积成大洋中脊。由于岩浆不断涌出，于是把洋底从中脊向两侧不断地推开，像一个传送带一样，使海底不断扩张，离中脊越远的海底，年龄就越老。当扩张的海底到达海沟处时，它们便落入万丈深渊，回到地幔中被熔融，重新加入到物质对流中去，海底就这样不断产生、扩张、潜没……始终在不断地更新。像太平洋的洋底全部更新一次大约需要2亿年的时间，而整个洋底更新一次约3～4亿年。这就是为什么大洋底的年龄那样年轻的缘故。大陆同其相邻的洋底一起，被地幔的对流体带动而缓缓移动，于是造成了大陆的漂移。
海底扩张学说刚提出来时，还没有直接证据可以证明它。赫斯在谈到他的假说时曾说：“我的这个设想还要很长时间才能证实，因此与其说它是一篇科学论文，倒不如请大家把它看作是一首地球的诗篇。”
然而，没有多久，这个地球诗人的设想就被一个个事实所证实。
50年代末，人们发现一些海底岩石中存在着条带性磁异常，这些条带与洋中脊平行而正负相同。这种神秘的条带是怎样形成的呢？人们不得而知。
1963年，英国剑桥大学两名年青的学者瓦因和马修斯用海底扩张学说解释了条带的成因。古地磁学研究告诉人们，地球的磁场在地质年代中曾发生过多次南北极倒转。这样，从洋中脊裂谷中不断涌出的岩浆，在冷却凝固后保留的剩磁就会像一部忠实的史书，记录下地球磁极的每一次倒转。由于新的洋底以大洋中脊为对称轴不断形成，所以洋底由一系列对洋中脊来说是平行而对称、磁性正负相间的岩带组成。
富有经验的赫斯立即看出这个假说对验证海底扩张学说的重要性。在他的力促下，美国于1965年完成了对北大西洋洋脊的航空磁测，所得到的磁异常条带果然都与洋中脊平行，正负相间且完全对称，证实了瓦因和马修斯的假说。
60年代末，深海钻探的进展又为海底扩张说送来了新的证据。美国格罗玛挑战者号深海钻探船在世界各大洋进行了广泛的钻探和取样，所得到的大量样品表明，洋底最古老的沉积物年龄不超过1.6亿年，洋底地壳的年龄正好以大洋中脊为对称轴，有规律地增长着。
海底扩张说的另一大证据是转换断层的发现。人们发现大洋中脊被一些断裂带横切并错开一定距离。加拿大多伦多大学的地球物理学家威尔逊独具慧眼，指出这种断层不是由平移的力造成的，而是由海洋中脊向两侧扩张的力造成的。据此，通过中脊轴之间的断裂带上将会有频繁的地震发生，而断裂带的其他部位地震则少得多。人们对地震的研究成果证实了这点。
海底扩张学说很快得到了绝大多数科学家的承认，一时间，有关海底扩张的文章纷至沓来，成为地学界最热闹的话题。
当年，魏格纳遇到的最大困难是无法解释大陆漂移的动力源。海底扩张学说为其提供了新的动力源解释，从而为濒临困境的大陆漂移学说注入了新的活力，同时，它又为板块学说的诞生打下了基础，迎来了“大陆漂移畅想曲”的第三部曲。
板块学说——新的全球构造说
人们发现，在洋中脊、海沟、转换断层地带，地球的活动特别活跃，而在它们中间的地区，地球活动相对少得多，种种迹象表明，地壳并非是铁板一块。
1965年，几位才华不凡的学者在英国剑桥大学聚会。他们有来英国度休假年的加拿大学者威尔逊，来访的美国学者赫斯，以及英国剑桥大学的布拉德、瓦因、马修斯。他们之间展开了热烈的讨论，许多新概念渐渐明朗起来了。
威尔逊在他的转换断层论文中，首先使用了板块这个术语，提出中脊与中脊、中脊与岛弧（海沟）、岛弧与岛弧把地球分成了若干巨大的板块。
但是，板块究竟是如何运动的呢？是三位年轻的学者从理论上解决了这个问题，把海底扩张学说发展为全球构造学说——板块学说。
1967年，英国剑桥大学25岁的年轻学者麦肯齐首先讨论了板块在地球这一球面上的运动情况，用球面几何研究了板块的旋转运动。美国普林斯顿大学的摩根从另一不同途径也得出了相同的结果。而法国地球物理学家勒比雄把板块的旋转运动又推进了一步，他把地球岩石圈分成欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度板块、南极洲板块、太平洋板块六大板块，算出了每个板块的旋转度。他们的工作为板块运动的定量计算提供了基础。
板块学说认为，地球最外层的岩石圈被洋中脊、海沟、转换断层等构造活动带分割成几大块，这就是板块。一个板块可以是大陆地壳，也可以是大洋地壳，或者二者兼有。如勒比雄划分的六大板块中，太平洋板块全是水域，其他板块都是既有海洋，又有陆地。还有人把地球划分成20多个板块。
这些板块漂浮在地幔的软流层上，由于地幔的热对流运动，它们处在不断的运动之中。一般以洋中脊为分界线的板块，彼此相背而行，地壳下呈熔融状态的物质不断从开裂处涌出，冷却凝固成新的地壳，推动老地壳不断向海岭两侧作水平运动，使海底不断扩张更新；还有的板块，彼此间作相对运动，当两个板块相撞挤压时，如果两个板块都是大陆板块，双方前缘被提起，形成崇山峻岭；如果一个是海洋板块，一个是大陆板块，海洋板块将俯冲到相邻板块之下，于是形成了海沟；而当两个板块发生错位时，便形成了水平大断裂，地震和火山的爆发正是板块和板块之间相对运动的结果。
在历史的长河中，随着地球的演化，有的板块会合并，有的会分裂，联合古陆的分裂和迄今所发生的大陆漂移，全都是板块的运动引起的。在地球过去的生命史上，很可能已经发生过几次这样的分合了。
由于板块学说把大陆和大洋放在了同一系统下去考察，发展到全球规模，因此，这一学说又被称为新的全球构造说。
板块学说一问世，就得到了全世界地学界的重视，因为这一学说得到了大量事实的支持。
人们通过测量，直接观测到了板块的运动。一般大洋中脊都深藏在洋底，可是在冰岛，有段大西洋中脊延伸部分露出水面，为人们提供了观测的好场所。1967年，以梅森为首的一批英国科学家在中脊裂谷两边的山缘上分别设置了标杆，用精确的激光测距法测量标杆之间距离的变化，结果发现，几年之中，两缘之间的距离加大了5～8厘米。
美国西部的圣安得烈大断层，是一条从陆地上通过的转换断层，大地测量测出了圣安得烈断层错动的方向，正好符合板块运动的方向。久居这一带的老人，晚年时会发现，断裂带两侧的房子、小丘与他童年时看到的相比，已错移了三四米。
按照板块学说的理论，地震、火山、造山运动多发生在板块的交接处，事实也正是如此。
如历史上有名的1755年里斯本大地震、1908年西西里大地震，都发生在欧亚板块与非洲板块的汇聚处。全球的地震带的分布与板块边界非常一致，据统计，全球地震能量的95%都是在板块边界释放出来的。
火山也是如此。冰岛位于大西洋中脊口，它有一百多座火山，其中27座是活火山。1815年有名的坦博腊火山爆发，就发生在印度板块与白爪畦海沟向北俯冲地带。
造山运动也发生在板块的汇聚处。青藏高原就是印度板块向北漂移，与欧亚板块碰撞的结果。时至今日，印度板块仍以每年4.5厘米的速度向北移动，喜玛拉雅山每年以0.33～1.27厘米的速度上升。
为了证实海底扩张与板块学说，1972年到1974年间，法国和美国科学家分别乘坐“阿基米德号”、“塞纳号”和“阿尔文号”三只深潜器，潜入了3000米深的大西洋底，对大西洋中脊裂谷及转换断层进行考察，这就是有名的法美中部水下研究计划。1978、1979年，他们又深入到东太平洋加拉帕戈斯群岛的海底裂谷考察。他们亲眼看到裂谷底有许多很深的张性裂隙，从裂隙中喷溢出来含有金属矿物质的热泉水，在裂谷底布满喷出不久的新鲜岩浆，它们凝结成各种形状熔岩，有的似林立的烟囱，有的似打破的鸡蛋，有的似人体……他们形容谷底的景象就好像“一个正忙于制造火山和地震的可怕地方”。他们不仅取得了有关海底扩张和板块学说的第一手资料，而且发现，在灼热的喷泉附近，竟然活跃着许多海底生物，为研究生命活动和开发海洋提出了许多新的课题。
板块学说已为人们普遍接受，它不仅指导人们研究地震、火山、造山运动等地质现象，以便控制、减轻地震、火山等灾害；同时，为人们探索矿产资源的形成和蕴藏规律、开发矿产资源提供了帮助。因为无论是在大陆还是洋底，热液矿床主要分布在不同板块的接界处。
板块学说虽然取得了巨大的成功，但还有许多问题没有搞清。如有关板块运动的驱动力，直到今天仍没有得到满意的解决，人们还没有拿到地幔物质对流的直接证据。又如在板块内部是不是还存在着构造运动，为什么在有的板块内部地震活动也十分强烈……这些问题，是当今全世界的地学家们团结起来、正在致力解决的问题。