地球板块是如何移动的？什么力量使它运动？
1906年4月3日星期三凌晨，美国西海岸700英里范围内(即俄勒冈州和加利福尼亚州从库斯湾到洛杉矶)的居民在睡梦中被地球振动惊醒。旧金山的地震特别强烈。据地震发生时正在三番市街头的警察回忆，“当时突然听到大地的轰鸣声，眼前的大街小巷都在上下震动，好像海浪向我涌来。”当时没有系统的测量地震烈度的标准，所以无法估算其烈度。直到里氏1935级的出现，才解决了这个问题。根据科学家后来的估计，1906年发生在洛杉矶的地震约为里氏7.8级。那天地震后，地震引发的大火无情地吞噬了这座城市。估计有700多人死亡；25万人无家可归；28000栋建筑被毁。地震造成的经济损失约为50亿美元。
历史照片1906地震后的照片。
旧金山地震将被永远铭记，不仅因为它惊人的破坏性，还因为它的发生时间无法被科学家准确预测。当时，科学家们已经了解了圣安德烈亚斯山脉附近的断层结构，并熟悉该理论:“当地壳断裂时，地壳的一侧向上或向下移动，这将促使另一侧向相反方向移动，从而引发地震。”当时地理学家第一次解释地震时，并不能明确解释地震的能量水平。造成三番市地震的区间规模和范围前所未闻。它横跨约300英里，从圣贝尼托县的圣胡安包蒂斯塔(San Juan Bautista)到三番市以南和哈伯特县马特勒河上游以北，然后向西延伸至大海。地震成因的解释研究了60年，是随着板块理论的发展而推导出来的。
板块理论是现代科学的伟大发现之一，它描述了地球表面是由几个巨大的板块组成的，这些板块支撑着各大洲围绕地球相当缓慢地漂移。当两大板块作用时，将给人类带来巨大的自然灾害。比如:火山爆发、地震等。火山爆发和地震会引发海啸。自20世纪60年代以来，地球板块理论得到了科学家们的认可。下面这篇文章向我们介绍海底结构和地球结构的基本知识。由此，我们可以了解地壳运动的原因和原理；知道地震发生时应该采取什么紧急措施。
从地震研究到大陆漂移理论
早在19世纪90年代，有一位名叫约翰·米尔恩的地理学家在东京帝国理工学院任教。他和他的同事一起发明了第一个可以精确测量地震强度的地震仪，它可以记录关于地震的数据。但仅仅几年后，一场意想不到的大火不仅摧毁了米妮的家和实验室。并且烧掉了米妮收集了十几年的地震资料，但他并没有因此而气馁。在他回到家乡英国后，米妮继续研究地震。到19世纪初，米妮已经有了一整套研究地震的方法。米妮建立了27个测量仪器网络，在当时的大不列颠王国的许多地方测量地震。直到1913年米妮去世之前，全世界已经建立了40个观测站来监测地震的发生。
地震仪用于测量地球断层突然运动引起的地震及其振动强度。振动有很多种形式:上下地震，左右地震，前后地震。首先，地震学家应该能够区分以不同速度运动的两种地震波。p波(主波):最快，最先到达地震仪。它是以来回振动的形式传导的波，在图表中可以画出它的线性传导状态。s波(二次波)，较慢，振动波呈蛇形，以特定相位角运动。监测站到地震震中的距离和地下震源到地表的距离可以通过P波和S波到达的时间间隔来计算。通过测量三个监测站之间的距离，可以用三角测量法在地图上标出地震的准确位置。
18世纪90年代，英国地质学家约翰·米尼致力于地震仪的发明。
(此图由科学与社会图片档案馆提供)
米尼建立的地震台网开创了远程地震测量的先河，为科学和人类社会做出了巨大贡献。很快地震学家惊讶地发现，地震仪不仅可以测量地震的强度，还可以让我们了解地球的内部结构。到第一次世界大战结束时，科学家们已经通过研究地震波形了解了我们星球中心的结构。关于地核是液态还是固态还没有统一的结论，但是地核被高密度的岩石层和地幔所包围。地幔离地壳表面30英里。
抛开以上背景知识，我们来认识一位德国气象学家，他提出了一个关于地球表面性质的大胆想法。1915年，阿尔弗雷德·魏格纳出版了一本名为《大陆和海洋的起源》的书。他在书中指出:“巴西领土的突出部分与西南非洲领土的凹陷部分重合，所以巴西和西南非洲一开始是一体的，后来逐渐分离。大陆漂移理论的另一个证据是发现了27亿年前生活在美洲东部和西部以及非洲西部的中翼龙化石(蜥蜴的一种)。当时大多数科学家解释说:“有可能大陆之间有陆桥，这些陆桥被海水慢慢淹没。然而，魏格纳持有不同的观点。他认为在非洲和美洲同时发现中翼龙化石是因为这两个大陆在1.2亿500年前是连在一起的，板块漂移开了，分别带走了它们的化石。魏格纳把大陆漂移之前形成的大陆称为泛古陆或联合古陆。
当时气象学家并不确定是什么驱使这些巨大的板块移动，魏格纳解释说大陆漂移是地球自转的离心力和太阳、月亮对地球的吸引力共同作用的结果。然而，经过许多有影响的地球物理学家的研究和辩论，发现这一假设不成立，三种力的相互作用太小，不足以使大陆漂移。随后，大陆漂移学说的解释在1929年出现转机。该理论的支持者英国的霍姆斯发现，在地壳和下地幔中，热岩石之间对流产生的力足以使大陆漂移；也就是地幔中的坚硬岩石物质被加热，使得密度变小并移动到地表，在那里冷却下来，然后这个循环再次重复。由于缺乏机制证据，大陆漂移学说在当时很少被接受。