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山体构造
埃德瓦德·休斯（1831～1914年）
维也纳地质学家埃德瓦德·休斯的论文《地球的面貌》的发表，标志着人们开始用一种全新的观点进行山体构造研究。休斯研究过欧洲雄伟的阿尔卑斯山脉的共同特征，他首次把它们绘制成图，并且指出从地质学的角度看，这些山是一个有机的整体。他又从全球化的角度研究阿尔卑斯山与喜马拉雅山之间的相似之处，提出南半球曾经存在过一个超级大陆，后来分裂成为今天的大陆格局。
这些观点只是他针对大山的研究成果中的一小部分。根据阿诺德·艾合尔记载，在瑞士一侧的阿尔卑斯山有大范围的岩石层合拢和断层。在北美洲，罗格斯兄弟描述阿巴拉契亚山脉也有许多合拢和断层的岩石。在苏格兰高地，详细的地质图同样表明那里的岩石普遍有合拢和断层现象。有记载称，1896年斯堪的纳维亚山的一次断层使得130千米范围内的岩石移动了位置。
这一切事实都在暗示地球水平运动使得高山突出。这种创新性思维却因缺少理论依据而被打入冷宫。一个世纪之后，随着大陆板块构造说的兴起，人们认为大陆板块相互碰撞形成了山脉。休斯的成功之处在于他按照山脉形成的年代研究世界范围内的山脉。例如他把阿巴拉契亚山脉、苏格兰高地、斯堪得那维亚山脉看作是加里东山脉链，仿佛大西洋并不存在似的。
地球内部
里查德·迪克森·奥尔德姆（1858～1936年），安德加·莫霍洛维奇（1857～1936年）
灾难性的地震常常提醒人们不要忘记地球内部被抑制的力量。地震本身不会杀死人，而是它产生的冲击波来到地球表面，使得建筑物倒塌并且引发致命的山体滑坡。中国频繁的地震和高死亡率使得那里的人们早在公元132年就开始探查地震活动规律。1755年，里斯本遭地震破坏之后，欧洲科学家也开始认识和预测地震，但大多不成功。通过研究地震，科学家无意中发现地球内部由多层结构构成。
1897年阿塞穆地震过后，英国地质学家里查德·迪克森·奥尔德姆发现，他可以根据约翰·米尔恩1880年发明的地震仪的记录，区分出地球内部两种不同的冲击波。1829年，法国数学家西门·丹尼斯·泊松预测出地震发生时会产生第一波（压缩波或纵波）和第二波（切断波或横波）。1906年，奥尔德姆证明如果地球内部深层结构是同质的，压缩波到达震中地面的速度比预计的要慢一些。他认为地球内部密集的构造使得压缩波的速度降下来。
克罗地亚地质物理学家安德加·莫霍洛维奇用了3年的时间研究压缩波和切断波二者之间微妙的速度变化，结果发现地球表面也呈层状分布。一层薄薄的外层地壳（厚度约为30千米）位于较炎热密集的地层（厚2 900千米）之上，中间被地震不连续带（墨哈罗维希克不连续带）隔开。中间层的厚度在大陆架下面20千米至30千米或者海底7千米下面。20世纪60年代，曾经有人打算在地上钻一个孔，直接通到坚硬的地壳层内部的不连续面开展地层研究，最终这一计划被放弃了。
地球的年龄
贝塔姆·博尔特伍（1870～1927年）
1907年，美国化学家贝塔姆·博尔特伍德通过测量康涅狄格州格拉斯顿伯里矿开采出的铀和铅的放射性同位素，计算出这些矿物大约形成于41 000万年前（后来重新测算为26 500万年前）。他在卢瑟福研究的基础上证明该矿富含铀的岩石里面有大量的铅和氦。博尔特伍德推断其中的铅是铀分解衰退过程中形成的，从此出现了测定地球火成岩年代的准确方法。
19世纪末，许多科学家尝试测定地球的年龄。根据物质冷却的速度测算，乔治·布丰认为地球应该是75 000岁，詹姆斯·赫顿认为地质演化过程非常缓慢，6 000年是远远不够的。100年后，查尔斯·赖尔和查尔斯·达尔文认为地球至少几亿岁了。物理学家威廉·汤姆森瞧不起上述预测结果。根据已知的岩石熔点，他推测地球热扩散至少需要2 000万年的时间才能从最初的熔岩状态冷却下来。由于当时人们还不了解放射现象是热的内部源泉，他的预测价值被低估了。
现在大家都知道地球形成于45.7亿年前，现在的大陆直到45.1亿年至44.5亿年前才形成，2001年1月，科学家运用铀－铅测算法算出在澳大利亚发现的地球上最古老的锆英石已有44亿年。
大陆漂移说
阿尔弗雷德·劳萨·魏格纳（1880～1930年）
自从大西洋的边界在地图上标明之后，美洲、欧洲及非洲的海岸线清晰可见：18世纪20年代，弗朗西斯·培根注意到大西洋两岸呈犬牙交错的吻合形状。20世纪人们有更多的证据证明这不仅仅是一种偶然的巧合。1911年，德国气象学家、极地探险家阿尔弗雷德·劳萨·魏格纳第一次依据来自不同渠道的大量证据提出大陆位移说。
1908年，从格陵兰岛探险返回祖国之后。魏格纳成为玛尔伯格大学的航行天文学和气象学教授。对古代气候怀有浓厚兴趣的他感到迷惑不解的是，同一物种的植物化石分散在南部大陆上的印度、南美洲、非洲和澳大利亚。艾德瓦德·休斯等地质学家将南部大陆的这些联系称作“冈瓦纳大陆（假设的史前时期的大陆板块名称，包括现今印度、澳大利亚、非洲、南美洲和南极洲，约在新生代时分离开来）”，并运用大陆桥、地球膨胀与收缩等学说解释植物分布情况。然而，斯皮伯格的热带植物化石、北极圈的煤层、赤道附近南部非洲的冰河期沉积矿又怎么解释呢?
1911年，魏格纳就有了初步设想，直到1912年才提出自己的理论。他认为所有的大陆曾经是一个海洋环绕的超级大陆。超级大陆在从南向北移动的过程中分裂成现在的样子。至于其成因，他解释得有点模糊：可能是由于海底像一块伸展的橡皮，加上离心力或月亮引力的影响造成的。这一观点解决了许多难题。更有说服力的板块构造说在20世纪60年代才被提出，那已经是魏格纳去世多年以后的事了。
埃德瓦德·休斯（1831～1914年）
维也纳地质学家埃德瓦德·休斯的论文《地球的面貌》的发表，标志着人们开始用一种全新的观点进行山体构造研究。休斯研究过欧洲雄伟的阿尔卑斯山脉的共同特征，他首次把它们绘制成图，并且指出从地质学的角度看，这些山是一个有机的整体。他又从全球化的角度研究阿尔卑斯山与喜马拉雅山之间的相似之处，提出南半球曾经存在过一个超级大陆，后来分裂成为今天的大陆格局。
这些观点只是他针对大山的研究成果中的一小部分。根据阿诺德·艾合尔记载，在瑞士一侧的阿尔卑斯山有大范围的岩石层合拢和断层。在北美洲，罗格斯兄弟描述阿巴拉契亚山脉也有许多合拢和断层的岩石。在苏格兰高地，详细的地质图同样表明那里的岩石普遍有合拢和断层现象。有记载称，1896年斯堪的纳维亚山的一次断层使得130千米范围内的岩石移动了位置。
这一切事实都在暗示地球水平运动使得高山突出。这种创新性思维却因缺少理论依据而被打入冷宫。一个世纪之后，随着大陆板块构造说的兴起，人们认为大陆板块相互碰撞形成了山脉。休斯的成功之处在于他按照山脉形成的年代研究世界范围内的山脉。例如他把阿巴拉契亚山脉、苏格兰高地、斯堪得那维亚山脉看作是加里东山脉链，仿佛大西洋并不存在似的。
地球内部
里查德·迪克森·奥尔德姆（1858～1936年），安德加·莫霍洛维奇（1857～1936年）
灾难性的地震常常提醒人们不要忘记地球内部被抑制的力量。地震本身不会杀死人，而是它产生的冲击波来到地球表面，使得建筑物倒塌并且引发致命的山体滑坡。中国频繁的地震和高死亡率使得那里的人们早在公元132年就开始探查地震活动规律。1755年，里斯本遭地震破坏之后，欧洲科学家也开始认识和预测地震，但大多不成功。通过研究地震，科学家无意中发现地球内部由多层结构构成。
1897年阿塞穆地震过后，英国地质学家里查德·迪克森·奥尔德姆发现，他可以根据约翰·米尔恩1880年发明的地震仪的记录，区分出地球内部两种不同的冲击波。1829年，法国数学家西门·丹尼斯·泊松预测出地震发生时会产生第一波（压缩波或纵波）和第二波（切断波或横波）。1906年，奥尔德姆证明如果地球内部深层结构是同质的，压缩波到达震中地面的速度比预计的要慢一些。他认为地球内部密集的构造使得压缩波的速度降下来。
克罗地亚地质物理学家安德加·莫霍洛维奇用了3年的时间研究压缩波和切断波二者之间微妙的速度变化，结果发现地球表面也呈层状分布。一层薄薄的外层地壳（厚度约为30千米）位于较炎热密集的地层（厚2 900千米）之上，中间被地震不连续带（墨哈罗维希克不连续带）隔开。中间层的厚度在大陆架下面20千米至30千米或者海底7千米下面。20世纪60年代，曾经有人打算在地上钻一个孔，直接通到坚硬的地壳层内部的不连续面开展地层研究，最终这一计划被放弃了。
地球的年龄
贝塔姆·博尔特伍（1870～1927年）
1907年，美国化学家贝塔姆·博尔特伍德通过测量康涅狄格州格拉斯顿伯里矿开采出的铀和铅的放射性同位素，计算出这些矿物大约形成于41 000万年前（后来重新测算为26 500万年前）。他在卢瑟福研究的基础上证明该矿富含铀的岩石里面有大量的铅和氦。博尔特伍德推断其中的铅是铀分解衰退过程中形成的，从此出现了测定地球火成岩年代的准确方法。
19世纪末，许多科学家尝试测定地球的年龄。根据物质冷却的速度测算，乔治·布丰认为地球应该是75 000岁，詹姆斯·赫顿认为地质演化过程非常缓慢，6 000年是远远不够的。100年后，查尔斯·赖尔和查尔斯·达尔文认为地球至少几亿岁了。物理学家威廉·汤姆森瞧不起上述预测结果。根据已知的岩石熔点，他推测地球热扩散至少需要2 000万年的时间才能从最初的熔岩状态冷却下来。由于当时人们还不了解放射现象是热的内部源泉，他的预测价值被低估了。
现在大家都知道地球形成于45.7亿年前，现在的大陆直到45.1亿年至44.5亿年前才形成，2001年1月，科学家运用铀－铅测算法算出在澳大利亚发现的地球上最古老的锆英石已有44亿年。
大陆漂移说
阿尔弗雷德·劳萨·魏格纳（1880～1930年）
自从大西洋的边界在地图上标明之后，美洲、欧洲及非洲的海岸线清晰可见：18世纪20年代，弗朗西斯·培根注意到大西洋两岸呈犬牙交错的吻合形状。20世纪人们有更多的证据证明这不仅仅是一种偶然的巧合。1911年，德国气象学家、极地探险家阿尔弗雷德·劳萨·魏格纳第一次依据来自不同渠道的大量证据提出大陆位移说。
1908年，从格陵兰岛探险返回祖国之后。魏格纳成为玛尔伯格大学的航行天文学和气象学教授。对古代气候怀有浓厚兴趣的他感到迷惑不解的是，同一物种的植物化石分散在南部大陆上的印度、南美洲、非洲和澳大利亚。艾德瓦德·休斯等地质学家将南部大陆的这些联系称作“冈瓦纳大陆（假设的史前时期的大陆板块名称，包括现今印度、澳大利亚、非洲、南美洲和南极洲，约在新生代时分离开来）”，并运用大陆桥、地球膨胀与收缩等学说解释植物分布情况。然而，斯皮伯格的热带植物化石、北极圈的煤层、赤道附近南部非洲的冰河期沉积矿又怎么解释呢?
1911年，魏格纳就有了初步设想，直到1912年才提出自己的理论。他认为所有的大陆曾经是一个海洋环绕的超级大陆。超级大陆在从南向北移动的过程中分裂成现在的样子。至于其成因，他解释得有点模糊：可能是由于海底像一块伸展的橡皮，加上离心力或月亮引力的影响造成的。这一观点解决了许多难题。更有说服力的板块构造说在20世纪60年代才被提出，那已经是魏格纳去世多年以后的事了。