近年來“格羅麥挑戰”號船在公海上遊弋，記錄在航海日誌上的勘測航程非常重要，絕不遜於一四九二年哥倫布發現新大陸後的任何航海成就。船上的科學工作者鑽探海床，研究有億萬年曆史的沉積泥和沉積岩。每次把三英裏半長的鑽杆提上來，都證實了一項當代最驚人的科學發現：世界各大陸都在地球內部的上地幔漂移。
這項發現產生一種稱為“全球板塊構造”的概念，推翻了一切以地球是一個穩定行星為依據的傳統觀點。新概念認為，地球是個活動不息的星球。在過去的四十六億年曆史中，地球上的海洋開開閉閉好像手風琴一樣，各大陸互相衝擊宛似笨重的大船在怒海中相撞。這項嶄新的認識，也解開了很多從自然科學萌發以來就令人困惑的謎團。例如各大陸、海洋、山脈、島嶼等是怎樣形成的；火山和地震的成因；海洋生物的化石為什麽竟會嵌在喜馬拉雅山脈的高峰上等等。以上所舉隻不過其中一部分。
地質學上的疑問，有些仍未找到答案，所以科學家在細節上的意見並不盡同。但是板塊構造的概說已經證實，科學家多半也承認。美國海洋學老前輩尤英博士說：“全球板塊構造的學說不應再視為僅是一種理論。就科學上的意義來說，這個學說的重要性，與達爾文的進化論、愛因斯坦的能量與運動定律並駕齊驅，而且對人類也同樣重要。”
上述學說為地質的現象提出了下列幾個論點：
①地殼並不如地質學家從前所想像那樣是一整塊硬殼，而是由若幹單獨的板塊(十大板塊，每塊再分為若幹小塊)構成。板塊由厚四十至六十英裏的岩石構成，都在極熱的黏質地幔上漂浮。
②地球表麵的陸地就擱置在這些板塊上(洋底也是如此)，從前一度連接一起，形成單獨一整塊的超級大陸，約兩億年前才開始分裂。裂開的碎塊終於形成現今的七大洲和各大島嶼。這些大塊的陸地緩緩漂移分離，像流動輸送帶上的包裹一樣。
③從洋中海淵裂縫湧出來的熔岩，凝聚在這些地殼板塊的邊緣，使板塊逐步增大；同時這些板塊又受到來自地球深層的力量所推動，以每處一英寸半至六英寸的速度在地球表麵朝不同方向漂移。從地質學的觀點來看，這種速度可以說是猛烈的。
④板塊互相推擠爭取空間，產生種種蔚為奇觀的現象：移動中的大陸板塊(大體都是花崗岩)碰及洋底板塊(由質地致密、浮力較小的玄武岩構成)時，就像巨大的推土機鏟到洋底板塊上麵，把海**億萬年來層疊的沉積物刮掉，也把地殼岩石成片地刮走。這類岩屑堆積在大陸板塊的邊緣，像弄皺的毛毯似的，形成一係列的山脈。洋底板塊被壓了下去，以陡斜角度逼進大陸板塊邊緣的地溝中。
沒人的洋底板塊受到摩擦所產生的熱力而熔化，在地麵下聚成白熱的熔岩囊。這些困在地麵下的熔岩被逼由地殼裂隙溢出，噴發出地麵形成火山。地殼板塊的撞碰、分離以及切截也會造成地震。
地質學家怎會作出這個看來希奇古怪的推論?細看地圖時可見，假如把南美洲和非洲放在一起，稍微挪動，這兩大洲就像拚圖遊戲中兩小塊合攏起來一樣吻合。一九一二年，德國地質學家韋格納創立學說，認為各大陸從前一度實際連接在一起。他指出巴西凸出地帶的岩係與非洲幾內亞灣的，在年代和結構兩方麵都相似，足以證明是由同一個地質結構分裂出來的。他還注意到，在南美洲、非洲、澳洲，甚至遠在印度，都發現過完全相同的植物和淡水動物化石，若說這些動物經曆幾千英裏的鹹水旅程還能生存，實在毫無可能。但許多人對這個說法表示懷疑，因為誰也想不出有什麽力量能推動龐大的陸塊，使陸塊在地球的堅硬地殼中移動。況且，照理這些移動中的陸塊會在洋底上留下岩石移了位的痕跡。可是一直找不到有過這種變動的痕跡。
還有難以理解的是：洋底上的沉積物稀薄得出奇。地質學家推算，由海洋微生物形成了沉積物，加上衝入海中的塵埃，經過億萬年時間，各洋床一律至少應積有十二英裏厚。可是在各海洋的中央幾乎沒有沉積物。在鄰接各大陸的海洋邊緣有薄薄的一層，僅厚半英裏。一八五○年以後，工程師在鋪設橫越大西洋海底電纜時，發現海洋中有淹沒了的山脈。此後在太平洋和其他海域也發現類似的山脊。
到一九五○年，海洋學家才發現洋脊自成一係，連綿四萬英裏，環繞著地球。大洋脊的中心深處有很多裂縫，滲出熔岩。在洋底逐漸裂開的地方，熔岩不斷湧出，變硬後形成新的洋底物質。科學家臆測，洋底可能逐漸向外移動，離開洋脊，終於急遽下陷沒人鄰接地的深海槽中。
一九六三年，這個新概念得到明顯的支持。那年英國劍橋大學兩位科學家維恩和馬西慈發表了一篇演繹推論。地質學家早已發現在地球曆史上，磁極曾經多次倒反極性。這種現象的成因至今不明；但地質學家憑借測量岩石中放測性元素的衰變和確定嵌入岩石中的化石的年代，能確定磁極倒反發生的時期和辨認倒反痕跡，如辨認樹木的年輪一樣。
劍橋大學兩位科學家推論說：洋底真是由洋脊的熔岩產生出來，然後漸漸伸展離開洋脊的話。那麽，洋脊下背兩麵就應當有一段完全相同的磁極倒反地帶。
海洋學家乘坐拖著地磁儀的船隻出海時，發現磁極倒反地帶恰如推論一樣。科學家既能斷定各次磁倒反發生的時期，也就不但能確定洋底任何特定部分的年代，而且能確定該部分的在地殼內移動的方向和速度。例如，他們知道大西洋的洋底正在逐漸擴大，每年把歐洲和北美洲兩地推遠一英寸。
這些研究的結果發表以後，很多難題都有了解答。科學家現在知道海底為什麽有山脈，海底電纜為什麽突然折斷，海底的沉積物為什麽這樣稀少。沉積物稀少的原因是洋底移動太快，以致沉積物蓄積不到很深的厚度；沉積物不是黏貼的各大陸上就是泄人海溝中。海洋學家追溯過去洋底移動的情況，就能測出現今各大陸原來的位置。
要從目前的資料推想出地球曆史，需要知道這些重大變遷相繼發生的精確次序。惟一的方法，是鑽人洋底挖取沉積物和地殼岩石，把成分和年代確定下來。加利福尼亞州的斯克利普斯海洋學院領導美國四個學術機構，在格羅麥挑戰號船上共同從事這項卓越的工作。這是海上從未見過的怪船。船身中部設有一部一百四十二英尺高的油井鑽架，船上有一個二十英尺寬的洞貫通船底，一條幾英裏長的鋼鑽杆柱就是經此大洞沉放海底。格羅麥挑戰號鑽探的海域，海水極深，船錨全無效用，因此在選定鑽探地點後，要靠裝在船尾的一對螺旋槳，以及裝在船殼的四具側麵推衝器，使船身位置保持穩定。推衝器在必要時能把船推向橫行，並由電腦操縱，利用沉在洋底上的聲納信標，即使在最洶湧的海麵，也能把船保持在鑽探地點四十英尺內。
一九六八年八月以來，格羅麥挑戰號已航遍各大海洋，鑽過數百個洞孔。最深的鑽人海床五千七百零九英尺。從洞孔中取出一條條很長的岩芯，內有淤泥和基岩。有些岩芯年代極古老，達一億六千萬年。長條岩芯提到甲板後，每五英尺長截為一段，急忙送到船上設備完善的研究室，分別經拍照、X光檢驗、性質檢定、年代分析等處理。然後把岩芯裝在塑膠筒裏，送進冷藏庫留作進一步研究。鑽探計劃的科學主任彼得遜說：“你會覺得自己像考古探險家細心探察淹沒已久的文明遺跡一樣。”
當時，策劃和資助格羅麥挑戰號船上研究工作的，不僅是美國，還有九個國家，包括前蘇聯在內。遍及全球的地球動力學計劃，也有載人的潛水器參加，例如“阿爾文”號潛水艇，負責繪製海床圖、拍攝照片和抽取樣本，補助格羅麥挑戰號的工作。我們對地殼移動和演化的知識因此不斷增加。
這些探測船每次返回港口時，地球曆史總有些枝節要修改一下。不過地質學家現在多半同意，地球的地麵在兩億年前確曾連接在一起，構成單兒一個超級大陸，稱為“聯合古陸”(希臘文的意思“所有的陸地”)。這塊原始大陸的中心，似乎位於赤道一帶。日本在北極附近，印度靠近南極洲。按照美國兩位地質學家狄愛慈和霍爾登從現有資料所作的推想，起初分裂時，在地殼上自東至西出現一條龐大的裂縫，並且在南美洲至非洲陸塊與南極洲至澳洲陸塊之間也出現一條裂縫。印度脫離出來向北移去。各大板塊從分裂開來直至移到現在的位置，曆時兩億年。從地質學的觀點來說，兩億年隻是一段非常短促的時間。假使把地球曆史簡縮為時鍾上的十二個小時，這段時間隻相當於三十分鍾而已。
北美洲向西北移動，按順時針方向移轉了二十度。非洲大陸緊隨著歐亞大陸，曾作逆時針方向旋轉。其最壯觀的是，印度次大陸一脫離非洲和南極洲就向北漂移，經過一億八千萬年，移了五千五百英裏，最後猛撞入亞洲大陸腹部。這兩個大陸之間的海洋沉積物，被擠得變了形，好像虎頭鉗夾住的塑造泥，結果產生世界最高的喜馬拉雅山脈。這樣說來，登上聖母峰頂的爬山家就是站在從前的洋底上了!
在地中海發生的變動，其猛烈程度也相近，在這個地區，非洲板塊轟然撞及歐洲大陸。這一碰撞在歐洲造成了庇裏牛斯、亞平寧、阿爾卑斯等大山脈。在地球的另一麵，南北美洲、亞洲以及澳洲隔著遼闊了太平洋，開始迎麵聚攏。這幾個板塊前緣下麵那些地溝中發生了變動，結果產生了南美洲的安第斯山脈、沿北美洲西海岸的內華和西馬德雷等山脈，以及阿留申和日本兩地的弧形列島。
過去海洋開閉過多少次，各大陸互相碰撞，裂開後再接合起來又發生過多少次，地質學家正設法測定出來。至於未來情況，他們已能頗有信心地作出預測。科學家假定各大板塊保持現行方向漂移，預言大西洋會繼續擴寬，太平洋則會縮小。由於非洲大陸再向歐洲徐徐前移，看來地中海已注定終會變成淺水池塘，而紅海則會擴寬成為海洋。喜馬拉雅山脈會增高，印度次大陸不會再鑽進亞洲板塊下麵去，卻會向東滑移。澳洲每年會向北前移兩英寸。
南美洲和北美洲會繼續向西前移。聖安底斯斷層以西加利福尼亞洲海岸的一小塊地帶，是處於與北美洲分開的一個板塊上的。這小塊地帶和加利福尼亞半島會脫離美洲大陸向西北移動。不過洛杉磯要再過一千萬年才會漂移越過舊金山，還要再過五千萬年才會溜進阿留申海溝去。