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  上传时间:2006-11-27 16:11:59
 
 
“地壳弦动”才是大陆漂移的真正动力
 
 
作者:王金甲 等
文章来源:作者惠寄
浏览:664 次
 
 
 


摘要:本文根据万有引力的普遍存在及日、地、月系统的引力关系,结合天文学、地球物理学、地质学、考古学、生物学、力学、哲学等多学科的综合研究。对大陆板块漂移、地壳磁场逆转、地震频繁发生及许多自然之谜研究分析之后,大胆突破传统观念,提出了独特创新的“地壳弦动说”。“地壳弦动”说的主要观点是:地球是层圈结构,小质量的地壳与大质量并有磁场的地核不是凝固体,它们之间有液体岩浆相隔,液体岩浆也有潮汐现象。日、月的引潮力加之地球的倾斜自转,值得注意的是:地轴是因地球自转人们的假想轴。地球的圈层结构并没有轴固定,地轴的倾斜也可以等效是日月引潮力的倾斜。地球自转渐慢天文学家说是月亮引潮力的拖拽作用。这样看来地球渐慢是由表及里来实现的。地球圈层没有轴固定加之地轴倾斜使圈层差速是一个三维运动。这样一来必然导致壳、核有角度的差速存在。


中国地质调查局天津地矿研究所研究员朱士兴等进行的一项地学科研最近获重大发现:13亿年前地球每年有500多天,而现在每年有365天,证明地球自转在渐慢。若大质量地球自转在渐慢,从而说明日月潮汐力对地壳强大的拖拽作用。今年科学时报北京8月29日讯:科学家们发现,地球内核的旋转速度每年要比地幔和地壳快0.3到 0.5度。美国伊利诺伊大学地球物理学家宋晓东教授是这项研究工作的负责人,他们的成果发表在8 月26日出版的美国《科学》杂志上。宋晓东教授等科学家的发现,说明地壳与地核的相对位置不是永恒不变的。


我们分析认为,因地球自转轴有23.5度的倾角,地心与地壳不仅存在自转方向(经度)上的差速,地壳的纬度也存在有规律的运动,虽然纬度方向上的差动比起经度方向的差动要慢的许多,是“磁场逆转”年代记录和极移曲线证明了这一过程。本地壳弦动说的建立对“磁场逆转”、“非洲大陆冰川期”、“南极有煤”、我国“南方有冰臼”等都能做出圆满的解释。


我们把这种地核与地壳既有纬度差动又有经度运动的地壳运动取名为----“地壳弦动”。“地壳弦动”是一个极其复杂的运动,有板块的水平运动,又有板块的垂直升降运动。这种复杂运动使板块产生应力,应力如得不到及时释放,积蓄起来释放就是大地震。


关键词:大陆漂移 板块构造 地壳弦动 地球层圈构造 倾斜自转 地心熔融 内外因结合

岩浆潮汐 壳核差速 万有引力 两极线速度 赤道线速度 磁场逆转


万有引力的存在不但使地球围绕太阳公转。而且强大的日月引力对地壳下的岩浆同样有潮汐作用,加之地球的倾斜自转,地壳与地核之间不但存在有经度方向的差速运动,而且在纬度方向也存在着运动。这种地壳在地核上有经、纬度的差速运动我们把它叫“地壳弦动”。“地壳弦动”使地壳两极以渐开线形式的轨迹在地核上向对方运动,时时刻刻地改变着表面的曲率与线速度 ,使无感地震频繁发生。所以“地壳弦动”是日、月引潮力的外因因素与地球内部高温及层圈结构的内因因素同时作用的结果。正是“地壳弦动”的存在,使两极点能弦动到赤道,而赤道的某两点也可以弦动到两极。地壳高低纬度不同曲率不同,线速度也不同。地球的线速度由表向里也越来越小。赤道的某两点弦动到两极,曲率改变,线速度也降低,形成塌陷、褶皱、折叠、熔融。两极弦动到赤道的地壳,也是因曲率改变,线速度加大而开裂、扩张如:东非大裂谷、玛丽亚纳海沟、大西洋中脊裂谷等。“地壳弦动”使地球大陆板块漂移获得动力、地震频繁发生、海底扩张、使钻探的地壳岩芯有磁场逆转现象、南极有煤、非洲大陆有冰川期、地球气候有寒、暖期的交替、沧海桑田更迭、有超高压变质岩的折返、油层、煤层形成、生物进化与灭绝、中国南方有冰臼,并且制造了许多地球自然之谜。


如何能形象的解释“地壳弦动”的复杂过程呢?我们不妨制作一套模拟日、地、月运动的实验系统。利用透明的球形玻璃罩(比拟地核)在表面粘上中心轴,轴的两端分别涂上红、蓝色以表示N、S极。轴水平放置与地球(比拟日月引力)引力垂直。再用一个比透明的球形玻璃罩稍小的气球(比拟地壳)充上水,因重力所致气球呈现象地球一样椭球体,球体左、右面分别涂红、蓝色石蜡(比拟大陆板块)以表示N、S极,并与透明的球形玻璃罩的颜色相对应,(即红对红蓝对蓝)把其装入透明的球形玻璃罩内。旋转中心轴,内外虽然有差速现象但红蓝相对不变。这时我们把中心轴倾斜23.5度(地球的倾斜度)继续旋转若干圈后,我们发现装入透明的球形玻璃罩内代替地壳的颜色弦动了180度(相当地壳磁场逆转),两极的地壳能弦动到赤道而赤道的某两点也能弦动到两极。再看气球上代替大陆板块的石腊在两极时出现拥挤、摺皱、叠层。在赤道时出现开裂、扩张,简单的展示了“地壳弦动”运动的全过程。当然真正的日、地、月运动系统比此模拟实验复杂的多!


从上面的演示过程我们得出结论:如果地球自转轴与黄道面垂直(也就是地轴与日月引力垂直)那么壳、核只存在差速问题而不会弦动。如果地球自转轴与黄道面平行,那么壳、核差速就不存在。如果地球自转轴与黄道面有45度角,N、S极换位最快,也就是“地壳弦动”最快。


人类居住在地球上,很早以前就对地球有深刻的了解和认识。随着现代科学技术的进展。科学家们发现 ,地球本身在不断地变化,我们必须重新认识它。地球科学是一个大题目,纵横几万里,上下数亿年,几乎辐射到自然科学的其它各个领域。《地壳弦动》是当今对地球重新认识的一套崭新的新理论。《地壳弦动》将领您进入天文与地理进行统一研究地球科学的崭新领域。是欣赏研究《天文与地理》本质的崭新理论。我们知道地球随着深度的增加而温度升高,而地球物质由于温度的升高而熔化,这便是岩浆。日月的引潮力使地核与地壳不同心(注意不是同轴)。如果地球旋转垂直于日月引潮力那么就好比:地壳是一个“小直齿轮”而地核是一个比“小直齿轮”稍大的“内齿轮”。小直齿轮(地核)旋转带动稍大的“内齿轮”旋转于是内核快而外壳慢(差速)就是把一个玻璃球放在乒乓球里在地面上运动也会反映出玻璃球与乒乓球的差速运动,只是引力关系相反。可是地球是倾斜旋转,这就使差速有一角度差速。使地壳在地核上形成一个有角度的差速运动,我们把这一种运动起名叫“地壳弦动”。


过去一直认为地球是以均衡的速度自转着,而且一年四季都不变。但是,最近的测量结果告诉人们,地球的转速并不均匀,一年里面,8月和9月自转速度最快,3月和4月的自转速度最慢。科学家反复实测的结果还表明,地球不但一年之内的自转速度不均匀,而且年与年之间自转速度也有明显差异。从最近300年的纪录来看,最快的是1870年,最慢的是1903年。地球自转的速度为何会发生变化呢?较普遍的说法是由于地球上海水的涨潮和退潮的结果。也有认为是由于地球两极冰块融化造成海水水位上升,改变了地球质量的分布,引起地球转动惯量的变化,影响了地球自转速度。使它自转的速度也变慢了。学者们从珊瑚虫化石上的年轮和生长线的分析结果得知,在距今3亿6千万年前,地球上的一年为480天,而今天,一年却只有365天。地球自转的变慢,使昼夜的温差加大。同时也促使了生物进化。因壳、核存在着差速问题,而我们是站在地壳上测得的地球自转不匀速,而无法直接测得地核是否均衡匀速自转。


美国航天局的研究人员发现,地球每天的时间都比前一天延长1/700秒,即每过一年,时间就要延长半秒,每过一个世纪,大约延长一分钟。科学家们很早就推测到这一事实:一位研究人员在研究了中国古代至1876年日蚀记载之后,进行了计算,结果表明,地球自转速度越慢,转动一周所需要的时间,即一天的时间也就越长。科学家们还不知道地球出现这种变化的原因,估计可能和月球的引力有关。40亿年前,月球与地球的距离是现在的三分之一,地球自转的速度也比现在快得多,每天的时间只有8小时。科学家发现不仅地球表面的气温在升高,而且地核的温度也在上升。这就是地壳越来越厚保温效果越来越好。据美国《科学》杂志报道,美国科学家通过使用金刚石和钻枪模拟地核压力的实验,得出结论为:地核温度为6800℃,比以前人们认为的2700℃~3700℃要高几千度,比太阳表面的平均温度还要高出800多摄氏度。内核虽然温度之高,但因压力之大而没有流动性,呈现固体状态。地球自转变慢也带来昼夜温差的加大,必然淘汰一些体态庞大,不能蛰伏的变温动物如:恐龙。


长期以来,人们对地核的认识一直存在着分歧。不久前,美国加利福尼亚大学伯克利分校华人科学家曹爱民和他的两名同事,在美国《科学》杂志上发表了一份研究报告,首次提供证据证明地球的地核是固态、实心、铁质的。它有一个坚硬、固体的核心。而地核与地幔的交接处是液体岩浆。地球并不是均一的整体,通过地震波记录获得的地球物理资料显示,固体地球由不同圈层构成。自地球的中心至地表可分为:地核、地幔和地壳。目前人类对地球中心的探究,只能用自然或人造地震波实际探测确定。如果能观察到一个地震波穿过地球液体的外核进入固体的内核再传出外核,就能为地球内核是固体的推论提供直接证据。这种地震波被称为“PKJKP”。它以字母的顺序描述地震波的运动:P波从地球的外核K传到内核J,在那里它被转变成S波,当波传回外核K时,再转变为P波。曹爱民和他的同事,对德国南部艾尔朗根周围各个地震测试站的网络记录下来的地震波数据进行了系统的分析,观察到PKJKP的证据,发现地球内核是固态、铁质、没有中心空洞。


根据板块学说,大洋也有生有灭,它可以从无到有,从小到大;也可以从大到小,从小到无。大洋的发展可分为胚胎期(如东非大裂谷)、幼年期(如红海和亚丁湾)、成年期(如目前的大西洋)、衰退期(如太平洋)与终了期(如地中海)。大洋的发展与大陆的分合是相辅相成的。在前寒武纪时,地球上存在一块泛大陆。以后经过分合过程,到中生代早期,泛大陆再次分裂为南北两大古陆,北为劳亚古陆,南为冈瓦那古陆。到三迭纪末,这两个古陆进一步分离、漂移,相距越来越远,其间由最初一个狭窄的海峡,逐渐发展成现代的印度洋、大西洋等巨大的海洋。到新生代,由于印度已北漂到亚欧大陆的南缘,两者发生碰撞,青藏高原隆起,造成宏大的喜马拉雅山系,古地中海东部完全消失;非洲继续向北推进,古地中海西部逐渐缩小到现在的规模;欧洲南部被挤压成阿尔卑斯山系,南、北美洲在向西漂移过程中,它们的前缘受到太平洋地壳的挤压,隆起为科迪勒拉?安第斯山系,同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接;澳大利亚大陆脱离南极洲,向东北漂移到现在的位置。于是海陆的基本轮廓发展成现在的规模。


1910年有人第一次提出了这种疑问:位于大西洋两岸的南美大陆和非洲大陆的海岸线,为何如此相似?这个人就是德国地球物理学家、气象学家阿尔弗莱德?魏格纳,这个念头成为他提出“大陆漂移说”的契机。海洋阻隔的两岸具有相似海岸线的现象,很早以前就有人注意到了,魏格纳对这一事实从地质学、古生物学、气候学等角度进行了科学的推敲。他提出,根据造山带等的地质构造,以及不能越过大洋的羊齿类植物、蜗牛等小动物,在3亿年前的冰川时期曾广泛分布于南美大陆和非洲大陆,他得出结论:大约3亿年前,我们今天所知的南北美洲大陆、非洲大陆、欧亚大陆、南极大陆等统统属于一块“超级大陆”,后来这块“超级大陆”分裂为若干块大陆,经过漫长岁月的移动,终于形成了今天的大陆位置关系。


进入50年代,“大陆漂移说”居然在完全不相干的领域里东山再起。这个完全不相干的领域就是研究古代地球磁场的学科??古地磁学。今天,地球的两个磁极??南磁极和北磁极几乎是固定不动的,但是随着时间的推移,在漫长的地质历史上其位置是移动的并发生过逆转。根据古地磁学,科学家复原了以往各个地质时期生成的岩石当初的磁场,由此推定了南北磁极的位置。磁极随时间推移而形成的移动轨迹,被称为“极移动曲线”。1950年,英国的基斯?兰卡恩和帕特里克?布兰科特等,根据对欧洲大陆和北美洲大陆各地质时期岩石中残存磁场的精确测定,成功地得到了“极移动曲线”。地球只存在南磁极和北磁极两个磁极,从各个大陆研究得来的南磁极或北磁极的“极移动曲线”理应是一致的。然而,兰卡恩等人求得的两条“极移动曲线”形状相似却沿经线偏离。要是把大西洋两边的北美大陆和欧洲大陆合在一起,那么对应的“极移动曲线”恰好能够吻合。这个事实正好说明了大陆漂移具有可能性。由于导致大陆漂移的动力问题没能解决,所有的地球科学家对“大陆漂移说”始终不予理会,不过“大陆漂移说”却因古地磁学的发现而再现生机。


50年代伊始,在第二次世界大战中开发的新技术被广泛用于海洋观测,比如采用声纳装置观测海底地形,利用海洋磁场仪探测海底磁场异常情况等。通过这些探测,科学家终于搞清全球海底被称为“海岭”的巨大海底山脉是彼此相连的。 在海底山脉中位于大西洋中部的大西洋中央海岭,魏格纳在世时人们就不陌生。但是,类似的海岭存在于太平洋、印度洋、北冰洋等地球所有的海洋,像网络一样分布在海底。在大西洋中部南北走向绵延1万公里以上的中央海岭的中段,还存在一个“大规模的谷地”,科学家还发现,这个“中央谷地”与中央海岭并排相连。于是有科学家提出,大西洋正是地球的裂缝,海底也许就是在这里扩张的。


由于板块构造学说的进展,迄今被视为不解之谜的地球活动大多得到了解释。70年代以来,以证实板块构造学说为目的的世界规模的地球观测蓬勃开展。通过这些观测,海底的年代分布被详尽确定,弄清了以往地质时期板块运动的过程,更由于空间观测技术的发展,就连每年一厘米的板块运动,也能够连续数年进行观测。板块构造学说证实了魏格纳当年提出的“大陆漂移说”,由于“大陆漂移说”凭借板块运动,于是很长时间里被视为待揭之谜的“大陆漂移说”的原动力问题迎刃而解。然而板块构造学说并没有搞清所有的地球活动,板块构造学说证实的只是历经46亿年的地球历史中最近2亿年的事实,此前的地球活动仍然作为重要的研究课题留至今天,而且导致板块运动的地幔深处的活动,还需要进一步的观测和研究。


由于“极移动曲线”和海底扩张等提供的证据,大陆漂移的确是正在发生的事实。1965年,科学家运用计算机使地球各个大陆以现有的形状恰好拼合在一起。再者,海底地形、地震位置、火山等活跃部位都连接成为带状,于是“板块构造学说”这一革命性的见解应运而生。 1970年后,板块构造学说确立,根据这一新学说,地球表面覆盖着不变形且坚固的板块(地壳),这些板块确实在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。由于地球表面积是有限的,地球板块分类为三种状态:其一为彼此接近的汇聚型板块边界;其二为彼此远离的分离型板块边界;其三为彼此交错的转换型板块边界。板块本身是不会变形的,地球表面活动便都在这三种状态下集中发生,比如海岭就是在分离型板块边界下形成的,海沟则是在海洋板块彼此碰撞,一个板块俯冲至另一板块的下方的汇聚型板块边界下形成的。沿北美大陆西海岸分布的圣安德烈斯断层,则是在太平洋板块和北美大陆板块间形成的很具代表性的转换型板块边界下形成的。


地球表层比内核旋转的慢。一个由地球物理学家组成的研究小组报告说,通过对几年来发生的几乎同样的地震进行分析后发现,地球内部与月球大小相同的内核旋转得要比地球其他部分快。美国伊利诺斯大学的地球物理学家宋晓东和纽约帕利塞兹的拉蒙一多尔蒂地球天文台科学家保罗?理查兹的证据是以对几乎发生在同一地区和同样震级的18个地震震波一一对比后得出的结论为基础。宋晓东和他的同事通过计算发现,内核旋转的速率每年比地幔和地壳要快0.3至0.5度,这意味着地球内核比地球表面的构造板块的运动速度快50000倍!宋说:“0.3至0.5度听起来似乎不大,但在固态的地球系统里,这已经算是相当快的了” 。


牛顿发现万有引力定律,建立了经典力学,他用一个公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒子的运动统一起来。宇宙变得如此清晰:任何一个运动都不是无故发生,都是长长的一系列因果链条中的一个状态、一个环节,是可以精确描述的。人类对宇宙的认识经过了一个漫长的过程。十七世纪英国伟大物理学家伊萨克?牛顿发现了万有引力定律,解释了潮汐现象。然而,潮汐现象涵义颇广。事实上不但海洋有潮汐,地壳、岩浆与大气同样有潮汐。但是,长期以来,人们在研究地质动力学中,却忽略了一个对地质变迁,地壳演化起重要作用的熔岩潮汐现象,即地球岩浆潮汐现象。是它结合着地球的倾斜旋转及日月引潮力的相互作用和地心的熔融作用,造成火山爆发、地震频繁,地壳升降,板块运动的驱动力,地壳弦动等的主要原因。从而它将比六十年代发展起来的地幔对流学说具有更强的说服力。


根据地球物理现代观,认为地球由外到内,可分为地壳、地幔、和地核三部分,其中地幔又分为上地幔和下地幔。上地幔的上部,大约有60~400公里的岩浆物质,它托起类似鸡蛋蛋壳的地壳。由于岩浆处于熔融状态,流动性大,因而也行能象地球上的海洋有潮涨潮落的潮汐,这是人们都知道的常识。那么,作为固体地球的固体部分,在其它天体的引力作用下,是不是也会产生潮汐呢? 潮汐是在月球和太阳的引潮力作用下产生的。引潮力则是月球(或太阳)对地球的万有引力和因地球绕地月(或地日)公共质心运动所产生的惯性离心力的合力。在引潮力的作用下,地球便发生了潮汐变形。这种周期性的变形出现在海洋的叫海洋潮汐,出现在大气层的叫大气潮汐,出现在陆地上的叫固体潮汐(固体潮汐的潮差可达30?50厘米。引潮力周期性地改变着地球的形状),出现在岩浆层的潮汐叫岩浆潮汐。现将岩浆层的潮汐对自然地理环境的影响简述如下。溶岩是地球深处的液体,它也会表现出潮汐现象。它的潮汐现象比固体壳层的地壳潮汐更显著,正象海洋潮汐比地壳潮汐更显著一样。地壳与地核之间存在着液体熔岩势必发生相对运动,加之地球的倾斜旋转,于是地壳与地核之间产生了不但有经度而且还含有纬度的差速运动,地壳纬度的改变,决定了其线速度的改变,形成强大的作用力,从而引发火山爆发、地震频繁等地质现象。潮汐现象主要是由月球和太阳的引力引起,而月球的引潮力约为太阳的2.17倍,故熔岩潮汐现象就主要决定于月球的引潮力,所以月球的运动常常与地球上的火山、地震等现象息息相关。前不久,一美国科学家据资料记载发现,地震与月球运行有关,而且刚好在月球与地球处于最近位置,与月球处于相对面的地球位置发生地震。这一有趣现象人们至今还没有找出原因所在,这就说明与地球熔岩潮汐现象有关。如今,熔岩潮汐运动结合万有引力作用于地球倾斜自转,使“地壳弦动”作为崭新的理论概念,把它提出来。这就给地质运动、火山、地震理论、地球磁场逆转、大陆漂移动力、南极有煤、非洲大陆有冰川期、中国南方有冰臼、恐龙灭绝、生物进化、磁极地极渐开线漂移等等的地球之谜,都迎刃而解了。同时宣告“地幔对流”学说是自相矛盾失败的学说,是“地幔对流”学说耽误了地震预报和地球科学的进展!


小结:是日月引力和地球的复杂构造(地壳漂浮在地核上)与地球倾斜自转的巧妙结合。演出了“地壳弦动”的极其复杂的运动。从而制造出了地球上的许多不解之谜。其实大陆板块就是地球冶炼的渣滓漂浮在液体的岩浆上。因地球自转的离心作用,地球圈层就像我们吃的圆葱一样,地球在赤道地区增厚而在两极地区融薄。我们的地球从诞生起,在漫长的岁月里时刻都在循环着这种行为。所以地心的熔融作用掩盖了许多地球自身发展的历史。我们只能借助利用遍布全世界的云母矿,来分析研究地球更远古的历史。


作者: 王金甲 等
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