地壳弦动才是大陆版块漂移的真正动力

地壳弦动才是大陆版块漂移的真正动力--驳地幔对流动力

本文根据万有引力的普遍存在。结合天文学、地球物理学、地质学、考古学、生物学、力学、哲学等学科的综合研究。对大陆板块漂移和地壳磁场逆转及许多自然之谜研究分析之后,大胆突破传统的观念,提出了独特的“地壳弦动说”。地壳弦动说的主要观点就是;小质量的地壳与大质量有磁场的地核不是凝固体,转动惯量截然不同。地球的倾斜自转,地壳与地核的质量相差悬殊,它们之间不但存在有经度方向的差速运动,而且还有纬度方向的差速运动。 这种地壳在地核上有经、纬度的差速运动,如果在圆柱体上就留下螺旋线轨迹,然而在地球表面上就留下渐开线形式的螺旋轨迹 。于是地球的两极以渐开线的轨迹, 通过赤道向对方运动,我们把这种运动叫“地壳弦动”。正是“地壳弦动”的存在,使地球大陆板块的运动获得动力、使海底扩张、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、暖期交替、沧海桑田更迭、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。

德国气象学家魏格纳以倡导大陆漂移学说闻名于世,他用综合的方法论证了大陆漂移。但由于当时科学发展水平的限制,“大陆漂移”理论缺乏合理的动力学机制而遭到传统学者的非议。魏格纳去世30年后,板块构造学说席卷全球,人们终于承认了大陆漂移学说的正确性。人们将永远铭记魏格纳毕生寻求真理、正视事实、勇于探索和不惜献身的科学精神。1928年,英国爱丁堡大学的霍姆斯(A.Holmes)在曼尼兹的发现的基础上提出了地幔对流假说。霍姆斯认为:大陆漂移的动力不是离极力而是地幔对流。地球大体上可以分为三层,表面是地壳、中间是地幔、然后就是地核。地幔虽然是固体,但在长期应力的作用下具有缓慢流动的性质。这些具有流动性质的地幔存在着一系列对流体,当对流体上升到泛大陆中央并向两侧散开时,泛大陆就会裂开,搭载在地幔对流体上的陆块也会随之向两侧移动,其裂口逐步扩大而形成海洋,而大陆和大陆相撞就会形成山脉。

地幔对流的假说虽然能解释大陆板块漂移的动力问题,但就其本身还存在许多自相矛盾不能自圆其说的问题。所以导致地球物理学与地震预报学的艰难发展。这样看来地幔对流不是大陆漂移的真正动力。宇宙万物都存在内因与外因关联问题,它们之间有着千丝万缕的联系。

“板块理论”是20世纪自然科学领域的五大成就之一,它的提出是一次重大的地学革命。但什么是版块分裂运动的强大动力来源呢?80 年代末,以美国科学家为首提出的大陆动力学计划旨在解决“板块理论” 没有解决的大陆地质难题,发展了板块理论。大陆动力学的提出得到全球大多数地球科学家的响应,使之成为当前固体地球科学研究的主。

地球磁场逆转与大陆版块漂移,从其表面上看是地球的自身现象,可地球是太阳系的一员,所以地球磁场的逆转与大陆版块的漂移,就与日 、地 、月天体运动系统有着千丝万缕的联系。我们知道地壳与地心之间并没有一个固体连接,所谓的地轴是人们的一个假想轴。占地球总质量0.26%的地壳在受到外力(日月引潮力等)的作用下(月球与太阳的作用相同,在海水上亦造成类似的椭球但月球的作用较强[1] )地壳就与地心之间产生了差速运动(地壳自转受到“刹车”力而“丢转”)。地轴是倾斜的(2 3 .5度),地壳所受的外力与地轴有一个夹角。这样地壳与地心的丢转差速运动每丢一转时,就使地球的南北两个极点向低纬度地区旋转了一个相应的角度。丢失了若干转后,地球的南北极点也就调转了 180度,正好是地壳的南北极来了个大调转。大家知道地壳是不产生磁场的,地壳的磁场来源于地心。地壳两极的大调转使地壳在地心磁场上所处的相对位置也来个大调转,这时候若有火山爆发,也就记录了当时地壳在地心磁场上所处的磁场方位,沉积岩能连续记录地壳磁场逆转的全过程。在几十亿年的漫长岁月里,地壳就是这样在有磁场的地心上作螺旋式转动的。因此,钻探出的岩芯呈现出磁场逆转的情况。我们认为地球的磁场根本就没有逆转。如果是地球磁场消失和逆转的话,那将是地球上高等生命的大灾难,将使高等生命灭绝。如若高等生物灭绝,在短短的几十万年时间里又如何能进化到我们现在的人类文明呢?所以所谓的地球磁场逆转是地壳螺旋式转动制造出的假象。

我们生存的地球象一个生鸡蛋,地壳是固体而内部是液体。固体的地壳里面有软流层及液体的岩浆。经过多年的火山喷发,地壳与岩浆之间也有一定的间隙。“固体的地壳”与能产生磁场的“液体的地心”之间在作不同步的且有螺旋角度的相对运动,使我们生存的地壳在地心磁场上产生了缓慢的旋转位移(漂移),当然这个位移需用漫长的时间。产生这个旋转位移的力,主要来源于太阳与月球强大引潮力,所以地壳与地心磁场产生旋转位移是很正常的。

因地壳在地心上的旋转,改变了太阳光对地壳的照射角度,使我们生活的地壳上有了寒期与暖期的交替变化。我们都知道地球是一个椭圆体。这是因为地球自转离心力所致。当地球赤道上的点旋转到地球的两极,两极的海拔将升高,两极的冰川范围将扩大许多。冰川的扩大使地球进入了一个寒冷期。由于地球自转有离心力的原因,两极的地理高度也将缓慢的下降(两极轴变短,气压加大),地球的温度将缓慢上升,迎来了一个地球的温暖期。

两极地区旋转漂移到了赤道,同样由于地球离心力的作用,径向尺寸将加大。地壳在地球的经线方向就产生了大裂谷和大海沟(如同大红灯笼一样,将它压的越扁,它的经线方向的骨架就距离越大)。比重较轻的海水在离心力的作下,都集中在地球赤道附近。于是地壳的旋转使沧海与桑田在交替地变化。地壳两极中心点的线速度为0 而弦动到赤到竟增加到463米/秒,就是线速度由0 加大到463米/秒的巨大差额制造出了地球上的许多自然之谜。

赤道地壳表面的曲率大,而两极小。地壳在作螺旋式转动时,因这表面曲率的大小不同,地壳的上下表面就会周期性地反复出现大小不等的裂缝,使得大陆版块分裂和漂移。就好象是我们吃的奶油蛋糕。如果将蛋糕上下两面都涂上奶油,把蛋糕部分比作地壳,把在蛋糕上表面涂的奶油,比作是地球上沙尘沙石及沉积物,蛋糕的下表面涂抹的奶油,就比做是地壳下面的液体岩浆。我们在向下掰开蛋糕时,蛋糕上面的奶油就向下灌满了裂缝,向上掰蛋糕时下面的奶油又向上充填了蛋糕下面的裂缝。地球的两极旋转到地球的赤道,就如同我们在向下掰蛋糕,地壳的上表面就会出现裂痕,小的裂痕被地球上的沉积物充满,而大的裂痕就形成了大峡谷和大海沟。地球赤道上的点旋转到地球的两极,如同我们在向上掰蛋糕,使下面出现裂痕,这时候岩浆乘虚而入。漫长的岁月里如此反复多次弯折,便产生了板块、产生了大洋洋脊和山脉,同时也使版块漂移获得了动力。

1996年,美国的哥伦比亚大学的宋晓东博士和Paul Richards发现了地球内核差速旋转的惊人的地震学证据。地球内核以约每年1度 (或1.1度)的差速旋转速率相对于地幔向东旋转,估计自1900年到1996年的96年间,内核已旋转了1/4圈多。大约每300-400年,内核就要相对地幔和地壳多转一圈。 [2]他们是站在地壳上,发现地核相对于地壳向东旋转的,因此他们认为“核旋动”。如果换个角度站在地核上看,就会和我们的观点不谋而合,得出地壳相对于地核向西旋转的结论,则会认为“地壳旋动”了。事实上,由于受到“刹车力”的作用,地球转得越来越慢了。目前已发现 4亿年前的泥盆纪,每年约有400转,6500万年前的白垩纪,每年约有376转,而现在每年为365转,表明一年的日数在减少,也就是说,日长在增加,地球自转在减慢 [3]。他们是站在地壳上,发现地核相对于地壳向东旋转,因此他们认为“核动”。如果换个角度站在地核上看,就会和我们的观点不谋而合,得出地壳相对于地核向西旋转的结论,则会认为“壳动”了。事实上,由于受到“刹车力”的作用,地球转得越来越慢了。由几亿年前的每年转500多转,变成如今的365转了。

科学时报北京2005年8月29日讯(记者王丹红):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,也就是说,地球内核比地球表面构造板块的运动速度快 5万倍,新发现有助于科学家们解释地球磁场 是怎样产生的。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。新发现也结束了一场为期 10年的争论。宋晓东说:“我们相信我们得到 了确凿的证据。” 加州大学圣克鲁斯分校的地球科学教授加里?格拉兹麦尔说:“这是一项有意义的发现,它减少了一个领域 中的不确定性,你能从中学到新东西。”同期的《科学》杂志专门为这一发现配发评述文章,美国的《纽约 时报》《国家地理》杂志和英国的《物理学世界》等 对这一发现进行了详细报道。美国国家科学基金会和 中国国家自然科学基金会为这项工作提供了资助。 地核由固体金属构成,它包括一个大小与月球相当的直径为2400公里的固态内核,和直径为 7000公里的液态 外核。科学家们认为,内核在产生地球磁场的地球动力学中发挥了重要作用,来自地球动力学的电磁转矩导 致内核相对于地幔和地壳弦动。

宋晓东和保罗?理查德还是纽约哥伦比亚大学拉蒙特D多尔蒂地球观测站的地震学家,通过对 穿越地球的地震波的分析,他们第一次提出了地球内核的旋转速度比其它部分快的观点。但这在当时有相当争议,部分地震学家怀疑推导出结果的数据有误,或是假象;也有科学家曾试图证明地球内核的运动速度并不比其它部分快;部分科学家说,虽然内核在旋转,但它的速度比哥伦比亚学者提出的速度慢多了;有人则说,他们没有发现迹象表明内核比地球的其它部分转得快。之后,宋晓东到伊利诺伊大学地质系做教授,他和仍在哥伦比亚大学的理查德共同领导了一项新研究,他们 的研究将消除人们对这个结论的任何怀疑。

宋晓东说:“尽管还不能精确地测定出内核旋转的速度,但我们的论文表明这个速度不可能是零。”地球在 一天时间里自转一次,或360度,新研究表明,地球内核的旋转速度每年比其它部分快0.3到0.5度。这个更 为精确的发现比他们1996年提出的快1.1度慢一点。 通过对历史上地震波穿过地球液体核和固体内核的数据进行对比,宋晓东等发现了令人信服的证据,表明地球的固体内核确实以不同的速度在旋转。从大西洋的南桑威奇群岛地区到美国南部海岸线,他们对18个相似 地震进行了观察。相似地震也称为波形地震对(earthquake waveform doublet), 在同一台站记录的一对地 震的波形完全一样,说明这两个地震发生在同一地点。宋晓东等发现, 这些地震对在阿拉斯加州及靠近的地 方的58个地震台站都有记录,地震对的间隔时间跨越0到35年,从而让研究人员能观察地震波随时间的变化。

宋晓东说:“当地震对的两个事件的时间相隔大于几年时,穿越地球内核的相似地震波在旅行时间和波形上 表现出系统性的变化。惟一可信的解释就是内核的运动。” 为什么地球内核会以不同速度旋转呢?宋晓东认为最可能的解释是电磁耦合,“在外核层产生的磁层扩散到内核层,并在那里产生出电流。电流与磁场的相互作用导致内核旋转,就像电枢在电动机中旋转”。 华盛顿大学的地震学家肯尼思?克里杰对这一发现进行评论说:“这一发现消除了地球内核是否与地幔以不 同的速度旋转的仅存不多的怀疑。” 格拉兹麦尔说,他和同事的计算机模拟显示,地球内核确实比外部旋转得快,但由于缺少详细的数据,模型 没有得出究竟快多少。现在,新研究的数据将提高计算机模型的水平,让科学家能更好地理解地球内部是如何工作的。这篇论文的共同作者除了宋晓东和理查德以处,还包括哥伦比亚大学的研究生张健和研究科学家费利斯?瓦 尔德豪泽,以及伊利诺伊大学的研究生李迎春和孙新雷。

许多地球之谜,诸如:1,超高压变质岩折返之迷 2, 地球磁场逆转和磁场减弱现象 3, 大洋洋脊的生成 4, 岁差与章动 5, 青藏高原隆起 6, 地球自转不匀速 7, 南极有煤层 8,沧海变桑田 9, 地震频繁发生 10 ,海底扩张 11, 大陆版快漂移的动力 12, 地球气候的寒暖纪变化 13,大峡谷和大海沟的形成 14, 我国南方有冰臼和非洲有冰川期 15,地壳磁场的紊乱分布 16, 生物的进化与灭绝17,地磁极位移 18,南极冰盖裂缝19,化石集中分布20,恐龙灭绝之迷等等,都与地壳旋动有直接关系。

综上所述:地球的倾斜自转,日月引潮力对地球南北半球的引力不平衡。使“地壳弦动”(经纬度的螺旋差速)才是大陆版块漂移的真正动力。因此应当用新的地球观重新认识和关注我们赖以生存的地球,那就是:漂移的大陆、扩张的海底、弦动的地壳。钻探的地壳岩芯磁场方向的改变、南极有煤、非洲大陆有冰川期、中国南方有冰臼、地极渐开线漂移、“地壳弦动仪”的制造成功也充分证明地壳弦动的真实存在。

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地球网
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