板块漂移

地球大陆板块漂移的动力源

板块理论被公认为20世纪自然科学领域的五大成就之一,是一场重大的地学革命。但是板块理论遇到了很大的困难,就是板块分裂运动的强大动力源。上世纪80年代末,由美国科学家牵头的大陆动力学计划,旨在解决“板块”没有解决的大陆地质问题,发展板块理论。大陆动力学的提出得到了世界上大多数地球科学家的响应,使其成为固体地球科学中的主导研究。

从表面上看,地球磁场逆转和大陆板块漂移是地球本身的现象,但地球是太阳系的一员,所以地球磁场逆转和大陆板块漂移与太阳、地球、月球的运动系统有着千丝万缕的联系。地球磁场的逆转和大陆板块的漂移已经被证明是毋庸置疑的。众所周知,地壳和地心之间并没有牢固的联系,所谓地轴是人们想象出来的轴。在外力(太阳和月亮的潮汐力)作用下(由于地壳质量很小,仅占地球总质量的2.6%),地壳与地心之间发生差动运动(地球的自转被“刹车”力“甩”出去)。地轴是倾斜的(23.5度),所以地壳上的外力与地轴有一个夹角。这样,每失去一次地壳与地心的差速运动,地球南北极就向地球低纬度旋转23.5度。

7 ~ 8转丢失时,地球南北极转180度,恰好是地壳南北极大转。地壳不产生磁场,地壳的磁场来自地心。地壳两极的大反转,使得地壳在地心磁场中的相对位置发生了很大的变化。这时候如果有火山爆发,就记录了当时地心磁场中地壳的磁场方位。在数十亿年的漫长岁月中,地壳就是这样在地球中心带着磁场,在太阳和月亮的潮汐力的影响下,做着螺旋旋转运动。这种运动的结果是,钻取的岩心呈现出反转的情况。

我们生活的地球就像一个没有煮熟的生鸡蛋,外壳是固体,里面是液体。在太阳和月亮的潮汐力作用下,地壳相对于地心有螺旋旋转运动,使得地壳的南极向北极旋转,因此地壳的感应磁场也同时反转,大陆板块也获得了漂移的动力,南极也具备了生成煤层的条件。所以我觉得地球磁场根本没有反转。如果地球磁场消失逆转,对地球上的高等生命来说将是一场大灾难,会让高等生命灭绝。高等生物灭绝后,如何在短短几十万年的时间里进化成我们现在的人类文明?

所以地球磁场逆转的报道是不充分的。我们要把地球看成两个嵌套的球,一个是有磁场的液体球,一个是壳球,壳球是一个空心的实心球,包裹着地心。坚硬的地壳含有液态岩浆。经过多年的火山喷发,地壳和岩浆之间也有一定的空隙。能够产生磁场的“固体地壳”和“液体地心”是异步运动的,而且是有螺旋角的,这就使得我们所处的地壳在地心磁场上缓慢运动(漂移)。当然,这种位移需要很长时间。

这种位移的力来自太阳和月球的强大引力和宇宙中其他星球的复杂引力,以及大陨石的撞击力和地下岩浆活动的影响。因此,地壳和地心磁场产生旋转位移是必然的。由于地壳在地心旋转,太阳光对地壳的照射角度发生了变化,我们生活的地壳由冷期向暖期交替变化。在这种忽冷忽暖的气候变化中,有些物种会被淘汰,有些新的物种会诞生,有些物种会进化。适者生存,我们人类是这种变化的最大受益者。

我们都知道地球是一个椭球体。由于地球自转的离心力,它是一个椭球体。当地球赤道上的点旋转到地球两极时,两极的海拔会上升,两极的冰川范围会扩大很多。冰川的扩张将地球带入了寒武纪。由于地球自转的离心力,两极的地理高度也会慢慢降低(两极的轴会变短,气压增加),地球的温度会慢慢升高,地壳会随着造山运动而拥挤起皱。它迎来了一个地球温暖期,我们现在正处于这个时期。然而,极地旋转并漂移到赤道。由于地球自转的离心力,地球的直径会增大,地壳会沿着地球的子午线方向出现一个裂谷和一个海沟(就像我们传统的红灯笼一样,越是椭圆,它的骨架沿着子午线方向的距离就越大)。由于地球自转的离心力,重量轻的海水集中在地球赤道附近,地壳的自转使大海和桑田交替变化。南极和海底有煤(南极的煤层是地壳从低纬度向高纬度旋转漂移的结果)、磁场逆转的假象、恐龙灭绝、鸟类迁徙的习性、生物的进化、地震、中国南方冰期和臼的形成等等。是固体地壳相对运动的结果。

地球赤道地壳表面曲率大,但两极小。正是因为这个大和小,大陆板块的运动获得了强大的推动力。当地壳以螺旋运动旋转时,地壳上下表面会反复出现大小不一的裂缝。就像我们吃的奶油蛋糕。如果蛋糕两面都涂上奶油,那么蛋糕部分就比作我们地球的地壳,蛋糕上涂的奶油就比作地球上的沙子和泥沙。饼下面涂的奶油就是地壳下面的液态岩浆。当我们把蛋糕弄碎时,蛋糕上的奶油填满了裂缝,当我们把蛋糕弄碎时,下面的奶油填满了裂缝。地球两极旋转到地球赤道,就像我们向下掰饼一样,地壳上表面会出现裂缝,小裂缝会被地球上的沉积物填满,大裂缝会形成大峡谷和海沟。地球赤道上的点旋转到地球两极,就像我们在向上掰饼一样,使得下面出现了裂缝。此时岩浆乘虚而入,同时导致地球表面形成褶皱现象(褶皱也是造山运动)。

地球的许多奥秘(如地球磁场的逆转,南极洲煤层的存在,海洋的变化,地震的发生,海底的扩张,大陆板块快速漂移的驱动力,地球气候的冷暖变化,大峡谷和海沟的形成等。)都与地壳的这种旋转运动有关。