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从岩石圈与岩石层谈起 精选

已有 5373 次阅读 2013-8-19 21:31 |个人分类:地球物理|系统分类:科普集锦| 漫谈地球物理, 岩石圈, 岩石层

从岩石圈与岩石层谈起

魏东平

小文老师的为什么我们要搞多圈层一文,说到将地球进行水平切割成层,从上到下有对流层、平流层(同温层)。。。水圈、土壤圈、岩石圈,但小文老师笼统地以“圈层”二字一带而过,没有细分文中的“圈”与“层”的概念差别,也没有解释为什么其圈层结构划分,从上面的的对流层与平流层(同温层)的层状结构,突然就直接过渡到下面的水圈、土壤圈及岩石圈的圈状结构。

强行插播我的博文链接:海底扩张与板块构造学说的建立

在讲授地球物理学基础课程时,我如果看到下面听课的同学中,有超过个位数的走神或者打瞌睡,有时候便会中断正常的课程内容讲授,八卦八卦一些与该堂课程内容相关的地球物理东东,提提听课同学们的精气神儿。其中,关于地球的圈层结构及其划分,便属于我在需要时,于课堂上对同学进行八卦的内容之一。

我曾经在地幔!帷幔?——幕布拉开之后一文中,比较详细地介绍过地幔一词的由来,与大多数中文科学词汇最初转引自日文不同,地幔一词完完全全是一个纯中文的科学词汇,定名至今也不过50年的光景,他是由我国地球物理学先驱傅承义先生于1963年定名而成。 

但其实,傅承义先生还对包括岩石圈(lithosphere)、软流圈(asthenosphere等等,进行了统一修正为岩石层”与“软流层”等的中文定名工作,这从多方面途径可以得到证实,一种证据是:在傅承义等人所著的《地球物理学基础》一书中,所有涉及到lithosphereasthenosphere的部分,都统一书写为岩石层与软流层的中文译名;笔者本人于上世纪80年代后期,在一次专业会议间隙及其它见过傅承义先生的场合,也聆听过傅承义先生关于岩石层等的如此说法。

一种比较靠谱的解释是:傅承义先生认为,字描述的,一般是一个一维结构,例如曾经风靡一时的“呼啦圈”,即使考虑到的厚度,也最多代表了一个二维的结构,这与描述地球表面的lithosphereasthenosphere所代表的实际三维球层的物理含义并不相同。事实上,作为后缀,英文中的-sphere,确确实实代表了“(球)而不是的意思,因此如傅承义先生所说,用岩石层与软流层来描述,是恰如其分的。

另一种相对八卦的说法是:地球物理学科从血缘划分来讲,与大气物理似乎更接近一些。这说的是上世纪40年代后期,准确地说是1947年春天,傅承义先生正在加州理工学院执教的时候,突然有一天,他收到了其大学时的同窗好友、时任国民政府中央研究院气象研究所所长的赵九章来信,希望他能回国主持气象研究所的地球物理研究工作。于是他毫不犹豫,接信两周后,便启程回国,任气象研究所高级研究员,并同时兼任当时的中央大学物理系教授。

尽管自1950年开始,中国科学院地球物理研究所便从原大气研究所独立出来,但地球物理学科与大气科学的亲密关系,可见一斑。因此,受这层关系的影响,为了能够与大气科学中的对流层(troposphere)、平流层或同温层(stratosphere)。。。等的中文译名统一对应起来,在我国受到傅先生影响颇深的地球物理学界,便一般情况下使用了岩石层与软流层的中文译名。

如果您追踪傅承义先生的学术家谱,会很容易发现傅承义先生与加州理工学院的地震学实验室联系密切,他的学术谱系(参见博文“世界上第一位地球物理学教授”)为威歇特Emil Wiechert—>古登堡Beno Gutenberg—>傅承义,也就是说,傅承义的老师的老师就是德国的地球物理学家威歇特,而威歇特本人同时还是一位非常非常杰出的气象学家。从这个意义上来讲,傅承义先生将lithosphere翻译成岩石层,并将asthenosphere翻译成软流层,以达到与大气科学中的对流层及平流层的一致,就更加可以理解了。

当然,天下大势,合久必分,分久必合!目前,由于各自学科的快速发展,地球物理与地质学科之间的交叉与融合程度也越来越高,所以在中国科学院,原来的地球物理研究所与地质研究所,又合二为一,成为了现在15字的中国科学院地质与地球物理研究所

与此相映的是,由于中国地质学界一直沿用“岩石圈”与“软流圈”的中文译名与用法,现在关于lithosphereasthenosphere,在我国便一直同时采用“岩石层、岩石圈”与“软流层、软流圈”的混合用法,并且由于各人本科、硕士或博士等的师承来源不同,而采用不同的用名方法,相互之间倒也相安无事、其乐融融。

回过头来,作为一代大家,傅承义先生值得我国从事地球物理学研究的所有后辈们景仰。1946年,傅先生被聘为加州理工学院的助理教授,期间他对地震波的传播理论进行了非常深入的研究,在美国《Geophysics》杂志上发表了成系列的具有创造性和开拓性的研究论文,系统地研究了地震体波、面波及首波的传播等,成为国际上地震波理论研究领域的先驱。在1960年纪念《Geophysics》杂志创刊25周年之际,这组系列论文入选该杂志创刊以来最有影响力的100篇经典著作。

同时自上世纪50年代开始,他先后在北京地质学院、北京大学、中国科学技术大学负责建立了有关地球物理学教研室,并任中国科技大学地球及空间科学系主任。在推进中国地震学与地球物理学的研究,及相关人才的培养方面,傅承义先生起到了重要且不可替代的作用。

特别需要指出的是:“傅承义非常注重科学道德。在研究工作中,受过他的指导帮助的人很多,但是,不管他对别人的研究工作出过多大力,他从不在研究成果上署名,包括他指导完成的研究生论文。他思路敏捷,在学术讨论中,直言快语,不讲情面,但从不以势压人。[转引自百度百科-傅承义]

这里再八卦一下。

关于傅承义先生,地球物理学科之外的学者,一般可能并不十分熟悉。但其兄长傅鹰先生,那可是刚刚的大名鼎鼎。这位前北京大学副校长,被太祖爷点名的人物,就因为得到太祖爷的点名,使得文革中所有的红卫兵小将们,都对傅鹰先生无可奈何,而基本上没有敢动他一个“很重的”手指头。

可见当时,傅鹰先生有多么牛B,当然了那其实是太祖爷更牛。



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