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lithosphere与asthenosphere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，“圈”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“圈”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lithosphere及asthenosphere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）层”而不是“圈”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lithosphere及asthenosphere，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。