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“大陆地球的泡沫”形成及形成“泡沫”的结构特征(6)/李务伦

已有 553 次阅读 2021-10-22 10:15 |系统分类:科研笔记

系列文字(1)-(5),叙述了球内性质,分析了分异、受迫对流的特征,以及形成地球的星云物质成分和星云物质汇聚后的产生的物理现象,因此分析地球的构造运动就有了理论和物质基础。星云物质汇聚基本结束形成原始地球,球内物质的展布与球内性质的要求相去甚远,根据“星云物质的汇聚产生的物理现象(5)”的推断分析,分异与受迫热对流必然发生。

分异主要与密度的差异和黏度有关,不具有连续性;到达合适位置,并展布成层状,分异就结束了。根据“星云物质的汇聚产生的物理现象(5)”,这时的原始地球是一种具有三密度的混合物质,加之不同部位间温度也不相同,在高温部位混合密度低于周边,必然存在上浮强度,使物质上升。在物质的上升过程中,内部的重的铁类物质上浮速度小于平均上浮速度,硅铝类物质的上浮速度则大于平均上浮速度,在上浮过程中存在物质异位的情况。这时就会发生势能转变为热能,从而使得上升物的黏度与密度变小,上升速度更快。物质上升的同时导致后部负压形成,前部正压形成,根据“分异与受迫热对流-热结构的特征(2)”,对流形成。但由于参与对流大密度铁类物质不断的脱离对流,汇于对流的底部,从而产生势能转变为热能,这一热能又供给上部,从而维持对流的不间断运行;这一过程可用如下图1表示。这种对流在原始地球中有很多,可以说是布满原始的地球,图示的情况是较为稳定的状态。均匀混合体参与对流后,铁类物质将如图示的汇于对流的底部,是上部维持对流的热能供给者,硅铝物汇于图示的两侧。位于底部的的铁类物质,根据球内性质,会同其它对流形成凸凹不平的不断升温的原始地核。另根据马学昌的研究,地球形成时存在重核素,重核素的密度大于铁,自然也会脱离对流,居于其下部,到达核聚变临界之时,将发生链式核反应,若此链式核反应将是对流的又一热的来源。

图片1.png 

1  热结构剖面示意图

1中的受迫对流,在底部热持续作用下不断地向上向周边扩展,在某一时刻将如图2似的突出球表。硅铝类物质因密度差异脱离对流,在对流上部的作用力作用下,且依据球内性质6展布于对流的周边。此时的硅铝物由于黏度小,基本为层状,但在对流与硅铝物结合的外部具有不明显的上下凸起。由于大密度铁类物质,汇于对流的底部,也依据球内性质6不断地横展,如图2所示,致使凸凹的原始地核不断扩大、增温。

图片2.png 

2  热运动空间结构剖面示意图

在热作用下,对流可持续进行。而在对流的底部热导致了物质的上升与负压的形成,因此将此可以划分成热源与负压源,如图3所示。既然是“源”,就符合拉氏方程Δu=0,因此对流就可以用流线进行表述。热源作用下物质上升的流线如图所示;负压源作用下的流线如图中虚线所示,但两者并不会因此而相连。但上升流中间部位的物质上升到最高点时,由于后部持续的上升,在引力或重力作用下,会向两侧运动并影响两侧质点的运动。引力也符合拉氏方程Δu=0,因此上升流在上升到末端后又可看成重力源,因此也可用流线表述。因此重力源的流线始端与上升流的末端相连,末端则与负压源的末端相连,从而形成三源作用的对流结构。但因这一热结构起源于热作用,基于上述原因,将此对流给出一个特定的名称,用来专指这种受迫热对流,以“热结构”命名。对于此热结构在以前的文字《网状周期性地球构造动力的合力场强度解释》通过其它方法也进行了叙述,请读到此文字的老师加以参考,同时也请读到的老师指导使其更通俗。

图片3.png 

3 热运动流线剖面及投影示意图

根据上面表述,“热结构”具有以下特征:1、受热后的液体,具有上浮强度,上浮强度为E=-E(r)21)/ρ1,(ρ2ρ1,密度为ρ1的物质位于密度为ρ2的物质中);2、每一上浮物上部等压力面上凸,下部下凹;3、每一上浮物的顶部物质富集,压力增大,底部物质减少,形成负压;4、在持续的热作用下形成对称环流;5、环流近环流边界物质亏损;6、热结构分异出的小密度物脱离热结构,然后集结于热结构的周边;7、热结构分异出的大密度物,集结与热结构底部。

这样就简单的说明了早期高温下,陆的最基础物质的形成,和地核的形成。在“分异与受迫热对流-热结构的特征(2”中,例举了洋中脊和岛弧附近重力资料以及海沟存在负浮力,以证目前地球仍存在受迫热对流。重力资料暗合了等压力面的形态,而负浮力与热结构的负压力相关联。



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1 尤明庆

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