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地球表面处于高温低粘性态表面结构推演与小密度物的合(7)/李务伦

已有 619 次阅读 2021-11-7 11:56 |系统分类:科研笔记

球内性质在以往的文中存在两种表述:1、无外力场作用,无绕轴旋转下的球内性质;2、在外力场,绕轴旋转的球内性质。为便于今后叙述,前者称为球内性质Ⅰ,后者称为球内性质Ⅱ。

前面系列文讨论了受迫对流的内部结构以及形成这种结构的物质基础和理论基础,并以热结构命名这种受迫对流。而在星云物质几乎不再汇聚地球,表面温度处于极高物质黏度极低的情况下,由于存在力、热、化学势的三种不平衡,这三种不平衡使得原始地球内并不满足球内性质。为满足球内性质,物质必然产生运动,因而分异和受迫对流产生。因此,基于上述简单表述,在此认为胡宝群博士发现地压梯度驱动构造运动也在球内性质范围之中,简单分析如下,三种不平衡造成球内压力并非如完全球层压力梯度,或者说同半径上的压力存在差异,因此出现胡宝群博士地压梯度驱动构造运动(如错解胡老师的理论,请胡老师批评指导!)。三种不平衡,尤其是热不平衡导致的局部的密度减小,形成受迫对流,从而促成杨学祥教授差异旋转动力学产生(如错解杨老师的理论,请杨老师批评指导!)。梁光河博士提出新驱动模式也应因三种不平衡,不符合球内性质,因此出现类船运动示的陆块漂移也在情理之中,(如错解梁老师的理论,请梁老师批评指导!)。李德威教授通过西藏科考,形成的层流构造理论,以及国外通过阿尔卑斯山科考形层的渠流构造理论;在此以为这两种理论出现,也因局部物质在形成过程中,在外力作用下,物质展布不符合球球内性质,当外力不在在局部起主要作用,物质在球内性质作用下,发生局部球层运动。古老造山带缺失山根,后造山带动力运动,以及古老克拉通存在大陆根,俯冲回返等,莫不与热运动球内性质相关联。莫宣学院士提出系统动力学概念,李德威教授提出地球动力学的纲;根据它们的论述,以及2019年梁光河、毛小平二位博士主持召开的动力学会议所的结论:重力和热力是地球动力学主要思考的方向;结合笔者的思考,今后地球动力学无论怎样发展,球内性质热运动是难以绕开的。因为球内性质约束着一切物质运动,球内性质是地球动力学的一巨系统,因此,在此以为今后动力学的研究应基于球内性质为统领,辅以热运动为助力才可能是研究地球动力学的根本,否者创新理论再多,只能是各有一套完整的自圆其说的说辞,而与本质问题并无大的益处。对我上面的说法,恳请各门派老师批评指导!

基于以上的思考,下面以球内性质为统领,辅以热运动为助力”,通过图示的方式推演高温物质低粘度下的原始地球表面物质的展布情态。这包括以下两个方面:1、高温情态下在球内性质规范下,最初热运运动情态;2、高温情态下,热结构的演化与小密度物的合。

假设所有星云物混合均匀,热能也较为均匀,星云物质轰击原始地球已成偶尔,地球升温已达极限,对流已处于主导地位,分异已处于次要地位。分异尽管处于次要地位,但却存在于热结构和分异出的小密度物下,在热结构和小密度物接触的周边相当大的范围内,分异作用还是相当强烈的,是小密度物主要产生地,也是二氧化碳、水汽等易挥发物的的主要产地之一。根据上述的假设和热结构的特征,对于早期的处于高温的的地球,分异小密度物和热结构顶部具有图1示展布形态。图中黄色为热结构的顶端,蓝色为小密度。根据达莱格尔的研究,此时的大气压是目前大气压的300多倍,另根据克拉贝隆方程,在热结构的顶部可能会存在水和二氧化碳等的混合液体,这些液体甚至覆盖于蓝色小密度物之上。

球表面1.jpg 

1  高温下无星云物质汇集下的原始地球表层物质展布结构示意图


然而,根据前面系列文对热结构的分析知道,在热结构的的底部不断地有铁类物质脱离热结构。有些热结构因原本形成之初温度就高,铁类和重核素物质就多,势能转变为热能和放射性放热,使得热结构增大;而有些热结构,本来最初温度就低,铁类物质和重核素就少,从而使得热结构不断地收缩,甚至消亡。以上这些变化如图2所示。

球表面2.jpg 

2 热结构的初步演化示意图


2中的热结构,增大的将继续增大,收缩的不断的再收缩并死亡。大的热结构间就会出现相互干扰,其相互干扰如图3所示。 

球表面3.jpg 

3  热结构间的相互干扰及增大示意图


3示的热结构增大,导致不同热结构间相互干扰,并假设持续增大,其变化形态如图4所示。在图4中可看到不同热源间相互干扰而形成的“转换断层”。关于转换断层形成的理论依据,以往他人的资料中仅是给出了这一现象,并没有给出形成的理论解释或依据;对此希望对此有兴趣的学者给出您的意见,以促成转换断层”有一个完美的说道。同时在图4中可以看到热结构形成链状及三联点,它们将小密度物隔开,从而形成网状热结构。

球表面4.jpg 

4  热结构间的相互干扰及再增大示意图


在图4中,假如在图示的中部热结构不断扩大,因中部的负压,使得周边的热结构被吸收,导致其链状热结构等消亡,从而形成图5示的点源热结构。假如图5等效于地球的表面,此时可以得到第一次的联合大陆。

球表面5.jpg 

5  联合“大陆”的第一次形成示意图


尽管形成图5示的热结构,但原有的图4示的热结构顶部痕迹,并不会马上消失,而是留在其上部,这就为李三忠博士提出微板块理论,提供了物质基础(如错解李老师的理论,请李老师批评指导!)

通过以上的推演,完成了“大陆”的第一次形成,但在这种演化中,地外力场和自转始终作用于构造运动中,其实是依造球内性质,进行着球内构造运动。根据对地外引力场强度和自转强度的计算,高温下这种影响并不是很为明显,故而在此仅提球内性质



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