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地球降温与板块形成(9)/李务伦

已有 364 次阅读 2021-11-11 08:27 |系统分类:科研笔记

宇宙深是冷的,热是一种电磁波,根据热力学第二定律,高温的地球表面和地球大气,将向宇宙深空辐射热能,从而使得地球在无新热能注入的前提下,先从大气降温,而后波及地球表层。温度是分子不规则运动的平均动能的量度,还影响着离之间的距离,因而降温首先使挥发物形成多成分复杂的雨,在引力强度的作用下回到地球表面,增加液体的体量。低温的液体引起高塑性小密度物降温,同样大气环流也将引起地球表面降温。根据克拉贝隆方程,降温使得小密度物和热结构顶端将固化。这种固化可用图1表示。

图片1.png

1    降温后的表层变化示意图

在图1中,可以看到,在热结构的顶部固化从中部到小密度物的边部,固化越来越厚。这是因为热结构中部是上升流的中心部位,所以固化厚度低,而由此向两侧因热的补充不如中部,因而逐渐增厚。而小密度物热能,主要来自下部的辐射和传导,所以小密度固化较厚。然而这些固化底部,根据克拉贝隆方程也将存在固相,在其下还将存在塑性物,也就是莫霍面。而上述所有这些也将随着不断地降温一再下探,至某个深度形成热平衡,重而不再下探。而这一降温过程,使得地球产生收缩。

根据板块的具有刚性的特点,这种降温固化是板块形成的肇始。根据小密度物和热结构的接触关系,以及小密度物间和热结构间的接触关系,可以将固化了的岩石划分出许多块体(微板块),其底界为莫霍面。系列文(7)中图2-4展示了板块的范围,而在热结构的顶端范围内将形成磁条带记录。

这些块体应是板块构造学说的基础,是陆体漂移、碰撞等的基石。因此板块学说是岩石固化的学说,而当热参与其中,板块的刚性就有可能有碍地质结论正确的取得。同时降温固化的表层对内部的热有保温作用,保温的的结果引起内部膨胀,进而导致表层固化物断裂,产生地球的膨胀。对此有的学者形成锅盖理论,唐春安教授结合热学第二定律,将此系统的发展成“龟裂理论”。

降温导致结壳,地球将同步的产生收缩,结壳后的壳又起到阻碍热的对外释放,地球内部的热结构、分异等位能转换为热能及重核素释放热能,并没有停止,因而内部热能形成积累从而导致表层皲裂,热结构活跃,莫霍面上移,产生地球膨胀;因而地球进入一个快速的释放热量时期,当释放热能到一定时期,莫霍面再次下移,地球收缩。因此地球收缩与膨胀始终交替进行着,这从唐春安教授的“龟裂理论”研究得到很好的印证。另,根据杨学祥教授的差异性地球动力学研究,能量的转换还影响着地球的自转的变化;根据笔者对地外引力场和自转的研究,地球内部任一点的合力强度始终交变着,质点当然也交变着,从而影响着各块体的周期性运动。

降温固化,将导致新的情况发生。在图示的热结构的中部,上升流上升到热结构的顶部,因较大的温度差异,在热结构的顶部出现蛇绿岩,最上一层为枕状玄武岩。枕状玄武岩在新的环境中将产生风化,与来自它处物质一起形成沉积。处在热结构周边的小密度物,当热结构处于扩展时,固化的小密度物可能产生纵弯和平移,以及接受热结构分异出的小密度和沉积物,使得与热结构相邻的部位垂向增生和形成增生契,同时依据球内性质,部分小密度物外移导致外部垂向增生,并可能引起上部固化物的横向断裂;热结构的收缩,热结构分异物和沉积物将导致小密度物的水平增生。小密度物在新的环境中将发生风化,并在引力强度,风能、流体能的作用下产生迁移沉积。



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1 杨学祥

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