本书包括全球地貌、地壳运动与大陆开合并和地球脉动等由表及里和时空尺度不断扩张的四维演化问题。
首先,地球形成之初就有大陆与海洋之分,除古泛大洋之外,古大陆在早前寒武纪就有南北美洲,欧洲与非洲,澳大利亚与非洲和南极的古陆块体,那时的亚洲仅有西伯利亚的一个陆核。后来可能由于地球萎缩使海陆之间出现聚集而在陆缘增生造山带。此时的亚洲从晚前寒武纪到早古生代也仅有包括古欧洲等十来个古陆核或地台,它们都被泛大洋包围,直到晚古生代到早中生代才由这些古陆块拼贴而成全球最大的亚欧复合大陆。所谓全球地球地貌实际上就是这些大小陆块及其边缘造山带的地表显示,其大起伏形态主要受不同地质结构的控制,而微形态是岩石圈与大气圈相互作用的细节。在形成过程中,特别由于海陆板块的旋转碰撞才形成近代起伏不平和有许多扭曲与不断变化的全球地貌。
再则,地壳运动其实也是地球自转及其变速对海陆地壳不同结构属性和惯量驱动的结果。如在常态下,洋脊两侧扩张速度并非相等,即向东与自转方向一致而产生近似1+1=2的效应;而洋脊以西则起着近似1-1=0的作用。因此在太平洋东岸形成全球造山带的科迪勒拉与安第斯,而西岸形成东亚至东澳的沟弧盆系。特别在自转变慢阶段将引发近似纬度的大陆块,因惯量不同而发生碰撞与分裂,例如早侏罗世之初地球较大光环降落与陨石撞击使地球自转变慢,但此时阿拉伯与印度的冈瓦纳比北美惯量大,故不易被减慢而继续东移,而北美因惯量较小则很快被减慢,故引发以中北大西洋分裂。此外,这时亚欧板块与澳大利亚板块相对于太平洋板块,都因惯量小而被迅速减慢,相反大洋板块因巨大惯量则基本停留原地,故西太平洋沟弧盆系形成与此有关。同理,板内块体的惯量差异,还引发大陆和海洋内部许多经向正负构造地貌的形成,这充分显示地球自转也是地壳运动的基本驱动力。
此外,泛大陆“开合”与对跖泛大洋“缩张”是同时演化的,它们形成的动力都来自外星引力的长周期强弱变化,即在强引力的平均5亿年,将吸引地球主体和最易变形的三大液态圈(水圈、软流圈与地外核)朝地球最近银河的东半球南纬(或北纬)45°的地理位置聚合增厚与扩大,使水半球形成全盛的泛大洋(水圈)及其深厚的软流圈。它们的增厚与扩大,在垂向上必引发夹持其间的岩石圈变薄与最终破裂,导致地幔热物质沿破裂带(扩张洋)上涌,并进一步推开两侧海底板块“离海向陆”运动。同时海底扩张加快,导致海底板块运移到陆缘时,有更大的前冲力排挤大陆块向陆半球汇聚与碰撞,最终形成泛大陆。而泛大陆一旦形成则引发两侧陆缘老俯冲板片,沿上下地幔过渡层向陆内迁移,并在大陆腹地加热1亿~2亿年之后,使冷板片开始滑塌到约670km的过渡层,在这里再聚集和聚集与岩石圈相变过1亿~2亿年,最后再滑塌至软流圈边界,完成外星强引力平均5亿年的全球地幔对流;反之,在外星弱引力的平均6亿年,首先使泛大洋厚层大的三大液态圈,通过地球层圈等位面均衡及其液压(重力场)迁移,逐步回流到陆断球,在达到最厚阶段,必在垂向上迫使夹持其间的两大固态(岩石圈与大陆圈)不断减薄到最终破裂。而岩石圈分裂则引发地幔热物质上涌而形成上地幔慢流。当然慢流物质上涌到海底扩张时,则进一步推开两侧大陆板块,产生“离陆向海”运动,接着在大陆板块运移到大陆边缘时,则沿海沟迎冲与超覆在海底板块之上,其向下分力则在垂向上加快海底冷板片的俯冲和减重下滑,形成海底之下地幔柱,已完成外星弱引力平均6亿年的全球地幔对流。
然而,据丁马等2016年应邀《地学评论》杂志的拥有两百多篇文献的综合长篇文章介绍,泛大陆开合主要是由地球内部冷热地幔对流引起的,这对探究地内构造及其理化关系可能是重要的,这似乎反映当前国际地球界的研究主流。而我们初级定量的“两古”大数据理论模型,不仅根据外星与地球的因果关系和长周期制约中小周期的原理已证明,而且本书已用大量实例再证实,泛大陆开合与板块运动和地幔对流的正向运动,是由外星强弱长周期变化引起的。虽然自然科学有无止境的研究前沿,但是“两古”理论模型已为探求泛大陆开合成因及其板块运动和地幔对流提供目前的最佳结果,并将为今后天文地球动力学研究带来全新的发展前景!
作者20多年“探地问天”研究与近年“地学新两论”的撰写,注重理论概念与具体实例及其海陆装备与地录求是的结合。全书内容新颖,立论充分,图表丰富。新两论主要适用于地矿油、大地构造与古地理学的学习研究。此外,对环境地质与自然地理专业和矿山油田地学的应用研究,以及其相关高校教学和研究生学习也是不可缺少的参考书。
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