南海和大西洋发现大量花岗岩说明海底扩张不存在 The granite found in south China sea and the Atlantic show seafloor spreading does not exist 梁光河 一、南海海底发现花岗岩 中国地质调查局地质调查项目《1∶100 万永暑礁幅（C49）海洋区域地质调查》，用拖网于西南海盆水深约3000 m 的1yDG测站（11°29′N、114°04′E）、水深约2800 m 的2yDG 测站（11°47′N、114°56.6′E）和水深约4000 m 的3yDG 测站（114°20′E、13°28′N）获得了一批宝贵的花岗岩和各类沉 积－变质岩的样品（邱燕等，2008）。 这些花岗岩和变质岩样品的测试分析表明，它们的形成时代为109.7 Ma-120 Ma，属于早白垩世晚期。其岩性和地球化学特征与珠江口盆地早期勘探揭露的海底岩石相同，表明它们同属于华南东部中生代花岗岩带的组成部分。 1yDG 测站拖网获得的体积较大的花岗岩岩块，岩性为细粒黑云母花岗岩。1yDG 测站位置远离大陆，水深达3000～4000 m，基本可排除岩块是由人工或水流搬运而来的可能性。花岗岩岩块直径超过20cm，顶面有类似青苔的黑色附着物，表明该面是岩石的暴露面， 附着物是岩石长期与海水接触的结果。2yDG 测站拖网获得了大量直径为3～15cm 的岩石碎块（图1），碎块表面颜色为黑色或褐黑色。碎块成分较杂，主要有石英砂岩、石英岩、云母石英片岩、花岗岩等。3yDG 测站同样获得了块体较大的花岗岩样品，但其岩性与1yDG 测站的略有不同，属于花岗闪长岩（图1）。 位于所谓“古南海洋中脊”附近的3yDG 测站发现大量古老（约110Ma）花岗岩和变质岩，是海底扩张不能给出合乎逻辑解释的，请注意这些花岗岩都发现在斜坡部位，作者推测它们是古华夏陆块曾经在此向北漂移所遗留下来的遗撒物(或同期在陆块尾部形成的产物)，它们曾经浅埋在深海海床上。 白垩纪花岗岩主要分布在浙闽粤沿海地区。南海北部陆架至少有10 口井钻遇到白垩纪花岗岩，其中珠江口盆地珠一井在1744～1750 m 处见粗粒肉红色花岗岩，同位素年龄73～76 Ma；珠二井在2270 m 井段处见似斑状黑云母花岗岩，同位素年龄71～76 Ma；珠三井见粗粒黑云母花岗岩，同位素年龄69～70.5 Ma（金庆焕，1989）。此外，莺歌海盆地的莺9 井、琼东南盆地的崖13-1-1井等也钻探到中生代花岗岩。 二、大西洋海底发现大量花岗岩 http://scitech.people.com.cn/n/2013/0508/c1057-21407835.html 中新网2013年5月8日电据新加坡《联合早报》8日报道，巴西地质学家宣布，在距离巴西首都里约热内卢约1500公里的大西洋海床上发现大片花岗岩，可能证明类似“亚特兰蒂斯”的失落大陆确实存在。 巴西地质勘探局一名高级官员桑托斯说，研究人员两年前在巴西及国际水域之间的一处海底山脉“里约大海隆”(Rio Grande Elevation)进行挖掘作业时，采集到一些花岗岩样本。 此次调查使用了日本海洋研发机构的载人潜水器“深海6500”，是载人潜艇首次在南大西洋展开调查活动。最终在水深910米处发现高宽约10米的岩崖。经过影像分析确认为花岗岩，此外其周围还有大量无法在海底形成的石英砂。 根 据地幔对流模型，大洋中脊是地幔上升岩流顶托大洋地壳裂开形成新洋壳的地方，距离大洋中脊越近洋壳越新，而且大洋中脊附近的新洋壳都是玄武岩。但是，除了以上新发现，前人大量的观测事实证明，大西洋中脊附近存在古老的花岗岩和浅水灰岩（在大西洋中脊附近发现有15-16亿年前的花岗岩、中侏罗世浅水灰岩）。按照海底扩张，整个大西洋洋底的岩石年龄不应该超过两亿年，而这些镶嵌在大西洋中脊上的浅水灰岩和花岗岩的年龄却高达几亿年乃至十几亿年。这些观测事实用板块构造难以给出合乎逻辑的解释。 不符合事实的海底扩张假说模型 大洋中 多处发现斜长花岗岩，传统观点认为这些斜长花岗岩是玄武岩分异结晶成因。但在南印度洋发现的斜长花岗岩地球化学投点显示，它们大多落在大洋盆地构造环境中（Koepke,2007)，因此Koepke认为所谓的分异结晶可能并不存在。如果按照新大陆漂移模型来解释，就比较简单，这些斜长花岗岩是玄武岩与沉积岩混溶成因。 阅读下面链接中的文章也许会改变您很多看法： http://hi.baidu.com/liangguanghe1 参考文献： （1）邱燕, 陈国能, 刘方兰, 彭卓伦，南海西南海盆花岗岩的发现及其构造意义，地质通报，2008，No.12：2104-2107 （2）金庆焕.南海地质与油气资源 ．北京:地质出版社,1989:151-219．
大陆板块漂移是海底扩张驱动的吗？ - 从地球物理资料得到的启示 Continental plates drift is driven by seafloor spreading? - the Revelations from the geophysical data 梁光河 （本文为2014年10月第一届中国地球科学联合会学术年会报告内容） 本报告基于GPS测量、地质、磁法、重力、地震、古生物、古地磁等等资料解析大陆漂移的源动力，这是地质学的最基本问题，一切构造运动及动力和变质作用都源于此。本报告说明 大陆板块可以在热力驱动下发生漂移。驱动其运动的动力机制是大陆板块运移划开洋壳引起岩浆上涌，在陆块后面冒泡，巨大的岩浆热动力推着板块往前跑。 逻辑很简单：大陆板块运动中其前面处于挤压环境，地下深处的岩浆无法外泄。而大陆板块滑过洋壳并切割洋壳，其后面处于开放环境，地下深处的岩浆上涌，推动大陆板块向前运动。洋中脊是大陆板块相互旋转带动洋壳产生的裂缝，转换断层也同时产生。大陆裂解、海底扩张最初、大陆的初始漂移都应该是岩浆沿一个裂缝上涌造成的。但是什么机制造成了一个初始裂缝？很有可能是陨石撞击地球的结果。泛大陆裂解应该是至少2个较大陨石分别撞击当时的泛大陆的结果，造成了板块的放射状运动。 高清PDF格式文件（12.5M）： 大陆漂移是海底扩张驱动的吗？.pdf 白垩纪至今大陆板块漂移图（据美国哥伦比亚大学） 阅读下面链接中的文章也许会改变您很多看法： 探密地球 http://blog.sciencenet.cn/u/liangguanghe1
大陆漂移与全球山脉高原成因关系的研究 梁光河 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院矿产资源研究重点实验室，北京， 100029 Email: lgh@mail.iggcas.ac.cn 摘 要： 全球山脉高原分布具有极为明显的特征，大多分布在板块汇聚的边缘并呈带状分布。当前关于山脉高原 的成因一直是沿用板块构造和海底扩张的模式解释的 ，但这种模式存在很多无法解释和相互矛盾的地方。本文结合作者提出的 大陆漂移的源动力 - 板块自驱动模式 ，给出了另外一个全新的成因模式，该模式说明当大陆板块漂移时，会在板块运动的前方产生刮蹭堆积及挤压形成山脉高原，在其后方形成深海沉积。通过对北美 洲 的 落基山脉、南美洲的安第斯山脉、东非高原、南非高原的对比发现，该模型与实际情况吻合很好 。该成因模型为我们重新认识全球地理环境成因提供了一个全新的思路。同时也给出了特提斯闭合的动力机制。 Study on the relationship between continental plates drifting and the origin of Global mountain range and high plateau Liang Guanghe Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Mineral Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100029, China Email: lgh@mail.iggcas.ac.cn Abstract: Global Mountain plateau distribution has a very obvious feature. They mostly located on the edge of the plate convergence and show zonal distribution. About the causes of the mountain plateau has been to follow the interpretation of plate tectonics and seafloor spreading pattern, but this model cannot explain in many cases and even has contradictory. Combined with the model “source power for continental drifting” by author, a new genetic model was given in this paper, that is when the continental plates drift, mountains and plateaus were formed in front of the plate motion by Scratching accumulation and extrusion force. Deepsea sediment formed in its rear. This model fits very well with the Rocky Mountains of North America, the Andes in South America, the highlands of East Africa, the South African plateau. The genetic model provides us a new way of to rethink the origin model of global geographical environment. At the same time the dynamic mechanism of the Tethyan closure was given. Keywords: Continental drift; Mountains; plateau; causes; Rockies; Andes 1. 引言 全球山脉高原分布具有极为明显的特征，大多分布在板块汇聚的边缘并呈带状分布，如图 1 所示。著名的高原有亚洲的青藏高原、蒙古高原、 欧洲 的 阿尔卑斯山 脉北美洲的落基山脉、南美洲的安第斯山脉、伊朗高原、非洲的埃塞俄比亚高原、东非高原、南非高原等等。 Fig.1 The topographic map of the world (from Baidu ， 2013) 图 1 世界地形图（百度图片， 2013 ） 这些山脉高原是怎样形成的？当前得到公认的观点是：可以通过当代的板块构造和海底扩张学说加以解释。也就是说似乎现代地质理论已经给出了答案，图 2 是传统的板块构造学说和海底扩张学说给出 的两种类型的板块汇聚边缘假说模型 ，它们分别说明了洋陆汇聚边缘和陆陆汇聚边缘山脉和高原的成因。陆陆汇聚以印度板块向北漂移引起的青藏高原整体隆升已经得到了广泛的研究，这些理论能够解释青藏高原的成因。 在新元古代以来长期活动、多期造山及新生代最后隆升的基础上形成的青藏高原称为造山的高原(Orogenic Plateau) 。 洋陆汇聚边缘存在的问题比较突出， 仔细分析图 2 的造山模式作者发现，情况远没有那么简单，以非洲为例，这些山脉和高原（埃塞俄比亚高原、东非高原、南非高原）大都分布在非洲的东部边缘，西部并没有明显的山脉和高原，这与图 2 给出的模型相悖，因为按照传统的板块构造理论，众所周知的大西洋裂解的结果，非洲西部正是一个典型的 洋陆汇聚边缘，为什么却没有形成山脉和高原？难道这个模式只适用于非洲东侧，而不适用于西侧？比较牵强的解释是所谓的主动大陆边缘和被动大陆边缘。 北美洲也存在同样的情况，落基山脉沿西部呈现近南北向分布， 按照传统的板块构造理论，大西洋裂解的结果也应该在北美洲的东部出现类似落基山脉的山脉和高原。但事实上并没有出现这种情况。 南美洲西侧的安第斯山脉按照目前的理论可以解释，但东侧也没有类似规模的山脉，这些例子都说明当前的模型并不是普遍的真理。 众多证据证明图 2 给出的模式是存在严重错误的 。本文将结合 大陆漂移模式 给出一个新的山脉高原成因模式，该模式可以解释传统的板块构造模型所无法解释的现象。 Fig.2 Upper: Cross section of earth illustrating an oceanic-continental convergent plate boundary. Lower: Cross section of earth illustrating an continental-continental convergent plate boundary. （ From Wikipedia USGS,2013 ） 图 2 上图：洋陆汇聚板块边缘剖面模型 , 下图：陆陆板块汇聚边缘剖面模型（ From Wikipedia USGS,2013 ） 2. 山脉和高原简介 山脉是沿一定方向延伸，包括若干条山岭和 山谷 组成的山体，因像脉状而称之为山脉 。主要是由于 地壳运动 中的内应力作用，有明显的褶皱，从而区别于山地，而山地则是在一定的力的作用下，褶皱现象不明显。构成山脉主体的山岭称为主脉，从主脉延伸出去的山岭称为支脉。几个相邻山脉可以组成一个山系，如 喜马拉雅 山系等。 海拔 高度一般在 1000 米以上，面积广大，地形开阔，周边以明显的陡坡为界，比较完整的大面积隆起地区称为高原 。高原与 平原 的主要区别是海拔较高，它以完整的大面积隆起区别于山地。高原素有 “ 大地的舞台 ” 之称，它是在长期连续的大面积的 地壳 抬升运动中形成的。有的高原表面宽广平坦，地势起伏不大；有的高原则山峦起伏，地势变化很大。世界最高的高原是中国的青藏高原，面积最大的高原为南极 冰雪高原 。高原最本质的特征是︰地势相对高差低而海拔相当高。高原分布甚广，连同所包围的 盆地 一起，大约共占地球陆地面积的 45% 。 国外主要高原有： 南极高原 、 巴西高原 、伊朗高原、 南非高原 、拉布拉多高原、 东非高原 、埃塞俄比亚高原、蒙古高原、 阿拉伯高原 、 德干高原 、中西伯利亚高原、 圭亚那高原 、巴塔哥尼亚高原等。 3. 大陆漂移与山脉高原的成因模型 图 3 是基于作者提出的大陆漂移原动力模型基础上 ，以活动论的观点给出的一个大陆板块运动前和运动后的模型。上图（ A ）是大陆板块运动前的初始状态，下图（ B ）是大陆板块向左运动一段距离后的状态。由于大陆板块是漂浮在大洋板块之上的，因此陆块必然要切割一定深度的洋壳板块（浮力原理），当板块在岩熔热力不平衡驱动下漂移运动后，大陆板块前方会像推土机一样铲起来部分洋壳板块物质，同时由于挤压作用，陆块本身也将产生褶皱和隆升，这样在大陆板块前端（前进方向上）将形成山脉和高原，部分深部岩熔物质也会随之沿着褶皱构造形成的断裂带上涌引起火山爆发。而在大陆板块后面将形成盆地，这些盆地切割深度应该很深，但很快会被新的沉积物充填，形成巨厚的深海沉积（物源来自于大陆板块尾部的物质）。 通过简单的理解和基本推理，我们也可以这么认为，如果本文给出的模式是正确的，那么该模式在现实中必然会存在 2 个明显特征： （1） 在大陆板块漂移的前方形成山脉和高原，并发生火山爆发。 （2） 在大陆板块漂移的后方形成巨厚的深海沉积。 特别注意：该模型不需要假定主动大陆边缘和被动大陆边缘，也不需要板块俯冲下插。 Fig.3 (A) is the initial state before the continental plate movement, (B) is the state after the continental plates moving some distance to the left 图 3 上图（ A ）是大陆板块运动前的初始状态，下图（ B ）是大陆板块向左运动一段距离后的状态。 本模式也适用于陆陆碰撞的情况，道理很简单，板块运动的前方无论是陆地还是海洋都会产生类似的现象（不同点仅仅是存在一定深度的海水，这个海水深度相对于板块的深度非常小）。 4. 实际例证 4.1 美洲的例子 现代GPS测量已经证实，美洲（包括南美和北美）大陆板块整体是由东向西漂移的。如果本文给出的大陆板块漂移模式是正确的，那么其必然形成的2个特征应该在该板块上能得到体现。 图4是作者将新提出的山脉高原成因模型匹配到北美洲和南美洲的地形图上的结果。图中分别给出了两条剖面线，一条AB线横跨北美洲，另一条CD线横跨南美洲。可以很清楚地看出，该模式与实际情况吻合良好。 北美洲的落基山脉和南美洲的安第斯山脉分别与模式中的造山带能够得到很好地匹配。这两条山脉也是火山活动带及地震带。这符合了本文模型的第 1 条特征。 图5显示的是全球现代海洋沉积物厚度分布图，作者也将这两条剖面线的位置投影到该图上。从图中可以清楚地看出北美洲东南部（靠近B点）区域有巨厚的海洋沉积物分布（红色部分），从色标可以估计沉积厚度可达万米，而靠近A端部分则没有巨厚的现代海洋沉积物。南美洲也存在类似的情况，南美洲东南部也存在巨厚的现代海洋沉积物。 这符合了本文模型的第 2 条特征。 Fig.4 Topographic map of the Americas and Mountains genetic model by continental drifting (revised from Baidu ， 2013) 图 4 美洲地形图与大陆漂移山脉成因模式（据百度， 2013 修编） Fig.5 Global Ocean sediment thickness distribution and Mountains genetic model by continental drifting(revised from NOAA, 2013) 图 5 全球海洋沉积物厚度分布图与大陆漂移山脉成因模式图 ( 据 NOAA, 2013 修编 ) 从该图中还可以很清楚地看出，印度板块向北漂移后，在其后面孟加拉湾边缘海沉积了地球上最厚的海洋沉积，最厚可达 20000 米，也就是 20 公里（图 5 中印度南边的红色区域所示）。这也完全符合本文给出的山脉高原成因模型，众所周知的喜马拉雅山脉和青藏高原就是印度板块向北挤压所形成的，也是著名的火山岩分布区和地震活动区。因此在亚洲的青藏高原也完全符合本文给出模型的 2 个特征。这说明本文给出的模式也符合陆陆碰撞造山带。 从细节看，南美洲的情况其实十分复杂，从图6可以明显看出，其实南美洲北部的加勒比海地区当前显示出向东漂移的特征。图中显示北美板块北段应该存在一个类似树枝状的板块外突部分，当北美板块北端向东滑动时带动该树枝状外突部分同时滑动（类似一个刮板），从而形成了加勒比海东部的岛弧，该岛弧切割后边形成了今天的加勒比海。 这是否与我们开始描述的美洲大陆板块整体向西漂移相矛盾？其实并不矛盾，因为巨型的大陆板块往往存在两端受力的不均匀（完全平衡均匀的状态是比较罕见的），大多在漂移过程中会存在旋转。图7给出了南美洲大陆板块整体的运动模式，南美洲大陆整体在向西漂移，同时伴随着右旋。这在南美洲两端的google-earth图像特征上体现的很明显（图7）。 Fig.6 Island arc genetic model in Caribbean, northern part of South America (revised from Google-earth) 图 6 南美洲北部加勒比海地区岛弧成因模式（据 google-earth 修编） Fig.7 South America overall movement patterns(revised from Google-earth) 图 7 南美洲整体运动模式图（据 Google-earth 修编） 图8显示在 南美洲地形图上结合板块活动过程中所造成的地形地貌变化图像特征给出的运动模式，南美洲整体向西漂移，图中右侧的箭头所指。但与此同时南美洲南部显示出较快速地向西漂移，而南美洲北部显示出速率稍慢地向东漂移，其结果应该表现为整体向西漂移过程中存在右旋运动。由于南美洲南北两端的运动速率的差异，从而造成了板块中间受到类似掰开的作用力，亚马孙河也许就是这样被掰开的（事实上南美洲的旋转运动在13-3Ma左右的近期发生了变化，从右旋变为左旋，这造成了南极洲的受力变化，进而影响了南极冰川的溶化，该议题另议）。 特别值得注意的是在南美洲东南方向那个弧形顶端的痕迹特征，就好像在大西洋里有一根深深的“木桩子”插入海底（图中用一个钉子表示），起到一个名副其实的中流砥柱作用,本图也说明了南极板块在作左旋运动。该“钉子”所在的地区也是地震的多发地区，而且存在深源地震，说明其根基是很深的。从图8和图9中我们也可以看出，南极洲目前整体是左旋运动的。 这个区域还存在很多奇异的现象，比如该地区的电磁场异常是地球上最强的，当我国嫦娥号探月卫星返回时，卫星经过该地区上空，电子设备需要关闭，否则该地区强大的电磁场将有可能损坏卫星的电子器件。为什么如此，作者将会持续跟踪研究。 图9显示的在南美洲地区现代海洋沉积厚度分布图，南美洲板块整体向西漂移的结果使得板块的东部沿海整体出现了巨厚的沉积物。东北角的岛弧区域沿海沉积物尤其厚，推测可能是板块漂移后留下的深槽和刮蹭堆积双重因素的综合效应的结果。 北美洲的情况类似，作者将另文详细讨论其更复杂多变的成因机理（诸如加拿大北部的破碎地块的成因机理）和美国黄石国家公园内奇特的间歇泉的成因机理。 Fig.8 Topographic map of South America with movement pattern (revised from NOAA, 2013) 图 8 南美洲地形图与运动模式 ( 据 NOAA, 2013 修编 ) Fig.9 Distribution of regional deep-sea sediment thickness in South America and movement patterns (revised from NOAA, 2013) 图 9 南美洲区域深海沉积物厚度分布图及运动模式 ( 据 NOAA, 2013 修编 ) 4.2 非洲的例子 大西洋 裂解是得到地质界公认的地质事件。其结果是非洲总体向东漂移。本文提出模型的 2 个特征是否也能在该地区体现？ 图10是作者将新提出的山脉高原成因模型匹配到非洲地形图上的结果。图中给出了一条横跨非洲的AB线。很清楚地显示，该模式与实际情况吻合良好。 东非埃塞俄比亚高原和模式中的造山带很好地匹配。该高原也是火山活动带（广泛分布玄武岩和花岗岩）及地震带。这符合了本文模型的第 1 条特征。 图11显示的是全球现代海洋沉积物厚度分布图，作者也将这条剖面线的位置投影到该图上。从图中可以清楚地看出非洲西北部（靠近B点）区域有巨厚的海洋沉积物分布，从色标可以估计沉积厚度可达万米。 这符合了本文模型的第 2 条特征。 Fig.10 Topographic map in African and Mountains genetic model by continental drifting 图 10 非洲地形图与大陆漂移山脉成因模式图 Fig.11 Global oceanic sediment thickness maps and Mountains genetic model by continental drifting (revised from NOAA, 2013) 图 11 全球海洋沉积物厚度分布图与大陆漂移山脉成因模式图 ( 据 NOAA, 2013 修编 ) 4.3 欧亚的例子 亚洲大陆逃逸构造的模式是法国巴黎地球物理研究所 Paul Tapponnier 教授提出的。 1975-1976 年他在美国 MIT 做博士后的时候，用胶泥模拟欧亚大陆在向北漂移的相对刚性的印度大陆板块挤压下，亚洲大陆逐渐裂解，分成断块向东或东南方依次逃逸 。 印度板块和欧亚板块相碰于约50百万年（Ma）前。碰撞之后，力学强度较小的亚洲大陆挤压缩短了近1500公里，形成了厚度近乎是正常大陆地壳（35-40 公里）两倍的青藏高原增厚地壳。当青藏高原隆起到一定的海拔高度 (山峰7-8千米高) 后，此时地壳物质在差应力的作用向东（太平洋方向）侧向运动，离开青藏高原地壳以便在印度板块前进的道路上腾出空间。东南亚地块（中国滇西、越南、老挝、柬埔寨、泰国）被挤出时间大约开始于24Ma之前 。东南亚地块以前呈近东西向，横在印度板块向北前进的道路上。随着印度板块继续向北运移，整个东南亚地块像一个抽屉一样一边往外抽，一边还作顺时针旋转，最终到了现在我们所观察的这个位置。 这种逃逸构造不仅仅表现在青藏高原向东南角方向的逃逸和物质挤出，在青藏高原的西侧也存在这种逃逸和挤出。许志琴（2011）的研究表明 （图12）：印度-亚洲大陆碰撞之后，板块之间汇聚收敛并未终止，印度板块仍以44-50mm/a的速率往北推进，俯冲到亚洲大陆之下。现在所见的印度板块要比陆-陆碰撞之前古印度板块的规模小得多。在大印度板块变成小印度板块的过程中，约有1500km的南北向缩短量由地壳增厚的过程来吸收，使青藏高原成为2倍于正常地壳厚度的巨厚陆壳体(平均厚度70km)，并形成了印度与西伯利亚板块之间南北2000km、东西3000km巨大范围的新生代陆内变形域，导致了现今青藏高原南缘喜马拉雅山脉的南北向缩短率为18mm/a。图12中左上角（向西方向）也很清楚地显示出被挤出的地块（包括HRTE和AFHT等等）。 图13给出了印度-亚洲碰撞动画图，说明印度板块（红色）向被漂移过程中挤出的东南亚地块的情况。 这些大量的物质不但在青藏高原的东南方向被挤出，而且还在青藏高原的西北角向西南方向被挤出，这在地形图上显示的特别清楚，图14是特提斯中西段的地形地貌图，图中作者将物质逃逸方向用一条白色的带箭头曲线示意性地勾勒出来。该图说明印度板块向北运动的强劲动力，甚至影响到了数千公里之外的构造运动。伊朗高原和 阿尔卑斯山 脉应该就是该逃逸物质流出并挤压的结果。这种挤压碰撞必然会导致地震的发生，图15给出了从美国地质调查局统计的1900-2007年全球地震图上截取的该区域发生的地震情况。可以看出该区域同样显示出与地形图相似的呈近东西向的分布特征。图16显示的美国地质调查局所做的伊朗高原区域的GPS速度测量结果，说明这种逃逸活动现在仍在发生着。 Fig.12 A map showing the India-Asia collision tectonic units (Xu Zhiqin 2011) 图 12 印度 - 亚洲碰撞的大地构造单元图（许志琴等 2011 ） Fig.13 India - Asia collision animation graph(from Baidu) 图 13 印度 - 亚洲碰撞动画图 ( 据百度图片 ) Fig.14 Topographic map in western and middle part of Tethys with movement pattern (revised from NOAA, 2013) 图 14 特提斯中西段地形图与运动模式 ( 据 NOAA, 2013 修编 ) Fig.15 Regional seismic zone along EW direction in western and middle part of Tethys.t (from UGSG1900-2007 global seismic map) 图 15 特提斯中西段地区近东西向的地震带（据 UGSG1900-2007 年全球地震图） Fig.16 GPS observations of motion across a portion of the Africa-Arabia-Eurasia plate collision zone(from unavco.org,2013) 图 16 非洲 - 阿拉伯 - 欧亚板块碰撞带部分 GPS 速度测量结果 ( 据 unavco.org ， 2013) 非洲的宏观地貌特征和构造格局是怎样形成的？一直是作者思考的问题。图17是作者基于该地区边缘海沉积物和地形地貌图所做的推断：印度板块从南极边缘出发向北漂移与欧亚板块碰撞并发生左旋，根据海洋沉积物分布特征可以看出，其受力方向应该是北西西向，该力传递到伊朗高原，对刚性的阿拉伯板块的北端产生一个作用力，阿拉伯板块好像一个跷跷板被掰开，连锁反应产生向北的拉涨力。非洲板块整体的作用力如图所示，值得注意的是刚果盆地是世界最大的克拉通盆地，面积达337万平方公里，好像一个大钉子，非洲板块实际是以该轴为中心发生旋转的。目前正在北漂的同时伴随着轻微的右旋。 Fig.17 Genetic model of Africa's macro geomorphic characteristics (revised from NOAA, 2013) 图 17 非洲的宏观地貌特征成因 ( 据 NOAA ， 2013 修编 ) 如果上面作者的推论是正确的，那么必然会在地质图上找到证据，图18是从世界地质图上截取的该区域地质图。图中可以清楚地看出，红海南北两侧地层基本上吻合，波斯湾南北两侧地层也基本上能拼合。而且马达加斯加和南非东部也基本上能对应起来，在图17的地形地貌图上，马达加斯加和南非东部基本上能拼合一起。 Fig.18 Geological map of the world (Western Hemisphere) 图 18 世界地质图（西半球） 4.3 澳洲的例子 澳大利亚是一个漂浮在大洋之上的大陆，其构造演化历史应该是伴随着印度板块从南极洲附近向北漂移一起运动的，其同样来源于南极附近（大规模漂移前应该处于印度板块的东侧），在印度板块快速向北漂移过程中，澳大利亚也向北漂移，但速度稍慢。与印度板块不同的是：印度板块向北漂移过程中是左旋的，而澳大利亚板块在向北漂移过程中是伴随着右旋的。当印度板块与欧亚板块碰撞并挤出东南亚众多地质体时候（向东南方向挤出），正好赶上速度稍慢的澳大利亚板块从南部漂移过来，与这些地质体相互作用产生力的转换（也就是撞了一下，让东南亚这些地质体改变了方向），从而引起了菲律宾等岛屿的向北运动，也改变了巴布亚新几内亚、新科里多尼亚、新西兰等岛屿的运动方向（图 19 ）。澳大利亚整体呈现右旋的论点有很多论据，图 19 的山脉高原特征就是其中的一个依据，第二个依据是当前的 GPS 测量图，澳大利亚总体向北移动，但西侧移动速度比东部快，结果就是右旋。 Fig. 19 Australian regional topographic map 图 19 澳洲区域地形图 第三个依据是 CODES 在 2011 年所做的澳大利亚地球化学元素分布图（图 20 ），如果澳大利亚不存在旋转（右旋），是难以解释图 20 中澳大利亚地表这种元素分布特征的，它们整体呈现环带状分布，推测是澳大利亚在旋转过程中，板块边界深切地壳产生深部流体的上涌，从而出现了环状分布的元素特征。澳大利亚板块在南极洲裂解中应该是2个陆块，在漂移过程中拼合黏贴在一起，由此造成了一条北西方向的元素异常带。 图 21 是澳大利亚的地质图，从这个图上是无法解释图 20 的地球化学元素分布特征的。图 22 是 从美国地质调查局统计的1900-2007年全球地震图上截取的 澳洲区域地震情况，环绕澳大利亚的地震应该就是其板块的边界（边界往往在距离海岸数百公里之外），这是否也说明了新西兰西南部发生较多强震的原因？ Fig. 20 Australian geochemical element distribution maps (CODES, 2011) 图 20 澳大利亚地球化学元素分布图（据 CODES ， 2011 ） Fig. 21 the Australian geological map (Wang Side, 2013) 图 21 澳大利亚地质图（据王思德， 2013 ） Fig.22 Regional seismic zone in Australia (from UGSG1900-2007 global seismic map) 图 22 澳洲的地震带（据 UGSG1900-2007 年全球地震图） 图 23、24 显示了新西兰小板块运动的轨迹，新西兰分南北两部分。是后期组合在一起的。南半部的新西兰块体是一个近似长方形的块体，其运动轨迹是其北部明显呈北北东向的一个拖尾。而其北半部的惠灵顿块体则呈现不规则的多边体，它是从其北西方向摇摆着漂移到现在位置的。 Fig.23 Two small plate(North and south) movement trajectory of New Zealand 图 23 新西兰南北两个小板块运动的轨迹 Fig.24 Two small plate(North and south) movement trajectory of New Zealand 图 24 新西兰南北两个小板块运动的轨迹 5. 结论 （1） 当板块在岩熔热力不平衡驱动下漂移运动后，大陆板块前方会像推土机一样铲起来部分洋壳板块物质，同时由于挤压作用，陆块本身也将产生褶皱和隆升，这样在大陆板块前端（前进方向上）将形成山脉和高原，部分深部岩熔物质也会随之沿着褶皱构造形成的断裂带上涌引起火山爆发。而在大陆板块后面将形成盆地，这些盆地切割深度应该很深，但很快会被新的沉积物充填，形成巨厚的边缘海深海沉积（物源来自于大陆板块尾部的物质）。 （2） 该模式在现实中必然会存在 2 个明显特征：第一、在大陆板块漂移的前方形成山脉和高原，并发生火山爆发。第二、在大陆板块漂移的后方形成巨厚的深海沉积。 （3） 该山脉高原成因模型在美洲、非洲和欧亚都得到了良好印证，与实际情况吻合良好，基本上能解释所有的山脉高原成因。同时也给出了特提斯闭合的动力机制。 （4） 本文说明过去关于山脉高原成因的海底扩张和板块构造学说的所谓洋陆汇聚边缘假说是错误，因为该假说在实际对比中存在诸多自相矛盾的地方。 6. 致谢 本文是祁凤茹老师在遥远的加拿大不断鼓励下写成的，特此对她表示真诚的感谢！感谢蔡新平教授给予的多方指导！感谢我的妻子华芳女士一直默默无闻的支持和奉献！感谢中国知网、美国 google 公司、中国百度网络公司提供的快速优质服务。感谢王思德先生提供的世界地质图资料。 参考文献 (References) Wikipedia. Convergent boundary . . http://en.wikipedia.org/wiki/Convergent_boundary 许志琴, 杨经绥, 李海兵 , 嵇少丞 , 张泽明 , 刘焰 . 印度 - 亚洲碰撞大地构造 . 地质学报 ,2011,85(1):11-33. 404999971 . 山脉 . . http://baike.baidu.com/view/22361.htm 高压饭锅 . 高原 . : http://baike.baidu.com/view/13633.htm 嵇 少丞,王茜,孙圣思等,亚洲大陆逃逸构造与现今中国地震活动，地质学报, 2008,82(12):1644-1667. 梁光河. 大陆漂移的源动力—板块自驱动模式 . 地球科学前沿, 2013, 3: 86-96. 梁光河.“海底扩张”—将地学引向歧途的错误假说 . :http://sea3000.net/liangguanghe/20130522222426.php 我们从哪里来-科学论证告诉您！
Jack Oliver (1923-2011) Seismologist who helped demonstrate that Earth’s continents move constantly Nature网站全文： http://www.nature.com/nature/journal/v470/n7333/full/470176a.html PDF下载 Jack Oliver(1923-2011).pdf John "Jack" Ertle Oliver(奥利弗)，于2011年1月5日去世，享年87岁。他是现代地震学、板块构造理论和大陆地壳深部成像领域的创始人之一。他和他的学生Bryan Isacks的研究表明，不只是地壳，连整整100千米厚的地球表层也就是岩石圈（lithosphere），在进入下伏软流圈（asthenosphere）之前，都在板块之上运动。这一发现给后来颇受争议的大陆漂移理论（continental drift）打下了基础，为板块构造理论铺平了道路。 在Oliver的科学发展历程中，有两个重要人物具有关键的作用。第一个人是在俄亥俄.马西隆的中学美式足球（即橄榄球）教练Paul Brown，他后来成名于Cleveland Browns队教练并创办了Cincinnati Bengals。Brown最不能容忍特立独行的态度，而Oliver的科学和管理哲学则一脉相承——团结合作的优秀科学家总是比单打独斗的最优秀的科学家创造出更重大的科学（ good scientists who worked together could produce more important science than the best scientists working alone ）。 在橄榄球奖学金的支持下，Oliver后来去纽约哥伦比亚大学学习物理，中间曾被1943-1946年的海军服役所打断。Oliver服役回来后见到了他后来的PhD导师Maurice Ewing。Ewing向他灌输了一个理念：在有可能获得重大科学发现之前，要选择探索前人未曾涉及过的领域（ going where no one had gone before offered a high probalitity of scientific discovery ）；而这一发现非常有趣——对航空燃油的无限好奇心。 在上世纪50年代，大多数地震学家通过地震仪测量P波和S波动走时来记录地球的震动。这些波都可以穿越地球的内部。长周期波在地球表层相互作用，其他人很少有涉及这一“领域”。Oliver最先识别出这些波形的独特特征，而现在则是电脑在分析和模拟。从这时起，他的文章展示了对面波的精细记录，并配以精妙解析。 到50年代末，Oliver加入了由十多个全国最有名的科学家组成的地震学促进会（Berkner Panel on Seismic Improvement, 由Lloyd Berkner做主席，因此以他的名字命名，作者注）。这提高了地震学研究的竞争，希望找到检测和确认地下核爆炸的方法。（有限禁止核试验条约The Limited Test Ban Treaty，禁止在大气、水下和太空中进行核试验，但并未禁止进行地下核试验，该条约于1963年批准生效。）在该促进会的建议下建立了全球规模的监测站台——the World-Wide Standardized Seismograph Network(全球标准化地震台网)，现代地震学并随之而飞速发展。 继续遵循Ewing的理念，Oliver和Isacks在斐济和汤加地区安装了地震仪来研究后来所谓的地球谜团之一的深源地震。这些地震发生在地表以下300-700公里，该深度的压力和温度似乎都太高而使岩石难于产生破裂。对这些地震图像貌似不经意地一瞥，他们知道他们已经有了一些重大发现P波和S波都具有高频特征。他们意识到太平洋以东的岩石圈（包括地壳和上地幔最顶部的较冷部分）已经俯冲到700公里深度。科学界直到很晚才认同他们的这一观点，当时只有极少数地震学家注意到或者慎重对待大陆漂移理论，但是怀疑很快就让路于他们另一项研究所获得的共识。 1968年，和Oliver的另外一个学生Lynn Sykes一起，Oliver和Isacks在Journal of Geophysical Research上发表了可能是有史以来最被广泛阅读的地震学文章“ Seismology and the new global tectonics ”（被引次数845 by Google.文章下载： http://www.mantleplumes.org/WebDocuments/Isacks1968.pdf ）。在他们众多观点中，他们意识到谜一般的深源地震并不是发生在温度过高而难于获得所需应力的环境中，而是发生在快速俯冲到深部的仍然很冷淡岩石圈板块中。 和许多板块构造理论创立者一样，Oliver很快就转换了研究方向。1971年他离开哥伦比亚大学来到纽约.伊萨卡的康奈尔大学并使该校地学系复苏过来，而他也将精力放在了地学里的盲区——下地壳。他发起大陆发射剖面联合会（Consortium for continental Reflection Profiling），该联合会是倡导利用由石油工业发展而来的地震反射技术去探测大陆下地壳的先驱。这一组织后来被许多国家所效仿。 他在工作中始终坚持贯彻团队合作精神，努力减小地质学家（由于难于定量化而有时被轻视）和地球物理学家（有时被看作是只相信他们无法亲眼所见的事物）之间的差异。康奈尔大学率先将地质学系和地球物理系转变成为综合地球科学系。 Oliver坚持鼓励他周围的学生，总是像疑问咒语似地问：“下一个最重要的问题是什么？（ What is the next most important problem? ）”他曾经说：“诚然，我愿意和聪明学生一起工作，但是我所真正期望的是会提问题的学生。（ Sure. I want to work with brilliant students, but what I really want are students who can ask good questions. ）”他反复说明，提好问题是回答重要问题的捷径（ asking the right question was a shortcut to answering an important one ）。附上他曾写过的一首诗： "If creativity is what you strive for, 创新既是你的目标， The status quo you must learn to abhor, 现状永远满足不了， Chains of convention unfetter, 去除传统旧念锁铐， Seek the different yet better,执着追寻异样美好， Pay no attention to those keeping score!"何必在意保守叨扰！ 他不是一个自吹自擂的人，Oliver在家和技术人员一起就像和院士一样。他去世时正和他的长期行政助理Judy Healey亲切交谈，无意地突然说道：“我大限已到（I'm done）。” ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- （后记/作者注） 翻译这篇Nature报道，不仅仅是简单地纪念这位伟大的地球科学家、地球物理学家，更是从Oliver一生对地球科学的追求历程中，寻找一些科学精神和科研动力。 Oliver的两位恩师，一位是橄榄球教练Paul Brown，一位是大科学家Maurice Ewing，两个完全不同风格的人，对Oliver的科学成长都具有重要作用。橄榄球是一项集体运动，靠个人英雄主义是难于取胜的，所以Brown说他不喜欢特立独行的人；那么在刚刚开始进入科学研究领域中时，每个freshman都需要系统的科学培训，掌握基本的科学知识，进行知识积累，为以后的飞跃打基础，而不是一上来就搞什么标新立异，开始阶段就搞特立独行大多数情况下是难于取得成功的。 G ood scientists who worked together could produce more important science than the best scientists working alone。 Oliver在经过一定阶段的知识和经验储备后，水平已经上升了一个档次，与橄榄球教练不同，大科学家Ewing此时告诉他的是另一种理念—— going where no one had gone before offered a high probalitity of scientific discovery 。这就是要创新！正是Ewing的理念，让Oliver在科学发展道路上实现了升华，取得了重大的发现。所以看来，科学方法和科学精神不是一成不变的定律，而是要根据自身的条件适时调整。 关于做学生，Oliver也强调了问问题的重要性： I want to work with brilliant students, but what I really want are students who can ask good questions 。老师都喜欢聪明的学生，但是老师更喜欢问问题的学生，因为在专业上学生能回答的问题老师一般都能回答，老师不需要只会回答问题的学生，但是如果学生能将老师问倒，这不仅不会使老师尴尬或者丢面子，反而老师会很欣慰他碰到一个会思考问题的学生。注意，这里的"ask good quenstions"不是“问好问题”，而是问难于答上来的问题，即难题；例如在报告或者讲座的提问阶段，报告人在一个提问后说"Oh, That's a good quenstion!”，其实这句话不光是赞叹（甚至惊叹）提问者提的问题很精彩，同时也是说"Well,it is very difficult to answer or explain!" Asking the right question was a shortcut to answering an important one. 这句话与我们常说的“提出一个问题比解决一个问题往往更有意义”，意思类同，此处不多说。 最后是Oliver的诗，写得非常精彩，强调的是创新精神，要创新就必须挣脱传统的条条框框的束缚，打破传统的保守主义（keep score）! 希望本文对广大读者有所启示和帮助！
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