科学网—标签 - 海底扩张

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热度 5 liangguanghe1 2014-10-31 14:50

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

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全球磁异常与大陆漂移

热度 6 liangguanghe1 2014-10-30 13:04

全球磁异常与大陆漂移 The global magnetic anomaly and continental drifting 梁光河（本文主体为2014年10月第一届中国地球科学联合会学术年会报告中部分内容）作者在“ 成也地球物理—败也地球物理 ”一文中，用最新的全球磁异常图说明海底扩张的基础并不存在，不是所有的洋中脊都与磁异常条带平行，而是部分权威科学家搞数据筛选和夸大事实的结果。那如何合理地解释当前所得到的全球磁异常结果？我们知道，磁异常是地质体磁化率的反映，包含特殊的物理意义。在科学研究中我们常常需要从已知到未知，当前大家公认的事实是：红海是新生代才形成的裂谷和一个新生的海洋，洋中脊就在裂谷中央（图 1 ， 2 ）。从该图可以很清楚地看出，红海地区并没有出现洋中脊和磁异常条带完全平行的现象。亚丁湾地区磁异常条带呈现低频特征，和洋中脊呈现近似平行状态。图 1 红海及印度洋地区地质图（据世界地质图修编）图 2 红海及印度洋地区磁异常图（据全球 1 ： 5000 万磁异常图修编）从该图我们可以得出一个初步结论，那就是大陆板块漂移后，会在后面留下两种磁异常形态特征模式，分别是（ 1）红海模式：磁异常条带垂直于大陆板块尾部边界形态模式（图 2 中红海区域），是碎裂地块或小陆块漂移后的特征；（ 2）亚丁湾模式：磁异常条带似平行于大陆板块尾部边界形态模式（图 2 中亚丁湾区域），是较完整较大的陆块漂移后的特征。事实上从全球磁异常图上我们还可以看到另外两个特征（图 3 ）：（ 1 ）比较完整的克拉通地块会呈现出低频正负相间的强磁异常特征（杨文彩院士称之为“大花脸”），如非洲中北部、南美洲中南部，还有阿拉伯地块及中国的塔里木盆地、四川盆地区域，而中国的华北克拉通由于受到后期破坏已经没有这种特征了。图 3 全球 1 ： 5000 万磁异常图（据法国 2007 全球磁异常图）（ 2 ）较大的完整克拉通板块漂移后会在其尾部留下黄红相间的低频磁异常条带（图 4 ），该磁异常条带似平行于大陆板块尾部边界，也就是说与亚丁湾磁异常特征一致。图 4 较大板块漂移后尾部黄红相间的低频磁异常条带特征（据法国 2007 全球磁异常图）如何从大陆板块漂移的角度理解这些磁异常特征？我们知道较大的大陆板块，如北美洲、南美洲、非洲等，其漂移后尾部会刮出一片海洋，使得部分熔融的岩浆上涌，由于大的板块整体厚度大致相近，因此上涌的岩浆会表现出磁异常条带与大陆板块尾部边界呈现似平行分布特征（这点和海底扩张一样），呈现的磁异常条带就是亚丁湾模式。但较小的板块漂移过后，因为板块切割洋壳会形成一个 V 字形的深沟，不同深度上涌的部分熔融物质温度也不同，因此磁异常特征会表现为垂直于大陆板块尾部边界形态模式（即红海模式），这种较小板块漂移后的尾迹特征在新西兰、冰岛和西北环太平岛弧地区都能得到体现。图 5 说明新西兰从西北方向漂移到当前位置，在后面留下了明显的磁异常特征，这个特征符合我们前面所述的红海模式。从图 4 中也可以看出冰岛是从大西洋中部漂移到当前位置的，在其后面留下了符合红海模式的磁异常特征，而且该磁异常条带与亚丁湾模式重合，也就是说北美洲与欧亚板块漂移后也会留下符合较大板块漂移后的磁异常条带特征，二者在北大西洋区域重合使得磁异常条带加强。特别提醒注意，在宽阔的大洋及洋中脊附近的磁异常往往呈现非常规整的条带，那并不是实测结果，而是根据海底扩张模型推测的理论结果，因为磁异常测量是按照线测量的，那些区域并没有很好覆盖。那如何理解东北太平洋洋中脊上的磁异常条带特征？其实很简单，根据新的大陆漂移模型，在大陆板块运动的前方会产生下地壳流，这些下地壳流上涌引起洋壳上隆并降温，这个过程同样会产生磁异常条带，这种下地壳流磁异常条带在新西兰地区也能得到明显体现（图 5 ）。图 5 新西兰区域磁异常条带特征（据法国 2007 全球磁异常图）总之，大型大陆板块漂移后会留下与其尾部近似平行的磁异常条带，小的大陆板块会留下与其尾部垂直的磁异常条带，下地壳流也会留下磁异常条带。全球磁异常特征与新大陆漂移一致，用新的大陆漂移模型可以得到合理解译，而海底扩张与此相悖。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://hi.baidu.com/liangguanghe1

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板块运动的潮汐扩张模式

热度 1 杨学祥 2014-10-3 08:41

板块运动的潮汐扩张模式杨学祥 1. 问题的提出由地幔对流驱动的海底扩张模式遇到了新的困难, 最新的地震层析成像技术并没有提供这方面的可靠证据, 人们提出的种种质疑有助于地球动力学的发展 . 潮汐波动理论从最直观的地表潮汐波动现象出发, 论证了潮汐振荡对地球各圈层的动力学意义 . 这种尝试是值得赞赏的, 是十分有意义的. 为了检验该理论, 本文计算了潮汐振荡产生的力矩规模, 并给出了海底扩张的潮汐模式. 2. 地壳潮汐形变的数值计算对潮汐运动的最新计算结果表明 , 月亮在赤道时产生的半日潮使大气对流层、水圈和液核分别有 54181864 、 43275 和 3103 km 3 的体积绕固体地球向西运动 , 形成赤道高空风、西向海潮和液核表层西向漂移 . 由于大陆地形的阻挡 , 形成大气、海洋和液核的涡旋、湍流和异常大潮以及冷暖海水的上下和东西向振荡与混合 . 岩石圈和下地幔分别有 2754 和 10599 km 3 的体积胀缩 , 是其中熔融部分流动、上涌和喷发的动力 . 太阳相对地球在南北回归线之间的摆动 , 使流体相对固体南北振荡与混合 . 地球在春分和秋分扁率变为最大 , 形成赤道大潮 , 两极高纬地区分别有 6605998 、 5251 和 368 km 3 体积的大气、海水和液核流体通过临界纬度（ 35 o ）流向赤道 , 并在科里奥利力和西向引潮力作用下加速向西漂移 , 使各圈层自转速度变小 , 差异旋转速度增大 , 高纬地区排气排液活动强烈 , 其中大气对流层日长增加最为显著 , 为 97s, 是岩石圈日长增加值（ 0.00027s ）的 359259 倍 . 地磁活动在两分点达到最大值是其证据 . 潮汐形变引起的全球性地壳容积和地表面积变化的计算实例 , 可参看文献 . 实际上，由于潮汐形变导致地球扁率变小，每年 4 月 9 日 -7 月 28 日及 11 月 18 日 -1 月 23 日为地球自转加速阶段；由于潮汐形变导致地球扁率变大， 1 月 25 日 -4 月 7 日及 7 月 30 日 -11 月 6 日为地球自转减速阶段。快慢时段的昼夜时间（日长）长短的差别不超过几千分之几秒，但是这种变化可以影响到气象事件，与计算值量级完全相符。图1 潮汐形变导致赤道圈周期性扩展和收缩对于一个封闭完整的弹性地球, 上述计算值只能给出地球弹性形变的规模. 但是, 对于岩石圈具有复杂断裂系统的地球, 上述计算值就给出了地下流体流动、上涌和喷发的可能性和规模. 3. 观测证据据科学时报 2002 年 9 月 6 日 2 版报道， 2000 年 6~8 月，历史上记录到最活跃的密集地震袭击日本 Izu 半岛南部 60 公里的区域，其中 7000 次震级大于或等于 3 ， 5 次大于或等于 6 。该密集地震伴随着 Miyake 火山的几次蒸气和碎石喷发。图 2 宫岛 (Miyakejima) 的地震频率 ( 引自吉野泰造等 , 2002) 自 1996 年以来 , 在东京都地区的 4 个台站用空间大地测量技术进行了地壳变形观测 . 这个项目称为 ” 基石 ” 计划 (Keystone Project, KSP). 2000 年 6 月 26 日 , 东京以南约 150km 的 Miyake 岛发生群震 . 6 月 27 日 , 又开始火山活动 . 地震活动见图 2 所示 . 可以看出 , 7 月和 8 月的地震活动较多 . 在此之后 , “ 基石 ” 网络观测到异常的地壳变形 . 地震活动于 2000 年 9 月基本停止 .2000 年 6 月 26 日至 9 月 15 日期间 , 馆山相对于鹿岛的移动速率是 62.5px/ 月 , 三浦相对于鹿岛的移动速率是 37.5px/ 月 , 这与过去 3 年的平均运动速率 (35px/ 月和 32.5px/ 月 ) 相比是相当大的 . 吉野泰造等人把这个现象解释为伊豆岛的岩脉侵入 . 估计模型计算得到的岩脉参数是 : 长 20km, 深 3 ~ 15km, 张开 5m. 根据该参数模型计算得到位移场 . 馆山和三浦站的位移分别是 125px 和 75px . 月球与强潮汐、地球排气、厄尔尼诺、臭氧洞扩大、旱涝、地震有关系的重要条件是“近地点兼朔、望” , 以及月球赤纬角变化（极大 / 小值对应涝 / 旱年）和各大行星的配合 . 张元东称之为“特殊天象组合期” . 强潮汐 ( 简记为强或 Q) 的标准是 , 月亮近地潮和日月大潮两者同时出现 . 若两者与日月食同时出现则为较强潮汐 , 三者或前两者同时在春分点、秋分点和近日点附近（前后不超过 15 天）出现为最强或较强潮汐 . 三者的时间最大差不超过 3 天 . 通过 2000 年强潮汐天文条件与日本 Miyake 岛地震火山活动对比 , 我们发现在月平均尺度上 , 强潮汐天文条件与地震火山活动有很好的对应关系 ( 见表 1). 表 . 1 2000 年强潮汐天文条件及 Miyake 岛地震火山活动 Table 1. Theastronomical condition in 2000 and activities of earthquakes and volcanoes atMiyakejima 近地点时间日食月食潮汐极端事件年月日时农历日月日月日弱R 强Q 2000 4 9 6.1 5 R La Nina 事件末期 2000 5 6 17.2 3 Q 强潮汐天文条件初期 2000 6 3 21.4 2 QQ 6月26日Miyake 岛发生群震 6 月27日 Miyake 岛发生火山活动 2000 7 2 6.3 1 07-01 07-16 QQQQ 地震活动最强时期 2000 7 30 15.7 29* 07-31 QQQ 地震活动最强时期 2000 8 27 21.9 28* Q △LOD极小值,地震活动次强时期 2000 9 24 16.4 27 R 9 月Miyake岛地震活动基本停止注： 29* 和 28* 表示当月没有 30. 4. 海底扩张的潮汐模式为了计算方便 , 我们将潮汐引起的海面升降简化为平面模型 ( 见图 2) 图3 潮汐引起的海面升降与太平洋地壳的跷跷板运动设跷跷板支点为坐标原点, 如图2所示, 东西太平洋海面斜线的近似表达式为 y =Hx/L （1）其中, 2L为东西太平洋地壳长度; 2H为东西太平洋海面高差; x为横坐标变量. 取一段宽25px长2L的东西向太平洋地壳, 在x处所受压力增量微元和力矩微元分别为 dp =ydx （2） dM =xydx （3）其中, p表示增高的海水对洋壳的压力; M表示增高的海水产生的力矩, 取海水的密度为1g/cm 3 . 在区间上积分后得增减海水在东西太平洋地壳产生的力矩分别为 M = HL 2 /3 （4）这相当于在宽25px长2L高为洋壳厚度的跷跷板两端分别施加的反向力为 p = M/L =HL/3 （5）将H = 1500px, L = 10000km代入公式得p = 2×10 7 kg. 这样大的力足以使东太平洋海隆张裂和闭合, 或使西太平洋海沟下沉和岛弧抬升. 如图3所示, 当潮汐使西太平洋海面增高和东太平洋海面降低时, 西太平洋地壳下降,形成海沟处的消减带, 挤压地下流体上喷形成西太平洋暖池, 或向西部大陆和东部大洋的地壳下流动, 形成岛弧火山和大陆火山; 东太平洋地壳相对抬升, 使东太平洋海隆和沿岸断裂带张开, 岩浆和热气喷出, 形成海底火山. 当潮汐使东太平洋海面增高和西太平洋海面降低, 东太平洋地壳下降, 使东太平洋海隆闭合下降, 挤压地下流体向东部大陆和西部大洋的地壳下流动, 挤压新生大洋地壳向大陆地壳之下运动; 西太平洋地壳相对抬升, 使西太平洋岛弧断裂张开, 岩浆喷出, 形成陆地火山. 赤道信风使暖水集中在赤道西太平洋, 冷水集中在赤道东太平洋, 温差为 3~9 o C, 高差为 40~1500px . 当厄尔尼诺到来时, 情况发生逆转. 由于地壳均衡原理和水均衡作用, 东西太平洋地壳在拉尼娜事件和厄尔尼诺事件交替中至少分别升降 13~20 cm , 引发地震活动和火山活动, 由此引发的地壳均衡运动具有东西太平洋地壳反向升降的特点, 与潮汐引起的太平洋地壳“跷跷板运动”完全相同 . 两者叠加, 相互加强. 这就是日本 Miyake 岛地震和火山在2000年与拉尼娜事件末期的强潮汐时段同时发生的原因.地球自转最快、西太平洋海面上升到最高值(见图3a)和日长变化( △LOD ) 取得极小值是这个时期的主要特点 . 科里奥利力使上升物体西移 , 下降物体东移 . 所以 , 西升东降的断裂处于引张状态 , 有利于火山喷发和岩脉侵入（图 3 中 a 情况） ; 东升西降的断裂处于挤压状态 , 不利于火山喷发和岩脉侵入 ( 图 3 中 b 情况 ). 这是日本伊豆岛的岩脉侵入发生在 1998 年 6 月 ~2000 年 6 月强拉尼娜事件末期（图 2 中 a 情况）的原因 . 图 4 潮汐扩张的球面模型在地球形成的早期阶段，地求和月亮距离比现在更近，潮汐引力也更大，潮汐扩张速度也更快。发表文献杨学祥. 海底扩张的潮汐模式. 大地测量与地球动力学. 2003,23(2): 77-80. 杨学祥 , 陈震 , 陈殿友 . 岩石圈伸缩的机制和规模 . 地壳形变与地震 . 1996,16(3): 89-94. 杨学祥 , 宋秀环 , 刘淑琴 . 地球潮汐形变的数值评价 . 地壳形变与地震 . 1997,17(2):53-58. 相关报道：地球板块运动之谜被破解（来源：参考消息网）　　核心提示：板块运动是早期大陆的出现造成的，并最终变成了一个自我持续的过程。　　外媒称，地壳漂浮在地幔之上，并分为几大板块，就像一座座冰山漂浮在海洋上，而不同板块相互挤压或分离，由此出现了板块构造学说。但几十亿年前，情况并非如此，那时大陆几乎是完全静止的。科学家从一个世纪前就开始探寻是什么力量从什么时候开始推动板块运动。如今，澳大利亚悉尼大学的研究人员认为他们已经揭开了谜底，并将相关结果发表在英国《自然》周刊上。　　西班牙《阿贝赛报》 9 月 18 日报道称，研究人员指出，地球是太阳系中唯一存在板块运动的行星。地质研究显示， 30 亿年前地壳几乎完全处于静止状态，因此到底是什么引发地壳运动一直是地质学家希望解开的谜题。此项研究认为，板块运动是早期大陆的出现造成的，并最终变成了一个自我持续的过程。地球上主要有 8 大板块，以平均每年 15 厘米的速度漂移。地核的高温导致地幔形成一种热对流运动，而这又带动了板块做水平运动，因此地幔的热对流就好像是带动板块运动的“传送带”。　　实际上，在灼热的地球内部不断有新的物质沿着海底山脉生成。随着新的岩浆涌出地表，原来已经冷却变硬的岩浆被推向大洋边缘。新的地壳就这样不断生成。但在大洋边缘同时还发生着一个逆向过程：在不断从海底山脉涌出的岩浆的推动下，老的地壳在海沟带重新陷入地幔，随即消失。这就是地壳不断再生的机制。　　板块构造学说源于岩石密度与温度之间的关系。海底山脉的岩石异常灼热且密度较低，这就有利于岩浆的流动。但是在源源不断的新岩浆的推动下，原来的岩浆逐渐远离海底山脉，同时变冷变硬，其密度也不断增加直到高于下方的地幔，随即陷到地幔当中，于是这趟“旅程”也就结束了。　　从 30 亿年前启动的这个机制从未间断，一直运转到现在。但到底是什么激活了这个机制？在那个遥远的时期，地球内部比现在更加灼热，火山运动更加剧烈，而地壳无法逐渐冷却，密度也无法逐渐升高，因此不能在生成的同时陷入地幔，也就无法促使板块发生运动。　　因此，促使板块运动的“发动机”并不存在。但是早期的大陆是从几乎静止的板块当中出现的。研究人员的模拟实验显示，早期的大陆可以对邻近的板块施加强大的压力。由于漂浮在岩浆上，早期的大陆发生水平扩张，同时带动板块下沉。　　早期大陆的扩张可以产生周期性的板块运动，直到地球内部温度逐渐下降，地壳和地幔密度增加且运动速度放缓，进而促使板块运动变成一个自我持续的过程。从这一刻开始，板块运动再也没有停歇，地球的面貌也由此发生了巨大变化。 http://www.cags.ac.cn/YWJX/2014/0926-3.html

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成也地球物理-败也地球物理

热度 3 liangguanghe1 2014-9-30 11:24

成也地球物理 - 败也地球物理 Success or failure is also caused by geophysics 梁光河 2014-9-30 首先声明：作者是地球物理专业，本文没有诋毁地球物理技术的意思，只是希望地质和地球物理密切结合，以整体观念代替局部观念。科学研究中不能随意夸大事实，更不能搞数据筛选，否则会误导其他科学家，将地球科学引向歧途。一、成也地球物理 1912 年阿尔弗雷德 · 魏格纳正式提出了大陆漂移学说 ﹐并在 1915 年他发表了专题论文《大陆和海洋的起源》（ Die Entstehungder kontinente und Ozeane ）。魏格纳在这部著作中，详细罗列了他所发现的所有支持大陆漂移说的证据，包括地理学、地质学、生物学、古气象学、古生物学方面的论点和论据。魏格纳认为，在中生代并一直延续到不太遥远的过去。曾存在过一个巨大的原始大陆（ Pangaea ）。这块原始大陆后来的分裂、位移，逐渐形成了我们今天所处的各大陆的格局。他认为，大陆漂移的两个可能的原因是：月亮产生的潮汐力和“极地漂移”力，即由于地球自转而产生的一种离心作用。魏格纳假说在诸多方面招致反对。这些人从懂事时起受到的一直就是旧有理论的教育，这种理论认定大陆是静止的，地表是固定不动的。大陆漂移说则认为，陆地之间存在一种相对的横向运动。这个大胆的设想就像伽利略时代的哥白尼学说一样，在世人眼中是荒谬的 “ 异端 “ 。正如地球物理学家哈 · 杰弗里斯等人很早就指出的，大陆漂移似乎需要巨大的、几乎无法想像的动力，它远远超过魏格纳本人提出的潮汐力和极地漂移力。魏格纳懂得，大陆运动的起因这一难题的真正答案仍有待继续寻找。他在他的著作（ 1962 ， 1966 ）中写道，大陆漂移理论中的牛顿还没有出现。他承认，“漂移力这一难题的完整答案，可能需要很长时间才能找到”。在科学史上，对新理论的提出者往往进行怀有偏见的指责，试图将已开始的科学革命扼杀在萌芽状态，不幸是一种普遍现象。不仅魏格纳的方法受到攻击，而且因为他没有专业文凭，不是地质学家，而是一位德国气象学家，因此，他被拒绝参加地质学会议，耶鲁大学古生物学名誉教授查理 · 舒克特（ 1982 ， p.140 ），把大陆漂移假说称为 “ 德国理论 ” ，而且，他以明显赞同的态度引用 P ．特迈（法国地质勘探局局长）的话说：魏格纳的理论仅仅是 “ 一个漂亮的梦，一个伟大诗人的梦 ” ，当人们试图拥抱它时，将发现 “ 他得到的只是一堆泡沫和一缕清烟 ” 。而且在舒克特看来， “ 魏格纳的归纳太轻率了，根本不考虑地质学的全部历史 ” （ p.139 ），他只是一个局外人，一个在古生物或地质学领域中没有做过任何实际工作的人。舒克特断定： “ 一个门外汉把他掌握的事实从一个学科移植到另一个学科，显然不会获得正确的结果 ” 。魏格纳被拒绝 — 至少部分是因为他不是地质学 “ 俱乐部 ” 的成员，这一点已经被文献所证实。哈 · 杰弗里斯在攻击魏格纳的理论，证据和科学方法时，宣称 “ 魏格纳基本上是个气象学家。 ”1944 年，切斯特 ·R 郎格维尔在《美国科学杂志》（ vol ． 242 ， p ． 229 ）上的一篇文章中虚伪地指出： “ 仁爱的评论家们指出 ” ，魏格纳的前后不一致和种种疏忽 “ 可以得到宽容，因为他不是地质学家 ” 。更有甚者，直到 1978 年，乔治 · 伽罗德 · 辛普森（ 1978 ， 272 ）还一再重复他早年的观点，认为 “ 魏格纳的大部分古生物和生物学依据，要么是歧义的，要么是完全错误的。 ” 他指责魏格纳（这个 “ 德国气象学家 ” ）竟然敢涉足他 “ 没有第一手知识 ” 的领域。因此大陆漂移假说被慢慢冷落遗忘了数十年。直到60年代地球物理学中古地磁技术的出现才有了转机。古地磁测量表明，欧亚大陆和北美洲大陆的地磁极迁移轨迹在现代相交于一点，随着时代变老，两条轨迹偏离趋远；如果把欧亚大陆和北美大陆两条极移曲线叠合在一起，这时大西洋消失，欧美两大陆正好拼合在一起。这说明大陆板块的确发生过大规模水平漂移。大陆漂移假说才被重新得到重视。上世纪 60 年代初，美国海洋地质学家 H.H. 赫斯（ HarryHammond Hess ， 1906-1969 ）和海洋物理学家 R.S. 迪茨（ RobertS.Dietz ， 1914-1995 ）在古地磁学研究的基础上分别独立提出了海底扩张说。赫斯 1960 年在普林斯顿大学非正式刊物上首次提出了海底扩张学说（路甬祥， 2012 ）。明确指出地幔内存在热对流，大洋中脊正是热对流上升使海底裂开之处，熔融岩浆从这里喷出，遇水冷却凝固，将已存老洋壳不断向外推移造成海底扩张。在扩张过程中当其边缘遇到大陆地壳时受到阻碍，于是洋底壳向大陆地壳下俯冲重新插入地幔，最终被地幔熔融吸收，达到消长平衡，从而使洋底地壳在 2-3 亿年间更新一次。 1962 年他正式发表论文《海洋盆地历史》 (Historyof Ocean Basins ）。赫斯在论文的引言中说“我的这一设想可能需要很长时间才能得到完全证实，因此，与其说这是一篇科学论文，倒不如说是一首地球的诗篇”。迪茨是美国海军电子实验室的一名科学家，他曾参加过美国海军的海洋探测和海洋地磁填图工作， 1961 年他在《自然》杂志发表文章，也独立提出了海底扩张的观点。洋中脊区的磁异常呈条带状，正负相间平行于中脊的延伸方向，并以中脊为轴呈两侧对称，如磁带一般纪录了洋底扩张的过程，有力佐证了洋底是从洋中脊向外扩展的事实。魏格纳的大陆漂移因为驱动力的问题得到地球物理学家的反对，而没有得到认可。数十年后又因为地球物理学家对古地磁的研究，大陆会大规模水平漂移才得到承认。同时为了解决驱动力的机制问题，提出了海底扩张这个假说。也就是说海底扩张是建立在洋中脊与磁异常条带平行这一铁的事实基础上的。二、败也地球物理洋中脊与磁异常条带平行这一“铁的事实”是海底扩张假说的根本，图1中红色箭头所指的区域是位于北美洲西部沿岸太平洋洋中脊附近的磁异常条带。底图是法国2007年1比5000万全球磁异常图（法国地球科学研究居世界前列）。图2位于北大西洋洋中脊的磁异常条带特征。似乎都反映出磁异常条带与洋中脊平行，吻合非常好（其下部曲线歪曲对应的错误也很明显）。图 1 全球磁异常图及太平洋洋中脊区域磁异常条带（据法国 2007 全球磁异常图及瓦因 1966 资料）图 2 北大西洋洋中脊磁异常条带特征（据 Wolfgang Frisch et al,2014 ）洋中脊与磁异常条带是否真的都平行？事实上，以上资料是以偏概全，以局部代替全局。全球大部分磁异常条带与洋中脊并不平行，多数是洋中脊切割磁异常条带。图 3 展示的是太平洋中东部洋中脊磁异常条带特征，图中可以看出，很多地方磁异常条带和洋中脊没有平行关系，而是一种切割关系，洋中脊切割磁异常。特别提醒注意，在宽阔的大洋及洋中脊附近的磁异常往往呈现非常规整的条带，那并不是实测结果，而是根据海底扩张模型推测的理论结果，因为磁异常测量是按照线测量的，那些区域并没有很好覆盖。图 3 太平洋中东部洋中脊磁异常条带特征（据全球磁异常图， 2007 ）图 4 展示的是大西洋中南部区域洋中脊磁异常条带特征，从图中可以看出，大多数地方磁异常条带和洋中脊没有平行关系，而是洋中脊切割磁异常条带。这说明磁异常形成在先，洋中脊形成在后。图 4 大西洋中南部区域洋中脊磁异常条带特征（据全球磁异常图， 2007 ）图 5 展示的是红海和印度洋区域洋中脊磁异常条带特征，我们知道红海是新生代才形成的裂谷，传统的板块构造认为它是一个新生的海洋，洋中脊就在裂谷中央。从该图可以很清楚地看出，红海地区并没有出现洋中脊和磁异常条带平行的现象，而是洋中脊切割磁异常条带，这同样说明磁异常形成在先，洋中脊形成在后。亚丁湾地区磁异常条带呈现低频特征，和洋中脊呈现近似平行状态。在印度洋地区，几乎所有的地方的洋中脊与磁异常条带都没有平行关系，也是洋中脊切割磁异常带。图 5 红海和印度洋区域洋中脊磁异常条带特征（据全球磁异常图， 2007 ）总之，地球物理肯定了大陆会漂移，成就了大陆漂移学说。根据地球物理磁异常又诞生了海底扩张，但部分学者往往以偏概全，用局部的磁异常条带和洋中脊平行代替全球洋中脊都与磁异常条带平行，事实上不是这样的，而是洋中脊切割磁异常条带，因此地球物理又否定海底扩张。由此我们得出结论：成也地球物理，败也地球物理。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://hi.baidu.com/liangguanghe1

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树皮学板块扩张

热度 4 cgh 2014-8-19 12:49

树皮学板块扩张据wiki，Harry Hammond Hess（1906－1969）当年提出海底扩张学说，该学说使先前阿尔弗雷德·魏格纳提出的大陆漂移学说（在当时几乎被忽略）科学基础更加稳固。不知道，他老人家有没有看过，有的树皮居然也有几乎同样的扩张模式。初略看，从内向外的挤出，不均衡速度的调节，都是相通的原理。南大西洋海底扩张海岭印度洋海底扩张纵向开裂、横向裂开的主裂纹，加上横向生长差异形成的横裂纹。与海底大洋中脊和转换断层相对应。每一个裂纹是不对应一个年轮呢？

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关于大地构造学说的一点猜想

热度 7 lwg 2014-7-15 09:05

关于大地构造学说的一点猜想　　今天，偶然看到科学网上关于大地构造学说的一些争议博文，冒昧谈一点自己关于这个问题的看法，欢迎专家指教。这恰好撞到许浚远先生枪口上了，准备接受许浚远先生的炮轰的。　　作为中学地理教师，我一直有一个猜想——大陆漂移、海底扩张、板块构造——其实都正确（三者的结合更正确）。它们其实反映了不同地质历史时期占主导地位的地质演化实情。最早，大陆漂移说正确（那时，海底地壳尚未真正形成有力的形体）；此后，大陆漂移和海底扩张观点都正确（硅镁质地壳已经形成有力的形体，参与作用）；最后，三种观点都正确（连同软流层以上的地幔物质也已经固结成为有力的形体了）。

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近期在印度洋的两大惊人发现

热度 15 liangguanghe1 2014-7-11 11:14

近期在印度洋的两大惊人发现 Two amazing discovery recently in the Indian Ocean （本文是2014年第三届地球系统科学大会邀请报告开场介绍）梁光河 2014-7-11 最近两年，地学领域在印度洋上有著名的两大新发现（都刊登在 NATURE 上并有大量相关新闻报导），改变了之前人们的很多观念。这两大发现简单地说就是：（1）在毛里求斯区域发现了六亿年前古陆。（2）在西南印度洋地区发现了大面积的洋壳缺失。第一大发现： 2013 年 Trond H. Torsvik 等科学家从毛里求斯海滩上的两个地点收集了砂粒，随后他们逐粒分析了这些砂粒，结果发现大约 20 颗年代非常久远的锆石。测年结果表明这些岩石的成岩年龄分别是 660Ma 和 1970Ma （图 1 ）。该文章发表在顶级国际期刊上。 ( http://www.cas.cn/xw/kjsm/gjdt/201302/t20130226_3782801.shtml ) 图 1 发现古老岩石的位置及 U-Pb 测年结果（据 TrondH. Torsvik ， 2013 和 NOAA ）根据海底扩张和磁异常确定的全球洋壳年龄分布图（图 2 ）推测毛里求斯附近岩石年龄应该小于 70Ma ，而实际上发现了年龄远大于预测年龄的古老岩石（ 660Ma-1970Ma ）。这与事实严重不符，那么海底扩张该做何解释？只能凑合找一些不符合逻辑的理由了。图 2 根据海底扩张和磁异常确定的全球洋壳年龄分布图第二大发现：我国海洋科学家周怀阳团队通过地质取样发现，在西南印度洋洋中脊上，绵延 3100 公里长的马里安隆起（ Marion Rise ）的地表，广泛分布有通常被认为代表地幔的橄榄岩，在马里安隆起东段的 53 度洋脊段上，有约 3200 平方公里大小的区域几乎完全缺失洋壳，地幔直接出露于地表，这段“薄洋壳”的发现，是“地幔羽”假说无法解释的。该文也发表在顶级国际期刊 Nature 上。图 3 发现洋壳缺失的位置及相关报道（据 NOAA 和新华网）图 4 在西南印度洋中脊上发现缺失洋壳的具体位置（据 Huaiyang Zhou et al ， 2013 修编）另外一个惊人发现是该地区还发现了大量糜棱岩（图 5 ），我们知道糜棱岩是高温高压剪切摩擦成因。糜棱岩具有糜棱结构、定向构造，是一种经过动力变质作用的深度变质岩。糜棱岩为强烈破碎塑变作用所形成的岩石。无论地幔羽假说和海底扩张假说对此都难以给出合理解释。但如果我们换个思路将它们解释为印度板块在该地区滑过，这也是印度板块从南极裂解漂移的必经之地（图6 ），就很容易理解并合理解释糜棱岩的成因及橄榄岩的成因。图 5 在西南印度洋中脊附近发现糜凌岩（据 Huaiyang Zhou et al ， 2013 修编）图6 全球1.5亿年以来各个板块的漂移动画图（据美国USGS）简单的结论是：海底扩张和地幔柱假说需要重新评估，可能并不存在，大陆板块会自己漂移，魏格纳 100 年前提出的大陆自己会漂移是正确的，只是他给出的力学机制存在问题而已。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

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海底扩张—将地学引向歧途的错误假说

热度 13 liangguanghe1 2013-10-3 13:28

海底扩张 — 将地学引向歧途的错误假说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：大量的实例说明，“海底扩张”是错误的假说，既不符合常识也违背基本的物理原理，更有大量的事实证明它是无法自圆其说的。本文给出部分事实，抛砖引玉，请大家讨论！如果海底扩张错误了，那意味着现代大地构造的基础就错了，从魏格纳1912年提出大陆漂移至今（魏格纳实际上遭到否认），已经错误百年了，百年之错，恐怕只有地质学才会有！这才是网上流传的“大构造胡说八道，小构造吵吵闹闹”的根源!这种错误的后果是：我们从大学到博士阶段学到的地学和大地构造都是建立在此错误基础上的学说，能有多少是对的？误人子弟啊！这和我们每一个地球人都有密切关系！关键词：海底扩张，错误，假说，地球科学 Sea-Floor Spreading – an error hypothesis that misled geosciences to a wrong road 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: Numerous examples show that the seafloor spreading hypothesis is wrong, it is not consistent with common sense, and also violates the basic physical principles. There are many facts show that it is impossible to make out a good case. This paper gives some facts, throw away a brick in order to get a gem , please discuss! If the seafloor spreading is error, that means the foundation of modern tectonic is wrong. From Wegener proposed continental drift in 1912, it has (Wegener actually was denied) an error for a hundred years. A hundred years of wrong, perhaps only exist in geology!! This is the major cause of what spread in the Internet “ tectonic structure is nonsense, small structure is noisy! The consequences of this wrong are: all we learned from university in geological and tectonic theory are based on the error theory, can it be right? This error hypothesis mislead and cause harm to the young men!! This has a close relation to every one in geoscience! Keywords : Sea-Floor Spreading, error, hypothesis, geosciences 1. 引言众所周知，现代大地构造或板块学说的基础是海底扩张假说，海底扩张假说存在诸多问题，我国老一辈著名地质学家（赵文津院士，2009；朱炳泉，崔学军，2008；杜乐天，2009）数年前已经对海底扩张和板块构造假说提出了严重质疑。海底扩张假说的基础可以用图 1 表示。这个图似乎看起来非常合理，地幔对流的很流畅啊，但其完全违背了基本的物理原理和常识。图 1 海底扩张的基础-地幔对流假说（据美国 UGSG 网站）（1）海底扩张没有得到地球物理证据认可上世纪60年代初，美国海洋地质学家H.H.赫斯（HarryHammond Hess，1906-1969）和海洋物理学家R.S.迪茨（RobertS.Dietz，1914-1995）在古地磁学研究的基础上分别独立提出了海底扩张说。其依据是洋中脊区的磁异常呈条带状，正负相间平行于中脊的延伸方向，并以中脊为轴呈两侧对称的事实。事实上真的如此吗？其实他们夸大了事实，搞数据筛选。地质界公认的事实是红海和非洲裂谷是新生代正在形成的海洋，那么它们的洋中脊也应该呈现这种磁异常条带特征，事实上却不是这样的，图2是基于法国2007全球磁异常图对红海和印度洋地区的放大显示，可见磁异常并没有显示出明显的以洋中脊为中心平行分布的特征。在印度洋和南大西洋及东南太平洋的广阔区域，也没有这种特征。多数情况下即便存在磁异常条带，也是洋中脊切割磁异常条带，而不是正好平行分布。不知道伟大的科学家们为什么对此视而不见呢？图2 红海和印度洋区域洋中脊磁异常条带特征（据全球磁异常图，2007）（2）地幔对流假说违背基本物理原理我们以木排漂浮在水中做一个类比实验（图3）：干木头的密度是0.6，水的密度是1。木头与水的密度差0.4，木排是不可能在水中对流的。图3 木排是不可能在水中对流的，即便水下有类似洋中脊的热流加热，木排也不会在岸边下插来自 USGS 网站的密度资料证明，洋壳的密度是 2.9 ，上地幔或者软流圈的密度是 3.3 。洋壳和上地幔密度差也是 0.4 ，因此根本不可能对流（图 4 ）。现代学者已经没有人承认洋中脊玄武岩溢流可以推动数千公里的板块运动了。图 4 地幔对流违反基本物理原理现代海洋科学考察已经证实，全球洋中脊上正在冒出热流体的地方十分稀少，可以用沧海一粟来形容，科学家们往往要经过非常艰苦的努力才能发现这些热点，目前全世界众多国家的海洋科学家在全球范围内总共只发现了一百多个热点，这些热点并不都在洋中脊处存在（图5），它们往往以海底黑烟筒的形态出现，且范围很小（图6），并不是海底扩张假说认为的所有的洋中脊都普遍存在热流体外溢，甚至玄武岩的汹汹外溢。该假说与实际严重不符。图 5 现代海底热液硫化物矿床分布图（据Herzig等，1995）图 6 海底黑烟筒图片（据百度图片）（3）板块俯冲假说违背基本常识板块俯冲下插非常可笑（图7），不符合基本常识，传统的板块构造模型认为洋壳板块下插后会在靠近陆地一侧一定距离产生岩浆喷发，形成所谓的岩浆弧。按照常识，板块下插位置才是最薄弱的地方，如果存在下插，岩浆为什么不在板块插入的地方喷出？常识啊，做过类比试验吗？这么宏大的一个地学基础假说，难道不值得做一个类比试验吗？如果存在板块俯冲，在环太平洋所谓的俯冲带，在上百个Ma时间内洋壳应该俯冲下去数千公里了，我们知道大洋中海底普遍存在数百米厚度的现代海洋沉积（未固结），平均按照最少100米厚度海洋沉积物计算，那么在板块下插的地方应该刮蹭堆积至少数百公里厚度的沉积物，为什么现在在这些下插的地方都看不到巨厚的沉积物？这说明海底扩张不存在，也说明洋壳并没有俯冲下插。图 7 板块俯冲违背基本常识更有甚者，权威地质学家给出了一个模型说明被动大陆边缘和主动大陆边缘（图8），部分国人学者认为知道这个就是业内专家了，事实上，我们用逻辑思维思考一下，图7中同样是洋壳，位于南美洲西侧的太平洋地区洋壳为什么可以俯冲下去，而位于其东侧的洋壳却不会俯冲下去，难道两边的洋壳密度差异很大吗？这不符合物理原理啊。其实人家也有解释，那就是太平洋洋壳太过古老，大西洋洋壳较新，因此老的洋壳可以俯冲，符合逻辑吗，洋壳是石头，难道放的时间久了密度会显著增加吗？比如从2.9增加到3.4？显然不可能。图8 南美洲及两边海底扩张示意图（据百度文库） 2. 海底扩张假说的反证例子图9 是美国 USGS 给出的目前全球各个地区 GPS 测量所的得到的运动方向和运动速度。从该图可以看出，印度洋南部的洋中脊为什么不往两边扩张，而是都向一个方向运动，按照海底扩张假说，他们应该是向洋中脊两边扩张才对啊！一个假说如果正确，应该具有普适性。图 9 基于 GPS 全球目前的绝对板块运动速率和方向（据 USGS ， 2013 ）图10 也是 USGS 得到的基于 GPS 技术全球目前的绝对板块运动速率和方向，同样显示印度洋南部的洋中脊两侧都向北西方向运动，而为什么不往两边扩张？图 10 基于 GPS 技术全球目前的绝对板块运动速率和方向（据 USGS ， 2013 ） (From Jules Verne Voyager: Earth) 图11 显示的是印度洋西南的洋中脊地形地貌图。这个区域洋中脊形成两个方向的交叉，我们无法理解“三角区洋中脊怎么扩张”？图中右下位于澳大利亚西南方向的一个近东西向的巨大断裂系统又怎么解释？图 11 印度洋南部地区地形地貌图和洋中脊（红色实线）（据 NOAA 修编）众所周知，冰岛是飘浮在大西洋洋中脊上的岛屿（图12），按照海底扩张假说，冰岛应该早被分裂开了，为什么一直还是一个完整的岛屿？海底扩张假说在冰岛问题上显然陷入尴尬境地（图13）。但作者给出的大陆漂移的源动力可以给出非常合理的解释！参看：地球科学前沿, 2013, 3, 86-96 图12 冰岛地区地形地貌图（据 NOAA 修编）图 13 冰岛地区 Google earth 地图（据 Google earth 修编）图14 是白垩纪至今大陆聚散重建的动画图。图 12是美国地质调查局给出的全球1.5亿年以来大陆的漂移动画图，注意图中位于太平洋东侧（图中左边）由南往北快速移动的长条形陆块，这是北美的一个拼接陆块，美国人一定有大量的古地磁和其他证据证实存在这种运动，只有东西向扩张的洋壳才能产生南北向的板块运动啊。太平洋洋中脊难道是东西向的吗？显然不是，众所周知，太平洋洋中脊位于太平洋的东侧，总体呈现南北走向。该实例说明海底扩张假说与事实显著不符合。图 14 白垩纪至今大陆聚散重建（据美国USGS）图15给出了太平洋洋中脊（近南北向）在北美洲板块上岸的实例，该图说明，海底扩张并不存在。道理很简单，如果海底扩张存在，美国西海岸部分应该被海底扩张撕裂开，并形成张性断层，但事实上，美国西海岸地区并没有被撕裂开，而且该地区的落基山脉是典型的逆冲（压性）断层分布区。图 15 基于 GPS 全球目前的绝对板块运动速率和方向（据 USGS ， 2013 ）图 16 给出了现代板块假说之疑问：为什么存在所谓的生长边界和消亡边界？即便承认有这些生长边界和消亡边界，那么必然是生长边界两边是消亡边界，为什么图中的椭圆区域内没有消亡边界呢？比如南极洲板块如果把海洋和陆地算做一个板块，如何解释他既和北部的太平洋板块接触界限是生长边界同时又和美洲板块接触界限是消亡边界？图 16 全球板块构造示意图（据百度图片）印度板块从南向北漂移数千公里已经得到公认（图17），按照海底扩张假说，印度洋南边的洋中脊是东西向的吗？显然不是。其西侧的非洲板块又应该怎么运动？太多不符合逻辑的东西，即便后来又细化出是上百个板块划分模型，仍无法合乎逻辑地给出合理解释。图17 印度板块漂移图（据 oldearth.org）实际上只需要一张图片就可以说明海底扩张是不存在的，如图18所示的是印度板块漂移后留下的划痕，这说明印度板块是自己向北漂移过去的（会留下尾迹），而不是随着海底扩张被推向当前位置的。如果海底扩张存在的话，印度板块漂移尾部不会有任何尾迹和划痕。而事实是这种划痕非常清新可辨，在Google-earth地图上也非常清晰。图18 印度板块漂移后留下的划痕和尾迹图（据NOAA修编）换一个方式理解，承认魏格纳提出的大陆漂移学说有那么难吗？虽然他给出的源动力有一些问题，但大陆板块的确会自己漂移。关于其源动力作者已经给出了解释和解答，参看 http://www.hanspub.org/DownLoad/Page_DownLoad.aspx?FileName=AG20130200000_56699589.pdf （Advances in Geosciences 地球科学前沿, 2013, 3, 86-96 ） 3 结论与讨论（ 1 ）海底扩张假说既不符合常识也违背基本的物理原理，海底扩张并不存在，大陆板块自己会漂移（参见作者的另一文章 “大陆漂移的源动力”，并会留下尾迹。（2）如果海底扩张错误了，那意味着现代大地构造的基础就错了，其结果是可怕的。（3）表面上看，海底扩张和板块自己会移动只是一个动力学机制不同的问题，但如果海底扩张错了，后续一系列问题都是错误的，包括现在的大地构造图和地理学都存在很多错误。（4）作者认为，洋中脊应该是由于2个或多个大陆板块带动大洋地壳相互旋转运动错开（剪切切开）的裂缝中的玄武岩溢流所形成的，这一点足以解释大洋中脊附近大规模的转换断层和古地磁异常条带分布特征。整个地球洋壳本来是不应该分板块的，它们应该是一个整体，不过中间有些裂痕（洋中脊）罢了。（5）作者做了一个类比试验，用一个冰块（两头大小不一）放入水中，通常我们认为冰块是不会动的，但实际上并不是，除了直线漂移，还会旋转，任何人都可以做类似试验，视频如下：冰块放入水中自动旋转视频全文参见： http://sea3000.net/liangguanghe/20130522222426.php 作者已经撰写了10多篇文章来说明这种错误与事实有多大差别，这些论文将陆续发布在 http://hi.baidu.com/liangguanghe1 。这些文章的中心思想是“大陆会在热力驱动下自己漂移，并留下尾迹”，很多人愿意把地学复杂化，好像越复杂越有学问，普通大众听不懂学问就更大。仓促之中写成的东西一定很多缺点。请各位同仁多提宝贵意见。参考文献：我们从哪里来-科学论证告诉您！赵文津，大陆漂移，板块构造，地质力学，地球学报 2009 30 (6): 717-731 朱炳泉，崔学军，板块构造学说面临的挑战，大地构造与成矿学， 2008,30(3):265-274 “地问”--杜乐天：对当代地球科学理论的怀疑与新见(84个问题) ，2009

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“洋中脊”学习笔记

热度 4 seisman 2013-2-22 09:40

“洋中脊”学习笔记陈立军近几个月学习了 200 多篇关于洋中脊的研究资料（部分见参考文献）。手头书本不多，大部分来自维普科技期刊全文数据库，其余来自网络搜索，多数是板块构造学者们的论文。作者觉得受益颇丰，遂成这篇笔记。 1. 洋中脊的研究背景大洋中脊简称洋中脊，泛指各大洋的海底中脊。中洋脊专指大西洋的海底中脊。北冰洋的中脊规模较小，所以洋中脊又多指太平洋、大西洋和印度洋的海底中脊。这三个大洋的中脊首尾相接，构成 W 型的全球分布，显然是地球上的一个重要的构造系统。三大洋的洋中脊是彼此互相联结的一个整体，是全球规模的洋底山系。它起自北冰洋，纵贯大西洋，东插印度洋，东连太平洋海隆，北上直达北美洲沿岸。全长达 8 万多千米，相当陆地山脉的总和。（据 http://www.qimg.cgs.gov.cn/cn/article.asp?id=419 ）　　人类对地球系统的了解，关键的突破口在于深海研究。 19 世纪 70 年代，英国 “ 挑战者 ” 号调查中，利用测深锤测量深度，已发现大西洋中部有一条南北向的山脊。 1925 ～ 1927 年间，德国 “ 流星 ” 号用电子回声测深法对大西洋中脊进行了详细的测绘。 20 世纪 30 年代末，又相继发现了印度洋中脊和东太平洋洋脊。 50 年代晚期，进一步获知这些海岭是相互连接的巨大环球山系。 1961 年，世界上第一次深海钻探即作为美国科学研究的一部分，由 Cuss-1 号钻探船完成。 70 年代，由法、美联合实施的法摩斯计划和法、美、墨西哥实施的里塔计划，分别对大西洋中脊和东太平洋洋脊进行了包括潜水器考察在内的地质、地球物理综合调查，对大洋中脊的地壳性质、火山活动和构造运动有了新的详细的认识。 80 年代国际岩石圈计划正在以大洋中脊为主要对象，积极进行海洋岩石圈性质和动力过程的研究。（据 http://baike.baidu.com/view/161506.htm ）由多个成员国组成的国际大洋中脊协会（ InterRidge ）是于 1992 年成立的国际合作项目。它的宗旨是协调世界各国对大洋中脊的多学科的综合研究，包括航次的调配、人员的培训等。国际大洋中脊协会创办之初，洋中脊研究主要在少数国家单独进行，国与国之间合作有限。十年内该协会已经发展成一个完整的联合团体。其会员包括来自 47 个国家的 2700 名科研工作者。（据田丽艳等）中国于 20 世纪 70 年代初开始关注海地地貌（地矿所情报组）， 1998 年参与大洋钻探计划（ ODP ）活动，实现了南海深海钻探零的突破， 2003 年由通讯成员国 " 升格 " 为 IR 的参与成员国，参与“全球大洋中脊研究十年科学规划（ 2004-2013 ）”。 2. 洋中脊的地球物理资料与海底扩张 20 世纪 50 年代，地理学家们才能用先进的技术测绘出海底世界。测绘结果显示：海底有座相当高耸的海洋 “ 山脊 ” ，形成了一道水下 “ 山脉 ” ，绵延约 83683.6 千米，穿过世界上所有的海洋。海洋底部的 “ 山脊 ” 也叫断裂谷。断裂谷里不断地冒出岩浆，岩浆冷却后，在大洋底部造成了一条条蜿蜒起伏的新生海底山脉，这个过程就叫海底扩张，而这些新生的海底山脉则称为海岭。由于断裂谷里添了新岩石，断裂谷两边的岩石就逐渐远离了洋脊中央。所以，距离 “ 山脉 ” 越远的岩石就越古老。（据 http://baike.baidu.com/view/539095.htm ）海底扩张的直接证据一是古地磁，一是地热流，一是地震活动，一是岩石年代学，一是洋脊扩张的速率。关于古地磁的证据 50 年代末，梅森（ R. Mason ）、瑞夫（ A. Raff ）、斐奎尔（ V. Vacquier ）与斯克利浦（ Scripps ）海洋研究所及加州大学的几位学者所作的海底磁力调查研究，发现东北太平洋地区南北走向的磁力异常带状区域呈非常规则的线形排列，这在海底的物理性质研究方面是一个很重要的里程碑。每个正向极性带宽约 20 至 30 公里，与负向极性带交互出现，磁性变化辐度约有数百伽玛。这种有规则的线形排列在陆地上从来没有发现过，显然指出在海底必有某种特别的构造或机制才造成此一特殊现象。后来由于放射线同位素定年法的实用化，美国的柯克斯（ A. Cox ）、杜尔（ R.R. Doell ）和道尔林普（ G.B. Dalrymple ）等人分析比对了全球各地的资料后，在 1964 年提出了数百万年来的地磁倒转年表，澳洲的麦道格（ I. McDougall ）及达林（ D.H. Tarling ）几乎同时也发表了类似的资料。 1965 年，在拉蒙特地质观测所的建议下，美国海军海洋署在冰岛南部的雷克雅未山脉（大西洋中洋脊的一部分）进行空中磁力调查，得到了几组横切中洋脊顶峰区的磁力异常剖面图，表现为平行于中洋脊且以顶峰为轴的惊人对称现象。同一年范恩及威尔逊以地磁倒转年表制作假想中的扩张海底地磁异常剖面图，发现若将扩张速率定为每年 4.4 公分时，则与东太平洋隆起实际的地磁异常剖面图非常吻合；而在其他中洋脊地区，只要扩张速率定得合宜，也都可以得到吻合的结果。以上种种“吻合”实难以“巧合”一语带过。有趣的是，由于对海底沉积物残磁的量测技术突破， 1966 年初奥代克（ N. Opdyke ）和一些拉蒙特地质观测所的人员，成功测得南极海及北太平洋的标本，发现了地磁倒转的真实记录。这些代表数百万年以来连续的沉积物，其地磁纪录恰可与地磁倒转年表相比对。来自海洋的证据也说明了地磁的确是不时在倒转的，地磁倒转年表现在有了海陆两方面的证据。（ http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/plate/plate3.htm ）关于地热流的证据热流值的测量也证明了同一看法。斯克利浦海洋研究所对东太平洋的测量发现，沿着东太平洋隆起（即太平洋中洋脊）的热流值特别高，竟是正常值的八倍之多；但两翼的热流值则锐减。（ http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/plate/plate3.htm ）关于地震活动的证据 50 年代末，美国哥伦比亚大学拉蒙特（ Lamont-Doherty ）地质观测所的尤因（ M. Ewing ）、希生（ B. Heezen ）等发现，许多地震都发生在中洋脊的顶锋区附近，震央根本就是顺着中洋脊顶排列，这表示其下必定正进行着某些活动（ http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/plate/plate3.htm ）。不过，现代资料表明，沿洋脊皆为浅源地震活动，震源深度大致在 20km 以内，而且几无 6 级以上地震活动（据陈立军， 2012 ）。这表明，洋脊的地震活动是伴随海底扩张进行的应力调整。由于洋脊的中央裂谷是张性的，故不可能积累足够的能量以发生 6 级以上的强震。关于岩石年代学的证据 1963 年威尔逊（ J. Tuzo Wilson ）在对大西洋各火山岛的定年分析，就发现其年代随着与中洋脊距离之增加而愈老，若这是海底扩张的结果，则以这些火山岛的年代估算，大西洋海底扩张的速度每年约 2 至 6 公分，倒推可得大西洋是在大约一亿五千万年前（相当于侏罗纪）开始分裂的，这与大陆漂移说根据陆地资料所推论的结果相当吻合！（ http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/plate/plate3.htm ）深海钻探是 20 世纪 60 年代开始至 80 年代结束的一项深海钻探计划（ DSDP ）。该计划由联合海洋机构地球深层取样计划（ JOIDES ）指导，由有动力定位设备的“格洛玛·挑战者”号钻探船负责钻探，历时 15 年（ 1968 ～ 1983 年），航行 96 个航次，航程超过 60 万 km ，钻探站位 624 个，采取岩芯 9.5 万 m 。可以说除冰雪覆盖的北冰洋外，钻孔遍及世界各大洋。由于沉积物中含有大量的微体化石可以确定沉积物的时代（地质时间标尺），从而发现，不仅玄武岩基底的磁年代与基底之上最底部沉积物的古生物年代一致，而且沉积物的年龄与沉积物距洋脊轴的距离呈线性关系，离脊越远，时代越老。由于有了上述深海钻探资料的支持，经过同位素年代学、古生物学及磁性地层学等多方面的研究，不仅做出了太平洋北部的洋底地质图，而且编制出了世界大洋洋底年龄图。这些图同样表明，洋底地层年代及同位素年龄均在洋脊两侧呈对称分布，距中脊愈远，时代愈老。太平洋最老的洋底（侏罗系）位于西太平洋日本海沟和马里亚纳海沟以东海域；大西洋最老的洋底位于北大西洋靠近美洲和非洲北部的海域；印度洋最老的洋底则见于它的东北部。所谓最老的年龄，迄今的深海钻探证实，也均未超过侏罗纪，约为 170Ma ，与大陆最老的岩石年龄 3800Ma 相比，洋壳比陆壳年青得多了。（ http://www.dljs.net/dlsk/24313.html ）关于洋脊扩张的速率在现在地球上存在有太平洋，大西洋、印度洋三大洋。在这些大洋中分布有东太平洋海隆，太平洋南极海岭，大西洋中央海岭，南东印度洋海岭。在这些扩张系统中，扩张速率 ( 一侧 ) 东太平洋海隆最快 (30~90 mm/a) ，南东—中央印度洋海岭 ( 20 ~38 mm/a) ，大西洋中央海岭其次 ( 9 ~20 mm/ 年 ) ，最慢的是南西印度洋海岭及美洲一南极海岭 ( 8 ~9 mm/a) 。太平洋与大西洋扩张速率的大小关系，晚侏罗世至今未变。这说明制约两大洋扩张系统扩张速率的因素从晚侏罗世至今来变。（据小泽一仁） 3. 海底扩张说海底扩张说是赫斯 1962 年发表在论文《海洋盆地历史》中提出的，经过不断地补充丰富，其要点可以归纳为： 1 ）大洋岩石圈因密度较低，浮在塑形的软流圈之上，是可以漂移的。 2 ）由于地幔温度不均匀而导致密度不均匀，结果在软流圈或整个地幔中引起对流。较热的地幔物质向上流动，较冷的则向下流动，形成环流。 3 ）大洋中脊裂谷带是地幔物质上升的涌出口，不断上涌的地幔物质冷凝后形成新的洋底，并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称地扩张。先形成的老洋底到达海沟处向下俯冲，潜没消减在地幔中，成为软流圈的一部分。因此，洋底始终处于不断产生与消亡的过程中，永远是年轻的。（据 http://baike.baidu.com/view/539095.htm ；段萍等， 2004 ）不过，海底扩张说依然只是一种假说。因为截至目前，软流圈的“环流”无法证实，海沟处的“俯冲”和“潜没”也无法证实。大西洋就至今也不存在俯冲带（据小泽一仁）。 4. 转换断层据全国科学技术名词审定委员会审定公布，转换断层 (transform fault) 是横切洋中脊或俯冲带的一种巨型水平剪切断裂。转换断层在洋底均呈线性分布，长度数百至数千公里，它们不仅使两侧洋底有很大高差，且平移错断了洋底的重力和磁异常条带。大陆区内的转换断层，情况更为复杂。转换断层具平移剪切断层性质，但与平移断层不同，后者在全断层线上均有相对运动，而转换断层只在错开的两个洋中脊之间有相对运动；在洋中脊外侧因运动的方向和速度均相同，断层线并无活动特征。由于洋底岩石圈背离洋中脊向两侧推移，转换断层另一端最终与边界或消亡边界相遇而中止。（ http://baike.baidu.com/view/110441.htm ）自 1952 年美国学者梅纳德（ H ． W ． Menard ）及迪茨（ R ． S ． Dietz ），在北加利福尼亚海岸外的东北太平洋发现第一条切截大西洋中脊的横向断裂 —— 门多西诺断裂带以来，世界各大洋都陆续发现了一系列这类横切洋中脊的断裂带。这些与脊轴近于垂直的水平断裂带，长而平直，长的可达数百到数千千米，一般可达数十千米。切割深度也很大，至少都切穿了大洋地壳层。在海底地形上，断裂带呈现为岭脊和狭窄的沟槽或崖壁。由于上述断裂带多出现于大洋中脊区域，而洋脊轴部又是海底扩张的中心，也就是说，断裂带切开的并不是一般的海域，而是由不断向两侧扩张的洋脊引起的，具有相对运动的非正常海域，因此，它必定与地质学中常见的一般平移断层的性质不同。据此，加拿大学者威尔逊（ J ． T ． Wilson ）于 1965 年提出了一个全新的断层名称 — 转换断层。（ http://www.dljs.net/dlsk/24314.html ）是否可以简单地说，转换断层是错断洋脊而不改变被错断洋脊固有活动方式的断层。板块学者认为，岩石圈板块在地球表面运动的轨迹就是转换断层，其运动特征符合欧勒定律。这一理论认识也被板块运动的球面几何关系所证实。如用作图法，对大西洋中脊的各转换断层段分别作垂直于该转换断层段的球面大圆，它们都相交在北纬 58 °，西经 36 °附近一个很小区域内。这个小区域理解为一个极点，即为性质属小圆的岩石圈板块运动的转换断层的共同转动极。这就有力地证明了岩石圈板块运动具球面刚体转动性质。（ http://baike.dangzhi.com/wiki/ ）地幔柱学者认为，洋脊分段主要受地幔岩浆周期性脉动上涌控制，即受岩浆供应方式制约。事实上造成洋脊分段的动力学岩浆是由地幔柱提供的，而地幔柱提供岩浆的方式对洋脊分段有重要影响。（据李三忠等， 2004 ；钟福平等， 2011 ） 5. 作者的理解作者以为，海底扩张和转换断层应该是板块学者对于地学的突出贡献，使得人们对于大洋中脊的基本属性有所了解。海底扩张造就了雄伟的海底山脉，也造就了洋脊两侧的特殊构造行迹，已是公认的事实。但是，赫斯的海底扩张说假设了一个地幔“环流”，无法实证，地幔柱学者显然是不认同的。基本垂直于洋脊的转换断层造就了洋脊的平动，也是不争的事实。作者在对比全球 GPS 资料与大洋中脊的分布形态时，发现全球性地表运动趋势与脊轴的“继承性平动”具有很好的相关性（陈立军， 2012 ）。显然地，脊轴扩张与脊轴的继承性平动并不是同一种力源，或者不是同一种能量形式。史学建等（ 1998 ）认为，（洋脊）纵向的深断裂与横向的深断裂的应力性质不同，前者为张性，而后者为非张性。板块学者总体上把海底（或板块）视为刚体，即海底扩张是履带式地刚性传输，转换断层也是球面刚体转动的轨迹。那么是否存在海底变形呢？海底是否存在大型的褶皱？本文所罗列的文献中似乎都没有提到。金双根等（ 2002 ）就由大西洋中脊的非线性扩张推测南美板块和非洲板块具有非刚体特征。地幔柱学者将海底扩张和转换断层统一为同一种能量形式似乎也可商榷。另外，将大洋中脊作为“板块”的边界似乎也难于理解。这是因为，洋脊只有 20km 深度以内的浅源地震活动，普遍认为造成洋脊火山喷发的熔岩囊也很浅（洋壳下几公里的深度——见过这个说法，但一下子找不到出处），因而大洋中脊的整体活动深度是有限的，不可能作为厚度可达 100 ～ 200km “板块”的边界。如实说来，作者还需要继续学习。（ 2013.2.21 初稿）参考文献：陈立军 . 地震地热说原理与应用 . 内陆地震 , 2012 , Vol.26 , No.2 ， 108 - 122 陈立军 . 地震柱的概念及其基本特征 . 华南地震， 2013 （ 1 ）地矿所情报组 . 海底地貌概述 . 地质矿产研究（内部刊物）， 1974 年第一期（总第一期）， P.132-149 大洋中脊 http://baike.baidu.com/view/161506.htm ：中洋脊 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E6%B4%8B%E8%84%8A ：中洋脊 http://www.qimg.cgs.gov.cn/cn/article.asp?id=419 ： Root ，大洋中脊 http://www.hssyxx.com/zhsj/kexue-2/co3-2/3-2-2/04/138.htm ：大洋中脊 Kenneth C ． Macdonald ， Paul J ． Fox. 刘思京译，韩德华校 . 大洋中脊，田丽艳，林间译 . 全球大洋中脊研究十年科学规划（ 2004-2013 ）， InterRidge ， China 薛发玉，翟世奎 . 大洋中脊研究进展 . 海洋科学， 2006 年，第 30 卷，第 3 期， 66-72 东京大学海洋研究所 InterRidge 办公室 . 全球大洋中脊研究十年科学规划 ( 2004-2013 ). 海洋地质动态， 2004 ， 20 （ 3 ）， 10-15 卜文瑞，石学法 . 大洋中脊地质研究的进展与趋势—— 2003 北京“大洋中脊国际学术研讨会”述评 . 海洋科学进展， 2003 ， Vol.21 ， No.4 ， 482-486 王婷婷，陈永顺，陶春辉 . 东南印度洋中脊第 K 段热液羽流分布研究：中国大洋航次（ DY115-19 ）第一航段调查 . 科学通报， 2011 ， Vol.56 ， No.314 ， 2627 赵明辉，丘学林，李家彪，等 . 慢速、超慢速扩张洋中脊三维地震结构研究进展与展望 . 热带海洋学报， 2010 ， Vol.29 ， No.6 ， 1-7 http://www.cust.com.cn/cust/kpbl/hyts/kjbohy/webinfo/2011/07/1305853708958022.htm ：大西洋中脊之迷， 2011 李三忠，郭晓玉，侯方辉，等 . 洋中脊分段性及其拓展和叠接机制 . 海洋地质动态， 2004 ， 20 （ 11 ）， 19-28 张振国，方念乔，高莲凤，等 . 超慢速扩张洋脊：海洋地学研究新领域 . 海洋地质动态， 2007 ， 23 （ 4 ）， 17-20 Ken C. 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冲击：板块理论之动力来源

热度 1 wt6543 2012-4-22 07:01

三月份武汉的地球科学方面会议没注意给错过了，七月份，上海将举办一个地球科学方面的会议，准备发表文章：提出海底扩张之动力新解，该动力也是大陆漂移与板块运动之动力。到时候，再没有人说敢说地学界“小理论小打小闹，大理论胡说八道”。回头再看看“地震机理”如囊中取物。

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准备发表“一个全新的海底扩张学说”

wt6543 2011-9-21 07:15

发表全新的海底扩张学说能够解释现有存海底扩张学说所解释的各种地质现象，同时也解决了现有存海底扩张学说所不能自圆其说的软肋. (得抓点紧了，一个个大地震在不断地向我们逼近，对此，我们再也不能表现得无能为力了）

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地球科学革命之“瓦因—马修斯—莫莱假说”

lxwang 2010-5-27 17:56

上世纪50年代，剑桥大学已大举推进海洋地球物理研究。F.Vine1962年11月乘欧文号考察船参加了印度洋卡尔斯伯格海岭的地磁调查。回校后，他同他的导师D. Matthews反复研读关于海底扩张的那篇论文，并着手解释从印度洋得来的磁测结果，用计算机处理了大批磁异常资料。他们发现，有些洋底地壳经受了正向磁化，另一些洋底则遭到反向磁化，二者各占一半。他们又仔细分析对比了太平洋和大西洋的有关资料，一种崭新的洋底磁异常解释逐渐酝酿成熟了。瓦因（F.J.Vine）－马休斯(D.H.Matthews,1963)假说：瓦因和马修斯认为，海底磁异常条带不是由于磁化强弱不均引起的，而是在地磁场不断转向(地磁极倒转)的背景下，海底不断新生、不断扩张所造成。地幔物质不断自大洋中脊顶部涌出，形成新的海底，当它冷凝至居里温度以下时，便沿着当时地磁场的方向被磁化；随着海底扩张，先形成的洋底向两侧推开，中脊顶部又涌出新的洋底；如果这时地球磁场发生转向，新形成的海底便在相反的地磁场方向下被磁化，形成与先前形成的海底磁化方向相反的一条海底岩石条块。在正反向交替的地磁场中，形成交替磁化的玄武岩条带而产生的。当新的大洋岩石圈由于地幔物质的上涌而形成时，一旦冷却到居里温度以下，必定沿着当时存在的地磁场方向磁化。如果地磁场是正常的，则获得正向磁化，如果地磁场极性反转，磁化就是反向的。随着海底扩张的继续进行，先成的磁性地壳将被新生的磁性地壳向两侧推开。于是，只要海底不断扩张和地磁场周期性地转向，先后相继的、正反磁化方向交替的洋壳条带就会从洋中脊轴部不断现外推移，而形成平行并对称于洋中脊分布的磁异常条带。地磁场反复地转向，新洋底沿中脊顶部不断地形成和扩张，就在洋底留下了一系列磁化方向正反相间的岩石条块，即正异常与负异常相间的条带。洋底磁异常条带就像录音磁带一样录下了地球磁场不断转向的历史。在这里不能不同时提到加拿大地质调查局L. Morley和A. Larochelle（拉罗切里）的工作，他们在1963年投稿的论文被两家国际杂志拒登，一家的评审者认为这种概念只适合在鸡尾酒会上谈谈，不能作为科学论文发表。一家拒登Morley文章的杂志后来发表了Vine的文章。Morley的文章直到一年以后的1964年，才在一家影响较小的加拿大出版物中发表。为了肯定Morley的贡献，有人主张把这一假说称之为Vine-Matthews-Morley假说。 Heirtzler等(1968)对比了大西洋、太平洋和印度洋的磁异常带，发现彼此相当，倒转的次数和持续的时间长短也都相同。这些磁异常线可视为大洋底生长的年轮。后来Pitman等在这个基础上，并根据海底钻孔数据的校正，制定了磁极年表。距中级愈近洋底的地质年龄愈新，愈远则愈老。1982年Larson和Pitman等又作了新的补充，根据磁极年表，编制了三大洋洋底年龄图。海底扩张假说的建立，表明一场地球革命已经酝酿成熟；而Vine-Matthews-Morley假说证实了海底扩张，提出了海底扩张机制，吹响了革命的号角，文章成为这场革命的宣言。

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地球科学革命之“海底扩张说”

lxwang 2010-5-27 16:58

六十年代初，美国地质学家迪茨（Dietz,1961）提出了海底扩张的概念。接着，赫斯（Hess,1962）加以深入阐述。其基本理论认为大洋中脊顶部是地幔物质上升的涌出口，上涌的地幔物质冷凝形成新的洋底，并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称地扩张；随着热地幔物质源源不绝地上升并形成新的洋底，先成的老洋底不停地向大洋两缘扩张推移，洋底移动扩展的速度大约是每年几个厘米；海沟是地幔对流下降区，洋底在中脊处产生，而在海沟处下沉。大洋在不断的形成、消亡和更新。洋底的扩张是刚性的岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果，运动的动力是地幔物质的热对流。如果上升流发生在大陆内部就导致大陆的分裂。 1960年Hess的一份题为洋盆的演化的手稿在科学界流传，并于1962年更名为洋盆的历史发表。在这篇论文中，赫斯正式提出了海底扩张的假说，这一论文被学术界看作是一次划时代的综合，被誉为地球科学革命的开始。Hess对上面谈到的1930年代以来海洋地质与地球物理的成果，以及有关大陆漂移研究的新进展进行了总结，以地幔对流机制来解释海底地形地质特征及其演化。他强调地幔物质从洋中脊裂谷处上升形成新海底，在对流体的下降翼又返回深部。Hess设想，整个大洋洋底每3-4亿年就会彻底换过，由新的地幔物质所代替。他提出，洋盆是非永久性的特征，而大陆是永久性的，尽管大陆可被裂解或拼贴，大陆的边部可遭受变形。他的思想复活了魏格纳的大陆漂移学说，并奠定了导致地学革命的板块构造理论的基础。几年之后，他的假说就为格洛玛号的深海勘探所证实。赫斯本人也因之而成为地学史上的一代宗师。科学没有国界，赫斯的经历同时也印证了中国著名学者胡适的治学诤言：大胆假设，小心求证这轻描淡写的八个字，也许正体现了人类对待科学应有的态度。

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对批评的答复：关于柯石英与大陆深俯冲问题的再讨论（下）

热度 1 池顺良 2010-2-18 11:47

3) bridgeneer : 缺乏岩石学基本常识的人来挑战板块构造理论，陡增笑料耳！哈哈国内科技界的浮夸之风由此可见一斑嵇教授回复：这种情况在中国还特别多，创新不是胡来。从逻辑上，此评论的意思不外乎两种： 1. 懂得岩石学基本常识的人不会来挑战板块构造理论。 2. 不懂得岩石学基本常识的人没有资格挑战板块构造理论。对第一种情况，我介绍一位懂得岩石学但对板块理论持批判态度的杜乐天研究员。核工业北京地质研究院学位委员会主席。历任核工业北京地质研究院科技委主任。是花岗岩型铀矿研究的学科带头人，奠定了我国花岗岩型铀矿的成矿理论，获国家科技进步一等奖、二等奖及首届全国李四光科学奖；是幔汁（ HACONS ）学说和地球五个气圈学说的首次提出者，是我国地幔流体与软流层地球化学这一新领域研究的开拓者之一。 2006 年 9 月，在地质学界召开的对当代地球科学理论的质疑与挑战学术沙龙上的发言中，杜乐天对板块理论提出了强烈的批判意见。下面摘自杜乐天先生的部分发言：大地构造学中的理论缺陷（共 17 个问题，因篇幅关系这里只介绍其中的第 1 个）　　 1 、板块理论。据本人观点，存在五个缺证、四个矛盾、五个无力、八个疏漏：　　 (1) 五个缺证：　　 ①证明不了俯冲带的存在；　　 ②证明不了地幔对流；　　 ③证明不了存在 plume 。 Hot spots ；　　 ④证明不了存在只是物理性质意义上产生岩浆作用的纯热流 ( 实际上是载热、生热的物质流体 ) ；　　 ⑤证明不了存在壳幔循环。　　 (2) 四个矛盾：　　 ①大洋底不全是玄武岩，存在大量中酸性岩浆岩；　　 ②洋底中发现大片残留沉没的古陆；　　 ③晚第三纪以后的青藏急速隆升不再是印度扳块的俯冲挤压；　　 ④洋壳俯冲挤压不可能导致弧后拉张。中国大陆东部不是弧后拉张。　　 (3) 五个无力：　　 ①无力回答板块运动驱动因素究竟何在，它只阐明了形态学，运动学问题，没有回答机理学、动因学问题；　　 ②无力回答中生代以前的海洋、大陆演化历史；　　 ③无力解释大陆地质；　　 ④无力回答岩浆作用、热液作用、变质作用及成矿作用的化学；　　 ⑤无力把水圈、气圈、岩石圈相互作用以及无力把气象、海洋地震、火山、厄尔尼诺、森林区域性大火等自然灾害联系为一个整体地球科学。　　 (4) 八个疏漏：　　①忽视地幔流体的重大地球动因学功能；　　②忽视对 Mantle Plume 的化学组成破解；　　③忽视上地幔软流层、底辟体及地壳低速带的成因；　　④忽视裂谷作用；　　⑤忽视垂直运动；　　⑥忽视地壳、地幔运动的多幕性、久远性，历史观点薄弱；　　⑦忽视陆沉区。环太平洋两岸的构造、岩浆、成矿的对比是一种误导，两边差异很大； ⑧地球动力学只在力、热两个范畴中求解并未能走出理论困境，仅仅考虑这两个因素 ( 当然，它们都很重要，是不可少的重要条件 ) 是不够的。深部流体这一参数的引入，将会使地球动力学方程演算重新起灶。（力、能，质三者）这里，杜先生指出了板块说存在严重的缺证与矛盾。其中一些能招致板块说崩溃。如洋底发现大片残留沉没的古陆，就让海底扩张说无法自圆其说。一个自然科学学说一旦成为主流学说，就处在众目睽睽之下。真所谓高处不胜寒。学说的提出者或拥护者必须对来自各方的各项质疑给出合理的解释！这就是科学！对在大西洋中脊发现年龄大于 10 亿年的岩石，海底扩张说必须加以解释，否则就要对原假说提出修正，或者声明放弃。如 Bonatti 为坚持海底扩张说，将洋中脊的古岩层解释为海底扩张过程中由于某种原因而落在后面的一些零散的古陆块（ Science vol74 ， 1971 ）。这样的修正假定显然难以令人信服。尤其在大洋底发现相当多古地块的情况下，这种解释几乎没有成立的可能。在科学上，一个确凿的实证就可推翻一套精心构思的假说。海底扩张说不成立了，板块说还剩下了什么？其实，连这个学说的创始人在创建这一假说时，自己都说：新全球构造理论在今后某些时期难免会被摒弃（ Isacks 、 Oliver 、 Sykes ， 1968 ）。怎么我们的教授、院士，对这些力源不清、尚未被确证的具有明显缺陷的假说就毫不怀疑呢？全球构造理论是地学的基础理论。基础是否牢固，关系到地球科学各分支学科能否顺利进展。这些学科又与资源、灾难、环境等关系社会和国计民生的重大问题密切相关。改革开放以后，我国放弃了中国地质学家自己创立的各派地质学说，从国外引入了板块说。中国地质学家就承担了对此外来学说进行严肃的科学检验与核查的责任。――从国外进口动植物产品还要通过检疫呢。实际情况却是，我们的地质学家们没有起到检疫员的作用。杜乐天检疫员在多次发出进口美国牛肉含有疯牛病毒素的警告后，其它检疫员竟无动于衷。有关国家科学管理部门竟然也毫无反应，实际上放弃了自己应负的职责。难怪地质矿产部情报研究所的罗永国研究员会说：特别要提到地质教育中讲授板块构造假说的不良作法。在所有各个层次的地球科学论著中，板块构造和大陆漂移被描述为对造山作用、火山活动、地震、生物界演化、古生物地理以及地质学的其它方面做出了普遍适用的、完整的和毋庸置疑的解释。谈论这个假说的基本矛盾和弱点的书籍和教材极少。同时，完全忽视了 Jeffreys 、 Meyerhoff 、Белоусов以及其它研究人员描述过的、与大陆漂移假说矛盾的地球物理、地层和古生物资料。于是，出现了一代对板块构造和大陆漂移深信不疑而对反对意见几乎一无所知的地球科学学生；更为可悲的是出现了这样一代教师队伍。近些年来，板块构造假说希望在大陆地质学中取得支配地位。正是在这种形势下，板块构造方法被强行用于地质测量和地质勘探工作的实践中。这是危险的，因为这有可能造成把经过几代地质人员劳动所获得的全部成果完全推翻的危险。 ( 罗永国， 1992) 现在，全国有数亿大、中学生每人要花费数十学时学习大陆漂移说。而在实际地质找矿中，真正指导找矿实践的却少不了还要沿用地槽、地洼说等现象性理论思路指导。这样的情形岂不荒唐。大陆漂移说是在全球地理大发现基础上提出来的；海底扩张说则是海底地形大发现的产物。但是这些发现的深度却十分浅薄，我们还没有可能对海底地质进行踏勘、地质填图。随着钻探资料的增加，原先的猜想完全被改变也是不难理解的。对第二种情况，我以为就是懂得岩石学的人也不一定有这个资格。批判板块说并不是我们的目的。目的是要寻找到符合大自然客观实际的，支配大地构造运动真实的动力机制及在此动力机制支配下展开的行星地球地质演化过程的奥秘。在科学已经高度分化的时代，没有一个科学家具备解决这一难题所需要的全部知识。本人更是才疏学浅。只是希望能在这样一个关系社会和国计民生的重大科学问题的探索中，向各位专家学习，和各位老师一起，做些力所能及的工作而已。要解决这样一个高度综合性的科学大难题，只有将各方面专家的知识和才能有机地综合起来。科学正在进入综合时代，学科间加强交流，专家间互相学习和能听懂对方的语言就成为科学综合时代解决重大科学难题的基本要求。话说到这个分上，对其它问题的答复已显得多余。当然，对立的观点还有未尽之言，本人也会奉陪。

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海底扩张与板块构造学说的建立【漫谈地球物理】之一

热度 3 dongping2009 2009-5-14 11:43

副标题：知识创新的主力？引子：我在纪念人类发现地壳100 周年一文中说到，西方科学家们对于地球物理学方面的贡献，大而化之到对整个现代科学的贡献，不须赘述。这从我们教科书上，比比皆见的动辄以某某西方科学家命名的现象，例如牛顿三定律之类，便可一目了然。这是一个客观的事实，虽然最近若干年来，这种情况已有部分改变，例如我们近邻一些科学家们的名字，也已经数次出现在教科书上：对于地球潮汐问题进行开拓性研究的竹内均，与贝里奥夫共同发现板块俯冲地震带的和达清夫，深入研究了地球自由振荡规律的志田顺，以及对板块运动动力驱动机制作出了原创性贡献的上田诚也等等。反观我们，迄今尚无受到学界公认，可写在教科书中的模型、公式与基本概念，能够以中文的名字出现。我在讲授地球物理学基础一课之时，偶尔与研究生们言及此类问题，便顿生怅然若失之感。重回正文！海底扩张与板块构造的重要支撑之一，便是对于岩石层（一说岩石圈）的定义。关于岩石层的概念，基于其物理化学性质的不同，迄今已有如下数种不同的定义：（1）力学定义，与对流的软流层（一说软流圈）完全隔离的地球最外层刚性部分；（2）地震学定义，位于低速软流层之上的高速盖层；（3）热定义，地表向下的热传导地温线与地幔绝热地温线（一般为 1300 ℃ ）相交的深度；（ 4 ）弹性定义，百万年时间尺度上可视为完全弹性的地球外部圈层；（ 5 ）化学定义，较软流层轻、缺水且相对稳定的具有低流变性的地球外壳；此外还有岩石学与电性等方面的岩石层定义。这些定义分别针对岩石层的不同特征而提出，因而给出的岩石层基底深度各有差异，有些定义之间的差异较大。不过总体而言，大洋岩石层厚度随海洋板块的年龄增加而变厚，直至达到100km或更厚一些，而大陆岩石层的厚度一般大于100km，最厚处可以超过200km的观点，几乎成为上述这些定义的共识。这里给出关于岩石层的地震学定义：岩石层包括地壳和软流层之上的固态上地幔部分，软流层物质是固态，不过其强度非常小，仅能承受很小的应力作用，其与岩石层的强度之差高达100倍或以上。岩石层这样的定义意味着，大陆实际上不能发生漂移，但确实能够随板块的运动而运动。如果我们将软流层比喻为浩渺无边的大洋，岩石层板块就是一艘航行在大洋的集装箱货轮，而一个个大陆就是那些个装在货轮上的集装箱。这也就是为什么由我的本家魏格纳（Wegener，左图）先生提出的大陆漂移学说，一开始没有受到地球物理学界的吹捧，导致魏格纳后半生的时光一直处于无限郁闷状态的主要原因。事实上，魏格纳先生也是一位非常严肃的科学家，他虽然于上世纪20年代以前，根据地图上海岸线的形状悟出了大陆漂移学说。不过，这位魏先生还是做足了功课，试图支撑他的这一学说：包括拟合大陆的外形、古气候、古生物、地质及古地磁极等等的大量证据。他认为，中生代地球表面存在一个泛大陆（Pangea)，这个超级大陆后来分裂开来，再经过漫长的二亿多年的漂移，最终形成了现在的海陆分布。相比较气象学家魏格纳，固体地球物理学家们相对固执一些，也显得略为有些呆板。打一开始，固体地球物理学家们就顽强地抵御魏氏的大陆漂移学说，尤以地震俯冲带发现者之一的Jeffreys（右图）为代表。时至现在，我们思考这种问题都很有意思，因为地震俯冲带正是板块边界的重要证据之一。这种情况渐渐发生了一些改变。到了1954年， Hess发现太平洋水底至少存在160个海底平顶山（Guyot），就是说大洋底下也并不是一坦平阳，也存在大陆上高山一样的隆起。又过了几年，年仅24岁的研究生Morgan，于1959年发表了他的著名的关于描述板块运动雏形的一篇论文，在此基础上Hess（1962年）提出了他关于海底扩张的理论，非常有趣的一个现象是，这篇如此震撼地学界的重要论文，不是发在Science、Nature或JGR等顶级杂志上，而是发表在一个纪念文集中。按照我们现在一般性的规定，这篇论文甚至连核心期刊论文都不是。如果事情仅仅停留在Hess对于其论文观点的阐述程度，我估计Hess的遭遇会与魏格纳的情况很类似。但比较幸运的是，几乎是紧接着，Vine和Mathews（1963年）从海洋磁异常、Wilson从热点（1963年）及转换断层（1965年），各自通过不同的途径，进一步寻找到了完善Hess海底扩张理论的一系列新证据；此后,Karig（1968年）从弧后盆地与边缘海成因、Le Pichon（1968年）及McKenzie和Parker（1971）比较系统地描述了全球板块的相对运动、Morgan（1971年，是年36岁）进一步从地幔柱角度等丰富与发展了海底扩张与板块构造的理论。到了1971年的年末，应该可以说，海底扩张与板块构造成为一个重要的学说，构建了我们现今的新地球观而屹立于地学界，已经成为铁板钉钉的事实。非常遗憾的是：中国人对此几乎没有任何贡献。我这里进一步统计了一下，这些科学家发表他们具有重要影响力的第一篇论文的年龄分布：除了Morgan当时非常年轻之外，其他如 Vine也是刚刚24岁，Karig仅为26岁，McKenzie为29岁，Le Pichon为31岁，Mathews为32岁，一些人当时正处于研究生阶段。所以我说：青年学者包括研究生才是知识创新的主力。但Wilson与Hess俩人的岁数多大？我将在以后专文说说他俩，他们可以称得上我们地学界的两位牛人。附件：应鲍得海先生要求，粘贴上有关全球板块运动的动画演示，请下载附件。友情提示：图中的年龄数字大部分以百万年为一个时间单位。全球板块运动动画演示

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我对海底扩张与板块构造学说的简单评论

dongping2009 2009-3-29 22:55

评论人：dongping2009 标题：地球科学原理之19 板块假说的问题及人类对岛弧的认识　评论内容：廖兄，您好：据我所知，您对板块边界中，关于俯冲带（消减带）的5个问题，现在基本上都已经不成为主要问题，并且陆续被地球动力学家们逐步解决的过程中。照我看来，板块学说最为成功的地方，便是对于消减带很多地质与地球物理（包括地震）观测现象，进行了非常成功的解释，事实上，迄今为止，尚没有任何其他地学理论，能够象海底扩张与板块构造理论这样，统一地并且非常完美地解释了关于地球动力过程中，如此之多的观测现象，包括您认为有问题的俯冲带地方。板块理论当然还存在问题，但我认为，主要不在于您这篇文章中所描述的那样出现在消减带（俯冲带），而是出现板块内部，例如在欧亚（包括中国大陆)板块内部，一些地质过程与地震发生的机理等等，尚存在一些说不清楚的地方。但无论如何，我们能够明确一点的就是，板块理论不能够解释的一些观测现象，其它任何理论解释起来，也不会比板块理论更好。博主回复：东平兄：谢谢您的光临！当然，我说过，板块学说是20世纪地球科学最成功的学说。所以，板块学说相对以前提出的地球学说，肯定有更多正确的地方，就好象每个地球演化学说都有其正确的地方一样。我博文提出的5个问题，其实目前地学界一个也没有解决，只是在尽力解释而已，很多解释都自相矛盾。东平兄，您若有时间，可以就每一个具体问题我们进行交流。我给您指出其的错误（或不可能）之处。其实，若真要解释板块内问题，只需将板再细分，无限分细，什么问题都好解决了（其实现在板块学说也正是这么做的，板块越来越多就是证据）。板块学说一个最重要之点就是将地震作为板块的分界线。这样，将中国按地震带分为很多个微板块，中国很多地震的问题就简单多了。板块学说，不存在错误的问题，板块学说说的板块，只是说明了地球演化的一个阶段，一个现在我们能看得见的地壳或岩石圈运动现状。地球以前不可能这样，今后也不可能这样。所以，我说，板块学说，肯定是地球科学发展的一个发展阶段，就像地槽学说一样(当然,地槽学说远比不上板块学说,因为地槽学说只就局部问题而论,而板块学说是整体看说地球)。当然，板块学说会不会有地槽学说那样的统治地学界100多年的生命力，我看比较难。这一点，大家肯定会在将来的30年内知道结果。评论人：dongping2009 标题：地球科学原理之19 板块假说的问题及人类对岛弧的认识　评论内容：另：关于俯冲带内的双地震带现象，我与张克亮有一篇综述论文，比较详细地描述了国内外相关研究进展，可以通过网上搜索得到。博主回复：东平兄,看了您的文章,的确是双层地震的研究现状.相关问题,我下一回会详细回答,若您看了我下一回的博文,仍有问题,欢迎拍砖. 评论人：dongping2009 标题：地球科学原理之19 板块假说的问题及人类对岛弧的认识　评论内容：廖兄，谢谢对我评论的回复。板块运动问题不是一句话，一两段话可以说得清楚的，也许，以后有时间，我会专门就此问题撰文，在科学网上科普一番。谢谢廖兄博主回复：谢谢魏兄的评论。欢迎您在科学网撰写有关板块学说的博文。作为中国科学院的地震研究方面的专家，您有这个基础，您有这个资格，您也能代表这方面的权威性。若您来写板块学说的科普博文，让大家来评论评论，会让科学网的网友们对板块学说理解得更深该。这，也许对板块学说的完善或修正会有好处。东平兄，您最好能搞个板块学说科普系列，这样，能将板块假说的具体问题讨论得清楚些。评论人：dongping2009 标题：地球科学原理之19 板块假说的问题及人类对岛弧的认识　评论内容：呵呵，廖兄的这个有，有，能的排比，抬举我了。看来，我还真的需要努力，以不负廖兄厚望。博主回复：看了您发表论文的目录及论文,看了您的地震PPT,知道您有这个能力,也知道您有这个权力和资源支配力. 评论人：dongping2009 标题：地球科学原理之19 板块假说的问题及人类对岛弧的认识　评论内容：呵呵，目前主要精力放在培养小发发身上，以前欠小发发的帐太多，这两天还账来了；板块运动问题，可以往后面推一推，再等等。博主回复：行，魏兄，您尽管忙您的，像板块运动这一类费力不讨好的科普事，我来做.若怕我将这科普歪了，您有空常来拍拍砖就行。:) ---------------------------------------------------------------------------------- 标题：发表评论人：对牛弹琴 ip:59.42.4.* 删除回复估计你跟rock6783要对牛弹琴了,你觉得他写的东西有意思吗??有价值吗?? 博主回复：对牛弹琴同志，您好：也许我对博客功能的定位与您有差别，通过近两个月我对网络博客的实践与认识，对我而言，博客就是一个我用来休闲与唔友的场所而已；我并不指望在博客上将学术问题辩论得一清二楚，那自有学术渠道可以去走。我觉得，对于一些基本性的学术问题，在我能够理解与确定的情况下，我会表明我本人的态度，这篇对话即是一个例子，我并不打算试图改变廖永岩教授的学术观点，事实上，从廖教授所列出的关于板块构造学说的有关参考文献来看，我与廖教授对该学说的理解应该具有很好的共同基础，因而进行相关的对话还是有可能的。顺便说一声题外话，即使关于板块学说的东西我们谈崩了，但据我所知，我们还有一个共同的爱好，那就是都喜欢围棋，可以继续通过下围棋进行手谈呀，您说是不是？标题：发表评论人： Amsel 删除回复 to楼下魏教授回复：问句题外话，如果他那本书让你给写序，你写不写？如果你认为他的那些东西很荒唐，你会不会劝他不要展览了？当然这是区别诤友和泛泛网友的标准。博主回复：Amsel，你好: 我一直是将你当成一位实名网友看待的，我的回答如下：每年年末，我们学院都会出一本年报，而且这年报还越来越厚，我的关于年报的序也写得越来越长。不过迄今为止，我还没有对任何学术性文集或书籍写过你说的序。事实上，我与廖教授的专业相差很多，你说的题外话基本不可能实现；不过，如果真要我来写廖教授那本书的序言，我倒是认为，关于书中板块构造学术的部分，可以对本篇的对话略加编辑，即可成为序言的一部分。但说句老实话，廖教授书中，还是有其它一些内容，超出了我能够写序的范围。所以基本上，这个序要我来写，有点勉为其难。最后，我认为，能够成为一个人一辈子诤友的人，是一件很难很难的事情，并且有时候要随缘，甚至还要共同经受刻骨铭心的磨难才行，你觉得是否如此？

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关注东太平洋海岭快速扩张：地震与厄尔尼诺的关系

杨学祥 2008-10-31 05:32

图 1 2008 年 10 月 27 日和 30 日太平沿海温异常比较（白色为海冰）证据显示从 1964 到 1987 年南方涛动五个最低值和沿东太平洋隆起从 20 o S 到 40 o S 插入式的地震活动相关。这个地区包含了地球上最广阔的山脉体系之一，巨大的能源通过海底火山和热液活动释放出来。不顾它们无规律的循环速率和周期，厄尔尼诺和地震群几乎同时发生。在过去最持久的 6 个厄尔尼诺与最反常的插入式地震活动相一致，它们在 1964 到 1992 年沿东太平洋隆起从 15 o S 到 40 o S 同时发生。厄尔尼诺和地震群的相互关系同时受到强潮汐的激发作用。 2008 年 10 月 28 日和 30 日，东太平洋海岭（ 9.015S, 108.511W ）和东太平洋海岭（ 9.030S, 108.258W ）分别发生了 5.7 级和 5.8 级地震。根据地震与厄尔尼诺的关系，东太平洋海岭快速扩张值得关注。我们在 10 月 28 日指出， 7 月 30 日 - 11 月6 日（109 天）为地球季节性自转减速阶段，不利于厄尔尼诺事件的形成； 11 月 18 日 - 1 月23 日（66 天）为地球季节性自转加速阶段，是季节性的厄尔尼诺现象发生的原因。所以，今年 8-10 月厄尔尼诺进展缓慢与季节性气象不利因素阻碍有关，表明各种因素相互抗衡，季节性因素决定了异常变化的方向。这意味着厄尔尼诺的快速进展将发生在 2008 年 11 月 18 日 - 2009 年1 月23 日（66 天）的地球自转加速阶段，与季节性厄尔尼诺现象的发生相一致。从图 1 中可以看到， 10 月 27 日至 30 日，赤道太平洋增温缓慢。频繁的东太平洋海岭的地震和扩张，以及 2008 年 11 月 18 日 - 2009 年1 月23 日（66 天）的地球自转加速阶段，将加快厄尔尼诺事件的到来。现在万事俱备，只欠西风。 2008 年 11 月 18 日 - 2009 年1 月23 日（66 天）的地球自转加速阶段会激发西风的发生。我们还可以看到，德雷克海峡海温变暖增强。这表明环南极大陆海流加强，秘鲁寒流减弱。厄尔尼诺事件离我们已经不远了。 Earthquakes Home Audience For Public Earthquakes Recent Earthquakes 10/30/2008 M 5.8, central East Pacific Rise( 东太平洋海岭 9.030S, 108.258W) 10/29/2008 M 6.4, Pakistan( 巴基斯坦 30.546N, 67.447E) 10/28/2008 M 5.7, central East Pacific Rise ( 东太平洋海岭 9.015S, 108.511W) 10/28/2008 M 6.4, Pakistan( 巴基斯坦 30.653N, 67.323E) 10/28/2008 M 6.0, near the north coast of New Guinea , Papua New Guinea( 巴布新几内亚 3.515S, 145.863 E) 10/27/2008 M 5.6, Vanuatu( 瓦努阿图 14.646S, 167.223E) http://www.iris.edu/hq/audience/public/earthquakes GFZ Potsdam GEOFON Global Seismic Monitor GFZ Potsdam - Earthquake Bulletin New search Legend Origin Time UTC Mag Latitude degrees Longitude degrees Depth km AM Region Name 2008-10-30 15:49:31 4.2 38.66 N 15.08 E 245 A Sicily , Italy 2008-10-30 15:15:48 5.2 8.75 S 108.05 W 10 A Central East Pacific Rise 2008-10-30 08:19:03 3.3 50.20 N 12.46 E 5 M Germany 2008-10-30 07:19:07 5.1 16.47 S 173.32 W 95 A Tonga Islands 2008-10-30 07:16:27 4.8 30.52 N 67.60 E 41 A Pakistan 2008-10-30 05:47:36 4.9 6.79 N 123.71 E 599 A Mindanao, Philippines 2008-10-30 05:14:49 4.9 18.41 N 120.37 E 12 A Luzon, Philippines 2008-10-30 01:55:13 5.6 46.72 N 153.06 E 10 A Kuril Islands 2008-10-30 01:32:40 5.3 23.89 S 70.24 W 10 A Near Coast of Northern Chile 2008-10-29 22:17:02 5.3 4.27 N 126.74 E 48 A Talaud Islands, Indonesia 2008-10-29 22:10:12 4.6 46.55 N 152.91 E 59 M Kuril Islands 2008-10-29 22:05:58 4.7 30.17 N 89.69 E 10 M Xizang 2008-10-29 19:59:38 5.0 4.14 N 126.85 E 99 A Talaud Islands, Indonesia 2008-10-29 19:54:45 5.0 4.22 N 126.70 E 56 A Talaud Islands, Indonesia 2008-10-29 18:12:07 5.1 14.66 N 93.23 W 69 A Near Coast of Chiapas , Mexico 2008-10-29 15:48:43 5.1 38.27 N 141.55 E 92 A Near East Coast of Honshu , Japan 2008-10-29 12:11:53 4.5 30.63 N 67.77 E 40 M Pakistan 2008-10-29 11:32:47 6.4 30.50 N 67.57 E 40 M Pakistan 2008-10-29 03:25:02 4.7 21.50 S 173.75 W 10 M Tonga Islands 2008-10-29 02:58:55 4.4 30.88 N 67.52 E 61 M Pakistan 2008-10-29 02:30:26 4.2 51.47 N 16.03 E 10 A Poland 2008-10-29 01:36:01 5.0 9.00 S 108.41 W 10 A Central East Pacific Rise 2008-10-29 00:32:05 4.6 30.78 N 67.72 E 68 M Pakistan 2008-10-28 23:48:53 4.8 19.45 N 78.75 W 10 M Cuba Region 2008-10-28 23:10:00 6.6 30.58 N 67.41 E 41 M Pakistan 2008-10-28 22:33:17 5.0 30.75 N 67.78 E 51 A Pakistan 2008-10-28 21:32:54 4.8 46.02 N 148.95 E 106 A Northwest of Kuril Islands 2008-10-28 20:42:47 4.7 8.77 S 108.66 W 10 A Central East Pacific Rise http://geofon.gfz-potsdam.de/db/eqinfo.php 参考文献 1． Walker D A. More evidence indicates link between El Ninos and seismicity. EOS , 1995, 76(4): 33, 34, 36 2．杨学祥，韩延本，陈震，乔琪源。强潮汐激发地震火山活动的新证据。地球物理学报。 2004 ， 47 （ 4 ）： 616-621 。 3．杨学祥，杨冬红 . 8 至 10 月厄尔尼诺进展缓慢 11 月下旬开始增强 . 发表于 2008-10-28 9:57:18 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=44421 4．杨冬红，杨学祥。澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关。地球物理学进展。 2007 ， 22 （ 5 ）： 1680-1685 。

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中国地震的印度洋体制和太平洋体制

杨学祥 2008-10-10 11:35

图 1. 亚洲 GPS 地形变矢量图学者葛肖虹于 2008 年 6 月 26 日指出，美国地调局根据全球 GPS 测站的数据，这些站点能够测量出地面每年在毫米级别的运动，在 5.12 汶川地震后所发表的 GPS 形变矢量图，告诉我们印度板块的北向运动是相对较快的，而西藏的东向运动相对较慢。蓝色的星星是汶川地震的位置。南北构造带、西秦岭、河西走廊都是地形变速率变慢，能量聚积的地区，应该注意防范破坏性余震、再震的发生。这张图告诉我们青海海西唐古拉山 6 月 9-18 日多次 M5.0 地震、 6 月 10 日内蒙鄂伦春发生的 M5.4 地震和汶川地震都属于印度洋扩张同一体制的产物，不能说它们之间毫无关联。这张图还告诉我们一个信息：台湾的地震也是和这次印度洋扩张相关联的，我们看到沿着印度尼西亚、苏门答腊一线有很密集的快速向北运动的矢量迹线，说明印度洋洋脊的扩张也使澳大利亚板块迅速向北运动、俯冲碰撞而使菲律宾板块向北运动，菲律宾板块西部的走滑－逆冲边界影响到台湾，因此 6 月 11 日台湾恒春 M5.0-5.4 地震应该和汶川地震同属一个印度洋体制而非太平洋体制，从地形变密集区看，从台湾还波及到浙江、福建、广东沿海一带，这就提醒我们应该注意监测象丽水－海丰这样的活动大断裂，防范这个区域的地震活动。至于 6 月 14 日日本岩手县 M7.2 地震可能印度洋体制、太平洋体制二者兼有之。这就提醒我们不能机械地把我国东部所有的地震都归类到太平洋体制，这对于我们分析地震周期是有用的。学者陈龙珠提出，近日看到科学网两大名博王铮先生、杨学祥先生关于中国大陆地震分界线的讨论。我对上述大陆地震线划线原则的初浅理解，主要是其两侧孕育地震机制上的不同。除王、杨两位先生切磋的胡焕庸线外，在杨先生文章安全地区质疑：中国东部新华夏构造带与胡焕庸线下面有游客很好留言认为，汶川特大地震的发生，以及 2004 年的印尼巨大地震的发生，很可能表明本轮活跃期地震主要是由于印度洋 \ 印度板快的活动而引起，相应地，中国的地震将主要活跃于中国西部地区。 1964 年在智利附近的南太平洋海域发生了历史最大地震，随后中国大陆东部地区地震活动比较强烈，正是由于太平洋板快活动属于当时地球活动主要区域的原因。他 / 她似对大陆地震分界线分法有着另一种想法，思路与上述胡线有所区别，值得关注。我对此认为，游客很好关于本轮西部地震活跃期源自印度洋 \ 印度板快活动的看法，是有道理的；但关于上一轮在我国大陆东部地震活跃期（似应包括 1976 年唐山地震）的看法，目前还未见足以获以支持的科学证据，需要进一步论证。为对进一步讨论提供相关信息，我在上述杨先生的文章下面留言提到，葛肖虹先生博文中亚洲 GPS 地形变矢量图显示，近期我国大陆（尤其是福建、广东）沿海区域地壳位移方向几乎均是指离大陆方向的，似乎与青藏高原板块运动（源自印度洋板块运动）有一定的关联性，而与太平洋板块运动影响方向相反，两种板块对地壳运动影响的分界线又似在日本 - 台湾省 - 菲律宾的环太平洋地震带区段而不在中国大陆版图上。这些现象对大家讨论地震机制分界线不知道有无参考价值？葛先生上述那篇文章最后的相关部分，包含了他对我国大陆地区受周边几个板块运动影响所做的评价。学者陈龙珠的意见非常重要，学者葛肖虹关于地震的印度洋体制和太平洋体制的讨论值得重视：葛肖虹先生博文中亚洲 GPS 地形变矢量图显示，近期我国大陆（尤其是福建、广东）沿海区域地壳位移方向几乎均是指离大陆方向的，似乎与青藏高原板块运动（源自印度洋板块运动）有一定的关联性，而与太平洋板块运动影响方向相反，两种板块对地壳运动影响的分界线又似在日本 - 台湾省 - 菲律宾的环太平洋地震带区段而不在中国大陆版图上。这意味着印度洋海底扩张在使中国西部地震频发的同时，对东部也会产生影响。亚洲大陆逃逸构造活动和北移造成的纬向收缩可能是其形成机制。从亚洲 GPS 地形变矢量图中还可以看出，青藏高原向北、向北东和向东移动，俄国和蒙古地块向东南方向运动，夹在其中的天山山脉、阿尔泰山和准噶尔盆地（蓝色直线附近）必然在挤压下呈收缩状态。从图 2 （网上资料）中可以看到， 2002-2005 年 1 级以上地震密集分布区就是青藏高原北部的天山山脉、阿尔泰山和准噶尔盆地收缩区，以及青藏高原东部的地形变矢量最大值地区。图 1 和图 2 有很好的对应关系。参考文献 1．葛肖虹。汶川地震形成背景分析。发表于 2008-6-26 13:54:34 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=30402 2．王铮。这个地震活动幕的相对的安全地区。发表于 2008-10-7 8:40:19 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=41757 3．杨学祥 . 安全地区质疑：中国东部新华夏构造带与胡焕庸线 . 发表于 2008-10-8 21:08:03 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=41971 4．陈龙珠。科学网博客对我国地震分界线讨论留存。发表于 2008-10-10 7:35:23 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=42123 5．嵇少丞 . 亚洲大陆逃逸构造活动（地震）及其中国应该采取的紧急对策 . 发表于 2008-9-3 5:52 :18 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=37265 6．杨冬红，杨学祥。地震周期的数值估计。国际地震动态。 2005 ，（ 12 ）： 37-43 注：图2源自文献：许绍燮 . 地震预报之魅力纪念周恩来总理号召开展地震预报研究与邢台地震四十周年 . 来源：中国地震局地球物理研究所 . 发布时间： 2008.08.13 http://www.lrn.cn/science/disasterPreventting/dzkp/dzyb/200808/t20080813_264392.htm

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印度洋海岭继续扩张：警惕南亚地震趋强

杨学祥 2008-9-27 06:55

四川防震减灾信息网报道，陕西宁强、四川青川交界发生 3.9 级地震。据地震台网测定，北京时间 2008-09-26 18:31:59.9 在陕西宁强、四川青川交界 ( 北纬 32.8, 东经 105.6) 发生 3.9 级地震。 http://www.eqsc.gov.cn/manage/dailyReport.jsp?id=d52c2c5e-114c-4305-a7fa-435825f2f14e 我在 2008 年 9 月 26 日指出，每次西藏 5 级以上地震发生后（蓝色字），青藏高原周边地区（新疆、四川、云南、青海、甘肃、宁夏等地区，红色字）都会发生接续的地震，西藏地震可以作为其周边地震的前兆。 2008 年 9 月 25 日 6.0 级西藏自治区日喀则地区仲巴县地震值得关注。北京时间 2008-09-26 18:31:59.9 在陕西宁强、四川青川交界 ( 北纬 32.8, 东经 105.6) 发生 3.9 级地震。这虽然验证了我的推测，但是震级还不够。 9 月 27 日印度洋卡尔斯伯格海岭发生 5.7 级地震，印度尼科巴群岛发生 4.4 级地震， 26 日伊朗南部发生 4.9 级地震。印度洋海岭扩张活动明显，南亚地震活动增强的趋势值得关注。 Recent Earthquakes 09/26/2008 M 5.7, Carlsberg Ridge ( 印度洋卡尔斯伯格海岭 3.091 N, 65.442 E) 09/24/2008 M 5.9, western Xizang （西藏自治区日喀则地区仲巴县 30.927N, 83.449E ） 09/23/2008 M 6.4, off the coast of Colima, Mexico ( 墨西哥， 17.658N, 105.507W) 09/22/2008 M 5.7, Hokkaido, Japan region( 日本， 41.603N, 140.457E ) 09/20/2008 M 5.2, Northwest Territories, Canada （加拿大 63.601N, 129.157W ） http://www.iris.edu/hq/audience/public/earthquakes 发震地点发震时刻纬度经度深度震级 (M) 残差 Nicobar Islands, India Region 2008-09-27 03:25:49.330 6.23 93.82 213 4.4(mb) 1.6 Carlsberg Ridge 2008-09-27 02:46:29.060 3.76 65.62 30 5.7(Mw) 1.9 Sichuan , China 2008-09-27 01:48:57.160 31.20 103.75 10 3.2(ML) 3.4 Near East Coast of Honshu , Japan 2008-09-27 00:53:34.260 40.71 142.59 91 5.4(Mw) 1.5 Southern Iran 2008-09-26 23:52:57.160 28.58 58.32 220 4.9(mb) 1.1 Sichuan , China 2008-09-26 18:32:03.850 32.79 105.66 10 4.5(Mw) 1.5 Andreanof Islands , Aleutian Islands2008-09-26 18:23:45.130 51.78 -176.43 10 5.5(mb) 0.9 New Britain Region, P.N.G. 2008-09-26 16:49:26.020 -6.58 153.66 21 5.1(mb) 1.6 Fiji Islands Region 2008-09-26 13:49:03.330 -16.83 -178.47 648 5.0(mb) 0.8 Southern Iran 2008-09-26 11:37:29.710 28.50 58.54 328 4.2(mb) 2.4 Xizang , China 2008-09-26 04:17:33.650 30.93 83.74 44 4.6(Mw) 2.0 Southeastern China 2008-09-26 03:08:32.940 30.25 112.18 423 3.1(ML) 1.6 Kyushu , Japan 2008-09-26 03:05:38.220 32.37 130.59 254 4.6(mb) 1.6 Solomon Islands 2008-09-26 01:47:00.550 -7.84 159.55 68 5.0(mb) 1.0 Northern and Central Iran 2008-09-25 23:34:09.330 33.66 58.57 650 4.4(mb) 2.4 Off East Coast of Honshu , Japan 2008-09-25 23:06:33.040 35.96 143.84 93 4.9(mb) 1.9 Off East Coast of Honshu , Japan 2008-09-25 23:06:49.300 36.84 142.21 65 5.0(mb) 1.7 Fiji Islands Region 2008-09-25 20:30:27.710 -20.33 -178.31 507 4.7(mb) 0.7 Xizang , China 2008-09-25 19:19:11.970 30.78 83.43 52 4.1(mb) 2.3 North Korea 2008-09-25 11:34:01.210 39.12 127.64 650 4.4(mb) 2.1 Xizang , China 2008-09-25 09:47:15.280 30.92 83.62 10 5.9(Mw) 2.0 North Pacific Ocean 2008-09-25 06:04:38.200 13.16 -120.57 4.8 (ML) 1.7 Kamchatka Peninsula , Russia 2008-09-25 04:09:19.300 55.72 158.93 395 4.1(mb) 1.5 Hindu Kush Region, Afghanistan 2008-09-25 01:59:27.970 36.11 70.73 51 5.3(Mw) 0.9 Southern Xinjiang , China 2008-09-24 20:53:55.340 35.97 81.29 71 4.1(ML) 2.2 Hindu Kush Region, Afghanistan2008-09-24 20:04:49.230 36.46 70.30 152 5.3(Mw) 1.2 http://bulletin.gddsn.org.cn/seisbulletin/main.seam Date Time UTC Latitude degrees Longitude degrees Depth km Mag. Region name 2008-09-26 18:46:30.1 2.73 N 65.11 E 124 mb 5.2 CARLSBERG RIDGE 2008-09-26 16:53:21.2 40.70 N 142.75 E 5 mb 5.3 NEAR EAST COAST OF HONSHU , JAPAN 2008-09-26 15:52:21.1 27.46 N 56.77 E 35 mb 5.1 SOUTHERN IRAN 2008-09-26 15:05:55.2 39.34 N 37.29 E 7 MD 3.0 CENTRAL TURKEY 2008-09-26 13:50:48.0 37.16 N 38.67 E 7 MD 3.0 EASTERN TURKEY 2008-09-26 12:03:16.1 35.62 N 49.11 E 10 ML 3.5 WESTERN IRAN 2008-09-26 11:00:07.1 35.71 N 49.04 E 18 ML 4.4 WESTERN IRAN 2008-09-26 10:23:44.1 51.77 N 175.28 W 60 mb 4.9 ANDREANOF ISLANDS, ALEUTIAN IS. 2008-09-26 10:19:54.8 35.62 N 6.01 W 5 f ML 2.5 STRAIT OF GIBRALTAR 2008-09-26 09:53:46.8 37.50 N 35.11 E 5 MD 2.9 CENTRAL TURKEY 2008-09-26 08:59:40.2 64.78 N 30.79 E FINLAND-RUSSIA BORDER REGION 2008-09-26 07:23:03.4 42.26 S 173.71 E 30 mb 4.9 SOUTH ISLAND OF NEW ZEALAND 2008-09-26 06:40:10.9 36.27 N 27.99 E 40 ML 3.2 DODECANESE ISLANDS , GREECE 2008-09-26 05:48:51.8 17.71 S 178.13 W 562 mb 4.9 FIJI REGION 2008-09-26 03:39:27.1 18.00 N 105.78 W 40 mb 4.4 OFF COAST OF JALISCO , MEXICO 2008-09-26 03:36:31.5 26.88 N 55.83 E 5 ML 4.2 SOUTHERN IRAN 2008-09-26 03:31:15.7 40.39 N 26.09 E 17 MD 2.7 WESTERN TURKEY 2008-09-26 03:15:34.9 35.97 N 31.29 E 40 ML 3.6 CYPRUS REGION 2008-09-26 02:59:08.1 38.30 N 38.88 E 7 ML 3.2 EASTERN TURKEY 2008-09-26 02:30:18.9 40.39 N 26.08 E 8 ML 3.3 WESTERN TURKEY 2008-09-26 02:21:32.9 47.67 N 9.44 E 2 ML 2.2 GERMANY 2008-09-26 02:18:00.7 65.70 N 16.76 W 2 ML 3.3 ICELAND 2008-09-26 01:56:48.1 54.86 N 109.86 E 15 mb 4.2 LAKE BAYKAL REGION, RUSSIA 2008-09-26 01:43:47.6 31.64 N 60.16 E 10 ML 4.0 EASTERN IRAN 2008-09-26 01:31:43.4 37.08 N 10.17 W ML 2.6 AZORES-CAPE ST. VINCENT RIDGE 2008-09-26 00:52:49.9 51.25 N 16.02 E 10 POLAND 2008-09-26 00:40:33.8 39.49 N 39.20 E 6 MD 3.3 EASTERN TURKEY 2008-09-26 00:26:53.6 42.18 N 19.54 E 5 ML 2.5 ALBANIA 2008-09-26 00:06:06.7 36.60 N 21.79 E 11 ML 3.1 SOUTHERN GREECE 2008-09-25 23:07:58.9 38.21 N 22.60 E 5 ML 3.0 GREECE http://www.emsc-csem.org/index.php?page=home This bulletin is customizable and also available as RSS news feed. New search Legend Origin Time UTC Mag Latitude degrees Longitude degrees Depth km AM Region Name 2008-09-26 18:46:19 5.2 3.16 N 65.48 E 10 M Carlsberg Ridge 2008-09-26 18:33:55 4.8 16.38 S 74.94 W 19 M Near Coast of Peru 2008-09-26 16:53:27 5.4 40.81 N 142.20 E 18 A Near East Coast of Honshu , Japan 2008-09-26 15:52:29 5.2 27.62 N 56.69 E 71 A Southern Iran 2008-09-26 10:23:49 4.9 51.69 N 175.12 W 93 A Andreanof Islands, Aleutian Islands 2008-09-26 07:23:03 5.4 42.38 S 173.84 E 10 A South Island, New Zealand 2008-09-26 05:48:47 5.2 17.57 S 178.43 W 502 A Fiji Islands Region 2008-09-26 03:39:28 4.0 18.18 N 105.61 W 34 M Off Coast of Jalisco , Mexico 2008-09-26 02:21:33 2.2 47.66 N 9.40 E 2 M Germany 2008-09-25 20:33:08 4.5 2.23 S 99.85 E 39 M Southern Sumatra, Indonesia 2008-09-25 19:34:10 4.7 63.93 N 148.76 W 10 M Central Alaska 2008-09-25 18:31:54 3.9 38.16 N 22.66 E 10 A Greece 2008-09-25 15:32:08 4.8 30.23 N 49.73 E 10 M Western Iran 2008-09-25 15:06:57 4.9 37.75 N 141.26 E 56 A Near East Coast of Honshu , Japan 2008-09-25 12:30:19 4.6 20.10 S 178.51 W 414 A Fiji Islands Region 2008-09-25 06:54:31 4.5 38.42 N 30.22 W 10 M Azores Islands , Portugal 2008-09-25 04:48:50 4.7 16.03 S 173.90 W 83 M Tonga Islands 2008-09-25 03:50:37 3.5 51.45 N 15.64 E 10 A Poland 2008-09-25 01:47:15 5.8 30.85 N 83.56 E 10 A Xizang 2008-09-25 00:47:27 4.2 8.12 S 117.72 E 10 M Sumbawa Region, Indonesia 2008-09-24 22:40:42 5.2 42.26 S 173.79 E 10 A South Island, New Zealand 2008-09-24 22:29:01 4.2 34.08 N 8.32 E 61 M Tunisia 2008-09-24 22:03:45 4.9 3.74 S 103.10 W 10 M Central East Pacific Rise 2008-09-24 17:59:53 4.9 36.38 N 71.14 E 282 A Afghanistan-Tajikistan Border Region 2008-09-24 17:12:17 5.1 22.67 S 12.82 W 10 A Southern Mid Atlantic Ridge 2008-09-24 12:19:53 4.7 63.47 N 150.11 W 5 M Central Alaska 2008-09-24 12:04:57 5.0 36.56 N 71.11 E 218 A Afghanistan-Tajikistan Border Region 2008-09-24 06:00:50 5.4 10.20 S 161.41 E 69 A Solomon Islands 2008-09-24 02:33:06 6.3 17.72 N 105.52 W 10 M Off Coast of Jalisco , Mexico 2008-09-24 01:37:14 5.0 14.73 S 167.55 E 182 M Vanuatu Islands http://geofon.gfz-potsdam.de/db/eqinfo.php 参考文献 1．杨学祥 . 西藏地震对其周边地震的影响：时间顺序 . 发表于 2008-9-26 10:45:49 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=40401 2．杨学祥 . 关注青藏高原的北移和东移 . 发表于 2008-9-26 16:43:24 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=40483 3．杨学祥 . 赤道太平洋暖水区继续扩张与地震趋势 . 发表于 2008-9-19 8:14:05 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=39552 4．杨学祥 . 下一个 7 级强震： 2008 年 10 月至 2009 年 2 月强潮汐时期 . 发表于 2008-9-5 10:18:41 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=37759 5．杨学祥 . 2008 年 10 月强潮汐预警 . 发表于 2008-9-2 14:51:20 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=37136

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