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地球结构新观点

 关心明天 2012-06-25

地磁、软流层与地表形态
引言:本文通过推测软流层岩浆运动规律,解释一些地球物理现象和地质现象。思路:1 地球核内正电与核外负电两层电荷,自转形成两个磁极相反的电磁铁。2 两个电磁铁各自形成一个磁化铁线(液态),在地核外连接磁性两极。3 各自的磁化铁线被彼此的磁性斥力驱动,循环流动,方向相反。两循环在软流层流动,形成贯穿各大洋的洋脊洋隆。4 两循环的电磁作用和热对流作用决定了地表地貌。信息量大,请耐心!
现象
推测软流层运动规律需要用到的特征现象(地表形态表现出的规律):
1 洋脊洋隆贯穿各大洋,起止点之间没有间断,可以看作在印度洋洋脊相互接触的两条。弯曲方式似与地转偏向力有关,与流动现象很吻合,像有什么东西沿各大洋流动,路线是1 北冰洋→大西洋→印度洋→(东非裂谷);2 印度洋→太平洋→北美落基山脉→阿拉斯加半岛。
2 亚欧大陆和北美大陆上的地形,北冰洋沿岸岛屿、海岸和半岛海湾、湖泊、山脉高原等地形,能看到明显的沿圆弧分布的规律,甚至有几乎完整的椭圆形湖泊分布线。象从北向南的流动,在地转偏向力的作用下弯成弧线。
3 西太平洋的岛弧和海沟分布都有明显的流动迹象。这是明显的岩浆压强差造成的流动,受地转偏向力而弯曲。
原理
1 地磁假说:(尽管没有实验支持,但是合理,而且能很好地解释地磁现象。)
压强与物质(为简便不讨论温度,不过不影响定性分析结论):


地表以下深度(地球半径约6357公里)

压强对物质的影响

大于33公里-莫霍面

大于低硬度矿物结构内力,岩石被压缩

大于80公里-软流层起点

大于一般硬度矿物结构内力,岩石流动

大于2900公里-核幔界面(古登堡界面)

大于一切化学键束缚力,只存在离子

大于5155公里-内外核界面

大于金属次外层电子斥力,离子轨道融合

地磁来源:1 地球内核处在高压状态,相邻金属离子外层电子轨道融合(成为固态),造成大量电子逸出,从而带正电。2 地球的外核的压强范围,恰好在不能容纳自由电子状态下,主要成分是金属离子(可以解释外核呈液态),也带正电,不过电量比内核小。3 因为阴离子密度较小,静电力只能吸附阴离子,不能使其大量进入地核内部,所以只能浮在外核表面(古登堡界面,地核与地幔分界简称核幔界面)。
大量阴离子积聚在核幔界面以及界面以外,地核内的阳离子与地核外的阴离子各自形成一个电磁铁。
a 磁性中心不重合。地核外(主要在核幔界面)阴离子分布不均,南极点多北极点少,其他区域南部少北部多。所以地核外阴离子形成的电磁铁的磁性中心偏北。磁性的不均衡造成含铁岩浆的流动趋势,而且被磁化的铁元素有特定的流动方向。
b 形成两个磁化铁环。一旦有铁元素连通南北磁极,就会在磁力束缚下聚拢铁元素,保持并加强连接。地核的正电感应磁铁和地核外的负电感应磁铁各自形成一条磁化铁线(液态或流体)。磁化铁线与地核内铁离子相连,结成两条铁环(注意:铁离子不能被磁化)。因为两条磁化铁线的磁极相反,相互间有斥力,所以两条磁化铁线不能合一。
2 地磁束缚流
地核内正电感应磁场磁化铁线的流动:因为地核外负电感应磁场中心偏北,所以对地核内正电感应磁场在北极的磁化铁线的斥力大于南极的,所以其中铁元素流(混合在岩浆中)经软流层向南极流动。在地表表现为贯穿北冰洋、大西洋、印度洋西部的洋脊。因为是正电感应磁场束缚下,被负电感应磁场驱动的铁流,简称“正束缚流”。
地核外负电感应磁场磁化铁线的流动:与上同理,这条磁化铁线从南往北流。只是起点在地核南部的低纬区,终点在地核北部的高纬区。在地表表现为贯穿印度洋东部、太平洋西南部、和北美洲落基山脉的洋脊、洋隆和山脉。简称“负束缚流”。
铁元素循环规律:正束缚流,从北极点附近出地核,南极点附近入地核;负束缚流,从南部低纬区出地核,北部高纬区入地核。使地核凸凹规律与地球表面相同,只是更夸张。束缚流出入核幔界的流向,维持了阴离子分布的不均,从而维持了对磁性铁流的驱动力。
束缚流的特征:1电磁感应产生高温。在磁场通道上铁被磁化,磁性物质流动产生电流,是高温的主要原因,放射性元素含量较多,也是高温的一个原因。2 高速。磁力束缚下的压强差大流速快,对球面有冲击力(向上的压力)。3 浅层。磁场张力和向球面外压力使其贴向最外层。4 多铁,同一条束缚流中,起点铁流量大于终点。
整体流动:正束缚流从北向南流,在地转偏向力的作用下弯曲成反“S”形。负束缚流从南向北流,弯曲成正“S”形。在束缚流的起点,铁元素较多,一路上铁元素被冲散,并携带普通岩浆,所以到束缚流末端,普通岩浆含量最大。由此可见,起点不会形成陆地,终点不会形成海洋。事实上,束缚流末端携带的普通岩浆构成全球大陆的绝大部分。
局部对流:束缚流的高温加热附近岩浆,密度减小向上涌,一般形成洋脊或洋隆。所以在束缚流的两侧,基本上都形成一定范围的对流区(可以搜“海底扩张”)。显然,在束缚流的弯曲段,弧内的对流更集中(如南美),地壳积累会更厚;弧外的对流更分散(如中美)。地壳的积累会比较薄。
如果对流区在一侧受力(比如另一股岩浆冲击),会改变整个对流区向上压力最高点,使洋脊位置向本侧偏移。会形成洋脊错位(网上搜“转换断层”)。
3 两条束缚流的区别与关系(两条束缚流之间和束缚流各段之间都有电磁作用)
两束缚流相切:正束缚流末端绕南非回旋一周,使其在印度洋洋脊的磁场与主体反向,因此与此处的负束缚流相吸引,靠近直至相切。这应该是两条磁性铁环唯一接触段。相反的流向降低了各自的流速,混合了各自的物质。所以,正束缚流末端携带的普通岩浆较少,铁元素较多,负束缚流携带的普通岩浆较多,铁元素较少。(读者可以发现北半球大陆面积大的原因)。
束缚流局部对流的区别:在含铁较多的部分,随对流向两侧分散的岩浆中含铁量自然会高,一方面密度较大,另一方面受地磁引力,使这样的对流迅速下降,所以影响更深,但是范围不会太广;反之,含铁少的束缚流部分的对流影响范围会比较大。而我们知道束缚流的末端含铁少,负束缚流比正束缚流含铁少。所以,负束缚流的末端对流影响范围最大
正束缚流末端不多的普通岩浆仍构成了非洲大陆,可想而知,负束缚流末端的丰富的普通岩浆的巨大作用。实际上,负束缚流末端携带大量普通岩浆,自己的对流不能使其完全分散开,相当大部分是成为了北冰洋洋脊的北极对流区的对流物
两束缚流之间的电流:在中美和南美,都有阴离子流动形成两束缚流间的电流。不过,正束缚流的起始段阳离子多,负束缚流的末段阴离子多,在这个位置,形成了最强的电流通道。表现为岛屿分布环和湖泊分布环。岛屿分布环集中在环北冰洋;湖泊分布环贯穿亚欧大陆和北美大陆。(详述见后文)
不确定的问题:有证据表明(搜索“条带状磁异常”):束缚流的磁极方向会互换,大概是两磁铁环交换接合造成的,至于换接的原因,可能是因为地核自转角速度大于地壳(原因是因为两极岩浆外涌多,其它区域内涌多,内涌物角速度加大,地核作为整体,角速度随之加大),使两磁化铁线缠绕扭断,重新衔接。
解释现象
(一)发展规律
1 略(我有一个日月生成地球的猜想,这里就不说了)。
2 岩浆时代——渐圆的地球
地球在长大,长到形成岩浆的时候,开始进行缓慢的对流(还有层析等)作用,密度大的向下,其间月日的引力引起的摄动起到促进作用。漫长的时间过去了,密度大的物质沉向内部,密度小的留在表面,地球变得很圆,只有大大小小的陨石坑,火山并不常见(想象表面干涸的泥坑,泥浆不会往外乱流,只有当下面是流动的泥浆河的时候,才会往外冒)。
最初的地球上微弱磁场的来源可能是月球强磁场的磁化。后来月球磁场被自己抵消了,地球上的磁矿带保留下来。磁场微弱,对地球影响不大。
3 电磁时代——内力的复杂化
地球越长越大,当出现液态的地心的时候,地球就有了自己的磁场。地磁场随着地球的长大逐渐增大,而且磁力很强,在内部形成多条沿磁力线的“铁链”。这时的磁力作用和电场作用结合在一起。使岩浆的活动速度增加,规律加强。
4 地磁束缚流——内力驱使的物质循环
最初地球上元素分布不均,因此地心外的电荷分布不均,磁场的不均衡导致多铁岩浆流动。当地核内外磁场都有了一定的规模,两类束缚流倾向于合成两条。
如果正负束缚流从来没有相切,成分的差异就不会在二者之间存在,代之以首末段之间成分的差异。首段对流区域小,阳离子多,两条束缚流的末段两侧会先积聚普通岩浆,再传向末段,再通过对流传给另一条束缚流首段。循环往复,无法形成差异化的地表地貌。
5 正负束缚流相切——地表差异化加强
在正负束缚流相切的过程中,正束缚流作了一个大的盘旋,对自身有些拉伸作用,因此一段时间内正束缚流深入地幔。此时正束缚流虽能形成对流,却不能进行海底扩张。
负束缚流的对流区域很广,甚至能环绕地球。陆地最初形成时,就是负束缚流的对流在正束缚流两侧被阻止,并堆积成陆地。考虑到负束缚流终点岩浆最多,这个陆地应该是南部渐细北部渐粗,并在北极环绕北冰洋(北极对流区)。根据正束缚流的形状,形成的大陆应该很像太极图中的一半。南极被束缚流环绕成为大陆,包围着南极洲的海洋就像太极图的另一半。
随着正束缚流两侧大陆宽度的增加,以及边缘的层次的复杂化,负束缚流的对流对这片大陆的直接冲击力越来越小。相反,正束缚流积聚了更多铁元素,全程延长到再次可以贴近地壳,对流对地壳的影响恢复了,强大的向两侧的冲力把大陆从中间劈开,并继续推离。
另外,全球各区域岩浆的同层压强差也能再次分配各地岩浆,甚至转移成块大陆。
(二)解释现状
不均衡半球:负束缚流南段包围的区域和北段以西的区域岩浆压强非常不均匀。

 

西

1 南太平洋:此处同层岩浆压强最低,岩浆流动畅通,地表形态规则。

2 大洋洲、东南亚:在赤道附近临近亚洲大陆,地转偏向力不明显,在压力差的作用下,有大股的岩浆从亚洲而来,形成中南半岛和东南亚群岛。有学说认为:大洋洲就是从亚洲主体分离去的一块陆地。

3 北太平洋以及东亚近海:处在东北亚岩浆高压区和南太平洋低压区之间,因高纬地转偏向程度大,压差流无法借助惯性,只能小规模传动。形成西太平洋的系列海沟和岛弧,亚洲近海大陆架和沿岸半岛。阻碍了负束缚流对流对亚洲的直接作用。

4 亚洲中部:北极对流在地转偏向力的作用下右转,负束缚流末端携带的大部分普通岩浆被传送到亚洲大陆主体。直接传送的最远距离是青藏高原,但在岩浆压强差的作用下仍然有部分继续向南,形成印度半岛。青藏高原以北的岩浆继续向西流,受到两条束缚流间电流的加速作用流得很远。

均衡半球:正束缚流两侧区域岩浆压强均衡。

 

西

5 非洲

6 南美

7 欧洲及其近中东

8 北美

5、6 非洲和南美都是被含普通岩浆比较多的束缚流包围的区域,共同特点是地壳厚。正束缚流尾段盘旋,造成东非裂谷段与南大西洋段在磁力吸引下靠近,使非洲南部窄于北部。正束缚流末端区域的对流形成东非裂谷,在南非携带剩余普通岩浆深入地幔,碳元素在高压下形成金刚石,和重金属一同被对流带回地壳。南美在最初的大西洋海底扩张运动作用下,被传送向负束缚流,负束缚流的对流区地壳挤压聚积形成南美西部绵延的山脉。
7、8 复杂的岩浆流分析:负束缚流末端携带的普通岩浆有两股流到了大西洋:一股沿着贯穿亚欧大陆的湖泊线(从东北亚开始,经贝加尔湖、里海、黑海、爱琴海、地中海),另一股是沿着亚欧大陆北部诸岛(包括斯堪的纳维亚半岛、不列颠和爱尔兰),前者富含阴离子,后者铁元素较丰富。两股岩浆于伊比利亚半岛西部海域并列通过正束缚流的对流区。分别指向北美的湖泊线和半岛线。在本文中分别简称为湖泊线离子流半岛线离子流
湖泊线离子流在亚欧大陆段的的成分富含阴离子,流动受到正束缚流阳离子的吸引加速。穿过正束缚流对流区时,氧化物被还原(碳酸盐也被还原)并劫走大量铁元素,给北美湖泊线带去丰富的铁和煤资源。相比之下,半岛线离子流中碳酸盐含量低,被还原所得碳元素少,给北美半岛线带去的煤炭资源就比较少。
湖泊线与半岛线离子流汇聚在阿拉斯加北部,给那里的岩浆造成很大压强,成为新的岩浆流(本文中简称格陵兰岩浆流)的起点。这个位置处在北极对流区和北美洲北端构成的开放夹角中,自然沿着这个夹角冲出,一路形成美洲北端的群岛,格陵兰岛、冰岛,加速越过正束缚流后,又影响到斯堪的纳维亚半岛大部、不列颠岛和爱尔兰岛,从欧洲地形走势看,格陵兰岩浆流继续影响到欧洲大陆、地中海诸岛,甚至影响到西至摩洛哥,东至伊朗高原和波斯湾的广大地区。
7 欧洲及其近东就是在湖泊线离子流、半岛线离子流和格陵兰岩浆流的共同作用下形成的。地中海以及附近的湖泊的除了受湖泊线离子流的影响外,还有格陵兰岩浆流的影响。欧洲的铁矿和石油主要来自格陵兰岩浆流,波斯湾的石油一部分来自格陵兰岩浆流,另一部分是印度洋洋脊(正束缚流)对流区的产物。
8 北美:负束缚流的末端温度较低,区域对流作用小,且主要集中在北太平洋。在北美洲方向的对流范围不大,因为地转偏向力的影响是高纬弯曲大,低纬弯曲小,北美大陆(除去湖泊线和半岛线)形成三角旗的形状,并且没有远距离影响。大陆北端在离子流和格陵兰岩浆流的控制下形成湖泊、半岛和岛屿按扇形排列的奇特情形。

本文到此为止,希望能开启一些新的讨论。作者的主要研究方向是智慧和文明。我的邮箱hergoo@live.cn网站:http://hergoo.论坛:outpeople.forum.lc刚开始建设,都是国外免费空间,如果有广告不是我挂的,速度慢,多几个分流。

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