大陸漂移驅(qū)動理論研究

陳東良

摘? ?要：大陸漂移是以超大隕星撞擊造成陸殼破碎缺損、膨裂為原因，初始自由漂移為主體;后繼較大的撞擊使大洋中部脹破，固體潮反復(fù)形變裂隙中巖漿填充冷凝產(chǎn)生的楔子力驅(qū)動板塊穩(wěn)定飄移為繼的模式。其中，洋中脊高聳是外翻式生長而形成的。文章將對大陸漂移驅(qū)動理論進行闡述。

關(guān)鍵詞：大陸漂移驅(qū)動力;初始自由漂移;大陸漂移楔子力;洋中脊外翻式生長;磁極倒轉(zhuǎn)成因

大陸漂移說[1]-海底擴張說-板塊構(gòu)造說誕生以來，一些難點頑固存在，軟流駝載、巖漿熱流上涌推開理論無法解開的死結(jié)如：（1）邊緣海和所有大洋地殼年齡都有一個很短的2.5億年上限。（2）全球地殼是普遍擠壓環(huán)境，巖漿的流體特性難以產(chǎn)生側(cè)向推力。（3）除了美洲西岸，板塊邊緣不是大陸型地殼與大洋地殼交界處，有明顯的堆積地貌島弧邊緣缺失。（4）太平洋底結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特性不像是簡單的閉合、擴張形成的。（5）大西洋沒有俯沖帶—海溝系統(tǒng)（中部和南端陸殼碎屑堆積處除外）。（6）如果是地幔對流駝載板塊運動，用熱動力無法解釋其不對稱性和方向性（對流必然是磁力線方向，依和地磁發(fā)電機原理）。（7）2.5億年前古地殼是均勻上覆硅鋁層的淺海狀況，突然大陸地殼巨幅缺損，寬深的大洋產(chǎn)生，大洋地殼成為地殼主體的原因沒有共識。

新理論大陸漂移由兩個模式組成：初始自由漂移、固體潮反復(fù)彎折形變巖漿在大洋地殼裂縫下部填充冷凝形成支點產(chǎn)生側(cè)向楔子力驅(qū)動的穩(wěn)定期板塊漂移。

初始自由漂移：超大隕星撞擊造成陸殼缺損大半、在對面膨裂形成大西洋開裂、撞擊點產(chǎn)生陸殼破碎，高溫下殘余陸殼在液體巖漿上進行真正的自由漂移。之后生成島弧、邊緣海、未完全脫離的半島地貌（勘察加等）、脫離的陸殼碎塊（臺灣、馬達加斯加等），更細小的陸殼碎屑由于較輕、較薄且強度低，逐漸冷卻產(chǎn)生的洋殼才能下插，產(chǎn)生推擠抬升堆積成島弧。島弧海溝系統(tǒng)于初始自由漂移尾聲時產(chǎn)生。

穩(wěn)定期板塊漂移：當(dāng)洋殼冷卻加厚到接近熱平衡厚度5 km左右，由于隕星撞擊的膨動和自轉(zhuǎn)力作用，從強度較小的洋中膨裂形成洋中脊，日月引力產(chǎn)生的固體潮反復(fù)彎折形變，巖漿在裂縫中下部冷凝形成支點產(chǎn)生側(cè)向楔子力，造成全球擠壓環(huán)境，現(xiàn)代大陸板塊形成，穩(wěn)定期的大陸漂移以板塊擴張模式延續(xù)至今。

1? ? 撞擊點

如果在結(jié)了一層薄冰的湖面上扔一個小石子，會砸出一個大致圓形的小洞，要是用大石塊來砸，周圍的冰塊就會因水面起伏而破碎、漂移，石塊越大邊緣就越零亂，以至看不清其形狀。地球的雞蛋結(jié)構(gòu)非常適合這樣的比喻，雖然在旋轉(zhuǎn)的球體上描述會復(fù)雜一些。所有大洋地殼的年齡都有兩億年左右的一個上限，更古老的洋殼碎片卻嵌在陸殼中，聯(lián)想到兩億五千萬年前有一次超大規(guī)模的生物滅絕事件和其后超長的生物沉寂期，完全可以大膽地設(shè)想，大約兩億五千萬年前一顆巨大的小行星撞上地球，其直徑達200 km，撞擊點就是當(dāng)今的太平洋，夏威夷可以看成是中心回彈山，由于撞擊貫通了深地幔的放射熱能通路形成熱點，上涌的巖漿在地殼整體調(diào)整重心躥動時留下點狀軌跡。

2? ? 雛大西洋和地中海、加勒比海成因

由于撞擊的力量過大，坑的概念在這已經(jīng)不適用。小行星砸透地殼使撞擊點的邊緣大范圍的破碎、飛濺，星體和撞擊點附近地殼全部氣化產(chǎn)生巨大的爆炸沖擊波，周邊地殼被粉碎，碎屑漂浮于較重的地幔巖漿上，這些導(dǎo)致陸殼大面積缺損，岡瓦納古陸只是之前泛淺海陸殼的殘余部分。巨大的動能傳入液體地幔引起就像裝水的氣球受到拍擊那樣的可怕顫動，先是在地球?qū)γ嬉l(fā)膨起，那里的大陸地殼隨之像“被掰開的餅干”那樣脹裂，而這種膨脹斷裂是十字形的，經(jīng)向是雛大西洋、緯向是地中海和加勒比海，緯向沒有自轉(zhuǎn)作用，因此較弱。

3? ? 自由飄散的陸塊

撞擊同時產(chǎn)生地幔潮涌。地幔潮涌與地球自轉(zhuǎn)的共同作用在地表產(chǎn)生許多南北向的大斷裂，并且造成許多大面積的火山和熔巖漫溢。擠壓和拉伸反復(fù)交替，進一步揉碎殘余陸殼，在某些地方就像海面的碎浮冰，一些陸塊被掀入地幔，浮出時沾上了一層巧克力樣的地幔物質(zhì)。地塊由于起伏，其角速度會變動，在高點時滯后、在低谷時前沖，這種現(xiàn)象在赤道附近最明顯。陸塊在這種潮涌上沖浪，其西緣受到擠壓，一些較小的破碎地塊堆積成科迪勒拉山系，地塊的東緣則受到拉伸，脫落下一些碎塊，如馬達加斯加、斯里蘭卡、臺灣，以及尚未脫落的朝鮮半島、勘察加半島、佛羅里達等，這些現(xiàn)象于撞擊點周圍破碎的邊緣和線速度較大的低緯度地區(qū)較為明顯，南美南端的東移實際上是陸殼滯后造成的。

這是一個短暫的自由飄移期，一些獨立的陸塊飄浮的較遠，如南極洲和澳大利亞，由于地球自轉(zhuǎn)的離心力影響，其都有漂向赤道的趨勢，印度尼西亞群島的形狀說明了這種趨勢和澳大利亞的出處，這種向赤道的運動比較充分，就會像臺風(fēng)一樣旋轉(zhuǎn)。南極陸塊正好漂到南極點處，沿途的阻力因素恰到好處，離心力對其不起作用，就停止跋涉，原地作了一點旋轉(zhuǎn)后就穩(wěn)定地趴在那兒至今。北冰洋恰恰相反，由于其當(dāng)時的陸塊過于破碎，被四下甩出形成一處空檔。

撞擊的高熱幾乎將海水蒸發(fā)殆盡，在低洼之處留下巨厚的鹽層，如果環(huán)境特殊現(xiàn)在還會有殘存。海洋生物滅絕得很徹底，一些小而老的洋殼在撞擊中破碎堆積在陸殼中。太平洋底殼的撞擊碎屑混合特點和陸殼掰裂平整分離后拉出的大西洋底殼的差異明顯。

擊穿地殼的大型撞擊坑由于邊緣破碎，強度減低，都會在以后產(chǎn)生一定程度的回縮，至少在某個時期可以把太平洋的關(guān)閉看成是這種回縮，大西洋等和一些裂谷系的擴張，可以看成是大陸的回脹，而邊緣海可以看成是隕石坑的同心圓構(gòu)造。

撞擊產(chǎn)生的爆炸可能掀起小塊陸殼倒扣在遠端，這種地塊，對稱軸是撞擊時間點。

4? ? 缺失陸殼后重新結(jié)合的地殼

隨著洋底迅速冷卻，其表面凝結(jié)的薄殼在逐漸變厚，并且阻止陸地繼續(xù)漂移，可以看出美洲大陸滯后得非常厲害，雛大西洋的寬度由此而來，還有其西端復(fù)雜巨厚的堆積，和大角度的下插傾角。隨著洋殼變厚強度增加，陸地漂移的速度急劇減慢，近乎停止，從而進入了穩(wěn)定的漂移期。

可以說初始自由漂移是大陸漂移中決定性的過程，這是一個短暫、自由、純粹的大陸地殼的漂移時期，這是一個和現(xiàn)代板塊基礎(chǔ)上的大陸漂移不同的特殊時期。雖然當(dāng)時各大洋的寬度、大小還不是現(xiàn)在這個程度，但在這之后的緩慢漂移都是在這基礎(chǔ)上進行的。倘若不存在這段初始的自由漂移期，在平靜緩慢的擠壓環(huán)境中一些小地塊破碎、飄進強度很大的大洋地殼中，解釋難度會更大！

當(dāng)洋殼厚到一定程度時，巖石圈就結(jié)成了一個剛性的整體，任何一點的移動都會牽動整個巖石圈，此時洋中脊尚未形成，地殼會因為自轉(zhuǎn)的離心力調(diào)整重心達到平衡，其會在地幔上整體移動，這可能是長久漂移的驅(qū)動力之一。

初始的快速漂移期生成的洋殼應(yīng)該是這樣的：由于磁場消失，其都屬于磁靜區(qū);有層狀結(jié)構(gòu)，越往下越年輕（雖然小到無法檢測），并有成份上的差異，而在洋中脊的生長區(qū)，無法解釋也找不到這種層狀構(gòu)造;表面的褶皺并不延續(xù)到下層;在同層上的年齡一致。

太平洋周圍大部分的磁靜區(qū)都消亡于和達-貝尼奧夫帶。大西洋沿岸屬于脹破的陸緣，像是被掰開的餅干，邊緣整齊與洋殼焊接在一起，這樣的地方無法產(chǎn)生下插，所以大西洋殼完整的記錄了2.5億年來所有信息，其沿岸的磁靜區(qū)與太平洋周圍最外邊的磁靜區(qū)尤其是邊緣海年齡一致，表示大撞擊發(fā)生的時間和初始漂移的寬度，其占據(jù)了2.5億年來綜合次序大表的第一格。

5? ? 磁極倒轉(zhuǎn)成因和天然表格

如果以某種標準來統(tǒng)計大事件，在某段時間內(nèi)其能精確到毫無疏漏，并且這種線索就像表格一樣印在地球表面，你會不會吃驚？這種表格當(dāng)然就是磁條帶[2]。地球磁場可以看作是一個流體發(fā)電的軟磁體，大型隕星的撞擊使內(nèi)部對流發(fā)生紊亂，高通量磁暴導(dǎo)致磁場消失，當(dāng)磁場逐漸恢復(fù)時，巖石圈內(nèi)部的剩余磁場就會誘導(dǎo)地球內(nèi)部新磁場沿原來的反方向建立，這就是地球磁場倒轉(zhuǎn)的起因，洋脊兩側(cè)的磁條帶就是大型撞擊次序表。在大洋底部的洋殼上其是水平的，以大西洋兩邊的磁靜帶為第一格，年齡約2.5億年，大西洋底的磁信息比較完整;在陸地上的沉積層、熔巖層等地方磁信息帶是垂直的，雖然都是殘破不全的，通過互補、重疊勉強能拼湊起一個模糊的表格。洋殼上面的沉積層里應(yīng)該也有一個幾乎和洋脊兩側(cè)一模一樣的表格，也是垂直的，在大西洋磁靜區(qū)是完整的，雖然比巖石圈的磁性弱得多。

6? ? 脹破的裂谷系，洋中脊的成因

相對較小的撞擊同樣會引起地球的彈性顫動，巖石圈于是沿其薄弱部分—往往是大洋中部脹破，洋中脊于是生成，巖石圈開始分裂成現(xiàn)代意義上的板塊。所以并非由于擴張而產(chǎn)生洋中脊，而是洋殼從容易脹破的地方擴張，準確地說，擴張的只是洋中脊兩側(cè)的洋殼和大西洋，太平洋卻是在縮小中。

磁條帶大曲尺說明有較大的撞擊和方向上與地球自轉(zhuǎn)平面有較大夾角，其中必然伴隨著一些板塊猛烈竄動，引發(fā)大的造山幕、劇烈的火山和裂谷活動等，造成整個地殼失去平衡。

7? ? 洋中脊的高聳并非由于巖漿上涌，而是洋殼外翻式生長造成

總的來說，大陸漂移是以撞擊—突進—穩(wěn)定飄移的模式進行。在初始的自由漂移期，可以站在遠處用魏格納的眼睛來進行直觀的描述;在穩(wěn)定漂移期，用威爾遜旋回[3]來解釋并不準確：第一，支持其大陸漂移驅(qū)動力理論很勉強;第二，洋底從來就沒有替換過一個完整的回合。而且其并不適用于大西洋，即使在太平洋，也只作用于部分洋殼和不到兩億年至今的時間段內(nèi)。

太平洋是隕星撞擊所至，當(dāng)時的高溫豈不是要煮熟一切生命，地球上的水也會蒸發(fā)殆盡？依照這種假設(shè)，卻可以解釋一些長久以來難以解決的難題，比如硅鋁層的缺損、岡瓦納古陸破碎的起因、大洋地殼的年齡、生物的超級大滅絕和超長恢復(fù)期（從洞穴低等生物重新進化）、一些洲際的山系、裂谷系的成因等。

大陸漂移驅(qū)動力在初始的自由漂移期無疑是隕星撞擊的攪動，在穩(wěn)定漂移期才是我們通常意義上所說的陸漂驅(qū)動力。大路漂移驅(qū)動力雖然現(xiàn)有多種理論解釋，比如下插板塊的拉拽、軟流圈的駝載等，由于沒有直觀性的證據(jù)，只好默認這些因素同時存在，地幔對流的軟流圈馱載必然以板塊邊界為循環(huán)起始點，用熱動力無法解釋其不對稱性和方向性尤其是三條洋中脊交界處（對流必然是磁力線方向，依和地磁發(fā)電機原理）。從力學(xué)角度分析，流質(zhì)巖漿無法產(chǎn)生側(cè)向推力推動巨大板塊。如果存在下插板塊的拉拽、軟流圈的駝載作用，那么必然存在產(chǎn)生拉張的地方比如在洋中脊，現(xiàn)今已經(jīng)證實擠壓是整個巖石圈的普遍現(xiàn)象，為什么會是這樣？

穩(wěn)定漂移期的驅(qū)動力在我看來只有一個，那就是“小鬼”的楔子：洋中脊固體潮反復(fù)折動形變裂隙中巖漿填充冷凝產(chǎn)生的楔子驅(qū)動力，洋殼因此爬行生長。

由于月亮的引力大海每天要漲兩次潮，同時地殼還要漲兩次固體潮（這樣說不太精確，因為地幔還是處于流質(zhì)狀態(tài)），幅度一般為30～40 cm，最大約53.32 cm，為海潮的1/3。太陽引力引起的固體潮為月亮潮的一半，最大為24.61 cm，頻率上每天要早50 min，當(dāng)所有因素相加的極限高度達78.13 cm。也就是說地殼的曲率每天要發(fā)生4～8次變化，低潮點在巖石圈外層、高潮點在巖石圈的內(nèi)層受到擠壓，并在反面位置上受到拉張，由于巖石的抗壓強度遠遠大于其抗拉強度，這時在拉張的地方就要產(chǎn)生楔子形裂隙，在南北向的裂縫上，假想地殼是厚5 km的剛性理想斷面，據(jù)筆者估算其大頭最寬可達390.6 cm，接近4 m。這些裂隙會被巖漿填充，當(dāng)巖漿冷卻硬化時就會成為新的支點，并使對面產(chǎn)生新的裂隙，地殼就像毛蟲般蠕動伸長，每天爬行4～8次。由于粘稠的巖漿填充和冷卻都十分困難，難以形成有效的支點，裂隙上部沒有填充，填充和支點作用只在斷面的下層發(fā)生并且依賴于向下的冷卻速度。于是造成了像卷心菜的外翻式生長和臺階地形，所以說洋中脊的高聳并非由于巖漿上涌，而是洋殼外翻式生長造成。

由于低緯度固體潮更高，這些部位生長更快，阻力就會急劇增加，到一定程度就會停止生長，成為支點，其他部位的擠壓得到減輕，生長便會加速。這種交替生長造就了轉(zhuǎn)換斷層。

就是這種縫隙、填充、楔子、縫隙的反復(fù)交替作用造成了擠壓環(huán)境的擴張。

只有冷卻的巖漿才會形成楔子，在大陸裂谷系，由于地殼較厚冷卻困難，縫隙中的巖漿難以冷卻形成支點，久而久之縫隙兩側(cè)重新粘結(jié)在一起，強度增大，這種擴張作用就難以產(chǎn)生。東非大裂谷、美洲大峽谷、紅海、都是撞擊時產(chǎn)生的裂痕，并未斷開，若無較大撞擊攪動，今后也不會擴張生成新大洋。

由固體潮引起的楔子力方向基本上都與赤道平行，但由于地殼是一個球形的整體，這種力會最終分解為沿地球表面全方向的分力，從而造成了全地殼的擠壓環(huán)境，這些分解壓力和拓撲需求是南印度洋等慢速洋脊的存在原因。其他原因比如地球顫動造成地殼曲率變化時，也會產(chǎn)生擴張。

8? ? 魏格納給出的力源依然有強大生命力

初始自由漂移期魏格納給出的力源是真實的：向赤道的離極力;因地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生向西的力;重力均衡產(chǎn)生的垂直向上的力，在新理論下依然有部分生命力。在超大撞擊的地幔潮涌下，陸殼的自由漂移速度被放大很多。

穩(wěn)定飄移期的速度是無法計算的，只能靠測量。

9? ? 預(yù)測地震的可能

月、日的起潮力重疊時楔子力疊加使得滿月時地震比較多。大陸的穩(wěn)定飄移期驅(qū)動力造成板塊之間和板塊內(nèi)部的相對位移和拓撲變形，位移又產(chǎn)生了震動，研究這種移動趨勢則是預(yù)報地震的關(guān)鍵。現(xiàn)在研究這種地殼形變和移動與地震的關(guān)系時，限于條件往往都是局部的、非球面的，人們雖然知道其中的關(guān)系，卻無法做出直觀的判斷，就像當(dāng)初沒有衛(wèi)星云圖的天氣預(yù)報一樣，無法做到準確、及時。

當(dāng)某處發(fā)生地震時，意味著局部的位移和應(yīng)力釋放，由于地殼是一個球形的整體，這就不可避免的會引起全球地殼應(yīng)力分布的改變，全球地殼應(yīng)力的分布狀況又會決定局部地塊的移動趨勢。因此建立全球觀測網(wǎng)進行匯總是準確預(yù)報地震所必需的條件。

如果在地球上所有的裂谷帶、洋中脊、活動的山系兩側(cè)，實際上就是地震帶兩側(cè)設(shè)置一些精確到毫米級的測量點，將其位移量、移動速率、移動方向匯總后用顏色加以區(qū)分，那時又會有魏格納站在世界地圖前面的感覺了，此時根據(jù)板塊的移動趨勢預(yù)測地震就像看著衛(wèi)星云圖做天氣預(yù)報一樣直觀。

10? ? 驗證模型

用結(jié)了一層薄痂的球形面團可以簡單、直觀的演示撞擊對于地殼的決定性影響，對于地球等大天體來講，這是普遍單一的巨變因素。面團有合適的轉(zhuǎn)速和擊打力，對于邊緣海、脫落半脫落的陸緣演示很典型，大西洋和太平洋的差異也能很好地理解。用更理想材料在太空或俯沖飛機的失重環(huán)境來演示會更接近事實。

用水和些玉米面覆蓋充水氣球吹微干，旋轉(zhuǎn)時用小球撞擊，每秒一千幀錄像能清楚地演示地幔潮涌、對面大西洋膨脹開裂、陸殼缺損、中心熱點、撞擊大小和坑邊形狀的關(guān)系等現(xiàn)象，小撞擊的同心圓構(gòu)造很完美。

用較厚小麥面做模型難度很大，因為重力影響，下部濕厚，產(chǎn)生的裂痕都在上部，有些實驗撞擊點對面顯示中部有較寬的倒丁字形裂紋，裂紋露出里面的濕面。橫紋代表地中海和加勒比海雛形，而且東邊比西邊寬，這應(yīng)該是加勒比海和地中海差異理由。

洋中脊下部的楔子力和外翻式生長模型可以在冰面上進行，切開日字形的幾條縫隙，中間的橫縫當(dāng)洋中脊，兩側(cè)的縫隙加進隔離材料當(dāng)轉(zhuǎn)換斷層，使之能夠錯動。上下兩邊的縫隙做寬一點，塞進能壓縮的材料，權(quán)當(dāng)俯沖帶的位移量，也可鋪撒珍珠巖碎塊，由于較輕可以產(chǎn)生俯沖帶構(gòu)造，在凍結(jié)前鋪撒珍珠巖碎塊并推擠可產(chǎn)生堆積島弧。然后兩腳各踩洋中脊兩邊跳躍，在寒冷的天氣里做千萬次，但其力是和固體潮相反的，改成向上的拉力模式比較復(fù)雜。如果這種縫隙系統(tǒng)并列幾個，幅度在兩邊小一些，應(yīng)該有轉(zhuǎn)換斷層地震。

11? ? 結(jié)語

超大隕星撞擊不僅是地殼初始自由漂移原因，這也是全人類未來最大的危機，也能依此給出社會學(xué)真實唯一目的：發(fā)展科技和誕生科技的人文環(huán)境才能抵抗這種天災(zāi)，從而推導(dǎo)出真理性的社會學(xué)系統(tǒng)，而非目前靠實力決定的社會學(xué)各種現(xiàn)象。

[參考文獻]

[1]REINKE-KUNZE C. Die entstehung der kontinente und ozeane[M].Basel：Birkh?user，1994.

[2]MAURICE A T.Vine‐Matthews‐Morley hypothesis[M].Dordrecht：Springer，1963.

[3]BIRD J M.Wilson cycle[M].Berlin，Heidelberg：Springer，1987.