■沙如华

（南通创维测绘有限公司江苏南通226300）

关于地球地壳板块构造现象成因的简单探索

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地球表面的地壳存在着板块构造现象，这已经是一个得到公认的地质地理现象，根据笔者的地球探索，现在对个现象的成因作一个简单的探索。首先，承袭笔者的宇宙探索，地球的起源仅是宇宙空间一个单个的天体运动体系，它服从宇宙运动的基本规律，就是组成地球的一团物质，在宇宙运动的散热降温进程中，不断的耗散自身的能量物质，散热降温，在耗散全部能量物质后，地球消失，在下一个宇宙运动周期中重生。其次，基于宇宙运动的主题，能量物质的耗散运动存在固有的周期性，组成地球的物质在散热降温与能量耗散的进程中，经历从“气态”的星云团到液态的岩浆地球，再到固态的岩石地球的长期的发展历程，并在这个长期的散热降温进程中，组成地球的物质不断地冷却、收缩、堆积，形成了今天的地球。围绕地球散热降温与能量耗散的主题，地球物质衍生了特有的演化活动。

众多地球探索假说中，都认为地球历史上存在过熔融期，而笔者的地球探索中，熔融状态的液态岩浆地球是地球发展历史中一个不可缺少的基本环节，它是探索地球的直接起点，也是一个关键的起点，从熔融状态的岩浆地球开始，地球得以出生。

岩浆地球通过长期的散热降温活动，整体温度不断降低，在表面岩浆的温度降到凝结温度后，在岩浆地球表面，岩浆冷凝固结，成为固体的岩石地壳，固体的地球得以产生，随着时间的迁移，地球的整体温度持续不断地渐进性下降，固体的地球地壳不断地增厚，基于地球自身的物质组成状况，伴随地壳生成及增厚的进程，产生了一系列构造演化活动，今天的地球现状得以生成。

1　岩浆地球

熔融状态的岩浆地球是地球演化的重要历程，这个历程对今天的地球具有绝对的控制作用。岩浆地球的散热从地球的内部中心呈球形向外部空间发散，散热状况使岩浆地球自身由内部向外形成了相应的地热流状况，散热有两种方式，一是热对流，另一是热传导。在岩浆地球处于高温状态时，散热现象以热对流为主，在总体温度下降后，渐渐向热传导的方式发展，在热对流作用控制下的物质移动现象，使组成地球的物质向上产生了相应的热浮力，配合液态岩浆地球的重力分异状况，岩浆地球的物质构成状况产生了相应的分异，一方面，比重相对大的物质不断下沉，并随热浮力的逐渐减小，在相应的深度逐渐沉积，另一方面，比重相对轻的物质则不断上浮。在岩浆地球散热降温的进程中，随着整体温度的渐进性下降，不同的物质，根据各自的比重，由重到轻，由下往上依次沉积，岩浆地球由此形成了相应的层状结构，这个层状结构随岩浆地球的总体降温逐渐趋于稳定状态，层状结构围绕地球的中心形成，地球由此形成了相应的圈层结构，这个圈层结构最终发展成为固体地球的岩石圈。

在岩浆地球分异演化的进程中，比重最小，熔点最低的物质始终飘浮在岩浆地球的最表面，在最后，由于其数量不足以再构成一个完整的球状地层，只能在其下的母质表层之上，形成了相应的飘浮层，这些飘浮层的存在导致了岩浆地球表面组成物质的区域性差异，由于这个区域性差异的产生，岩浆地球表面冷凝固结时，它们不能同时进入冷凝状态，出现了时间先后的差异现象，这种状况导致了地球表面两大类地壳的产生，地球的演化活动从此产生了进一步的分化状况。

2　原生地壳的生成

岩浆地球的冷凝固结首先发生在冷凝点相对高的飘浮层以外的区域，岩石的熔点就是相应岩浆的冷凝点，最早的固体地壳是由岩浆地球表面原生岩浆直接冷凝形成的，最初的岩浆岩构成了原生地壳。原生地壳不是一次性快速形成的，它随岩浆地球总体温度的渐进性下降而缓慢发展，这是一个相对缓慢的进程，当岩浆地球整体温度从高温向低温逐渐发展时，表面岩浆的冷凝处于由液态→塑性态→固态的渐进性发展进程，这也是所有原生岩浆岩生成的基本方式，冷凝速度取决于地球的整个温度状况，表层岩浆的冷凝具有相应的全球属性，当表层岩浆全部冷凝时，一个固体的地球就相对生成，那些未凝固的飘浮层区域，相当于固体的球壳上存在几个“软斑”而已。飘浮层是由比表层母质轻的低熔点熔融物质构成的，在岩浆地球表面，它们存在着大范围的差异状况，但在相应的接合部位，物质的组成成分并不存在突变状况，存在相应的渐变过渡区域，这个区域成为表层岩浆冷凝固结的缓冲区域，它们环绕着飘浮层存在，在表层岩浆冷凝固结时，固体表层与液态飘浮层间的形成了相应的液→塑→固过渡地带，随着岩浆地球整体温度的继续下降，飘浮层也逐渐冷凝固结，具有固体球壳的地球至此正式成型，这就是今天地球的确定性起始状态。

3　大陆地壳与大洋地壳

很简单，液态的岩浆地球，在散热降温进程中，随着整体温度的渐进性下降，表面率先冷凝固结，形成了固态的地球球壳，这就是固体地球的简单来源。但是，从总体上看，岩浆地球表层从冷凝开始到完全固结存在相应的降温温差，再到飘浮层的冷凝固结，也存在相应的温差，这个温差的存在导致了地球整体上的冷却收缩，由于固体的岩石是热的不良导体，当固体的球壳生成后，地球内部热量散发受到了相应的阻碍，巨大的地球内部，存在足够的热量，它们都通过地球表面向空间散发，随着地球表面的冷凝固结，当地壳冷却收缩时，内部岩浆不能及时散热降温，总体积不能与外表球壳保持同步冷却收缩，产生了相应的收缩差，这个收缩差使固体球壳对内部岩浆产生了相应的收缩挤压力，这个收缩挤压力通过内部液态岩浆的液压传递，均匀反作用与所有地壳的底部，形成了相应的涨压力，这个涨压力反过来阻止了固体球壳的收缩进程。对于均一的液态岩浆地球来说，在地球重力均衡作用下，其表面处在相应的水平面状态，由于飘浮层区域构成物质比重相对轻，它们的表面向上相对凸起，通过增加飘浮层的自重维持地球重力的均衡现象。在表层地壳形成后，飘浮层未凝结，仍然处在液态，当表层球壳冷却收缩时，仍然具有流变性的飘浮层区域进一步向上凸起，一方面释放了相应的收缩量，另一方面，飘浮层抬升由此增加了相应的自重，保持了相应的均衡状态，这个相对增加的自重就是表层地壳底部受到的涨压力。在飘浮层冷凝之前，表层球壳在降温进程中不断地冷却收缩，所带来的收缩量也通过飘浮层的抬升来实时释放，并且处于相应的动态平衡之中。飘浮层的抬升产生在具有塑性的过渡带内，这个过渡带环绕飘浮层。随着地球整体降温进程的推进，飘浮层也逐渐冷凝固结，在地球表面形成了相应凸出的地台地。在飘浮层冷凝固结以后，固体的地球正式成型，飘浮层区域在全球表面形成了相应的凸出地台，过渡带区域构成了相应的坡地，这就是原始的固体地球，飘浮层区域就是原始的古大陆架地块，过渡带就是古大陆坡，除此以外广大的表层区域就是古大洋地块。原始地球的生成是岩浆地球降温后的必然结果，随着时间的推进，伴随地球地壳的演化活动继续产生。

4　地壳增厚的基本形式

4.1地壳的冷凝生长

散热降温导致了岩浆地球表面的冷凝固结，生成了最早的原生地壳，随着地球整体温度的继续下降，地壳底部岩浆也将逐渐依次进入冷凝固结之中，地壳由此得以在降温中，从底部向下冷凝生长，基于散热降温的连续性，从地表向下的温度变化存在相应的地热梯度，地壳的冷凝生长不是一次性快速进行的，随地热梯度存在了液→塑→固的发展进程，这个状况在地壳的底部生成了一个固态→塑态→液态的过度地层，这个过度层就是固体球壳下的软流圈，这个软流圈是地球地壳增厚的生长层，在地球的整体降温进程中，逐渐由表及里，向地球的深部缓慢移动，它移动的速度取决于内部热量的散发速率，它存在的深度取决于降温进程及内部压力状况。软流圈对地球内部的液态岩浆形成了全面的包裹，它的存在为地球构造运动和构造活动提供了完备的缓冲机制。

4.2地壳的堆积增生

在地球球壳生成后，此时的地球仍然存在足够的高温状况，表面球壳在降温中冷却收缩，由于内部岩浆不能及时散热降温与外部球壳同步收缩，球壳收缩对内部岩浆形成了相应的挤压作用，这个作用通过内部液态岩浆的液压传递，均匀反作用于所有球壳的底部，对表面球壳形成了相应的涨压力，涨压力阻止了固体球壳的收缩进程，固体的球壳通过自身的结构强度与地壳整体收缩带来的涨压力相抗衡，并在地球重力均衡作用下，处于相应的动态平衡状态之中。由于地球表面球壳不是一个均一的结构体，结构强度存在强弱之分，在同样的涨压力之下，结构强度小的地壳岩层在涨压力作用下，从地球表面向上相对凸起，利用增加的自重，保持相应的均衡状态。固态的地壳岩层不同于液态的岩浆，凸起变形将影响固态岩层的内部结构，当降温继续进行时，收缩程度将逐渐增大，相应地壳的变形状况也逐渐发展，当变形程度超过地壳岩层自身的变形限度时，地壳产生破裂，发生在地壳上的构造活动发生，内部岩浆从破裂处运移到地壳表面，长期积累的收缩量和收缩压力得到了一次相对快速的释放，通过这样的构造活动，一方面内部岩浆的外部运移，带出了内部相应的热量，加速了相应区域的散热进程，另一方面，运移出来的岩浆在原地壳表面堆积、覆盖，它们冷却后构成了地壳新的地层，地球地壳通过这种方式从表面向上堆积增生。

地壳从底部下的冷凝生长与从表面向上的堆积增生是地壳增厚的基本形式，也是地球整体降温的必然结果，冷凝生长同时发生在所有地壳的底部，它们的生长速度在整体上取决于地球整体的降温速率，同时基于不同区域地壳岩层的导热率，冷凝生长的速度也存在一定的差异，生长的深度在整体上取决于地球整体降温的程度，同时也受到地壳岩层导热率的影响。而地壳堆积增生的构造活动不是在全球表面同时产生的，它们率先在后冷凝的大陆地壳区域发生，通过构造活动，活动区域的地壳岩层一方面向上堆积增生，另一方面向下冷凝生长，大陆地壳岩层通过构造活动得到一次相对快速的增厚，相对于同期的其它地壳来说，它的抗涨压力的能力得到一次较大的发展。

古大陆地壳的增厚不是一次性完成的，在表层球壳形成后的相当长时期内，基于散热降温下的全球性冷却收缩，古大陆地壳产生了众多的构造活动，并在活动中不断的向下冷凝生长和向上堆积增生，率先冷凝固结的大洋地壳允许古大陆地壳快速增厚，即使不考虑大洋地壳的整体收缩，重力均衡作用至少允许大陆地壳的厚度发展到底部与大洋地壳的底部同等的高度上，当考虑表层大洋地壳的整体收缩时，由于大洋地壳存在相当的结构强度和整体的刚度，而大陆地壳不仅结构强度小，而且没有整体的刚度，它底部高度可以比大洋地壳底部更低，大陆地壳只能通过更大的自重弥补与大洋地壳结构强度上的差异，这种状况不仅导致了大陆地壳表面的高大，而且下部也深厚，这也是今天大陆地壳与大洋地壳在厚度和高度上差异的直接根源。

5　地壳板块的划分

5.1汇聚型边界

在地球的整体降温进程中，表层形成的大洋地壳不断的持续收缩，大陆地壳不断的堆积抬升，收缩作用沿地表形成了相应的水平应力圈，大洋地壳通过大陆坡的外围对大陆地壳形成了相应的挤插现象，在软流圈的保护下，大陆地壳在收缩挤压中不断隆升，大陆地壳下部正在固结的岩层处在塑性变形中，而已经固结岩层在相互推挤中产生相应的变形，并依赖自身的结构强度在岩层内传播出去，结构强度较小的大陆地壳岩层，在推挤中相对变形退却，一旦大陆地壳内地壳岩层的变形程度超过它的变形限度时，相应的岩层产生破碎，大洋地壳在破碎处对大陆地壳形成了相应的水平剪切，剪切处，地壳形成了相应的逆掩断层，原先形成的变形现象将产生一定的回弹，大洋地壳对大陆地壳产生插入现象，而大陆地壳对大洋地壳产生相对的覆盖现象，这个现象构成了大陆地壳与大洋地壳的汇聚现象，这种状况环绕着大陆地壳，随地球长期的降温冷却收缩持续存在，地壳表面由此形成了相应的活动地带，地球地壳也由这个活动带得到了相应的地块划分，这就是汇聚型边界的简单现象，由于高处的大陆地壳岩层对大洋地壳岩层存在向下的自重压力的作用，大洋地壳板块对大陆地壳板块的插入存在相应的偏转，由此生成了相应的府冲现象。所有的汇聚型边界都存在相应的府冲现象，只是府冲的程度不同而已。

5.2离散型边界

大洋地壳具有全球属性，整体刚度强，结构强度均一，在大陆地壳生成后，高处的大陆地壳通过大陆坡对相邻的大洋地壳传去了部分自重，这个自重对大洋地壳形成了相应的下压力，并随大陆地壳的抬升逐渐增大，这个附加下压力的作用通过大洋地壳的刚性由边缘传向中部，并随传播距离的增大而逐渐衰减，直至消失。在附加下压力的传用下，受下压力作用范围内的大洋地壳，抗涨压力的能力得到相应的增大，而没有受附加下压力作用的大洋地壳，它们的抗涨压力的能力没有增加，它们只能相对隆起变形，依托软流圈的重力均衡作用通过增加自重来平衡大陆地壳的附加下压力作用，随着大洋地壳中部的隆起抬升，大洋地壳边缘一定宽度的范围相对向下凹陷，由此形成了相应的褶曲变形，褶曲变形环绕古大陆架地壳产生，围绕古大陆架形成相应的褶曲带，褶曲变形影响了相应大洋地壳的结构强度，当变形程度超过大洋地壳的变形限度时，变形部位的地壳岩层破裂，构造活动发生，构造活动释放了相应的收缩压力和收缩量，通过构造活动，大洋地壳得到了相应的增厚，抗涨压力的能力也随之而来增加。

大洋地壳产生构造活动的部位取决于大陆地壳附加下压力的作用状况，基于大陆地壳的分布状况，两个大陆地壳对中间的大洋地壳具有相应的夹击作用现象，根据大陆地壳间的距离状况，相对隆起的中部具有以下两种形式，一种是，两个大陆地壳相对较近，隆起的部位可以直接生成一个背斜，另一种是，两个大陆地壳间距较远，隆起的部位相对宽广，形成了两个单斜构成的背斜面，对于背斜来说，它仅是一个简单的收缩褶皱，它的构造活动直接发生在整个背斜部位，可以一次性完成整个背斜部位的构造活动，通过构造活动，地壳厚度得以双向增加，抗涨压力的能力得到增强。对于背斜面来说，构造活动不能在整个背斜面上全面发生，它们是在两个单斜的顶部发生，通过构造活动，一方面释放了相应的收缩压力和收缩量，另一方面，构造活动后，活动区域地壳的抗涨压力的能力得以相对快速提升，由于背斜面内未发生构造活动区域地壳的抗涨压力没有得到快速的提升，它们在整体上继续产生隆起，通过增加自重的形式来平衡掉增加的收缩涨压力，这种状况相当于两个单斜向大洋地壳中部的移动，它们将是下一次构造活动的发生地，并在构造活动中增加自身的抗涨压力的能力，最初的单斜现象将逐步向大洋地壳的中部移动，直至两个单斜现象合并，大洋地壳完成了一个完整的构造活动，随着构造活动中大洋地壳新岩层的覆盖，大洋地壳从边缘到中部产生了依次更新的现象，并由此导致了海底扩张的现象。大洋地壳的中部隆起是大陆地壳自重附加下压力影响的结果，大洋地壳最后的背斜，构成了全球范围内的洋中脊和海底山脉，它们在总体走向上依据大陆地壳的外围形状，由于地球的散热降温是一个持续的进程，最后的收缩现象带来了洋中脊的涨裂构造活动，洋中脊的涨裂活动构成了两侧地块的分开，它构成了大洋地壳的离散现象，带状的洋中脊形成了大洋地壳上的活动地带，它们把大洋地壳进行了相应的地块划分，这就是地壳板块离散型边界的简单探索。

大陆地壳的隆起抬升，是地球整体收缩带来的第一级褶皱，大陆地壳自重对大洋地壳的附加作用导致了大洋地壳中部的隆起，也形成了相应的褶皱现象，它是伴随大陆地壳生成的第二级褶皱，它们具有全球属性，它们是依托软流圈而产生的全球性收缩褶皱，作为大陆地壳与大洋地壳接合部位的汇聚形式及大洋地壳中部最后的涨裂构造现象，在原理上就是简单褶皱构造现象的发展，只是由于地球在整体上相对巨大，一般不容易被从简单的角度来看待这个超级的褶皱现象，一旦从全球的整体角度来看待它，并从地球整体散热降温，冷却收缩的基本状况出发，地球的构造演化活动就是一个相对简单的现象，这就是笔者对地球板块划分成因的简单探索，也是笔者地球探索的一个组成部分，是否具有一定的实际意义，盼望得到科学的指点。