太阳系引力变化说新地球脉动理论-第3/9页

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    地球膨胀说的主要问题是其难以解释地球膨胀所引起的巨大密度变化。例如,如果地球的直径以因数2增加,将引起面积以因数4增加,体积以因数8增加,密度以因数8减小。现代地球的平均密度为5.5g/cm3,地球开始膨胀前的平均密度就必然达到大约44g/cm3。这样大的密度变化带来的结果是,地球表面相应的重力加速度将是现代的4倍,地球的惯性矩将是现代的1/4,地球的自转将比现代快得多。古生物钟和天文观测证实,一天的长度(日长)只比现代的少约10%,远不是地球膨胀说所期望的值。

    引起地球膨胀的可能机制据认为主要有:1、热效应;2、地球内部物质的化学变化或相变;3、万有引力常数的缓慢减小。虽然在地球历史中,特别是在地球的早期,有可能存在着热的纯增长,因而有地球整体的轻微膨胀,但是,其效应看来只不过能造成一些深海沟等,不可能有更大的影响。将引起膨胀所要求的能量和在化学键中的可用能量进行对比,来估计地球内部的化学变化或相变能否导致地球大规模的膨胀,发现地球半径均匀地膨胀20%所要求的能量,要等于打破组成地球的分子的几乎全部化学键所需的能量。因此,地球内部物质的化学变化这种机制产生的能量也不足以造成大陆的大规模膨胀。估算由引力常数的减小所能得到的能量,同样无法说明大于100km的地球半径增长存在可能性。总之,地球膨胀说在机制问题上也遇到不可克服的困难,很难找到引起膨胀的机制。

    虽然地球膨胀说存在种种问题,这些问题目前仍未能得到合理解决,但仍有一些支持者在继续探索。

    ΚРОПОТΚИЙ(1989)得出伴有质量增大的地球膨胀会使自由落体加速度(g)的值大增。古地球的g仅为现今地球g值的40%。G的增大伴随着地壳下物质密度增大,最终将导致较老地壳相对于年轻地壳不断上浮。地壳的这一性状正好被地质资料所证实。例如,在大西洋型和太平洋型洋壳与陆壳的相连地区,老地壳逐步占据了较高位置。所以,相对于更年轻地壳发生了老地壳的不断出露。他还作了地球质量和体积随时间呈指数增长来探讨地球发展历史的8项推断。由它们引伸的主要论点,与实际资料不相矛盾,又可详细说明地质现象的物理化学原理,一些重要的大地构造作用得到合乎逻辑的阐明,同时许多大地构造概念得到了运用。他还推断,由于膨胀,地球族行星的爆炸是不可避免的。

    Owen(1992)认为,Carey的地球膨胀说正处于大陆漂移说早期被否定的那种状况;Carey对地球动力学的贡献未受到应有的重视。Owen根据大量海洋地壳扩张数据和地质及古生物资料,论证了地球在过去200Ma期间不仅发生过大陆漂移,还发生过膨胀,从今天直径的80%膨胀到今天的值。他还用横贯太平洋的卫星激光测距结果来证明其论断。卫星激光测距结果表明,太平洋中大陆的收敛明显小于为了平衡扩张所需要的值。他指出,从地核是稳态和均变论的思想出发无法理解地球膨胀的概念。Kremp(1992)依据核-幔边界处的外核温度比地幔底部D’’层的温度至少高200℃的地震学新探测结果,讨论了地球在过去200Ma期间快速膨胀的可能性。他的结论是地球的大小在过去200Ma时为现在的60%。

    1.3地球脉动说

    地球收缩说和地球膨胀说都包含一定合理性,又都存在一定问题。在这两种假说基础上很自然地便产生了地球一段时期膨胀,另一段时间收缩,膨胀和收缩交替发生的地球脉动说。在地球膨胀期,地壳受到引张作用,产生出大规模的隆起与拗陷,大型裂谷和岩浆喷发;在地球收缩期,地壳受到挤压作用,产生出褶皱山系,并伴有岩浆活动。

    脉动学说虽然较好地解释了构造运动的周期性,但却不能解释地壳构造的方向性,并且对胀、缩的原因有不同看法,因此,自1933年布契尔(W.N.Bucher)提出这一学说以来,一些研究者曾试图将此学说加以改进。……
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