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层流、渠流及后造山运动成立的理论依据

已有 266 次阅读 2024-6-11 14:10 |系统分类:科研笔记

层流、渠流是流体力学中的两个物理现象,分别被李德威教授、Bird先后用于解释大陆构造形成的作用动力(李德威,大陆下地壳流动:渠流还是层流?,地学前缘,2008年第15卷第三期),这二动力学均是通过对青藏高原的科学考察产生的。目前在学界中称为假说,然而在球内性质[2]或者将其扩充为重力动力学,可不再称为假说。

无论是层流还是渠流,根据印度地体向北运移,由多地块拼成的原始青藏地体,在东部四川盆地、北部塔里木盆地及西部伊朗高原围限下在南北向不断地收缩,如图1(来源于李德威“青藏高原隆升机制新模式”,地球科学,2003第六期)。在印度地体不断北上的情况下,较之地幔密度小的上地壳、中地壳和下地壳,全球的物质将根据球内性质通过物质的运动不断的调整位置,尽可能的达到球内性质所有质点的稳定和平衡,然而在剧烈变动区域:1、刚性的上地壳发生形变,特别是不同地块间,由于刚性小而缩短量大而造山,其它部位将形成接受剥离物的接受区--盆地;2、中地壳由于具有刚性由于温度高,更容易发生缩短形变,在不断增厚的同时,突破围限层状的展露出来,而其内部物质运动,或表现为层流或渠流;3、下地壳由于所位置较深,温度较中地壳温度更高,物质的刚性更小或黏度更小,因而发生缩短形变,因而造成下地壳物质的层流性或渠流性增厚。然而以上三点是在重力平衡的不断调整下得以实现,当然这种调整,根据球内性质也将影响全球所有质点的位置调整。通过上面简单的讨论,层流或渠流在构造运动中是客观存在的,因此它们不应再称为假说。另,相关研究,中国大陆东部,受青藏高原的隆升的影响,向东延展并抬高,今天的一江春水向东流,也有过一江春水向西流的地质记录。可见层流或渠流是客观存在的,但背后笔者窃以为根源是球内性质。

图形13.jpg

1

张国伟院士领导一个科研团队,在对秦岭构造研究后提出了后造山运动。为什么发生后造山运动?再所接触到的资料中,并没有发现对这一问题形成原因的的解释。但根据球内性质,这一问题可以说并不难解释。这是因为山体及下部物质没有实现球层化,这是一种不稳定的状态,在围限力降低后,山体底部低粘度物质将依据球内性质向球层化过度,在这过程中会发生层流或渠流,因而出现后造山运动。在后造山运动过程中,刚性的处于脆弱的部位将发生大小不等的地震。这种后造山运动,由于上部的刚性,力得到分解,使得山体最后失去山根,从而也就解释了古老山体没有山根的问题。

2是位于哈尔滨伏尔加庄园一块片麻岩正反面,从图上可以明显的看到岩石未固结时流动的的痕迹,特别是图片中部黑色部分,基本等厚,前部凸出。从这一图片上应当解读出两种动力的存在。

图形14.jpg 

2

写道这里,认为有必要在此重复阐述《重力、开合旋动力学不应再称假说--暨马杏垣、杨巍然(张抗等)地球动力学理论不再是假说》一文中提到的以下三个问题:1、星球为什么是球体?为球体基于什么理论?2、物质上浮与下沉是基于什么样的数理理论而形成?形成上浮与下沉球体内部引力场具有怎样的特征?3、多密度物质为什么形成同心球层,其背后的数理原因是什么?”,因为在本文提到的几个动力学理论,但背后的力学1、原因并没有被揭示,2、适用范围由扩大的嫌疑。这一判断是基于球内性质做出的判断,是否正确还请老师们批评指正!

最后对黏度或刚性提点看法,地球表层的岩石黏度或刚性在构造运动中起怎样的动力作用?是否可作为一种动力参数进入地球动力学思考范围?

附球内性质:性质1:球内任意点引力强度方向指向球心,该点引力线为过球心的直线性质2:球内等引力强度面、等压力面、等引力位面均为球形性质3球内同球面上:引力强度值、引力位值、压力值处处相等性质4球内同球面上,沿球面任意点引力强度、引力位、压力梯度横向各参数梯度为零。纵向上任意点上,同半径的任意点各参数上梯度值相等。性质5:球内引力线与各参数等值球面垂直性质6:球内任一点的各向应力值与该点的压力值相等性质7:所有物质,由球心而外,按密度从大到小圈层展布。”



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2 杨正瓴 宁利中

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