地球演化準周期性

地球演化準周期性(quasi periodicity of the Earth evolution)是整個宇宙系統對地球的影響和地球內部各圈層相互作用的表現。

基本介紹

  • 中文名:地球演化準周期性
  • 外文名:quasi periodicity of the Earth evolution
  • 所屬學科:地理學
  • 所屬領域:地質學
演化過程,準周期性時間尺度,地球演化新模型,

演化過程

地球的演化(包括有機界與無機界)都經歷了由低級到高級、由簡單到複雜的不可逆的進化過程。而且這種演化不是均速的,而是變速演化,時快時慢,時而似乎是勻速均變、時而又是災變、突變,從而表現出一定程度的周期性、準周期性。在勻速階段時,大氣圈年平均溫度基本穩定,氣候帶的劃分也基本固定,海平面變化幅度較小,生物穩定地發育、繁衍或復甦發育,地磁極變化幅度較小,地層內表現為連續沉積,地層之間呈現為整合的接觸關係,地球內部熱能處於平穩地積累和釋放狀態,岩漿活動稀少或微弱,變質作用主要發生在地殼下部,以埋藏變質為主,岩石圈內的構造應力平穩地積累與調整,主應力方向不太明顯,差應力值較小,岩石圈板塊小幅度地升降,其水平位移量也相當微弱,岩石僅發生微弱的變形。這是地球演化中的一種相對的、暫時的、似乎平衡的狀態。常常只要施加某種並不太大的作用力,災變就會發生,整個地球系統便進入無序的混沌狀態。災變或突變時期,則呈現為極不平衡的無序狀態,常發生異常氣象,大氣溫度劇變,氣候帶遷移,海平面大幅度升降,生物種群大量絕滅,地磁極翻轉,地層中出現沉積間斷,呈現出不整合的接觸關係,地球內部熱量大量釋放,岩漿活動與各種變質作用劇烈,岩石圈內構造應力猛烈釋放,岩石發生強烈變形,構造應力的定向性明顯,差應力值較大,板塊升降幅度和水平位移量都較大。

準周期性時間尺度

20世紀晚期以來,地球科學與天文學交叉研究的結果,揭示了地球各圈層的運動變化與天文因素的密切關係,認識到它們具有各種時間尺度的準周期性變化。目前了解得較多的準周期性時間尺度有(260±25)百萬年,(33±3)百萬年,9.5萬年,4.1萬年,2.17萬年,1000~1400年,140~180年,60年,29.8年,11年,1年,14.1~14.76天,1天等不同的準周期。這些不同時間尺度的準周期可以互相疊加、互相影響,使周期性表現出十分複雜的演化過程。

地球演化新模型

我們生活的地球,是宇宙中一個獨特的星球,具有豐富的演化歷史。超大陸形成、裂解,大陸漂移、碰撞,火山噴發,岩溶溢流,冰河生長、消融。他們之間有沒有內在聯繫?是什麼力量如此巨大,一直推動著地球從誕生開始就無休止地不斷演化?留下了一系列至今未解的地質奇蹟。大連理工大學唐春安教授提出了地球演化與全球變暖新模型。
在題為“地球大龜裂——地球演化動力學新思考”的主題發言中提出主要的地質事實和地質假說,地質事實有地殼形成與海洋誕生、火山噴發與熔岩溢流事件、雪球事件與冰河期、地震及其分布帶、全球變暖等9種事實;地質假說有地幔對流、洋底擴張、板塊俯衝、二氧化碳造成全球變暖、地球轉速變化產生構造應力等8種假說。唐教授基於熱力學、物理學和岩石力學基本原理,對地球演化和全球變暖機理進行了全新的思考,提出了地球演化新觀點。他認為就是一部地球熱能在冷—熱周期不斷轉換中漸進衰變的歷史。地殼與地幔物質在熱平衡條件下的不斷相互轉化,誘發了一系列以升溫與冷卻、膨脹與收縮、熔融與凝固為特徵的地表變遷史。儘管宇宙的寒冷注定了活力四射的地球將最終趨向衰亡,但地球內部以放射性衰變產熱等為主的自身產熱,卻是維繫地球生命周期脈搏的原始驅動力,推動著地球從誕生開始就無休止地不斷演化。
對於全球變暖,該模型也給出新的見解。唐春安用南極冰蓋下存在大量冰下湖(如東方湖)以及格林蘭冰蓋底融等事實,論證了他的全球變暖是地球內部自身變暖而非人類活動所致的觀點,即地球變暖是地球演化周期的必然。同時,他還利用有關夏威夷、冰島和黃石公園等地區不存在來自核—幔邊界的地幔柱的最新觀測成果,闡述了地殼開裂誘發火山活動或玄武岩溢流事件的非地幔柱火山活動被動模式。
唐春安說,既然初期地球的岩熔海洋經冷卻可以凝固成堅硬地殼,那么只要溫度適宜(如地殼形成後阻礙了熱量擴散,造成熱量積累和地球升溫),也完全有可能造成地殼(至少局部地殼)再熔融。他據此大膽斷言,地球演化歷史中可能出現過多次洋殼再熔融或半熔融。這一斷言如果成立,那么魏格納的大陸漂移就有可能不是極其複雜和難以證明的“傳送帶”模式,而是真正的“大陸漂移”,即大陸在熔融或半熔融的洋殼上漂移。

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