科学猜想文集 (599) 《大洋为什么会扩张》
自从了解到大洋扩张理论后,我一直在问自己,大洋为什么会扩张?它是否也代表着地球在膨胀?这些问题困扰了许久,直到观看了《构造地质学》的部分理论视频,才使我的这些困惑得到部分缓解。
首先是大洋扩张的动力源的问题,地史学只是交代了大洋产生与发展过程,如大洋的产生是由板块断裂拉张开始,逐步发展成被动式大洋,继续扩张转换成活动型大洋。活动大洋的扩张动力衰减,最后形成大洋闭合。
太平洋属活动型大洋,大洋边缘有强烈的俯冲带,大西洋与印度属都属于被动型大洋,大陆边缘只有少许的俯冲带。大陆边缘的大陆架直接深入到大洋,大陆坡直接与洋壳相连。
闭合型大洋以地中海为样本,它广泛残留有特提斯洋的俯冲残留。特提斯洋是南北扩张的大洋,从现代的地球尺度上看,要容纳一个已经发展成活动大洋的特提斯,我们认为空间有限。
特提斯洋最多只能发育成比印度洋小一些的大洋,因而它只能是一个被动式的大洋。被动式的大洋在闭合过程中怎么能形成洋中脊火山岩,怎么能形成蛇绿岩墙?这一现象颠覆了我们对地球科学的认知。
大洋扩张理论的前提是存在驱动力的问题,驱动力就会使洋壳与陆壳发生碰撞,或发生造山运动,或发生俯冲运动,但在被动大陆边缘不存在这种接触关系,即使像大西洋这么大的大洋也不存在造山带或者俯冲帶。被动大陆边缘平缓的接触关系证明:大洋扩张根本就不存在驱动力。
那么,大洋发展与闭合的机制是什么?地球至始至终都存在这种机制吗?我们认为大洋的扩张与闭合的机制无动力机制,而且地史学告诉我们:这一机制始终存在是古今有别?
构成大洋扩张的动力是什么?这是我们每个人都要提的问题。首先是在大洋中发现了洋中脊,洋壳由洋中脊形成,并向两边“推送”,因而形成大洋扩张理论。继而引伸为地球膨胀理论。
大洋膨胀是不是地球膨胀的表象?我们在构造地质学中得到最科学的答案。中国武汉地大的曾佐勋教授在解释构造运动的动力机制时指出:构造运动发生的动力源是地壳层产生“易滑层”
地壳层是平行于地轴的分层平面,又怎么能产生地质体之间的“易滑”现象呢?即没有滑坡又怎么可能产生易滑现,显然这一解释在表面上是不符合逻辑的,除非软流层产生高低不平现象,才会产生地质体的“易滑现象”。
通过上述的自我提问,软流层是否存在波动现象,自然成为我们关注的重点,通过调查资料与推导,证实软流层不存在膨胀现象,但确实存在非均衡汇聚现象。
有一个数据可以说明软流层确实存在分布不均现象:大洋中脊的双峰通常高出两侧洋盆底部1~3千米,脊顶水深多为2~3千米,一般海沟在海平面5000米及以下,有的可达万米深。
我们知道:大洋平面是平行于地轴的,如果太平洋的马利亚纳海沟海深1万多米左右,而洋中脊双峰山距海平面约2千未深,那么洋中脊与海沟之间的落差就有6000米。仅这一点就是以证明:软流体在平行于地心轴的落差存在几千米之大,这是非常典型的分布不均现象。
以上数据本身说明大洋㡳的软流层不是真正的软流体,而是从软流体析出来的成岩成矿物质的滞流体,它们堆积在一起形成滞流圈层分布格局。滞流体缺乏运动动力,只能任由环境支配,随环境形成不同的堆积状态,洋中脊就是一种状态。
洋中脊是滞流体堆积幅度最大的区域,越靠近大陆边缘及大陆底的滞流层的堆积幅度越小,这就导致洋壳在大陆边缘形成俯冲带。由此可以看出:整个洋壳是一个巨大的“易滑带”,俯冲带只是“易滑带”边非常大的“滑坡”。
大洋扩张只是一种表象,它不是由动力驱动的板块扩张行为,而是一个典型的重力滑移现象,这是我们许多学者所不愿意接受理论概念。我们将沿用大洋扩张这一概念,其核心意义并不含有“动力扩张”的含义,只是为了表述上的方便。
