地球形成与演化的一种
                    新             说            法
                      陈永生           李自安          著
          石      油      工      业       出     版      社
                               内 容  提 要
    本书系统研究了地球起源和大地构造运动历史,           及近代的种种假说。吸收了最新的月球、
行星和陨星的研究成就与地质研究成果。在此基础上,         对地球的起源提出了一种新说法,   给
地球地质动力增加了新内容,      而且提出地球发展的四个阶段,     及各阶段主要地质动力不同的
论点。提出了由于地球发展的总超势和有软流层的存在,           地壳才能在三种力的作用下出现伟
大壮观的大地构造运动的独到见解。
    本书可供地质、天文研究人员、学生及有兴趣的人员阅读参考。
            图书在版编目( CIP )         数据
            地球形成与演化的一种新说法/                    陈永生,      李自安著. 
          北京:   石油工业出版社,           1998.10 
            I SBN  7 -  502 1 - 2402  - 0 
             Ⅰ. 地…
             Ⅱ.①陈…②李…
            Ⅲ.①地球起源说②大地构造学-  假说
            Ⅳ.P311 
            中国版本图书馆CI P 数据核字(9 8)                 第23667 号
                              石油工业出版社出版
                     ( 10 00 1 1 北京安定门外安华里二区一号楼) 
                         石油工业出版社印刷厂排版印刷
                            新华书店北京发行所发行
                                      * 
                7 87 ×10 92  毫米16 开本6 �仸層≌�15 6 千字印1—100 0 
                19 9 8 年10  月北京第1 版19 98 年10  月北京第1  次印刷
                         I SBN 7  -  50 2 1 -  24 0 2  -  0/  P ·2 
                                定价: 15 .00  元
                                      序
    地球起源问题是三大起源问题之一,             随着科学技术的发展,         已经发展成星系、宇宙起源
问题了。本书的第一章仍只限于讨论地球起源问题,                    也即太阳系的起源问题。只有把地球形
成初期的原始状况搞得比较清楚,             才有可能研究地球的变化和发展。
    在研究地球起源问题时,         要采用粗线条,      只有把握住总趋势,         才能不失大体。从星云到
太阳系,    有两个本质的变化:       一是物质从分散状态变成凝聚状态;               二是从冷却状态变成高温
核聚变状态。对于前者已经研究很多,              而对于后者则分析的不够。笔者正是在注意第一点的
同时,   认真分析了第二点变化所提示的本质内涵,                才提出一个新的想法。
    在这个新说法的基础上,         吸收了大陆地质学、海洋地质学,               以及最新的月球及行星探测
结果,   才勾画出地球发展史。讨论了地球发展的总趋势,                     四个发展时期( 地质史前时期,           热
力动力时期,      地槽台洼时期和大陆漂移时期) ,            和不同时期地质动力学特点。
    本书仅想粗线条地勾勒出地球从起源到现代4 6 亿年中,                    形成和发展变化的轮廓。文章
中引用了许许多多前人的成果,             列出的只是少部分,         致表歉意。
    文章形成过程,      得到很多同志的帮助,        借此期会表示感谢。
                                 前     言
    地质学是一门以地球为主要研究对象的科学,                 一门古老的科学,       也是一门探索性很强的
科学。该学科研究地球的结构、历史、发展变化及探索这些变化的原因。历史上有火成说、
水成说、灾变说、均变说、收缩说、膨胀说、垂直运动说,                         以及近期较流行的大陆漂移说、
地质力学、地台活化说、板块假说,               ……。值得庆幸的是,         由于天体演化学的发展,         宇宙探
测的成功,     及研究地球早期运动的需要,           地质家注意到地球起源问题的研究了。目前大家公
认地球的年龄约46 亿年。今天我们回顾地质学的发展,                  可以看到当年任何一种有影响的假
说,  都有比较充分的依据,       都在地质发展史上起过推动作用,              立下了丰碑,    但也都有局限
性。
    研究地球的演化发展,        离不开地球初期的原始状态,           而地球初期的原始状态则离不开对
地球怎么形成的认识,        所以我们研究地球地质,        就应该从研究地球起源开始。
                                  目     录
第一章   地球在太阳胚的爆炸中诞生…………………………………………………………( 1) 
  第一节   太阳系的基本事实…………………………………………………………………( 2 ) 
  第二节   几个基本问题………………………………………………………………………( 7) 
  第三节   地球在太阳胚的爆炸中诞生………………………………………………………( 9) 
第二章   地球演化的主要动力………………………………………………………………( 13) 
  第一节   万有引力…………………………………………………………………………( 13) 
  第二节   地球的自转………………………………………………………………………( 32 ) 
  第三节   热力作用…………………………………………………………………………(4 0) 
  第四节   吸积作用和撞击作用……………………………………………………………(7 1) 
  第五节   太阳能的作用……………………………………………………………………(7 8) 
  第六节   磁力作用…………………………………………………………………………(79) 
第三章   地球的演化趋势……………………………………………………………………( 80) 
  第一节   地球由热变冷……………………………………………………………………( 8 1) 
  第二节   重力分异和岩浆的物理化学分异作用的不可逆性……………………………( 8 1) 
  第三节   大陆壳继续扩大…………………………………………………………………( 82 ) 
  第四节   地球继续增大……………………………………………………………………( 84 ) 
第四章   地球演化的四个时期………………………………………………………………( 87) 
  第一节   地质史前时期……………………………………………………………………( 88) 
  第二节   热力动力时期……………………………………………………………………( 89) 
  第三节   地槽台洼时期……………………………………………………………………(9 1) 
  第四节   大陆漂移时期……………………………………………………………………(93) 
    封面作者名左侧照片:        蟹状星云( 海尔、天文台照片) ,           引自《引星  恒星  星系》。
    封面作者下侧照片:       “伽利略”木星探测器拍摄的木卫1 拉帕拉火山爆发的情形,                     象这
种罕见的蓝色可能是二氧化物和雪引起的( 引自《航天》杂志) 。
                第一章      地球在太阳胚的爆炸中诞生
    地球的初始状态是炽热的,           还是冷却的呢? 上个世纪多数学者认为是炽热的,                   可以称为
先期炽热说;      而现在不少学者认为地球先是冷的,               由于放射性元素蜕变和地球吸积过程产生
的热量,   才使地球炽热起来,       这可称为后期炽热说。他们之间的共同点是都认为地球曾经炽
热熔融过。为了使地球地质学研究的起点更科学些,                     有必要先来研究地球的起源问题。
    回顾一下众多的地球起源假说( 特别感谢戴文赛先生的《太阳系演化学》,                           给了我们众
多帮助) ,   就地球和太阳的物质来源的认识,             可分为二大类:      一是地球与太阳有相同的物质
来源( 可称为同源说) ;      二是太阳形成之后,        俘获来的,     可以称为异源说。
    同源说又可以分为: 
    ( 1) 分出说:  已经形成的太阳,       由于某种外力的作用,         分离出一部分物质,       这部分物质
形成行星、卫星、……; 
    (2 ) 爆发说:  个别人认为由于太阳爆发,           分离出的物质形成行星等; 
    ( 3 ) 星云说: 太阳和行星等都是同一星云演化而形成的。从康德、拉普拉斯直到戴文赛
先生都是这种观点。下面引用“地球演化”一书中,                     对戴文赛先生太阳系起源学说的简要叙
述。
    此学说认为,      整个太阳系是由同一原始星云形成的。这个星云的主要成分是气体,                           也有
少量固体尘埃微粒,        约占星云质量的1% 左右。形成太阳系的原始星云,                  原是属于比其大几
千倍的巨大星际云中的一个旋涡,              因此它一开始就有自转,         且角动量很大。原始星云一面自
转, 一面因自吸引而收缩;       在此过程中,      由于角动量守恒,       自转便逐渐加快,      星云也逐渐成
为一个扁旋转体。当赤道离心力等于引力时,                   赤道带上的物质便停止收缩,           而其它部分仍在
收缩,  结果便形成内薄外厚的星云盘。原始星云的中心部分在收缩中密度变大,                            最后演化为
太阳。星云盘内的尘埃颗粒和小冰粒则沉降至赤道面,                     形成薄薄的尘层;      当尘层的密度足够
大时,   出现引力不稳定性,       导致尘层瓦解为许多粒子团,             并聚集成许多星子。星子吸积周围
的物质而增长。在吸积过程中,            较小星子结合成为大星子;            其中,  最大的星子构成了行星
胎, 它再进一步吸积小星子及残余物质而形成行星( 图1—1) 。据此学说,                       行星绕太阳公转
轨道的同向性、共面性和近圆性特征,                是其在转动的薄尘层内形成的必然结果。行星自转起
源于星子的撞击作用,         即星子把角动量带给行星。在由原始星云形成太阳系的过程中,                         由于
磁场和较差自转,      可以发生角动量转移过程。在太阳形成后,               经过金牛T  星阶段,     有大量
物质抛射。太阳抛出的带电粒子沿着与太阳共转的磁力线运动,                        带走了角动量;      由此,  经历
几百万年,    将大部分太阳角动量转移到了恒星际空间。卫星也可能是由星子聚集形成的。由
于行星演化中不经历抛射物质阶段,              因而行星—卫星系统没有角动量转移;               至于月球转动角
动量较大,     则可能因为它是后来被地球所俘获。由于小行星区内供星子吸积的物质被木星区
过来的大星子拉走一部分,           而使星子生长受到影响,           结果成为‘半成品’,       即为小行星。按
戴文赛先生的假说,         很明显是属于后期炽热说。
    历史地看看地球起源问题的认识,            不同学者从不同的角度讨论了地球的起源。虽存在种
种局限性,    但在某些方面肯定取得了一些进展。
                                                                    —1  —
                               从以往众多的学说中,          及现有的天体最基本的事实中, 
                           有几方面问题是讨论地球起源问题的基本认识: 
                               首先,  通过对众多假说的比较分析,            我们认为太阳与地
                           球等行星是同一星云演化形成的应该是基本出发点; 
                               其次,   康德的古老命题,       即最基本的运动是吸引与排斥
                           这对矛盾运动,      应该是基础。各种各样的运动形式都可以归
                            结到这个最基本的运动形式中来。万有引力是吸引,                    离心
                            力、光、热可视为排斥,         电、磁有吸引也有排斥。康德这一
                            古老的命题,    当今内容虽然大大的丰富了,           但没有跳出这一
                            古老的哲

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