地壳隆起破裂论

FEIZHAO

各位“胶友”你们好！下面是我写的一篇原创性的地质力学论文，非常重要。这篇重要论文与橡胶有关，是受到橡胶优良性能的启发创作出来的。请大家阅读！我的更多原创性在我的搜狐博客中，请进入。这是一个“打工者”对思想学术的执着追求。我的博客地址主页是：
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+ G8 _$ t  v  Q. Z                               地壳隆起破裂论
4 G9 K2 a( i9 m7 K8 `& {" z                                       赵雪飞
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      中国西藏的西部出现150公里长的笔直地缝。对于造成这个重大的地质现象的原因，我认为其最可能的原因是地表因隆起而破裂。众所周知，我国青藏高原是地球上最高的地方，也是地球上面积最大的高原。地球是一个球体，一个地区如果在地质作用下出现隆起，那么就该地区的局部地表来说，就相当于地球的半径增加；地球半径增加后，原来对应的地表区域将延展扩张成更大的地表面积。这就如同人们吹气球，当人们将气球吹到一定大小时，用笔在气球上随便作一个圆形区域标识，然后继续吹大气球；人们可以发现，当气球在不断吹大时，原先做标识的区域的面积也在不断变大。由于气球具有很大的弹性和可塑性，只要气球不被吹到极限的大空间，人们一般不会看到气球有爆炸的危险。地球同样是因地表的局部隆起而导致该地区延展扩张成更大的表面积。由于地球表面的地质材料主要由岩石构成，地球上的岩石有许多种类，其性能特征也各不相同，各种岩石的强度、弹性和高压条件下的可塑性也各不相同。地球的岩石层的弹性和韧性远远比不上橡胶材料。所以，气球在吹大时可以不爆裂，但地球在隆起过程中往往要发生地壳地表破裂的现象。
      材料的断裂总是从力学性能最薄弱的环节和地方首先断裂。中国的青藏高原在地球的地质作用下不断隆起，青藏高原因地质隆起而必然导致青藏高原的地表面积在延展扩张中不断增大；青藏高原和地表面积在延展扩张中不断增大，必然伴随产生十分巨大的地质应力和地表的球面张力；这样，就会在青藏高原的某些地壳岩石的强度较低、弹性和可塑性较差的脆弱地方首先产生地表断裂。中国西藏的西部出现150公里长的笔直地缝，非常像在地表隆起过程中被地表的球面张力拉裂的结果；出现笔直地缝的地区，估计其地下存在一种强度较低、弹性和可塑性较差的岩石，其岩石分布的“矿脉”大体与该断裂地缝大体一致。地表在地质隆起过程中被地表的球面张力拉裂的现象，就如同人们将气球吹得太大而“吹爆”一样。地壳和地表因隆起而产生的球面张力大体是沿着地球球面的切线方向的，在地球地壳地表的各个切线方向都会受到球面张力的作用。地壳和地表在哪里破裂，还要取决于构成地壳的岩石的力学性能的优劣和岩石的空间分布状况，地壳和地表一般在力学性能较差的岩石薄弱环节和地方首先开裂。
# K( y, R. d& m8 t, A     该地缝两边的地表高度不一样高，西低东高，说明导致该地缝成因的不仅有因地表隆起而产生的地表球面张力拉裂地表，还与印度板块和青藏高原板块之间的挤压、碰撞、错动有关。这条地缝大概是各种地质合力作用的结果，主要原因是地表隆起过程中被地表的球面张力拉裂。青藏高原的地表隆起过程是一个非常缓慢的地质过程。因此，因地质隆起过程中被地表的球面张力而拉裂的地表破裂现象也是一个缓慢的过程。中国西藏的西部出现150公里长的笔直地缝，说明了在地质隆起过程中积累的能量已经得到了充分的释放。只要人们监测到该地缝没有进一步的扩大，说明青藏高原的地下能量还不至于在近期导致发生严重地质灾害。人们应该在西藏西部的地缝中安装许多监测地缝水平运动和垂直运动的自动监测仪器，监测地缝的动态发展。该地缝是监测青藏高原地质运动的一个很好的窗口。地壳和地表因隆起而破裂，进而释放出能量，这是造成地震的一个重要原因。
      地壳在向地心侵入运动的过程中主要受到的是压力，而地壳在地表隆起运动的过程中主要受到的是张力。人们在吹气球时可以感觉到，气球的橡胶层如果做得越厚，即气球的球面张力很大时，人们吹气球也就越费力，气球也就不容易被吹大。地球在局部地壳隆起过程中也是这样。当某地区的地壳的岩石层十分坚硬牢固时，即地壳可以承受的张力较大，地壳在隆起过程中受到的很大张力的阻碍，大大降低了地壳的隆起速度，这就不利于地壳的隆起。地球就只能选择在其它地壳的岩石层不太牢固的地方进行隆起了。地壳在哪里隆起，地壳地表在哪里破裂，这都与地下的岩石层板块的性能和分布有关。在一个较大的地质板块的中央，其岩石层板块抵抗球面张力的能力很强，故地壳在板块中央的隆起比较困难；而在板块的边缘（其之所以成为板块边缘，就是因为该处地壳的岩石层的牢固性相对较低，才断裂成为板块边缘），岩石层的抵抗球面张力的能力较低，这就有利于地壳的隆起；再加上利用不同板块间的挤压碰撞作用的能量，在该地区就充分具备了地壳隆起的两个两件：该地区岩石层的抵抗球面张力的能力较低，有充足的能量支持推动地壳隆起。所以，在两个板块间挤压碰撞的边缘最具备地壳隆起的条件，青藏高原这是在这种条件下隆起的。
      地球地表的地形显示，高山大川往往伴随着峡谷山沟。其重要原因就是地表在隆起的过程中，地表的面积被拉伸扩展，地表被球面张力拉裂；使地表隆起的部分成为高山，而地表被拉裂的部分就成为峡谷山沟；再经过几百万年乃至几千万年水流冲刷和泥沙的沉积，将原来地表深处的裂隙填平，就成为我们今日所见到的峡谷山沟模样。总之，有高山的地方，必定伴随着出现峡谷山沟。
& v+ p' _" r  Z: Q, @  W0 Q因此说，地球一旦在局部地区隆起成高山地形，往往会相应出现因被地球巨大球面张力拉裂而形成的地缝或峡谷山沟；只是经过长期的泥沙在地表低处的淤积，而逐渐掩盖了原来的地缝或峡谷的本来面目。对于高原地区来说，高原地区的地形平坦程度要大大好于高山地区；因为高原地区形成初期的地形仍然是起伏很大的，只是在长达上千万年的时间的大风夹杂着的沙尘的沉积作用下，逐渐填平了低洼的山沟，最终形成一大片面积较大的相对比较平坦的高原地区。我国的黄土高原就是这样形成的。
      岩石的抗张强度可以通过制作岩石的哑铃型试样进行拉伸测试出来。一般地，岩石的抗张强度(即抗拉伸强度)是远远低于其抗压强度，也略为低于抗剪切强度的。在张力（即拉伸力）的作用过程中，岩石抵抗变形的力学结构是最脆弱的，在该方向上地壳岩层最容易被地质张力所破坏，从而造成许多岩层的断裂和破碎。地壳岩层的张力方向水平垂直于地壳地表的断裂方向。地壳岩层所受的张力方向一般是沿着地球的球面方向的，地壳地表的断裂面一般是垂直于球面的切面或者是局部切面；如果在地壳岩层的不同岩石材料的交错分布中，以及在其它复杂的地质和环境条件作用下，最终使地壳地表的断裂面倾斜于地表平面的情况也很常见。地壳地表的断裂面倾斜于地表平面的断裂情况，接近于成45º的倾斜方向，其断裂方式接近于剪切强度的方式。人们通常看到的高山，大多数高山都带有一定的坡度，高山下部都有更大的支撑底座，以充分保证高山的地质力学的稳定性；人们很少看到上下一样粗细的直挺挺的切削状的高山，这样形状的高山在地质力学上是不稳定的。高山在隆起形成的地质过程中，该地区的地壳所受到的力是一种介于拉伸力和剪切力之间的地质合力，如果再考虑巨大岩石地壳自身的重力，那么高山地区所受的地质合力更接近于剪切力；这种巨大合力最终使高山地区形成具有一定坡度的高山，也必然伴随着形成峡谷山沟。 我们把上述地壳地表因隆起而导致破裂的理论学说称为“隆起破裂论”。
7 ~2 Q1 Y# u4 a* P0 |      近期，环太平洋地区频繁发生了许多起六级以上强震。经过深刻全面地分析其原因，我认为这与全球气候变暖和全球海平面上升有关。首先，全球气候变暖使地球的能量增加，地球就有足够的能量来频繁发生大地震。其次，全球气候变暖导致全球的水资源大量向海洋中汇集，造成全球海平面上升。海洋中由于承载了更多的水量，造成对海洋底部的压力大大增加，这就使原来海洋底部的地壳岩石层的力学应力结构的长期平衡状态被破坏，需要重新进行海底地壳岩石层的力学应力结构的调整，使之达到新的平衡状态；于是海底地壳岩石层在不断增大的压力下发生坍塌断裂，释放出巨大能量形成地震，新的海底地壳岩石层变得更加坚实牢靠，能够承载新的较大的海水压力。另外，由于全球海面上升，使海岸受到海水的总压力不断增加，这又改变并破坏了原来海岸板块长期保持的应力平衡状态，推动海岸板块向大陆中心运动；当海岸板块在巨大应力调整中发生地层断裂时，就会释放出巨大能量，出现强烈的海岸地震。地球上的海洋和陆地分布格局是海洋包围陆地。当海平面不断上升时，海水对陆地的压力不断增加，海水会推动陆地板块进行漂移运动，就完全破坏了原有的陆地板块和海洋板块的力学平衡状态；这将大大推动不同板块间的漂移、挤压、碰撞，加剧地球上的局部地区的地壳隆起，并加剧地壳隆起过程中的地壳破裂。海水对陆地板块的“静压力”（即将相反方向的作用力抵消）是现在的人们可以通过数学力学计算出来的。环太平洋地区近期频繁地震和几年前的印度洋海啸就是在全球气候变暖和全球海平面上升的背景下的板块压力调整造成的。青藏高原也是在太平洋海水对中国陆地板块向西的压力，和印度洋和大西洋对欧亚板块和印度板块向东的海上压力的挤压碰撞下而不断隆起的。
: E5 q3 C; c7 U8 ^1 H3 `  r, f      对于海洋中海水对于陆地板块在球面方向上的压力（即侧向压力），等于海水在不同深度的压强乘以海岸的大陆架在海岸上的投影面积。我们不能简单地以海岸边的海水深度来作为海洋的海水深度。因为，近海的大陆架是陆地板块向海洋的延伸，仍然是和陆地板块是一体的。即使到了海底大陆架的边缘，由于各个板块之间是往往可以进行力的传递的，海水在更深的海沟处对附近海底板块的侧向压力还是可以最终传递到大陆板块上的。因此，在计算海水对陆地板块的侧向压力时，海水的深度应该选择在海底最深处的海沟比较合适。海水越往下压强越大，是一个连续递增的应力分布，计算海洋中海水对于陆地板块的侧向压力是一个复杂的积分计算过程。因为有了海水对陆地板块的巨大侧向压力，有效地平衡了局部地区因地壳隆起而产生的球面张力，这就大大制约了球面张力对地壳隆起地区的地表破坏程度，限制了地缝的进一步扩大。
& p& P. _6 m6 H4 G       全球气候变暖和全球海平面上升，对人类社会来说，完全是一场巨大的灾难。地球是一个高度关联的复杂体系，真正是动一发而牵全身。全球海平面上升实际上直接关系到地球重心（质心）和质量半径的再调整问题，这是十分重大而影响深远的地质变动问题，必定要求对全球力学应力结构的进行重新调整，进而也就宣布地球将进入地震等地质灾害高发期和活跃期，也会影响到地球的自传速度问题，即时间问题。水资源大量向海洋中汇集，这就缩短了地球的质量半径，加快了地球的自传速度。
2 ?" B3 x% w' W5 u4 w$ O       人类面对全球气候变暖和全球海平面上升所带来的种种生态和地质灾难，人类社会必须要同心协力地去及时正确地应对；否则，人类的命运也很难避免恐龙灭绝的悲惨命运一样。我有一个很好的应对方案，就是在青藏高原上建立大坝，进行蓄水和水力发电，并把一部分水引入中国新疆广袤的大沙漠中。这样，在青藏高原上大量蓄水，增加了对地壳板块的压力，也就增加青藏高原地质隆起的阻力和难度，降低了青藏高原地壳隆起的速度，重新平衡了陆地和海洋板块之间的力学平衡，此谓“镇”的手法；在青藏高原上建立水电站可以大量发电，有利于降低全球变暖的速度；在青藏高原上建立大坝大量蓄水，并将大量水引入新疆沙漠中，这就大大减少了海洋中的总水量，降低了海水对海底和海岸的总压力，减少了海洋地带的地震，也减少了被海水淹没的陆地面积，还减轻了因海水压力造成的陆地的隆起破裂现象。因此说，这是全人类解决当前地球复杂的地质、气候、生态等棘手问题的一个一箭三雕的好方案，再也找不到比这个方案更好的解决方案了。联合国的职能就是负责解决人类的全球性事务。联合国应该牵头实施在中国西藏建设大坝，蓄水发电，并向新疆沙漠中注水的“全球环保自救”的行动计划。西藏北部的地缝可以考虑并调研作为“藏水北引”的引水渠道的可行性。

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6 u: \+ y4 C7 R8 X+ ^                                                           写于2010.3.7
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" R: E+ c- f0 u" c, I) |      我的更多原创性在我的搜狐博客中，请进入。这是一个“打工者”对思想学术的执着追求。我的博客地址主页是：
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之见

楼主太强大了，橡胶界奇才！

FEIZHAO

版主太过奖了。我只是一个在橡塑企业里做技术工作的普通打工者而已。只是对思想学术有着执着的挚爱，不停地学习、思考、创新。

海牛云

楼主研究力学，地理很深吧

之见

楼主对橡胶的理解有很多独到之处，今天看了博客，理解了！盼望楼主有空在网内多多发言！

wine

西藏的沙漠占地球表面积的百分之几啊

伟业

楼主是橡胶界的精英，地理学方面的知识也很丰富啊。

chaucer

比较空洞的一篇文章,即无有力的理论基础,又无科学的试验分析,感觉地质学基础也不强,那可能就是一个普通的构造断层.

胶大

橡胶技术网也有民间科学家！ 可喜可贺
楼主研究哲学吗？

FEIZHAO

西藏是没有沙漠的，是北边的新疆有大片沙漠。