从杨槐的地变说看我国科学的命运与出路（下）
王德奎
（绵阳日报社，四川绵阳，621000 ）
摘要：杨槐对地球膨胀说的“回采”，一方面反映了当代地球科学要求从更高层次上向着整体性走向统一的趋势，另一方面也反映了人类智力在地球整体性认识上仍然受阻。而利用类圈体存在三种内禀自旋的发现，这会有助于地壳及岩石圈板块运动的探索。
关键词：地球膨胀说、非球对称膨胀、大陆漂移、转座子模型、多重岩浆房线旋、三旋理论
五、地外地内因素对膨胀的作用
与栾巨庆看重地外因素不同，杨槐更多的是着眼地内因素，并且是从地球演化开始的。他认为地球系从原先的高密、高压、高能的存在环境，进入向低密态演化的物质态变，岩石圈下部物质蓄热而呈熔融态，“软流圈”必然要向具有束缚性的高层位刚化岩石圈夺取空间，从而导致岩石圈的胀裂，发生相应的地壳变动和构造事件。然而有人认为地外因素对地球膨胀也有影响，例如日本科学家认为，大气压力的改变有可能在日本太平洋沿岸诱发大地震。他们报告说：从公元648年到1946年日本发生的所有13次大地震都发生在秋季和冬季，这个时候大气压力最大。
而中国学者宁维铎出版的《地球奇遇演化新说》一书，还认为地月相撞，由此对地球地貌成因、地质成因和海洋起源以及地球生命的起源等也有影响。再说地内，也还有学者认为与向地外膨胀相反，有向地核“反向膨胀”的下地幔层运动。道理是：地幔下部的主要成分是硅酸镁和硅酸铁，这些矿物质呈钙钛矿型晶体结构，地幔下部岩浆和钙钛矿物质的密度基本相同；由于地球内部岩浆含铁量多，重于钙钛矿结构的矿物质，因此当地幔下部熔化成岩浆时，岩浆可能不是上升而是向地球深部沉降。就是说地幔上部产生的岩浆形成火山从地表中喷出，与此相似，地幔下部形成的岩浆可能向地核和地幔交界处下沉，因而被称为“反火山”。
六、再论地幔对流佯谬
我们有必要再一次用线旋概念探讨地幔对流、海底扩张、非地球对称膨胀、火山爆发、地震振荡等现象。为了形象地说明线旋，我们把它的基本模型比喻成象锅中沸水心液体向四周分开的那种情况。但锅中煮粥，有时升腾起的液柱并不发生向四周分开，而是象克莱因瓶那样向一侧倒下的瞬间收敛的特异情况。由于这是从线旋引伸，故称为“收敛线旋”。继之，把锅里煮粥，心液体既不发生向四周分开，也不发生向一侧倒下，而是象罗素发现孤粒子波的那种旋起的液柱，久久不落下只形成一个水包上下涨落的情况，称之为“孤立线旋”。 联系上述地质现象，可以把未发生地壳大爆裂的地震，看成是孤立线旋；把岩浆冲出形成火柱的火山爆发，看成是收敛线旋。由于它们都不是属于全球性的运动，这类特异线旋属于转座子层次的三旋。此外，如果产生这类特异线旋的岩浆房不是同一个，还称它们为“多重线旋”或“多重线旋耦合”。联系这类线旋相对烈度的大小，象杨槐提出的非球对称膨胀、赫斯和狄兹提出的地幔对流海底扩张，陈年提出的地球内部熔融物质经北极沿地表自北而南地流动，岩浆外溢似乎要平静得多，但产生它们的岩浆房却大得多。
杨槐认为在地壳大圆上所造成的初始深大断裂带，总是呈南北方向展布；当最初只有一个“快速膨胀区”--“太平洋初始裂谷带”--于地表出现时，由于全球其它地区均为束缚力较大的完整陆相地壳所包裹，故态变层反映在第三维上的对膨胀空间的争夺，只能较多地表现为所谓洋盆的“睁眼珠式”扩张方式。而当“快速膨胀区”出现增多，洋盆因地球膨胀所发生的扩张，便从迫使一狭小地域大陆缓缓后退的“陆退式”，而为从全球巨型岩石圈断裂的“洋脊”处快速分张的“脊张式”。可想这种“快速膨胀区”已是成岩浆房三旋简并之势。
这里的岩浆房类似杨槐提到的“对流腔”。他的理由是：①产生于同一对流腔中的对流物质，因对流的循环运动其物质的物理特性应趋于匀一化。但地球内部“圈层重叠”、“界面遥比”、“温度有别”、“密度各异”且各圈层间层位稳定，并没有一处显示物质因对流运动的相互混淆，以至界面模糊趋于匀一化的迹象；②试问深达幔核边界且时以数亿年计的地幔对流循环运动，怎能始终保持物理特性各异的圈层存在形态，且不破坏其相互清晰而稳定的间隔界面？③地幔对流潜没的逻辑路线应出现渐向东弯曲、旋进，从而使其洋盆东缘洋壳也具有向东旋进弯曲、斜插地幔的“贝尼奥夫带入潜趋向的一致性”；然在太平洋，观察告知的洋盆东西两缘贝尼奥夫带插入地幔的实际几何形态，总体格局则呈现大“八”字形。在呈南北向展布的大西洋，观察告知的地磁等时线实际记录，其幅宽，在洋脊东、西两侧既相同，又严格对称，并未见“地磁条带记录非对称性”。杨槐为此认为地幔对流乃子虚乌有，“海底扩张”、“大陆漂移”、“威尔逊旋回”等，都是建立在“沙滩”上的。
然而理清这团乱麻并不难，按前所述，大陆漂移并不是单纯的面旋或线旋，而是地球三旋多层面的综合效应。这首先是：大陆漂移客观存在，不是子虚乌有。1994年12月7日新华社华盛顿电还报道：美国全球定位系统卫星提供的数据显示，澳州大陆正在经每年5至8厘米的速度朝着北部偏东的方向缓缓移动。该全球定位系统由25颗与地球表面保持相对静止状态的卫星组成，能够利用无线电信号向船只、飞机、车辆、人员等提供精确坐标。其次在探寻世界上贵重矿石新产地中，从古代熔岩验证岩浆房的对流确实存在，并且还被用来解释美国、津巴布韦及世界上一些粗粒岩石层中发现的铬和白金矿藏。1986年澳大利亚国立大学的特纳和剑桥大学的赫珀特及斯帕克斯一起，仔细地研究了流体动力学理论，他们以科马蒂岩的组成作为例子，计算形成这种岩石的流动程度是否足以产生对流，计算结果表明对流会产生，对流在三旋中属线旋，岩浆房的对流，与地球磁场北极出南极进的线旋相比，再多的岩浆房三旋简并，也形成不了这么大的一个单单元对流线旋体。
再说磁力线作为一种微观物质可以穿透地核，而岩浆则不可能，这也决定了岩浆房不能以地球作为一个单元对流线旋体，而只是能产生多个岩浆房形成多重线旋，太阳物理学利用太阳震荡来研究太阳内部结构，地球物理学也可以利用地球自由震荡和地震波来研究地球内部的多重线旋。类似太阳表面为米粒组织的震荡，地球的自由震荡也可以理解为是束缚在地球内部的岩浆房多重线旋形成的一种共振现象。
地球内部有极大的密度梯度，从而形成地震波的反射面，由外向内非径向传播的地震波受到反射，又向由内向外传播。在一个球体内来回反射的声波会形成驻波，在地球内部形成的驻波，就是地球震波的本征模式，对于一个给定参数的本征模式，其频率和径向波函数取决于地球内部结构的径向分布，联系岩浆房线旋在“软流圈”、“过渡带”及“上地幔”剩余部分各层的排列分布，在地幔内部，各层的岩浆房线旋并不受地球整体自转的影响，因此一些相继竖立排列的岩浆房线旋，可以形成径向的多重岩浆房线旋；只有这类岩浆溢出增生新地表面时，才更多地受地球自转的影响，例如呈大“八”字形的洋盆东、西两缘格局，就是外溢的岩浆受到地球自转的作用所致。其次不同类型的岩浆房线旋的分野，也形成地震、火山、海底扩张、地球非球对称膨胀等不同类型的区别，而且，它们之间还会有多种交叉，例如上述洋盆格局，能说不会是非球对称膨胀在先，地幔对流海底扩张在后的交叉？
类圈体的转座子能向北、向南、向西、向东移动；地球板块漂移，由于地球不停自转，可以说它的面旋作用常在；但地球的线旋、体旋却难见，这防碍了对板块漂移、分布的多样性寻找多样性的动力学机制的解释。 其次，即使地球触发线旋、体旋。也不是连续的，因此板块联系这类作用极不明显。然而地球触发线旋、体旋震荡，却又比地球辐径增长运动明显。因此即使46亿年来地球半径增长一倍以上，在单位时间区段内仍是不明显的，并且线旋应用于实际模型的时候，通常也是把径向这一维运动自然包括进去。例如锅心沸水翻滚的线旋膨胀、地球磁场转动的线旋膨胀，必然有径上的增长运动。因此三旋对地球壳体的三维分离是能够阐明的。
事情也正是这样，现在地球物理学家已提出了分别称之为“全地幔”对流和“层状地幔”对流的两种地幔流动模型。全地幔模型允许热量从熔化的地心直接传到地表，这可看作是单单元线旋对流；而在分层模型中，热传递的效力小得多，它类似多重线旋对流。研究的多种证据表明地幔是在一个分层模型中对流，同时还发现两层流动间的界面随着时间推移而变得混乱，一些含有两种混合流体的小块沿着界面不断扩大而成为“渗漏层”。1993年，日本、美国和加拿大的研究人员，用计算机模拟出了在地幔顶层和底层之间的边界层中矿物质被转换时产生的体积上和热量上的变化，该变化说明地幔顶层的物质有停滞在过渡带的趋势。即使采用全地幔对流，停滞的地幔顶层岩石也在过渡带聚集，然后周期性地倾泻到地幔底层中去。
目前的计算还显示，即使地幔最初是由单一物质构成的，然而矿物质转换使得流动不太容易通过过渡带，也会破裂而成一个层状模式，这与岩浆房多重线旋和线旋简并会有交叉的结论是一致的。
参考文献
1、王德奎. 三旋理论初探， 四川科学技术出版社， 2002年5月；
2、王德奎. 解读《时间简史》，天津古籍出版社 ，2003年9月；
3、王德奎，环量子理论与三旋理论，凉山大学学报，2004年第2期 ;
4、叶眺新，当代地学理论发展的新探索，西安地质学院学报，1996年第2期；
5、叶眺新，当代地学理论发展的哲学思考，绵阳论坛，1995年第2期。
作者简介：王德奎，59岁，研究员，绵阳日报编辑。Email:yetiaoxin948180@sina.com