重力分异与反重力分异作用下的地球演化.docx

重力分异与反重力分异作用下的地球演化地球从形成到现今一直进行着重力分异与反重力分异作用在重力分异作用下重物质 向地心沉降，形成铁镍质地核，而轻的Si、Al、Mg等物质由于质轻而上升，形成Si、Al 质较轻的地壳和地幔在地球内部相对封闭的空间内，因重力分异作用的存在导致下沉的重 物质的重力位能不断减小，而减小的重力位能只能存在两种转化途径：一种是热能；另一种 是动能我们都知道在地球内部，物质的密度是随着深度的增加而不断增加的，因而受重力 分异作用下沉的物质在其向地球内部运动的过程中其所受的阻力也就越来越大为克服下沉 阻力，下沉物质将自身重力位能的一小部分转化为维持自身继续下沉的动能，其余大部分转 化为克服周围物质的阻碍而产生的热能（但也有资料表明因地球自转，下沉物质减小的重力 位能有一部分转化为地球自转能）由于地球的自转作用，在科里奥利力作用下，下降的重 物质自转加快，上升的轻物质自转减慢，在重物质向地心集中地同时，地球自转能也向地心 集中，从而形成地球圈层差异性的旋转运动，促使地球内部圈层分异和地球的演化以上陈 述是从重力分异作用的角度来解释地球内部圈层的分异和演化过程的从上面的论证中我们知道在地球重力分异作用下，下沉重物质的重力位能多半转化为 热能，随着重力分异作用的不断进行，地球内部的能量得到了不断地累积和增加，沉降物质 是以地球中心作为沉降中心的，因而越往地心、沉降物质越多，由沉降物质位能转化而来的 热能也就越多，这就解释了为什么地球内部温度会呈现出从地心向地壳不断减小的原因。

由 于热量的聚集，地球的地核部分便形成了一个巨大的能量聚集区，处于地核的金属原子也就 获得了较高的能量，因能量越高其活性也就随之增强，因而处于地核的金属原子便产生了地 核向地壳运动的动力趋势实验证明处于地核区内的原子是能够突破地幔处强大的围压向地 幔和地壳处发生迁移的，其原因主要有四：其一，随着时间的积累地核区由重力分异而下沉 的物质所转换来的重力位能得到不断的积累，当这些转化来的能量积累到大于围压对金属原 子的运动阻力时，地核区的金属原子便能够发生反重力分异而向外运动；其二，在地核区强 大的围压组成的封闭区内，金属原子以游离态不断地运移、碰撞，在运动的过程中，原子与 原子之间的能量便会得到交换和传递，从而使得部分金属原子的能量得到增强，而能量得到 增强的金属原子再经过能量的累积后便有了足以抵消围压阻力的能量而向核外发生运移；其 三，地核区处于超大围压区，和地壳浅出较小的围压区形成了强大的压力差场，在压力差作 用下核内原子也会向外迁移；其四，地核区金属原子形成的金属原子高密度聚集区和核外金 属原子密度较小的聚集区形成的原子浓度梯度也会促使核内的金属原子向外运移在2007 年11月29日《自然》杂志发表了莱斯利•黑德关于地核与地幔相互作用的论文，黑德的实 验表明，地核处较重的金属元素能穿过较轻的硅酸盐地幔上移。

实验结果还显示在相当于十 亿年的时间里，一些物质元素能够在地幔中移动100千米黑德的研究结果为地球反重力分 异又增加了一个强有力的证据，事实上反重力分异作用在大气、流体和固体中都普遍存在 大气中对流层的空气分布是均匀的，它并没有显示出较重的CO2处于底层，而较轻的H2、 N2处于顶层；液态的水和乙醚混合后体积会减小，它们并没有因为重力的作用而明显的分 层；将铜板和铅板长期挤压，在他们的边界会出现二者原子的相互渗透现象这些都是反重 力分异的有力证据既然地球的重力分异作用和反重力分异作用同时存在，那地球内部的重金属原子到底是 怎么运动的呢？事实上，在地球的整个演化过程中，地球的重力分异作用一直处于主导地位， 而反重力分异作用为地球内部能量的释放增加了一种作用方式重力分异为反重力分异的发 生提供能量，而反重力分异释放因重力分异累积的过多能量，从而避免了地核处因能量的过 度累积而产生的不稳定甚至形成的爆炸在地球重力分异的总趋势下，局部性、小范围的反 重力分异的存在相对平衡并排出了地核处过剩的能量，从而使地核处于一个相对平衡的稳定 状态中；在重力分异作用和反重力分异的这种相互依存、相互促进的关系下，地球不断进行 着演化，并逐渐趋向最终的稳定状态。

地球的反重力分异作用也同重力分异作用一样，在地球的演化历史过程中一直存在，但 由于长期以来人们一直站在重力分异的角度对地球的演化模式加以解释，而忽视了反重力分 异作用对地球演化的重大贡献，造成了重力分异作用下地球演化的片面理解地球反重力分异作用在地核处表现为金属原子向外运动，这些向外运动的金属原子在地 幔处经长期累积，便形成了地幔柱，地幔柱周期性胀裂并不断向地表运移；在成矿作用下， 地幔柱的热作用在未喷出地表的情况下，便形成了矿床；喷出地表的则形成火山喷发、地下 热泉喷发等；地球的排气作用等也都是在反重力分异作用下形成的反重力分异将地球内部 聚集的过多的能量向外释放，从而维持了地球内部能量的相对平衡由此我们可以推测，地 球内部的能量在不断的减小，地球处在一个不断变冷收缩的过程中地球在重力作用下使重物质向地心聚集，从而使地球的组成物质向趋于平衡稳定的状 态演化；在反重力分异的作用下又使因重力分异聚集的能量不断向外扩散，从而维持了地球 内部能量的相对稳定在这两种作用的不断进行下，地球的物质组成和能量分配不断趋于稳 定，而上造成地球不稳定的物质分配因素和能量不稳定因素都在不断减小在这种演化趋势 下，地球将变得越来越稳定，向外释放能量的次数也在不断减小，经过长时间的演化后，地 球上现有的火山喷发、地震、温暖的热泉和地热资源这些都会随着地球的变冷而逐渐消失， 地球也将慢慢的趋于固化和稳定。

随着地球内部能量的不断损失，地球再也无力塑造大型地 貌或者像今天一样形成对人们造成巨大灾难的地质灾害不管是那些曾造福我们的地热资源，还是曾经给我们的生存带来巨大灾难的地震或火 山喷发等，在地球经历过若干年的缓慢演化后，这些都将远离我们而去，成为整个地球演化 史上轻描淡写的一笔浩瀚的宇宙中那个曾生机勃勃、熠熠生辉的星球，最终在时间的流里， 变得平静无常，在星球的海洋里又平添了一颗平凡的星球，洪荒宇宙、浩渺无垠，亿万年后 这一切又将回归于太虚强龙刚著。