壳、幔弦动的原理

摘要：研究地球运动要内外因素结合，整体与局部结合，多学科综合研究。

关键词：万有引力　线速度　内外差速　倾斜自转

由于地球引力的存在，自由落体都垂直向下。太阳的引力作用使地球围绕其公转，如果地球是静止不公转，那么地球势必也象自由落体一样，垂直向下落向太阳。但太阳对地球内部外核岩浆部分却有潮汐作用，导致地核轴与地壳轴不重合。这样地球在自转时不可避免的有内外差速现象，。我们做一个简单的实验来看内外差速情况。

如下差速图所示。

大家对自由落体都垂直向下，太熟悉不过了。为了便于分析不妨我们把太阳放在下面，让地球轴与黄道面垂直时分析一下地球自转时的差速情况。

如下垂直自转图所示。

在垂直自转图中，我们看到液体的外核受潮汐作用，使地核轴与地壳轴不重合。在自转轴与黄道面垂直的情况下，与上面的实验一样只存在内外差速现象。

但实际的地球自转轴与黄道面有一个２３.５的夹角。自转的条件变了那么内外差速的轨迹必然也要变，我们分析一下地球在自时除内外差速外还会发生什么情况呢？

如下轨迹图所示。

从轨迹图我们能觉察到内核在与地幔和地壳差速时，其轨迹存在一个与地轴一样的倾斜角度，我们把它叫压力角。就是这个压力角的存在使内外差速运动是一种复杂的三维运动，我们把这种复杂的三维运动起名叫“壳、幔弦动”。

壳、幔弦动使地壳、地幔的两极以渐开线的轨迹向对面弦动，大约在２０－４０万年的时间里完成一次。由于“壳、幔弦动”不是精密机械传动故而南北极不一定会准确换位，所以使冰川遗迹遍布全球，地壳岩石磁场反向、南北极有动植物化石和热带遗迹也不足为奇了。

在这里介绍的“壳、幔弦动”是地壳与地幔的整体运动。因潮汐在赤道附近幅度最大，因此在壳、幔弦动时，还存在着复杂的大陆板快的局部运动。关于板快的局部运动我们以后再作介绍。

我们建议专家学者在研究地球运动时，结合力学原理，不要忘了天体引力的真实存在。把地球的运动看作是：两个套在一起的并有间隙的球的运动。即一个空心球套一个实心球。

天体引力使地壳产生应力，释放应力的过程就是地震。地震释放的能量应等于天体引力制造的应力。“壳、幔弦动”的提出，对地震预报研究有积极作用。

王金甲　王博玺等

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