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壳、幔弦动论(4)

王金甲 (wangjinjiag@sohu.com) 上传2007.01 浏览456


在这一节我们用图解的方法研究壳、幔弦动轨迹。我们以地球的引力模拟日、月引力,这样我们就能直观地壳弦动的复杂过程。大空心球比拟地壳,小实心球比拟地核。图2.1的运动摸式与壳、幔弦动极其相似,有异曲同工之处。

在弦动虚拟分析图1.1中我们假设地球垂直黄道面时自转的情况,加深对地球倾斜的印象。在垂直自转中小实心球旋转时,带动大空心球旋转,无论小实心球旋转多少圈,大空心球的虚拟轴轨迹就是一个空心圆柱形如(图1.1.1)。大小球只是存在差动。这个数学模型比较简单。

在弦动虚拟分析图2.1中我们看到,当小实心球旋转时,带动大空心球旋转,大空心球的虚拟轴的轨迹是一正反漏斗形如(图2.1.1)。就是因为小实心球倾斜旋转,使这种运动的数学模型变得比较复杂。虚拟轴以渐开线轨迹弦动到最大圈(赤道)然后以渐缩线达到最小值(极点)。完成一次南北大转移(所谓的地球磁场逆转)。图2.1中的虚拟轴(黄色虚线)以渐开线轨迹立起来后小实心球继续旋转,虚拟轴(红、蓝、黄色线)与原来虚拟轴掉转了180度。根据岩石剩磁场正反方向的逆转时间平均值来看,这个过程需要约10-30万年的时间。壳、幔虚拟轴渐开线,每转360度约需2.5万年。

我们无法克服地球的引力,但我们可以利用这个引力。我们把地球的引力模拟为日、月的引潮力,其效果还有异曲同工之处。这样看来地球的倾斜自转是“壳、幔弦动”的主要内因因素之一。地球自转的倾斜角度直接影响“壳、幔弦动”时间长短。从图2.1上看在倾斜45度时为最快。

地球自转越来越慢、月亮离地球越来越远、地心温度越来越低、地壳南北大转移时间越来越长、昼夜温差越来越大,最终“壳、幔弦动”必然停止。(待续)

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作者:王金甲

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