四单元，附件1：对杨槐同志《关于“地球非球对称膨胀”的论证》

对杨槐同志《关于“地球非球对称膨胀”的论证》

学术论文评审结论的报告

中国科协组织部：

中国地球物理学会受中国科协组织部的委托，一年来认真落实科协钱学森主席的批示，具体受理了杨槐同志学术研究成果的同行专家评审工作。1990年10月22日晚，在北京京丰宾馆第六会议室，借中国科协所属15个全国学会召开“全国减轻自然灾害研讨会”之便，在中国科协学会部和会议秘书组的积极支持下，中国地球物理学会邀集从事地球物理学、地球动力学、天文地质学、地球表层学研究的近20位专家、教授、学者，举行了杨槐学术论文报告及评审会。杨槐报告的题目是：《关于“地球非球对称膨胀”的论证》，他提出了有关地球膨胀的八个方面证据。报告历时一个半小时，座谈评议一小时。

这次评审活动是由耿庆国、汪伟林同志主持的。中国地球物理学会理事长翁文波教授早在今年春节前即指示耿庆国同志完成好中国科协交办的此项评审任务。中国地球物理学会曲克信高级工程师也一直十分关心并亲自安排了这次评审活动。

杨槐同志报告引起了与会同行专家的浓厚兴趣，并给予了肯定的评价。

专家们指出：杨槐同志学术思想新颖活跃，视野广阔而独特。理论模式自洽，且资料包容性大，论证有据，材料翔实，说服力强。这是一项在天体起源与演化问题方面颇有见地和价值的可喜研究成果。

中国地球物理学会同意上述评价。同时，我们提出如下几点建议，供中国科协组织部和有关方面参考：

一、鉴于杨槐同志所做的研究，已自成体系，初具规模，且达到相当水平，应对此予以重视并给予积极的帮助和必要的支持，使之日臻完善，并最终成为一项具有国际先进水平的重大科学发现。

二、我们鼓励并支持他能早日把他的学术研究成果论文写成专著，出版问世。

三、我们惊识杨槐是个人才，旷代奇才，不可多得。他历经坎坷，奋斗不已，自学成材，实属不易。国家如有可能，当尽力扶持之。否则，任其埋没，诚堪可惜。此非杨槐先生个人之屈，实乃华夏之不幸也，是国家民族的一个损失。珍惜人才，此其时矣。

四、建议中国科协组织部领导同志、中国科协领导刘恕、高潮同志或钱老本人，在可能的情况下能与杨槐面谈一次，了解情况并予勖勉之。

中国地球物理学会 （盖章）

1990年10月26日于北京

“很好。” ——中国科协钱学森主席批示

四单元，附件2：

地球非球对称膨胀十二条工作假说

杨 槐

1、地球系从高密态天体系统中起源。

2、其起源后的演化形态，受起源物质基本结构态演化进程制约。而物质基本结构态变化(即“态变”）的方式是趋疏还是趋密，取决于物质所存在环境的物理条件。

当初始高密态地球，从原先高密、高压、高能的存在环境进入低密、低压、低能的量际空间轨道后，物理环境大变，故自身不能继续保持原有结构态，从而发生从高密态向低密态演化的物质态变。

3、态变从物理环境改变得最剧烈的地方首先开始。在初始地球上，其最外层的地表物质接触低密、低压、低能的星际空间最深，较伏于其下的各层物质更多地远离起源的高密、高压、高能存在环境，物理环境改变得最剧烈。

故以地表物质最先发生态变，从而产生地球上最初的低密物质——地壳。

4、由于一层物质的态变，就是另一层物质的物理环境的改变，因此紧接初始地球地表高密物质向低密的地壳物质的转化，伏于该层之下的另一层高密物质随之也无法继续保持自已的原有结构态，而发生一定程度的态变。

这是一个从外向里、层层制约、层层相关的连锁物理作用过程。这一连锁作用过程的必然结果是：使地球形成了界面相对清晰、层位相对稳定的内部圈层结构。因此，地球诞生46亿年来，漫长地史时期的态变演化，已使地球内部各圈层物质都发生了不同程度的基本结构态的变化，都不再保有自己原先的高密态。

5、这一连锁的态变结果，最终由于上覆的具有一定厚度的外层刚化地壳及岩石圈的存在，而导致两个必然反应：其一，下伏态变层物质所释放的态变能量，因地壳及岩石圈阻隔，向外层空间释放慢, 因而物质的蕴含能量相对上层的地壳及岩石圈为高，使岩石圈下部物质蓄热而呈熔融态，出现具有一定塑性的、横向与竖向也具一定不均匀性的软流圈；其二，高密态向低密态的转化，其物理效应之一，便是空间增大，因而伏于地壳之下的低层位态变物质, 必然要向具有束缚性的高层位刚性岩石圈夺取空间，从而导致岩石圈胀裂，发生相应的地壳变动和大地构造事件。

6、由于初始地球接触的星际空间各向物理条件基本同性，因而地表物质的态变速率各处大体一致，所形成的较薄的刚性地壳厚度差不多，岩层强度也大体相仿，其对下伏低层位态变物质所具有的束缚力全球基本匀一。

故理论上态变层向外膨胀所造成的薄壳断裂，全球各向均可发生。并且，此时伏于次层的熔融态岩浆的出露，在全球也较普遍，地壳也因此普遍增厚。此即所谓地球的大陆型原生地壳发展阶段。

7、然而地球是一个自转天体，其刚性岩石圈在经受膨胀力作用的同时，还须经受一个叠加的自转离心力作用。当地球岩石圈增厚到一定程度时, 单纯的膨胀力在一定阶段已不能将其胀破，此时，叠加的自转离心力便日益显出了作用。

尤其初始地球半径远较今日为小，自转相应较快，叠加的自转离心力相当大，这个作用更具有不容忽视的意义。而地球自转离心力的大小与距轴半径成正比。故增厚的地球刚性岩石圈在叠加的双重作用力作用下，最先出现深大断裂以至被胀破的地方，应在赤道区及其附近。这一时期的到来，便是地球的所谓大洋型次生地壳发展阶段的开始。

8、地球原生地壳一旦在赤道地区被首先胀破而形成深大断裂带，则该处岩石圈加于态变层的束缚力便骤减,于是态变物质极易于此处夺得所需要的膨胀空间，从而造成膨胀速率远较其它地区为快的快速膨胀区——洋盆的出现。故地球一旦进入大洋地壳发展阶段时，其膨胀便不是全球各向同性展开的，而是取非球对称膨胀的形态。其具体形态如图1。

图1 地球非球对称膨胀示意图

9、快速膨胀区加于地壳的水平分量作用力，在地壳大圆上也并不是各向匀一展开。虽然理论上应该如此。

但由于这一水平向膨胀力存在于更高一级的运动系统——地球自转运动系统中，故该作用力所形成的应力场，实际上乃是一综合了膨胀力辐向分力、地球因膨胀而自转减速产生的地壳趋东纬向惯性力、和具有指赤（指向赤道）性质的自转离心力水平分力，共同形成的球面综合应力场。

依力学原理限定，这一综合应力场的最大值向量作用力，是顺自转方向具有指赤特性的叠加作用力。其指赤倾角，同快速膨胀区扩张中心与赤道线之间的距离成正比关系。

同样受力学原理限定，上述应力场实际作用于地壳时，还将具有如下运动表征：快速膨胀区逆自转方向水平向膨胀力，被地壳趋东纬向惯性力抵消或部分抵消, 顺自转方向水平向膨胀力得到一定加强。

故此地球上任何快速膨胀区的膨胀，在地壳大圆上所造成的初始深大断裂带，总是呈南北向展布, 所产生的地壳运动，总是以膨胀区以东的地区受力最大、分离速度最快、挤压变形最烈，西盘岩层则反之。而地球上任何时期的地壳运动及大地构造事件，又无不同一定的快速膨胀区的球面综合应力场的作用相关。

这就是地壳大的构造运动的发生与发展，具有一定时空特性的根本原因。

10、一切大洋洋盆都是地球非球对称膨胀产生的次生地表。而洋盆(快速膨胀区)出现的多寡，决定着洋盆自身的扩张方式。当地球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的原生大陆型地壳所包裹，故态变层反映在第三维上的对膨胀空间的争夺，只能较多地表现于这一岩石圈薄弱区。

这一特定性，便规定了地球的初始洋盆只得以“膨出裂口，撑宽两岸(主要是东岸)，迫其后退”的陆退方式诞生并渐次扩出新洋壳(图2）。

图2 太平洋洋壳年龄分布（据Fischer等，1970

此即所谓洋盆的“睁眼珠式扩张方式”。而当快速膨胀区出现增多, 因膨胀而扩大空间的效应已不限集中反映于地表某一狭小地域，而是在全球的岩石圈薄弱带都可发生。此时地球因岩石圈被全球性深大断裂分割得很破碎，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系统——洋脊处快速分张的脊张式。此即洋盆的所谓“线状扩张方式”。

由于洋盆的扩张方式不同，故其洋底年龄记录的分布特性也异。

11、随着洋盆的不断增多、不断扩大，膨胀作用力在三维空间中必然产生的一个作用结果，是地球半径的增长，及刚性岩石圈板块球面曲率的相应减小。

这一刚性板块的曲率减小，于地球膨胀的各个历史阶段都在发生，是形成今日全球性深大断裂结构及陆壳板内断块的重要原因，同时，还导致形成板内其它一系列时空性质特定的地壳曲率变小成因构造事件。

而且，地球膨胀，在地球演化的一定发展阶段上，将会因下列原因而具有发生频率逐渐加快的历史表征：地球内部态变层的不断深化，更多深层位高密物质的不断卷入态变演化进程，必然导致地球内部出现更多圈层的、演化速度各异的态变演化圈，从而增多了地球内部物质的态变界面和态变总量，以至最终加速了地球的态变演化和膨胀速率。

因而，受地球态变演化速率的这一历史特性限定，地球岩石圈在地史的这一相应发展阶段上，显示出如施蒂勒编制的“造山运动分期分幕图”所示大地构造运动日益趋强趋密的特定线性关系，则也是必然的。

诚然，膨胀的旋回性，决定了大地构造的旋回性；膨胀的多旋回发生，决定了地壳运动的多旋回发展。这是地球非球对称膨胀说在大地构造问题上得出的应有结论。

12、地球迄今膨胀演化的全部旋回，可概括为两大发展阶段九个膨胀期。即：

一、原生型大陆地壳发展阶段：

（1）薄壳期（即“前寒武纪地壳全活动期”）；

（2）薄壳增厚期（即“前寒武纪花岗质壳主要建造期”）；

（3）大陆地壳完成期（即“前寒武纪陆壳强力构造活动渐始期”）；

二、次生型大洋地壳发展阶段：

（4）初始太平洋裂谷带膨胀期；

（5）太平洋膨胀期；

（6）印度洋膨胀期；

（7）南大西洋膨胀期；

（8）中大西洋膨胀期；

（9）北大西洋﹣北冰洋膨胀期。

目前地球正处第九期膨胀后的间歇期，第十期的剧烈膨胀尚未到来。

此外，行星天体质量大到一定程度，其态变的结果都将会带来行星天体的大喷发。地球因质量不够大，只出现体积膨胀。这种大喷发，在现今太阳系的所有外行星中，均已不同程度地发生过。所剩不发生大喷发者，仅为包括地球在内的三颗内行星。

以上十二要点，为“地球非球对称膨胀工作假说”。为了补充说明上述工作假说中包含的有关物质态变构成地球膨胀的动力机制的观点，特附表如下（表1），以详所述。

1980年春末，初稿于宁

1981年夏初，修订终稿

下期发布：四单元附件3，杨槐《地问》“再谈‘立足点’”。待续。