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1、第16卷第4期地壳形变与地震Vol.16,No.41996年11月CRUSTALDEFORMATIONANDEARTHQUAKENov.,1996X地核能量的积累与释放杨学祥张中信陈殿友陈震宋秀环(长春地质学院,长春130026)解宏(江西省吉安市教育学院,吉安343000)摘要地核不仅具有巨量热能,而且有巨量旋转能,这是地球能量释放的内因;天文因素使地核产生周期性的南北振荡,是地球能量间歇性释放的外因。地质旋回与天文周期直接相关,可以根据天文周期预测未来的地质变化。主题词:地核地球自转天文周期地质旋回ENERGYACCUMULAT
2、IONANDLIBERATIONINEARTH’SCOREYangXuexiang,ZhangZhongxin,ChenDianyou,ChenZhenandSongXiuhuan(ChangchunUniversityofEarthSciences,Changchun130026)XieHong(Ji’anUniversityofEducation,Ji’ancityofJiangxiprovince343000)AbstractIntheearth′score,thereisnotonlyhugethermalenergy,bu
3、talsohugerotationenergy.Theyaretheinternalcauseofenergyliberation.Astronomicalfactormakestheearth′scorevi2brateperiodically,itistheexternalcauseoftheintermittentenergyliberation.Thegeologicalcy2cleisdirectlyrelativetotheastronomicalperiods.Accordingtotheastronomicalper
4、iods,thegeo2logicalchangesmaybepredictedinthefuture.Keywords:core,earthrotation,astronomicalperiods,geologicalcycle.1引言应用谱分析技术对地质记录资料进行处理的结果表明,地质记录的周期与地球轨道参数[1,2]的周期相当一致,因而米兰科维奇的假说得到了多数人的支持。X本文1995年11月收到,1996年1月收到修改稿86地壳形变与地震16卷在地球自转、地球绕太阳公转和太阳系绕银河系中心公转这三大系统中,太阳斥力(光压,太
5、阳风和电磁作用)使地核周期性地南北振荡,从而决定了地球内部能量间歇性的释放方式①。地核振荡周期、地质旋回与天文周期有明显的一一对应关系,大地构造在参与冰川周期[3～6]的变化中也显示了明显的时间规律性。海上考察已发现地球内部热能间歇性大规模释[7]放的证据———热幔柱喷发所造成的巨大火成区。如果我们能从这些地质纪录中找到天文周期的对应关系,那么天文周期就不仅仅影响太阳的日照量,而且影响地球的内能释放。它将为我们预测未来的地质变化提供可靠依据。2地核能量的积累地核振荡决定地球内能释放的首要条件是地核具有巨大能量。已经证明,重力分异使核
6、幔边界以上部分减压膨胀(吸热过程),边界以下部分增压收缩(放热过程),自压收缩热完全集[8,9]中在地核,核幔边界变为热交换界面,热幔柱是热交换的结果。[10]由于科氏力的作用,重物质下沉时东移,轻物质上升时西移。因此,重力分异和垂直对流的结果是产生圈层差异旋转。已经发现,含有对流体的旋转星体都呈现出差动旋转和旋涡[1]形对流。设均匀地球的质量、密度、半径、角速度、转动惯量和自转动能分别为m0、ρ0、R0、W0、I0和E0;分层地球第i层相应的物理量为mi、ρi、Ri、Wi、Ii和Ei。在外力矩为零的条件下,由角动量守恒有nI0W0
7、=∑IiWi(1)i=12285I0=m0R0=πρ0R0(2)515855Ii=πρi(Ri-Ri-1)(3)15nn433m0=∑mi=∑3πρi(Ri-Ri-1)(4)i=1i=112Ei=IiWi(5)2把式(4)代入式(2)有nnn228332Io=∑5miRo=∑15πρi(Ri-Ri-1)Ro=∑Ioi(6)i=1i=1i=1式(6)表明,均匀地球的转动惯量相当于分层地球各层物质均匀分散到全球时的转动惯量之和。当密度为ρi的物质由均匀分散于全球状态收缩到第i层时,在不与其它层物质发生角动量交换的条件下,由角动量守恒可得
8、:W0I0i=WiIi(7)332I0i(Ri-Ri-1)R0Wi=W0=55W0(8)IiRi-Ri-1根据文献[12]给出的地球基本数据,由公式(1)～(8),可以算得各圈层的自转参数如表1。①杨学祥.太阳对地球的斥力作用.长春地
