图文版:《宏观地球物理探索》--- 第一章 宏观地质现象及疑问


《宏观地球物理探索》发表说明

小行星撞击又称 “K-T 事件 ”,是现代地球物理学中正在积极探索与努力解答的高难度课题,全世界众多的科学家为此充满信心并前仆后继,且取得了一系列研究成果。

笔者所著《宏观地球物理探索》——小行星撞击论,在研究与论证“K-T 事件 ”方面,其观念上有全新的突破。它从现代地球物理理论中存在的,对地球大陆的宏观地质地貌认识中的疑难和矛盾之处着手,依据宏观详实的地质现状进行系统分析,理论上予以完全充分的论证。

《宏观地球物理探索》不仅是一篇论文(或者是一本书),它是一个学术研究成果,也是一个极具实用性的理论前导。它的问世,必将在人类对地球物理的深入认识与开发的实践方面,有所拓展、有所突破、有所贡献。

笔者拥有《宏观地球物理探索》之版权,准予网上转载。

笔者所著《塔里木盆地因小行星撞击而成》一文,是本文的精华摘录,已发表于光明网论文中心:http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=4745

特此说明。

作者:王达水

二○○一年四月二十九日 于中国衡阳


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宏观地球物理探索
王达水 著

自 序


苹果落地是大自然的普遍规律,然而,是牛顿据此发现并归纳了“万有引力定律”;人们从世界地图上可以明显地看出大西洋两岸湾湾曲曲的海岸线形态正好吻合。然而,是德国的气象学家(而不是地质学家)阿尔弗.魏格纳于1901年才偶然发现,并据此提出大陆漂移说;地球于中生代末期(距今6500万年前),从生物、植物、动物界到全球地质等,几乎是同时发生了一系列看起来是乎是彼此独立的巨变。据此,笔者对“小行星撞击说”予以宏观探索与论证。

“小行星撞击论”以星系间的天体运动为背景,以整个地球为研究对象,以《系统工程学》的观点和方法,以地球上的诸多宏观地理现象为目标和物证,以“能量巨变、形状巨变”的系统动平衡为准则,提出撞击巨变之学术观点,可能将是自“大陆漂移说”诞生整整一百周年以来的一次具有时代意义的补充与完善。

“小行星撞击论”不仅是一篇学术论文、一项学术研究成果,还是一种世界观与方法论,是宏观的、系统的方法论。尽管它距全世界的科技最高奖 —— “若贝尔奖”的水准与意义有相当遥远的距离,但它本身仍不失为科技领域里一颗划过天际的“小行星”,并将对庞大的、雄厚的地球物理学科及相关理论产生巨大冲击与影响。它不仅是一次实践,也是一次挑战,是一种由表及里、追根溯源的发现与探索。

只言片语,借古说今,是为自序。


作者:王达水
二○○一年四月二十九日
于中国衡阳


目录

前 言
第一章、宏观地质现象及疑问
一、 大陆板块漂移
二、世界十大沙漠
三、中国五大盆地
四、标准盆地与准盆地
五、山脉与高原
六、恐龙的灭绝
七、石油、天然气、煤炭
八、沙漠下的石油
九、盆地周边山中的煤炭
第二章、扫描陨石
一、陨石
二、 陨落过程
三、陨石的收集和命名
四、陨石分类
五、陨石的化学成分
六、陨石的识别
七、研究陨石的意义
八、陨石坑
九、巨陨石
第三章、相关地质知识
一、岩石与土壤
二、地壳裂纹的两种类型
三、地壳裂纹的两种成因
四、地壳裂纹后的地质表象
第四章、 全球K-T界面分析(初步证明K-T事件)
一、K-T界面的高品位铱
二、墨西哥尤卡坦海滨陨石坑
三、K-T沉积物中的烟灰
四、有孔虫壳体中的碳12、碳13的比例
五、K-T爆炸力
六、致命烟雾灭绝恐龙
第五章、 地球的宏观巨变
——(以撞击巨坑具体证明 K-T事件)
一、塔里木盆地
二、准葛尔盆地
三、柴大木盆地
四、吐鲁潘盆地
五、四川盆地
六、湖南盆地
七、江西准盆地
八、贝尔加湖
九、红海
十、里海
十一、亚洲大沙漠
十二、非洲大沙漠
亚洲、非洲地质及资源综合分析
第六章、冰川与核冬天(充分证明K-T事件)
一、全球性沙尘风暴
二、全球性爆发大面积火山
三、全球崛起众多高大火成岩山脉、高原
四、全球性大陆漂移
五、全球性冰川(核冬天)
六、大灭绝和资源大生成
第七章 “撞击说”的现实意义
一、辨析地球历史
二、分析地质结构
三、预测地下资源
四、预测地质未来
五、居安思危 防患未然
六、理论与实践相得益彰
后 语

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亚洲非洲一体化沙漠地形图

 

 

前 言


在我们人类生存的这个地球,其上至少有十个宏观的地球物理现象:1、大陆漂移,2、沙漠,3、盆地,4、中国的西部高原,5、含盐的海洋,6、恐龙的灭绝,7、煤炭、8、石油、9、天然气,10、带形山脉,11、火山,12、冰川。这些看起来似乎是相互独立的宏观表象,或许是同一个原因所导致的结果。

《地球物理学》是专门研究地球特征及其规律的一门学科。科学家们对地球的地质地貌及成因的探索方法多种多样。其中,有采集生物、植物、动物标本分析法、地理环境分析法、钻探岩芯分析法、花粉分析法、遥感技术探测法、碳14分析法等等。

“小行星撞击论”是《地球物理学》中的一个探索已久的课题,又称之为 K-T 事件与研究。本文所述的“宏观辨析法”是另一种独特的新方法,是用系统工程的观点,把宏观视角与宏观地理环境、地理特征相结合的,研究全球地质地貌之宏观表象与因果的方法。

如果小行星撞击事件是一个历史事实的话,尽管时代久远,但也毕竟是在地球上发生了的重大天文现象,因此必将产生重大地球物理痕迹,或者是巨大变化与影响。因此,系统的、宏观的分析方法自然就不失为一种不仅具有特色,而且还具有相当可靠度的、较为全面的、系统的、深入的、本质的研究方法。这一新异方法,将开启人们对宏观地球物理的广阔视野与系统思维方式。


第一章 宏观地质现象及疑问

一、大陆板块漂移

公元1901年,提出大陆漂移说的德国气象学家魏格纳认为,产生大陆漂移的原因是这样的:在太古时代的中生代末期以前,也即距今大约6500万年前,地球上原来所有的陆地都连在一起,后来由于受到自东向西的潮汐摩擦力和从两极向赤道方向的离心力作用,从而导致大陆分裂并产生漂移。

大陆漂移是毋容置疑的事实。然而,魏格纳100年前提出的导致大陆漂移的两大动力因素,笔者认为其中至少有四点让人费解:


一是澳大利亚板块从印度板块和非洲板块上漂移出来后,不是漂向西方,而是漂向了东南方。当越过赤道后,其板块中心还越过了南回归线。是一个沿着与强大的赤道暖流(与赤道平行且自东向西)相反、相斜的方向漂移的结果。

二是近几年来,美洲板块每年正以1至5厘米的速度向欧洲靠拢。由于北美大陆板块仅是欧亚大陆板块面积的大约四分之一,所以,该现象只能是北美洲大陆板块正以该速向东漂移并靠拢欧洲的结果,而不是沿所谓的自东向西的潮汐摩擦力使之向西继续漂移的今天仍然应该体现出来的地理表象。同时,整个狭长的美洲大陆板块上有一个由西向东的弯弓形状的西部海岸,以及与该弓形海岸平行的也以弓形走向分布的科迪勒拉山系(在北美洲为落基山山脉,在南美洲为安的斯山脉)。二者既不是沿所谓的自东向西的潮汐摩擦力应该在该板块上形成的自东向西的东部弓形海岸,也不是与这样的东部弓形海岸平行的也以弓形走向分布的东部沿岸山脉。

三是两极向赤道方向的离心力应该是使所有的大陆板块都向赤道附近漂移并汇聚。尤其是距赤道越近,其角速度则越大,其离心力也越大,因此对大陆板块漂移的促进作用也应该更大。然而,自古以来地球上赤道附近既没有形成大陆板块的汇聚,更没有全球最高的山脉。反而最有趣的却是把澳大利亚板块从北半球甩向了南半球,又把北南美洲大陆板块从北维10度(赤道附近)的巴拿马处几乎一分为二,而不是汇聚成大板块。

四是由于越接近赤道其离心力则越大。然而,向赤道漂移的欧亚大陆板块却受到了不向赤道漂移的、距赤道更近一些的印度板块,或者说是受到了比欧亚大陆板块漂移得更慢些的印度板块的巨大阻力顶举。以至于同时形成印度板块北部的部分潜没和中国西部一带高原的逐步攀升,特别是南部的西玛拉雅山山脉的长久地高升现象。

大陆漂移尽管是不争的事实,然而,大陆板块并不是漂浮在海面上的冰山,而是与地壳、地幔紧密结合的整体。大陆漂移,其实质是地壳在地幔上的复合式地质运动的结果。

近代(八十年代)另一种对大陆漂移动力的理论认为:板块与板块之间,在地幔对流的驱动下,或相背分离、或相向聚合、或相互平移,从而发生板块的扩张,俯冲、碰撞或错动,是板块运动及相互作用带动了大陆漂移和大洋的启闭,导致了造山运动、火山、地震等种种地质构造作用。

然而,究竟是什么力量让地幔对流(上下)呢?其中有什么规律呢?仅仅是地幔内部的作用吗?可是,新生代以来的近七千万年间,地幔为何又无这样的巨大的强烈的对流呢?也即,中生代末期的那次大陆大分裂、大漂移为何又不是经常性地、周期性地发生呢?

八十年代还有一种理论认为:距今38亿年前,由于陨星撞击作用非常强烈,原始而薄薄的地壳又极易容易击破,导致火山作用遍地皆是,于是,地幔上涌、外溢,促使大陆分离、漂移。

然而,地球在45亿年前就已经发展到现在的大小,距今45---40亿年之间,地球也曾遭到强烈的陨石轰击,但轰击的迹象则因后来的地质演化和构造活动而消失,地球已知的岩石年龄为38亿年,最早发现于格陵兰,以后在其它地方也有发现。可见,38亿年前的时候,地球大约已经有约整整8亿年了,其大小早已稳定,难道那时的地壳会很薄吗,以至小小的陨星就可以使之击破、击裂吗?既然那时陨星(陨石)频频坠落地球,难道就不会有大陨石、甚至是小行星坠落地球上吗?

无论大陆漂移也好,还是中生代以来的三大造山运动——印支运动、燕山运动、西马拉雅运动也好,尽管产生的真正原因还没有一个准确的定论,但是,它们都毕竟都曾经是地球中生代末期的重大地质活动。因此,这个重大地质活动,必然是发生在地球上的一次次巨大能量的广泛运动过程或转移过程,因此,必将造就广泛的、重大的地质结构。

综上所述,“大陆漂移说”创建整整100周年之后,尽管漂移理论不断充实,但是,进一步深刻认识地球大陆漂移的本质原因和动力,对21世纪的人类而言,是一个非常有必要继续深入探索的课题。

以下这篇摘录于《参考消息》2000年01月22日所载的,题为“地球曾经突然摇晃……”的报道,想必对当今人类认识地球历史应该有所提示或帮助。

[ 美联社华盛顿2000年1月20日电 ] 研究水下火山的美国科学家所发现的证据表明,地球在8400万年前可能曾经象失去平衡的皮球那样出现过晃动,这种晃动改变了两极的位置,并把华盛顿移至到了热带地区。

某些东西 ,但科学家尚不能断定是什么东西 , 似乎改变了地球的重量分布,从而使之开始恢复原先的平衡。

得克萨斯农业与机械大学的威廉.塞杰说,看来在8400万年前曾经出现过一次快速的移位。后来又“缓慢地恢复到了现在的样子”。

他说,这次持续时间在200万年的介于16度到21度之间的位移从地质学角度来说是十分短暂的。

这次位移使华盛顿向南移动到了大约是目前古巴和伊斯帕尼奥拉岛所在的纬度。

研究结果收录在由塞杰与斯克里普斯海洋学院的安东尼.科佩斯撰写的论文中。该论文发表在今天的(2000年1月20日)《科学》杂志上。

塞杰指出,在研究人员所考虑的那个时期里,地球出现了急剧的变化,期间有三座大型火山喷发,组成地球表面的板块也出现了大范围的变迁。

当这些巨大的板块相遇时,一个板块插入到另一个板块的下面,这种过程被称做潜没。

塞杰说,这可能有助于解释地球重量分布的变化。另一个潜在的原因是导致巨大的火山流的高热区。

在这一时期内,火山活动产生了三个巨大的板块,一个在南极洲附近的凯尔盖朗岛周围,另一个位于印度尼西亚的爪哇地区,第三个位于加勒比——哥伦比亚地区。

塞杰和科佩斯通过研究太平洋的海山,估计算出了地极的移动。海山是指从海底升起的古代火山,它们的高度不够高,因而无法伸出海面形成岛屿。

然而,人们不仅要问,究竟是什么强大的力量使地球发生了这次急剧的摇晃并同时伴随大陆板块的急剧漂移和众多火山的突然爆发呢?这个力量是来自地球内部还是来自地球外部呢?或者是来自内部和外部的共同作用呢?

另据其它有关资料介绍,恐龙灭绝大约是在距今7000万年前左右,大陆板块移动大约是在中生带后期(距今差不多也是7000万年前左右)。那么,地球大约在8400万年前的那次突然晃动,看来与恐龙的灭绝和大陆板块的移动这两个事件很有可能是基本上处于同一个地质时期(地质学上的1000万年误差并不大,而且与研究方法密切相关,况且不同的研究方法之间本身也存在误差。)无论怎样,究竟是什么突然出现的、能量巨大的因素直接导致了板块分离和漂移这种天翻地覆的地质现象呢?

二、世界十大沙漠

据地质资料介绍,沙漠是大自然留给人类的不幸之地,全世界有十个面积在32万平方公里以上的大沙漠,全球沙漠总面积占陆地总面积的大约十分之一。过去,人们对沙漠的形成原因是这么认识并结论的:由于常年干旱,地面上的岩石经风化后形成细小的沙粒,沙粒随风飘扬,堆积起来就形成了沙丘,沙丘广布,就变成了浩瀚的沙漠。有些地方,因岩石的风化速度较慢,所以就形成大片硌石,这就是戈壁荒漠。

全球十大沙漠分别是:
(1) 撒哈拉沙漠,位于非洲北部,面积 860万平方公里。
(2) 阿拉伯沙漠,位于阿拉伯半岛,面积 233万平方公里。
(3) 利比亚沙漠,位于非洲东部,面积 169万平方公里。
(4) 澳大利亚沙漠,位于澳大利亚,面积 155万平方公里。
(5) 戈壁沙漠,位于中国、蒙古,面积 104万平方公里。
(6) 巴塔哥尼亚沙漠,位于南美洲的阿根廷,面积67万平方公里。
(7) 鲁卜哈利沙漠,位于阿拉伯半岛,面积 65万平方公里。
(8) 卡拉哈利沙漠,位于非洲南部的博茨瓦纳、纳米比亚,面积 52万平方公里。
(9) 大沙沙漠,位于澳大利亚,面积 41万平方公里。
(10 ) 塔克拉玛干沙漠,位于中国新疆,面积 32万平方公里。

全球十大沙漠的总面积大约是1778万平方公里。另外,这其中不包括中国黄土高原的30万平方公里。

中国西北部地区的大片沙漠位于内陆之地,长期干旱是毫无疑问的历史事实。然而,这片广袤的地域以北的内陆地带,为何却不干旱、不沙漠化,反而是郁郁葱葱、生命无限呢?

按照沙漠成因的理论,距西北利亚较近些的中国西部大片地区应该是因干旱而沙漠化的。但是,每年冬季,来自西北利亚的大量寒潮却可以越过中国西北部,进而吹拂大半个中国大陆,并给广大的地域(南至北纬25度附近)带来大量的冬季雨雪水资源,进而风调雨顺,生命昂然。这一股股冬季寒潮每年都一次又一次地飞跃西北大漠,而难得在西北大漠上空降下几颗甘露,这是不是显得有些不公平或者说是不尽人意呢?难道大自然必须指定在某一区域就是不降雨,或者是少降雨,以至最终必将沙漠化吗?

这一南一北都不沙漠化,恰巧是中间地域沙漠化。这显然是一个矛盾,无论如何都难以让人置信。

在西亚、中亚地带,来自欧洲的寒潮也应该给西亚、中亚地区送去大量的冬季雨雪;来自印度洋的夏季暖湿气流也应该给西亚地区送去大量的夏季雨水。然而事实上,在该地区却同样也存在更大片大片的沙漠。显然,这也同样地不能让人深刻理解和接受。

尤其是印度洋上的热带风暴 —— 飓风,常常带来狂风暴雨、巨潮恶浪。可是,这种强大的飓风所带来的狂风暴雨非但没有把阿拉伯半岛和北部非洲(特别是东非)变成类似于中国东南部一带的一派生机昂然,反到是一片黄沙漫漫、戈壁连绵,这难道不让人觉得沙漠的成因与自然气候、与地理上的内陆或沿海等等没有必然的关系吗?那么,究竟是什么原因导致了大片大片的沙漠的形成呢?

无独有偶。从地理位置上看,北美洲的撒哈拉沙漠的西面临海、北面临海,埃及北部的沙漠就在地中海的南岸大片地域。而阿拉伯半岛沙漠也是三面临海,澳大利亚的大沙漠更是四面环海。为什么地球上与此类似的其它许多地域却没有沙漠化呢?况且,地球是一个水域面积占地表面积约70%的星球,地球上的五大陆地板块自中生代后期以来就不再是一个连续的整体,被海洋包围的大陆区域一是越来越多。二是其面积,远远不如大陆漂移前的整体面积大。因此受到海洋气候的影响理应更大、更强,降雨和潮湿空气的机会比大陆分裂和漂移前应该更多。今天,尽管我们不否认干旱可以引起沙漠化(特别是局部的沙漠化)。但是,难道说地球上大片大片的沙漠,就真的一定是只因干旱而沙漠化的吗?

可是,撒哈拉沙漠的最南端扩展到北纬14 度线(250毫米等雨量线)止,面积约960平方公里,约占非洲大陆的32%。其平均年降雨量为 400 毫米以下,且从草原地带向沙漠中心地区递减,广大地区不足50毫米,最少只有几毫米,或者多年不降雨。然而,非洲南部的大片热带雨林的最北端恰好大约到北纬14 度线止,其平均年降雨量为 1500——2000 毫米以上。可见,北纬14 度线以北是非洲大沙漠,北纬14度线以南是大片的非洲雨林。难道这不足以让人深思吗?难道沙漠就一定是干旱所致吗?难道沙漠不就不可能象陨石雨一样从天而降吗?

再有,盆地中的沙漠往往位于盆地中心区域,周围才是戈壁。而盆地中沙漠的厚度分布也并非均匀有序,薄者近百米,厚者过千米。例如,准葛尔盆地,东西长700米、南北宽450米,面积18万平方公里。其中沙漠占30%,北部砂岩厚700米、南部砂岩厚3000——4000米,砂岩高差达3300米之巨?难道干旱真可以造成如此深厚与高差极大的沙漠、砂岩吗?另外,中国的五大盆地,为什么其中四个是沙漠广布,一个是红壤遍及呢?可见,沙漠与盆地有关吗?那么,产生盆地之拗陷的原因与什么有关呢?

在2000年春季、夏季,来自中国西部高原的沙尘暴前后共计八次袭击了中国大部分地区。水往低处流、沙往低处吹。黄土高原及以西大片地区都早已沙化,为什么黄土高原及以东大片低海拔地区毕竟现在还没有沙化,而是郁郁葱葱的沙土冲击平原呢?为什么直到近年来,随着陆地生态平衡的一定失衡,才越来越强烈地表现为沙尘暴的连续不断和吹拂的范围越来越远呢?

 

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塔里木盆地与青藏高原

无论沙漠的成因如何,毕竟都是地球上的地理现象,宏观的地理现象。值得注意的是全球的沙漠地域都具有这样一些共同的特征:

一是沙漠往往位于低海拔区域。尽管中国境内的柴达木盆地中的沙漠地域海拔较高,但毕竟又是在那个盆地的小地理环境中的低矮处。另外,中国的黄土高原是大片的黄土,但又不是真正意义上的沙漠;

二是沙漠的周围有山脉,这些山脉一般呈弧形分布或环形分布。例如,撒哈拉沙漠西部的阿特拉斯山脉,阿拉伯沙漠的西側山脉,塔克拉玛干大沙漠的环边山脉,柴达木盆地沙漠周边的环形高山,准葛尔盆地中的古尔班通古特沙漠周边的环形山脉,戈壁沙漠的南部弧形山脉群系;

三是世界十大沙漠最重要的一点,这十大沙漠其实是一个连续的整体分布区域。其中,澳大利亚沙漠在大陆漂移前,正好位于这一大片沙漠区域的南部;

四是沙漠对现代人类最有实用价值的一点 —— 沙漠下面有天然气、有石油、有煤炭!

三、中国五大盆地

盆地,是一个象大盆一样的四周高中间低的地理地貌环境。盆地的四周一般都有高原或山地围绕,中部是平原或丘陵。

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四川盆地地形图

按照现代地理理论的定义,盆地有两种类型。一种是地壳构造运动的盆地,称为构造盆地。如我国的新疆吐鲁番盆地,江汉平原盆地;另一种是由冰川、流水、风和岩溶侵蚀形成的盆地。如我国的云南西双版纳的景洪盆地,主要是由瀾沧江及其支流侵蚀扩展而成。

中国西部有著名的五大盆地。其中四川盆地、塔里木盆地、 准葛尔盆地、柴达木盆地,面积都分别在10万平方公里以上。吐鲁番盆地相对较小一些。

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吐鲁番盆地地形图

最小的盆地只有方圆几公里,在贵州叫“坝子”。

除四川盆地外,中国的其它四大盆地都盛产石油、天然气。尽管四川盆地不出产石油,但是,四川盆地内盛产天然气。这五大盆地中都蕴藏有丰富的盐碱矿物质。

中国西部五大盆地中除四川盆地以外,为什么塔里木、 准葛尔、柴达木、吐鲁番这四个盆地紧紧密相邻,且又分布在青藏高原和帕米尔高原的内部地带呢?

四、标准盆地与准盆地

盆地就是中间内陷,四周是山脉的地理环境。四川盆地是非常标准的盆地。

湖南省虽然不是盆地,但却是类似盆地的盆地——三面环山,北低,东南西三面高,一条湘江自南往北流入洞涏湖后再流入长江。三面环山所围的中间地带是典型的盆地中的丘陵地域。周围三面山中储存有大量的煤炭,盆地中部也有储量丰厚的盐卤和石油、天然气资源。同时,南部山地储藏有丰富的有色金属矿藏。

江西省的地形地貌和资源几乎与其西面相邻的湖南省的上述情况一样:三面环山,中间是丘陵,一条赣江从南往北流入鄱阳湖后再流入长江。并且,山中有煤,盆中有盐。同时,南部山地也储藏有丰富的有色金属矿藏。

湖南、江西两省的地貌特征显然是准盆地地形。

世界其它地域的大盆地有:澳大利亚大盆地(也叫大自流盆地),非洲境内的刚果盆地、乍得盆地、卡拉哈迪盆地,欧洲境内的多罗河中上游流域盆地,等等。

无论地壳运动、海洋运动、火山爆发、地球收缩或膨胀,其实造成盆地和准盆地地貌的可能性都应该极其微小,更不用说构成许许多多、形状各异的大盆地。如果是火山所致,那么,在这些盆地的周围都应该广泛地分布火山灰、火山岩,然而,事实上却并不是这样。地球上至今还没有发现直径在150公里左右的火山坑盆地,更不要说直径远远大于150公里的形状并不规则的火山坑盆地。尽管火山爆发后其火山口类似盆地,但火山就是山,既不是平原、也不是丘陵、更不是盆地。

在此,我们不仅要问,究竟是什么强大的力量在地表上形成了这一系列的大小不一、形状各异的盆地和准盆地以及盆地周边的高原或山系呢?如果是局部地表下陷的话,那么其周围的高山为何偏偏与之形成巨大的反差呢?盆地中为什么有石油、天然气或者盐卤等等资源呢?


五、山脉与高原

形成山脉的动力因素不外乎以下六种:一是地壳运动,二是火山爆发,三是大洋运动,四是地球膨胀或收缩,五是小行星撞击,六是大陆漂移。

世界上有六大高原,它们分别是帕米尔高原、青藏高原、蒙古高原、黄土高原,伊朗高原,土尔其高原。还有雅布洛若夫山脉、大高加索山脉、阿尔卑斯山、科迪勒拉山系等等高山。

世界上有十大山峰(7100米以上),它们都分布于塔里木盆地外围的帕米尔高原和青藏高原。

然而,为什么帕米尔高原、青藏高原、蒙古高原、黄土高原所围的腹地会出现四大盆地,且盆地中均分布有沙漠、沙硌、戈壁、沙漠咸水湖呢?盆地高原共处一域,为何相对高差达万米之如此悬殊呢?为什么北极圈内无大陆、更无山脉?为什么南极圈内却有大陆,且其板块又近似于一个圆形?为什么北维60度以北的陆地上成带形的山脉大都横向分布,而北维60度以南(除中国西部及相邻的中亚、西亚高原以外)、南纬45度以北的大陆板块上的山脉以及印度洋、大西洋中的海底山脉(海丘、海岭)却又大都按纵向分布呢?


六、恐龙的灭绝

恐龙,包括食肉的蜥龙类和食素的鸟龙类两大类别。庞大的恐龙最长者达33米左右,体重近百吨。

恐龙原是地球上的庞然大物,曾经“统治”地球达一亿七千万年之久。那时,以恐龙为代表的四足爬行动物占据了整个地球大陆。

有一点可以肯定的是:恐龙时代,地球气温较暖,植物茂密。那时,地球大陆既未裂变成板块形、更未漂移,地球的生态环境空前绝后地好,以至那么多的庞然大物才能够长久地生机勃勃、繁荣昌盛、兴旺发达。

但是后来,它们却突然消逝了,尽管导致它们灭绝的原因至今仍然是科学上的一个谜。这个谜底究竟应该是怎样的呢?何时能够解谜,什么证据或方法最有可能予以圆满地解谜呢?

无论如何,恐龙的灭绝是肯定的,大致时间在大约于距今6500~7000万年间的中生代末期。

今天,我们不妨把德国天文学家魏格纳的大陆漂移之研究成果再做一次扫描,随之,可能还会产生什么样的联想或疑问呢?

首先,德国天文学家魏格纳在发现大陆漂移现象后,把地图上所有的大陆都进行了比较研究。结果发现它们的海岸线都较好地吻合在一起。后来,他又进一步从地质构造和古气候、古生物学方面对大西洋两岸大陆的地层、岩石构造进行论证,发现他们有许多相似之处。此外,南美洲、非洲、印度半岛和澳大利亚等地,在古生代和中生代初期,古生物、古气候的分布也十分相似,但在中生代以后则又有明显的区别,说明这几块大陆曾经连在一起,后来才逐渐分开。

把大陆漂移与恐龙灭绝这两个独立事件联系起来,显而易见,地球大陆板块的分离及漂移与恐龙的灭绝几乎是在同一个时间的同一个地域里发生的。

因此,今天我们自然要问,究竟是什么强大的力量同时性地,既让大陆漂移又让恐龙灭绝呢?

七、石油、天然气、煤炭

1、石油

关于石油,有关资料是这样介绍的:它是产于岩石中以碳氢化合物为主体的油状粘稠液体。石油一般生成在古代的沉积盆地。在漫长的地质年代中,堆积几百至几千 米厚的沉积物,其中有许多动物和植物的遗体。这些生物有机物质经过几百万年的地质变化和一系列的物理化学变化,逐步转变为无数细小的油珠。油珠再汇集成油流,油流则集中迁移到地壳中具有封闭构造的地层中储存起来,最终形成了规模较大的油田。当然,只有在较为集中的地域有大量的油珠产生,才能构成油田或大油田。

石油成因的理论主要有两大类。一类是有机成油说,另一类是无机成油说。

有机成油说认为: 石油是由生物遗体在适当的条件下生成的。其中最据影响力的是干酪根热降解成油说。这一学说认为石油主要是由沉积岩中不溶于非氧化性的无机酸、碱及有机溶剂的分散有机质—— 干酪根(也译酣酪根),在成岩作用晚期,经过热解生成的。

20世纪60年代以来,许多学者在野外观察及实验室研究的基础上,己就干酪根生油的地球化学依据、全球干酪根的数量、干酪根的类型、干酪根的演化等有关干酪根成油机理问题进行了深入的研究。多数石油地质学家确信,石油的生成,不仅仅是有机质中原有烃类的富集过程,更主要在有机质埋藏过程中新生成烃类,只有当达到一定温度或埋藏深度时,有机物质才能大量转化成石油。 70年代,法国的B.P.蒂索等以巴黎盆地下托尔页岩为研究对象,揭示了干酪根转化成油的机理。其结论可以大致概括为:

①、页岩中烃类含量在埋深小于1500米时增长十分缓慢,而埋深大于1500米时增长十分明显。与此同时,页岩中的干酪根含量在埋深小于1500米时变化此同时,页岩中的干酪根含量在埋深小于1500米时变化很不显著,而当埋深大于1500米 时,含量明显减少。这表明当埋深大于1500米时,干酪根转化成烃类。

②、甲醇一丙酮 ~ 本的混合溶剂( 缩写MAB)抽提物含量随埋深增加而减少,但当埋深为1500米上下时,其含量基本稳定。MAB抽提物是干酪根向烃类转化过程中的中间产物。

③、胶质及沥青质含量随埋深增加的变化趋势与烃类基本一致,但不如烃类增长显著。它 们是干酪根成烃过程的副产物。

④、烃类含量与干酪根含量限埋深的变化曲线的转折点的一致性(都在埋深为1500米处)表明,干酪根大量成油需要一定的埋藏深度,或者说干酪根需要一定的温度才能大量成油。除温度因素外,在干酪根的热降解中,时间是不可忽略的因素。但居于次要地位。根据化学动力学原理,母质产生石油的数量和时间呈线性关系,而与温度呈指数关系。基于上述思想,N.V. 洛帕京于1971年提出一个简单的办法,即用时间——温度指数(TTI )表示成熟度,该方法经发展,在油气勘探中得到广泛 运用。

世界油气资源总量(天然气按1000立方米相当原油一吨油计算)的粗略估计,为10**12吨(也即,数千亿吨)。

无机成油说认为:石油是自然界的无机碳和氢经过化学作用而形成的。其中分地深成因说和宇宙成因说两大类。主要缺陷是单纯从化学反应出发来考虑石油的生成,脱离了石油生成的地质条件。

无论有机说也好,还是无机说也好,石油真的就一定是所谓的一滴一滴的油珠汇集而成吗?难道远古时代被掩埋的大片大片森林及其中的动物是被分散掩埋的吗?难道石油不可以一开始就一股股地,或者是一湾一湾地、一层一层地,就象煤炭的堆积层一样而同时形成吗?

当代人类在地球上开发出的石油油田,其出产地有三大地理特征:一是在广大的沙漠的底层,二是在冲击平原的底层,三是在近海大陆架下的沙岩层中。为什么在除此而外的其它地方,特别是在高原、高山地带几乎就没有石油的踪迹呢?

2、天然气

关于天然气,有关资料是这样介绍的:天然气是一种蕴藏在地层内部的天然形成的可燃性气体。它的成因和石油相似,是大量生物有机物质经过几百万年的地质变化和一系列的物理化学变化而逐步转变形成。但是它分布的范围和生成温度范围要比石油广的多。即使在较低温的条件下,地层中的有机物也能够在细菌的作用下形成天然气。

有的天然气蕴藏在不含石油的岩层里,有的和石油贮存在一起。钻探石油时发生的井喷,就是由于地层中的天然气在高温高压下向外喷发的缘故。

天然气是一种无色的气体。其成分是甲烷,其次是乙烷、丙烷、丁烷,其它还有二氧化碳、硫化氢、氮、氢等气体。

世界上已查明的天然气储量为100多万亿立方米。俄罗斯和伊朗两国占世界总储量的一半以上。估计南极大陆天然气的储量有3000亿立方米。

中国是天然气资原丰富的国家。据估计,中国大陆及沿海大陆架拥有约近四万亿立方米,并且已经找到十多个气量在50亿立方米以上的气田。其中气量在100亿立方米以上的气田就有六个。

天然气真的就一定是与石油成因相似,是大量生物有机物质经过几百万年的地质变化和一系列的物理化学变化而慢慢地逐步转变形成的吗?仅仅是一个渐变的过程,难道不可以是一个速变的过程吗?

3、煤炭

关于煤炭,有关资料是这样介绍的:煤炭是可以燃烧的含有有机质的岩石。它的化学组成主要是碳、氢、氧、氮等几种元素。

煤炭是古代植物深埋地下,在一定的温度和压力条件下,经历漫长的时代和复杂的化学变化而形成的。如果将煤切成纸一样的薄片放到显微镜下,可以看到植物的细胞组织。在煤矿近旁的石头里,常可以见到树枝和树叶的化石。中国辽宁省的抚顺煤矿的一些煤块里,偶尔夹有杏黄色的琥珀 —— 昆虫和树脂的化石。这些化石记载了煤炭的身世和历史。

世界的煤炭分布很不平衡,大多集中在温带和亚热带。其中北半球一条分布带是从英国的奔宁山麓向东横越法国、德国、波兰、俄罗斯,直到中国的华北和东北。另一条横亘北美中部;在南半球,煤炭分布于澳大利亚和南非的温带地区以及南极大陆。

就煤炭储量而论,以俄罗斯最为丰富,约占世界总储量的43%。煤层最厚的是加拿大西部的不例颠哥仑比亚省加合特河煤田,地质储量为100亿吨,已探明的储量达15亿吨。其煤层总厚度达300米。中国的煤炭资源也很丰富,地质储量为1.4万亿吨。煤田主要分布于华北的山西省和内蒙古自治区等地。其中,山西省储量就达400亿吨。东北抚顺的煤田煤层厚达120米。另外,云、贵、川、湘、赣等省也储存有大量的煤炭资源。还有,80年代末期,在中国的陕西北部和内蒙古南部,发现了上百亿吨的露天煤田 —— 神木煤田。同期,世界地质学家还在南极大陆发现了世界上最大的煤矿,估计其煤炭储量要比其它地方煤炭储量总和还要多几倍。当然,在南极大陆上还发现了恐龙化石。

根据传统矿藏理论,煤炭是地表上大量的森林由于地质运动而被掩埋的结果。如果真的是这样的话,其地质运动的天翻地覆又怎么能够使其古代森林有大片大片的整整齐齐的被掩埋层,进而形成煤田,特别是埋层很浅的当代开发出来的露天煤田呢?如果是巨大的火山爆发所抛撒的火山灰所致的话,那么,从英国的奔宁山麓向东横越法国、德国、波兰、俄罗斯,直到中国的华北和东北,这横跨整个欧亚大陆的煤炭分布带该是一个多么大的火山或者说是火山群爆发后的结果呢?这些巨大的广布的火山群的遗迹在何处呢?再有,为什么中国的大同露天煤矿、神木露天煤田其上的覆盖层物质是黄沙土而不是火山灰呢?

无论煤田还是煤矿,其出产地有两大特征:一是不在低海拔地区(海拔100米以下)。二是不在沙漠底下,也不在盆地或准盆地中部(低洼处)的地下。三是不在古代的沉积盆地或底洼地、浅海海底或湖泊底部。石油与煤田的储藏地正好相反,在沙漠底下、在海底、湖底以及其它一些低洼之地有石油。如:中国克拉玛依大油田、胜利油田、大庆油田。

煤碳是固体,石油是液体。在煤碳与石头之间有一种油液岩 —— 一种高灰分(大于33%,煤炭的灰分小于33%)可以燃烧的有机岩石。也由碳、氢、氧、硫等组成,只是比煤炭中的这些元素低一些而已。

现代已知,有些含煤岩系产出石油、天然气,有的石油建造发育有煤层,因而,从成因上研究煤炭、石油、天然气的共生关系,具有理论和实际意义。

综上所述,由于石油、天然气、煤炭均是动植物被掩埋后经百万年的地质变化的结果,那么,决定是形成煤炭还是形成石油的原因究竟是什么呢?

笔者认为:煤炭(碳单质)是大量的植物由于在相对缺水缺氧的封闭环境里,在高温条件下迅速碳化的结果;石油(碳氢化合物)则是大量植物、动物及微生物在富水但缺氧的封闭环境里,在高温高压并伴有卤素物质的条件下迅速液化的结果;天然气(碳氢化合物)则是动植物(包括以上两种变化之后,部分未碳化、液化的动植物)在富水但缺氧的封闭环境里,在温度并不太高并伴有卤素物质的条件下,腐化后逐步气化的结果(类似于沼气的形成)。

远古时代地球上大片大片的原始森林,如果瞬间被厚厚的尘土覆盖,那么,原始森林则就已经迅速的处于在一个相对封闭的环境里。如果瞬间覆盖而来的尘土是高温的、高压的,那么,让远古的大片大片的原始森林及其内的所有动植物迅速转变为煤炭、石油、天然气等,就是可能的,就是能够让今天的人们可以接受的另一种推断或者假说。

由于石油、天然气、煤炭均是动植物被掩埋后经百万年的地质变化的结果。可见,石油就是液化的煤炭,煤炭就是固化的石油。天然气就是气化的石油,石油也就是液化的天然气。

加之,石油产于低海拔区域,煤产于高一些的海拔区域。因此,在富水的地方,动植物被长久地掩埋后则变成石油,在少水的地方,动植物被长久地掩埋后则变成煤炭。

所以,近海海底的大陆架只能储藏石油,不大可能储藏煤炭。即使海底有煤层,但煤层必然缺水。海拔300米以上的地层则难得储藏石油,而几乎只能是储藏煤炭。尽管广大的沙漠底下有石油,但其储油层的海拔高度总是较低。一是沙漠表层水的下渗,二是近临处海水的内渗,所以富水,所以产油不产煤。

有了以上几个方面的系统观念后,今天人们不免还要问,究竟是什么强大的力量,瞬间覆盖而来大量的高温高压的尘土,从而致使远古时期大片大片的原始森林及其内的所有动植物被迅速地掩埋并转变为煤炭、石油、天然气等呢?难道一定就是所谓的远古时代地壳的造山运动所致的天翻地覆的结果吗?难道这样的天翻地覆就一定可以导致从西欧到东亚的连续不断的广大的煤田分布带吗?

八、沙漠下的石油

尽管沙漠是大自然留给人类的不幸之地,全世界有十大沙漠,全球沙漠总面积占陆地总面积的大约十分之一。但是,在全球经济一体化、科技高度发达的当代世界,人们对沙漠不但没有畏惧与躲避,反倒是更加深入地走进沙漠、开发沙漠。因为沙漠下面有现代人类生产与生活必不可少的资源 —— 石油。为什么地球上大量石油的储藏往往与沙漠特别是大沙漠密切相关呢?沙漠与石油的形成究竟会不会有什么必然的因果关系呢?

九、盆地周边山中的煤炭

地球上煤炭的储藏地带不外乎两大类型:一是广阔的平原下面有煤炭(如欧亚大陆储煤带),二是盆地四周的大山中储藏有煤炭(如四川盆地周边的煤矿、云贵高原山中的煤炭)。为什么盆地周边的大山中储藏煤炭和天然气,而不是石油与天然气的共同储藏地呢?

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《宏观地球物理探索》--- 第二章 扫描陨石http://www.chinavalue.net/Article/Archive/2008/4/11/108925.html