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地質板塊動力學
一、大陸板塊與大洋板塊的不同
板塊的產生與運動是眾多因素綜合作用的結果。
1、大洋板塊與大陸板塊的核裂變元素豐度幾乎相等，產熱的功率相近，大陸板塊偏大一些。大洋板塊薄（5-10km）且本身就是被海水逐漸冷卻產生的。當達到了吸熱及自身產熱與海水冷卻速度平衡後，厚度不再變化；但是，大陸板塊不同，厚度大（平均35km）、熱傳遞能力差，產生的熱能不能及時散失，溫度逐漸升高——正常穩定大陸地殼底部為400-600℃,高於洋殼底部的150-200℃。這樣，熱脹造成隆起、斷裂擠壓變形。因此不能擁有太大的面積（存在一個大陸面積極限值Smax——我稱之為劉文旺極限）。地下岩漿從斷裂處溢出形成高原、山脈、火山等。當兩側板塊在重力作用下產生下滑而分開後，海水湧進斷裂帶而產生新大洋板塊。典型的事例就是東非高原的隆起、斷裂產生東非大裂谷。這也是新的板塊總是從陸地分裂中產生的原因。
組成太古宙的主要岩石系列奧長花崗岩---英雲閃長岩---花崗閃長岩，根據同位素地球化學特徵判斷，它們是地幔派生的。地殼物質直接來源於地幔，這體現了板塊的開裂地下岩漿溢出的存在。
中生代以來的鈣鹼性系列閃長岩—--英雲閃長岩---花崗閃長岩，不是分佈於太古宙地盾，而是分佈於島弧帶和大陸邊緣。從岩石87Sｒ／８６Ｓｒ初始比值（０.７０３－０.７０８）、Ｋ／Ｒｂ比值（２００－３００）及Ａｌ２Ｏ３/ＴｉＯ２比值（２０－３０）等地球化學特徵判斷，它們是地幔派生的，不是基底岩石重熔的產物。這也支援了上述地殼物質可以因出現斷裂性擴張、物質溢出產生。
《美國大陸動力學研究的國家計畫》指出：“在很多大陸地區，下伏在地殼之下的地幔上，……構成一個根或龍骨，並實際上構成一個長久的伸進到上地幔中的大陸井。”並還特別強調：“在北美下面，這一大陸根在大規模的S波層析研究中顯示得很清楚”。
高速岩石圈為暗色調，位於加拿大地盾之下，達250－500公里。
大陸根的“直接樣品”——捕虜岩的同位素研究表明，它們截然不同于大洋地幔的化學特徵。它們延伸到至少180—200公km深度甚或更深的大陸之下。在非洲、大洋洲、亞洲都于地殼下發現有大陸根。有的甚至深到地內400公里以下，大大超過為大陸漂移提供漂移介質條件的軟流圈的深度下限——地下250公里左右。這使地幔對流推動板塊運動成為不可能。同時，這樣的厚度卻為其積累能量而抬升創造了條件。從而間接地證明了我下面提出的板塊的產生與運動的理論的正確性。
二疊紀末，三疊紀初，導致西伯利亞地殼下方因富集岩漿而產生強烈的火山噴發，持續100萬年的大面積岩漿出露，最終導致該地700萬平方公里地殼龜裂→地殼龜裂導致大面積熔岩出露→與地表熔岩堆積，這體現了此時的原始勞亞古陸中存在熱能的富集，產生了大規模的岩漿房。
2、大洋板塊與大陸板塊擁有的高度不同，隆起的大陸板塊擁有較大的轉動慣量，旋轉角速度小、大洋板塊擁有較小的轉動慣量，角速度大，快於大陸板塊的東向運動。因此，大陸板塊的西側受到大洋板塊向東的擠壓力，地下岩漿豐富的柔軟地區隆起，大陸板塊沿東西方向發生形變，產生南北方向分佈的山脈、斷裂帶，因此，貫穿南北的斷裂帶主要發生於大陸的西側。如南、北美洲的科迪勒拉山脈的產生等。這也是東非大裂谷、大西洋中脊、印度洋中脊、太平洋中脊呈南北方向分佈的原因。環南極中脊是板塊北移被動產生的，因此沿東西向分佈。在最初的俯衝運動結束後，大陸東側大洋板塊逐漸遠離大陸，向東運動。這就是在太平洋板塊的西側及亞洲大陸的東側明顯體現出拉張、斷裂運動狀態，在此斷裂出了諸多的大陸島、在太平洋西側反常出現新生代的地質構造的原因。
3、完全一樣地，在地球的南北半球大陸板塊的分佈也是不同的，大陸板塊相對較多的一側，轉動慣量大，自轉角速度小，運動速度相對滯後——偏西；大陸板塊相對較少的一側，轉動慣量小，自轉角速度大，運動速度相對超前——偏東。
二、板塊的產生與運動理論
板塊的產生與運動的機制：
（一）、板塊產生與運動的能量是地球核裂變物質產生的熱能。
地球板塊的產生與運動過程，實際上是地球內部擁有的能量向外釋放的過程。
地球演變能量主要表現為地熱能
高山區布格重力負異常。根據引力與相互作用物體品質成正比的規律，高山區布格重力負異常表明山體之下存在低密度物質。這是物質體積膨脹造成的——高溫熱能的存在。這體現在火山爆發上——地下熱岩漿溢出地表。現代科學對地熱的研究表明：在遠離大洋中脊及熱點（實際上是不存在的。我們後面有分析）的正常大洋區和大陸區，地表平均熱流值幾乎相等，平均功率為2.2-2.4uw/ m2。
我們看地球熱能產生的歷史效果：
a、地球兩極稍扁,赤道略鼓的外形變化。地球在繞日公轉的同時,還在不停地自轉,它的自轉會導致地球表面的物體產生遠離地球的趨勢。根據物理學上的計算，地表物質受到的離心力,約為重力的1/300。而且，地表面的離心力在極點位置為最小值,在赤道位置為最大值，與地球兩極稍扁,赤道略鼓的外形變化吻合。這表明地球物質（尤其是其內部物質）具有一定的流動性、可塑性。
b、地球表面存在大量的岩漿遺跡：哥倫比亞高原,玄武岩覆蓋面積達13萬k㎡,熔岩厚度達100m，四川峨眉山玄武岩覆蓋了雲南、貴州、四川三省鄰接的廣大地區。印度德干高原、西伯利亞地區地表曾存在大規模的岩漿溢出。玄武岩是熔岩噴出地表形成的,熔岩大面積於地表流動直接表明地表溫度達到了熔岩溫度。同時，地表玄武岩分佈面積廣,厚度大,表明形成時熔岩多。
遺憾的是在大洋底我們很少見到這種岩漿在板塊上普遍存在的現象。
c、全球Ｒｂ-Ｓｒ地幔等時線。布洛克斯（C．Brooks）將各大洋海島與岡瓦納大陸拉斑玄武岩取87Sｒ／８６Ｓｒ與Ｒｂ/Ｓｒ比值的平均值進行作圖，得到非常好的等時線，年齡為1620±55百萬年。這表明，1620±55百萬年前的地幔物質構成相同。而這種情況只存在於物質具有良好流動性,物質分子長時間自由擴散的情況下。所以,1620±55百萬年前的大洋海島與岡瓦納大陸底部具有比玄武岩熔點更高的溫度。
從地球內部穿過地殼來到地表的熱量，稱為地熱流。在物理上將地球看成溫度變化場，用每秒鐘通過單位面積的熱量來表示熱流量。它是向量，可以表示成：
Q＝KgradT
即熱流量Q為岩石的熱傳導率K和溫度梯度gradT 的乘積，其單位為微卡/(釐米2•秒)，簡寫成 HFU。1HFU=41.87毫瓦/米2。在地球表面，由於海陸有很大差異，在海洋地區和大陸地區，所使用的測量手段和方法也不同，從而有海底熱流測量和陸地熱流測量之分。深海底層水的溫度不隨季節變化，所以在洋底測定熱流值，沒有必要穿透太深。而且海底沉積物的熱傳導率K 可以看成是各向同性的。這樣,只要在海底表層不同深度上測定溫度差,並取得海底沉積物樣品以測定熱傳導率K，就可以求得熱流量Q。
海底熱流值不僅與地球的熱活動有關，而且也是構造活動的一個指標。海底大地形是構造運動的直接反映，因此不同的海底地形單元有著不同的熱流值特徵。
a、大洋的熱流量。在世界大洋地區熱流的平均值為1.64±1.11HFU。太平洋的平均熱流值(1.78±1.15HFU)高於大西洋(1.34±0.88HFU)和印度洋(1.54±1.18HFU)，這個情況說明太平洋的熱活動性和構造活動性強。
b、大洋洋脊的熱流量。大洋中高熱流值區分佈于大洋洋脊附近。東太平洋洋脊的熱流平均值為2.26±1.71HFU,其脊軸兩側存在著兩個寬50～90公里的異常高熱流帶，其間被寬100～150公里的高熱流帶所隔開，再向外為低熱流帶。高熱流的大洋洋脊有淺源地震活動和條帶狀磁異常的存在。並伴有地震活動的海嶺如皇帝海嶺等處(熱流值為 1.15±0.32HFU)則沒有發現高熱流帶。大西洋中脊上有高於兩側盆地的熱流值。雷克雅內斯洋脊上有兩個熱流峰值，與脊峰上的中央裂谷兩側地形相對應，並有條帶狀磁異常伴生。印度洋洋脊的熱流值也高於平均值。
c、海溝的熱流量。海溝地區的熱流值一般為低值(小於1HFU),例如秘魯-智利海溝、千島海溝、湯加-克馬德克海溝、新赫布裡底海溝、日本海溝、琉球海溝、伊豆-小笠原海溝和馬里亞納海溝等。
深海盆的熱流量。比各大洋的平均值低，太平洋為1.59±1.01HFU，大西洋為1.24±0.36HFU，印度洋為1.41±0.79HFU,其中以太平洋為高。深海盆自由空間重力異常近於零，幾乎沒有地震活動，與大洋洋脊和海溝相比屬於構造活動穩定的地區。
經測定發現，海底熱流的平均值與陸地熱流的平均值幾乎完全相等，都是1.5左右熱流單位，但兩者的來源不同。陸地、熱流主要來自地殼中的放射性熱，而海底熱流則主要來自地幔深部的熱。
地球內部是一個巨大的熱量庫，它的熱量主要來源於地球內部放射性元素衰變。熱量不斷地流出地表。50年代，愛德華.布拉德（Edward Bullard）用熱流探針穿入海底層測量溫度梯度。測量的結果顯示，通過太平洋洋殼由地球內部釋放的熱流比預期值高10倍，幾乎與大陸熱流相當。而大洋中脊的熱流值更高，海溝處則比正常值低，這種熱流分佈體制表明，熱流應是從大洋中脊上升，在海溝處下降。
這些事實的存在，體現的是大洋板塊是在中脊處溢出的岩漿，在海水的冷卻下逐漸產生大洋板快的過程，離中脊越遠形成的時間越長，冷卻降溫越明顯，所以一方面，板塊的厚度逐漸增加，另一方面，隨離開中脊越遠溫度越低熱流值當然越來越小。而且其密度隨溫度的降低而增加，會產生下沉現象。這使其能在自身重力及海水的壓力下產生下滑運動而向大陸板塊下的俯衝。
（二）、板塊的產生與運動的動力分析
1、板塊的產生第一主要動力是地熱產生的膨脹力，它是大陸板塊隆起產生破裂形成不同的板塊的根本原因。在這一過程中，地下核裂變材料產生的熱能不斷造成大陸板塊的隆起，一方面，造成大陸板塊產生破裂形成不同的潛在板塊；另一方面，為板塊的隨後在自身重力作用下的運動提供了足夠的重力勢能。
地球上任何時期的地殼運動及大地構造事件，都對應著一定的板塊膨脹隆起。這就證明了我的板塊產生與運動理論——熱漲隆起的大陸板塊出現斷裂，在已有舊大洋消失的前提下，斷裂產生的大陸板塊會迅速在自身重力作用下產生下滑運動。裂開的地方岩漿溢出後被海水冷卻產生新的大洋板塊理論的正確性；同時熱膨脹、隆起會造成轉動慣量增加，自傳減速斷裂後，轉動慣量大的一方滯後運動，板塊小的一方超前運動，這就造成了如下事實：大洋西側都會逐漸形成擴張，產生新大洋。相應的大陸會出現坍塌產生斷裂出的大陸島及相應的平原。
2、板塊產生與運動的第二主要動力，是板塊自身的重力。地下裂變元素產生的能量造成大陸板塊的熱脹隆起，把熱能轉化為重力勢能，漲裂產生的獨立板塊在自身的重力作用下產生下滑運動，這是板塊的產生與運動的根本原因。
Q=mgh （1）
h=Q/mg （2）
F=mgsinα-mgcosαμ=mg(sinα-cosαμ) (3)
其中，Q為核裂變產生的熱能、h為板塊上升的高度、m為板塊的品質、α為板塊傾角、μ為摩擦係數。
現有的板塊運動理論提出了板塊在重力作用下產生板塊運動，但沒有給出其位於高地勢的原因。若用擠壓產生隆起，隆起產生重力下滑運動，而此運動又產生板塊之間的擠壓，進而再次產生隆起來加以解釋，地球就成永動機了。
板塊在自身重力作用下的下滑運動，主要體現在大西洋的不斷擴張上。現階段在大西洋板塊的運動中還沒有出現明顯的俯衝運動（大西洋板塊只在西歐出現一點俯衝跡象）。
3、不同板塊有不同的轉動慣量，因此，隨地球自轉速度不同就產生了彼此間的拉張、擠壓等相互作用。
轉動慣量:
I=mr2
這樣，在地表上同樣品質的板塊，高度增加半徑r增大，轉動慣量迅速增加——按半徑的平方規律變化。因此，相對於陸地而言，大洋板塊擁有較小的轉動慣量。 這樣會促使大洋板塊在自轉過程中向東運動速度大於大陸板塊，這就是太平洋板塊出現中脊兩側的不對稱性，以及太平洋板塊向東擠壓美洲大陸產生科迪勒拉山脈，而在太平洋西側，從最初的向下俯衝產生對大陸的擠壓作用，到出現逐漸遠離大陸，溢出的岩漿在西太平洋產生新的大洋板塊的現象。同時，由於大陸主要位於北半球，北半球轉動慣量大於南半球的轉動慣量，因此，出現南半球相對北半球向東移動，從而出現大西洋中脊在赤道地區的錯開四千公里的現象。這也促進了南北美洲的分開。
轉動慣量的不同，造成南半球相對於北半球呈整體東移及印度洋的擴張，在大西洋中脊產生明顯的錯開——約四千公里，具體見見下文分析。
4、由於自轉的存在，離心力使地球表面的板塊產生向赤道方向的運動，在不同板塊之間產生擠壓力的作用，並造成轉換斷層密度（單位長度的轉換斷層數）向赤道方向增大等現象。
F=mrω2
這個理在地球表面上：
如上圖所示：離心力F1可分為垂直地表的F2= F1sinθ，這個力使物體的重量減小；沿切線方向的F3= F1cosθ這個力是物體產生想赤道方向的運動力，並在鄉里扥板塊之間產生擠壓力。
這造成了大陸板塊有向赤道地區移動的趨勢，這主要產生了兩個效應：一方面，造成轉換斷層密度（單位長度上轉換斷層數量，單位：條/千米）向赤道地區密度增加；另一方面，使地球發生兩極稍扁,赤道略鼓的外形變化。地球的自轉會導致地球表面的物體產生遠離地球的趨勢。根據物理學上離心力的計算公式,計算地表物質受到的離心力,約為重力的1/300。而且，地表面的離心力在極點位置為最小值,在赤道位置為最大值，與地球兩極稍扁,赤道略鼓的外形變化吻合。見上圖。
轉換斷層密度：單位長度上轉換斷測數量，單位條/千米。
計算公式：ρ=n/L
其中， n轉化斷層數、L轉換斷層長度，單位條/千米
5、地球的不同圈層之間存在角速度差，越往下自轉角速度越大，產生地幔對地殼的向東的整體推力。
6、大洋板塊與大陸板塊下的岩漿，主要是伴隨上地幔的東向運動。不存在從大洋中脊向大陸板塊方向的地幔對流運動。相反，由於板塊擠壓作用，從而使岩漿從板塊低端向板塊的高端運動。在大洋板塊下端存在從大陸邊緣向大洋中脊方向的運動。這一點與傳統的地幔對流說完全相反。而且它對大洋板塊的運動具有抑制作用。同時填補了從大洋中脊溢出的岩漿產生新的大洋板塊過程中損失的岩漿。這也是作為舊大洋的太平洋中脊的岩漿活動大於作為新大洋的大西洋、印度洋的原因。
存在整體地幔中的物質向新生大洋板塊下的轉移——連通器效應。這一效應使得太平洋板塊的坍塌與大西洋的開裂在時間上出現一致性，使得兩者的活動出現同步性。一方面大西洋的擴張擠壓太平洋板塊，促進其俯衝消失，另一方面，太平洋板塊劇烈的俯衝消失的出現，為大西洋板塊的擴張提供了空間，加速了其擴張的速度。
7、大陸板塊隆起發生斷裂而在自身重力作用下產生下滑運動後，彼此遠離。新產生的大洋板塊也處於較高的地勢上，因此，也在自身重力作用下產生下滑運動。相反，原有的舊大洋板塊，在海水及自身重力作用下不斷下沉，尤其是在有新的大洋板塊產生時，這裡的大陸的彼此分開，會使這裡的地下岩漿受到的壓力減小，從而使其他地方的岩漿向此聚集。這樣，就會造成舊大洋板塊下的岩漿移向新大洋的地方，從而產生舊大洋板塊在短時間下的劇烈下沉、俯衝消失。反過來，迅速消失的舊大洋板塊又會促進新的大洋板塊的擴張。當舊大洋板塊消失後，相互離散的大陸會在這裡聚集，而產生新的大陸板塊。
這裡，新大洋板塊隨兩側大陸一同重力下滑過程，就是人們發現的海底擴張現象。但它的起因不是地幔對流，而是自身重力產生的下滑運動。
當大陸主要位於某一半球時，這裡的熱漲抬升相對較強，從而在自身重力作用下從所在的半球移向另一半球。即從隆起斷裂的半球，向坍塌縮小的半球運動。完全一樣地，這種運動也會造成地下岩漿的反向運動——板塊下岩漿從坍塌縮小的半球向隆起張裂的半球運動，從而使隆起斷裂的半球地勢增加，坍塌縮小的半球的地勢更低，這樣就更促進了板塊從一半球向另一半球的移動。
另外，重力圖上明顯表明，下沉得地方重力場強，上升的地方重力場弱！這種現象證明了我的板塊的形成與運動理論的正確性，核能造成的上升儲存了重力勢能，重力下滑是板塊運動的基本形式，重力是運動的根本行動力！
8、地轉偏向力是因為地球自轉而產生的以地球經緯網為參照系的力，地轉偏向力就是物理學中的科氏力（寇里奧利力）這種在沿地球表面方向的一個分力。是常被引入的第3類慣性力，前兩類為平動慣性力和慣性離心力，當物體相對做勻速圓周的參考系有速度時，引入此力，由於比較複雜，很少被講到，所以經常被人遺忘，運算式為 f=2mvωsinφ，
其中，m為物體品質、f為地轉偏向力的大小、v為物體的水準運動速度分量、ω為地球自轉的角速度、sin是正弦函數、φ為物件所處的緯度。
方向垂直于物體速度的水準分量方向，北半球向右，南半球向左。如下圖所示。
應用舉例：當我們在水槽中放水時等，都會看到在水面形成漩渦。這造成了流動的河流在北半球主要沖刷右側河床，南半球相反。
我們知道南北長約15 900千米，因此不管是南半球還是北半球，由於水準地轉偏向力的存在，不可能存在垂直于大洋中脊的上萬公里長的地幔直線對流，這就否定了地幔對流說。
板塊的重力下滑運動的存在，也會改變地球的轉動慣量的分佈，調整板塊的位置。從而產生自轉軸的變化造成不間斷的極移現象。
我們知道，粘滯係數超過1023-1025泊得不能產生對流。傑佛裡期測量出的上地幔粘滯係數為1026-1027泊因此不會發生地幔對流。摩根認為板塊的運動是重力下滑，哈泊1975年計算發現重力作用比重計推力大7倍。因此，板塊的運動主要動力就是其自身的重力。只是摩根沒有給出板塊抬升的主要機制。
此外。大陸上火山岩漿與海洋中的火山岩漿不一樣，體現了我的板塊的形成與運動產生於大陸熱膨脹理論的正確！
參考資料：李喜先、董光璧、郭愛克、胡作玄、劉次全；《21世紀100個科學難題》
葉叔華《運動的地球》湖南科學技術出版社1997年6月第一版；
邊兆祥、金以鐘《板塊構造評論》
張瑩瑩《氣象學與氣候學》 北京師範大學出版社1991年4月第一版
胡紹祥 《普通地質學》2014年8月第一版。
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