[科普中国]-大陆车阀说

大陆有使地球自转速度逐步变慢的控制作用，是地质力学的一种假说。该学说认为地球自转加快，就包含着它变慢的作用。当地球自转加快，地球表层就有由两极向赤道挤压的运动，以适应地球自转加快时所要求的扁度。同时，如果某些大陆部分粘在地幔上不大牢固，它们就会落后于地球自转速度增加的要求，或多或少地向西滑动。因此，地壳产生了纬向与经向水平错动，对地幔发生摩擦，起了好像“自动刹车”的“车阀”作用，这种作用的结果是使地球自转的速度变慢。地球这种大规模的推挤和滑动，势必影响地下深处，使密度较大的物质侵入地表，从而更加增强了这种刹车作用。1

大陆车阀说理论全球构造主要存在两大构造系统：全球纬向构造体系和全球经向构造体系。形成这两套构造体系的构造力来源，即平行于子午线两极向赤道的水平挤压运动和平行于纬线的东西向的推挤和拉张运动。

这两个方向运动的起因，是由于地球自转角速度变化。因为任何转动的球体上的任一点离心惯性力F，都与该点距自转轴的半径（r）、地球自转角速度（w）及该点质量（m）成正比。当角速度w加快变为w+Δw时，离心力增量为ΔF，ΔF分解为切向分力Δf1和铅直分力Δf2，Δf2与重力g抵消一部分，Δf1为正值，其方向由两极指向赤道，地球扁度就会有加大的趋势，也就是有将地球上层物质从高纬度推向赤道的趋势。反之，当地球转速减慢,Δw为负值时，则效果相反。当地球自转加快，为正，惯性力由东向西；当地球自转减慢，为负，惯性力由西向东。影响地球自转角速度变化的因素，从角动量守恒定律解释：wI=C，即地球自转角速度w与整个地球对地轴的转动惯量I的乘称为一常数C。w与I成反比，即地球内部物质分配状况的变化与地球自转角速度变化互为因果。在重力作用控制下，地球内部物质的质量总有向地球中心集中的趋势，即I值减小，则引起地球角速度变化快。在加快的过程中，将会引起水圈、岩石圈甚至软流圈都有随着地球扁度增大，从两极向赤道运动的趋势。其中岩石圈会由于粘着牢固程度不同，出现阻力，就会落后于角速度增加的要求，切线纬向惯性力，在不同的纬度上不同程度地向西滑移，也出现一定的阻力。与此同时，由于大规模构造运动的发生，地球深部的较重物质沿着构造断裂向地球上部扩散导致岩浆侵入或喷出。以上种种现象都是促使I增大、w减小的因素。

类似于自动刹车机制，相反，在地球自转变慢的过程中，又孕育着使它加快的因素。这一学说的提出，不仅圆满地解释了岩石圈构造规律、构造运动的动力来源与起源，也是对于当时流行的收缩说和膨胀说的统一解释。2

基本认识大陆车阀说假说对地壳运动问题的基本认识是：①地壳历史上发生的几场大的构造运动都具有全球性和定时性;②地壳运动具有一定的方式和辰向;③地壳构造运动的发生与地球自转速度的变更有密切关系。

研究方法大陆车阀假说地质力学研究一般遵循七个步骤：

①鉴定结构要素的力学性质；

②辨别构造性迹的序次和不同序次结构面力学性质的

转变；③确定构造体系的存在和范围；

④划分巨型构造，鉴定构造形式；

⑤分析联合和复合的构造体系；

⑥探讨岩石力学性质和各类构造体系反映的应力活动方式；

⑦构造模拟实验。

在中国，大陆车阀假说地质力学已应用于：

①探索矿床和矿田的分布规律，预测隐伏矿产；

②推断石油和煤等能源矿产的远景和有利地段；

③解决变形巷道的施工设计问题和分析工程建筑地区的地基稳定性；

④探索地震预报的途径与方法；

⑤研究地下水（包括地下热水）贮集和运动的地质构造条件等，都取得了显著成就。地质力学的一些分支学科，如矿田地质力学、石油地质力学、煤田地质力学、工程地质力学以及地震地质力学等。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学