[科普中国]-对流学说

对流学说（mantle convection theory）又称为地幔对流说，认为在地幔中存在物质的对流环流。在地幔的加热中心，物质变轻，缓慢上升，到软流圈顶转为反向的平流，平流一定距离后与另一相向平流相遇而成为下降流，继而又在深处相背平流到上升流的底部，补充上升流，从而形成一个环形对流体。对流体的上部平流驮着岩石圈板块作大规模的缓慢的水平运动。在上升流处形成洋中脊，下降流处造成板块间的俯冲和大陆碰撞。

简介对流学说是指地幔对流学说（mantle convection theory），是英国地球物理学家霍姆斯（Holmes，1931）第一个提出的。

该学说认为地幔中的物质对流是地幔中最重要的动力过程，它被认为是大陆漂移、海底扩张和板块构造的驱动机制，是大洋盆地和大陆造山带的形成、长期的海平面变化、世界范围的地震和火山活动的最终原因，也是板块构造理论的主要内容和近二十多年来研究得最多的板块运动机制。

分类从对流的物理化学过程看，地幔的对流有两种类型，即热对流和重力对流。这两种对流是地球内部进行的热平衡和化学平衡过程的反映。1

热对流热对流是由地球深部和浅部物质的温度差引起的，通常说的地幔对流主要指热对流。

重力对流重力对流是由地球内部各部分物质的密度差引起的。

动力来源地幔对流说认为，地幔对流是地球内部能量——热力和重力联合作用的结果。热力主要来自放射性物质蜕变产生的热能，重力主要来自物质重力分异释放出的重力能。尽管地幔基本上是固态的，但是在高温及长期的应力作用下能发生缓慢的塑性流动，热而轻的低密度物质上升，形成上升流，上升流在岩石圈底部附近向外扩散，转变为背驰的水平流，相向而行的水平流因热传导变冷而会聚向下，形成下降流，下降流在地幔深处分散，形成反向水平流，而后补给上升流，如此循环往复形成对流环。因此，地幔对流是地球热能传递、消耗的极重要机制，地壳岩石圈是由于地幔对流的拖曳作用而运动的，地幔上升流使地壳分离，地幔下降流使地壳聚合。1

存在的问题地幔对流是板块活动的动力来源。但是，据一些学者计算，引起岩石圈板块活动需要相当大的应力，而这种应力的来源至今尚未完全搞清楚。也就是说，关于推动岩石圈板块运动的“原动力"——地幔对流的设想没有直接的证据。

地幔对流说的基础是粘滞性流体的热对流，而对地幔的粘滞性和不均质性至今尚有争论。其中，杰弗里斯指出，上地幔的粘滞度为1028泊，因此他认为对流是不可能的。1965年，麦克唐纳也根据人造卫星遥测资料，计算出地幔的粘滞度为1026泊，从而认为在地幔中发生大规模对流是困难的。如果大规模地幔对流真的不存在，那么海底扩张和板块构造运动就失去了原动力。2

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学