大陆车阀说

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第605页（2412字）

是20世纪20年代李四光基于地球表面形象特征和海水进退规程，所提出的一个地壳运动假说。

以后随着资料的积累和深化研究，成为地质力学地壳运动问题的基本观点。在大量的调查研究工作基础上发现以下规律。

在空间上，地壳的主要构造形迹——诸如褶皱、断裂、地槽、裂谷、洋中脊、造山带、挤压带等，凡具一定规模者，其伸展方位大都为经向、纬向、北东向、北西向，即与地球自转轴平行、垂直或斜交，反映推动地壳运动的动力作用方向与地球的旋转运动有关。每一个构造体系都是一幅应变图象，反映了一定方向和方式的地壳运动。归纳地壳上规模巨大的构造体系所反映的动力作用方向，不难看出纬向构造带反映了南北向力的作用；经向构造带反映了东西向力的作用；扭动构造规模巨大者如山字型、新华夏系、歹字型、澳大利亚旋卷构造等，则不是反映南北向的相对扭动，就是反映东西向的相对扭动。总之，纬向力与经向力是形成地壳构造的最基本的作用方向。

地质历史时期曾发生过多次海水进退、气候带迁移和生物迁移，它们的迁移方向以及现今地球上的洋流、气流所反映的运动方向，也主要有二：一是从赤道到两极或从两极向赤道；二是以赤道为最大值向两极逐渐减小的自东而西或自西而东的作用力，也就是说与岩石圈的动力作用方向类同。

在时间上，地球的岩石圈、水圈、气圈的物质运动和发展变化，往往具有多尺度周期的同步变化性。

地球多圈层运动变化的相关性无疑反映了作用于各个圈层的动力系统的统一性，因此有关地壳运动问题的研究，必需要考虑到地球的整体运动。

地球的诸多运动中最频繁的是地球的自转运动。然而地质力学认为发动地壳运动的主要因素不是地球等速自转，而是地球自转速率的变更。因为，如果地壳构造运动简单地起源于地球等速自转的话，那么地球已经自转了几十亿年了，在这样长的时间过程中，地球为了适应万有引力场和离心惯性力场两者联合力场的要求，它的外形和它的表层内部构造早已达到平衡，大规模的地壳运动便不会周而复始的发生。

地球自转角速率的变化是问题的关键。根据近代天文观测资料，地球自转的角速率确是时快时慢地变化着，它的变化包含了月变化、季节性变化、长期变化和趋势性的减慢。从古代对日蚀、月蚀和月掩星等观测记录的分析，也可看出地球自转是不均衡的。人们从珊瑚化石上生长线的数目差异，也找到了古生代地球自转速率变化的证据。

影响地球自转速率的外界因素很多，如空间宇宙物质的陨落，其它星球对地球引力的变化等等，然而更重要的是地球的内部变化因素。在忽略不计外力的条件下，地球的自转角动量(ωI=C)是个常数。其中ω是地球的自转角速率，I是地球的转动惯量。地球内部任何物质的运动和变化，如球体涨缩、火山喷发、重力均衡、海水运动等，都可能导致转量惯量I发生变化，从而使地球自转角速率ω发生变化。

设想当ω增大，即地球自转速率变快时，便产生了自东而西的纬向惯性力和自两极向赤道的离心惯性力增量的水平分力。由于地壳各部分与基底固着的牢固程度不同，在纬向惯性力的作用下便形成了压性的或张性的经向构造带，及相关的扭动构造；在离心惯性力增量的水平分力作用下，便形成了纬向构造带及相关的扭动构造。这时海水从两极向赤道集中，高纬度区发生海退；低纬度区发生海侵，岩浆上侵，褶皱成山，其结果使转动惯量I增大。I的增大，潮汐力的增强，以及地壳运动与深层所发生的摩擦力所起的“大陆刹车阀”作用，便使地球的自转速率逐渐慢下来。

地球自转速率变慢，所产生的纬向惯性力自西指向东；离心惯性力增量的水平分力自赤道指向两极。这时除了将出现与地球自转变快时性质相反的构造形迹外，海水自赤道流向两极，低纬度地区发生海退；高纬度地区出现海侵，这时地球物质在万有引力控制下从表层向深处运移，地表的夷平与重力均衡作用增强，其结果使转动惯量I减少。I的减少，潮汐力的减小，以及成为“大陆车阀”的地壳表层相对向东的运动，又使地球的自转速率逐渐加快，于是一场新的地壳运动又将开始。

因此，地质力学认为，地壳的构造运动是控制地球自转速率的自动机制，就是说，地球自转加快，就包含着使它变慢的作用；地球自转变慢，又孕育着使它变快的因素。地球时快时慢的运动，便推动了一次又一次地壳运动的发生，形成了各种构造体系，引起了海水运动，影响了气候的变迁和生物界的变化。

高庆华曾大胆设想，地球是宇宙体系的一颗小星，地球体系的运动和变化，一方面必然受着宇宙体系的控制和影响；另一方面也必然决定于地球体系内部物质的运动和变化，从而构成一个相互联系的开放的自组织系统。这个系统中任何一个部份的变化达到一定程度时，都会影响到地球各个圈层的变化和地球的整体运动，包括自转速率的变化。也就是说，地球上一些运动和变化现象，即使可能不是由地球自转速率变化所产生的力直接引起的，但也必然会显示一定的联系。

看来地球运动的统一观或许将成为解决地壳运动问题的最佳方向，从而也扩大了“大陆车阀说”研究的领域。

【参考文献】：

1 李四光．地质力学概论．北京：科学出版社，1972

2 孙殿卿，高庆华．地质力学与地壳运动．北京：地质出版社，1982

3 杜品仁，徐道一．天文地震学引论．北京：地震出版社，1989

(国家地震局地质研究所高庆华研究员撰)