地殼運動的動力來自殼內磁場
作者：趙永廷
（註：本文較原稿有文字表述方面的大幅度修改，但主體思想和原理並未改變）
地球內應力的作用能造成滄海桑田，可見地球動力的作用之大。然後地球的動力遵循著什麼樣的結構呢？為了回答這一問題，地學界提出了眾多學說，但都無法圓滿解釋一些基本的各種地球運動規律和地質現象。而事實上，地球原是一個徘徊閉路的大磁體，人們所認識和利用的位於地表的地磁場，實質上屬於這個大磁體的漏磁部分。本文引入地磁觀念以及藉助於地幔及軟流體的存在，來解釋地殼運動的動力來源問題及其運動的機理問題。
證據表明，整個地球表層發生的地震活動、火山噴發以及其他強烈的地質活動，包括大西洋擴張及其相伴隨的太平洋收縮、條帶狀分布的地貌特徵與大陸三角區尖端向南、喜馬拉雅山脈的形成、南半球為水域居多而北半球以陸域居多、地磁極在地理位置上與地球南北極不對稱分布、地層中化石羅盤反轉、由大西洋地磁異常導致的三角洲魔鬼現象等，都是地磁場作用下必然導致的地球表層地貌特徵和地殼內部的地質特徵。
從居里點概念導出地磁與地殼共存
所謂的居里點概念，即溫度到達一定程度後，磁鐵的磁場消失，這個溫度零界點被稱之為居里點。而地球是半徑約6400公里的近圓球體，從結構上分為地核、地幔和地殼等若干圈層，其溫度則由地表向內每深入100米向上遞增約3℃，到達地殼底部即莫霍面附近則到達了至少780℃以上的高溫，而地球核心的溫度更高達6000℃以上。由此可以推斷，莫霍面以下的地球內部是根本不存在磁場的，因此地球的磁場只能來自於地殼，即具有磁殼共存的規律。
居里點與地磁場按磁殼共存規律，地磁場就是地殼內部磁性物質的集中表現，地磁場的結構取決於地殼內磁性物質的分布與構成，也即是以鐵鎳為主體的磁性物質在地殼內部的分布結構、分布密度、磁性強度等。如果地殼中某局部的磁性物質分布具有有序、集中和強度高等特徵，則該局部表現出來的整體磁場強度就高，相應地在整個地磁場中的影響程度就高，且在地磁極分布位置中具有更大的影響力。由此推斷，按照平均40萬年為一個周期的磁極倒轉與地殼板塊運動之間就存在著特定的相關關係，即地殼板塊的生長與消亡導致了地殼中磁性物質分布的變化與調整，而由磁性物質分布的變化與調整所導致的地磁場結構變化又進一步構成了地殼板塊運動的新的動力源。如果依照東經120°和西經60°將地球沿地理兩級切分為兩半球，則大西洋和太平洋正好分別位於兩半球的中央位置，地磁兩極正好位於太平洋所在的半球上，這意味著太平洋半球的磁性物質在地磁場的構成中具有決定性地位，這與太平洋收縮伴隨著大西洋擴張運動之間存在著關聯關係。
海陸位置分布特徵也符合磁殼共存規律
地球上的陸地主要地分布於北半球，而海洋則主要地分布於南半球，因此地學界也常把北半球稱為陸半球，把南半球稱為水半球。這種海陸區域在地球表面的不對稱分布特徵是現有地學理論無法合理解釋的。而如果按照磁殼共存理論，則可以合理地解釋這一現象。目前地磁南極位於西經100°北緯77°，而地磁北極位於東經140°南緯69°，如果按照地理經緯線繪製方法，依地磁南北極繪製一系列的磁經線，並且把每條磁經線的1/2處連線起來，就形成了類似地球赤道的磁赤道。如果沿著磁赤道把地球切分為兩半球，則每一個半球的海陸分布是相對地對稱的。而這種對稱性也進一步表明了磁性物質在地殼中的分布與地磁場以及地殼運動導致地貌特徵之間存在著相關關係。
地殼運動的動力來自殼內磁場
地殼的磁性物質構成了地磁場，而地磁場對磁性物質具有磁力作用。這就使得地殼處於板塊運動與地磁場之間相互促成並在動態運動中取得平衡的互動關係中。一方面，地殼的運動導致了地殼內部磁性物質的相對移動或者此消彼長，而後者又形成了新的地磁場結構，另一方面，地殼內部的磁性物質在新的地磁場作用下，形成新的地殼運動的動力結構，這就使得地殼自身內部進入了一個互相形成和互動運動的狀態中。
在地磁場的縱向結構上，根據地球演化原理，鐵鎳等質量較大的磁性物質將較地表的其他岩石成分更容易沉入地殼深部，這意味著在地殼中，地磁場強度將依照深度逐漸增強。
在地磁場的水平結構上，隨著板塊的增生，既存磁場將對成岩過程中的新增磁性物質進行磁化作用，使新生板塊的磁場方向與既存磁場方向相反，而隨著新生板塊的生長和消亡板塊的消失，地磁場必然隨著相反磁場強度的不斷增強和既存磁場的不斷衰弱，最終導致地球磁極倒轉，從而在板塊中形成正負磁條帶沿著板塊增生的方向雙向對稱且垂直排列並相間分布，每一磁條帶對應著其岩化過程中的磁場分布結構。而這一過程也與板塊磁條帶的磁異常主要地集中於磁條帶中間而向兩邊逐步減弱的規律相一致。而地層化石羅盤翻轉現象也同樣地證明了地磁場的磁極倒轉規律
由於現有的兩個地磁極都位於太平洋所在的半球上，連結兩個地磁極的磁力軸穿過了太平洋板塊，因此在磁經線中，位於太平洋板塊的磁經線部分必然有一條最短的磁經線，並且穿過了太平洋地質擠壓帶，而位於大西洋板塊的磁經線中有一條最長的磁經線，同樣穿過了大西洋的洋脊擴張帶。藉助於地幔及軟流體的滑動和支撐作用，地磁極的地磁引力與地幔支撐力按照力學的平行四邊形法則推測，則在最短磁經線方向上形成擠壓收縮作用，而在最長磁經線方向上形成拉伸擴張作用。這在由球形石膏板塊和橡皮筋構成的力學實驗中獲得了相同的結果（實驗過程略）。也就是說，在力學結構上，可以證明地磁場就是構成地殼板塊運動的動力源。
如圖所示
地磁場與太平洋板塊收縮及大西洋擴張的關係地磁場來源於地殼中的磁性物質，地殼的劇烈運動必然導致地磁場的強烈變化，這是因為磁性物質的突然的位置轉移所導致的。只要在地殼上發生了地震、火山噴發或其他的地層瞬間斷裂、錯位、消融等地質活動，就會在一定程度上引起地球磁場的劇烈波動。
總而言之，地球表層的板塊構造形成了既存的地磁場結構，既存的地磁場通過磁力作用推動了地球表層的板塊運動，而板塊運動進一步改變了地磁場的結構，也就是說地殼運動和地磁場結構之間形成了互相作用和互為耦合的動力結構特徵。
當然本文的觀點尚處於定性論述階段，並未就地磁場所能造成的板塊運動動力大小與實際板塊運動所需動力大小之間進行精確計算和比較，無法精確回答地殼運動的動力大小問題。這有待於進一步的實證數據和計算模擬才能實現。
科學技術成果鑑定證書
編號（1992）科鑒字003號
《地殼運動的動力來自殼內磁場》成果完成單位：臨縣安業鄉趙家岔村趙永廷
鑑定形式： 專家評議
組織鑑定單位：呂梁行署科學技術委員會
鑑定日期： 一九九二年三月十八日
鑑定意見：
參加評審的七位高級工程師一致認為，地殼運動的動力源問題是地學領域一個極其重要的課題，到目前為止仍在探索之中，現在人們正在研究的幾種理論也不盡人意，作者在地殼深部存在鐵磁物質的基礎上，由居里點和地殼增溫率等概念出發，推論地磁場存在於地殼之中，即地磁與地殼共存，這是一個重大的發現，是當代地學工作者不可忽視的問題。由此導出的地殼運動的動力來自殼內磁場的論點是一種新觀點，能圓滿地解釋地學界長期存在的一些難題，具有良好的發展前景和現實意義。在地學界如此的新觀點、新理論，世界罕見國內首次，居領先地位，達到國內先進水平。
鑑定技術負責人：劉漢楓
1992年3月18日
主持鑑定單位意見：
同意鑑定意見（並蓋“呂梁行署科學技術委員會鑑定專用章”）
1992年3月19日
科學技術進步獎
呂梁科委頒發的科技進步獎授 獎 項 目：地殼運動的動力來自殼內磁場
受獎單位及個人：趙永廷
授 獎 等 級：軟科學一等
呂梁行署科學技術委員會：
時間：一九九三年十二月
