地球、太阳系起源

前言

关于地球自转与公转是地球起源与太阳系起源问题。

关于地球与太阳系起源世界上现在有两大学派：一是系外成因理论，二是系内成因理论。

系内成因理论认为：绕太阳公转的行星等天体是在太阳系内形成的，包括星云说，捕获说，灾变说。这一理论，不能解释地球倾斜在轨道运动，天王星躺在轨道运动，金星自转反向，哈雷彗星公转逆行，木星土星的一些卫星公转有顺行的有逆行的——这些太阳系特征。

地球起源、太阳系起源的系外成因理论是我国学者江发世提出来的。

江发世认为：绕太阳公转的行星等天体是在太阳系外的宇宙空间形成的，然后被太阳捕获，形成绕太阳的公转及自转。

地球是在距今5.4亿年前被太阳捕获，产生自转与公转，地球开始有了阳光，地质时期进入显生宙，生物爆发式出现，冰川融化，形成相应的沉积建造。

关于太阳系等星系的系外成因，现在航天发射的绕月球飞行，绕火星飞行所形成的月卫星系及火卫星系是星系成因的科学验证。

地球自转的产生，是太阳在捕获地球时，太阳引力潮汐作用形成的:地球在太阳一侧产生与太阳运动一致的转动，在背向太阳的一侧产生相反的转动——形成地球的自转。

地球的公转是太阳捕获地球时，地球与太阳的相对运动速度，地球与太阳间的引力共同作用产生了地球的公转。

地球是太阳系的一颗行星，倾斜在黄道面上每年绕太阳公转一圈，每天自转一周。
地球跟随太阳绕银心转动，倾斜在银道面上，大约2亿多年绕银心转动一周。
地球与月亮为地月系，月亮每月绕地球转动一周。
地球是一个圈层状结构的近球体。有火山喷发、地震。岩石及地层发生了错动或弯曲。
地球的南极比球面低却是高山耸立的南极洲，北极比球面高而是海水覆盖的北冰洋。
地球存在地磁场，在地史上，地磁发生过磁极反向和磁极移动。
地球上存在丰富的生物。低等植物和高等植物，低等动物和高等动物共生在地球上。在古生代以前的地层中见到的生物主要是原核低等生物化石，古生代开始生物爆发式出现，在中生代出现高大的植物和大型的动物，在新生代出现高级动物。
在南极洲存在有大量的煤炭。煤是植物经成煤地质作用而形成的。南极洲是冰川雪地的环境，不可能生长大量的植物。
在地史中发生过多次海侵海退。
形成地球的物质是哪里来的，是在什么时期，什么位置，以什么方式形成地球的。地球为什么会发生自转和公转，其内部为什么存在活动。
地球上的生命是怎么形成的。
…… ……。
一个完整的地球起源与演化学说应当对上述等等现象和问题作出合理的解释。

1. 星系

1.1. 星系
地球与银河系、太阳系及月亮形成了星系关系，受银心和太阳引力的控制绕其旋转，受月亮引力的影响，绕地月质心转动。研究和探讨地球起源与演化，需要研究和探讨星系。
1.1.1. 星系及分类 
在宇宙中，由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体叫做星系。
星球的绕转形式有两种：一是众多质量小的星球绕质量大的中心星球转动叫做中心式星系，如太阳系众多行星和彗星等绕太阳转动；二是两颗星球围绕共同质心相互转动叫做伴星式星系，如地球和月亮组成的地月星系，二者共同围绕地月质心转动。绝大多数星系属于前者。
在宇宙中，有众多的星系，这些星系大小不一，形态各异，有独立星系，有星系之中的星系，有直线运动的星系，有曲线运动并绕中心体转动的星系，有年轻星系和年老星系。
为了研究星系的成因，需要对宇宙中的星系进行分类。
哈勃星系分类：
美国天文学家哈勃对宇宙中的星系按其形态或叫结构类型划分为三大类：
（1）、椭圆星系
椭圆星系是从圆球星系发展演化而成的，图1-1是该类型星系由圆球状星系发展成为椭圆星系的一组照片。

1.1.2.
本文的星系分类：
（1）、按照星系之间是否有隶属关系
将宇宙中的星系划分为独立星系和从属星系。在宇宙空间中独立运行，它没有环绕中心体旋转，这样的星系叫做独立星系，如银河系。而环绕中心体运行的星系如太阳系绕银心运转，地月星系绕太阳运转，这样的星系叫做从属星系。
（2）、按照中心星是否旋转
划分为核旋转星系和核不旋转星系。在宇宙中独立星系它的核有的旋转有的不旋转。而从属星系它的核都是旋转的。
（3）、按照星系运行的轨迹
划分为直线运动星系和曲线运动星系。在宇宙空间中，那些独立星系在主星带领下按照主星形成时的射线方向在宇宙空间内进行直线运行。有的星系如从属星系则是绕着主星进行曲线运行。
（4）、按照星系所在的空间位置
划分为系内星系和宇宙星系。凡是在星系内运动的星系叫做系内星系，如太阳系；凡是在星系外宇宙空间里独立运动的星系叫做宇宙星系，如银河系。
（5）、按照星系形成的年龄
划分为年老星系和年轻星系。凡是那些在宇宙空间中或在星系内部形成时间比较长年龄大的星系叫做年老星系，年老的星系大都已演化成为比较规则的星系；在宇宙空间或在星系内部有的星系刚刚形成或形成不久，这样的星系叫做年轻的星系，年轻的星系大都呈不规则状态。
（6）、按照星系中星球的关系
划分为中心式星系和伴星式星系。由众小质量星球绕大质量星球运动所组成的星系叫做中心式星系，如太阳系、银河系等，大质量星球叫做主星或中心星；由两颗星球互绕二者中心质点运动所组成的星系叫做伴星式星系，如地球和月亮所组成的地月星系。

1.2. 太阳系
太阳系是由行星、彗星等天体绕中心星球太阳所组成的绕转运动组合体。
在太阳系中有系中系，如行星和卫星所组成的行星系，卫星和绕其转动的子卫星所组成的卫星系，等等。太阳系是一个年老的、规则的、中心式的椭圆星系。
太阳系的一些特征:
（1）、 星球轨道形状特征
绕太阳公转的星球轨道形状为：近圆形、椭圆形、抛物线形和双曲线形。在太阳系中，水星、金星、地球、火星等，它们的绕太阳公转轨道形状为近圆形，而外围的其它行星公转轨道为椭圆形。太阳系的彗星公转轨道为椭圆形、抛物线形和双曲线形，图1-5是太阳系模式图，图1-6是彗星轨道图。

（2）、 星球公转方向特征
绕太阳公转的星球，九颗行星都为逆时针方向公转，而有些彗星如哈雷彗星为顺时针方向绕太阳公转。
（3）、星球自转方向特征
太阳系的金星自转方向为顺时针，它的自转与它的公转方向相反。而其它八颗行星都为逆时针方向自转并同公转方向相同。
（4）、星球分布特征
太阳系的九颗行星公转轨道面都在太阳赤阳面两侧附近，而彗星的公转轨道面从太阳两极到太阳赤道各纬度都有分布。图1-7是彗星轨道倾角即在太阳周围不同纬度的分布图。

1.3.5． 人造地球卫星的轨道 
图1-13是发射人造地球卫星可能出现的几种轨道形状。人造卫星轨道形状完全取
决于末级火箭的速度。如末级火箭的末速度小，卫星的轨道形状为图1-13的Ａ形，卫星
将回落到地球上。如果末级火箭的末速度正好，其卫星轨道形状为图1-13的Ｂ形，为
绕地球的圆形轨道。如果末级火箭末速度大其卫星轨道形状为图1-13的Ｃ形，成为椭圆 
形。如果末级火箭的末速度等于地球的逃逸速度时，卫星的轨道形状为图3-6的Ｄ形，呈抛物线形。如果末级火箭末速度大于地球的逃逸速度，卫星的运动轨道就成为双曲线形。人造地球卫星在地球上空的高度和运动方向所决定。

1.4. 太阳系起源
太阳从宇宙中捕获行星、彗星产生绕转运动组合体，形成太阳系。
1.4.1 绕太阳公转轨道形状的成因
太阳系成员的轨道形状由进入太阳系时的相对速度和相对距离等因素决定。太阳所捕获的行星或彗星其运动速度小了，就“掉”进太阳了；速度正好，其轨道形状为近圆形；其速度大一点，轨道形状为椭圆形；如果速度再大一点，其轨道形状就成为抛物线形或双曲线形。
1.4.2 太阳各纬度都有星球分布的成因
独立在宇宙中运行的天体，它可以从各个方向和各种角度飞近太阳的身边，这些天体能够从太阳两极处和各纬度及赤道被太阳捕获而成为太阳系的成员。因此在太阳赤道面附近和极处及各纬度都有星球分布。
1.4.3 行星集中在太阳赤道附近的成因
太阳是一个巨大的引力球，这个引力球是绕轴自转的，自转就会产生离心力。离心力在球的极处最小，在近赤道处离心力大。所以太阳系年龄老的行星在太阳自转离心力场的作用下集中到太阳赤道面附近。
地质力学创始人李四光做了球体离心试验，试验如下：
图1-15是地质力学的模拟实验：在直径20厘米的泡沫塑料球体上，涂16层聚醋酸乙烯乳液，构成厚约3毫米的薄膜，经电动机旋转加力（500转/分），在近球体赤道附近，于试料上形成一系列近东西向的褶曲。地质力学所作的上述模拟试验完全证明，所有旋转球体都会产生自两极向赤道方向的离心力，其表面物质也将在离心力作用下产生变化。

1.4.4 星球直立、倾斜和躺在轨道运行的成因
在太阳系中，在轨道上直立自转的行星，它们就是在太阳赤道面被太阳捕获的。倾斜在轨道上自转的行星，是在太阳相应的纬度处被太阳捕获的，后来在太阳离心力场的作用下运行到了现在的位置。横躺在轨道上自转的天王星，是在太阳极处被太阳捕获的，以后在太阳引力场的离心力作用下来到了太阳赤道面附近。
1.4.5 星球公转反向（如哈雷彗星）的成因
同向公轨的太阳系天体，它们是在同一侧被太阳捕获的。公转反向运行的天体，是在太阳的另一侧被太阳捕获的。
1.4.6 星球自转反向的成因
自转反向的金星，说明它在被太阳捕获之前就已是顺时针方向自转着的。当它被太阳捕获时，所产生的潮汐扭动力小于原来已有的自转力。所以金星仍然保存原来的自转方向，只不过是自转速度已变的特别慢，自转周期特长。
1.4.7 行星系的成因
行星周围的卫星形成过程同太阳系。而且在卫星的周围可能存在子卫星和孙卫星，小行星和彗星的周围都可以有卫星，都可以形成绕转运动组合体即星系，它们的成因和太阳系的成因一样。
在宇宙中，所有星系的成因是相同的。

2. 地球结构

2.1. 固体地球结构
在做几何题时，画一条辅助线其难题就会迎刃而解。有许多事情或问题不解时，换一种思路或模式就有可能获得解决。
为了研究和探讨地球起源与演化，对固体地球结构进行重新划分。
依据固体地球内部物质状态和地震波特征，对固体地球进行一级分层和二级分层，见表2-1，其示意图见图2-1、图2-2，图2-3是传统固体地球结构示意图。
一级分层的目的是为了研究地球内球、外球运动，进而研究地磁的成因、地震的成因、火山的成因及地壳运动的成因。
二级分层的目的是为了研究地球起源。

2.2. 地球的外部结构
在固态地球外部存在水圈、生物圈和大气圈。
在地球的表层由水体所构成的连续圈层叫做水圈，水能以汽态、液态和固态三种形式存在，按水所在的位置或环境将水分为：海水、陆地水和大气水。地球的总水量大约为：1.36×1015立方米，如果将全部水平均覆盖到地球表面可深达2700多米厚。
在地球的表层由生物存在和活动所构成的连续圈层叫做生物圈，绝大多数生物活动在水深200米到空中200米以内的范围。有些生物能在极端的条件下生存，在海洋几千米以下的水域有鱼的存在，在太空有生物孢子。
在地球周围所聚集的气体圈层叫做大气圈，依据大气的物理性质和运动特点，从地表向上将大气圈划分为：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。在地球上3000公里的高空，空气已是极其稀薄，空气粒子将挣脱地球引力逃向太空，该处以外视为宇宙太空。

3. 地球起源与演化

3.1 地球起源
3.1.1. 地球起源学说
依据地球形成的位置，地球起源分为两大学派：传统学派认为地球是在太阳系内形成的；本文认为地球是在太阳系外形成的。
像太阳系起源一样，认为地球是在太阳系内形成的可划分为三派：分出说也叫灾变说、捕获说、共同形成说也叫星云说。
本文的观点：地球是在太阳系外宇宙空间形成的，在运行到太阳附近时被太阳捕获，成为绕太阳转动的行星。
3.1.2. 地球起源
地球起源于太阳系之外的宇宙空间，在46亿（？）年前，地核捕获熔融物质、塑性物质、固态物质、气体和液体形成地球。
3.2 地球演化
在地球演化过程中，发生一些天文与地质事件，将事件的时间段叫做地质时期。
在各地质时期，在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件，在地球自身、地壳运动、地层、岩石、构造、古生物、古地磁、古冰川、古气候等多方面都留下了记录。
在不同的地质时期，地质作用不同，特征不同。
将地球历史划分为：地球形成时期、地壳形成时期、进入太阳系前时期、进入太阳系时期、地月系形成时期、新生时期，见表3-1。
3.2.1.
地球形成时期【始古宙（宇）】
这一时期是由地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体开始的，到地表熔融物质凝固形成地球最原始的外壳的一段地质时间。
在距今46亿（？）年前，在太阳系外的宇宙空间，由铁镍物质组成的地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体，在地核外形成高温熔融物质巨厚层。
地核与高温熔融物质间形成内过渡层。
地球外表温度降低，熔融物质凝固，形成地球最原始的外壳。
外壳与高温熔融物质间形成外过渡层。高温熔融物质形成液态层。
在这一地质时期，地球形成分层结构，由内向外：地核、内过渡层、液态层、外过渡层、外壳。
在地球表面，由于熔融物质凝固和收缩，形成张裂、沟谷、高山。由于宇宙天体撞击，在地表形成大坑洼地。
3.2.2. 地壳形成时期【太古宙（宇）】
这一时期是由地表熔融物质凝固形成地球最原始外壳开始到有沉积岩形成的一段地质时间。
地壳和地球熔融物质凝固形成的外壳是不一样的。
地壳是由火山岩、沉积岩、变质岩和陨石共同组成的地球外壳，是地球经过长期演化后而形成的。
在这一地质时期：
随着温度降低，熔融物质凝固过程中产生的水和俘获的水流动汇聚到张裂沟谷与大坑洼地中，形成地球上最初的水域海洋和湖。产生的气和俘获的大气留在地球表面，形成大气圈。
由于地核俘获宇宙物质的不均，地表各处温度高低不同产生大气流动。
在地壳形成时期，有了水和大气，产生了风化、剥蚀和搬运作用，开始形成沉积岩。

3.2.3. 进入太阳系前时期【元古宙（宇）】
这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。
这是一段没有阳光的地质时期。
在这一段的前期，地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强，高山被剥低，在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。
在这一段的后期，地壳活动变弱，地表温度渐渐降低，到了冰点以下，形成全球性的冰川。
在生物界，降落在地球上的原核生物开始复活和繁殖。由于没有阳光，其他降落到地球上的植物和动物处于休眠状态。
3.2.4. 进入太阳系时期【显生宙（宇）】
这一时期是太阳捕获地球，地球进入太阳系成为行星而开始的。地球进入到了有阳光的显生宙时期，是古生代的开始。
地球产生绕太阳的公转和自转。
现在的地球黄道面在太阳赤道面附近，二者夹角很小。地球倾斜在轨道上运行，地轴的倾斜方向与黄道面的夹角为66°34′，即地球的赤道面与黄道面的夹角为23°26′，如图3-1所示。

地球如同试验一被太阳俘获，形成公转和自转。形成时，地轴和轨道面是垂直的，地轴和太阳赤道面夹角大约为66°34′。
太阳系和其他星系一样，在星系演化趋势作用下，地球由形成时的轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，并已移动到太阳赤道面附近（如图3-3所示）。

在太阳系演化过程中，在无其他天体引力作用情况下，绕转星球的轨道形状不变，自转轴的倾斜方向和倾斜角度不变。
地球由被太阳捕获时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。由于地球轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，因此形成现在的地球赤道面与黄道面夹角为23°26′。
地球被太阳捕获时地轴和轨道面是垂直的，地球两极终年无太阳光照，地球无四季。随着地球轨道面向太阳赤道面演化移动，地轴发生在轨道面上的倾斜，地球有了一年四季变化。
在这一地质时期，地球有了太阳的光照，形成了绕太阳的公转和自转，有了昼夜的变化。
在地球的内部，地核或内球偏向太阳引力的反方向，不在地球中心。
在地壳，由于地球自转形成由两极向赤道的离心力；在太阳引力作用下，由于地球自西向东转动，地壳物质形成自东向西和由两极向赤道方向的运动。形成高山、高原，形成沟谷洼地和平原。
冰川融化。
在生物界，开始爆发式出现即开始复活。
在岩石建造上，出现大量的灰岩。
3.2.5. 地月系形成时期【中生 代（界）】
这一时期是月球被地球捕获形成地月系而开始的，地球进入到了中生代时期。
月球绕地球转动，使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下，地球的外球发生了旋转，形成地极和磁极的移动。
在生物界，动物和植物都发生了重大的变异或进化，形成高大的树木和出现大型的动物。
3.2.6. 新生时期【新生代（界）】
这一时期是一颗大彗星撞击地球而开始的（？），地球进入到了新生代时期。
这颗彗星在太阳系裂解（？），形成绕太阳的小行星带。
彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。
在这一地质时期，地球增加了水、大气和新的生物物种。
原有的生物发生变异或进化。
地球开始有了高级生物。

4. 地球的内球、外球运动

4.1 地球的内球运动
太阳捕获地球，地球产生绕太阳的公转和自转。地球捕获月球，产生绕地月质心的转动。地球的内球、外球在太阳和月球的作用下将产生不同的运动。
在不同的地质时期，地球的内球、外球运动是不同的。在地球进入太阳系前，内球在地球中心，内外球转动是一致的。
地球被太阳捕获后，地球产生了公转和自转，地球的内球和外球也产生了位置和转动角速度不一样的变化。
4.1.1.
地球的内球或地核不在地球中心
下面做一个简单的模拟试验：在装满水的瓶子里放入一个石子，系上一根绳子绕手旋转，如图4-1，结果：在瓶子内的石子始终偏向引力的另一侧。


4.2 地球的外球运动
地球捕获了月球，形成了地月系。
4.2.1 地球南北半球的受力情况
地球倾斜在轨道上自传和绕太阳公转，在夏至时，地球北半球到太阳距离近，南半球到太阳距离远，如图4-3所示。

现在地球的南极洲是随着地球的外球转动到达现在的南极位置，南极洲的煤炭随着地球的外球转动而到达现在的位置。
地球的原磁极位置随着地球的外球转动而转动，这是磁极移动的成因。

5. 地壳运动

5.1．地壳运动
地壳及组成物质岩石相对某一参照物发生位置变化叫做地壳运动。
固体地球坚硬的外层叫做地壳，地壳是由各种岩石组成的。
地壳及组成物质岩石形成过程中发生的位置变化以及风化作用对地壳及岩石的剥蚀、搬运等作用都属于地壳运动。
在不同的地质时期产生不同类型的地壳运动，不同类型的地壳运动其成因不同。
5.2. 地壳运动分类 
研究地壳运动成因，首先需要对地壳运动进行分类。
依据不同的标准和成因理论，地壳运动可以划分为很多类型，如下表。

5.3. 本文的地壳运动成因
本文是以不同的参照物为标准划分了6种类型地壳运动：
1、以银道面为参照物的地壳运动；2、以黄道面为参照物的地壳运动；3、以地轴为参照物的地壳运动；4、以地理坐标为参照物的地壳运动；5、以地表物体为参照物的地壳运动；6、以球面为参照物的地壳运动；。
不同类型的地壳运动其动力来源不同，其成因不同，所产生的运动结果也不同。分别叙述如下。

5.3.1.以银道面为参照物发生的地壳运动及成因
本类地壳运动是地壳及其组成岩石以银道面为参照物发生的位置变化。本类地壳运动引起全球性海陆变迁。
地球形成以后，除陨石降落外，地球的固态物质基本保持不变，也就是说，在地壳上有地方隆起，就得有地方凹下去。全球性海陆变迁不是固态地壳的大面积高低变化，而是全球性的海水变化。
地球的北半球向外稍尖而凸出，南半球向内凹，北极高出球面19米，南极低于球面26米，南北极相差45米，从赤道方向看地球近似一个“梨”的形状。
高出球面的北极是海水覆盖的北冰洋，而低于球面的南极却是陆地。南极洲的最高峰是文森峰，海拔4,897米。证明北极海平面高于南极近5000米。
在地史中发生过几次全球性海进海退事件，海进时形成海进的沉积建造，形成灰岩，有海生动物化石。海退时形成海退的沉积建造，有煤形成，有陆生动植物化石。
形成上述的两种现象是由于地球绕银河的银心转动而产生的。
地球自转，由于月球和太阳的引力形成潮汐。地球表面的水在引力方向凸出的高。
地球北极的水比南极凸出的高，说明在地球北极方向存在引力。在地月系、太阳系中，通过地球的自转和公转，北极的水凸出依旧，说明地球北极方向的引力与地月系和太阳系无关。
地球除绕太阳公转外，还绕银河系的银心公转，公转周期为2.5亿年（？）。地球的地轴与银道面的夹角为27°24′（？）见下图。

由于地轴倾斜（地轴倾斜在黄道面上，其夹角是66°34′，地球赤道面与黄道面的夹角为23°26′），地球绕太阳公转，在夏至时，地球的北半球距太阳近，受到太阳的引力大。在冬至时，南半球受到的太阳引力大，导致地球的外球转动，见下图。

同理，由于地轴倾斜在银道面上绕银心公转，在银道面的夏至位置时，地球的北极受到的银心引力大，形成地球的北极水凸出的比南极高。在银道面的冬至位置时，地球的南极受到的银心引力大，形成地球的南极水凸出的比北极高。当地球在银道面春分和秋分的位置时，地球赤道位置的水受银心、太阳和月亮的共同引力作用，水凸出的更高。地球水的这种变化，就形成全球性海陆变迁，其周期由地球绕银心公转周期决定。在南北极的全球性海陆变迁周期为2.5亿年（？），在其他地区的全球性海陆变迁周期为1.25亿年（？）。
全球性海陆变迁的海进海退方向为南北方向。受陆地的影响，海进海退方向会发生改变。
全球性海陆变迁的海水深度，依据现在的地球南极和北极海水平面与球面差，可达5000米。
目前，太阳到银心的距离是大约距离，太阳绕银心公转周期也是大约的。因此，全球性海陆变迁的周期也是大约的。
地轴与银道面的夹角27°24′是从天球上计算出来的，天球是以地球为中心的人为球，在银河系，银心是中心，太阳绕银心公转，地球也随太阳绕银心公转。所以，地轴与银道面的夹角27°24′是参考数字。
本类地壳运动是由银心捕获太阳绕其旋转而形成的。

5.3.2.
以黄道面为参照物发生的地壳运动及成因
地球绕太阳公转的轨道面叫做黄道面。本类地壳运动是地壳及其组成岩石以黄道面为参照物发生的位置变化。
本类地壳运动分为三小类：一是，地球自转发生的地壳相对黄道面的位置变化；二是，地球公转发生的地壳相对黄道面的位置变化；三是，地轴倾角变化，发生的地壳相对黄道面的位置变化。
本类地壳运动引起昼夜、季节和气候的变化，引起太阳、月球对地球引力的变化，进而引发其他类型的地壳运动。
本类地壳运动的成因是由太阳系的起源和演化所致。

5.3.3.
以地轴为参照物发生的地壳运动及成因
地壳及其组成岩石以地轴为参照物发生的位置变化，其规模次于第二类地壳运动，引起地极、磁极位移。
相对于地轴发生的变化，即地极发生了移动。此类型地壳运动，引起地壳及地面地理坐标的变化，也引起季节和气候的变化，引起地日、地月引力平衡的变化。
本类地壳运动成因：
层状地球在太阳和月球引力作用下，地球外球发生了转动而形成的。

5.4.4.
以地理坐标为参照物发生的地壳运动及成因
地壳及其组成物质岩石以地理坐标为参照物发生的位置变化，本类地壳运动形成大规模的地壳抬升隆起和凹陷沉降，形成山脉、高原，形成平原、盆地，形成峻岭、沟谷。
本类地壳运动的动力来源主要有以下四种：
其一、水、风的剥蚀和搬运及沉积作用
本类地质作用不仅形成规模大小不等的地壳运动，而且所形成的沉积物与沉积岩是形成山脉、高原的物质基础。
水的剥蚀与搬运及沉积作用
水的剥蚀与搬运及沉积作用主要分为两种：一种是洋流的地质作用，另一种是江河的地质作用。
洋流能将砾石泥沙等物质进行远距离的搬运，形成大面积的沉积物和沉积岩。
江河的地质作用视其长短形成搬运远近，视其高差和流量形成剥蚀与搬运强度。水的剥蚀与搬运作用能将山脉和高原变为沟谷及平地；能将低洼地填平；能形成大面积的江河三角洲沉积。
水的剥蚀与搬运及沉积作用所形成的地壳运动，降低了地壳山脉的相对高度，剥高填洼，使地壳趋向平衡。
风的剥蚀与搬运及沉积作用
风对岩石的剥蚀及搬运与沉积作用特点：
风蚀发生在少雨干旱地区，不仅对高山高原进行剥蚀，而且对沟谷洼地也进行剥蚀。
风的搬运作用，其搬运距离远近不等，近的只是离开剥蚀原地，远的可以达上千上万公里。其沉积面积大小不等，大的可达几百万平方公里。
风的沉积，可以在陆地，可以在水域；可以在洼地与平原，可以在山脉与高原；即能形成准平原沉积，也能形成山脉沉积。
在塔里木盆地塔克拉玛干沙漠多为沙丘和小沙峰地势，在内蒙古阿拉善高原巴丹吉林沙漠多为沙山地势（如图5-13）。

其二、地球自转时产生的由两极向赤道的离心力
关于地壳物质在地球自转的离心力作用下向地球赤道方向运动的试验，地质力学已做了模拟试验予以证明。

其三、在太阳和月球引力作用下，地球自西向东旋转时，地壳不同质量区块产生由东向西运动及运动速度差异
在没有其它星球引力作用下，地壳各部分物质随地球自转做匀速圆周运动。在太阳、月球的引力作用下，由于地壳各部分组成物质的不均，产生沿纬向的速度差异运动，形成挤压和分离。
将一个装水的盆子吊起来，里面放入不同物质块，转动盆子，这些物质块有的挤到一起，有的分开，如图5-14。
地壳在大区域或小面积上其组成物质是不均匀的。在大区域上，陆地有欧亚、非洲、南北美洲、南极洲等大区块，海洋有太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋等几大区块。这些大区块在地势、物质组成、面积大小、几何形态、地理位置、质量、构造等都不一样。在大的区块内有众多的小区块。
地壳上这些大小区块，受太阳、月球的引力不同，在地球自转时，它们的运动速度快慢不一。由于地球自西向东旋转，地壳上这些大小块体形成自东向西的相对运动。

其四、不同的岩石物理性质不同，形变不同
不同的岩石具有不同的物理性质，在力的作用下，所形成的地质构造是不同的
⑴、沉积岩
岩石分为：碎屑岩类、粘土岩类、化学岩和生物化学岩类。
呈层状，层间滑动性强，特别是粘土岩类、化学岩和生物化学岩类，在水的润滑作用下层间滑动性更强。岩石的柔性、塑性强于火山岩。
在挤压力作用下易发生弯曲变形和层间滑动，形成褶皱构造。当挤压力进一步作用，发生错动，形成断层构造。
⑵、岩浆岩
岩石分为：侵入岩和喷出岩（也叫火山岩）。
火山岩包括火山熔岩和火山碎屑岩两大类。火山熔岩的类型有：金伯利岩、玄武岩、安山岩、流纹岩、玻璃质熔岩、粗面岩、晌岩。
玄武岩是自然界中分布最广泛的火山熔岩，在喷出岩中居首位。岩石的刚性、脆性强。
在挤压力作用下易发生错动，形成断层构造。
岩石在不同的形成时期，在力的作用下，所形成的地质构造是不同的
地壳运动挤压力伴随岩石的形成到今，在岩石形成的不同时期，同样的力作用在岩石上，所形成的地质构造是不同的。在岩石形成的初期，在力的作用下易形成弯曲变形。在岩石固结后，在力的作用下易形成错动变形。

5.3.5. 以地面物体为参照物发生的地壳运动及成因
以地面物体为参照物发生的地壳运动，地壳组成物质岩石相对运动距离小，属于小范围的地壳运动。除大范围的地壳运动能引起本类地壳运动外，地震、火山、塌陷、陨石撞击、生物的一些活动等等都能引起本类地壳运动。

5.3.6. 以球面为参照物发生的地壳运动及成因
本类地壳运动是以地球球面为参照物而发生的地壳及地壳组成物质的位置变化，前面五种地壳运动都能引起本类地壳运动。

6. 地震与防震

6.1 地震
在地球内任何一部位发生的快速颤动叫做地震。
1976年7月28日中国唐山发生7.8级大地震，造成近25万人死亡；2008年5月12日中国汶川发生8.0级大地震，造成近10万人死亡；2010年4月14日中国玉树发生7.1级大地震，造成2千多人死亡。这些地震都给人类造成巨大伤亡和财产损失。
6.1.1 地震分类
传统观点将地震划分以下4种类型：
构造地震
由于构造运动使岩石圈变形突然断裂引起的地震，称为构造地震。构造地震是地球上数目最多的一类地震，约占地震总数90%以上。其特点是能量大，影响范围广，对地面及建筑物的破坏最强烈，常引起生命财产等重大损失。这类地震活动频繁，分布普遍，延续时间长，造成的灾害最大。
构造地震很少孤立地发生，在一个地区的一定时期内往往出现趋于稳定的一系列地震，称为地震序列。茌地震序列中，最强烈的一次地震称为主震，主震之前的一系列地震称为前震，主震之后的一系列地震称为余震。
火山地震
指由于火山活动引起的地震。这类地震可以是直接由火山爆发引起的地震，也可能是因火山活动引起构造变动，从而导致的地震。因此，构造地震与火山地震常有密切的联系。这类地震均为浅源地震，特点是震级较小，地震烈度不大，影响范围也小，很少造成大的损失，占全球地震总数的7%。
陷落地震
指由于地面塌陷和陡峭山崖岩块突然崩坠而引发的地震。这类地震震级较小，其波及范围也小，破坏性不大，占地震总数的3%。
诱发地震
指由于人工爆炸、水库蓄水、深井注水和矿山开采等人类生产活动而产生的人工诱发地震。当人为因素诱使地下岩块中积蓄的应力超过一定的极限，突然释放就形成了地震。这类地震一般难以造成大的危害。

文本将地震分为两大类：
内力（或内因）地震
由地球内部活动产生的作用力引起的地震叫做内力地震，如传统分类的构造地震、火山地震。
外力（或外因）地震
由地球外部活动产生的作用力引起的地震叫做外力地震，如传统分类的陷落地震、诱发地震，陨石降落地震。
6.1.2 地震的特征
地震次数
通过地震仪的记录，在地球上每年发生500多万次地震，见表7-1。

当弹性钢片两端受力后发生弹性变形，积累弹性应变能量，当钢斤弯曲变形到达极限时，便会突然断开，并且两侧的钢片分别向弯曲变形的反方向迅速弹回，在弹回的过程中释放原来所积累的能量并产生弹性波。与此类似，地壳或岩石圈也是具有弹性的刚体物质，在构造运动所产生的构造应力的作用下，也会产生弹性应变，积累大量应变能，当应力逐步增加到超过岩石的强度极限时，岩石就会突然发生断裂或使地壳中原来已存在的断裂再次突然错动，断裂两侧的岩石以弹性回跳的形式恢复变形，同时释放大量的应变能产生地震。地震成因的弹性回跳说是1910年由美国学者里德提出的，该假说不仅已经在实验室中得到证实，并且符合野外的地震形变测量结果，因而得到普遍公认。但有人认为该理论只能解释浅源地震，不能解释中、深源地震，因为那里的岩石处于高温高压下，塑性较强，不可能发生断裂和弹性回跳。本世纪60年代岩石圈板块构造学说提出后，使中、深源地震的成因问题获得了比较合理的解释。

存在的问题是：
①、钢片受力断开并发生回跳，这是单一的钢片试验室试验结果，如果在钢片两侧夹有非钢性物质，钢片就不能发生弹性回跳。所有地质体其周围都是其它地质体，弹性回跳地震成因理论同地质体的客观存在不符。
②、地震都是发生在某一个点，呈点状。如果是板块构造挤压，应呈线状或面状。
③、依据板块构造学说理论，大洋板块在大洋中脊形成并向外扩张，然后俯冲到大陆板块下消亡。依据该理论挤压碰撞只是发生在两大板块接触带，地震也只能发生在这一部位，那么在板块内部发生的地震无法解释。

6.2.2 高压藏
存在高压熔融岩浆和气液体的地质空间叫做高压藏。
在地球内部存在高温高压的熔融岩浆和气液体。
由火山喷发可知，在地球内存在高温高压熔融岩浆和气液体。由石油天然气勘探和开采可知，在地壳中存在高压石油和天然气。
在地球存在许多空间
特别是在地壳范围内，存在许多的空间。
高压藏的形成
高压熔融岩浆和气液体进入地球内的空间就形成高压藏。

6.2.3 高压藏类型
依据不同的标准，可以划分很多高压藏类型，如表6-1。

6.5. 地震成因验证
本文所提出的地震成因说是否成立，选择已发生地震的震中打一钻孔就可以得到验证。

7. 火山

人类已目瞩了地球上火山喷发的壮观景象，以及火红的岩浆从地下涌出的惊人场景。
7.1 岩浆的来源
岩浆分为原生岩浆和再生岩浆。
原生岩浆是地核俘获的熔融物质形成的。地核俘获熔融物质和其他一些物质形成巨厚的熔融层。这些物质其成分是不均的。原生岩浆凝固形成最原始的地球外壳。
现在所见到的各类侵入岩，如超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩和碱性岩等，以及火山喷发出的各类岩浆，它们都是再生岩浆，只是来源深度、通道、物质成分及分异程度不同而已。
再生岩浆包括原生岩浆变异出的岩浆和重熔岩浆。
现在地球液态层是由原生岩浆经变异形成的再生岩浆组成的——经过温度、成分和物态的改变而形成的。

7.2 岩浆运移的动力
岩浆由地球深处移动到地壳内形成侵入岩或喷发到地表形成火山，岩浆移动的动力主要有二：
其一，由于地球内球比重大于液态层和外球，在绕太阳公转时，内球始终偏向引力的反方向，内球不在地球中心。形成内球对液态层由内向外的挤压力，使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。岩浆由液态层被挤压到岩浆房或岩浆藏，就像气筒打气一样，地球自转一周打气一次，当岩浆房的压力达到一定程度后，岩浆房的岩浆就会发生侵入与喷发活动。下图是岩浆喷发示意图。
其二，岩浆结晶或发生其他物化反应，产生一些水和气及其他物质，形成膨胀挤压力，使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。

7.3. 火山灰的成因
在地质时期形成的凝灰岩和现代火山喷发出的火山灰，那么火山灰是怎么形成的？
水在压力作用下由细小喷口喷出形成雾，如图7-1。