三单元第6章：白垩纪地球膨胀大小，及其动力机制（上）
前文中，我们之所以提出当代地球动力学须加以辨识的一个关键问题，是地球活动性的“三维与二维之辨”，乃因大量考察资料证实了以下两点：
一，地球，通过纵贯万里的大洋中脊带，确实产生了大量新地表，令地球表面积增大；
二，这一增生的大量新地表，又未被海沟带潜没﹣消减了去。
这一事实所意味的“地球变大”，早已考证清楚，但被西方主流地学“视而不见”了几十年。这一“无视”，是当代地学之所以停滞不前，不能从“二维活动论”发展为“三维活动论”，真正实现人类地学史上“第四次地学革命”的根本原因。为弥补这一“被无视”，本章将借上章那幅“全球洋中脊扩张系统图”（请参看前章图1）展示的资料特性，来进一步介绍该“三维活动性”同我们地球人生存发展的相关性。
显然，在全球海沟带对洋壳不具有“潜没﹣消减”功能，在西方地学所谓“地壳消﹣长平衡，地球没有变大”的主流学说为大量观察事实所否定的基础上，当代地学就产生了一个回避不掉的问题：那由一系列考察证实的大洋中脊扩张带及所反映的“海底扩张”现象，它们在大自然中的确切存在，到底意味着什么？
为弄清问题，我们现在需要根据观察，来算一笔账——
白垩纪遗留待算的一笔“账”
根据全球大洋中脊带扩张的实际考察记录，有笔账需要算一下：
一面，是洋壳在洋脊处大面积扩张及所代表的地球新地表增生。另一面，是“海沟带”并不具备洋壳的“潜没﹣消减”功能，“地壳消﹣长平衡”不存在。如此，则将现有地球面积，减去由海底扩张增生的地表面积，那即等于——地球在没有出现海底扩张之前，原有的球体面积。
那么，我们先算算白垩纪（距今1亿3500万年）以来，由海底扩张所增生的新地表面积。
根据前章图1，以白垩纪以来全球于太平洋、印度洋和大西洋部位扩张出的地磁年龄带计算，其实际情形是：太平洋增生了洋盆的大部，印度洋增生了洋盆的全部，大西洋增生了洋盆的全部。而现今已知太平洋面积为1亿7868万平方公里，印度洋面积为7491万平方公里，大西洋面积为9165万平方公里。若增生的“太平洋大部”以其现有面积的四分之三计算，则三大洋的增生总面积当为：1亿7868万km2 × 3/4 ＋ 7491万km2 ＋ 9165万km2 ＝ 3亿零57万km2 。
地球现今总面积为5亿1010万平方公里。这就是说：减去3亿零57万平方公里增生面积，地球在白垩纪到来之前面积是2亿平方公里多一点。依球体从面积求半径的数学公式“球面积＝ 4×圆周率×半径2”（S＝4πR2）换算，则地球其时的球体半径仅为3988.8公里左右。
球体几何学告诉我们：球体半径若增加一倍，则球的体积即增加八倍。而现今地球平均半径为6371公里，若距今1亿3500万年的白垩纪之前，地球半径仅为3988.8公里，那么依从半径求体积的数学公式“球体积 ＝ 三分之四圆周率×半径3”（V＝4/3πR3）再换算，就意味着地球自那时以来至少已发生了4.398倍的体积增大。
1990年11月3日，我在向国家作完地球膨胀研究汇报获得肯定后，中国科协钱学森主席作出批示，并时任中国科协书记处书记的高潮同志代表钱老接见我。接见中，高书记问了我一个问题：“你怎么看地球膨胀研究的科学价值与意义？”
我当时的回答是：“人类迄今的全部科学文明认识体系，是建立在'地球生来就是这么大’这一物质概念基础上的。而事实上，这是一个先验的、未经科学考察检验证实的物质概念。如果一旦地球被证明并非原来就是这么大，而是'很小’，后经演化方达今日之'大’，则这一揭示便意味着动摇和冲击了当代科学文明认识体系的认识基础，因而必将导致一场从深度到广度都属空前的科学革命。”（杨槐，混沌初开——记“地球巨量膨胀”的发现及遭遇，花城出版社，1998）现在我们知道，这个“很小”，反映在白垩纪之前的1亿3500万年前（且不说更早），至少是半径“3988.8公里左右”、体积小于今天地球“4.398倍”的一个小球。很具体。那么从那样一个“小球”膨胀演化成今日所见一个“大球”，这“膨胀演化”意味着什么呢？我以为，至少意味着这一令人惊异的天体演化现象向人类现存科学体系提出了四个问题：
第一，该“小球”是怎么起源的？它是像西方现今主流天文学“星云说”所讲，是由疏散的“星云”物质（即原子态的气体、尘埃一类松散物质）聚集到一起起源的吗？
第二，将现有地球物质压缩回当初（白垩纪前）的小体积时（且不说更早），其物质密度必远高于今日星云概念告诉我们的原子态地球物质，则该“高密物质”，应是个什么样的“物理结构态”的物质呢？
第三，该“高密物质”向今日低密的地球物质演化时，又是个什么物理演化机制？人类现有的物理学知识能不能包容，予以解读？
第四，该“高密”向“低密”的物质结构态演化，物质自身要不要释放能量，扩展空间，为地球“自小球向大球演化”带来“演化动力”，改变地球表层生物圈的生态环境？
当代科学，只要面对上述已被大量观察资料确切证实了的地球自白垩纪以来发生“4.398倍”的巨量膨胀，就必须面对和思考以上四问题。一面对，一思考，那么“一场从深度到广度都属空前的科学革命”就将发生。因为它至少将带来三个认识变革——天文学变革，物理学变革，地球科学变革。其所以如此的根本原因是：“地球从小球起源向大球演化”的这一事实，超出了人类迄今科学认识体系的知识范畴，必须重新建立理论，予以认知和解读。
那么，这同现在我们关心的气候变化和环境灾害（如地震、旱、涝、极端天气等）之类的实际地学应用（甚至包含资源勘探），又有何关系呢？
关系密切。
前文二单元第5章中，我们曾介绍过一份“地史时期造山运动、物种生灭及与冰期﹣间冰期分布'三韵律对应关系’图”。为说明问题，我们现将该图再引录于后（图1）。
图1 地史时期造山运动、物种生灭及与冰期﹣间冰期分布的对应关系 （杨槐，地问，2004）
这图上资料反映，地史时期存在两组令人惊讶的地学对应现象：其一，地球造山运动强烈，达到峰值高潮期时，地球上就会出现物种灭绝现象，而同时，那一时期，也必是地球处在气温高的“间冰期”地史时期；其二，一旦地球造山运动高潮过去，进入间歇期，随之到来的便是地球气温低的大冰期，而同时，那也必是地球上新物种诞生的地史时期。也就是说：在地球地壳运动强烈，造山运动达到高潮时，地球释放的能量就高，气温就高，出现间冰期，生命环境就恶化，以至导致许多生物整种群地灭绝；反之，到造山运动过去，巨大能量释放完，全球地壳运动趋于缓和，出现造山间歇期，那么，那时全球气温就大幅下降出现低温的大冰期，同时生物就得到最好的生态环境，出现新物种，地球生命的大繁荣时期便到来。
目睹这地学对应现象，有人要问：这怎么回事？
实质上，这一问的核心意涵，是在问——造成图1中如此强烈的造山运动及其对应地学现象的动力﹣能量是什么？它从哪里来？
正是，动力﹣能量是什么？它从哪里来？这是回答问题、铨释现象所必须的一个“关键因素”。在图1中，正是因为缺少这一关键因素的纳入，所以它只能展示“造山运动”的发生同生物的“生﹣灭”、冰期与间冰期的“交替出现”等在现象上所具有的韵律关系，而无法从地球动力学上揭示事物的本质——包括无法揭示造山运动本身的成因机制与形成相应地矿资源的本质。
那么，什么是造成图1中那些特定演化现象的必要“关键因素”呢？
大家知道，中生代（距今2亿5000万年～6500万年间），是地球上造山运动十分活跃、十分强烈的地史时期。在这个时期，全球发生了印支期造山运动和燕山期造山运动，并孕育了后来的喜马拉雅造山运动。而在这个地史阶段里，又尤以白垩纪时期发生的燕山期造山运动最为强烈，最具代表性，全球许多重要山脉都是在这一地史阶段巍峨耸立，高耸入云的。倘若我们以这一地史阶段为例，找出属于这一时期的地球动力学的“必要关键因素”，那么对于在整体上说明本文想要说明的问题，也许是有帮助和有说服力的。现在我们来看，这一因素在白垩纪时期有没有出现，又是怎样出现的。
图1显示，从造山运动的分期看，那“白垩纪”地史阶段包含在“新代”中。其全期造山运动都异常强烈，到后期时更达高潮，而且全期属于气温高的“间冰期”，同时以恐龙为代表的白垩纪生物，在该期后期（即第三纪到来之前）大量灭绝（参见图中白垩纪末显示的物种灭绝标志“▲”）。那么，假如我们拿其时图中发生的这些地学事件，来同前章图1中告诉我们的海底扩张现象来作对比的话，那将会怎样呢？我们马上就会看到：
上一章图1中，在反映白垩纪地史阶段的“70～130百万年”和“70～100百万年”期间，地球在太平洋、印度洋和大西洋扩张出了大量新地表。其扩张总面积约占三大洋自白垩纪至今扩张总和的一半以上，而其中“70～100百万年”期间的扩张又占了该时段扩张总量的一半以上。
再对照本章图1查一下，这白垩纪后期，即自距今“100百万年”到距今“70百万年”之间，发生的造山运动，叫“燕山运动”（这是我国地学界的叫法，在国外也有叫“阿尔卑斯运动”的）。从图1看，该期（即“新代”期）造山运动，自白垩纪中期（约距今80百万年前）至白垩纪末（距今65百万年前）很强烈，一步步达到高潮（参见图1中施蒂勒所示此期造山运动强度曲线）。
而经过这一高潮期之后，恐龙与大量生物，便整种群地灭绝了（参见该图新代距今65百万年处所示物种灭绝标志“▲”）。重要的是，所有这些地质的、古生物的地史过程，从当时地球的气候形态看，全期都处在高温的“间冰期”。据此，我们便可从以上事实，得出如下一个有关地球气候演变问题的确切结论了：
在地球的地质历史上，地球的确发生过如西方《后天》电影所渲染的那种灾难性的气候质变（按：这里说的是气候的“灾难性质变”，即对生物生存构成严重生命威胁的气候变异，而非气温的一般性“波动变化”。此点，对我们弄清问题的性质与实质特别重要，后文还将叙及），及生物生态环境的相应灾难性恶化。而这一灾难性变化的发生，只同地球于地史时期曾经发生过的强烈海底扩张与相应强烈的造山运动一类特异演化事件，密切相关。而非同什么人为因素的“温室效应”相关。
为说明问题，我们现在来分析大自然告诉我们的另一区别于“人为因素”的相关性。
隐藏于间冰期高温背后的“神奇”与“恐龙大灭绝”原因
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下期发布：第三单元第6章“白垩纪地球膨胀大小，及其动力机制”（下）。待续。