杜樂天：對當代地球科學理論的懷疑與新見(84個問題)
（原文刊在《地質哲學通訊》2006年第1期）
一、岩漿作用中的錯誤結論（24個問題）
1．花崗岩漿分異熱液。熱液主體不可能來自岩漿分異而是來自幔汁。
2．酸性小巖體不是岩漿後期補充侵入，它們是高溫幔汁交代體。
3．岩漿分異鮑溫序列和自然現象有矛盾。
4．結晶分異是老概念，早已過時。
5．岩漿是受熱而熔融的理論不符合事實，熔融不是單純的加熱，必須有流體參與。
6．岩漿—交代之爭是不必要的，這不是非此即彼的二元簡單對立。
7．花崗岩體晚期Na轉折是表面看問題。
8．花崗岩的磁鐵礦型、鈦鐵礦型分類的荒唐。
9．花崗岩成因分類的繁瑣。長期陷於無謂的成因激烈之爭。另外把富Si巖稱之為酸性巖不妥，酸不等於硅。
10．岩漿岩岩石學分類的截然劃分，有非此即彼之嫌，忽視中間過渡。
11．玄武岩漿的低比例熔融的認識欠妥。雙峰巖不是岩漿岩，是玄武岩的硅鹼交代巖。
12．橄欖石—斜方輝石—單斜輝石的難融程度遞減順序的實驗結果與自然實際不完全相符。
13．鹼性岩定名的神秘化，其中一系列的礦物奇怪命名的複雜、晦澀，沒抓住要領。
14．實驗岩石學中不考慮地幔流體是嚴重理論缺陷。岩漿是氣成的。
15．把超基性岩當做始祖性岩漿值得懷疑。
16．金伯利岩被歸為岩漿岩類是個問題。它不是岩漿岩，是氣礫岩，氣砂岩。
17．油氣盆地中的所謂流紋岩、粗面岩實際上是砂頁岩或玄武岩的硅鹼交代巖，不是岩漿岩。
18.爆破角礫岩定為岩漿岩不妥，它是熱液巖。
19. 斑岩也不是岩漿岩而是高溫熱液交代巖；
20．綠巖系成因認識的混亂，研究表明它是MAS過程產物。
21．蛇綠岩套中硅巖成因說是有蟲孔沉積，不妥。
22．雲英閃長巖、煌斑岩等成因解釋的混亂。
23．岩漿礦床並不是岩漿造礦，只不過是熱液在岩漿中交代作用的金屬富集。這種熱液實際上是幔汁。
24．曾熱鬧了一陣子的花崗岩體地層層序填圖現在早已經涼了。
二、熱液作用中的錯誤認識（23個問題）
1．熱液不是從酸性階段開始，它是從強鹼性階段開始的。
2．熱液中U，O的來源分析不妥，H2O主要是深部H2、CH4氧化地層水的作用被誇大。
3．H、O同位素那個模式圖害人不淺，應當徹底拋棄。
4．熱液成礦早期岩漿水，晚期大氣降水參與的結論公式化，也應當放棄。
5．自然界不存在獨立的內生低溫熱液作用，在其前肯定還有高溫、中溫階段。
6．超大型礦床的提出是一個理論誤導，是主觀想象，研究後的結論和研究前差不多，並無新意。
7．低溫熱液礦床實乃高溫幔汁的最遠一端而已。成礦作用怎麼能歸結為簡單的溫度問題?
8．熱液蝕變礦物定名的異常混亂。這化、那化之間到底是什麼關係?
9．熱液礦床成因分析是當今礦床學中弄得最混亂的一個領地，典型的一頭霧水，胡亂解釋，極不嚴格
10．熱液成礦的礦身相精細解剖不可能得出完整的成礦規律認識。成礦時的溫度、壓力、包裹體成分、pH值、含鹽度、O、C、S、D同位素分析，稀土分量模式等數據成了公式和八股。他們只是一些成礦條件，有的僅僅是些標誌，不能看作成因，成因主要回答礦源、遷移、富集過程和機理。
11．把熱液成礦按元素劃分是找礦事業的需要，但在理論研究上對了解熱液成礦總體規律很有害。西方思維方式是熱衷於分類，而且分類太細、太死。我們還需要歸類、合併。不可能一個元素礦床一個熱液成因。
12．熱液成礦中的礦源問題的無端神秘化和胡亂推測。礦源基本上是來自鹼交代作用對岩石中分散礦質的交代、帶出。熱液成礦忽略礦根相的鹼交代研究，是一個理論疏漏。
13．熱液中的石英、長石被人關注。實際上它是熱液成礦、找礦非常值得剖析的信息庫。我們稱之為“硅謎”。
14．熱液研究奇怪的是隻注意水(H2O)，這是一大偏見。普遍忽視鹼(Na、K)。我們稱之為“鹼盲”(很多深妙的成礦機密恰好蘊於此中)。
15．奇怪的是石油、天然氣居然從熱液礦床這一大類完全劃了出去。說生物成礦，至今疑點重重。現代新進展證明石油、天然氣也是熱液作用成礦，是幔汁的減壓降溫相變產物。
16．生物成礦是少數個例。一有有機質就說是生物遺體，這是一種非理性的臆斷。新進展表明黑色巖系地層中碳主體是深源無機碳噴流。
17．當前把熱液作用成礦只歸結於“熱水沉積”、“海底地煙囪Sedex”。結論太膚淺。至於水巖(玄武岩)反應和海水下降受熱又上升，均是臆想，和實際不符。
18．鈾必須呈U6+遷移，只有還原才能成礦的認識是片面的。U4+也可以遷移，不發生還原只要酸化也成礦。
19．砂岩型U礦的氧化還原理論有很大缺陷。沉澱U的不是什麼植物殘屑、黃鐵礦、粘土礦，主要是天然氣(H2、CO、CH4)的還原和酸化。石油對地層U起預富集作用。砂岩型U是表生條件下的常溫鹼交代作用機制。
20．國外沒有“碳硅泥岩型鈾礦”一說。這是中國人的發現。元古界碳硅泥岩系是巨大的鈾庫，是澳、加不整合脈型鈾礦的理想基底。
21．許多金屬礦床由於缺少測齡條件不知何為“礦巖時差”，根據礦床緊靠小巖體就認為是岩漿分異成礦的認識不妥。
22．許多研究者不知道鹼交代作用以及成礦的重大價值。
23．國際上也不是不注意流體的重要性，但概念狹窄，只提及地下水、變質水、熱液、油氣、岩漿。其實這只不過是地殼流體，很淺。更重要的是應特別研究地幔流體，尤其是其中的H2、鹼金屬Na、K和烴類。
三、變質作用中的理論缺陷（10個問題）
1．變質作用只注意PTt(P壓力，T溫度，t時間)是有缺陷的，流體參與不能忽視。
2．變質岩的巖性恢復還原法很不完善，只注意單巖性恢復是不夠的。沒有認識出來古老的變質了的碳硅泥岩系。研究證明碳硅泥岩系乃是晚太古、整個的元古界最重要的沉積岩系，而且是一系列大型Fe、Zn、Cu、U、Au等層控礦床的賦礦圍巖。孔達(茲)巖系沒有新意，實際上就是變質了的碳硅泥岩系。埃達克巖也只是一個新名詞，沒有多深含義。
3．層控礦床是個陳舊的老概念，早已過時。
4．“退變質”的概念是一個誤判。它就是一般的熱液作用疊加，和早期變質作用無關。
5．“灰色片麻岩”的神秘化。實際上就是變質了的碎屑沉積岩系。
6．變質岩只注意變質忽視變形和構造；同樣，構造學又只注意形變忽略質變，都是西方割裂型思維。二者同時俱在，不可分開研究。
7．變質岩研究受岩漿萬能輪影響至深，把本來是交代巖的全部還原為岩漿岩。變質岩的原巖恢復也很少有熱液蝕變巖、構造巖的恢復，很不妥。
8．“正變質”、“副變質”的劃分太粗。有西方非此即彼的思維缺陷。(“正”是指原巖為岩漿岩；“副”則指沉積岩系)。這種二分法必然把蝕變巖、構造巖開除在外。
9．變質作用絕非封閉體系，也非等化學相變。把變質岩的變質級別分為麻粒巖相—綠片岩相，是隻考慮溫壓忽略流體作用，不完全符合自然實際。混合巖系又該放在何處?
10．把偉晶岩歸於岩漿岩不合適，歸於岩漿後氣成也有問題。偉晶岩實乃碳硅泥岩系地層在高溫熱液參與下的變質分相(淺色體)產物。
四，大地構造學中的理論缺陷（17個問題）
1. 板塊理論。據本人觀點，存在五個缺證、四個矛盾、五個無力、八個疏漏：
(1)五個缺證：
①證明不了俯衝帶的存在；
②證明不了地幔對流；
③證明不了存在plume。Hot spots；
④證明不了存在只是物理性質意義上產生岩漿作用的純熱流(實際上是載熱、生熱的物質流體)；
⑤證明不了存在殼幔循環。
(2)四個矛盾：
①大洋底不全是玄武岩，存在大量中酸性岩漿岩；
②洋底中發現大片殘留沉沒的古陸；
③晚第三紀以後的青藏急速隆升不再是印度扳塊的俯衝擠壓；
④洋殼俯衝擠壓不可能導致弧後拉張。中國大陸東部不是弧後拉張。
(3)五個無力：
①無力回答板塊運動驅動因素究竟何在，它只闡明瞭形態學，運動學問題，沒有回答機理學、動因學問題；
②無力回答中生代以前的海洋、大陸演化歷史；
③無力解釋大陸地質；
④無力回答岩漿作用、熱液作用、變質作用及成礦作用的化學；
⑤無力把水圈、氣圈、岩石圈相互作用以及無力把氣象、海洋地震、火山、厄爾尼諾、森林區域性大火等自然災害聯繫為一個整體地球科學。
(4)八個疏漏：
①忽視地幔流體的重大地球動因學功能；
②忽視對Mantle Plume的化學組成破解；
③忽視上地幔軟流層、底闢體及地殼低速帶的成因；
④忽視裂谷作用；
⑤忽視垂直運動；
⑥忽視地殼、地幔運動的多幕性、久遠性，歷史觀點薄弱；
⑦忽視陸沉區。環太平洋兩岸的構造、岩漿、成礦的對比是一種誤導，兩邊差異很大；
⑧地球動力學只在力、熱兩個範疇中求解並未能走出理論困境，僅僅考慮這兩個因素(當然，它們都很重要，是不可少的重要條件)是不夠的。深部流體這一參數的引入，將會使地球動力學方程演算重新起灶。
2. 顫動構造(Meyerhoff)父子理論，是對板塊學說一個徹底的批判，有重要歷史價值。但它忽視地幔流體的重要性。
3．拆離(伸展)構造，是大陸構造的重要新進展，理論躍進。但缺乏和地球物理密切聯繫。尤其是忽視地幔流體的參與，忽視拆離和伸展的起源於幔殼的潰變上隆，尚未脫離固體地球觀的窠臼。
4. 在大陸構造研究上許多海溝、俯衝的恢復都很牽強，硬套板塊思路。尤其是把地球內部流體看作俯衝帶下去的海底沉積物水的循環是很成問題的。
5. 在大地構造研究上只考慮力、熱是不夠的。普遍是忽視幔殼的潰變(由幔汁滲入引起)。最初的板塊動力來自何方?一直是謎。至於構造摩擦熱也經不起推敲，摩擦熱很有限。很多強摩擦的剪切帶上並不見岩漿。
現在的大地構造只考慮地殼是太淺了。一定要和上地幔軟流體的活動相聯繫。凡是隻注意地殼中的力熱影響都難以有重大的理論突破。至於把熱歸之於地球內部放射性熱，也和事實不符。地幔中U、Th、K含量極低，不可能造成熔融。地幔從來沒有全部熔融過，這是常識。大地構造研究不可缺少對岩漿活動規律研究這一重要內容，而岩漿活動本身就表明不光是力熱的因素，-更重要的是地慢流體參與。
6．大地構造只注意研究巖片、巖塊的形變、位移、碰撞、分裂而忽略物質成分研究，不利於深刻規律的發現。運動學不等於動因學。
現在的大地構造研究還遠遠上升不到地球動力學的認識高度。不是實際資料不夠，實際上世界各地地質研究和各種探測結果已經相當豐富。不必等待國外同行，中國人為什麼不能提?
7．地幔柱理論是空洞的，只靠用有機樹脂做的人工加熱實驗和自然界相差甚遠。地球是硅酸鹽固體，有巨大的粘滯性及內摩擦。另外地球內部不存在類似筒狀、羽狀熱柱。半個多世紀了，連是什麼化學成分都沒有解答。研究證明，這是幔汁噴流。
8．熱點說也有類似重要缺陷。事實證明不存在脫離物質的單純熱性。熱流的載體究竟是什麼?至今未給解釋。試問光是熱流怎麼有時出現岩漿，有時出現熱液，有的生成油、氣?為什麼還有低溫岩漿(NaCO3熔漿才550℃)?金伯利岩為什麼沒有岩漿?金剛石為什麼沒有被熱流燒掉?……全球劃分出來60多個熱點區完全可以用幔汁噴流區來代替。須知，當初提出Plume、Hotspot的學者缺少地球化學知識，居然把地球只看成是單一物理體。然而，地球是物質的。物性不可能脫離物質。
9. 地幔對流說又是一個理論誤區。他們(尤其是西方學者分科太細太偏) 提出這一假說時不知道地球的地質研究成果。例如無論地幔還是地殼都已經分出了3—4層，表明不存在整個的地幔對流，雙層對流也缺乏依據。再說，對流的推動因素是什麼?如果是熱，豈不又限於幔柱、熱點的上述理論陷阱之中?地幔對流熱物質上升，為什麼冷的一半又能下降到深部? 理論的虛構性之強，稍有頭腦者不可能信以為真。洋殼重可以俯衝，大陸殼輕，不可能產生俯衝。
10. 大地構造的板塊理論把板塊越分越小。原來地球只劃分了六片，後來劃出了幾百片。實際和昔日稱為“陸塊”含義重複。當然，板塊一詞今後可以沿用，但板塊構造理論在大陸上是失效的，登不了陸。2002年美國構造學家發表白皮書正式承認了這一缺點。他們現在提出“流變”是更重要的構造理論。
11．一旦把大地構造基本概念轉向“幔殼流變”，就等於宣告統治地球科學幾百年的固體地球觀的壽命終結。我們十年前即提出了應該代之以“流體地球觀”(強調地質運動主要動因源自類似病毒的幔汁潰變效應，而固體則是被動的)。後來我們又提出“氣體地球動力學”和“幔汁輻射”為地球動力學的基本內因。
12. 人們往往重視大量因子。其實它們並不重要。真正觸發動盪的是小量超臨界因子。大量因子是保持平衡的條件。但當環境變化到穩定將要被破壞的臨界點時，此時只需要疊加上一個小量因子，即可觸發事件的發生。近期我們對地幔流體的研究證明，地球內部最具決定性的促變因子是由地核向外輻射的H、H2流(氫流)。是它造成了地幔流體(幔汁)。幔汁由氫型幔汁向上穿透下中地幔到上地幔後變成富Na、K的鹼性幔汁；然後再向上進入地殼後轉為氧型幔汁。這類幔汁只要有0.n％(體積)即可使原來為穩定固體的幔殼發生幾千萬、幾億Km3大規模潰變、腫脹。最近全球的GPS定位測量證明，南半球在膨脹，北半球在收縮。這是用地幔柱、熱點、地幔對流三大舊有理論無力解釋的。現在發現不僅幔汁是地球膨脹之因，而且還發現上地幔的8個潰變具體標誌。前述的“流變”就是其中之一。早在1990年我們即發現地幔的應變速率及有效粘滯度會隨幔汁的滲入、斷鍵、弱化、致熔而大大加快和變小。現已被眾多新進展所證實。
13. 今後的大地構造研究應向深入研究幔殼潰變軟流運動過渡。著重研究遍及全國及全球種種地球物理精密測量的各地區深部存在的種種狀態的低速體、軟流體。這裡才是重要的地球內動因信息庫。過去幾十年的大地構造只注意地殼運動打下良好基礎，下一步最好把注意力集中到上地幔運動。
14．現在人們已經注意到地幔隆起，往往把成巖、成礦和構造活動和此地幔隆起掛鉤。
但是要小心，因為：
1)地幔隆起已經不是活著的低速體、軟流體，恰恰是已經“死”了的過去任何地質時代的低速體、軟流體；
2)地幔隆起已經不再具備地球內動因效應。它早巳冷卻、固結，其中的地幔流體早已向上消散。而且時間也難以確定，很可能是海西期、加里東期或更老的。越老聯繫起來越渺茫。
3)當代地球物理所測得的結果只能適用於分析近期地質活動，頂多上推到晚第三紀。再往早推就會更加多解。因為盆地沉降中心老在遊移就是一證。
15.盆地之下的低速軟流體總是不斷遷移。盆地是許多油、氣、煤、鈾、多金屬等的聚寶盆。至今盆地研究滿足於層析地層學。熱了一陣子，現在又涼了。當時就認為那種精細工作太繁瑣，只能小區域精雕細刻，不可能也沒有必要整個盆地實施。另外，盆地的分類只注意大地構造分類，只是把盆地當成破盆，忽略許多物質成分成礦的地球化學。實際上存在“盆地礦套”的新認識。盆地至少有以下屬性：①破盆②水盆③氣盆④煤盆⑤油盆⑥鹽盆⑦鹼盆⑧酸盆⑨熱盆⑩鈾盆⑧沙漠盆。
16．拉張盆地裡的所謂岩漿岩，除玄武—安山岩之外所謂的流紋斑岩、粗面岩等侵入岩實際上是地層或玄武岩的切層硅鹼交代巖。
17.大地構造的動力只考慮到一個板塊衝撞另一個板塊，這只是第一步。除運動學、形態學基礎研究外，尚需考慮地球的三大動力來源：①重力②自轉速度變化③天體引潮力(地球固體潮和幔汁潮)。其中的重力在決定水平運動上的重大作用長期被人忽視，好像重力隻影響垂直運動。其實不然，應該看到潰變體上隆必然會產生頂界面的斜坡(只要有1/1000斜度即可)。由於潰變體已經不產生摩擦阻力，斜坡面之上的岩石圈必然產生重力滑動的水平位移，造成裂谷開裂及大陸漂移。如有另一板塊擋路，於是發生碰撞。
五、重大自然災害的成因（10個問題）
1．現在在國際上還沒有形成“自然災害學”的獨立學科分支。而在中國已經把自然災預測及成因合在一起，架起一個自然災害學的框架。
2．很明顯，至今為止國際上是把自然災害人為割裂成不同學科、不同管理職能部門，例如：
1)地震單獨分出，有地震專業、地震研究機構、地震預測預報機構以及專門刊物，好像它是一個獨立的地質作用，和其它分支學科無關。
2)海嘯、厄爾尼諾、濤動、冷洋、冰封等則歸於海洋學科，由海洋部門的海洋專業培養，好像和其它分支學科無關。然而這種孤立考察問題造成許多認識困惑。
3)區域乾旱、熱災、森林草原大火、沙漠化、沙塵暴、霾霧、颱風拐向，特大暴雨、冷災、暴雪、氣候變暖、溫室效應等，統歸氣象部門，並認為這些災害只是大氣環流異常，只侷限於大氣圈的研究，和其它分支學科無關。而且不恰當地特別強調和地質作用無關，強調氣象學研究的是百年尺度以內的事件，而地質作用動輒以百萬年(Ma)為單位，故在上述災害成因上可以忽略不計。更何況地球是由岩石組成的固體地球，對大氣災害不產生影響。我們的研究證明以上結論都是不恰當的。地球排氣對氣象災害有決定性的影響，強大的地球排氣可以產生13種災害效應，不考慮將會遇到很大的理論困惑；另外，前已述及地球排氣天天時時在不均勻進行，怎麼說是Ma尺度?我們已經有了多年衛星熱紅外、水氣、CO2排放等監測資料及圖像作證。
4)近代新進展證明災害鏈的存在，一種災害(例如巨震)往往會引發氣象上的大旱、大洪災害。地質災害管的是：①滑坡②泥石流③地陷等。地質災害實際上不只是這幾種。整個的大地構造本身就是規模最大的自然災害。近北極的許多國家天天是凍害、嚴寒、雪災、冰災；非洲大陸年年處於極旱狀態。如果漂移到歐洲，也同樣是綠草茵茵。我國的西北幾十萬年之久的旱災、缺水、荒涼等，這都決定於海陸分佈不合理。
3. 上述重大自然災害的分類和歸屬是不合理的。我們的研究表明它們是共同的成因只是表現不同而已。這個共同的成因是——地球排氣作用。上述各種重大自然災害具有一個共同的成因而且是地球排氣作用這一結論，應當實事求是地講，是西方地球科學中從來沒有過的見解。這是一個既有重大理論意義又有重大預測預防實踐意義的結論。下面把我們的新見解簡要分別闡述如下。
4. 地震的成因除了傳統主流理論所說，外加應力超過巖塊強度導致斷裂而發生地震以外也有氣裂致震成因。我們認為地震是在地應力作用下地球排氣中的氫原子(H)氦原子(He)及氫分子這自然界三大破裂能手在地下巖塊的閉鎖部位通過氣裂氣脹使巖塊斷裂造成的。這已經被衛星熱紅外多年數萬張監測圖像所證明。
5. 森林草原大火，絕不只是林業部門的事。據我們的研究，乃是地球排氣中的可燃氣體(H2、CO、CH4系等)沿深斷裂上滲入林區腐植層積聚到臨燃濃度，(大體5％一6％體積)，稍有火星(包括靜電火花)即可同時多處起火。森林大火只用天氣太熱、太旱、雷擊、人為火種蔓延等解釋是不妥的，都未能接觸到問題的實質。
6. 沙漠成因也不應只歸諉於遠離海洋的大陸氣候。這不是主要原因。西伯利亞更深入大陸但森林千里；很多沙漠就在海邊，也是矛盾。我們的研究表明，沙漠區均為強烈地球排氣區。深部氣流溫度很高(500～1000℃)載熱上來使地下溫度升高不保墒，到了大氣中又使大氣增溫使過路雲流不能冷凝降雨長期乾旱。再加盆地發育第四系黃土，第三系白堊系風化出大量砂岩、頁岩，風化出沙子供應無窮。另外旱災成因也是地球排氣強化使大氣長期升溫不易降雨所致。
7. 區域性大水、洪災一片汪洋，極為可怕。起因在於特大暴雨，降水量遠遠大幹洩水量成災。多年來特大暴雨被認為是純粹氣象學問題。但我們的研究發現不是如此。眾所周知，至今為止特大暴雨的預測及成因均屬世界性難題。其實之所以難，是難在把特大暴雨看成單純的氣象學問題。我們認為主要決定於災區地球突然排氣強度加大，氣溫升高，大氣改為垂直運動，雲層立起厚度加大，降水量幾倍地增大，故成特大暴雨。後來我們專門去人到長江四個地段現場氣體測量，證實長江裂谷是排氣谷，沿江H2、CO的確強烈噴氣。
8. 颱風突拐是造成1975年河南大水的主要原因。突拐的原因，是南洋盆地強烈噴氣，氣流使大氣升溫，造成減壓區，吸引颱風，在駐馬店地區與南下冷空氣相遇，集中強降大雨，堤壩被沖垮發生大水。三國演義的火燒新野及水淹七軍同樣是發生在南陽盆地南北。南陽盆地有油氣田也證明向上排氣。
9. 特別值得指出，凡是油氣田都有長年油氣洩露。奇特的是油氣田開發之後地震就減少，級別降低。世界各大油氣田(包括我國)都有此規律。這從另外一方面證實了許多地震是地球排氣造成的。
10. 許多海難、空難也是地球突然排氣加強造成的惡果，例如百慕大，英國北海巫婆洞，我國的渤海灣。1998年我們即撰文呼籲要注意渤海，沒人理解。結果是2002、2003、2004、2005年接二連三在渤海輪船失火沉船事故。如不注意，今後還會發生。
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