2026年岩土力学与地下工程国际会议：地磁场是碲场而不是铁磁场

重大突破！地磁场是碲场而不是铁磁场首次阐明

——2026年岩土力学与地下工程国际学术会议在海南三亚圆满召开

本网记者 闫作厚 张立宽

2月6日-8日，2026年岩土力学与地下工程国际学术会议在海南三亚圆满召开，矿山透明地质与数字孪生技术国家矿山安全监察局重点实验室首次阐明地磁场是碲场而不是铁磁场，扈天保教高研究团队提交的《地球碲场判定、成因和演化机理研究》全文在大会公开发表，引起与会的国内外众多学者广泛关注。据悉，在日前由中国科学技术协会国际大地测量和地球物理学联合会中国委员会主办的第六届中国大地测量和地球物理学学术大会上，扈天保博士作了相同专题报告。

地磁学是世界学术前沿，爱因斯坦认为地磁场是现代物理学的五大谜团之一。研究认为，地磁场假说成立应具备四个必要条件：一是遵循“磁现象的电本质”的原理，能够解释如何持续维持地下电流并形成闭合回路；二是能够解释具有一定数量且赋存状态合适，可以产生南北向磁场的磁性物质，而且该磁性物质具有独特的磁电效应；三是能够解释地磁场的奇异特性，包括磁极漂移、磁极倒转、磁场强度变化、南北极磁场强度显著多于赤道和局域存在反向磁场等；四是能够解释符合“磁性物质存在居里温度点”的前提事实。

扈天保介绍，地球和谐代谢理论首次将天体运行引入了地质动力学，构建了岩浆活动“管涌—径流—循环”模型。基于该理论，以及所推断的地球内部温度可能恒定在1200℃左右，结合碲在地球中的含量、赋存特征和中温时的半导体性质，对比铁磁体，以磁石居里温度点为“钥匙”，进行深入研究，可判定地磁场是碲场而不是铁磁场。块体碲上的电流感应磁场方向不是圆形的，而是与外加电流同向且平行（不遵循安培定律的右手法则）；核磁共振谱表现了碲在不同电流下的磁场偏移情况，同时发现不同电流密度诱导的磁场漂移；碲元素可能有交变磁性，兼具了铁磁体和反铁磁体的特征，揭示了碲化物在其尺寸上经历温差时，会导致垂直于温度梯度和磁场的电压出现，了解了交变磁体中热行为和磁行为之间的复杂联系。碲矿发育在深大断裂构造及构造—岩浆强烈活动地带，碲来自深源岩浆热液，与岩浆活动有密切的时空和成因关系。

(a)北半球碲场成因图

(b)南半球碲场成因图

碲是“小元素、大作用”，在地球中含量稀有的碲产生了弱的地磁场，碲与电流同向且平行的独特磁电效应、与岩浆径流密切的时空关系以及中—低温岩浆熔融可以使之变为顺磁性决定了地磁场类型，碲场生成于地球浅层趋极向的中—低温带电径流岩浆而不是高于碲居里温度点的深部岩浆。同理，富含铁镍的岩浆径流在低于铁磁体居里温度点的地球浅层也存在产磁区，但产生的遵守安培定律右手法则的铁磁场，会因相邻磁感线的磁力强度相等但方向相反而湮灭，地球整体不会显示铁磁场。

地球碲场成因图

带电岩浆径流使地球南北半球在赤道面形成了两个磁北极串联的碲磁体，由于北半球的径流量显著多于南半球，导致南半球的碲场出现顺磁性，使地球成为南北向的偶极型碲场。根据电解定律和麦克斯韦方程组，可推导出地球碲场强度与南北半球岩浆径流量的差值成正比，关系式为:B=K(Q1-Q2) （式中：B是碲场强度；K是常数；Q1是北半球的岩浆径流量；Q2是南半球的岩浆径流量）。

磁极漂移、磁场强度不均匀分布和局域存在反向磁场等奇异现象具有明显的星球内部流体特征，均与岩浆径流量变化有关，特别是在地磁场强度极低的情况下，当赤道热枢机制促使南半球的岩浆径流量多于北半球时，会发生地球碲场磁极倒转。赤道热枢机制的触发条件可能与地球扁率的自组织调整有关。

扈天保表示，地球科学发展必然发生“岩土地球1.0→块体地球2.0→构造地球3.0→系统地球4.0→天体地球5.0”的范式转换，地质学是地球科学的一个分支，从根本上解决矿山透水、煤与瓦斯突出和冲击地压等重大动力灾害问题，必须加强矿山透明地质基础研究并同步于地球科学发展。