“冷熱交戰(zhàn)”之地殼的形成

2015-07-09 楊會翠      】

  看過《地心歷險記》的朋友,可能都會提出一個問題,那就是地心熔巖漿的溫度那么高,會不會有一天我們所生存的地表也會因為地心傳熱而變得不適合居住。其實要想了解這個答案,就要先弄明白一件事情——地殼是怎么形成的。

  地殼是地球固體地表構(gòu)造的最外圈層,整個地殼平均厚度約17千米,其中大陸地殼厚度較大,平均約為39-41千米。高山、高原地區(qū)地殼更厚,最高可達70千米;平原、盆地地殼相對較薄。大洋地殼則遠比大陸地殼薄,厚度只有幾千米。

  現(xiàn)代普遍公認的理論認為:地球是由固體物質(zhì)集聚而成的。原始地球是均勻的固體,然而,在它剛從熾熱的狀態(tài)下冷卻下來之時,“樹欲靜而風(fēng)不止”,冷卻的地球又面臨熔融的時刻。導(dǎo)致地球再次熔融的熱量,主要來自天空中落下來的微星體。巨大的行星引力往往很大,吸引在太陽系中游蕩的微小星體,上演著大魚吃小魚的故事。塵埃和碎塊受到地球的吸引,撞擊到地球的表面,動能轉(zhuǎn)化為熱能,使地球的表層溫度上升。同時,由于地球整體的收縮,地球內(nèi)部密度越來越大,伴隨而來的地球內(nèi)部壓力也隨之增加,導(dǎo)致地球內(nèi)部溫度增高。而地球本身含有的一些放射性元素,這些元素在衰變時放出熱量,長期積累,能量也相當(dāng)可觀。

  三股熱流在地球體內(nèi)涌動,使剛剛固化不久的地球再次熔化,溫度達到1000℃甚至更高。在地下400至800千米處,溫度甚至超過了鐵的熔點。固體巖石中的鐵、鎳等金屬率先熔化,由于這些元素的密度很大,在重力的作用下,鐵、鎳形成熔滴,向地心下沉,最終在地心形成了鐵鎳成分的地核;那些比較輕的巖石物質(zhì)——如硅、鋁、鎂等,向上浮到地表一帶,冷卻后形成了地殼。在地殼和地核之間的物質(zhì)形成了地幔。

  對于整個地球,尤其是固體的球體而言,雖然天空中不再有隕石空襲,地球也不再收縮,但是放射性元素衰變是長期的,從地球誕生之日到今天一直存在。目前從地球內(nèi)部流出地面的地?zé)崮苌⑹?,?0億年內(nèi)將使地球的溫度降低100℃;而放射性元素衰變產(chǎn)生的熱能積聚,可以使地球在10億年中溫度上升200℃。簡單地進行抵消計算,地球內(nèi)部的溫度應(yīng)該是正在增加。古人有“杞人憂天”,害怕天塌下來;而今天的我們則無須“杞人憂地”,擔(dān)心大地會熔化,因為溫度的上升是極其緩慢的,每上升1℃,都要度過上千萬年的光陰。而且地球巖石的導(dǎo)熱性很差,熱量傳到地表又要很長的時間,因此我們不用擔(dān)心被地?zé)峥窘?。目前,我們還是先對付溫室效應(yīng)更現(xiàn)實一些。

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