“冷热交战”之地壳的形成

看过《地心历险记》的朋友,可能都会提出一个问题,那就是地心熔岩浆的温度那么高,会不会有一天我们所生存的地表也会因为地心传热而变得不适合居住。其实要想了解这个答案,就要先弄明白一件事情——地壳是怎么形成的。

地壳是地球固体地表构造的最外圈图片1层,整个地壳平均厚度约17千米,其中大陆地壳厚度较大,平均约为39-41千米。高山、高原地区地壳更厚,最高可达70千米;平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄,厚度只有几千米。

现代普遍公认的理论认为:地球是由固体物质集聚而成的。原始地球是均匀的固体,然而,在它刚从炽热的状态下冷却下来之时,“树欲静而风不止”,冷却的地球又面临熔融的时刻。导致地球再次熔融的热量,主要来自天空中落下来的微星体。巨大的行星引力往往很大,吸引在太阳系中游荡的微小星体,上演着大鱼吃小鱼的故事。尘埃和碎块受到地球的吸引,撞击到地球的表面,动能转化为热能,使地球的表层温度上升。同时,由于地球整体的收缩,地球内部密度越来越大,伴随而来的地球内部压力也随之增加,导致地球内部温度增高。而地球本身含有的一些放射性元素,这些元素在衰变时放出热量,长期积累,能量也相当可观。

三股热流在地球体内涌动,使刚刚固化不久的地球再次熔化,温度达到1000℃甚至更高。在地下400至800千米处,温度甚至超过了铁的熔点。固体岩石中的铁、镍等金属率先熔化,由于这些元素的密度很大,在重力的作用下,铁、镍形成熔滴,向地心下沉,最终在地心形成了铁镍成分的地核;那些比较轻的岩石物质——如硅、铝、镁等,向上浮到地表一带,冷却后形成了地壳。在地壳和地核之间的物质形成了地幔。

对于整个地球,尤其是固体的球体而言,虽然天空中不再有陨石空袭,地球也不再收缩,但是放射性元素衰变是长期的,从地球诞生之日到今天一直存在。目前从地球内部流出地面的地热能散失,在10亿年内将使地球的温度降低100℃;而放射性元素衰变产生的热能积聚,可以使地球在10亿年中温度上升200℃。简单地进行抵消计算,地球内部的温度应该是正在增加。古人有“杞人忧天”,害怕天塌下来;而今天的我们则无须“杞人忧地”,担心大地会熔化,因为温度的上升是极其缓慢的,每上升1℃,都要度过上千万年的光阴。而且地球岩石的导热性很差,热量传到地表又要很长的时间,因此我们不用担心被地热烤焦。目前,我们还是先对付温室效应更现实一些。

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