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【地球与环境】人类对地球构造有何新认识

访问次数:16259   发布时间:2018-07-12 09:45   信息作者: 杜集科协      [字体: ]

 

地球是人类的家园。关注地球,就是关注地球上生命的起源与演化、繁殖与生存。了解地球的构造,我们将了解为什么会发生地震、海啸、火山爆发等与生命息息相关的问题。

一、地球的基本构造地球的内部由地壳、地幔和地核三层结构构成。最外层是地壳,由沉积岩、花岗岩、玄武岩等组成。地壳的厚度是不均匀的,大陆部分平均厚度约33 千米,高山、高原地区(如青藏高原)地壳厚度可达 60 ~ 70 千米;海洋地壳较薄,平均厚度约6 千米。下面是深入地球中心近一半的地幔,主要由致密的造岩物质构成。地幔分为上地幔和下地幔,其深度大约为2900 千米。整个地幔的温度在1000 ~ 3000℃,这样高的温度足可以使岩石熔化。接下来是深度为5150 千米的外层地核和6400 千米的内层地核,其物质组成以铁、镍为主。地核中心的压力可达到350 万个大气压,温度是6000℃。

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地球外圈分为四圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。大气圈是地球外圈的气体圈层,它包围着海洋和陆地;水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等;生物圈是地球上一个独特的圈层,使地球上形成了适合于生物生存的自然环境;岩石圈主要由地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,厚度不均匀,平均厚度约为100 千米。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,它是现代地球科学中被研究得最多、最详细的地球部分,科学家通过研究岩浆运动规律,解释一些地球物理现象和地质现象。

二、大陆漂移说及大陆板块学说

大陆漂移说是解释地壳运动和海陆分布、演变的学说,由德国气象学家魏格纳在1912 年首先提出。大陆漂移说认为,地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块,称为泛大陆或联合古陆。从中生代开始,泛大陆分裂并漂移,逐渐达到现在的位置。由于不能更好地解释漂移的机制,该学说当时曾受到地球物理学家的反对。20 世纪 50 年代中期至60 年代,随着古地磁与地震学﹑太空观测的发展,不断发现的新证据越来越对大陆可能运动的假说有利,使一度沉寂的大陆漂移说获得了新生,一场地球科学革命才真正发生。

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1968 年,法国科学家勒比雄在大陆漂移说的基础上,进一步把陆地和海底统一起来考虑,认为洋底和陆地都是岩石圈的组成部分,进而提出一种全新的大陆构造学说—大陆板块学说。

大陆板块学说描绘了一幅生动活泼的地球画像,力求从整体上把握全球的地质运动规律。该学说认为岩石圈的构造单元是板块,板块的边界存在洋中脊、转换断层、俯冲带和地缝合线。由于地幔的物质对流,板块在洋中脊处分离、扩大,在俯冲带和地缝合线俯冲、消失。全世界被划分为六大板块:欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度板块和南极板块。每一板块都是一种巨大而坚硬的活动岩块,其厚度 50 ~ 250 千米不等,包括地壳和地幔的一部分。大陆板块每天都在以微小的变化运动着,地震、火山爆发、海啸、海沟的形成等都是大陆板块运动引起的。到了20 世纪80 年代,人们确信,从大陆漂移说的提出到板块学说的确立,构成了一次名副其实的现代地学领域的伟大革命,板块运动被确立为地球地质运动的基本形式,地学也进入到一个新的发展阶段。

三、对地球外圈结构的新认识

在当代,利用卫星观测手段,推动了对大陆岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间复杂关系的认识,推动了人类认识、适应和改造地球环境的进程。太空观测发现了离地表2000 米左右的高空存在一个带电粒子区,即地球的辐射带,还发现了地磁场的等离子体幔,探测了行星际磁场和太阳风对地球磁场、激光、天气变化和无线电通信等的影响,测量了地球重力场、宇宙射线和微流星等,使人们可以较正确地测绘地球磁场和地球辐射带,加深和扩展了对地球活动规律的认识。

 

归档日期:2018-12-05

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