地球的内热

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地球正在变暖已是不争的事实。地球的这种大气温度变化令人们直接关注到温室效应。众所周知，温室气体是使得地球变暖的直接原因，而人类活动是产生温室气体的主要原因，所以，减少排放温室气体成为各个国家环境保护工作的重点。在人类约束自身工业化进程的同时，我们也不应当忽视地球内热这一因素。

我们都知道，地球的地质构成包括是由地壳、地幔和地核。地壳是地球最表面的构造层，主要是由岩石组成，约占地球体积的0．8％。根据地壳的性质，地壳可分大陆地壳和大洋地壳。由于海洋占了地球表面的绝大部分，所以，大洋地壳是地壳的主要部分。构成地壳的岩石是自然形成的矿物集合体，它构成了地壳及其以下的固体部分。

在地壳之下是地幔。地幔是巨厚的硅酸盐圈层，是地球最重要的组成部分，约占地球体积的82％，由于地幔太深，无法直接观察，只能以间接的方法研究。研究方法包括地震波、重力和岩石的刚性和弹性反演，以及实验岩石学研究。根据研究，可将地幔分成由浅至深的三个部分；上地幔、过渡层和下地幔。

地幔内部有大规模的物质对流。这一对流会驱动地壳的大陆板块运动。那么，这种对流是怎么产生的呢?这就是因为地球的内热，这种热量一般被认为是由于放射性同位素衰变引起的。地球内热的秘密就隐藏在地球深处，而在地球的最核心处，就是地核。地核位于地下2900千米以下。地球物理学的研究表明，地核可分为两个部分：内地核和外地核。关于地核，人们所知还非常有限。但是有一点是可以肯定的，那就是，地球内部是一个高温高压的世界。

地球内部聚集的能量有时候会释放到外部。火山爆发就是地球释放能量的一种方式。火山爆发的时候，会从地下喷涌出各种气体和炽热的岩浆。这些岩浆把热量从地球内部转移到地球的表面。通过传导和对流扩散等方式，地热会向地球表面传递，在这种传递过程中，会出现矿物相转变、地幔对流、岩浆喷发等地质现象。那么，我们很容易想到，如果在某个地质时期，有大体量的地热从地下传递到地表，那么，地球是不是也会变热呢?

火山、温泉以及成矿热流体都表明地热是客观存在的。全球的地热分布非常不均匀，这与地球板块构造位置密切相关。不同地区、不同深度的温度存在明显差异。这种差异会造成地壳的不规则运动，当地壳的板块发生碰撞和挤压的时候，地壳下面的岩浆就可能冲出地壳，造成火山爆发。由于地球内部温度很高，压力很大，所以岩石在高温下会变成通红的炽热液体。随着温度的提高，岩浆产生的物理和化学反应可以释放出有毒气体，好像水中的气泡一样上升到岩浆表面破裂。这就是人们看到的岩浆沸腾的样子。

我们所能见到的火山只是大陆上的火山，还有更多的火山在海底。海底火山起初只是沿洋底裂谷溢出的熔岩流，以后逐渐向上增高。大部分海底火山喷发的岩浆在到达海面之前就被海水冷却，不再活动了。所以，人们很难真正看到海底火山爆发的景象。顶多看到的是，海底的熔岩泉不断冒出新的岩浆，冷却而形成新的火成岩。熔融的岩浆在海底喷溢而出，形成海底火山。海底火山在喷发中不断向上生长，会露出海面形成火山岛。随时间迁移，地幔对流将火山岛缓缓地从大洋中脊向两侧推开，同时火山岛的年龄从洋中脊向外逐渐变老。这一地质过程就是海底扩张。

20世纪50年代，地球物理学家爱德华，布拉德(EdwardBullard)发明了一种热流探针。这种探针可以下到海底，穿入海底层测量温度梯度。这种探针测量的结果令人吃惊，通过太平洋海底地壳，由地球内部释放的热流比预期值高10倍。而大洋中脊的热流值更高，海沟处则比正常值低。这测量结果表明，热流应是从大洋中脊上升，在海沟处下降。

最近一些年来，我们都知道厄尔尼诺现象，就是洋流水温反常升高，从而造成了很多气候反常的现象。那么，我们可以推测，如果大洋海底的火山活动异常，在某时期内释放了巨大热量，那么，也会对地球气候造成巨大影响。

在2007年初，有媒体报道，日本研究者使用海洋探测机器人，在印度洋海底发现了世界最大的熔岩平原。研究者们发现了因海岭扩张而形成的裂痕，据此推测，从数万年前开始，黏稠度较低的岩浆大量从海岭的裂痕中喷涌而出，最终形成了巨大的海底熔岩平原。我们不难想象，在这一地质过程中，伴随着海底熔岩的涌出，海水温度也会升高，进而会影响大气环境。

在当今世界，人类对宇宙空间的探测已经扩展到100多亿光年远的地方。但是，人们对地球内部构造的研究，钻探深度还是以千米为单位计算。这种研究的进一步深入，有赖于各个学科的交叉，地球物理学家们要和气象学家们一起工作，共同探讨，这样才能使得人们进一步了解地球变化的秘密。