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文档简介
地球、太阳、宇宙(下)前接:地球、太阳、宇宙(上)地球表面的高山在风化作用下被剥蚀变低了,剥蚀掉的物质被搬运到低洼处沉积下来(见图5-23),为了保持均衡,被剥蚀变低的地方就会抬升,而接受剥蚀物的低洼处就会下降,以此来保持均衡,由于抬升和下降,从而引起地壳运动。5.2.4 板块构造学说这门学说是现在地学的主流学说,受到众多地学界人士的认可。这门学说的前身是大陆漂移学说,进一步发展为海底扩张学说,最后成为板块构造学说。1910年,德国气象学家魏格纳患病在床上,他发现挂在墙上的世界地图,大西洋两岸的轮廓竟是如此地相对应,因此在他的脑海里就形成了非洲大陆和南美洲大陆在地质时期里曾经是在一起的,大西洋是后来从这两个大陆中间形成的,发生了大陆漂移。后来,魏格纳又从古生物上寻找大陆漂移的证据。在大西洋两岸大陆相对应的一些位置,有相同的古生物群分布。在大陆漂移学说提出之前,有人提出陆桥学说来解释这些古生物群相似或相同的现象。除从大西洋两岸陆地存在的古生物上获得支持大陆漂移的证据外,魏格纳又从大西洋两岸陆地对应的地层岩石和地质构造上寻找大陆漂移的证据。从所搜集到的这些资料,对大陆漂移学说起到了一定的有利证明作用。在古冰川学研究方面所取得的冰川资料,也有的学者用来证明大西洋两岸的大陆曾经是连在一起的。魏格纳通过系统搜集地理、地层、构造、古地理、古气候、古生物等资料。于1915年发表了海陆的起源一书,从此大陆漂移学说就诞生了。魏格纳认为:地球上原来只有一个大陆叫做泛古陆,这个大陆在古生代石炭纪前是连在一起的。图5-24是魏格纳的泛古陆漂移形成现在的陆海分布图。图5-24 大陆漂移学说的泛古陆漂移图后来又有人提出和魏格纳不同的见解,认为在原来的地球上存在两个古老大陆,在北半球的叫做劳亚古陆,在南半球的叫做冈瓦纳古陆,见图5-25。图5-25 大陆漂移学说所划分的南北两个古老大陆图大陆漂移的方向,是向赤道和向西。向赤道的漂移是由于地球自转时的离心作用而形成的。大陆向西漂移的作用力来源,魏格纳认为是由于太阳和月亮的引力所产生的潮汐摩擦力引起的。地球的自转速度由于潮汐摩擦而减缓,这种减缓对地球表层表现的最为明显,从而使地球表层特别是高出海平面的大陆相对于由西向东自转的地球有滞后的趋势,因此产生大陆缓慢向西漂移。而地球物理学家对地球的自转离心力计算出在45纬度处最大,大约是重力的三百万分之一,而且潮汐摩擦力也相当有限。所以地球物理学家认为上述两种力太小,不足以推动大陆做这样长距离的漂移。大陆漂移学说由此而逐渐消沉。20世纪五十年代,古地磁学说开始兴起。通过古地磁的研究,描绘出了古地磁极在地球上运行轨迹,图5-26是分别根据欧洲大陆和北美大陆岩石测出的两条磁极迁移轨迹。古地磁学的研究,证明在地质历史时期里,各大陆原来是连接在一起的。除非能证明地磁极移动不是由于大陆漂移形成的。随着海洋调查的深入和发展,对大洋底地形地貌和海底地质有了概括的了解。在大西洋海底中间部位存在一条纵贯南北的大西洋海脊;在印度洋存在一个呈“人”字形的大洋海脊;在太平洋的四周存在多条大洋海沟,在太平洋中间也存在大洋海脊和高原。图5-26古地磁迁移图 图5-27 大西洋海脊扩张机制示意图 图5-28 大洋盆地前缘俯冲到大陆下示意图在大洋海脊上特别是大西洋海脊,存在一条海脊大裂谷,在大裂谷里热流值高。在裂谷两侧呈对称状的沉积物年龄相离越远越老。在大洋中脊上存在着平移断层,板块学者将这种断层称为大洋转换断层。1961年迪茨在英国自然杂志上首先提出“海底扩张”这一观点。该观点认为,大西洋是从大西洋中脊向外扩张产生的。地幔岩浆在大洋中脊的裂谷中涌出,推动大洋向两侧扩张。图5-27是大西洋海脊扩张机制示意图。图5-28是大洋盆地前缘俯冲到大陆下的示意图。1968年6月,勒皮雄在前人的工作基础上,将全球共划分为六大板块(见图5-29)。至此板块构造学说已成型。板块构造学说关于板块驱动力来源同大陆漂移学说是不一样的。板块学说认为是地幔热对流作用驱动板块活动。大洋海底在大洋中脊处产生,然后向两侧扩张壮大,最后在碰到大陆板块时俯冲到地幔软流圈里,在那里熔融消亡。图5-29 板块学说将地球共划分六大板块图5.2.5 地质力学该学说是李四光通过观测搜集野外大量地质构造现象,再通过室内的模拟力学试验归纳总结出来的一套地质构造理论。地质时期中所发生的地壳运动在地质岩层中都留下了相应的痕迹。所有地质体所发生的变型或叫构造运动都是在力的作用下形成。地质力学将具有成因联系的地质体及地质构造组合叫做构造体系。在全球共划分出三种构造体系类型:纬向构造体系、经向构造体系、扭动构造体系。在地质力学中将一些地质体和地质构造的外表形态或独有特征叫做构造型式。如“山”字型、“多”字型、“入”字型、棋盘格式型,这些构造型式为直扭构造体系类型。另外在地质力学中还有一种叫旋扭构造体系型式,如,帚状构造、连环状构造、“”型状构造、“歹”字型构造、涡轮状或辐射状构造、莲花状构造等。为了证明地壳所存在的这些形态的构造,地质力学做了许多模拟试验。“山”字型这种构造型式存在的比较多。图5-30是“山”字型构造组成示意图。图5-30 “山”字型构造组成示意图图5-31是地质力学采用横梁弯曲做出的“山”字型构造,图5-32是横梁弯曲应力轨迹线大致分布图。 图5-31 用横梁弯曲做出的“山”字型构造地质力学采用可塑性的泥巴进行地质构造型式模拟试验。试验所表现出的泥巴形态同地质构造型式相对比,基本是相符合的。图5-33是地质力学用泥巴做出的构造型式一组照片。 图5-33 泥巴试验一组照片由于地质历史时期是极为慢长的。对于地质体施加定向作用力,虽然这种力不大,但是随着地质时间,这种计算时是非常微不足道的力,就会变成具有巨大力量的地质力。引起地层或岩层发生变形和破裂,引起地震和火山活动等。关于地壳运动的动力来源,地质力学的观点是:地球的自转速度一快一慢导致地壳经向和纬向的压力而产生地壳运动。当地球的自转速度加快时,地球的自转离心力加大,两极的物质向赤道方向滑动,使地球扁度加大。地球内部的一些较重物质将随着构造体系的产生而涌入到地壳上部,致使地球质量分布发生变化,地球转动惯量有所增加,再加上大陆滑动摩擦力的作用以及潮汐摩擦力等外因的影响,好象车阀刹车一样,使地球的转动速度又慢了下来。随之较重的物质又在重力作用下,逐渐渗入地壳的深部,使地球的质量重新趋于集中,这样地球的转动又逐渐地变快起来。地球就是这样时快时慢地转动着,推动着地壳不断发生运动,使构造体系不断发生发展。5.2.6 镶嵌地壳学说、断块构造学说1962年张伯声提出了镶嵌地壳学说。该学说认为:整个地壳是由一级套一级,级级相套的大大小小构造带或面分割的地块或岩块组成,这些不同层次不同级别的块体镶嵌在一起。整个地壳首先分成三个大地块即太平洋大地块、北大陆大地块和岗瓦纳大地块。在这三个大地块里,又可分成大大小小深浅不同和级别不同的小地块。大地块和小地块共同镶嵌在一起,组成了一个完整的地壳。各大小和级别的地块都有其自己的发展和演化历史。关于镶嵌地块活动的动力来源,基本上同地质力学一样,认为是地球自转速度发生变化而导致的。在地壳上存在着各种大断裂,这些断裂有的规模很大而且向地下延伸很深;有些断裂规模相对小一些,向地下延伸也浅一些。这些断裂都有其自己的发展和形成过程。从横的方向和纵的方向这些断裂将地壳切割成不同深度、不同大小、不同发展过程的块体。张文佑据此提出了断块构造学说。5.2.7 其它一些地学由于这些地学没有或很少说明地壳运动力学来源,在此只简要谈一下。在地壳上某些地区有上万米的沉积岩,其中一些呈长带状,面积很大。这些地区后来大多发生褶皱形成高山,属于先拗陷后隆起的活动地带。有些学者将这样的地带称为地槽。在地球上另外一些地区处于被剥蚀,而长期表现相对稳定的地块称为地台。地槽和地台都有自己的发展形成过程,在不同的阶段有不同的活动方式,而且地槽和地台也可相互转化。例如黄汲清就指出:地槽和地台一般都经历了一个由量变到质变的多旋回发展过程,提出了多旋回学说。地壳上相对活动区即地槽区转化为相对稳定的地台区,只是达到相对的稳定,而并不是地壳发展的最后形式和阶段,它还可以转化为新型活动区。陈国达将这个地区叫做地洼区,提出了地洼学说。5.3 地球的成因5.3.1 在地球形成之前在距今46亿年以前,恒星系发生了爆炸,破碎的恒星物质形成星云,恒星的熔融物质四处飞射。5.3.2 地核的来源恒星爆炸破碎,但绕恒星转动的行星有的没有破碎,在恒星破碎所形成的星云中飞行,地球的地核就是这样的一颗行星。5.3.3 地幔的成因没有破碎的行星形成地核,它吸收和捕获了恒星破碎所产生的熔融物质形成了地幔。由于地核是当时的一颗行星,不发光和热,是冷的。熔融的地幔和冷的地核产生热的交换及各种物理化学反应,在熔融的地幔和地核间形成了今天地球中的过渡层。地幔形成后,在地幔的外部,由于温度的降低使熔融物质发生结晶。各种矿物的结晶温度是不同的,其密度也是不同的,产生物质分异,产生固态物质和熔融体的混合,在该部位结晶固态物质多于熔融物质,形成所谓的上地幔。在地幔的深处,热量遗失和散发缓慢,结晶和结晶分异作用也缓慢,该部位物质熔融状态物质多于结晶固态物质,形成所谓的下地幔。5.3.4 水圈、大气圈的成因熔融物质结晶将产生水和气,而且地球也将捕获和吸收星云中的水及大气,形成了地球原始的水圈和大气圈。在地幔的形成过程中,由于捕获和吸收物质的不均、宇宙物质降落的轰击、冷却收缩等等因素的作用,在其表面形成坑洼沟谷等各种地形。由于冷却散发热量及各处热量的不均,产生大气的流动和降水。5.3.5 地壳的成因在渐渐冷却的地幔外层,又形成一层由新的宇宙物质、风化产生的物质、熔融地幔喷发出来的火山物质等组成的新层,这一层就是地球的地壳。在地壳上有大的洼地和沟谷,水积聚在这些地方,这也是最原始的接受风化物和形成沉积岩的地方。5.3.6 地球的形成过程如下:在46亿年前,恒星系爆炸形成熔融物质的星云,其中一颗未碎的行星地核捕获和吸收熔融物质地幔,地幔和地核间形成过渡层。地幔上部冷却形成上地幔,上地幔与熔融地幔的过渡层为下地幔。熔融物质冷却产生水和气水圈和大气圈。沉积物质、地幔物质和宇宙物质地壳。5.3.8 地球成为太阳系成员的时间地球是在它完全形成了以后,在距今5.48亿年的新元古代进入太阳系轨道而成为太阳系成员的。其证据有两个:其一,据古冰川学研究,在地史中,地球发生过三次大的全球性冰川,最早的一期发生在新元古代。这期全球性的冰川成因是:地球由46亿年前形成,在经过30亿年左右漫长时间的发展演化过程中,热量散失温度降低,地表达到冰点以下,形成全球性冰川。当地球进入太阳系后,有了太阳的光照,地球温度上升,冰川融化。其二,到了新元古代,在地球上开始大量出现裸露无脊椎动物,在此之前,地球上只有原核生物。在宇宙中漂浮着生物原核,这些生物原核会降落到地球上,由于没有光照所以生物进化非常缓慢。当地球进入太阳系后,有了太阳光照,这些生物原核形成生命活力,地球在此时出现大量裸露无脊椎动物。现在的潜海技术已经能够潜入海水下几千米深。在海水下400米的深度时已经是呈完全黑暗的世界了。但是通过潜水海下考察,在深海几千米以下还有鱼和其它简单的水生动物。由此可以知道:在完全没有光照的情况下仍然可以存在动物和生命。通过古生物学的研究,在距今8亿年前的地层里,只有数量极其微少的结构非常简单的原核生物化石。到了距今8亿年后的时期,在该时期的地层中出现了真核生物和无脊椎动物化石。这是由于地球在这个时期进入太阳系轨道的原因。有了光照以后生物开始大量繁殖。宇宙工作者已证明:在茫茫宇宙中漂浮着生物原核。5.3.9 地球是在同黄道面夹角2326的位置进入太阳系的地球是倾斜在轨道上自转的,地球赤道面与黄道面的夹角为2326,所以地球是在同黄道面夹角2326的位置进入轨道的。地球进入太阳系轨道时,其运动状态是直立在轨道上运行的,地轴和轨道面是垂直的。在太阳离心力场作用下,地球移动到太阳赤道面附近进行转动。太阳离心力作用方向是由高纬度向低纬度,所以地球从较高纬度移动到太阳赤道面附近。在移动过程中,地球进入太阳系时的地轴直立方向不变,移动后的地球其运动状态为倾斜在轨道上运行。地球进入轨道的速度略微大一点,所以它的运行轨道形状呈近圆形。5.3.10 地球是在银河系外形成的地球是在银河系之外的宇宙中形成的。理由是:在银河系之内形成的星球同河外星球的形成时间相比要短一些,这些星球比较松散不结实,在相遇其它星球受到潮汐作用时,容易产生碎裂,比如在进入太阳系破碎的比拉慧星就是在银河系内部形成的年轻星球。5.3.11 地球内部运动地球内部运动分为三个时期:一是地球形成后,没有形成绕转星系前的孤星时期;二是形成地月星系时期;三是形成太阳系行星时期。(1)、 孤星时期在地球形成后没有同其它星球形成绕转星系前为孤星时期。在这个时期,地核位于地球的中心,地核的旋转速度同地幔的旋转速度渐渐趋于一致。地球的旋转方向是地核为行星时的旋转方向。(2)、形成地月星系时期地球和月亮相互运动到适当距离,在引力作用下形成相互绕转的地月星系的时期。在这个时期,地球和月亮都产生绕地月质点的公转以及自转。液态地幔在月亮引力作用下凸向月亮,地核偏向另一侧,地核不在地球中心。随着地球的自转,地核始终偏向另一侧,地核同地幔转速不一样。在这个时期地球形成了地磁场。(3)、形成太阳系行星时期这一时期是指地球和月亮进入太阳引力场,成为太阳系行星的时期。在这个时期,太阳和月亮引力的合力对地球产生作用。在太阳和月亮引力合力的作用下,地核不在地球的中心,偏向引力合力的反方向。地球内部的运动变得更为复杂。当地球带领月亮成为太阳系行星后,地球的发展就进入到一个新的时期,有了太阳光的照射,降落到地球上的生命原核孢子在水中开始繁殖和进化,进入到有生命时期。同时地核、地幔和地壳运动都发生了新的变化。5.4 地壳运动的产生5.4.1 地壳运动的概念组成地壳的宏观地质体发生了相对位置移动和形态变化叫做地壳运动。5.4.2 地壳运动的动力(1)、地壳运动的动力主要有两个: 月亮和太阳的引力。月亮和太阳的引力如果作用在均质体上,不会发生地壳运动,也就是说,地壳物质各处相同,就不会有地壳运动发生。地壳是由不同区块组成的。这些不同的区块面积大小不同、形状不同、地理位置不同、体积不同、质量不同、深度和厚度不同。在月亮和太阳的引力作用下,这些不同的区块相互间发生差异运动,形成地壳运动。 地球自转离心力。导致上述区块向赤道方向的运动是地球自转离心力作用的结果。(2)、次要动力有:一是,岩浆和气水热液运动对地壳不同区块的作用;二是,剥蚀搬运等作用导致地壳物质不均衡而产生的地壳运动;三是,宇宙陨石的撞击导致的地壳运动;四是,人类的一些活动导致地壳运动。5.4.3 模拟试验月亮和太阳的引力作用在地壳上不同区块,这些不同的区块面积大小不同、形状不同、地理位置不同、体积不同、质量不同、深度和厚度不同,相互间发生差异运动,导致地壳运动。月亮对地球的引力大于太阳对地球的引力。星球间的引力为万有引力,与两个星球的质量成正比,与两个星球间的距离的平方成反比。虽然月亮的质量比太阳小的多得多,但月亮到地球的距离近,所以月亮和地球间的引力大于地球与太阳的引力。为阐述地壳运动,做模拟试验如下。试验一:将一个空球一分为二变为半球(也可以是一个盆),将半球用绳吊在半空中,在其中装入液体,然后将一个小球放进去。图5-34是这个试验装置的剖面示意图。试验过程:转动外部的半球。其试验结果是:随着外面半球的转动,通过中间的液体,里面的小球也跟随着转动,但里面的小球转动速度慢。随着转动时间的延长,最后内和外转动速度一样。反过来操作,让里面的小球转动,通过中间液体外边球也开始转动,随着时间的延长转动速度变成一样。图5-34 试验剖面示意图 图5-35 试验俯视示意图试验二:在上述试验的装置中,在中间液体中加入质量、体积和形状以及距中心或外层远近不同的物体块,图5-35是这个装置的俯视图。按照试验一的两种方式进行转动。所出现的结果是:各个物体块转动速度不一样,有的挤撞到一起,球的内外转动速度不一样。地球物质在纵向和横向上都是不均匀的:在纵向上:地核是原始的行星,物质为固态的,密度大;地幔物质为液态,密度比地核小;地壳物质为固态,密度低于地幔。在横向上:液态地幔、地幔与地核的过渡层、地幔与地壳的过渡层即上地幔这些深部的层位,通过地震波数据分析它们在横向上物质是不均匀的。地壳在横向上更是不均匀的,板块学说将地壳分成六大区块,这六大区块的面积大小不同、形状不同、地理位置不同、体积不同、质量不同、深度和厚度不同。月亮和太阳引力的合力作用在地壳这些不同的区块上,这些区块就会产生如同试验二的差异运动,发生挤压或离开形成地壳运动。5.4.4 地球自转离心力导致地壳各区块向赤道方向运动关于地壳物质在地球自转的离心力作用下向地球赤道方向运动的试验,地质力学已做了模拟试验,图5-36是地质力学的纬向构造的模拟实验:在直径20厘米的泡沫塑料球体上,涂16层聚醋酸乙烯乳液,构成厚约3毫米的薄膜,经电动机旋转加力(500转/分), 于试料上形成一系列近东西向的褶曲。地质力学所作的上述模拟试验完全证明,所有旋转球体都会产生自两极向赤道方向的离心力,其表面物 图5-36 地质力学的模拟试验质也将在离心力作用下产生变化。 5. 5 地表构造形态的成因在陆地上有山脉、丘陵、高原、平原、盆地等地形,在海洋中有大洋中脊、大洋高原、大洋盆地和海沟等地形,这些地形主要是由地壳运动(也叫构造运动或大地构造运动)所形成的,由构造运动形成的地形叫做构造形态。地表各种构造形态紧密镶嵌在一起组成地壳。地质力学创始人李四光及其学者们,用模拟试验的方法,做出了许多构造形态的力学形成过程,其中著名的是“山”字型构造。地质力学的“山”字形构造及模拟试验成因解释,单纯由上至下的压力作用,这种试验的结果可以使塑性体形成“山”字型构造形态。如果再施加左右或东西方向的力,其结果是更易形成“山”字型构造。所施加的力不均衡,形成歪的和各种形态的“山”字型。在地质力学模拟试验的基础上,本教材补充模拟试验如下: 试验1:在一块呈方形的塑性体(如泥巴),施加由上而下和左右三个方向的力,如图5-37A所示。试验结果:很容易就出现了如同“山”字型的构造形态,如图5-37B所示。如果左右两侧的作用力继续加大,所形成的“山”字型形态,其前弧出现张裂,而且中间出现的所谓脊柱也穿过了弧,如图5-37C所示。图5-37 “山”字型构造形态模拟试验示意图试验2:选择和试验1相同的方形塑性体。对其施加的作用力,上方和左方同试验1,右方的作用力方向为由右下方至左上方,左右作用力不在同一条线上,如图5-38A所示。试验结果:所形成的“山”字型形态就发生了变形,如图5-38B所示。图 5-38 “山”字型构造模拟试验示意图试验3:选用一块比试验1面积大的塑性体,在块体的下方放有两个砥柱。上方作用的力不是集中在一点上,而是均衡施加,如图5-39A所示。试验所出现的形态是:在靠近砥柱的位置所形成的形态呈弧形,在远离砥柱位置所形成的形态大体呈平行状态,如图5-39B所示。图 5-39 “山”字型构造模拟试验示意图试验4、选择和试验1相同的方形塑性体,对其施加三个方向的力,即左右方向的两个力和由下至上的力,左右方向的力大于由下至上的力,如图5-40A所示。试验所出现的形态是:在塑性体上部的痕迹紧密在一起,在其下部为倒“丫”字状,如图5-40B所示。 图 5-40 “山”字型构造模拟试验示意图试验5、选择一个呈长方形的塑性体,对其施加三个方向的力:由左至右方向的,有右至左上方的,由下至上方的,右边的力大于左边的力,左边的力大于由下至上的力,三个方向的力大小不等,如图5-41A所示。试验所出现的形态如图5-41B所示。 图 5-41 “山”字型构造模拟试验示意图地壳上各大块体都受到两个方向的力,即东西向的力和由高纬度到低纬度的力。各大块体的面积大小不同、形状不同、地理位置不同、体积和质量不同、深度和高度不同等等,当它们受到力的作用时所形成的构造形态就不同。欧亚大陆所出现的构造形态成因如同试验1和试验2;太平洋的构造形态成因如同试验3;印度洋中的构造形态成因如同试验4;大西洋的构造形态成因如图试验5。5.6 地磁、地震、火山的成因地球呈圈层状结构,内部是固体地核,中间是液态的地幔,外部是固态地壳。地幔与地核间存在过渡层,地幔与地壳间存在过渡层。在过渡层中,固态物质和液态物质混合在一起呈塑性状态。5.6.1 地磁成因在月亮和太阳的引力作用下,地球每天发生潮汐现象。在朝向引力方向海水凸起高,在背向引力方向海水凸起低,如图5-42所示。图5-42 潮汐作用下,海水凸起现象示意图如果地表全为海水覆盖,在海水之外包上一层外壳,在潮汐作用下,固体地球不在中心,而偏向背离引力一侧。据此可以得出这样的结论:地核不在地球中心。地核始终偏向月亮和太阳引力的合力背向一侧。地球每天绕自转轴自转一周,地核在地幔液态物质内,沿着液态地幔一侧运行一周。液态地幔距地表为2900公里,半径为地球半径:6371-2900=3471(公里),周长为:34713.142=21798(公里)。地核半径为1221公里,周长:12213.142=7668(公里)。地球自转一周,地核需自转:液态地幔周长与地核周长之比即217987668=2.84,地球自转一周,地核沿着地幔转动一周需自转大约3周。地核的自转线速度与液态地幔的自转速度相等,但角速度高近3倍。这是理论数值,实际情况是相当复杂的。地核同液态地幔间形成一个摩擦面,摩擦生电,在摩擦面两侧产生电子电荷,由于地核是旋转运动,形成绕地核的电流,如图5-43。由于地核是铁镍物质,因此产生电磁,如图5-44,这就是地球的地磁成因。图5-43 地核形成摩擦电流示意图 图5-44 地磁成因示意图-地球是倾斜在轨道上公转的,赤道面同黄道面的夹角为23度26分。月亮绕地球运行的轨道面叫做白道面,白道面同黄道面的夹角为5度9分。地核在地球内部的运动受月亮和太阳引力的合力作用,其运动轨迹将是有规律的变化,因此地磁的南北极也将跟随着做有规律的移动和变化。5.6.2 地震的成因在前面已讲过,地球的快速颤动叫做地震。地震发生时产生地震波,地震波的发源地或颤动发生位置叫震源。震源垂直投影在地面上的点叫做震中。从震中到震源的距离叫做震源深度。地震释放能量大小的量度叫做地震震级。地震对地表或建筑物等的破坏强弱程度叫做地震烈度。传统观点将地震划分以下4种类型:(1)、构造地震由于构造运动使岩石圈变形突然断裂引起的地震,称为构造地震。构造地震是地球上数目最多的一类地震,约占地震总数90以上。其特点是能量大,影响范围广,对地面及建筑物的破坏最强烈,常引起生命财产重大损失。这类地震活动频繁,分布普遍,延续时间长,造成的灾害最大。构造地震很少孤立地发生,在一个地区的一定时期内往往出现趋于稳定的一系列地震,称为地震序列。在地震序列中,最强烈的一次地震称为主震,主震之前的一系列地震称为前震,主震之后的一系列地震称为余震。(2)、火山地震指由于火山活动引起的地震。这类地震可以是直接由火山爆发引起地震,也可能是因火山活动引起构造变动,从而导致地震。因此,构造地震与火山地震常有密切的联系。这类地震均为浅源地震,特点是震级较小,地震烈度不大,影响范围也小,很少造成大的损失,占全球地震总数的7。(3)、陷落地震指由于地面塌陷和陡峭山崖岩块突然崩坠而引发的地震。这类地震震级较小,其波及范围也小,破坏性不大,占地震总数的3。(4)、诱发地震指由于人工爆炸、水库蓄水、深井注水和矿山开采等人类生产活动而产生的人工诱发地震。当人为因素诱使地下岩块中积蓄的应力超过一定的极限,突然释放就形成了地震。这类地震一般难以造成大的危害。(5)、地震前兆在地震前,有一些自然现象发生异常变化,这些异常变化与地震的发生有内在联系,叫做地震前兆。地震前兆有:1、地磁场强度和磁偏角发生局部异常变化;2、地面出现升降、水平位移和倾斜现象;3、大地电流数值或任意两点自然电位差发生异常;4、水位高低、水的味道、颜色、清混度、含气泡等情况发生异常;5、一些动物发生异常反映;6、出现地声,声音多种多样,如闷雷、风吼、岩石破裂等等,声后不久地震就会发生;7、在地震发生前后,特别是地震发生前的时刻,地震地区的上空往往产生发光现象。(6)、传统地震成因理论关于构造地震的成因,目前比较流行的是断层成因的弹性回跳说。该理论认为构造地震的发生是由于断层错动所引起的岩石的突然弹性回跳。可以用弹性钢片变形为例,如图5-45。图5-45 弹性回跳地震成因示意图当弹性钢片两端受力后发生弹性变形,积累弹性应变能量,当钢片弯曲变形到达极限时,便会突然断开,并且两侧的钢片分别向弯曲变形的反方向迅速弹回,在弹回的过程中释放原来所积累的能量并产生弹性波。与此类似,地壳或岩石圈也是具有弹性的刚体物质,在构造运动所产生的构造应力的作用下,也会产生弹性应变,积累大量应变能,当应力逐步增加到超过岩石的强度极限时,岩石就会突然发生断裂或使地壳中原来已存在的断裂再次突然错动,断裂两侧的岩石以弹性回跳的形式恢复变形,同时释放大量的应变能产生地震。地震成因的弹性回跳说是1910年由美国学者里德提出的,该假说不仅已经在实验室中得到证实,并且符合野外的地震形变测量结果,因而得到普遍公认。但有人认为该理论只能解释浅源地震,不能解释中、深源地震,因为那里的岩石处于高温高压下,塑性较强,不可能发生断裂和弹性何跳。本世纪60年代岩石圈板块构造学说提出后,使中、深源地震的成因问题获得了比较合理的解释。(7)、本文地震成因观点钢片受力断开并发生回跳,这是单一的钢片试验室试验结果,如果在钢片两侧夹有非钢性物质,钢片就不能发生弹性回跳。所有地质体其周围都是其它地质体,弹性回跳地震成因理论同地质体的客观存在不符。这是其一。其二,地震都是发生在某一个点,呈点状。如果是板块构造挤压,应呈线状或面状。其三,传统地震成因理论无法解释各种地震前兆现象。本文关于构造地震的成因观点是:地下气水热液(包括岩浆)由一个部位冲到另一个部位的结果。地下气水热液(包括岩浆)的动力主要有二:一是,在月亮和太阳的引力作用下,地幔的液态和气态物质向引力方向凸起,从而对地壳产生由内向外的压力。二是,岩浆反应产生水和气,形成地球内部的巨大压力。具有压力的气水热液(包括岩浆)在围岩薄弱处和应力集中处冲到另一个部位,产生颤动形成地震。5.6.2 火山的成因(1)、火山岩浆和火山气液体的来源火山岩浆主要来源于呈熔融状态的地幔,地幔物质来源于呈熔融状态的恒星破碎的产物。后期所发生的结晶热能、放射热能和其它热能起次要和补充作用。火山气液体主要来源于地幔物质的结晶和化学反应。(2)、岩浆和气液体的运动在地幔中的结晶和化学反应都会形成气态物质,这些气态物质具有膨胀作用,将会沿着地壳薄弱和应力集中处冲出地壳。熔融岩浆也将在地壳薄弱和应力集中处冲入地壳喷发到地面,或在地壳内。如果通道畅顺,地幔的岩浆将直接顺通道喷发到地面,形成超基性火山岩,如果经过停留和分异,会形成中性和酸性岩。喷发到地面的形成火山作用,在地壳中凝固成岩的形成侵入作用和侵入岩。5.7地球上生命的起源5.7.1 有关植物的一些资料我们知道:将胡萝卜捣碎后,将其细胞放入营养液中培养就可以培养出一株完整的胡萝卜。植物的克隆技术所要求的条件相对要低和简单。植物能通过孢子、种子繁殖,还能进行无性繁殖。人类将植物的种子带到太空,经太空辐射等作用,一些植
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