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噗!喷出全世界

2019-11-11 08:12:15| |查看: 2540

[摘要] 火山最令人恐惧的或许是那灼热通红的熔岩流,它温度可高达1200℃,将流经之处吞噬殆尽。最为可怖的,其实是喷发出的火山碎屑与气体混合成的火山碎屑流。是火山,不断喷发出大量二氧化碳、水蒸气、氮、臭氧等,形

这是地球的脉搏

地球上的“痤疮”

如果地球也有痤疮,那就是火山。

它是地球释放“内热”的通道。地球深处的高温融化岩石,产生岩浆,岩浆在压力下从地球表面喷出。冷却的岩浆和喷出的碎片堆积形成火山。

也许火山最可怕的是炽热的熔岩流,它可以高达1200摄氏度,吞噬它流经的所有地方。熔岩流看起来很可怕,但实际上它是粘性的,而且流动速度不快。最可怕的事情实际上是火山碎屑与气体混合的流动。它的速度可以达到高速汽车的10倍,每秒300米,温度可以达到800℃。它与冰雹大小的石头、极细的火山灰混合,这些火山灰会渗入肺泡并导致窒息,然后与高浓度的有毒气体如二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、甲烷等混合..在那里,几乎没有生存的可能。

从那以后,黄石火山在130万年前和64万年前爆发,形成了面积约为1万平方公里、厚度约为2000米的黄石熔岩高原。今天,暗流仍在这里涌动。地下有180万平方公里,靠近墨西哥的大岩浆房,离最近的地表只有8公里,而且还在扩大。

如果黄石火山爆发,几乎1000公里以内的所有人都将无法幸免。大量火山灰散布在世界各地。更多的人可能会死于吸入火山灰导致的肺部凝固。由此导致的全球变冷,甚至瘟疫和饥荒都是无法估量的。

火山,生命之源?

火山太可怕了,没有火山不是很好吗?

如果你放大,你会发现拥有火山对地球来说是一件幸运的事情。这仍然需要在46亿年前地球首次形成时开始。

46亿年前的地球远非现在的蓝色和宁静。撞击刚刚形成的地球充满了热量。它的表面覆盖着火红的岩浆。它没有大气也没有水。它可以说是一个“大火球”。

在寒冷的宇宙中,地球逐渐开始变冷,高密度的元素下沉到地球中心,低密度的元素漂浮到表面。表面的岩浆冷却形成一层“地壳”,朝向地球中心的温度越高,最终从外向内形成的“壳幔核”结构越多。其中,地幔由固体岩石组成,但它具有可塑性,即它可以“蠕动”。其中一层岩石经历了部分融化,形成了一些“液态”岩浆,地质学上称之为软流圈。火山爆发产生的岩浆主要来自这里。

持续的地幔对流和火山活动不断地将热量带离地核,冷却导电材料。在这些对流活动以良好的速度进行之后,地球有一个稳定而强大的地磁场。

地球的原始大气主要是氢和氦,但是它们的质量非常小,很快就被太阳风吹走了。它是一座火山,不断排放大量二氧化碳、水蒸气、氮气、臭氧等。,形成一种早期的氛围。地球的重力和地磁场“锁定”了地球上的大气层。

火山向大气中喷发二氧化碳,二氧化碳溶解在雨水中,落到地表岩石上,岩石与二氧化碳反应释放碳元素和矿物质。它们随河流流入海洋,在海底形成碳酸盐沉积物。随着板块俯冲和重熔,碳元素回到地幔并从火山喷发出来。

这是地球独特的碳循环,火山是恒温器之一。宾夕法尼亚大学地球物理学家布拉德·福利说:“如果火山不向大气中释放二氧化碳,地球将变得非常寒冷,甚至结冰。”

仍有研究表明,在火山化学环境中,无机物会转化为有机物。这是人生的第一步。

火山带来了地磁场、大气、液态水、恒温、碳元素...这些基本元素,在接下来的几十亿年里,安排和组合了宇宙中最独特的存在——生命。

火山塑造一切

地球表面的岩石圈非常坚硬,地幔中的热对流不断地“重击”它,使得地球表面的岩石圈被分成许多坚硬的碎片,像破碎的蛋壳,这就是板块构造。目前,地球是太阳系中唯一具有活动板块构造的行星。

在地球表面,地幔“携带”板块缓慢移动。因此,活跃的构造运动如挤压、碰撞和俯冲经常发生在板块交汇的边界,90%的火山活动发生在这里(即上图中的红线)。板块内部还有一些火山。来自2900公里深的核-地幔边界的热流直接“冲刷”地壳,就像被称为地幔羽的柱子一样。它们形成热火山(即上图中的红点)。

岩浆不断从地幔上涌导致陆地分裂,海水涌入分裂,岩浆不断喷发,形成增生的大洋中脊,这是地球上最广泛的火山活动区。熔岩被水冷却后,形成一个新的海底。持续的扩张将两岸的陆地推得越来越远,海洋向外生长。

然而,当海洋膨胀到一定程度时,密度较大的海洋地壳将在与密度较小的陆地的交界处俯冲,海底物质将返回地幔,海洋将开始收缩,直到完全关闭。

在这个过程中,两边的陆地会碰撞形成一个造山带,这是地球上最壮丽的喜马拉雅山。几千万年前,现在的青藏高原是一片广阔的海洋。剩余的海洋在高原上留下了大大小小的湖泊。例如,青海湖最初是通过收集陆地上的海水形成的。

今天,地球表面的70%是火山岩,其中海底几乎完全由火山岩组成。火山喷出丰富的地形和地貌。熔岩冷却形成的山脉、高原、丘陵和岛屿...中国内蒙古高原、峨眉山地区、涠洲岛和澎湖列岛的形成都与火山有关。

可以说是火山塑造了今天的地球。

“幸运”的地球

纵观整个宇宙,没有多少行星像地球一样“幸运”。

在太阳系中,水星的行星结构与地球非常相似,体积小,冷却速度快,其地幔外部区域已经冷却。在过去的10亿年里,水星的火山爆发和熔岩流都停止了。没有地幔和火山岩带走热量来促进对流。汞的磁场已经减弱,强度仅为地球的1%。此外,离太阳最近的距离远不足以抵挡太阳风。水星的大气层被吹走了,上面没有水。

火星只有地球的一半大,离太阳更远,冷却得更快。曾经熔化的核心可能已经凝固。里面没有活跃的岩浆或火山活动。火星的磁场几乎消失了,只有地球磁场的1/800。火星上有降雨冲刷的痕迹,表明它可能拥有大气层和海洋。但是现在它已经失去了稳定的大气层,它的密度只有地球的1%。因此,许多地质学家认为火星可能是地球进化的下一阶段,换句话说,地球将回到一个没有火山和地质运动的和平未来。

可以说火山活动是一个星球“活力”的象征。这就像人类青春期荷尔蒙分泌旺盛时出现的“青春痘”。

如果没有火山,地球将没有心跳,也没有能力促进所有新陈代谢和再生。没有大气,没有海洋,没有生命,只有慢慢地暴露在宇宙中,保持沉默。

特别作者:陈正权,中国地震局地质研究所助理研究员,实验火山学方向

-结束-

作者:陈正权、勒Xi、苏小七

编辑|苏·小七

设计与绘图|苏钱文、刘浩兵、程远

技术支持|魏健岳观音台

这篇文章是由《中国国家地理》一书共同制作的,这是一张说明问题的地图。

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