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玻璃其实是液体,地球也是液体,每天我们都踏着板块在冲浪!

 徐德文科学频道 2020-02-14

整个地球很可能是“液态”的,这是科学家们研究得出的结论。

由于众所周知的原因,我们对自己脚下这个坚实的大圆球内部的了解,并不比远在天边从来看不见摸不着的黑洞多多少。对地球内部的研究,最感兴趣的是探矿、寻找石油的政府、公司,以及专门回收被死人掠走财物的摸金校尉们,但也仅限于地表之下数十、数百米而已。再往下一些地方,几乎就是一遍空白了,谁也说不清,道不明,已有的一些理论,也多是猜测性的,或者不是基于完全准确的探测数据,这个“液态”地球就是建立在这样的基础之上,自然会引起较大的争议。

比尔·布莱森在他的书中说,世界上所有的玻璃,都在引力的拉动下往下流动。从欧洲教堂的窗户取下一块真正古老的玻璃,你会发现它底部明显比上面厚。而地球的地幔岩石也是像玻璃这样“流动”的,流动的速度,大约是钟面时针移动速度的万分之一。笔者测算了一下,如果钟表的时针长度是8厘米的话,针尖一天走过的路程大约是1米,折算成地幔流动的速度,大约每27年会流动1米。幸好布莱森先生没有说玻璃也是以这个速度在流动,不然那些教堂的玻璃现在都该“淌”到地板上睡大觉了。

玻璃的主要成分为二氧化硅SiO2, 二氧化硅的晶体俗称石英,又叫水晶,不会流动,然而玻璃的分子单元是无序排列的,不够稳定,可以缓慢改变位置。据称用于手机屏幕的康宁大猩猩玻璃,在生产出来10天之内一平方米就会萎缩5微米,此后18个月又会萎缩5微米,表明玻璃分子在某种程度上确实是流动的。玻璃究竟是固体还是液体,并没有一个公认的结论。

地球除了一层刚性的地壳外,83%的体积都集中于地幔。由于高温使硅酸盐具有足够的延展性,可以在很长的时间内缓慢流动,所以整个地幔是在缓慢对流的。而地核又分外地核和内陆核,外地核也是呈熔融状态的。所以整个地球从某种意义上说就是一个“液态”的星球,地壳的六大板块,就漂浮在“液态”的地幔上面,从某种意义上说,我们每天都在踏着薄薄的地壳板块冲浪!地幔的对流分为板块运动和热柱对流。在板块运动中,地幔上部的软流圈不断从各大洋的中洋脊涌出,形成刚性的地壳,新形成的地壳又推动着它们向两侧扩散,像传送带一样把它们输送到板块边缘,然后又潜没回到地幔中,循环往复,生生不息。在地幔热柱对流中,地核附近的热物质沿细柱缓慢上升,将热量从地核携带至岩石圈,由于压力减小而大规模熔融形成玄武岩岩浆,并通过热点喷发至地表,形成火山爆发。

地幔对流把地球内部的热量输送到地球表面,形成地震、火山及造山运动等自然现象,也促成了生命的诞生、演化,如果地球没有活跃的地质活动,根本就不可能有生命的存在。地幔对流还有一个额外的好处,在高温高压的作用下,通过喷射把一部分碳带到地面上,偶尔有一些正好处于合适的“姿势”,便成为了钻石,这就是所谓的金伯利岩筒。只要找到了这种岩筒,恭喜你,大把的钻石就要捡得你手抽筋了。

最后提一点,地幔岩石作为“液体”,其黏度约为10^21Pa·s,而水的黏度约为0.001Pa·s,沥青的黏度大约是10^8Pa·s。所谓固体,是不是该称为黏度高的液体呢?

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