地球的內熱

地球正在變暖已是不爭的事實。地球的這種大氣溫度變化令人們直接關注到溫室效應。眾所周知，溫室氣體是使得地球變暖的直接原因，而人類活動是產生溫室氣體的主要原因，所以，減少排放溫室氣體成為各個國家環境保護工作的重點。在人類約束自身工業化進程的同時，我們也不應當忽視地球內熱這一因素。

我們都知道，地球的地質構成包括是由地殼、地幔和地核。地殼是地球最表面的構造層，主要是由巖石組成，約占地球體積的0．8％。根據地殼的性質，地殼可分大陸地殼和大洋地殼。由于海洋占了地球表面的絕大部分，所以，大洋地殼是地殼的主要部分。構成地殼的巖石是自然形成的礦物集合體，它構成了地殼及其以下的固體部分。

在地殼之下是地幔。地幔是巨厚的硅酸鹽圈層，是地球最重要的組成部分，約占地球體積的82％，由于地幔太深，無法直接觀察，只能以間接的方法研究。研究方法包括地震波、重力和巖石的剛性和彈性反演，以及實驗巖石學研究。根據研究，可將地幔分成由淺至深的三個部分；上地幔、過渡層和下地幔。

地幔內部有大規模的物質對流。這一對流會驅動地殼的大陸板塊運動。那么，這種對流是怎么產生的呢?這就是因為地球的內熱，這種熱量一般被認為是由于放射性同位素衰變引起的。地球內熱的秘密就隱藏在地球深處，而在地球的最核心處，就是地核。地核位于地下2900千米以下。地球物理學的研究表明，地核可分為兩個部分：內地核和外地核。關于地核，人們所知還非常有限。但是有一點是可以肯定的，那就是，地球內部是一個高溫高壓的世界。

地球內部聚集的能量有時候會釋放到外部。火山爆發就是地球釋放能量的一種方式。火山爆發的時候，會從地下噴涌出各種氣體和熾熱的巖漿。這些巖漿把熱量從地球內部轉移到地球的表面。通過傳導和對流擴散等方式，地熱會向地球表面傳遞，在這種傳遞過程中，會出現礦物相轉變、地幔對流、巖漿噴發等地質現象。那么，我們很容易想到，如果在某個地質時期，有大體量的地熱從地下傳遞到地表，那么，地球是不是也會變熱呢?

火山、溫泉以及成礦熱流體都表明地熱是客觀存在的。全球的地熱分布非常不均勻，這與地球板塊構造位置密切相關。不同地區、不同深度的溫度存在明顯差異。這種差異會造成地殼的不規則運動，當地殼的板塊發生碰撞和擠壓的時候，地殼下面的巖漿就可能沖出地殼，造成火山爆發。由于地球內部溫度很高，壓力很大，所以巖石在高溫下會變成通紅的熾熱液體。隨著溫度的提高，巖漿產生的物理和化學反應可以釋放出有毒氣體，好像水中的氣泡一樣上升到巖漿表面破裂。這就是人們看到的巖漿沸騰的樣子。

我們所能見到的火山只是大陸上的火山，還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巖流，以后逐漸向上增高。大部分海底火山噴發的巖漿在到達海面之前就被海水冷卻，不再活動了。所以，人們很難真正看到海底火山爆發的景象。頂多看到的是，海底的熔巖泉不斷冒出新的巖漿，冷卻而形成新的火成巖。熔融的巖漿在海底噴溢而出，形成海底火山。海底火山在噴發中不斷向上生長，會露出海面形成火山島。隨時間遷移，地幔對流將火山島緩緩地從大洋中脊向兩側推開，同時火山島的年齡從洋中脊向外逐漸變老。這一地質過程就是海底擴張。

20世紀50年代，地球物理學家愛德華，布拉德(EdwardBullard)發明了一種熱流探針。這種探針可以下到海底，穿入海底層測量溫度梯度。這種探針測量的結果令人吃驚，通過太平洋海底地殼，由地球內部釋放的熱流比預期值高10倍。而大洋中脊的熱流值更高，海溝處則比正常值低。這測量結果表明，熱流應是從大洋中脊上升，在海溝處下降。

最近一些年來，我們都知道厄爾尼諾現象，就是洋流水溫反常升高，從而造成了很多氣候反常的現象。那么，我們可以推測，如果大洋海底的火山活動異常，在某時期內釋放了巨大熱量，那么，也會對地球氣候造成巨大影響。

在2007年初，有媒體報道，日本研究者使用海洋探測機器人，在印度洋海底發現了世界最大的熔巖平原。研究者們發現了因海嶺擴張而形成的裂痕，據此推測，從數萬年前開始，黏稠度較低的巖漿大量從海嶺的裂痕中噴涌而出，最終形成了巨大的海底熔巖平原。我們不難想象，在這一地質過程中，伴隨著海底熔巖的涌出，海水溫度也會升高，進而會影響大氣環境。

在當今世界，人類對宇宙空間的探測已經擴展到100多億光年遠的地方。但是，人們對地球內部構造的研究，鉆探深度還是以千米為單位計算。這種研究的進一步深入，有賴于各個學科的交叉，地球物理學家們要和氣象學家們一起工作，共同探討，這樣才能使得人們進一步了解地球變化的秘密。

[責任編輯] 李金