火山可以噴發,江河能夠易道,但大陸和海洋不可變

2020-07-07 一個個不悲傷的故事

大約38億年前,待到流星對地球的轟擊有所減緩時,地質變遷的主要驅力是來自地核的熱能。地熱經地幔滲透到地殼和大氣層,攪動了每一層面的物質構成,甚至改造了化學變化的性質,大量的物質和氣體通過巨大而緩慢的對流循環(convection cycles)被移來移去。如同恆星的演化,驅動地球地質演化的過程也非常簡單,仰仗的卻是初始的不可再生的能源儲備。伴隨地核熱能在地幔、地殼和空中的擴散,整個地球的環境就改變了。

來自地核的熱能至今還在很大程度上驅動著地質變遷,而且在未來的數十億年會依然如故。但直到20世紀60年代,地質學家才弄清,這麼巨大的一部地質機器是如何運作的,而這一新的理解是基於現代科學最重要的範式之一——板塊構造學說(plate tectonics)。

火山可以噴發,江河能夠易道,但大陸和海洋不可變

人類對地球表面的直觀認識直到500年前才第一次通過環球航行得以實現。但大多數人還是以為,世界地理在較大的尺度上是大致固定不變的:火山可以噴發,江河能夠易道,但大陸和海洋、大山、大河、大沙漠、大冰帽和大峽谷當然不會變啦!但有些人卻表示懷疑。正如達爾文證明生命歷經億萬年曾有過劇變一樣,有關地球曾歷經滄桑的證據也在不斷積累。

火山可以噴發,江河能夠易道,但大陸和海洋不可變


1885年,愛德華·休斯提出:大約2億年前,所有大陸都是連在一起的,是一個超大陸(supercontinent)。現在我們深知,他說的太對了。又過了30年,曾在格陵蘭島做過研究的德國氣象學家阿爾弗雷德·魏格納(Alfred Wegener)收集到大量證據,支持休斯的說法。魏格納於1915年——當時「一戰」猶酣——在一本出版的書中公布了這些證據,書名為(也許藉此向達爾文的《物種起源》表示敬意)《大陸與大洋的起源》(The Origin of Continents andOceans)。

達爾文在其著作中提出:所有生物都曾經歷進化,而魏格納則指出:大陸和海洋也是進化而來,其機制為大陸漂移(continental drift)。地球上的大陸原本只是一個被稱作盤古大陸(Pangaea或Pan-Gaia,來自古希臘語,意為「全地球」)的超大陸,只是後來四散分離,才形成現在的格局。

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    對於人類來說,除了地震、颱風,威脅最大的恐怕就是火山噴發了。前不久,地球上又有一座火山噴發,巧合的是,它和7.3地震都發生在太平洋「火環」上。當地時間6月21日,印度尼西亞最活躍的火山默拉皮火山噴發,火山帶迫使默拉皮火山向空中噴出大約3.7英裡(6公裡)的巨大雲柱。爪哇島上的許多村莊被火山灰覆蓋,幾英裡外還能聽到噴發的隆隆聲。
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    研究結果顯示,在奧陶紀末期,由於陸地大量維管植物首次出現與擴張,增強了大陸風化作用,導致海洋中生物可利用的限制性營養元素十分充裕。這為加速浮遊植物的生長、繁殖提供了有力的條件。  氮同位素的研究結果證明了在赫南特冰期之前,真核藻類迅速擴張,大量有機碳迅速被埋藏在海洋中,致使大氣中二氧化碳濃度短時間內急劇下降,這是此次赫南特冰期和生物大滅絕事件的重要驅動因素。
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    一項新的研究表明,當夏威夷下大雨時,基拉韋厄火山會噴出巖漿。這項研究受到一些火山學家的嚴格審查。從2018年5月開始,這座火山戲劇性地加速了它長達35年的噴發,打開了24個新的裂縫,噴射出80米高的巖漿噴泉。
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    科學家們一直在監視超級火山,試圖研究它的規律。近日,一項新的研究表面,火山活動的巖漿所產生的隆隆的聲音或者能夠幫助我們對火山的噴發作出預測。由於地球的板塊活動,世界上一些地區擁有著最活躍最危險的地質構造活動,比如美國黃石超級火山。地質學家介紹稱,如果它一旦噴發,火山灰或可以籠罩整個美國本土,比1980年聖海倫火山噴發還要強大上千倍。因此,預測火山活動是十分有必要的。但是和地震一樣,火山噴發也往往沒有什麼規律。