我們遐想一下地下幾十千米或上百千米的軟流層

2021-01-18 治國評天下

軟流層遐想  在地下100千米至300千米範圍內是軟流層。軟流層即有固態物質也有液態物質,固體之間大部分相互連接,液體之間基本也相互連通。      關鍵詞巖石圈 軟流層 熔化 固體柱 地震     在巖石圈下面有一層大約厚200千米的軟流層。有的說,軟流層物質是介於固態和液態之間的物質。有的說,軟流層物質是處於熔融臨界狀態的物質,稍一改變壓力,它的表現狀態就改變了,眾說紛紜。     如果我們明確軟流層內的物質是眾多物質的混合物,就有思路了。不同物質在同一壓力下的熔點不同,同一物質在不同壓力下的熔點也不同。     地球剛剛形成時,在軟流層所處的位置附近,溫度還不高,隨著時間的推移,溫度逐漸升高,低熔點的物質已開始熔化,在整個軟流層區域,已經開始形成一個個微小的液態物質聚集區。隨著放射性天素的繼續衰變,放出的熱量比通過地表損失的熱量多,地球繼續增溫。在軟流層內,相對熔點高一點的物質也開始被熔化,原有的液態物質聚集區開始變大,又增加一些新的液態聚集區。隨著時間的繼續推移,最終增加了無數多個液態聚集區,液態物質聚集區,也變的較為巨大,並且許多液態聚集區之間開始相互聯通,就像平原地區地下水一樣相互聯通。      整個軟流層已成千瘡百孔,在這孔隙中,充滿著液態物質,那些高熔點的物質依然呈固態。有的物質處於熔解平衡狀態,它時刻在熔解著,也時刻在凝固著,固態與液態之比幾乎不變。     有些物質熔化的多一點,有些物質凝固的多一些,對於軟流層的固態與液態物質的比例,取決於溫度與壓強,還與組成的物質以及物質的比例有關。      軟流層內的物質分異還是很有意思的。液態的密度大的物質總是趨向於向下沉,密度小的物質總是趨向於向上浮。那些溶解於液態物質中的重金屬也是這樣,麥克斯韋重力分異規律,適合軟流層中液態物質的分布。比如黃金在軟流層中的分布,應是下層要比上層多得多,軟流層中的黃金要比我們陸地上的多。      軟流層中的固態物質也會有重力分異,軟流層在遙遠的過去,開始形成許多微小的液態物質集聚體時,固體的重力分異就開始了。那些在微小的液態物質集聚體中,難溶的固體物質,密度小的向上運動,密度大的向下運動。那些微小的眾多的液態物質集聚體,能聯結成更大的純液態物質聚集體,照樣是難融的固體物質,經過重力分異來實現。到現在已形成巨大的液態物質集聚體。這個趨勢,看來會導致軟流層變薄,因為軟流層頂部,會得到難融的輕物質,底部會得到難熔的重物質。這共同導致軟流層逐漸變薄。     上面的討論似乎給人一種這樣的感覺,軟流層中間全部是液態物質,事實上不是這樣的。在軟流層中,有液體,也有大量的連接軟流層上頂與下底的固態物質,甚至這類固態物質比液態物質還要多。這是怎樣形成的呢?可以斷定,這些固體物質都是相對難熔的物質。液態物質中的微小固態物質,從溶解角度看(不是熔化),比大塊相同的固態物質容易溶解。當然它也容易在大塊的相同的固態物質上結晶(不是凝固)。事實上,這種結晶與溶解從軟流層,開始出現微小的液態物質集聚體,就已經開始了。     從地球開始形成時的物質概率分布上,既然可以有上下聯為一體的熔點低的物質,當然也可以有上下聯為一體的高熔點物質。不過它們的上下聯結總是彎彎曲曲的,很難直上直下。這些上下聯結為一體的高熔點物質,就是那些高熔點物質的匯集地。這些高熔點物質總是一點一點的在上面結晶,經過很長時間,就形成巨大的上下連接的固體柱,不過這個固體柱子既不圓、也不直。在軟流層中,就有無數多個這類上接巖石圈,下穿軟流層的固體柱子。     這個固體柱子上,固體物質的分布如何呢?上面的固態物質密度小,下面的固態物質密度大,軟流層中的液態物質分布也是這樣的。軟流層中的溫度分布是下面的溫度比上面的溫度高。     這些彎彎曲曲的固體物質柱子,對地震波的橫波起著傳播作用。橫波從巖石圈開始,從這些彎彎曲曲的固體柱子上傳過軟流層,所經過的路程要比軟流層的平均厚度長得多,當然給人一種橫波在軟流層中,波速較慢的感覺。也許可以通過橫波在軟流層中,傳播速度的變化,來推導這些固體柱子的平均彎曲程度。      縱波在軟流層中傳播前進中,時而是固態,時而是液態。因為縱波在液態物質中傳播較慢,所以總體上給人一種,縱波在軟流層中傳播速度較慢的感覺。這也是必然的,也許可以根據縱波在軟流層中,傳播速度的變化,來估計軟流層中的液體與固體之比。

相關焦點

  • 我們可以上太空,那為什麼我們無法探究地球的深處?
    不過在2018年,人類探測地下深度精確到幾千米。 對於我們地球來說,地球的半徑是6371千米,那麼地球裡面可以分成很多層,從地球結構上來說,那麼深地的話可以一直到地核那麼深度。 那麼我們再看一下,我們的地球它分成地殼、地幔和地核,地核是地球的內核,像我們雞蛋中黃色的內核,它的深度大概是
  • 世界上最大的超級火山:黃石公園超級火山,火山口直徑近百公裡
    ,是一種在地球上很常見的地貌類型。我們一般認為在地球的巖石圈以下,也就是地表以下100至150千米的深處,有一個高溫且充滿熔融狀液態巖漿的不連續區域,稱為「軟流層」,目前認為軟流層是巖漿的發源地。軟流層中的巖漿,隨著地殼運動的碰撞擠壓,會順著巖石間的裂隙上升,如果巖漿最終衝破地表,則會形成火山噴發。
  • 地下千米的礦井「縫補工」
    【解說】今年是張海軍做礦山井下維修工的第27個年頭,每天乘坐罐籠車到達地下1000米處,攜帶扳手、錘子等工具,查看螺絲是否鬆動,判斷敲敲打打的聲響,檢查皮帶設備運轉情況。「一顆螺絲鬆動就可能釀成一次事故」,這是他經常掛在嘴邊的一句話。  近日,記者探訪了金川集團的千米礦井,在皮卡車半個多小時的「摸黑下行」之後,到達了被稱為二礦「咽喉」的破碎站。
  • 地下千米的銅礦開採人(組圖)
    位於銅陵市郊的冬瓜山銅礦是開採深度逾千米的深井礦山,在這裡,每天有兩千多名礦工奮戰在地下礦井裡,辛勤勞作。近日,新安晚報、安徽網、大皖客戶端記者來到冬瓜山銅礦,走近地下千米深的銅礦開採人。礦工開著大型鏟車在千米深的地下開採銅礦。一名礦工在等候下井作業。
  • 沉眠於地下數十千米的人類,真正的巨人SCP-1193地下巨人
    各位SCP基金會的小夥伴們大家好,我是SCP基金會的研究員極冰,今天我來講一下SCP基金會的SCP-1193地下巨人。SCP-1193地下巨人的外表SCP-1193地下巨人由兩個部分組成,第一部分為SCP-1193-01,這是一個基因上與人類相同,但是尺寸卻不同的一個前肢,遠大於正常人類,被發現於一個地下排水站點的排汙管道中。在排汙管蓋子十釐米以下的部分,這個異常的前肢盡頭是一個沒有明顯特徵的人類手掌。在SCP基金會的第一次探索中,我們一開始認為這支手臂沿著排汙管延伸至35米的地方。
  • 探秘地下一千米的礦洞世界
    正在地下作業的礦工 ////位於銅陵市郊的冬瓜山銅礦是開採深度逾千米的深井礦山,在這裡,每天有兩千多名礦工奮戰在地下礦井裡,辛勤勞作。
  • 世界最大的整體巖石:澳大利亞艾爾斯巖石,底部周長約10千米
    ,我們把地球軟流層以上的覆蓋地球表面的部分稱為巖石圈,其厚度大約為100千米左右。艾爾斯巖石軟流層位於上地幔頂部,也就是說地球內部圈層的地殼部分都是由各類巖石來組成的,然後由於地殼的運動,包括水平運動和垂直運動,從而使得組成地殼的巖石相互碰撞、擠壓等,從而在地表形成各種地形形態,如形成巨大的褶皺山系,如形成險要的斷塊山地,如形成巨大平坦的高原等。
  • 地下3000千米出現新生命!科學家:不敢相信,它還是來了
    科學家們對地球內部進行了多次的探索後,得出了一個重大發現,他們已經探測到地下3000千米處存在生命。外地核深2900千米~5000千米,內地核深5100千米~6371千米。這個結論公布後,許多人發現很難相信。
  • 東非大裂谷,裂谷寬約幾十至二百公裡,深達一千至二千米,很壯觀
    東非大裂谷,裂谷寬約幾十至二百公裡,深達一千至二千米,谷壁如刀削斧劈一般。總之,這條長度相當於地球周長六分之一的大裂谷,氣勢宏偉,景色壯觀,是世界上最大的裂谷帶,有人形象地將其稱之為「地球表皮上的一條大傷痕「。
  • 生活在地下最深處的動物是什麼?科學家在3.6千米的礦井發現它
    生活在地下最深處的動物是什麼?科學家在3.6千米的礦井發現它我們知道,在地下深很少有動靜的,因為地下空氣這兩種是存在的必須條件,但是你們知道生活在地下3.6千米深處的動物是什麼嗎?科學家在深3.6千米的礦井中發現一種新型的蠕蟲,這是到現在為止發現的地下最深處的動物,科學家在它命名為魔鬼蠕蟲這種生物的體長為0.5毫米,一般存在於地下深處,他們可承受100華攝氏度的高峰,地球上目前為止最小的多細胞動物,經過研究之後發現這種蠕蟲已經存在了幾千年,他們也在不斷的進化之中。
  • 地球上最深的地方是馬裡亞納海溝,再往下是什麼?離地心有多遠?
    很多人會比較好奇,馬裡亞納海溝的下面是什麼,今天我們仔細分析一下。馬裡亞納大海溝的形成說到馬裡亞納海溝的下面,我們必須說一下馬裡亞納海溝是如何形成的。馬裡亞納海溝位於亞歐板塊與太平洋板塊之間。馬裡亞納海溝雖然是世界上最深的海溝,但它仍然沒有脫離地殼層。地殼和地球最外面的一層,平均厚度約17千米,但大洋地殼和大陸地殼層存在著明顯差異,大陸地殼層較厚,平均為40千米,甚至能達到70千米;大洋地殼層較薄,平均厚度只有幾千米。
  • 鑽入地底13千米聽見慘叫聲!
    看上去簡直就是活脫脫的好萊塢怪獸大片的劇本,但總的來說,上文的描述中有幾個問題,首先這個超級深孔的垂直深度是12226米,也就是12.226千米,並非14.4千米,因為科拉深鑽孔鑽歪了好幾次,其中一次還鑽到了地下空洞,鑽杆脫落無法取出,最嚴重的一次是已經鑽入了12千米處,結果因鑽杆脫落不得不從7千米處另起爐灶!
  • 鑽入地底13千米聽見慘叫聲
    看上去簡直就是活脫脫的好萊塢怪獸大片的劇本,但總的來說,上文的描述中有幾個問題,首先這個超級深孔的垂直深度是12226米,也就是12.226千米,並非14.4千米,因為科拉深鑽孔鑽歪了好幾次,其中一次還鑽到了地下空洞,鑽杆脫落無法取出,最嚴重的一次是已經鑽入了12千米處,結果因鑽杆脫落不得不從7千米處另起爐灶!
  • 「浮冰」上的家園
    軟流層運動是地震的罪魁禍首目前,人類還不能準確地預測地震。地球科學家們經過多年的觀測和研究發現:地球的結構類似於雞蛋,從外到裡大致由三個圈層構成,最外層是地殼,類似於雞蛋的蛋殼,厚度為30~40千米,由各種各樣的巖石組成;中間層是地幔,類似於雞蛋的蛋清,平均厚度約2900千米,地幔中有一層緩慢流動的物質,稱之為「軟流層」,軟流層的厚度約350~500千米;最裡層是地核,類似於雞蛋的蛋黃,平均厚度約3400千米。
  • 科普一下,假如我們將月球挖穿,我們會經歷什麼?
    月球是距離我們最近的天體,也是我們最為熟悉的天體。月球的表面布滿了大大小小的隕石坑。月球表面人類已經探索得差不多了,那麼月球內部是什麼?本期節目我們提出一個十分有意思的話題:假如我們在月球上挖一個通孔,會經歷什麼?
  • 千米和釐米之間的進率是多少 千米和釐米的進率是多少
    在數學長度單位中,包含了千米、米、分米、釐米、毫米,那這些長度單位之間千米和釐米之間的進率是多少呢?1、千米:千米,是指長度單位,也可以稱之為公裡,表示的符號為:km。有關於1千米的單位換算有:1千米=1000米,1千米=10000分米,1千米=100000釐米,1千米=1000000毫米。2、釐米:釐米,是一個長度計量單位,釐米不是國際單位,釐米等於一米的百分之一,表示的符號為:cm。