地球在冒氣?
2006年3月24日,在廣州市南沙區(qū)萬頃沙鎮(zhèn)的民立村,地質(zhì)人員在一個(gè)深度不超過9米的鉆孔中發(fā)現(xiàn)有大量的可燃?xì)怏w不斷冒出,可這種氣體究竟是什么?是地下的淺層沼氣還是深層天然氣卻不得而知。
2006年11月3日,廣東省佛山市南海區(qū)平洲鎮(zhèn)一位漁民在荒草地里割魚草時(shí)發(fā)現(xiàn)十多處有水的地方就像是開水沸騰一樣不斷地冒著氣泡,他用火機(jī)一點(diǎn)居然點(diǎn)著了!
因?yàn)檫@樣的事情不多見,所以大家很好奇。也許這就像魔術(shù)表演一樣,神秘現(xiàn)象的背后往往總是非常的簡單??烧沁@無限的神秘和神奇吸引著我們不斷地探索,試圖揭開這層層面紗。
《百科知識(shí)》雜志曾發(fā)表文章專門討論“天坑”和“地下自燃”,里面談到了兩個(gè)很有意思的問題,一個(gè)是:地球并不是完美無缺的一個(gè)球體,它的表面其實(shí)是“千瘡百孔”,有很多巨大的深坑直入地下數(shù)百米;另一個(gè)是:地下經(jīng)常發(fā)生的自燃現(xiàn)象通常都是地下的可燃?xì)怏w冒出來所造成的,也就是說地球在不斷地冒氣。例如,廣西樂業(yè)天坑群中就有一個(gè)深達(dá)350米的巨大天坑,因洞中常有一股白霧源源不斷地冒出來,故而被稱為冒氣洞。甚至有人說,洞口飄落的樹葉都不會(huì)掉入洞中,而是會(huì)向上飛舞。正因?yàn)槿绱?,這個(gè)天坑還被入夸張地稱作“地球呼吸孔”。
但是,還有一個(gè)問題一直迷惑著我們:地下的氣體是從何而來的?難道我們的地球是一個(gè)氣球么?
地球的排氣作用
我們大家都知道,原始地球形成之后,在地球的重力分異和化學(xué)分異等作用下,經(jīng)過漫長的演化,從均勻混和的物質(zhì)狀態(tài),逐漸、依次分化為地核、地幔和地殼等內(nèi)圈以及氣圈、水圈和生物圈等外圍——是一種同心狀圈層構(gòu)造。然而,相對(duì)于地球而言,人類顯得十分渺小,以現(xiàn)階段的科技水平,對(duì)地球內(nèi)部的直接觀察深度只有短短的幾公里,最深的鉆孔也不過10公里。更深部的地球到底是什么樣子,則主要是依靠地球物理和隕石學(xué)等有關(guān)數(shù)據(jù)推測而來的,正確與否尚不能完全確定,因此就產(chǎn)生了很多不同觀點(diǎn)的學(xué)說。
我國長期從事地球化學(xué)專業(yè)的杜樂天研究員就認(rèn)為地球是一個(gè)“實(shí)心的大氣球”,并提出了“地球五個(gè)氣圈”的理論,也就是除了我們常說的大氣圈之外,還至少存在地核氫氣圈、上地幔氣圈、中地殼氣圈、上地殼氣圈等四個(gè)氣圈。而且地球的這個(gè)五個(gè)氣圈,隨著深度的增大,氣體量也越來越大,地球的排氣作用就是在很大的壓力、溫度、濃度、密度、粘度梯度下反重力向外或向上排放噴流的。
地球每時(shí)每刻都在向外界排放著各種氣體,主要成份包括二氧化碳、甲烷、硫化氫等,這是地球上的一種普遍現(xiàn)象。它既可以來自于地球的深部,也可以來自于淺部;既可以是大范圍的突發(fā)性放氣,也可以是沿著疏松介質(zhì)持續(xù)或斷斷續(xù)續(xù)的放氣。某些時(shí)候,突發(fā)的排氣現(xiàn)象還可以作為地震的前兆,一些地震工作者曾嘗試?yán)盟鼇眍A(yù)報(bào)地震。
地球排氣最常見、最典型的例子就是火山噴發(fā)。當(dāng)火山爆發(fā)的時(shí)候,強(qiáng)大的沖擊力會(huì)將無數(shù)的巖石碎塊、火山灰等固體物質(zhì)射向高空,遮天蔽日,并伴隨著巨大的聲響,而這種強(qiáng)勁的力量就來自于氣體。此外,還有些井噴事故也算得上一種劇烈的地球排氣現(xiàn)象,如2003年12月23日發(fā)生在重慶開縣高橋鎮(zhèn)的天然氣井田井噴事故,事故發(fā)生時(shí)富含硫化氫、二氧化碳的有毒氣體竟然能噴至30多米的高空!遺憾的是,在這場突如其來的災(zāi)難中,有233人罹難,4000多人受傷,6萬多人被疏散轉(zhuǎn)移,9.3萬多人受災(zāi)。
地球排氣與自然災(zāi)害
雖然人們?nèi)藶榈匕训厍騽澐譃槿舾扇樱珜?shí)際上地球是一個(gè)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的整體。
在地殼受熱受力形變破裂的過程中各種氣體也會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生一系列物理化學(xué)變化,還能發(fā)出各種聲音,并使各種地球物理化學(xué)場發(fā)生變異。有些氣體攜帶著熱、電等能量以不同形式噴溢出地表,很容易影響低層大氣物理化學(xué)場,造成發(fā)光、燃燒、風(fēng)、雨、雷、電、旱、澇等難以預(yù)測的氣象變化。有些氣體還有不同程度的毒性,可使人和動(dòng)、植物行為發(fā)生異常甚至死亡。因此,一些學(xué)者認(rèn)為,很多自然災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)因都與地球的排氣作用有關(guān)系,諸如地震、大旱、大水、森林草原大火、雪災(zāi)、凍雨災(zāi)、沙漠化、沙塵暴、臭氧洞、厄爾尼諾、拉尼娜、赤潮甚至是礦難、海難、空難等等。
早在我國東漢時(shí)期,經(jīng)學(xué)家、文字學(xué)家許慎所著《說文解字》一書中就論述道“地氣發(fā),天不應(yīng)日霚,從雨?!倍斡癫米ⅲ骸耙嘤曛愐?,故從雨。地氣發(fā)而天應(yīng)之,則雨矣。”由此可見,地氣與氣象的關(guān)系十分密切。
我國氣象局和地震局的學(xué)者在研究地震災(zāi)害與洪澇災(zāi)害的關(guān)系時(shí)就提出過一種觀點(diǎn):地球內(nèi)放出的熱和氣是災(zāi)害鏈中一種災(zāi)害誘發(fā)另一種災(zāi)害的重要因素。
地球排氣與礦產(chǎn)勘查
雖然地球的排氣作用,其機(jī)理和具體情況人類還無法掌握,但我們可以逐漸認(rèn)識(shí)這種現(xiàn)象并學(xué)會(huì)利用它來為我們服務(wù)。利用地氣勘探礦產(chǎn)資源是目前比較熱門的一個(gè)研究方向。早在上世紀(jì)80年代美國、俄羅斯和中國就已經(jīng)開始了這方面的理論研究和實(shí)踐工作,并取得了豐碩的成果,這種方法被稱為“地氣法”——通過探測地表的某些氣體成分來推斷地下的礦產(chǎn)資源,這是因?yàn)榈叵碌挠蜌?、礦產(chǎn)資源的富集,通常會(huì)在地表有所“暗示”:這些地方的某種氣體會(huì)顯示出明顯不同于其他地方的高含量異常。
2006年11月4日,廣東省茂名市高州金山開發(fā)區(qū)出現(xiàn)了一幕“地氣彌漫”的奇異景象!裊裊地氣籠罩著數(shù)百畝面積的大地,場面蔚為壯觀。據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)礦產(chǎn)局有關(guān)人士介紹,地氣所發(fā)之地以前屬于盆地,有資料記載,上世紀(jì)五、六十年代曾有專家在此勘探,勘出地下藏有少量石油。由此可見,該現(xiàn)象與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化息息相關(guān),且在一定程度上與油氣資源的儲(chǔ)藏有關(guān)聯(lián)。
隨著科學(xué)家們對(duì)地球內(nèi)部的研究越來越深入,人類對(duì)地球排氣作用的認(rèn)識(shí)也會(huì)越來越深入,從而也能夠更好地掌控和利用它,造福于人類。(文章代碼:101614)
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