地球物理論文

1、地球物理與地球演化學(xué)習(xí)心得目錄地球起源太空的力量火山的力量在災(zāi)難中演化結(jié)論與討論致謝與參考文獻(xiàn)正文地球起源地球的起源自古以來一直是人們關(guān)心的問題。地球物理 學(xué)的基本課題之一，它探討地球的形成，即在什么時(shí)候，由 什么物質(zhì)，以什么方式，經(jīng)歷什么過程才形成的?，F(xiàn)代科學(xué) 界認(rèn)為地球是由溫度不高（低于1000C）的固體塵埃物質(zhì)積 聚而成的。積聚的早期溫度不高，但成星的后期或成星以后，匹1=1由于引力能的釋放和放射性物質(zhì)的衰變生熱，行星內(nèi)部增 溫，甚至可導(dǎo)致局部物質(zhì)的熔化。在地球形成之后又是如何 逐漸演化成目前的模樣的？生物是如何產(chǎn)生的？這些地球 演化的問題就需要人們?nèi)チ私獾厍蛐纬芍筮€要受到哪些 力量的

2、影響，發(fā)生了那些變化。這些將涉及到太空的力量、 火山的力量、地震的力量等等，本文重點(diǎn)就太空與火山的力 量展開探討。太空的力量太空中對(duì)地球造成影響的力量主要分為以下幾種：1、太 陽；2、隕石；3、月球；4、行星。太陽對(duì)地球的影響是不言而喻的，不論是其為地球上的 生物提供賴以生存的陽光，還是太陽活動(dòng)對(duì)地球造成的影響 都在地球演化過程中起到了很大的作用。月球作為地球的衛(wèi)星，有著與其他行星的衛(wèi)星不同的性 質(zhì)：月球體積較大而且距離地球較近。這就使得月球?qū)Φ厍?的作用力較大，在月球的牽引下，地球處于較穩(wěn)定的狀態(tài)， 地軸偏角只有23.5度，保證了地球氣候的穩(wěn)定。對(duì)比一下沒 有衛(wèi)星的水星(其軸線偏角竟然能達(dá)到

3、200多度)，就可以 知道月球在維持地球穩(wěn)定方面所起到的作用。另外在日月作 用下的潮汐為生物從海洋向陸地進(jìn)化提供了天然的試驗(yàn)場， 在一定程度上促進(jìn)了地球生物演化。行星對(duì)地球的作用也是不可小覷的，有的對(duì)地球有保護(hù) 作用，如木星；也有的對(duì)地球有威脅，如許多小行星。以木 星為例，最新一項(xiàng)研究顯示，數(shù)億年前，木星和土星通過抵 擋彗星，有效地保護(hù)地球上的生命。數(shù)億年前，來自太陽系 邊緣各個(gè)方向的較大彗星有許多朝向地球運(yùn)行，但是它們均 被木星和土星這兩顆巨大氣態(tài)行星所抵擋著，使得地球上的 生命保存至今?？茖W(xué)家的一項(xiàng)研究表明，木星和土星實(shí)際上 充當(dāng)著地球的“保鏢”，許多研究人員認(rèn)為0.65億年前一次 災(zāi)難性

4、的小行星碰撞導(dǎo)致恐龍從地球上滅絕消失。這項(xiàng)最新 研究暗示著在2億至0.1億年前地球環(huán)繞太陽運(yùn)行期，在“彗 星長周期碰撞期”卻很少導(dǎo)致地球出現(xiàn)嚴(yán)重的物種滅絕事 件。之前的研究認(rèn)為彗星長期碰撞期起源于一個(gè)叫做“奧爾 特星云(Oort Cloud)”的神秘區(qū)域，卻很少碰撞摧毀地球 生命體。天文學(xué)家知道木星和土星的重力場可以將彗星排斥彈至星際空間，或者重力吸引它們碰撞在這兩顆巨型氣態(tài)行 星表面。隕石對(duì)地球的影響放在地球演化中進(jìn)行討論。火山的力量現(xiàn)在人們提到火山都會(huì)聯(lián)想到其破壞性，如龐貝古城的 毀滅，殊不知火山在地球演化史中起到了無與倫比的作用。首先，火山對(duì)地球本身的影響：火山作用的一個(gè)好處是 為我們制

5、造陸地。地球表面大約有71%被海水所覆蓋，海底 火山經(jīng)年累月不斷地冒出巖漿，冷凝成巖石，如此長期堆積， 直到有一天巖石高出水面形成島嶼。夏威夷群島與冰島就是 這么形成的，至今，島上還有活動(dòng)火山不時(shí)噴出巖漿。其次，火山還能夠調(diào)節(jié)大氣中二氧化碳含量。自然界中 很多生物（大多在海洋中）會(huì)吸收二氧化碳，并利用它形成 外殼。這些生物死后其外殼歲沉到海底形成沉積巖。如果只 是這樣進(jìn)行，那么自然界中二氧化碳將會(huì)越來越少，直到有 一天無法滿足植物光合作用所需。同時(shí)二氧化碳減少也會(huì)導(dǎo) 致大氣無法保存做夠熱量，使得地球溫度逐漸降低，生物無 法生存，最終變成一個(gè)死域。而這種現(xiàn)象并沒有發(fā)生，其功 臣正是一種特殊的火山

6、一俯沖帶火山。在地殼俯沖地帶，外 殼形成的沉積巖隨地殼一起沉入地下，在高溫下分解產(chǎn)生二 氧化碳，隨俯沖帶火山返回大氣，正是生物與火山的這一默契配合，使得大氣中的二氧化碳保持在一個(gè)適宜的濃度。再次，火山在生物演化中也起到了不可或缺的作用。在災(zāi)難中演化地球的獨(dú)特性無疑在于其上的生命，生命從形成到如今 的萬族林立，其中經(jīng)歷之曲折、條件之苛刻自然無需懷疑。 且不談人類的出現(xiàn)要多少偶然、多少幸運(yùn)，重點(diǎn)看一下生物 如何在重重災(zāi)難中走到今天，其實(shí)這些災(zāi)難在生物的進(jìn)化中 也起到了很大的促進(jìn)作用。晚元古代（20億年前到7億年前）是地史上疊層石最繁 盛的時(shí)期，其分布廣泛、形態(tài)多樣。統(tǒng)治地球達(dá)13億年之 久的疊層石

7、為什么結(jié)束了它的統(tǒng)治？退位讓賢？這似乎不 怎么可能。7億年前的震旦紀(jì)，出現(xiàn)地史上第一次大范圍冰 川，環(huán)境的劇變對(duì)當(dāng)時(shí)的生物來說是一場大災(zāi)難，這場災(zāi)難 使得當(dāng)時(shí)地球的霸主退出了歷史舞臺(tái)，新的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的生 物出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了生物的一次大進(jìn)化。不可否認(rèn)，這一次造成 大量生物滅亡的冰河期是一次大災(zāi)難，但如果沒有這次災(zāi) 難，那么地球上今天或許還是疊層石在統(tǒng)治。同樣的事情還發(fā)生在約6500萬年前的白堊紀(jì)晚期。同 樣統(tǒng)治地球長達(dá)一億多年的霸主一恐龍，同疊層石一樣在大 災(zāi)難下，走向了滅亡。恐龍的滅亡導(dǎo)致了哺乳動(dòng)物等的崛起， 而在接下來的逐步掌握了地球的統(tǒng)治權(quán)。造成恐龍滅亡的原因正是隕石撞擊，來自中國的古生物學(xué)和

8、物理家黎陽2009年在耶魯大學(xué)發(fā)表的論文引起國際古 生物學(xué)界的轟動(dòng)，他和他的中國團(tuán)隊(duì)在6534.83萬年前的希 克蘇魯伯隕石坑K-T線地層中發(fā)現(xiàn)了高濃度的銥，其含量 超過正常含量二百三十二倍。如此高濃度的銥只有在太空中 的隕石中才可以找到，地球本身是不可能存在的。根據(jù)墨西 哥灣周圍銥元素含量的精確測(cè)定，當(dāng)時(shí)是一顆相當(dāng)于珠穆朗 瑪峰的小行星的物質(zhì)不僅撞擊了地球中美洲地區(qū)，還撞破了 地殼，地球因此停轉(zhuǎn)0.2毫秒，然后是地球上從來沒有發(fā)生 過的大地震。撞擊使熔漿被拋到數(shù)千米的高空，繼而是長達(dá) 幾十天的流火現(xiàn)象，高溫也許不是最致命的。數(shù)以千萬噸的 灰塵、有毒物質(zhì)在隨后的一個(gè)月內(nèi)遍及全球。在以后的四個(gè)

9、多月里，太陽只是一個(gè)模糊的影子，植物停止了生長，食草 動(dòng)物大量減少，污濁的空氣、短缺的食物、肆意的疾病等等 無不摧殘著幸存下來的恐龍。由于塵土的遮蓋，地球上面臨 著寒冷的侵襲。但寒冷似乎不是最嚴(yán)重的問題，但是，請(qǐng)記 住一些動(dòng)物的性別是由溫度決定的，恐龍正是其中之一。造 成此次生物的大滅絕。以前學(xué)術(shù)界都是把外來天體撞擊說和 火山噴發(fā)說分開討論的，但這兩個(gè)學(xué)術(shù)都有相當(dāng)大的缺陷， 外來天體說光是撞擊不足以影響那么嚴(yán)重，時(shí)間那么久，范 圍那么遠(yuǎn)（全球性的），而火山說，地球上的火山活動(dòng)本身 就很多很巨烈，但都不足引起如此大的生物滅絕，包括黃石超級(jí)火山在內(nèi)，而中國學(xué)者黎陽提供的論證方向和證據(jù)完美 地解答了

10、國際古生物界的長期疑問，兩者的結(jié)合才可能造成 如此重大的地球生物大滅絕。這也闡明了隕石在生物演化中 的作用。當(dāng)然，并非所有的災(zāi)難都是這么美好的，有的災(zāi)難真的 是使地球在鬼門關(guān)走了一回。這次災(zāi)難發(fā)生在一次冰河期， 地球溫度下降，地表大面積結(jié)冰，白色的冰反射絕大部分太 陽光，地球只能獲得極少來自太陽的熱量，于是溫度進(jìn)一步 降低，如此惡性循環(huán)，地球整個(gè)被包裹在厚厚的冰下，如果 沒有意外發(fā)生，地球?qū)⒂肋h(yuǎn)不會(huì)在看到太陽。這時(shí)候便需要 一個(gè)救世主，才能讓地球脫離危險(xiǎn)恢復(fù)生機(jī)。這個(gè)救世主正 是火山。經(jīng)過在冰下長久的沉默，地球終于爆發(fā)，大量的火山爆 發(fā)不僅僅提供了熱量來融化冰川，更重要的是帶出了大量的 二氧化

11、碳，大氣中二氧化碳弄度達(dá)到前所未有的高度，溫室 氣體發(fā)揮了它最拿手的本事一保存熱量，正因如此，地球溫 度逐漸回升，冰川逐漸融化，最終從地獄回到了人間。如果不是這次的火山爆發(fā)，那么今天的地球仍然是一大 行星，但是卻不會(huì)有今天的生機(jī)勃勃。這正是火山在地球 演化過程中的巨大作用?？v觀地球的一路演化，其實(shí)也是在災(zāi)難中求生存，在生 存后求進(jìn)步。結(jié)論與討論不論是地球地貌的演化，大氣環(huán)境的演化，還是地球生 物的演化，其中都有太空的影子，有火山的參與。當(dāng)然，地 球的演化絕不會(huì)僅僅是這兩種力量的作用，但是在對(duì)這兩種 作用的探討中，我們掌握了探索地球的基本方法一地球物 理。它包括研究地球本身的結(jié)構(gòu)和發(fā)展，研究地面形狀的大 地測(cè)量學(xué)，研究海洋運(yùn)動(dòng)的海洋物理學(xué)，研究低空的氣象學(xué) 和大氣物理學(xué)，研究高空以至行星際空間物理學(xué)，研究地球 本體的固體地球物理學(xué)（或叫做地體