地球物理論文

1、地球物理與地球演化學習心得目錄地球起源太空的力量火山的力量在災難中演化結(jié)論與討論致謝與參考文獻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 學的基本課題之一，它探討地球的形成，即在什么時候，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 界認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，本文重點就太空與火山的力 量展開探討。太空的力量太空中對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，還是太陽活動對地球造成的影響 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。對比一下沒 有衛(wèi)星的水星(其軸線偏角竟然能達到

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化提供了天然的試驗場， 在一定程度上促進了地球生物演化。行星對地球的作用也是不可小覷的，有的對地球有保護 作用，如木星；也有的對地球有威脅，如許多小行星。以木 星為例，最新一項研究顯示，數(shù)億年前，木星和土星通過抵 擋彗星，有效地保護地球上的生命。數(shù)億年前，來自太陽系 邊緣各個方向的較大彗星有許多朝向地球運行，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家的一項研究表明，木星和土星實際上 充當著地球的“保鏢”，許多研究人員認為0.65億年前一次 災難性

4、的小行星碰撞導致恐龍從地球上滅絕消失。這項最新 研究暗示著在2億至0.1億年前地球環(huán)繞太陽運行期，在“彗 星長周期碰撞期”卻很少導致地球出現(xiàn)嚴重的物種滅絕事 件。之前的研究認為彗星長期碰撞期起源于一個叫做“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。隕石對地球的影響放在地球演化中進行討論?；鹕降牧α楷F(xiàn)在人們提到火山都會聯(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，火山對地球本身的影響：火山作用的一個好處是 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，島上還有活動火山不時噴出巖漿。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 是這樣進行，那么自然界中二氧化碳將會越來越少，直到有 一天無法滿足植物光合作用所需。同時二氧化碳減少也會導 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。在災難中演化地球的獨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，重點看一下生物 如何在重重災難中走到今天，其實這些災難在生物的進化中 也起到了很大的促進作用。晚元古代（20億年前到7億年前）是地史上疊層石最繁 盛的時期，其分布廣泛、形態(tài)多樣。統(tǒng)治地球達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，出現(xiàn)地史上第一次大范圍冰 川，環(huán)境的劇變對當時的生物來說是一場大災難，這場災難 使得當時地球的霸主退出了歷史舞臺，新的結(jié)構(gòu)更復雜的生 物出現(xiàn)，實現(xiàn)了生物的一次大進化。不可否認，這一次造成 大量生物滅亡的冰河期是一次大災難，但如果沒有這次災 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6500萬年前的白堊紀晚期。同 樣統(tǒng)治地球長達一億多年的霸主一恐龍，同疊層石一樣在大 災難下，走向了滅亡?？铸埖臏缤鰧е铝瞬溉閯游锏鹊尼绕?， 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和

8、物理家黎陽2009年在耶魯大學發(fā)表的論文引起國際古 生物學界的轟動，他和他的中國團隊在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定，當時是一顆相當于珠穆朗 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 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)在隨后的一個月內(nèi)遍及全球。在以后的四個

9、多月里，太陽只是一個模糊的影子，植物停止了生長，食草 動物大量減少，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重的問題，但是，請記 住一些動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，但這兩個學術(shù)都有相當大的缺陷， 外來天體說光是撞擊不足以影響那么嚴重，時間那么久，范 圍那么遠（全球性的），而火山說，地球上的火山活動本身 就很多很巨烈，但都不足引起如此大的生物滅絕，包括黃石超級火山在內(nèi)，而中國學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。當然，并非所有的災難都是這么美好的，有的災難真的 是使地球在鬼門關(guān)走了一回。這次災難發(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，于是溫度進一步 降低，如此惡性循環(huán)，地球整個被包裹在厚厚的冰下，如果 沒有意外發(fā)生，地球?qū)⒂肋h不會在看到太陽。這時候便需要 一個救世主，才能讓地球脫離危險恢復生機。這個救世主正 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，但是卻不會有今天的生機勃勃。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，其實也是在災難中求生存，在生 存后求進步。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。當然，地 球的演化絕不會僅僅是這兩種力量的作用，但是在對這兩種 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 地測量學，研究海洋運動的海洋物理學，研究低空的氣象學 和大氣物理學，研究高空以至行星際空間物理學，研究地球 本體的固體地球物理學（或叫做地體