地球干冰事件始末──地球奥秘新探索
《太阳系》六年级探究考察类作文
《太阳系》六年级探究考察类作文在浩瀚的宇宙中，我们居住的地球是太阳系的一部分。
太阳系是一个充满奥秘的世界，它由太阳以及围绕太阳运行的行星、卫星、小行星、彗星和流星体等天体组成。
让我们一起深入探索太阳系的奥秘吧！太阳，是太阳系中最显著的特征。
它是一个巨大的等离子体球，其直径约为 139 万公里，是地球的约 109 倍。
太阳的质量占据了太阳系总质量的约 99.86%，它通过核聚变反应产生巨大的能量，为地球提供了光和热，维持着地球上的生态环境和生命活动。
如果没有太阳，地球将陷入黑暗和寒冷之中，生命也将无法存在。
太阳的内部结构非常复杂，核心区域温度高达约 1500 万摄氏度，压力也非常巨大。
在这里，氢原子通过核聚变反应转化为氦原子，并释放出大量的能量。
核聚变反应产生的能量通过辐射和对流的方式传递到太阳表面，然后再辐射到太空中。
太阳的表面呈现出一种明亮的光球，上面有黑子、光斑、日珥等活动现象。
太阳活动会对地球的磁场和大气层产生影响，甚至可能引发极光和通讯干扰等现象。
水星，是距离太阳最近的行星，也是太阳系中最小的行星之一。
它的直径约为 4878 公里，仅为地球的约三分之一。
水星的质量也非常小，只有地球的约五分之一。
由于水星距离太阳很近，它受到的太阳引力作用也非常强大，因此水星的自转速度非常缓慢，自转一周需要约 58.65 天，而公转一周则需要约 87.97 天。
这使得水星的一天相当于地球的近两周，而一年则相当于地球的约 88 天。
水星的表面非常干燥，几乎没有大气层，因此水星表面的温度变化非常剧烈。
白天时，水星表面的温度可以高达约 427 摄氏度，而夜晚时，由于没有大气层的保温作用，水星表面的温度可以降至约-173 摄氏度。
水星的表面还存在大量的撞击坑和峡谷，这些都是由于小行星和彗星撞击水星表面而形成的。
金星，是距离太阳的第二颗行星，也是太阳系中最亮的行星之一。
它的直径约为 12104 公里，与地球的直径相当。
宇宙热知识100条
宇宙热知识100条这里来编排100条有关宇宙的趣味知识:宇宙热知识100条1. 宇宙始于136亿年前的大爆炸事件。
2. 太阳系里,太阳占有99.8%的质量,其余0.2%是行星。
3. 地球上的水大部分来源于以前撞击地球的陨石和小行星。
4. 月球重1/81的地球,是我们太阳系里体积最大的卫星。
5. 金星是太阳系里最热的行星,平均表面温度高达467°。
6. 地球是唯一拥有的行星,其他行星的地壳都是静止的。
7. 火星有两座休眠中的火山——奥林帕斯山和阿尔西山,它们都是太阳系里最高的山峰。
8. 上有着醒目的大红斑,它是个反气旋风暴,已经持续存在超过300年了。
9. 土星的环是我们系里最醒目的一个特征,全都是由冰做成的小片块组成。
10. 尤里西斯号是唯一环绕木星运行的航天器,在2003年成功完成对木星的观测任务。
11. 海王星是最后一颗被人类发现的行星,于1846年被德国天文学家约翰·戈特弗里德·加泰给发现。
12. 极光主要发生在靠近地球两极的区域,是地球磁场被太阳风粒子击中所产生的。
13. 地球是宇宙中唯一目前确认有生命的星球。
地球上的生命形态复杂多样。
14. 地球自转一周约为23小时56分,公转周期为365.2422日,组成一个回归年。
15. 地球上的生命形态大致经历了原核生物时代、多细胞生物时代到人类文明时代的演化过程。
16. 海王星明亮的蓝色是来源于地表的甲烷。
甲烷会吸收红光,导致它看起来会是蓝色的。
17. 土星的衛星泰坦上的湖泊里,成分主要是由甲烷和乙烯等简单有机化合物组成。
18. 冥王星现在被划分为矮行星,因为它没有清除同轨道其他天体。
它的密度也仅次于水。
19. 各个行星间没有固定的大小顺序。
以大小排第三的是海王星,第四的是地球。
20. 各行星序号并不是以它们距离太阳的远近来排定的。
水星序号最小,实际上是离太阳最近的一颗行星。
21. 2061年1月1日凌晨,水星将从我们的视野完全通过。
2020人教中考化学：物质构成的奥秘练习题和答案
2020人教中考化学：物质构成的奥秘练习及答案复习：物质构成的奥秘1、下列有关“宏观物质与微观粒子”的认识错误的是()A．物质由微观粒子构成B．构成物质的微观粒子有分子、原子等C．粒子之间有间隔D．构成气态物质的粒子之间的间隔最小【答案】D2、以下事例最能明显地证明分子间的间隔可以改变的是()【答案】A3、某些花岗岩石材中含有放射性元素氡。
一种氡原子的质子数为86，中子数为136，这种氡原子核外电子数为（）A.50B.86C.136D.222[【答案】B4、关于氧气、二氧化碳、二氧化硫、氧化铝、过氧化氢五种物质，下列叙述中正确的是（）。
A．都含有氧分子B．都含有氧元素C．都是氧化物D．都是化合物【答案】B5、在一定条件下,常温常压下的水可瞬间结成冰,俗称“热冰”,下列说法正确的是()A.“热冰”是纯净物B.“热冰”在任何条件下都不会融化C.水变为“热冰”属于化学变化D.结成“热冰”后,水分子停止运动【答案】A“热冰”是水的固体状态,属于纯净物,两者之间的变化属于物理变化,A正确,C错误;条件改变时“热冰”可以融化为水,B错误;构成物质的分子总是在不停地运动,D错误。
6、下列说法正确的是（）A.原子不能再分B.原子核都是由质子和中子构成的C.相对原子质量只是一个比，没有单位D.原子可以构成分子，也可以直接构成物质:【答案】D7、1932年，美国化学家H．C尤里等发现了一种质子数与氢原子相同，但中子数比氢原子多一个的新原子，关于这种原子的说法中，正确的是（）。
A．是与氢原子相同的原子B．是氢元素的另一种原子C．是一种新元素D．是与氢元素不同类的原子【答案】B8、妈妈烘焙蛋糕时散发出阵阵香味,说明分子具有的性质是()A.分子体积很小B.分子间间隔很小C.分子在不断运动D.分子可以再分【答案】C我们能够闻到香味,是因为分子不断地运动,运动到我们的鼻子中,刺激了嗅觉细胞而产生的一种感觉。
与分子运动有关,故选C。
辽阳市第二中学九年级化学上册第三单元物质构成的奥秘课题3元素教案新版新人教版2
课题3 元素【学习目标】1.了解元素的概念，初步学会用元素描述物质的宏观组成。
2.通过对单质与化合物和对元素的分类，进一步体会分类的思想，学习分类的方法。
3.学会常见的元素符号的正确写法，知道元素符号的意义，记住一些常见的元素符号。
4.初步认识元素周期表的结构(周期和族)，知道周期表提供的一些信息，如元素符号、原子序数、相对原子质量等。
【重点难点】1.元素概念。
2.元素符号及其表示的意义。
学习内容一 元素【学习指导】阅读课本第59～60页的有关内容，完成下列填空。
1.氧气是由氧元素组成的，水是由氢、氧元素组成的，二氧化碳是由碳、氧元素组成的。
氧气、水、二氧化碳分子中都含有氧原子，这些氧原子的原子核内的质子数都是8，化学上把这些氧原子统称为氧元素。
元素就是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。
2.质子数决定元素的种类。
3.地壳里各种元素的含量从高到低的前四位是：氧、硅、铝、铁；地壳中含量最多的非金属元素是氧；地壳中含量最多的金属元素是铝；生物细胞中含量最多的元素是氧。
【讨论交流】元素与原子有什么异同？【温馨点拨】元素和原子的对比 元素（元素的最小粒子）（一类原子的总称）原子分子、原子、元素、物质间的关系：(1)(2)【反馈练习】1.地壳中各元素所占质量分数由大到小的顺序是(A)A.氧、硅、铝、铁B.铝、铁、硅、氧C.铁、铝、硅、氧D.硅、氧、铁、铝2.自然界中，一些元素的原子可自动放射具有固定组成的粒子而变为其他元素。
据此判断下列叙述中，正确的是(A)A.放射出的粒子中一定含有质子B.放射出的粒子中一定只含质子C.放射出的粒子中一定只含电子D.放射出的粒子中一定只含中子3.下列有关元素和原子的叙述，正确的是(A)A.元素是宏观概念，只论种类不论个数；原子是微观概念，既论种类又论个数B.在化学反应中，元素可分而原子不可分C.氯化氢是由氯元素和氢元素两个元素组成的D.我们现在发现的元素种类和原子种类一样多4.不同种元素最本质的区别是(A)A.核电荷数不同B.中子数不同C.相对原子质量不同D.中子数与核外电子数之和不同学习内容二元素符号【学习指导】阅读课本第61页的有关内容，完成下列填空。
科研钻探发现地狱, 科学家公开地狱恐怖录音
科研钻探发现地狱，科学家公开地狱恐怖录音科研钻探发现地狱, 科学家公开地狱恐怖录音转载自谦谦卐君子/p/1922961889此地址可在线观赏。
前部分是内容描述，后部分是地狱的真实声音。
提醒胆小者请不要轻易播放，若有惊吓，后果自负。
*************************************************** ********************************************正如中国传统文化所说，世间确实有地狱，地狱就在我们脚下—地壳的内部！在最近一次研究地壳移动的钻探工程中，科学家在大约九哩的地底下，发现了一个恐怖地带，他们相信就是地狱所在。
据芬兰一家报纸报道，一位前苏联著名地质学家狄米尔·阿撒哥夫博士说，他们用机器钻开了九英哩深的地洞后，里面竟然飞出一头青面獠牙、长有翅膀的怪物。
稍后他们将一台拾音器送下洞去，收听到阵阵凄厉悲惨的惨叫声，仿佛有数不清的人正受到极大的痛苦。
'作为一个无神论的共产党员，我过去不相信有天堂或地狱之说，但作为一个科学家，我现在却不能不确信有地狱存在。
’这位前苏联地质学家说。
'不用说，我们都对此种发现感到万分震惊。
但我们都知道所见所听的，绝不是幻觉，而我们也绝对肯定，我们已打开了地狱之门。
’这桩惊人怪事，发生在前苏联西伯利亚西部一处偏僻地区，当时阿撒哥夫博士正联同其他科学家，和工人一起在那里进行钻探工作。
'钻探开始时，一切十分正常。
’阿撒哥夫博士说，'但到了大约九英哩深，那个钻探机器突然转得异常剧烈，显示出地底下有一个巨大的空间。
’'根据温度感应器显示，那里的温度高达华氏二千度。
而当我们将钻探针收上来时，更吓一大跳的是，随著那洞口喷出的高温气体，一头长有獠牙，眼神充满邪恶的巨大怪物，从里面飞出来，它就像一头发狂的猛兽，不停高声尖叫，转瞬间便飞走了。
’'在场一些工人见了，吓得转身就跑，但我们却决定留下，希望找出一个究竟。
火星详实地形解读
火星详实地形解读火星是太阳系中最靠近地球的行星，被誉为地球的“邻居”。
自古以来，人类一直对火星怀有浓厚的兴趣和探索欲望。
随着科学技术的进步，人类对火星的了解也越来越深入。
本文将从火星的地貌特征、地壳结构和山脉峡谷等方面进行详实地解读。
一、地貌特征火星的地貌特征多种多样，但整体上可以分为高地、平原、山脉和峡谷四大类。
火星上最显著的特征之一是其表面上分布广泛的撞击坑。
这些撞击坑的形成与行星形成初期大量的小行星碎片有关。
此外，火星上还存在着蓝色岭（Blue Ridge）等丘陵地形，这些丘陵形成于远古湖泊和河流的侵蚀作用。
二、地壳结构火星的地壳结构复杂多样。
科学家通过对火星表面的观测和探测发现，火星的地壳主要由硅酸盐岩石构成，其中含有丰富的二氧化硅和氧化铁。
与地球相比，火星的地壳相对较薄，平均厚度约为50公里。
此外，火星的地球板块运动较为缓慢，没有像地球那样明显的岩石圈构造。
三、山脉峡谷火星上分布着一些壮丽的山脉和峡谷。
最有名的是火星赤道附近的塔尔西斯山脉，其总长度超过2万公里，被认为是太阳系中最长的山脉。
此外，火星上还有一些类似于地球上的峡谷，比如“N octisLabyrinthus”（迷宫之地）区域，这是一系列错综复杂的峡谷，形成于地壳板块的运动和侵蚀作用。
四、天气和季节变化火星的天气和季节变化也是科学家们关注的重点。
由于火星轨道离心率的影响，火星的季节变化比地球更为明显。
与地球的四季相对应，火星的季节可以分为春季、夏季、秋季和冬季。
冬季时，火星两极区域会有大规模的干冰沉积，形成美丽的白雪景观。
此外，火星上经常有尘暴的产生，这是由于火星薄弱的大气层和强烈的日照导致。
结语通过对火星的详实地形解读，我们可以更好地了解这颗神秘行星。
火星的地貌特征丰富多样，地壳结构复杂，山脉峡谷壮丽而神秘。
未来，随着对火星的继续探索和研究，我们相信将会揭开更多火星奥秘的面纱，为人类探索宇宙提供更多宝贵的信息。
（注：本文所提供的内容仅供参考，不得用于商业用途。
地球科学十三五发展战略
“更加有效甄别面向国家需求的基础研究，在国 家需求背景下充分发挥自由探索的创造力。”
------国际评估
学科特征和研究工作特点 ●地球是一个多 时、空尺度过程构成的复杂系统，
地球已有 46 亿年的历史，地球系统之间的交互作用在 广阔的时、空尺度上发生，过程具有不确定性、非线性、 和随机性的特点。地球科学跑的慢？
挑战
●地球是一个复杂的系统，以复杂和动态
（
“complex ” “dynamic” ）
为特征，探索地球系统间的联系（connections） ，了解和预测地球 系统的行为（behavior）是地学面临的重大挑战。
1968年12月 美国
NASA
阿波罗 8 号从月球背面拍摄
的地球---人类首次从地球之外看地球
1972年 12 月美国 NASA
阿波罗 17 号拍摄的地球
发展特点和趋势 全球化和定量化发展 多时、空尺度和多圈层综合研究 观测与模式融合发展 地球科学与技术的协同发展 学科之间的相互渗透与交叉 思维方法学 强调“地球系统” “四深”： 深海， 深地， 深时， 深空。
挑战：
●随着研究的不断深入，要求跨越领域和学科的视角，
以更高的层次、更大的视野认识地球。要求整合不 同过程、不同时、空尺度、不同学科领域，深入了 解地球系统的运行规律、演变规律。
●重大科学问题的解决超出了单个和传统学科的能力
范围。如：全球变化，大陆地震。对人类智慧挑战 的科学难题，重大科学发现越来越难。
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地球科学“十三 . 五”发展战略的思考
（Challenges and Opportunities in the Geosciences）
柴育成
地球科学部
在南极中发现的十个秘密，你听说过多少？
在南极中发现的十个秘密，你听说过多少？大家好，今天莉莉给大家讲讲关于南极的一些不为人知的秘密。
自从19世纪人类发现南极以来，人们一直想在这个世界的边缘了解更多。
这个神秘的冰冻大陆。
20世紀50年代後期以來科學家們積極開始探索南極洲，並從那時起取得了許多重大發現，南极被誉为神秘的陆地传说。
在这个厚厚的冰层中，到底隐藏着多少秘密和神秘的事情，下面莉莉就为大家整理关于南极的秘密。
第十名，古代陨石；1984年美国科学家小组在南极洲发现了马铃薯大小的陨石，推论这颗陨石大约在13000年前就降落到地球上。
科学家估计，这颗陨石大约在45亿年前形成于火星上。
1996年，NASA 科学家用电子显微镜扫描观察的时候，发现上面似乎包含了古代微生物的化石样本。
这个发现可以证明火星上有可能是有生物活动的。
第九名，细长的头骨；考古学家在南极洲的一个叫La Paille的地区发现了三个头骨。
奇怪的是这三个头骨似乎不像人类的头骨，额头细长。
他们被誉为第一个从南极发现的人类遗骸，但是看着又不像是人类的。
考古学家很是惊讶，觉得不可思议。
其实这种细长的头骨并不只是在南极出现过，在秘鲁，埃及和其他历史悠久的地区也发现过这些细长的头骨。
根据历史研究，在古代文明的女性额头都相对较高，而且跟社会地位有关。
这样的发现表明可能为轴，南美洲和南极洲的为名之前在千年前有联系。
第八名，恐龙化石；在20世纪80年代中期和90年代初，在南极洲发现了一些曾经统治地球的爬行动物化石。
估计约有7100万年的历史，大多数都是古老的海洋动物化石；像蛇颈龙等，这些在近年的电影侏罗纪世界有出现过，但是较大型化石在进行研究之前，需要做更多的准备。
而科学家人为生物可以生存下来是因为当时的气温可能高了50度。
南极的环境在当时是最适合生物生存的地方。
第七名，雪金字塔；首次实在1910-1913年英国南极考察队所发现的，这样的发现让科学家非常困惑。
让人联想到可能是由外星文明或亚特兰蒂斯创造的，你如果从谷歌地图坐标上可以找到它，根据研究这些金字塔比埃及金字塔的年代还更久远，也有人觉得它是自然侵蚀、风化后形成的结构，或者是古代山峰或冰川角峰，各位你们怎么看那？第六名，血瀑布；1911年澳大利亚地质学家在南极偶然发现到红色的瀑布，这样的景色很不寻常，当时的人们还真以为是泰勒冰川流血了，科学家原本认为这是藻类的缘故，但未得到证实，最新研究发现，被困在冰川下的湖泊中盐浓度异常的高，由于盐水凝结点较低，并在冰冻时释放热量，因此冰川融化并使水流动，一旦与湖中的氧气接触，湖中富含铁的盐水也会氧化，进而产生红色瀑布。
太阳系资料图片赏析
太阳系资料图片赏析太阳系（The Solar System)太阳系的中心是太阳，虽然它只是一颗中小型的恒星，但它的质量已经占据了整个太阳系总质量的99.85%；余下的质量中包括行星与它们的卫星、行星环，还有小行星、彗星、柯伊伯带天体、外海王星天体、理论中的奥尔特云、行星间的尘埃、气体和粒子等行星际物质。
整个太阳系所有天体的总表面面积约为17亿平方千米。
太阳以自己强大的引力将太阳系中所有的天体紧紧地控制在他自己周围，使它们井然有序地围绕自己旋转。
同时，太阳又带着太阳系的全体成员围绕银河系的中心运动。
太阳系内迄今发现了九颗大行星。
有时称它们为“九大行星”。
按照距离太阳的远近，这九大行星依次是：最近的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星以及最远的冥王星。
水星、金星、地球和火星也被称为类地行星。
除了水星和金星外，其他的行星都有卫星。
在火星和木星之间还存在着数十万个大小不等，形态各异的小行星，天文学家将这个区域称为小行星带。
此外，太阳系中还有超过1000颗的彗星，以及不计其数的尘埃、冰团、碎块等小天体。
太阳系中的各个天体主要由氢、氦、氖等气体，冰(水、氨、甲烷)以及含有铁、硅、镁等元素的岩石构成。
类地行星、地球、月球、火星、木星的部分卫星、小行星主要由岩石组成；木星和土星主要由氢和氦组成，其核可能是岩石或冰。
一、太阳(The Sun)太阳在浩瀚的宇宙中谈不上有什么特殊性。
组成银河系的有大约两千亿颗恒星，而太阳只是其中中等大小的一颗。
太阳已的年龄有46亿岁，正处在它一生中的中年时期。
作为太阳系的中心，地球上所有生物的生长都直接或间接地需要它所提供的光和热。
太阳对太阳系而言是一个有着巨大影响并占支配地位的天体。
它的直径达一百四十多万公里，是地球直径的一百多倍；质量占整个太阳系的九十九点八。
要用一百多个地球才能填满太阳的圆面，而它的内部则能容纳大约一百三十万个地球。
太阳内核的温度高达摄氏一千五百万度，在那儿发生着氢-氦核聚变反应。
鄂教版六年级下册科学《太阳系》PPT说课教学课件
水星
水星
距离太阳最近，我国古称辰星； 表面没有水和大气，只有许多很深的陨石坑； 没有大气保护，表面温度变化范围很大（-2000C~+6000C），不可能有
生命存在； 类地行星； 自转周期58.6日，公转周期为88日； 赤道半径为2440KM，表面重力为地球的0.37倍。
金星
金星
生命物质存在的基础条件； 表面温度一般为平均值13~150C，适合生物生存； 自转周期为1太阳日，公转周期为365.2422 日； 平均半径为6371KM，表面重力加速度为9.8M/ 是太阳系目前发现惟一有生命存在的行星。
火星
火星
南北极都有白色的极冠，已经证明主要是干冰和冰水；冬天极冠增大， 夏天消融；
☆火星★ 木星☆
火星是太阳系中与地球最 相似的一颗行星。虽然它异常 寒冷干燥，大气的主要成份是 二氧化碳，但那些纵横交错的 河床似乎在告诉我们，很久以 前火星上曾经有过生命。
作为太阳系中最大的行星， 木星能装下一千多个地球。它 有十几个卫星，俨然一个小型 太阳系。时刻变化着的彩色条 纹和翻腾的云层、风暴揭示了 木星多变的天气系统。
人类经过千百年的探 索，到16世纪哥白尼 建立日心说后才普遍
认识到：地球是绕太 阳公转的行星之一。
地球每个圈层的成分、密度、
温度等各不相同。地球圈层分为 地球外圈和地球内圈两大部分。 地球外圈可划分为四个基本圈 层，即大气圈、水圈、生物圈 和岩石圈；地球内圈可划分为 三个基本圈层，即地幔圈、外 核液体圈和固体内核圈。此外
空间站是指能在太空长期停留的航天器，
它也称为“轨道站”。宇航员可在空间站上长期 地生活和进行各种科学观测和实验。通过与载人 飞船和无人飞船的对接，空间站可获得物资补给 和交换宇航员。
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地球干冰事件始末—地球奥秘新探索地球干冰事件始末—地球奥秘新探索
禹湘玲地矿部呼和浩特水文地质工程地质中心)内容提要本文通过大童辜实表明,地球早期由于二氧化破大气发生临界点相变,引发了一场全球性干冰致冷辜件,形成了数千米厚的于冰盖层。液态水、古老变质岩来、原始生物
等都是在干冰盖层背景下形成的。干冰的最后解体消融约在最近的1一2亿年,海洋是于冰盖层与岩浆蒸气直接作用的产物。关键词:地球、CO:大气、干冰
一、引言在现代科技所能探测到的宇宙范围内,地球是唯一存在液态水和智慧生命的星球。在茫茫宇宙中,为什么唯独地球能够摆脱绝大多数行星的命运,朝着复杂性和有序现象不断增加的方向演化,成为有水和生命的“活”的星球?根据非平衡热力学自组织理论,综合大量地球及地外信息本文提出了一个大胆的推测和假说:地球早期发生过一次重大突变事件,即原始二氧化碳大气发生临界点相变导致全球致冷。正是这次自发的突变事件,使地球的命运发生了根本的变化
。
二、临界点相变与干冰致冷假说
在大约距今4一46亿年的地球形成初期,大量气体从熔融岩浆中逸出,并不断向外层空间扩散。由于分子量及扩散速度的差异,以CO:为主的重气体大部分停留在距地球表而不远的地方,形成了以CO:为主的原始大气层。随着排气过程的继续,在地表某些低凹地
区,CO:大量聚积,压力不断增加,有可能达到或接近临界压力(723大气压)。当时地球可
能刚刚开始冷凝,强烈温室效应还未出现,在日通量较小的两极或凹地,有可能出现接近或低于二氧化碳临界温度(311℃)的相对低温,很有可能导致原始CO:大气发生相变失稳
。
根据安德鲁(A,ldrews1869)二氧化碳的实验等温线(图1)可以清楚地看出:如果温度高于311C,无论压强多大,二氧化碳会始终保持气态而不液化;温度在311心以下时如果增加压强,二氧化碳会发生液化,而且随着温度的降低将会进入很长的液化区。液化的_二
氧化碳在其自由蒸发过程中,部分冷凝成雪花状固态干冰,伴随这一过程的是大量吸热和环一6一2内蒙古地质境降温,这就是通常的二氧化碳液化致冷原理。
…
f分勺布澎傅粼考共川
图1二氧化碳的实验等温线
引自《物理学》王漠显197乞
假设地球早期二氧化碳大气确实出现临界状态并发生局部液化,那么,随着周围环境温度的降低,液化过程会不断发生,范围不断扩大。当温度降到一邪2℃时,所有二氧化碳都会冻结成固态干冰。可以推断,这一液化过程和冷冻效应迅速蔓延全球,并层层波及到原始大气层边缘。在地面以上约100公里的范围内出现了一80℃以下的低温,所有C。:及少量H:O、CH;、NH、等气体变成漫天大“雪”,自天而降,整个地球被几千米甚至上万米厚的干冰
所覆盖。大约在距今38一40亿年,被冷冻了几亿年的地球开始逐渐苏醒,地慢熔融岩浆在巨厚的于冰盖层下重新活动。以水圈演化为主要特色的地球系统的演化,拉开了新的序幕:前寒武纪早期,地慢岩浆呈点状向上底侵隆起并被干冰迅速冷却成为大陆基底刚性地块。岩浆蒸汽在干冰盖层下冷凝液化,高矿化富CO:流体开始出现并不断积累。深变质杂岩、气液矿床在封闭、高压和活性流体背景下大量形成。原始生物也开始在冷热源之间的高能温暖溶液中出现。地球水圈、生物圈以及陆壳岩石的演化由此开始。
一63一地球干冰事件始末—地球奥秘新探索随着“冰”下陆岛不断增长,盖层天窗出现,水域扩大,生物爆发,游离氧及降水开始出现。显生宙大气圈演化开始。古生代中期,稳定陆岛和泛大陆形成,植物和动物相继登陆。中生代洋中脊隆起,加速了干冰盖层的解体,生物量及碳转化率极大。中生代末,干冰板块全部被液态水取代,现代海洋初具规模。失去CO:保护和无机碳补偿源的新生代,气候剧变,生物锐减,碳酸盐沉积作用基本结束。
二、干冰致冷假说主要依据1地外信息
(”金星、火星探测结果
据美、苏两国对金星、火星的多次探测,金星是以CO:为主的大气,压力约为地球的10倍,由于强烈温室效应,表面温度接近红热。火星也有稀薄的CO:大气和极地干冰冰冠,甚至还有明显的流水侵蚀地貌。由此推断,地球早期是与金星和火星类似的Co:大气,而且有可能达到60一70个大气压。火星表面也很有可能出现过干冰致冷事件,只是由于其规模格
对地球小得多,以至没有来得及蕴育出高等生物和含氧大气,干冰盖层就被消融破坏掉了。
(2)月岩与陨石年龄
据来自地外的月岩和陨石同位素测定,构成月壳的最古老斜长岩年龄为41一44亿年L`二,最年轻的岩石年龄也超过30亿年。各类陨石年龄一般为45一46亿年。而地球绝大多数是30亿年以后的岩石,目前所发现的最古老岩石年龄为396亿年。与月球和陨石相比,地球岩石特别年青而且缺失40亿年以前岩石的事实,意味着在太阳系行星开始自然冷却的最初几亿年,地球正被厚厚的干冰覆盖,38一40亿年以后,岩浆重新活动冷凝形成陆壳。(3)冰冻天体
据近年探测结果,在太阳系天体中,除慧星和土星环是冰冻物质组成以外,木卫三、木卫四、天卫五、海卫一、冥王星都具有冰冻外壳,而且还发现在海卫一上有活冰火山活动,这表
明,在太阳系行星演化过程中,存在气体相变形成冰冻外壳的可能性
。
2海洋与大气圈
(1)海水
液态水的出现和海洋的形成是干冰致冷事件的必然结果,同时也是最直接的证据。根据本文假说,现代海洋是由规模大致相同的干冰盖层与岩浆蒸气经过近40亿年的作用,逐渐置换积累而形成的。这不仅表现在以氯盐为主的海洋水化学特征和古海水逐渐淡化趋势,从
海水数量上也可以得到证实。冷冻事件以后形成的硅铝层平均厚度10公里,密度27克/厘米3!,,总重量约为138丫1020吨。若以释放水量1%计算(岩浆岩平均HZO成分为115氧化物%、克拉克1924),总释放水量约为138丫10`7吨,与海洋水量13丫10`’吨非常接近。(2)海底岩石年龄及海底地形
许多深海钻探结果表明,大西洋和太平洋最古老的沉积地层年龄不超过LS亿年”。这
与有着3多亿年历史的海洋本身很不相称。另外,海底除洋中脊、深海盆地、海沟、海峰等崎一6一04内蒙古地质
岖地形外,还有份些与陆地冰蚀地貌和冰川沉积物类似的特殊地形地貌如:陡倾的大陆坡,巨大的水下谷,岸外断崖、断槽,阶梯抉u一形深海沟,海底平顶山(盖约特)及深海浊流沉积
等,似乎表明:大陆坡以下的巨大海盆曾经长期被干冰占据,大约在15亿年前开始分裂解体并接受沉积。冰盆边缘的融蚀刻划以及底冰和浮冰活动,塑造出了奇异的海底地貌景观。
(3)大气圈结构
从大气圈结构图中可以看出(图2),在。一100公里的低层大气范围内,除地面辐射和臭氧吸热增温以外,保留着一个明显的低温区域,极值达一90℃。可以认为,这正是原始COZ大气层的位置。cOZ发生相变失稳后,形成一个名符其实的低温空间,为后来混合空气的充填和降水的形成提供了必要的热力学条件和空间场所。
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图2大气圈结构
(引自《动力地质学原理》成都地院1978)
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宙度t择3地慢与岩石圈(1)软流圈外离.巨界睁t.叮件一压J压层月经经.d皿口`肠大肠一协:件.0,!.吃汤}:翎.0一吕一寻口口、留巨巨`}电.r盆义,一}幼卜卜尸/愁电.狱目-II竺}均/书璐二牡匀,…I:层义、曰沪沪~~~7一’(血蕊空层寻中丰大性气。.大~户~、认甲.气寸匀带片录令刁周气拉良据波速测定结果,在上地慢60一250公里范围内,存在一个明显的低速带(液化区)也就是通常所说的软流圈,即地球岩浆活动的发源地。软流圈的存在证实了以下过程:当地球尚处于热流值较高的冷却初期,突发了干冰致冷事件,快速硬化了表层地壳(硅镁层)。来不及释放的热能被禁锢聚积在上地慢,形成软流圈。此后,通过岩浆活动不断释放热能陆壳的
形成和大洋中脊的隆起就是不同时期热能释放表现形式。(2)原始地壳残片
根据本文假说,冷冻事件之前地球已存在一个薄而脆弱的冷凝壳、许多研究成果显示出
一65一地球干冰事件始末—地球奥秘新探索了基底岩石有壳慢混合特征和早期亏损地慢所表现出岩石同位素的不一致性。如
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等(报道了两套年龄大约为8亿年的拉布拉多超镁铁岩的化学成分和同位素数据,认为“它们分别来源于地慢熔融的火山熔岩和地慢残片”。oBwting等(1989、1990)报道发现的396亿年的阿卡斯塔片麻岩,其地球化学资料和钦、铅同位素表明“它们至少有一部分是来
自更老的岩石,即先存地壳部分熔融的产物,因而要求有更古老的地壳”atj.另外,特提斯造山带的蛇绿混杂岩,EGer血ly(1919)发现的“扁豆体漂浮于基质之中欢的原地碎屑混杂岩
以及正在发生蛇纹岩化的洋壳破碎带和洋壳碎块堆积闭,都表明在造陆活动之前已经有一个原始地壳存在,而且与次生地壳有时间上的不连续,可以证实关于干冰事件和岩浆重新活动的推测。(3)古老片麻岩核
这是目前确认的地质最古老、最坚实的岩石或构造,也称克拉通地块或卵状体。“它们的内部结构特点是平面呈浑圆形或椭圆形的弯状构造广泛发育”.这类最古老的侵入体不仅
有特殊的卵形弯状构造和异乎寻常的刚性特点,与一般侵人体明显不同的是:普遍缺乏围岩蚀变而且年龄早于围岩。可以认为,这正是地慢岩浆皇点状底侵隆起,被干冰盖层迅速“淬火”冷却的极好证据。(4)古老变质岩系
构成古老地块基底的岩石,是一套厚度巨大、强烈褶皱的火山沉积变质岩系。其构造形态、变质程度、成矿作用与现代深海熔岩或元古代以后火山活动相比,有令人费解的区别和差异。如古老变质岩系的花岗岩化、混合岩化深变质岩;绿岩带以及大型、特大型沉积变质矿床;多种类高、中、低温气液矿床;纯碳、纯灰岩变质形成的金刚石、石墨、大理石等等,都是古老变质岩系特有的岩石组合和矿物类型。以上岩石矿物特征及早期岩石包裹体研究所揭示
的物理化学背景是:高压、封闭、变温和高浓度、富CO:流体存在。这也正是干冰盖层底部最有可能出现的、极为特殊的成岩成矿环境。4其它方面证据
(l)麻粒岩流体包裹体
麻粒岩相地体是稍晚于古老片麻岩核的深部基底岩石。麻粒岩中富含CO:流体包裹体的发现(Touert,1970)和近年许多有关麻粒岩流体包裹体研究结果表明“高级麻粒岩的变质特征范围是8士2千巴,这种压力表明埋藏深度几乎达到整个大陆的厚度”(RCNewotP
1986)〔`。COZ的熔化温度接近于一566’C,常被认为是包裹中含有“几乎纯的COZ”
的证据。
富CO:流体包体成因与华富COZ流体注入”有关川
。
荷兰研究麻粒岩的著名学者脱尔特认为,“在麻粒地体中绝热抬升的情况不多见,而等
压冷却的情况则经常出现,,。克里蒙菲昂大学岩石试验结果证实“麻粒岩的形成与低温条件
下的脱水反应有关”。法国里波瑞尔等人认为“有一个冷的地壳板块冲到含有高压麻粒组合的板块之下而导致高压下的等压冷却’,8[l
。
以上信息揭示的环境与早期干冰盖层下岩浆活动可能出现的情景十分吻合