@地球内能的释放——地热、火山、地震

地球内能的释放——地热、火山、地震 一、地热 地球是个巨大的热库 地球内部的热能十分巨大，它是火山、温泉、地震和地壳运动的主要能源，也是人类可利用的一种清洁而有发展前途的能源。我们知道，地壳表层温度通常随外界温度而变化。但到一定深度，其温度不再变化，这一深度叫做常温层。常温层的深度因地而不同，大致是中纬地带比赤道和两极深。在我国北方大约为30米。在常温层以下，地温随着深度逐渐增高。平均每深100米，温度增高3℃。但在地壳15千米以下，地热增温率就逐渐减小。地壳内部温度的增高显然不是来自太阳辐射，而是来自地热。

地球内部为什么有巨大的热能？目前一般认为，地热是地球在漫长的演变过程中积累起来的。地球演化发展的能量，有外来能和地球本身的内能，起主导作用的是岩石中所含的铀、钍等放射性元素，在衰变过程中所产生的热能。 地热资源及其分布 地壳是热的不良导体，地热以极低的速度向地表传递。地热通过热传导从深处向地表放散，叫做地热流。这是地热释放的一种最经常的形式。虽然这种热流量很小，平均每平方厘米每秒只有1.44微卡（一微卡即百万分之一卡），不易被人察觉，但整个地表一年热流总量相当于燃烧300多亿吨煤放出的热量。这种分散的地热在一定的地质条件下富集起来，就成为可利用的地热资源。当地表水下渗受热，或是地下水与地下炽热的岩体相接触，就变成地下热水或蒸汽。如果地下热水沿着断层或裂隙上升到地表，则形成多种形态的温泉、热泉、间歇泉、沸泉和热水湖等。 地壳中地热资源的分布是不均匀的。从已发现的高温地热区看，绝大多数分布在板块构造的边缘地带——环太平洋带和地中海-喜马拉雅带。这些地带地壳 不稳定，地壳内部的热能易于从这些薄弱地带传到地表，因而地热能比较丰富。我国的地热资源也很丰富，已发现的温泉有2 000多处。我国东南沿海和西藏、云南一带，有许多温泉和热泉，是地热资源丰富的地区。 我国西藏全区的水热活动区不下600处，其中拉萨西北的羊八井，钻井深30米处，热水汽温度达130℃，喷高达30余米，地表上有成千上万的热水泉眼。 地热能的利用 地热是一种取之不竭的能源，又是一种清洁的能源。它的开发利用对于发展生产，改变能源结构，减少城市公害等，都有重要意义。 地热能的利用最主要的是开采地下热水。世界上已有100多个国家发现和打出地热泉和地热井，地热能已被用于采暖、育种、温室、发电等方面。冰岛是一个广泛利用地热的国家，全国有70％以上的人口利用地热采暖，首都雷克雅未克全部利用地热采暖，市内空气洁净，有“无烟城市”之称。发电是地热能利用中重要而有前途的领域。美国、意大利、冰岛、新西兰等国都建立了地热发电站。我国地热资源丰富，北京、西藏、云南等地已打出地下热水，用于取暖、育种、育秧、养鱼、医疗等。20世纪70年代以来，我国在广东、河北、西藏等地已经建成了若干小型地热发电站。 二、火山 火山爆发是地热或内能释放的强烈显示。地球内部的地热积累到一定程度，灼热的岩浆在强大的内压力作用下，沿着地壳薄弱地带，喷出地表，形成景象壮观的火山喷发现象。火山爆发的时间，有的很短，有的持续很长时间，甚至上千年；有的在地面上堆起了几千米的火山，有的在海洋中造成了新岛。夏威夷群岛就是海底火山多次喷发露出水面的火山岛。 火山喷出的物质一般有气体、熔岩和固体喷发物。火山喷发物从火山口喷出，大部分在火山口周围堆积下来，形成圆锥形的山，叫做火山锥。火山喷发的物质和火山爆发强度往往同火山喷发的熔岩性质有关。含二氧化硅成分多的酸性岩浆比较粘稠，而且含气体多，爆发力强。含镁铁成分多的基性岩浆，含气体少，流动性好，爆发力弱，常常形成盾形火山锥。 美国的圣海伦斯火山，在沉睡了123年之后，1980年以来，连续多次大爆发。仅第一次爆发所喷出的火山灰和熔岩物质就有10亿立方米，喷射的蘑菇云柱高达十几千米，火山灰同气体在空中摩擦，产生了闪电、雷鸣和强烈暴风雨。 这座海拔1900米的山峰，被削低了近200米；390平方千米的森林被摧毁。喷出的火山灰随气流一直扩散到几千千米以外的地方，在火山附近堆积了几百米厚。 火山按其活动情况可分三类：一是在人类历史时期作周期性喷发的火山，叫做活火山；二是在人类历史以前喷发过，迄今为止没有重新喷发过的火山，叫做死火山；三是在人类历史时期长期熄灭的火山，有时又突然喷发，这叫做休眠火山。 全世界约有2000座死火山，500多座活火山，主要分布在环太平洋、地中海和东非的火山带，大西洋海底也有隆起的火山带。我国目前已发现的火山有600多座，其中绝大多数是死火山，如山西大同附近的死火山群。有少数火山暂时处于休眠状态，如长白山的白头山，黑龙江省的五大连池。我国只有少数火山近代有活动，如台湾大屯火山群的七星山，不断吐出含硫气体和浓烟；新疆于田附近昆仑山中的火山，1951年曾爆发。 火山喷发的火山灰和熔岩流，常常破坏田园、建筑。火山喷发时，有时还引起地震，给人类带来巨大的灾难。但火山活动也给人们带来肥沃的火山灰土和硫磺等有用矿物。 三、地震 地震的发生 地震一般指岩石圈的天然震动。地震按其成因主要有两种：构造地震和火山地震。其中构造地震影响最大，这类地震是由于地球内部应力引起构造变动而发生的地震。地壳中的岩层在地应力的长期作用下，会发生倾斜和弯曲。当积累起来的地应力超过岩层所能承受的限度时，岩层便会突然发生断裂或错位，使长期积聚起来的能量急剧地释放出来，并以地震波的形式向四周传播，使地面发生震动，成为地震。 强烈地震发生时，地面出现的各种破坏现象，都是地震波的冲击造成的。岩层发生断裂引起地震的地方叫震源，和震源相对应的地面上的点叫震中。从震源发生的地震波首先到达地面的是纵波，这时在震中的人们会感到上下颠簸；接着横波传来，又变成前后、左右摇晃。 震级和烈度 地震的大小通常用震级来表示。震级是表示地震本身能量大小的等级。地震释放出来的能量越大，震级越高。震级每增加1级，能量约增加30倍左右。 震级是根据地震仪所记录的地震波计算的。例如，1960年5月22日在智利发生的一次著名的大地震，震级为8.5级。这次地震引起了巨大海啸，推起10多米高的浪墙，波及到距智利一万多千米的日本海岸。一般地说，3级以下的地震，人无感觉，称为微震；5级以上的地震，会造成不同程度的破坏，称为破坏性地震。 同一次地震在不同地区所造成的破坏程度是不相同的。某一地区地面所受的影响和破坏强度，用地震烈度来表示。地震烈度的大小同震级、震中距离远近等有直接关系。在一般情况下，震级越大，烈度也越大。在同一次地震中，离震中越近，烈度越大；离震中越远，烈度越小。同时，烈度大小也和震源深浅、地质构造、地面建筑等有关。在距震中一样远的地方，有时烈度相差很大。 地震的分布规律和预测 地震的分布呈一种有规律的带状，叫地震带。地震带是地应力比较集中的地区。在一个地震带内，地应力的积累和释放在空间和时间上都是不均匀的，所以地震有活跃期和平静期交替出现的现象。地震的分布从世界范围看，主要集中在环太平洋和地中海-喜马拉雅山脉板块交界的地带。环太平洋地带集中了全世界约80％以上的浅源地震（0千米～70千米）、几乎全部的中源（70千米～300千米）和深源（300千米～700千米）地震，所释放的地震能量约占全部能量的80％，是世界上的主要地震带。 我国处在两大地震活动带之间，也是一个多地震的国家。据记载，我国自本世纪以来的80年内共发生破坏性地震2600余次，其中6级以上地震500余次，8级以上地震9次。世界历史上死亡人数最多的大地震是我国1556年陕西华县大地震，据不确切记载，死亡人数达83万余人。1976年，我国唐山大地震，是浅源地震，震级7.8级，死亡人数也很多。

地震对人类的危害很大，目前人类对地震的认识尚处于摸索阶段，还没有准确预报地震的方法。地震的孕育和发生都与一定的地质构造相关，搞清地质构造是进行地震预报的重要基础。地震前常有不少异常的自然现象发生，叫做地震前兆。如地下水的异常变化、动物的异常反应、小震频繁、地壳形变等等，这些现象可以为预报地震提供一定的依据。我国是世 界上最早记录地震的国家。现在我国的地震工作者和群众观测队伍相结合，积累了一些预测地震的经验，也成功地做出过地震预报，但仍需大力加强对地震的科学研究，提高预测预报水平。The furthest distance in the world

Is not between life and death But when I stand in front of you Yet you don't know that I love you. The furthest distance in the world Is not when I stand in front of you Yet you can't see my love But when undoubtedly knowing the love from both Yet cannot be together. The furthest distance in the world Is not being apart while being in love But when I plainly cannot resist the yearning Yet pretending you have never been in my heart. The furthest distance in the world Is not struggling against the tides But using one's indifferent heart To dig an uncrossable river For the one who loves you.