地球水循环产生的重要作用：水蒸汽是气候变化、火山和地震的基本动力

 关键提示：据英国《每日邮报》报道，日前，美国华盛顿大学一项最新研究表明，伴随着海底地壳运动，数量惊人的海水正涌入地球内部。科学家通过布置在马里亚纳海沟的海底地震仪发现，大陆板块与大洋板块间俯冲带被灌入的海水量是预计的3倍。

 这为我们的观点提供了确切证据：数量惊人的海水正涌入地球内部，并在地下受热膨胀，为地震火山提供了确切的爆炸动力。我们在2016年就提出，地震和火山动力同源，全球地震带和火山带几乎完全吻合。

 气候变化也离不开水的参与：从火山喷发到酸雨形成，碳循环也离不开水循环。

        水循环是地球各圈层相互作用的动力，冷暖交替、火山喷发、地震活动、构造运动和板块构造，都离不开水的参与。火星因为没有充足的水，所以没有大冰期和温暖期的交替，没有剧烈的火山喷发，没有板块构造，没有线性的火山链，没有明显的板块消亡地带。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1161497.html

       大气中的二氧化碳不是无限制地增加的，其产生的温室效应使全球变暖，大量海水变为水蒸气升入高空。一方面，水汽与二氧化碳结合形成酸雨返回地面，降低了大气中的二氧化碳浓度；另一方面，大量水汽形成乌云，遮蔽太阳光。这两方面都导致气候变冷。海洋酸化是大气中二氧化碳返回大陆和大洋的自然过程，酸雨降低了大气中二氧化碳的浓度，在冲刷大陆时，生成碳酸盐，并深埋在地下和海洋中。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1169138.html

       2亿年前地球下过长达几百万年的暴雨并伴随酸雨出现，验证水参与碳循环。

相关研究

每年30亿吨！地球内部正在大量吞噬海水

原创宇宙接触6小时前

长久以来，地质学家已经知道板块俯冲带中会把水困住，这是地球表面的水进入地球深空的唯一机制。不过，不同研究对于这些水量的估计存在很大的分歧。在2018年，《自然》（Nature）杂志刊载的一项研究[1]表明，俯冲带每年会把30亿吨的水拉入地壳中，这是此前估计的3倍。

由于地壳运动，地球各大板块之间会不断发生碰撞。大洋板块撞击大陆板块就会形成俯冲带，同时会把海水带入地壳中，这些水会被岩石吸收，形成特殊的水合矿物。通过研究这些水合矿物，可以估算有多少海水进入地球深处。

科学家在马里亚纳海沟周围布置了地震传感器网络，它们可以测量地震波穿过地壳产生的回声。由于海洋地壳中存在充满水的岩石，所以地震波经过这些区域时，传播速度就会出现下降，由此可以估算出地壳中的含水量。

分析表明，海底地壳深达30公里的地方存在水合矿物。根据速度、温度和压力等一系列数据，科学家估算出每年有30亿吨的水会随着板块俯冲进入地壳中。另据估计，地球上海洋水的总质量约为140亿亿吨。那么，这是否意味着地球上海水在5亿年之后就会被地球内部吞噬殆尽呢？

事实并非如此。被地壳吞掉的水又会以某些方式重新回到地表，其中最主要的方式为火山喷发。海洋中的水并没有少掉，最后回到地表的水与原先少掉的水相当。

参考文献

Chen Cai, Douglas A. Wiens, Weisen Shen, Melody Eimer, Water input into the Mariana subduction zone estimated from ocean-bottom seismic data, Nature, 2018, 563, 389-392.

http://www.yidianzixun.com/article/0LZK3eYb

2亿年前地球下过长达几百万年的暴雨，其背后原因是什么？

原创问天使者2天前

我要分享

中国贵州有一个地方叫“贵阳”，人们之所以为这个城市起这样的名字，是因为这里经常下雨，太阳变得异常珍贵。相信很多朋友都喜欢晴天而不喜欢雨天，因为雨天对工作、旅游、外出等活动都不方便。如果有那么一个星期都连续下着雨，估计整个人的心情都变得十分沉闷了。当然地球很多地区的天气还是比较正常的，极端天气的出现只是少数。

然而科学家通过研究发现，在地球漫长的46亿年的生涯里，还真的出现过连续下雨的情况，而且一下就是几百万年。几百万年是什么概念？人类的出现也不过五百万年，也就是说不仅是一个人的一生都生活在雨天里几百代人都是生活在雨天里。很多人对此就产生了怀疑，地球以前的天体有这么夸张吗？且听科学家的阐述。

这个故事还得从大约2.3亿年前说起，那时候所有的陆地板块还都是拼凑在一起的，形成一块远古大陆。这个时间段刚好是二叠纪向三叠纪过渡，但对于那时候的生物来说就不好受了。为什么这么说呢？因为科学家研究发现在大约2.5亿年前才刚刚发生过一次生物大灭绝事件，地球上绝大多数生物都灭绝了，而且环境也变得十分恶劣。更可怕的是，在那之后就出现了连续暴雨的现象。

除了连续暴雨之外，地表的火山也开始爆发，两者一结合就把地球变成了一个巨大的桑拿房。如此极端的环境和天气导致很多生物灭亡了，这就是地球历史上的卡尼期洪积事件。那么科学家又是如何得知这些信息的呢？其实这些画面是科学家通过研究三叠纪的化石，然后结合地质的变化推测出来的。因为他们在三叠纪的岩层中发现很多地方的湿度都很高，有可能是远古地球的天气导致的。

研究人员利用碳放射性技术检测地球不同地区动植物化石的情况，结果发现这一时期发生的现象扩大了全球范围。科学家认为其背后的原因很可能就是碳的排放量增加了，而且地形变化也是一大原因。众多环境因素综合起来就导致了地球上长时间的暴雨，而且暴雨中还有可能夹杂着酸雨，这对地球生物来说是再一次的灾难。

幸运的是很多物种最终坚挺了下来，其中就包括曾经的霸主——恐龙。

http://www.yidianzixun.com/article/0LYphA2E

地球水循环产生的重要作用：水蒸汽膨胀是火山和地震的爆发动力

已有 2530 次阅读 2019-1-22 07:57   

地球水循环产生的重要作用：水蒸汽膨胀是火山和地震的爆发动力

                          杨学祥，杨冬红（吉林大学）

关键提示：据英国《每日邮报》报道，日前，美国华盛顿大学一项最新研究表明，伴随着海底地壳运动，数量惊人的海水正涌入地球内部。科学家通过布置在马里亚纳海沟的海底地震仪发现，大陆板块与大洋板块间俯冲带被灌入的海水量是预计的3倍。

这为我们的观点提供了确切证据：数量惊人的海水正涌入地球内部，并在地下受热膨胀，为地震火山提供了确切的爆炸动力。我们在2016年就提出，地震和火山动力同源，全球地震带和火山带几乎完全吻合。

    图1 全球地震带和火山带对比

俄火山沉寂一年多后喷发 火山灰高达海拔1万米

2019-01-21 17:56 来源:中国新闻网

    中新网1月21日电 据俄罗斯卫星网报道，俄科学院堪察加火山应急响应小组表示，21日凌晨别济米扬内火山在远东勘察加地区开始爆炸性喷发，此前有报告称，别济米扬内火山灰喷发到海拔1万米高度。

    堪察加火山应急响应小组(KVERT)组长奥莉加∙吉丽娜表示：“别济米扬内火山目前正在持续爆炸性喷发。此前一年多，火山处于相对平静状态。目前观察到强大的蒸汽气体排放，含少量火山灰。夜间喷发的灰烬云已到达马加丹市以北，距火山800多公里处。”据俄紧急情况部边疆区分局消息，勘察加边疆区居民点尚未记录到火山灰降落。

    吉丽娜指出，因该火山喷发，航空危险代码为最高“红色”级别。

    据报道，别济米扬内火山高度为2900米。这座火山上一次爆炸性喷发是在2012年9月1日，2017年12月也出现了极度活跃的迹象，当时火山灰喷发高度达到海拔15000米。

[ 编辑： 王中一 ]

http://news.dayoo.com/world/201901/21/139998_52462113.htm

海底漏水了这么办？科学家发现大量海水涌入地球内部

科普中国 昨天08:26

据英国《每日邮报》报道，日前，美国华盛顿大学一项最新研究表明，伴随着海底地壳运动，数量惊人的海水正涌入地球内部。科学家通过布置在马里亚纳海沟的海底地震仪发现，大陆板块与大洋板块间俯冲带被灌入的海水量是预计的3倍。

据《生活科学》杂志报道，最新测算显示，每100万年就会有30亿Tg海水灌入地壳，单单1Tg就相当于10亿千克。

这项研究已发表在《自然》上，该研究第一作者 Chen Cai说：“人们知道俯冲带能够吸入海水，但是不知道究竟有多少海水被吸入”，“原先的研究是基于地壳运动来源研究，但是只能显示插入板块最顶层3到4英里的情况。

对于板块厚度和水化合情况均不够精确，我们的研究试图弥补这些。如果海水可以渗透入板块，就可以停留在那里并被吸入更深层”。

研究者们通过在马里亚纳海沟设置的19个地震仪收集了一年的震动数据，还从设置于岛屿上的7个地震仪中查看了数据。这些数据进一步揭示了太平洋板块是如何深入海底裂缝的，海底的岩石又是如何吸入海水的。

美国国家科学基金会海洋科学部一位项目负责人说：“这项研究显示，俯冲带将巨量的海水吸入深层地质，数量远远超出原来的预期。研究结果强调了俯冲带对地球水循环产生的重要作用”。

http://sh.qihoo.com/pc/detail?url=http%3A%2F%2Ffawen.news.so.com%2F2c07c3ea971b34849704b3b369488942&check=da4ba26845608fdd&sign=360_0de6261f

岩浆运移的动力

岩浆由地球深处移动到地壳内形成侵入岩或喷发到地表形成火山，岩浆移动的动力主要有二：

其一，由于地球内球比重大于液态层和外球，在绕太阳公转时，内球始终偏向引力的反方向，内球不在地球中心。形成内球对液态层由内向外的挤压力，使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。

其二，岩浆结晶或发生其他物化反应，产生一些水和气及其他物质，形成膨胀挤压力，使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。

同源论：火山地震活动的动力源于爆炸

已有 2972 次阅读 2016-7-28 20:05

同源论：火山地震活动的动力源于爆炸

               杨学祥，杨冬红

中国四川汶川地震的动力源于地下大爆炸

2008年5·12汶川地震后，我国政府投资2亿多元设立了一个地震科学研究专项，在发生地震的龙门山断裂带上打了5口井用于研究该地震的成因（图1），同时也进行了大量地质勘探和地球物理地球化学测量，由此获得了很多极有价值的资料和研究成果。

网友梁光河指出，汶川震区处于龙门山断裂带，该断裂带被松潘甘孜地块和四川盆地刚性这两个刚性地块夹持。研究表明，5·12汶川地震是一个沿龙门山断裂带从西南往东北方向渐进的一连串地下深部爆炸过程，这个过程持续了近两分钟，中间还有间断。这一爆炸区域被限定在松潘甘孜地块和四川盆地刚性地块之间，后续的余震也在这一范围内。

进一步的地质探槽、钻探和测井及地球物理勘探资料分析表明，本次地震的隐爆动力能量来源包含两方面：其一是地下超临界流体相变膨胀爆炸，其二是地下深处的累积负电荷放电（地下雷电）。

地震火山动力来源的相似性

对比地震火山的动力来源，可以发现两大相似特征：其一，伴随膨胀和爆炸；其二，伴随雷电效应。因此，我们可以从火山喷发的动力来推演地震活动的动力。

火山喷发的动力和喷发类型

地壳之下100至150千米处，有一个“液态区”，区内存在着高温、高压下含气体挥发份的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表，就形成了火山。火山爆发能喷出多种物质。火山是炽热地心的窗口，是地球上最具爆发性的力量。

火山的形成是一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度压力条件下产生部分熔融并与母岩分离，熔融体通过孔隙或裂隙向上运移，并在一定部位逐渐富集而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给，岩浆囊的岩浆过剩压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以阻止岩浆继续向上运动时，岩浆通过薄弱带向地表上升。在上升过程中溶解在岩浆中挥发性物质逐渐溶出，形成气泡，当气泡占有的体积分数超过75%时，禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来，导致爆炸性喷发，气体释放后岩浆粘度降到很低，流动转变成湍流性质的。如若岩浆粘滞性数较低或挥发份较少，便仅有宁静式溢流。从部分熔融到喷发一系列的物理化学过程的差别形成了形形色色的火山活动。

板块构造学说主张板块的运动，是由于地球内部软流圈的热对流造成的。而当板块互相推挤，密度较大的一边会下降到另一边下方，称作隐没，而发生隐没的带状地区称为隐没带或聚合性板块交界。地底的高温会将隐没的板块熔融，形成岩浆。岩浆借由浮力缓缓上升，最后聚集成为岩浆库，就是火山底部储存岩浆的场所。而当岩浆中的气体压力累积到一个程度，火山就爆发了。例如：环太平洋地区的火山，大多为此种火山。

有些火山分布在板块的张裂性交界上，也就是两个板块分离的带状地区。在这种地区，高温的地函物质会上升，形成海底火山山脉，称作中洋脊。

还有一些火山并不位于板块的交接处，例如美国黄石复式破火山口及夏威夷群岛。火山学家称这些火山是坐落于“热点”上。目前热点的作用机制尚不清楚，但科学家普遍认同热点是由地函底部上升的“热柱”造成。当板块在热点上做水平移动时，便有一连串的火山生成。这样作用连续发生后，会造成一系列的火山岛群，而离热点越远的火山其生成年代越老。

火山喷发类型按岩浆的通道分为裂隙式喷发、熔透式喷发和中心式喷发三大类。

1、裂隙式喷发

岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表，称为裂隙式喷发。这类喷发没有强烈的爆炸现象，喷出物多为基性熔浆，冷凝后往往形成覆盖面积广的熔岩台地。如分布于我国西南川滇黔三省交界地区的二迭纪峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。现代裂隙式喷发主要分布于大洋底的洋中脊处，在大陆上只有冰岛可见到此类火山喷发活动，故又称为冰岛型火山。

2、中心式喷发

地下岩浆通过管状火山通道喷出地表，称为中心式喷发。这是现代火山活动的主要形式，又可细分为三种：

宁静式：火山喷发时．只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出，顺着山坡缓缓流动，好像煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。溢出的以基性熔浆为主，熔浆温度较高，粘度小，易流动。含气体较少，无爆炸现象、夏威夷诸火山为其代表，又称为夏威夷型。

爆烈式；火山爆发时，产生猛烈的爆炸，同时喷出大量的气体和火山碎屑物质，喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。1568年6月25日，西印度群岛的培雷火山爆发就属此类,也称培雷型。

中间式: 属于宁静式和爆烈式喷发之间的过渡型．此种类型以中基性熔岩喷发为主。若有爆炸时，爆炸力也不大。可以连续几个月，甚至几年，长期平稳地喷发，并以伴有歇间性的爆发为特征。以靠近意大利西海岸利帕里群岛上的斯特朗博得火山为代表．该火山大约每隔2-3分钟喷发一次，夜间在669公里以外仍可见火山喷发的光焰。故此又称斯特朗博利式。

3、熔透式喷发

岩浆熔透地壳大面积地溢出地表，称为熔透式喷发。这是一种古老的火山活动方式，现代已不存任。一些学者认为，在太古代时，地壳较薄，地下岩浆热力较大，常造成熔透式岩浆喷出活动。

地震的动力与火山同源但覆盖层密闭性强

火山喷发类型按岩浆的通道分为裂隙式喷发、熔透式喷发和中心式喷发三大类，显然，火山通道的类型决定了火山喷发的强度：通道密闭性越好。喷发强度越强。

如果地下岩浆的通道被完全堵死，无法局部冲出一条通道，长期积累的能量就会引发一场大规模的地震。至于火山喷发前的小规模地震也可以间歇性地释放能量。

因此，地震与火山的区别仅仅在于，没有释放高压的安全阀门（即岩浆通道），造成高压锅的整体爆炸（掀翻地壳形成地震），这就可以解释，为什么地震火山具有相同的两大特征：其一，伴随膨胀和爆炸；其二，伴随雷电效应。

http://blog.sciencenet.cn/blog-1074480-993191.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-1074480-993191.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-993259.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1158408.html