探索地球的能量——干热岩

能源是人类社会存在于发展的基础，人类的任何生产与生存活动都离不开能源。长期以来，化石燃料对世界经济的高速发展有着深远的影响，给人类带来前所未有的繁荣与幸福。但是，直到**近我们才开始完全认识到为此所付出的代价，人类所面临的挑战已经很清晰。我们必须减少或者改变能源的获取与使用方式。没有人可以轻视这种挑战，从现在做起，相信我们可以找到对地球更佳的、可持续的，无污染的能源利用方案。   （一）地球的起源地球形成于几十亿年以前，初期的痕迹在地面上已很难找到了，以后的历史面貌也极为残缺不全。若想从地球面貌往前一步一步地推出它的原始情况，困难极大。自1543年，波兰天文学家哥白尼提出了日心说之后，天体演化的讨论才开始步入科学范畴，逐渐形成了诸如“星云说”、“遭遇说”、"星子说"、“灾变说”、“潮汐说”、“大爆炸宇宙说”等学说。而其中“星云学说”在科学界是被目前人们普遍接受的学说之一，至此，我们可以对形成原始地球的物质和方式给出如下可能的结论：大约五十亿年前，一个由尘埃与气体形成的星团，在太空中缓慢地旋转着。由于本身引力的缘故，这些物质渐渐凝聚，愈缩愈小，旋转速度愈来愈快，中心部分的温度愈来愈高。在温度极高的核心，形成了一个炽热的星球——太阳。而在核心的外围，尘埃和气体聚集成岩块和各种石头，这些岩块和石头与太空中剩余的气体结合，逐渐演变成太阳系中的各颗行星。地球，就是其中之一。初生的地球，在旋转以及尘埃和气体星云凝聚收缩的过程中，内部放射性物质元素（如铀、钍等）蜕变生热，使地球温度不断升高，形成一个熔融的热火球。熔融火球经历了1000万至2000万年尘埃吸积，地表不断增厚，炙热物质被包裹于地表以内，地表温度不断下降，当地表温度降低至沸点以下时，存在于原始大气中的水蒸气开始大量液化，倾盆大雨降落到地球表面低凹之处，形成了江河、湖泊和海洋。大量水的存在使地球表面温度持续下降至适宜生命的存在，地球初具今天的模样：地表以下是巨大的热库，地表以上是生命的家园。（二）地球的年龄科学家已测定太阳系中碎屑的年龄都在45亿年至47亿年之间。19世纪60年代，在月球上发现的岩石经测定吻合了这一时间，而包括地球在内的太阳系成员大都在同一时期形成，因此，科学家推测地球大约已经存在了46亿年左右。在加拿大的东北方向冰雪覆盖的格陵兰岛西部，发现了迄今地球上**古老的岩石------阿米佐克片麻岩，距今大约38亿年，这也大致验证了科学家们的研究，更早的岩石证据还有待发现。按照对地球寿命100岁的推算，现在的它正处于中年。（三）地球的形状和大小人类对地球形状的认识经过了漫长的过程，从**开始认为的“天圆地方”，到“球形”，**科学家经过长期的精密测量，发现地球并不是一个规则球体，而是一个两极部位略扁赤道稍鼓的不规则椭圆球体。若将地球比作一个“鸭梨”， “梨身”是鼓起的赤道部分；“梨蒂”是放尖的北极点；而凹进的南极点，是它的“梨脐”。地球赤道的平均半径为6738公里，极半径为6357公里，地球北极地区约高出18.9米，南极地区则低24至30米。地球子午线方向周长约为3.99万公里，赤道周长约为4万公里，如果一个人每天走55公里 ,大约要2年才能绕地球一周。地球的表面积大概有5.1亿平方公里，陆地面积占29%，海洋面积占71%，可谓“三分陆地，七分海洋”。太阳可以轻松装下100万个地球。（四）地球的结构地球分为地球内部圈层和地球外部圈层两大部分。地球内部圈层结构地球内部存在地壳、地幔和地核三个圈层，好比是一个煮熟的鸡蛋，蛋壳相当于地壳，蛋白相当于地幔，蛋黄相当于地核。地壳是地球的**表层，由于地球表面有陆地和海洋，因此，又有大陆地壳和大洋地壳之分。大洋壳的厚度很小，平均仅为6-8公里。大陆地壳一般厚度为33-35公里，**厚地区大约为50-70公里。中国青藏高原地区，地壳平均厚度可以达到70公里，是世界上地壳厚度**的地区之一。大陆地壳由三种不同成分的岩石组成，**上面是沉积岩层，向下依次是花岗岩层和玄武岩层。地球内部的温度和压力随深度加深而增加，经检测，地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年，而地球生成到现在大约已有46亿年，这说明构成地壳的岩石不是地球的原始壳层，是地壳内部的物质通过火山活动和造山活动形成的。地幔厚度约2900千米，上地幔主要是橄榄石，下地幔是具有一定塑性的固体物质。上地幔上部存在一个地震波传播速度减慢的层，一般又称为软流层，推测是由于放射性元素量集中，蜕变放热，使岩石高温软化，并局部熔融造成的，很可能是岩浆的发源地。地核的平均厚度约3400千米，外核是液态的，由铁、镍、硅等物质构成的熔融态或近于液态的物质组成，液态外核会缓慢流动，故有人推测地球磁场的形成可能与它有关。内核是固态的，从源自其他行星核心的铁陨石来推测，主要由铁、镍等金属元素构成。地核占地球总体积的16%，地幔占83%，与人们关系**密切的地壳，仅占地球总体积的1%。地球外部圈层地球还包括大气圈、水圈和生物圈。这三个圈层之间没有明显的界线，它们彼此渗透，相互影响，在太阳和人类生活的参与下，使整个地球生机盎然。