地球的板块运动和地下岩浆有什么关系?

地球的板块运动与岩浆是有密切关系的。

(地球板块)

为什么会有板块运动?

  • 这需要从行星的形成过程开始说起

我们都知道太阳系有8颗行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,冥王星因为太小,前些年被贬为矮行星了。这8颗行星中,水星、金星、地球和火星距离太阳更近,它们是岩石行星,只有表面有多多少少的大气层。离太阳远的几颗行星是气态行星,它们主要由气体物质构成。

在太阳系形成之初的原始尘埃物质是相对均匀的,由于中心引力的关系,整个的尘埃云开始围绕中心旋转,尘埃云中比较重的颗粒慢慢向中间集中,因为角动量守恒的关系,越靠近中间的物质旋转的速度越快,这些尘埃颗粒和气体一边旋转一边形成了太阳和许多颗原行星。其中比较重的物质在靠近太阳的区域形成了四颗岩石行星,轻的气体则在外围慢慢聚集形成了气态行星。

(太阳系形成)

岩石行星里因为含有大量放射性元素,这些元素在衰变的过程中会放热;与此同时,固体颗粒在聚拢的过程中会不断地相互摩擦产生热量。所以行星在形成的过程中会慢慢地积聚热量,直到将自己熔融成一颗颗炙热的火球。我们知道,岩石行星中有各种各样近百种元素,那些重的元素比较金、银、镍和铁等较重的元素会因为引力关系向中间沉积,逐渐在行星中间形成巨大的金属核心。

(地球诞生之初的模样)

  • 地球与其它行星不一样

地球中间也有一颗巨大的铁球,它非常炙热,在这个铁球的外层温度甚至比太阳表面的温度还要高。因此,在地球固体内核心的外圈有一个液体的铁镍外核心。又由于地球内外层铁核心转动的速度不一样,因此地球有了磁场,这使得地球得以保住自己的大气层,和生活在地球表面的生命。

在地球炙热铁核的外层是厚厚的地幔层,地幔层主要是由一种被称为橄榄岩的固体。但由于地球内核热量极高,热量在向外辐射的过程中也会推动地幔发生对流,这个对流速度尽管极为缓慢,但它是将地核热能传送到地表的主要方式。

(地球深处的热对流)

地幔的上方是坚硬的地壳,它由许多种岩石构成。地壳岩石因为散热快,所以地面的温度没有地底那么高。

尽管水星、金星和火星也经历过与地球一样的早期演变过程,但由于各种不同的原因,它们的地下运动都停止了,只有地球还存在着地幔的热对流。

  • 地幔热柱

地核热量向外部的辐射并不均匀,它会形成许多热区,这些热区一直向上延伸形成一个个不规则的热柱,体现在地球表面就是一条条裂缝。

地幔热柱延伸到上地幔与地壳之间时,超过1500度的高温会将地壳的硅酸盐岩石熔融,形成炙热的岩浆。

(岩浆形成)

人类对岩浆的认识往往来自火山喷发,它会将岩浆以各种方式运送到地球表面:大多数时候岩浆是静静地喷涌出来,有时候火山的喷射很剧烈,炙热的烟柱会将火山灰送到万米高空,这大多是因为岩浆中掺杂了大量气体的缘故。

  • 地壳板块

如果你就此认为地壳是漂浮在滚烫岩浆之上,那么你就错了。事实上,岩浆大多只存在于地幔热柱的上方,在地壳与上地幔之间更多的还是一种被称作“软流层”的区域。它的温度很高,但比起岩浆要低很多,所以你可以认为它看起来像一层有弹性的橡皮,它不是真的橡皮,只是由高温岩石构成的带一定塑性的岩石圈层。地壳就是在这个软流层之上缓慢滑动的。

(板块的滑动)

地壳为什么会滑动?因为在地幔热柱不断地加热下,地壳相应区域底部的岩浆会在热力作用下向上顶出一条巨大的裂缝,从而将地壳向两边挤压。这些向外挤压的地带在地质上称为扩张型板块边界,这些边界大多位于海洋深处地壳的薄弱地带,因此这些因岩浆推动而隆起的地带又被称为海洋中脊。

并不是只有海洋底下才有岩浆产生,事实上在我们的内蒙和长白山地区在历史上也有火山活动的痕迹。火山就是由地下岩浆在压力作用下突出地面造成的。从地球板块运动红色“张裂型板块边界”所划过的区域可以明显看到这一点。

(地球板块,红色线为张裂型边界,蓝色齿线为俯冲带)

地底岩浆的活动不仅会造成火山喷发,它还会造成地壳不稳定,进而引发地震。青藏高原东部地区地震多发,大多就是因为地下软流层区域岩浆流动造成的板块错动。

(地球板块边界、岩浆活动区域与地震点高度吻合)

  • 总结:

一、地球的板块运动与地下的岩浆是有关系的;

二、地球的板块运动与地下岩浆之间并不是单纯的因果关系,它们都是由地核深处向上的热传导造成的地质现象;

三、地球自诞生起就因为放射性物质的衰变以及摩擦运动积聚了巨大的热能,这使得地核深处比太阳表面的温度还高;

四、地核的热能通过地幔向上传导,热传导的不均匀形成地幔热柱;

五、地幔热柱加热地壳下方岩石形成部分区域的岩浆,岩浆向上顶起地壳并在冷却的过程中形成新的地壳。

六、岩浆的推动是地球板块运动的主要力量。