地球排氣之謎

地球在冒氣?

2006年3月24日，在廣州市南沙區(qū)萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)的民立村，地質(zhì)人員在一個(gè)深度不超過(guò)9米的鉆孔中發(fā)現(xiàn)有大量的可燃?xì)怏w不斷冒出，可這種氣體究竟是什么?是地下的淺層沼氣還是深層天然氣卻不得而知。

2006年11月3日，廣東省佛山市南海區(qū)平洲鎮(zhèn)一位漁民在荒草地里割魚(yú)草時(shí)發(fā)現(xiàn)十多處有水的地方就像是開(kāi)水沸騰一樣不斷地冒著氣泡，他用火機(jī)一點(diǎn)居然點(diǎn)著了!

因?yàn)檫@樣的事情不多見(jiàn)，所以大家很好奇。也許這就像魔術(shù)表演一樣，神秘現(xiàn)象的背后往往總是非常的簡(jiǎn)單。可正是這無(wú)限的神秘和神奇吸引著我們不斷地探索，試圖揭開(kāi)這層層面紗。

《百科知識(shí)》雜志曾發(fā)表文章專門(mén)討論“天坑”和“地下自燃”，里面談到了兩個(gè)很有意思的問(wèn)題，一個(gè)是：地球并不是完美無(wú)缺的一個(gè)球體，它的表面其實(shí)是“千瘡百孔”，有很多巨大的深坑直入地下數(shù)百米；另一個(gè)是：地下經(jīng)常發(fā)生的自燃現(xiàn)象通常都是地下的可燃?xì)怏w冒出來(lái)所造成的，也就是說(shuō)地球在不斷地冒氣。例如，廣西樂(lè)業(yè)天坑群中就有一個(gè)深達(dá)350米的巨大天坑，因洞中常有一股白霧源源不斷地冒出來(lái)，故而被稱為冒氣洞。甚至有人說(shuō)，洞口飄落的樹(shù)葉都不會(huì)掉入洞中，而是會(huì)向上飛舞。正因?yàn)槿绱耍@個(gè)天坑還被入夸張地稱作“地球呼吸孔”。

但是，還有一個(gè)問(wèn)題一直迷惑著我們：地下的氣體是從何而來(lái)的?難道我們的地球是一個(gè)氣球么?

地球的排氣作用

我們大家都知道，原始地球形成之后，在地球的重力分異和化學(xué)分異等作用下，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化，從均勻混和的物質(zhì)狀態(tài)，逐漸、依次分化為地核、地幔和地殼等內(nèi)圈以及氣圈、水圈和生物圈等外圍——是一種同心狀圈層構(gòu)造。然而，相對(duì)于地球而言，人類顯得十分渺小，以現(xiàn)階段的科技水平，對(duì)地球內(nèi)部的直接觀察深度只有短短的幾公里，最深的鉆孔也不過(guò)10公里。更深部的地球到底是什么樣子，則主要是依靠地球物理和隕石學(xué)等有關(guān)數(shù)據(jù)推測(cè)而來(lái)的，正確與否尚不能完全確定，因此就產(chǎn)生了很多不同觀點(diǎn)的學(xué)說(shuō)。

我國(guó)長(zhǎng)期從事地球化學(xué)專業(yè)的杜樂(lè)天研究員就認(rèn)為地球是一個(gè)“實(shí)心的大氣球”，并提出了“地球五個(gè)氣圈”的理論，也就是除了我們常說(shuō)的大氣圈之外，還至少存在地核氫氣圈、上地幔氣圈、中地殼氣圈、上地殼氣圈等四個(gè)氣圈。而且地球的這個(gè)五個(gè)氣圈，隨著深度的增大，氣體量也越來(lái)越大，地球的排氣作用就是在很大的壓力、溫度、濃度、密度、粘度梯度下反重力向外或向上排放噴流的。

地球每時(shí)每刻都在向外界排放著各種氣體，主要成份包括二氧化碳、甲烷、硫化氫等，這是地球上的一種普遍現(xiàn)象。它既可以來(lái)自于地球的深部，也可以來(lái)自于淺部；既可以是大范圍的突發(fā)性放氣，也可以是沿著疏松介質(zhì)持續(xù)或斷斷續(xù)續(xù)的放氣。某些時(shí)候，突發(fā)的排氣現(xiàn)象還可以作為地震的前兆，一些地震工作者曾嘗試?yán)盟鼇?lái)預(yù)報(bào)地震。

地球排氣最常見(jiàn)、最典型的例子就是火山噴發(fā)。當(dāng)火山爆發(fā)的時(shí)候，強(qiáng)大的沖擊力會(huì)將無(wú)數(shù)的巖石碎塊、火山灰等固體物質(zhì)射向高空，遮天蔽日，并伴隨著巨大的聲響，而這種強(qiáng)勁的力量就來(lái)自于氣體。此外，還有些井噴事故也算得上一種劇烈的地球排氣現(xiàn)象，如2003年12月23日發(fā)生在重慶開(kāi)縣高橋鎮(zhèn)的天然氣井田井噴事故，事故發(fā)生時(shí)富含硫化氫、二氧化碳的有毒氣體竟然能噴至30多米的高空!遺憾的是，在這場(chǎng)突如其來(lái)的災(zāi)難中，有233人罹難，4000多人受傷，6萬(wàn)多人被疏散轉(zhuǎn)移，9.3萬(wàn)多人受災(zāi)。

地球排氣與自然災(zāi)害

雖然人們?nèi)藶榈匕训厍騽澐譃槿舾扇樱珜?shí)際上地球是一個(gè)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的整體。

在地殼受熱受力形變破裂的過(guò)程中各種氣體也會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生一系列物理化學(xué)變化，還能發(fā)出各種聲音，并使各種地球物理化學(xué)場(chǎng)發(fā)生變異。有些氣體攜帶著熱、電等能量以不同形式噴溢出地表，很容易影響低層大氣物理化學(xué)場(chǎng)，造成發(fā)光、燃燒、風(fēng)、雨、雷、電、旱、澇等難以預(yù)測(cè)的氣象變化。有些氣體還有不同程度的毒性，可使人和動(dòng)、植物行為發(fā)生異常甚至死亡。因此，一些學(xué)者認(rèn)為，很多自然災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)因都與地球的排氣作用有關(guān)系，諸如地震、大旱、大水、森林草原大火、雪災(zāi)、凍雨災(zāi)、沙漠化、沙塵暴、臭氧洞、厄爾尼諾、拉尼娜、赤潮甚至是礦難、海難、空難等等。

早在我國(guó)東漢時(shí)期，經(jīng)學(xué)家、文字學(xué)家許慎所著《說(shuō)文解字》一書(shū)中就論述道“地氣發(fā)，天不應(yīng)日霚，從雨。”段玉裁注：“亦雨之類也，故從雨。地氣發(fā)而天應(yīng)之，則雨矣。”由此可見(jiàn)，地氣與氣象的關(guān)系十分密切。

我國(guó)氣象局和地震局的學(xué)者在研究地震災(zāi)害與洪澇災(zāi)害的關(guān)系時(shí)就提出過(guò)一種觀點(diǎn)：地球內(nèi)放出的熱和氣是災(zāi)害鏈中一種災(zāi)害誘發(fā)另一種災(zāi)害的重要因素。

地球排氣與礦產(chǎn)勘查

雖然地球的排氣作用，其機(jī)理和具體情況人類還無(wú)法掌握，但我們可以逐漸認(rèn)識(shí)這種現(xiàn)象并學(xué)會(huì)利用它來(lái)為我們服務(wù)。利用地氣勘探礦產(chǎn)資源是目前比較熱門(mén)的一個(gè)研究方向。早在上世紀(jì)80年代美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始了這方面的理論研究和實(shí)踐工作，并取得了豐碩的成果，這種方法被稱為“地氣法”——通過(guò)探測(cè)地表的某些氣體成分來(lái)推斷地下的礦產(chǎn)資源，這是因?yàn)榈叵碌挠蜌狻⒌V產(chǎn)資源的富集，通常會(huì)在地表有所“暗示”：這些地方的某種氣體會(huì)顯示出明顯不同于其他地方的高含量異常。

2006年11月4日，廣東省茂名市高州金山開(kāi)發(fā)區(qū)出現(xiàn)了一幕“地氣彌漫”的奇異景象!裊裊地氣籠罩著數(shù)百畝面積的大地，場(chǎng)面蔚為壯觀。據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)礦產(chǎn)局有關(guān)人士介紹，地氣所發(fā)之地以前屬于盆地，有資料記載，上世紀(jì)五、六十年代曾有專家在此勘探，勘出地下藏有少量石油。由此可見(jiàn)，該現(xiàn)象與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化息息相關(guān)，且在一定程度上與油氣資源的儲(chǔ)藏有關(guān)聯(lián)。

隨著科學(xué)家們對(duì)地球內(nèi)部的研究越來(lái)越深入，人類對(duì)地球排氣作用的認(rèn)識(shí)也會(huì)越來(lái)越深入，從而也能夠更好地掌控和利用它，造福于人類。(文章代碼：101614)

【責(zé)任編輯】李軍