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      地熱能與地球物質和生命的演變

      編輯整理:  貴州自考網 發表時間:  2018-05-25   【   點擊數:

       

      [摘要] 地熱能是地球存在的根本,它在地球旋渦體中與外面的旋進冷氣流體的對抗中,循環流轉,緩慢消耗,逐漸導致了地球物質層次的變化,也逐漸產生了地球物質和生命的演化,此后,地球的物質和生命在地熱能走向耗盡消亡的過程中演繹著或長或短的生成、繁衍、發展,死亡的全過程。


      [Abstract] the existence of geothermal energy is the Earth’s fundamental, it is the Earth’s body with the outside vortex precession of confrontation in the air-conditioning fluid, circulating flow, slow consumption, gradually led to changes in the Earth’s physical level, but also has the effect of the Earth’s physical andthe evolution of life, after which the earth’s geothermal energy, material and life in the process of withering away towards depletion deduction with longer or shorter generation, reproduction, development, and the death of the entire process.


          原始地球同太陽一樣,也是一個發光發熱、金光燦爛的火球,在長期的演化中,地熱能逐漸消耗,地表物質逐漸冷卻,變成了今天藍色的星球。地熱能的消退過程,也是地球物質和生命生成和演化的過程。在地球旋渦體內,熱地球受到外面旋進冷氣態的包裹推壓,地球熱能向外宇宙空間的擴散受到外面冷物質層次的包壓阻擋,使地球就像一個蓋著鍋蓋煮飯的鍋,一部分熱量向外擴散了,一部分熱量向內循環流轉,使地球的熱量緩慢消損耗掉,在熱量循環流轉的空間里,孕育了地球的物質和生命,物質和生命就在這個空間里生成、繁衍、發展和死亡。
      一、地球的物質層次包壓論
      1.地球原始物質層次包壓模式
      相互作用的流體物質向同一方向作有序運動,性質相同或相近的物質會相吸引而凝聚在一起,形成性質相對穩定的物質形態。根據這一原理與冷熱物質能量力量的對抗原理,在地球旋渦體中,從外到內表現為最輕質量物質層到最重質量物質層向里依次層層包壓的狀態,物質層次的溫度從外到內層層遞增。

      原始地球物質層次從外到內大體依次表現為:第一層是氣體熱流體層;第二層是輕金屬熱流體層;第三層是重金屬熱流體層;第四層是不知名的熱流體層;第五層是地心熱核反應層。這些層次的最外面是由寒冷的宇宙原始氣體層包裹著。
      各層相對應的元素依次分別是:第一層是氫、氦、碳、氮、氧等氣體物質;第二層是鈉、鎂、鋁、硅、鈣、鐵等輕質量金屬物質;第三層是銀、錫、鎢、鉑、金、鉛等重質量金屬物質;第四層是不知名的熱流體物質;第五層是進行熱核反應的不知名物質。
      以上所舉的物質只是那一類有代表性的物質,而不是全部。
      2.地球物質層次的物質化學反應順序
      根據地球旋渦體的原理,外面冷氣體旋進包壓熱地球并推動其旋轉,冷熱物質的對抗是從外向內逐步推進的,因此,地球的熱能是從外向內逐漸被消耗的。地球表面從上百萬攝氏度的高溫降到現在能達零下幾十度的低溫,為各種物質能在不同的溫度下進行化學反應生成新的物質、新的物質之間又進一步進行化學反應和演化生成更新的物質創造了條件。地球各層次的物質反應和演化,從外到內按順序依次為:
      首先,外面包壓的宇宙氣體與第一層的各種高熱氣體物質之間進行化學反應,生成各種離子物質;
      其次,各種離子物質與第一層的各種氣體物質之間、第一層的各種氣體物質相互之間進行化學反應,生現離子物質和水、二氧化碳、烷烴類、酸堿類、醇類等化合物的蒸氣形態或液體形態;
      再次,第一層的各種氣體物質和它們進行化學反應后生成的各種化合物同第二層的輕金屬熱流體物質之間、第二層的各輕金屬物質相互之間發生化學反應,生成氯化鈉、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等各種化合物,這些化合物又進一步進行化合反應或聚合反應,生成各種巖石和其他化合物。
      第四,第二層的各種輕金屬物質與其生成的各種化合物同第四層的重金屬物質之間、第三層的金屬物質相互之間進行化學反應,生成各種化合物?;鹕奖l時噴發的第三層的巖漿中的物質也與第一層的氣體物質或第一層反應生成的化合物發生化學反應,生成新的物質。
      將來向內依次是高熱流體物質層和地心熱核反應層的反應。(略)
      3.現在地球物質層次包壓模式

      原始地球發展演化到今天,生成了無數新的物質,其物質構成層次也發生了一些改變,今天的地球物質層次大體表現為:第一層是離子層;第二層是氣體層;第三層是液體層;第四層是輕金屬化合物層;第五層是重輕金屬化合物層;第六層是不知名的熱流體物質層;第七層是地心熱核反應層。這些層次的最外面是由最寒冷的宇宙原始氣體層旋進包裹著。
      各層大體相對應的物質分別是:第一層是各種離子物質;第二層是氫、氮、氧、二氧化碳、液體蒸氣等各種氣體物質;第三層是水、烷烴類、醇類等各種化合物的液體形態;第四層是各種輕金屬物質構成化合物,主要表現為各種巖石和礦物;第五層是各種重金屬物質構成的化合物,主要表現也是各種巖石和礦物,但與第四層有區別;第六層是不知名的熱流體物質;第七層是進行熱核反應的不知名物質。第四層構成地殼的表層,第五層構成地殼的內層,第六層構成地幔,第七層構成地核。第一層在外,第七層在里,從外到內層層包壓,構成了地球的物質層次包壓模式。(以上只是非常粗略的層次劃分,除了宇宙氣體層以外,各個層次還可以細分。各層次之間并沒有嚴格的界線,各層次的物質在運動中常常相互滲透)
      4.地殼的通氣功能
      地殼就象一塊滿是通氣小孔的皮膚包蓋在地幔上。由于地熱能向外擴散受到外面冷物質層的層層包壓阻擋,擴散的能量一部分向外被消散開了,一部分又向地球內部折回,進行循環流轉,使地殼形成一個從內到外布滿無數通氣小孔的蓋板,如同在鍋里蓋著鍋蓋煮飯一樣,蒸汽在鍋里上下循環流轉,飯熟后,從鍋底到表面形成了無數的通氣小孔。地球內部與外界進行的物質能量的交換就是通過這些小孔完成的,大氣壓把地面上的氣體、水、各種有機物液體等物質從這些小孔壓到地下,地下的地熱能對這些物質進行熱加工,生成熱氣、熱水、熱蒸汽、熱石油等,并通過這些小孔把它們送返回地表,形成熱氣井、溫泉、泉水、地下水,并保持地下土壤的溫度和濕度。地殼在形成的過程中,經歷了無數火山和各種各樣的地質運動,有些通孔被堵住阻塞了,有的又被沖開或重新生成,總之,地殼就像罩在地球上的皮膚,能使地熱能、氣體和液體物質上下循球流動。
      第四層的輕金屬物質的流體漿進行化學反應生成各種化合物,逐漸冷卻形成地殼表層,此時期,火山頻繁爆發,一個火山就是一座巖漿,冷卻后就變成一座實心的山峰,絕大多數都沒有火山口等明顯的特征,很難從巖石或礦物的物質含量成份來判定原流體漿中各種金屬物質從內到外的排列順序。第五層的重金屬物質流體漿的反應演化則不同,此時期,地殼表層的地層已經很厚,溫度很低,此時的火山大部分都有火山口等明顯的特征,通過它可以研究并區分地殼表里層的物質成分。
      二、石油和地下蒸餾水的形成
      1.石油的形成
      當地球表面的溫度下降到一定的程度,地球物質層次的氣體層和液體層的物質和化合物進行化學反應,生成甲烷和乙稀等烷烴類系列有機化合物(CnHn),這些有機化合物在高溫下進行化學和聚合反應,合成原始石油。當地表溫度降到100多攝氏度,水還以蒸汽的形式迷漫在地球的上空,原始石油已降落并流聚在地表的低地上,成為油湖、油海。原始石油儲藏有以下幾種形式:第一,在大氣壓的壓力下,地表上的原始石油順著當時還在溫熱的地表疏松的土壤或巖石的縫隙流入地下而貯藏起來;第二,當時地殼頻繁的火山和地層運動,翻起的巖漿或沙石把地面的油湖或油海掩埋起來而保存在地下;第三,當地表溫度降到100攝氏度以下時,空氣中大量的水蒸氣凝結成水,降落到地面下,把地面的油湖、油海覆蓋起來,一部分原油混入水里,一部分被壓入地下而貯藏起來。
      原始石油的進化。當地球出現生物以后,動植物死亡后的腐質體和其他有機化合物滲透到地下深處,流入地下油層之中,或在地熱高溫的“蒸餾提煉”,蒸餾出水分、甲烷等物質,剩下的有機化合物部分流入原始石油層中,日積月累而演變成現在的石油儲藏。地下深處的石油經地熱高溫的“蒸餾提煉”,蒸餾出來的甲烷等氣體物質,在地下通孔或空洞中集中儲藏起來,就形成了天然氣儲藏。地下的石油儲藏都受到來自地下熱能的向上向外的推動力而保持在一定的位置上。
      2.地下蒸餾水的形成
      地面上的淡水有相當一部分是地下的蒸餾水。也就是說,江、河、湖、海等地面上的水在大氣壓的推壓下,滲透到地下深處,遇到溫度較高的地熱層,溫度較高的地熱能對之進行加熱蒸餾生成水蒸氣,這些水蒸氣在地熱能向外力量的推動下,朝外蒸發,遇到溫度較低的巖層或土層而凝結成水,這些水沿著土層或巖層的縫隙、通孔、溶洞等地下大大小小的通道流動,匯聚而成地下湖、暗河、地面泉水、井水等,有的流入地面的江河湖泊之中。這些地下淡水層的位置也受到地熱能量向外推動力的制約。
      由此可知,石油、地下淡水等地下液體層的位置距離地面的深淺程度,主要由地熱能向外推動力量的大小決定的,地熱能的消耗程度對地面淡水的數量,甚至地球的氣候都有深刻的影響。
      三、地球氣候類型和生物的演變
      1.生物進化經歷的氣候類型
      地熱能的耗退,地表物質逐漸冷卻,地球也經歷了從高溫氣候到低溫氣候的變化,出現了不同的氣候類型和生物的演變??梢源致缘匕训厍蛏镞M化經歷的氣候類型劃分為以下三個時代:
      (1)熱霧時代
      地球的陸地地面和海水的溫度降到90ºC—60ºC的時期氣候和生物。
      這時期,陸地上溫泉眾多,到處冒著熱水,地面熱濕。海洋和湖泊的熱水里混合著烷烴類、醋酸類、醇類、氨基酸等有機化合物。由于氣溫高,水蒸氣大量蒸發,加上此時期火山頻繁,向天空發出大量煙霧,天空布滿了溫度較高的水蒸氣、甲烷、氨、氧、有機或無機化合物等物質蒸汽體,它們混合在一起,迷迷蒙蒙,遮天蔽日,雨水沒有下到地面,就變成了熱蒸汽。因此,在此時期,地球是一個由濕熱蒸汽構成的細雨蒙蒙的昏暗世界,終日不見陽光,常年能見度極低,晝夜稍有差異,無春夏秋冬四季區別,赤道與兩極的氣候差別不大,可稱為熱霧時代。此時期地表的熱量由地球內部能量供熱為主。
      混合在海洋和湖泊的熱水中的各種有機化合物,相互之間反復激蕩、反應、演化,經過漫長的歲月,生成了蛋白質、核糖核酸等生命基礎物質,最后生成細胞,進而進化成生物。此時期最后生成了適宜高溫、濕熱和昏暗環境的水生生物。
      (2)洪水時代
      地球的陸地地面和海水的溫度降到60ºC—30ºC的時期氣候和生物。
      此時期,地熱能的溫度比較高,溫熱的地下水位距離地球表面比較近,因此,陸地上的高山、平原、低谷到處冒著溫熱的泉水。海洋和湖泊水里的各種有機化合物在長期的地球演化中,有的被植物吸收,有的滲透到地下積藏起來,已大大減少,大量陸地上的淡水和雨水流入海洋和湖泊,使海洋和湖泊的淡水比例大大增加,水質得到了很大的改善。由于氣溫較高,水蒸氣大量蒸發,天空經常云霧迷漫,雨水頻繁,大雨滂沱。此時期,地球上云霧朦朧,雨水成災,陸地到處泉水叮咚,滿地溫水橫流,河川洪水滔滔,有時午后能見到陽光,但并不常見,空氣常年能見度較低,晝夜差別不大,春夏秋冬略見身影,赤道和兩極的氣候稍有差距,可稱為洪水時代。此時期地表的熱量仍由地球內部能量供熱為主。
      此時期出現了大量種類繁多的適宜溫濕氣候的海陸生動植物。由于少見陽光,植物葉子顏色較淡,動物主要以恐龍、蛇、鱷魚等為代表的鱗甲類熱血(也稱為冷血)動物。鱗片的功能主要用于防水、防濕,因為濕熱是動物最主要和致命的病源之一。由于空氣經常大霧迷漫,能見度較低,為了尋找食物、防范危險,這些動物不得不常常向前努力伸頸探頭,過度使用脖子和眼睛,因此,它們都有長頸、尖頭、凸眼的外部特征,又因能見度低,視野不開,地面滿是流水濕地,它們也沒有進化成善于在陸地上奔跑的腿腳。
      (3)清朗時代
      地球的陸地地面和海水的溫度降到30ºC—0ºC的時期氣候和生物。
      此時期氣候發生了很大的變化,地球開始了以地熱能供熱為主的氣候類型轉變到了以太陽能供熱為主的氣候類型。由于地熱能向地球內部耗退,地下水距離地面較遠,地下水位降低,陸地上泉水大為減少,部分河流和湖泊干枯,海水水位下降,水質較好,空氣中水蒸氣減少,云霧和雨水也大為減少,能見度高。此時期地球大部分地區經常天氣晴朗,陽光明媚,晝夜差別明顯,春夏秋冬四季分明,高低緯度之間的氣候差距很大,可稱為清朗時代。此時期地表的熱量主要以太陽光的熱能供熱為主。
      隨著氣候的巨大變化,此時期,植物發生了很大的變化,出現了熱帶、溫帶、寒帶、高山、草原、低谷、沙漠等多種多樣的、大量的適應不同地區氣候的植物。動物也發生了很大的變化,由洪水時代的鱗甲類動物進化為毛類動物,由以防水濕為主的鱗片轉變成了以防寒為主的發毛,鱗片變為發毛或羽毛,變為發毛的在地上跑,變為羽毛的在天上飛。由于空氣能見度高,視野開擴,地面干燥,這些動物不需要努力伸頸探頭,過度使用眼睛,不但善于奔跑,也沒有長頸、凸眼的現象。
      2.鱗甲類動物的滅絕
      陸地上以恐龍為代表的、繁盛于洪水時代的鱗甲類動物的滅絕主要與氣候的變化有關。當地熱能向地球內部退去,地球以地熱能供熱為主的氣候類型轉變成了以太陽能供熱為主的氣候類型,氣候發生了深刻的變化,春夏秋冬四季分明,高低緯度地區氣候氣溫差別巨大,這些動物不適應變化了的氣候而逐漸被淘汰。具體來說,主要有以下兩個原因:一方面,植物對氣候特別敏感,氣候的變化很快造成植被的相應變化,地面植被的變化使這些動物的生活環境發生了改變,當這種改變大到一定的程度,它們就很難找到食物而死亡;更為主要的另一方面是,鱗片不能御寒,氣候的寒冷使鱗甲類動物受凍而死,有的經過進化可以冬眠,但如恐龍類動物龐大的身軀無處躲藏,只能成為已進化了的食肉毛類動物的食物。只有善于鉆土入洞保溫的蛇、潛伏于熱溫帶河溝的鱷魚等少數種類動物不被凍死,得以緩慢進化而延續到現在。(生活于溫度較高的洪水時代的動物,身上的的血液適宜當時的溫度,屬于熱血動物,它們的血液只有在較高的溫度下才能自由流動,當溫度降低時,血液就要凝固或活動性變弱,使動物行動不便,或需要冬眠)
      四、地球未來的情況
      地熱能的耗縮對地球未來有以下幾個方面的影響:
      第一,包壓地球的氣流旋進體逐漸變小,包壓力造成的大氣壓力也相應減弱,從而使因環繞地球旋轉而具有離心力的地表上的物質不斷地向外宇宙逃逸;
      第二,火山減少,地球體積和表面積逐漸縮??;
      第三,地殼變厚,大量地面上的水會滲透到已變厚的地殼土壤層和巖石層的縫隙和通孔中,從而使地表上的水量減少;地熱能的減少使向外推動地下水蒸氣的力量相應減弱,地下水蒸氣凝結成水的位置距離地面也在加深,地下水位的下降,從而造成地面泉水減少、河流、湖泊逐漸干枯,海面逐漸下降,雨水稀少,引發干旱,異常天氣增多;
      第四,地熱能的向地球內部消退,使石油層和地下水的位置下降,從而在其原來儲藏的地方造成地下空洞,引發地震。特別是現在石油和天然氣的大量開采,不僅加快了地熱的消耗,更使原來儲藏石油和天然氣的地方迅速出現大量的空洞,使地震頻繁發生。石油總往低處流,開采地的石油總是由遙遠的高山地帶流入,空洞總是出現在這些偏高的地帶,這些地帶經常發生地震,而開采石油的地方因不斷有油從遠方的高處流入填補而不會出現太大的空洞,不大會發生地震。
           地球的熱能是地球生存的根本,熱能耗盡,地球就要死亡。減緩地熱的損耗,延長地球的生命應是每一個生活在地球上的人的神圣職責,人與社會的發展應當減少對自然資源特別是地下能源的依賴,開發人類智慧,向科學進軍,拓展人造資源,發展靠創造和發明,自給自足,是當務之急,也是科學發展之道。



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