近期,哪吒2電影異常火爆,相信不少朋友們都一起參與了這百億大項目。不知道大家在看電影的時候有沒有留意到其中的一些情節(jié),就如妖族被鎮(zhèn)壓在熔巖翻涌的深海煉獄,在虛空裂口驟然打開時,巖漿倒灌人間,冷卻之后形成攝人心魄的黑色巖柱。筆者在看到這個場景的時候,不禁震撼許久,一是感嘆中國動畫這個大場景的特效做的是真的很棒,二是看到巖漿冷卻忽然想到一些地質知識來。
▲哪吒2電影預告截圖
那么如此震撼的巖漿煉獄究竟存不存在呢?答案是肯定的。 一些尚在活躍或正在休眠的火山其底下就是如此巖漿煉獄。
世界上有許多知名的火山,各具特色且影響深遠。 意大利的維蘇威火山因公元79年噴發(fā)摧毀龐貝古城而聞名,至今仍活躍; 日本的富士山作為國家象征,海拔3776米,最后一次噴發(fā)在1707年。 美國夏威夷的基拉韋厄火山是世界上最活躍的火山之一,自1983年以來持續(xù)噴發(fā); 而黃石超級火山則因其巨大的火山口和潛在的全球性影響備受關注。 意大利的埃特納火山是歐洲最高的活火山,頻繁噴發(fā); 印度尼西亞的克拉卡托火山因1883年噴發(fā)引發(fā)海嘯造成數(shù)萬人死亡而聞名; 美國的圣海倫斯火山則在1980年大噴發(fā)中造成嚴重破壞。 這些火山因其活動性、歷史意義和對人類的影響而成為全球矚目的自然奇觀。
▲龐貝古城遺跡
最近的一次強烈火山噴發(fā),發(fā)生在意大利的埃特納火山。2025年2月12日,埃特納火山開始活躍并噴出火山灰,吸引了數(shù)千名游客前來觀看。噴出的熔巖流逐漸冷卻,最后變成巖石。
▲埃特納火山噴發(fā)逐漸冷卻的巖漿
一般巖漿噴出冷卻,根據(jù)其巖漿性質,會成為玄武巖、安山巖和流紋巖。大家可能最為了解玄武巖,因其常常具有氣孔結構及其黑色外表,特殊情況下還會形成玄武巖柱。而巖漿在地底下入侵冷卻則會形成諸如花崗巖、輝長巖、輝綠巖等等。一般家裝常使用到的巖板很可能就是花崗巖等。可以說,有了巖漿才有我們能夠利用的金屬礦石和各種美麗的珠寶
▲玄武巖柱
除了陸上火山,海底也存在著大量火山,諸如幾年前湯加火山爆發(fā)。那么是否存在類似的大范圍的巖漿海呢?是的,還真有!
地球的內部結構可以大致分為三個主要層次:地殼、地幔和地核。這種分層是基于地球內部的物理和化學性質差異劃分的 (比如以地震波的傳播性質來劃分圈層)。此外,還有一種劃分,將地殼與上地幔部分劃分為巖石圈,而巖石圈下方就是軟流層,這就是大名鼎鼎的“大陸漂移”的來源,也是目前板塊學說的理論部分。正因為軟流層的存在,板塊才會運動,大陸才會漂移。但是軟流層與巖漿不同,它是一個具有低黏度、半流體性質的區(qū)域,主要由部分熔融的地幔巖石組成的。軟流層的主要成分是固態(tài)巖石,但這些巖石在高溫高壓下表現(xiàn)出一定的塑性和流動性。它并不是完全熔融的液體,而是部分熔融的狀態(tài)。這樣狀態(tài)的軟流圈就是巖漿的起源。
▲軟流層一般認為是巖漿的起源
說到巖漿的起源就不得不提到地幔柱。地幔柱 (Mantle Plume)是從地球深部 (通常來自下地幔)向上流動的熱物質柱狀體。這些熱物質柱狀體被認為是由地幔深處的高溫、低密度物質形成的,它們向上流動并可能穿透地幔甚至到達地殼,引發(fā)火山活動和地熱異常 (Morgan, 1972)。不過地幔柱一直處在研究當中,還有很多問題等著科學家解決。
▲地幔柱示意圖
地幔柱以下,還存在著地核。其中,外核位于地下2900公里至5150公里深處,主要由鐵和鎳組成,同時也含有少量的輕元素 (如硫、氧等)。外核的溫度非常高,大約在4000℃到6000℃之間,這種高溫使得鐵和鎳處于液態(tài)。外核的液態(tài)性質是通過地震波的研究得出的:由于是地震波中的剪切波 (S波)無法在外核中傳播,這表明外核是液態(tài)的,因為液體不能傳遞剪切波。
除了巖漿煉獄,筆者認為液態(tài)的外核是更甚的液態(tài)煉獄。即使是這樣恐怖的外核,其實也一直在幫助地球,目前認為是外核的存在使得地球產生了磁場,而磁場的存在則保護了生命的存在。一切似乎都是注定的!
▲地震波探測地核
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