地震和火山的原因是什么?如果没了地震地球会怎样?

火山与地震是地球活动的正常模式,它说明地球依然是一颗充满活力的星球。究其根源,皆是因为地球有一颗炙热的心。

  • 地球一直处于震动模式

我们的地球每天都会发生大大小小的地震,一般来说震级小于3级的地震我们感觉不到,所以3级以下的地震被称为无感地震,但分布在各地的地震仪可以监测出来。

无感地震可以单独发生,也可能是更大地震的前兆,因此地震专家、地质学家和从事地球物理研究的科学家们都非常重视无感地震。

还有许多地震发生在大洋的底部,如果不是事先布设了许多地震仪,我们不会知道地球上居然会有如此多的地震发生。2019年至今全球0.5级以上的地震发生过多少次?正确答案是超过158000次!2.5级以上的地震发生了25000次,5.5级以上的强烈地震超过440次。下图显示了2019年12月间全球震级在2.5级以上的地震分布:

从这张分布图上我们可以看出,绝大多数的地震似乎都串成了一条条“线”。这到底是怎么回事呢?

聪明的你一定想到了答案:这些“线”就是地壳板块接合的部位。没错,地球上大多数的地震都是由于地壳板块相互挤压、错动和破碎造成的。

  • 地球就像茶叶蛋

与太阳系其它的行星不同,我们脚下的地面并不是铁板一块。为了入味,我们在煮茶叶蛋的过程中会把蛋壳敲裂,地壳看起来就像是一枚茶叶蛋,当然它并不是谁为了让地球更“入味”而敲破的。

陆地地壳的平均厚度大约是30千米,主要由花岗岩等岩石构成;大洋海底的地壳厚度要薄很多,平均厚度大约仅有5~10千米,构成的岩石主要是玄武岩、辉绿岩等等密度更大些的石头。30千米对于人类来说非常厚,但对于整个地球来说却是薄得跟膜一样,它比同样比例的鸡蛋壳要薄三分之二,几乎可以说是一碰就裂。

科学家们经过长期的探测和分析,发现地壳是由一块一块的板块拼成的,就像下面这张图一样:

而如果把地球的板块与历年地震发生的位置进行叠加,你就能发现绝大多数的地震都出现在板块接缝处或者是附近的地区:

由此我们可以判断:地震是由地壳板块运动造成的。

  • 板块为什么会运动?

板块并不是漂浮在水面上的木板,更形象一点说,地球的地壳更像是地幔表面的一层硬皮,当下面的地幔发生运动时,地壳就会相应地发生运动。

每当火山爆发时,我们会看到通红炙热的岩浆喷涌而出,这说明在很深的地下温度非常高,它可以熔化岩石。但地质学家们通过地震波的分析发现,地幔并不会像岩浆那样流淌,它也是由岩石构成,只不过上千度的高温以及强大的压力让地幔变得富有弹性,就像茶叶蛋的蛋白那样。

地幔会极缓慢地发生对流,从而推动上方的地壳向两边扩散开来。这些裂缝往往在大洋的底部,也是地壳最薄弱的地方。

地壳被下方的地幔推着向两边滑动,当遇到其它板块阻挡时,它们会发生相互推挤,有些会发生破裂形成山峰和高原,由于海洋板块密度更大,所以更多的会斜插到陆地板块的下方,然后一点点地消失在地幔之中。

  • 火山通常出现在两类地区

在地幔对流的上方通常有更高的温度,同时这里也是火山集中的地区。由于它们大多发生在海洋底部很深的地方,地球物理学家们将这里称为“大洋中脊”,因为活跃的火山将地下的岩浆带到表面,进而冷却下来形成新的地壳岩石。在下图中红色区域的地壳最年轻。

当海洋板块向陆地板块下方俯冲时,由于强大的压力和摩擦加热板块下方的软流圈,也会造成火山喷发。所以我们经常看到的陆地火山大多位于两个板块交汇的地方。

  • 地幔为什么会发生对流?

因为地幔的下方是炙热的地心。地心是一颗巨大的铁核,它的温度高达5500℃,几乎与太阳表面的温度相当。在这个大铁球的外圈,是一个深深的、钢铁的“海洋”,这个流动“海洋”的上方温度也高达4500℃左右。地心的热流向上传导到地幔,就使地幔产生持续数十亿年的热对流。

总结:

我们的地球在45亿年前形成之初就因为大量的放射性物质衰变,以及物质之间在重力作用相互摩擦产生的强大热能,造成包括铁元素在内的重元素向下沉积形成炙热的内核。

地心通过持续加热上方的地幔,使地幔产生热对流。地幔的热对流推动地表的地壳产生移动,并相互推挤。

地壳板块在相互推动挤压的过程中发生破裂产生振动,这就是地震。与此同时,板块运动也造成了一些地区火山频繁活动。

地震和火山是地球充满活力的表现,尽管有时候它造成的破坏会给我们带来损失甚至灾难,但从整个地球的角度看,地球的震动模式是人类以及万千生灵的福音。如果未来哪一天地球不震了火山不喷了,便意味着地心已经冷却,磁场消失,地球将走向死亡。