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地球物理学的动向:窥视地球内部
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新技术使地球物理学家能够鉴别隐蔽在地球内部深处的结构。它们的发
现甚至使人可以瞥见地球的未来。
“我已经看到了地球内部数千程。和内部固体部分。与地幔中大规
公里深的地方,”、的模拟结果证明了模对流运动的概念有密切联系的大
若无其事地说。当这位来自国立洛在向下延伸公里的柔软石质陆漂移说直到六十年代才站稳脚
斯阿拉莫斯实验室的地球物理学家地幔中的流动。在真实地球中,这些步。
牢牢地坐在地球表面上时,一台超流动非常缓慢,几亿年完成一个循三个总领域中取得的进展是使
大功能的超级计算机使他能够模拟环,但它们却是强大的,足以使大陆这张内部结梅图迅速变得分明的原
地球内部深处的各种条件。他在这移动和使大洋重新成形。向下更深因:计算机能力的增强重力、磁力
里所看到的世界像一个沸腾的大处,在地球的铁合金核中也有活动。和地震数据的更全面的收集以及
锅,永不体止地翻腾,它试图散发其在地核的外部液体部分搅动流的移能够再造地球中心温度和压力的装
内部热量。大片冷却的岩石破裂脱动比在地幔中者要更快一百万倍, 置的出现。研究者正在读出地震渡
落,缓慢地陷入灼热的内部。灼热的它产生地球的保护磁场。最近,地球和分析地磁场以绘制地核图和地幔
融熔岩柱上升,当接蚯地面时,象物理学家已开始绘制这种地下金属图。他们利用先进的金刚石压砧腔
蘑菇云一样扩展。大洋的环流图。先进的地震技术甚正在研究处于地球中心可怕温度和
是地球物理学界的至能窥测固体内地校,内地核的外压力下的岩石的性状。
先驱之一,他的研究工作揭示了错缘位于沿地球公里半径向下当一件件的信息开始吻合时,
综复杂的地球内部动力学。这些研的四分之三以上的路程处。地球物理学家发现,他们不仅能够
究者看到了薄的外壳层厚度不超这张新的地球内部结构图图再逢现代地球的行为,而且也能洞
过公里之下,外壳层包含所有是更加值得注意的,时为迄今之察地球的演化以及甚至几十亿年之
后的最终归宿。。这是一个很兴奋的
常见的隆起山脉、位移断层、喷发火前对此知之甚少。地核——其大小
时刻,”、说。在
山等等。通过对下伏的占地球超过全球的直径之半——仅在
晗佛大学霍夫曼实验室他的办公室
多的地核和地幔各层的探测,他们年才被发现。然而,迈出这一
墙上杂乱地挂着各种地球内雄图和
揭示了使地表最终成形的作用过发现的最初一步是艰辛而缓慢的。
地震位置图,但留有一个空供放
年之后地球物理学家才能够坚
《科学美国人》编辑部成员。映机之用。他常常通过放映一系列
信地说,地核分成外部液体部分
情也正是一些领先的学者们历来都眦
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在尝试着去做的事——探索大统一参考文献.
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理论。现在的确已经获得部份结果, :砌,
如像在电磁和弱核力中所达到的统.. ..
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本世纪前半叶的先驱者们为我甜曲删掩魄畸吐日
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们指出了这些领域的发展前进的道
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路,在这方面,最富成效和最具远见
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卓识者,历史或许已证明非埃丁顿’.、
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张昭祥译石枰校,.
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幻灯片来证明自己的正确。乎与特定的地质活动区无关,而与
在屏幕上这些图显示出不定形大规模的大陆运动有关。在非洲和
的红色和蓝色区域,大致相似于太平洋中部之下下伏有热物质。围
研究小组所创建的模型绕太平洋的冷却岩石环位于除非洲
地球。然而,
算机模拟,而是真实地球内部的再被地幔中的沉降流拉到现在的位
造。它们是一种革新技术的产物。这置。
种技术叫做震渡射线层析术—震渡层析成象的结果看来证实
也可译为“
析成象”——校注,是几位研究者了构造板块的运动。然而尽管有这
在八十年代初期发明的见“震波射些概念性进展,深部地球物理学的
线层析术”,. 和研究仍然被热烈的、通常有礼貌的
.著,《科学》讨论雨赋有生气。当估量地桉与地
年第期。幔之间界面的复杂性时,再没有比
震波射线层析术是利用这样一地球物理学家之间的讨论更为热烈
。
分是以不同的速度传播的。密度、组研究分凝的地球
成、矿物结构和熔化程度全都能影
响渡的速度。温度是另一个重要因地核一地幔界面或简称
素在其它条件相同情况下,震波在表示地球内部最急剧的物理化学转
冷区行进快,在热区较慢。探测和分变。在这里,地幔中的硅