书城童书中华少年科普知识读本——地理卷
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第1章 、地形地貌(1)

地球像个有生命的东西,会运动,会变化。这些运动,或剧烈,如火山爆发、地震等,在瞬间造成地形地貌剧变;或缓慢,如风化和冰川作用,经过漫长的地质年代,才会使地壳发生显著变化。就在这不停的运动、变化中,形成了起伏不平的地形地貌。就大陆形态来看,千姿百态,种类繁多。有地势相对高起,表面起伏很大的山脉和丘陵;有面积广阔,地面起伏不大的平原;有四周凸起,中部低陷的盆地;有终年冰雪覆盖的雪原。这些形态各异的地形地貌无疑给地球带来了许多神秘的色彩。这些奇幻瑰丽的地形地貌里到底隐藏了多少神奇呢?

地球究竟是什么样的,这在今天已不再是一个谜,但地球的地形地貌仍充满了许多神秘色彩。冰海雪原上迷幻般的绿洲,大地脸上最大的疤痕,地球自己的门牌号码,五颜六色的土壤,比海平面还低的陆地等等都等待我们去探索,去研究。

蓝色梨形球

有人说地球是个稍扁的球,也有人说地球像梨,又像鸡蛋。可是从人造卫星拍摄的照片看,地球是个很圆的球,但不很规则,有的地方鼓出来,有的地方凹下去。而且地球上大气圈和水圈的反射光使地球呈现出蓝盈盈的颜色,所以我们说地球是一个蓝色梨形球。

天大地大究竟有多大

世界上有那么多的国家和地区,可见地球的面积是很大的,可是你知道地球究竟有多大吗?

我们伟大的祖国有960万平方千米的土地。从我国的最南端到最北端,或最东端到最西端,直线距离都有5000千米左右。如果徒步旅行的话,按每天走50千米计算,从东头走到西头或从南端走到北端,都要走上100多天。我国的领土够辽阔广大了吧?可是它只占了地球表面积的2%左右。

如果以每天50千米的速度做一次环绕地球的旅行,要走多少天呢?需要两年零两个月的时间!即使是坐上每小时航行800千米的飞机,沿赤道线绕地球飞行一圈,也要50个小时!

地球的表面积到底有多大呢?

请看下面一些数字:地球的赤道周长40075千米,地球的经线周长40009千米,地球表面的总面积51000万平方千米。

这个51000万平方千米是个什么概念呢?还是拿我们比较熟悉的一些地域来对比一下吧:世界上最大的洲--亚洲的面积,只占地球表面积的9%;而英国的国土面积,还不到地球表面积的两千分之一呢!

地球与太阳同龄

地球是一位伟大的母亲,有人说她年迈,又有人说她年轻。地球的年龄究竟有多大呢?

人类有文字记载的历史不过几千年,即使追溯到人类的出现,也只不过200多万年,这与地球的年龄相比,显得微乎其微。那末,人类是否无法确定地球的年龄了?不。随着科学的发展,科学家们发现,地壳岩石中含着微量的放射性元素,这些放射性元素按一定的速度衰变。例如,1克铀-235,每年有74亿分之1克衰变为铅元素。所以,根据岩石中现有的铅和铀的比例,便可推算出这些岩石的年龄。

科学家们已用放射性元素的同位素测得了地球上许多古老岩石的年龄,在各大洲大陆上都找到了30亿年以上的古老岩石,其中最古老的岩石要算南极洲的火山岩,距今已有40亿年左右。经过测算和必要的校正,现在国际上普遍认为地球的年龄为46亿年。也有人认为,从熔岩冷却到固体岩还需要一段时间,所以地球大约是在50亿年前开始形成的,其年龄与太阳的年龄大致相同。

与我们日常相处的地球,原来是如此的古老!

试问地球的归宿

地球已年近46亿年了,那么地球的归宿如何呢?

以适宜的温度,理想的大气,丰富的物质供我们人类生存发展的地球已有46亿年的年龄了,地球将以什么方式走向“生命”的终结呢?这是个有争议的论题。

有些人认为,地球最终将变成一个巨大的冰球,因为太阳像其他炽热天体一样不断向空间倾泻热量,这种巨大的能流总会枯竭,而接受太阳热量的地球也就会逐渐冷却,寒冷地区不断扩大,海水不断冰冻,生命相继灭绝,最后地球将以冰球的状态存在于宇宙之中。

但是,核物理学家在对太阳和其他恒星中所发生的核反应进行研究以后发现,尽管太阳总有一天会冷下来,不过在此之前,太阳还会经历一个温度极高的时期。一旦大部分氢燃料消耗殆尽,其他核反应就会发生,使太阳变热,并使它剧烈膨胀。在这种情况下,地球有可能先被焙成灰烬,最后又会挥发掉。这时,地球作为一颗固体行星的历史就算到了头。可是,我们对这一点倒不必过分担忧,因为这大概是80亿年以后的事情了。

千万年后的地球

我们知道,地球并不是一成不变的,千万年前,世界屋脊正在大洋底呢。那么,千万年后的地球又将怎样?

我们的地球历经几十亿年沧海桑田的变化,才形成今天的海陆分布和起伏的地形,而且这种变化至今还在不断地进行着。例如北美洲板块和南太平洋板块正在以每年约5.6厘米的速度分离;印度洋板块和南太平洋板块正以每年5厘米的速度靠拢,并相互碰撞,挤压等。

经过科学测定,科学家推测几千万年后,印度洋板块继续与亚欧板块碰撞,印度将会俯冲到青藏高原下面近千米;喜马拉雅山则因为两大板块的碰撞、挤压而上升到万米;澳大利亚大陆在向北漂移过程中,将携带中途遇到的马来群岛,并最终同中国南缘相接。到那时,太平洋将不断缩小,上海同美国夏威夷群岛间的距离将缩短。在美洲与亚洲之间将会升起一座新的雄伟的山脉,中国将会成为一个内陆国家。另外,非洲不断地北移,日趋向欧洲靠近,地中海将逐渐缩小,直至在地球上消失。到那时,欧洲与非洲连结在一起,它们之间由于两大板块的碰撞,会形成新的高大山系。与此同时,著名的东非大裂谷分裂,海水乘隙而入,一个新的海洋将会诞生。

天高地厚厚几尺

人们常说“天高地厚”,天确实看不到边,那么地有多厚呢?

盖房子都要挖地基,盖高楼更要挖10几米甚至更深的地基,人们看到挖出来的都是泥土和砂砾。农村打井,有时挖得好深好深;要是打机井,钻得就更深了,钻出来的不是黄土砂石就是硬梆梆的石头。钻探石油往往打到几千米深,而目前地质勘探的钻探深度能超过10000米,可这些钻机的钻杆还是打在地层里。地确实太厚了,似乎总也钻不到底。

地不像天那样无边无际,我们人类居住的地球,是一个悬在宇宙空间的略呈扁圆形的巨大球体,它的大小是能够测知的。科学家告诉我们,地球的赤道半径是6378千米,南北极半径是6357千米。就是说,从地球表面赤道上的一点,穿透地心到地球另一面对应的一点,有12756千米;从北极点穿过地心到南极点,有12714千米。

想想看,从地表面向下钻进10000米,也不过才钻了不到地球直径的1‰。打个比方来说,如果把地球比作一个苹果的话,钻的这个深度就连苹果皮还没扎透呢。你说钻机能把地球钻透吗?

天然的地质史书

地球的年龄大约有46亿岁了。地质学家发现,铺盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层,是一部地球几十亿年演变发展留下的“石头大书”,地质学上叫做地层。

翻开这本硕大无比的大书,地质学家找到了许多隐埋其中的特别文字和图画--化石。在大书的前几页上,是人类祖先古猿的化石;再翻下去,又发现了许多爬行类动物和两栖类动物及鱼类的化石;最后几页,找到了一些藻类和原始细菌的残骸。

特殊的文字

厚厚的地层好比一本硕大无比的“石头大书”,夹藏在不同地层里的化石就像一种特殊的文字,记录着它生存活动的历史和地层的年龄。化石是划分地质年代的重要依据,也是人类开启地球迷宫的一把“钥匙”.

解析地壳

地壳只占地球体积的0.5%,厚度仅占地球半径的二百分之一,但地壳与人类的关系却最为密切。你知道地壳的结构吗?

地球是由外部圈层和内部圈层两大部分构成的。外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈;内部圈层包括地壳、地幔和地核。地壳只占地球体积的0.5%.如果把地幔、地核比作蛋清和蛋黄,那地壳就像蛋壳。

地壳的厚度在地球各地是不同的。有的地方较厚,如我国青藏高原厚度可达60-80公里;有的地方较薄,如大西洋海盆厚度仅有5-6公里。海陆地壳的平均厚度约为33公里,仅占地球半径的二百分之一。

地壳虽然很薄,但它上下层的物质结构并不相同。地壳的上部主要由密度较小、比重较轻的花岗岩组成,其主要成分是硅、铝元素,因此,这一层又称为“硅铝层”.地壳的下部主要由密度较大、比重较重的玄武岩组成,主要成分是镁、铁、硅元素,所以这一层又称“硅镁层”.在大洋底部,由于地壳已经很薄,一般只有硅铝层而没有硅镁层。此外,在地壳的最上层,还有一些厚度不大的沉积岩、沉积变质岩和风化土,它们构成地壳的表皮。

地壳并不是静止不动和永久不变的。在漫长的地球历史中,沧海桑田的巨变时有发生。大陆漂移、板块运动、火山爆发、地震等等都是地壳运动的表现形式。地壳还受到大气圈、水圈和生物圈的影响和侵蚀,形成各种不同形态和特征的地壳表面。

在地壳中,蕴藏着极为丰富的矿床资源。现在已探明的矿物就有2000多种,其中金、银、铜、铁、锡、钨、锰、铅、锌、汞、煤、石油等,都是人类物质文明不可缺少的资源。

漫说地球的心脏

地核是地球的“心脏”,它的结构是什么样的呢?

据科学观测分析,地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。外地核的厚度为1742千米,平均密度约10.5克/厘米3,呈液态。过渡层的厚度只有515千米,处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1216千米,平均密度增至12.9克/厘米3,主要成分是以铁、镍为主的重金属,所以又称铁镍核。

地核的总质量为1.88×1021吨,占整个地球质量的31.5%,体积占整个地球的16.2%.地核受到的压力比地壳和地幔部分要大得多。在外地核部分,压力已达到136万个大气压,到了核心部分便增加到360万个大气压了。这样大的压力,我们在地球表面是很难想象的。科学家作过一次试验,在每平方厘米承受1770吨压力的情况下,最坚硬的金刚石会变得像黄油那样柔软。

地核内部不仅压力大,而且温度也很高,估计可高达2000-5000℃,物质的密度平均在10-16克/厘米3之间。在这种高温、高压和高密度的情况下,“固态”、“液态”概念,已经不适用了。因为地核内的物质既具有钢铁那样的“钢性”,又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”(可塑性)。

经纬一定脉络清

常听人们说南半球、北半球、东半球、西半球,它们是怎么划分的?

地球仪中部距南、北两极相等的地方,有一个大圆圈,叫赤道。赤道和南北极之间还有许多与赤道平行的小圆,叫纬线。赤道以北的纬线叫北纬,赤道以南的纬线叫南纬,各分成90°。连接南北两极的纵线,叫经线。通过英国伦敦附近格林威治天文台原址的那条经线为零度经线,也叫本初子午线。从零度经线向东分为180度,叫东经;向西也分为180度,叫西经。东、西经180度是同一条线。

赤道以北是北半球,以南是南半球。

东、西半球是以经线来划分的:零度经线以东的半球叫东半球,零度经线以西的半球叫西半球。可是这样一分,欧洲和非洲就会分属于东、西两个半球了。为了保持这两洲的完整,习惯上以西经20度和东经160度的经线圈来划分东、西半球。

经线和纬线纵横相交,组成了经纬网。有了经纬网,就可以确定一个地方在地球上的位置了。比如,北京就在北纬39°54′、东经116°24′的交叉点上。

可怜未老皱先起

人年老时就会满脸皱纹,地球上很多地方也有许多皱痕,难道地球老了吗?

人脸上的皱纹是饱经风霜的见证,地球上的褶皱是地球经历亿万年动荡留下的痕迹。

坚硬的岩层具有弹性,当它受到地壳运动的强烈挤压时,会把内力慢慢地在岩层里聚集起来。年长日久,这个力越聚越大,最后终于使得岩层承受不了而发生弯曲甚至断裂。地质学上把这种现象称为褶皱。

褶皱有多种形式,最基本的是向斜和背斜两种。

向斜褶皱是指岩层“大波纹”中向下弯曲的部分。向斜中间部分的岩层时代较新,两侧愈变愈老。背斜褶皱是指岩层“大波纹”中向上隆起的部分。背斜中间部分的岩层时代较老,两侧愈变愈新。在一般情况下,背斜形成山峰,向斜形成谷地。但有时往往相反,向斜成山、背斜成谷这种现象,称为“地形倒置”,或“负地形”.

世界上有许多著名的山脉都是由地壳褶皱运动形成的。从欧洲的阿尔卑斯山到亚洲的喜马拉雅山一带,是世界上最长的一条东西向褶皱带。

地大乎,水多乎

住在海边的人,对着茫茫海水,就会想到:海洋太大了,哪儿才是边呢?而住在内陆的人,一定会想:大地真广阔,不知会一直伸展到什么地方去?海洋面积和陆地面积究竟哪个大呢?

在太空飞行的宇航员所看到的地球,是一个十分美丽的蓝色星球。人造地球卫星拍摄的地球照片,就像一个五彩缤纷的大圆盘,但是在这个彩色“圆盘”中,大部分也是蓝色。为什么会这样呢?因为地球表面上大部分是水。

地理学家把地球上海洋和陆地的面积准确地告诉了我们:地球的表面积是51000万平方千米,其中海洋的面积36100万平方千米,有38个中国这么大,占地球表面积的70.8%.陆地的面积是14900万平方千米,只占地表总面积的29.2%.算一下就知道,陆地面积只有海洋面积的2/5左右。看来,在地球上,海洋的面积比陆地面积要大得多。

山摇地晃一声响

地震的震级和烈度是一回事吗?它们有什么不同?

1976年7月20日3时42分,我国河北省唐山地区发生了7.8级的强烈地震,破坏严重的地区烈度达到10度以上。

那么震级和烈度是什么意思呢?它们之间又有什么联系呢?

地震时,我们把震动的发源处叫做震源,把地表面距离震源最近的地方叫做震中。

震级是表示地震的大小,它是根据震源所释放出的能量确定的。地震越大,表示震级的数字越大。震级每增大一级,地震时释放出来的能量约增大33倍。

烈度是根据地震时人们的感觉、地表面产生的变动情况和地震对建筑物的影响而确定的。

一次地震只有一个震级,可是对距离震中不同的地方,人们会有不同的感觉,建筑物也会受到不同程度的影响,也就是说有许多个烈度。目前国际通用的是把烈度分为12度。

小档案:

地震时在不同场所的应变办法。

1.如果是在室内,不要急着往外跑,要赶快切断电源,关掉煤气,然后躲在坚固的床或桌子下面。

2.如果是在汽车上,要赶快停车,拉住横杆或扶手。