第5部分 (第3/4页)
109年、(士0。 1)x 109年、(士0。 1)x 109年、(士)x 109年、(士)x 109年、( 0 。 2 … 0 。 1)x 109年(侯德封、欧阳自远、于津生,1974)。我们不妨对地球历史中的各种核转变能进行一些分析。
1)到年左右,中等半衰期核类衰变能迅速降至1019(卡/年)以下的数量级且在衰变过程中反应速率大;
2)大至在(3。2…) x 109年的范围内,235 U中子诱发裂变反应速率加快,且各种核转变能总和减少,速率加快;
3)大致在(2。 6………2。 0) x 109年的范围内,235 U中子诱发裂变反应速率急剧加快,到2。 0 x 109年左右裂变能迅速降至1019(卡/年)以下的数量级,且各种核转变能总和减少,出现陡变;
4) x 109年左右235 U衰变能迅速降至1019(卡/年)以下的数量级。
从各种核转变能的总和来看,(一3。 5) x 109年,能量达( 6 。 5 …10)x1021(卡/年);(一)x 109年,能量达(一) x1021(卡/年);(一) x 109年,能量达(1一)x1021(卡/年);(1 。9一)x 109年,能量达9x1020(卡/年);(一) x 109年,能量达8x1020(卡/年); x 109年以来,能量达(……7) x1020(卡/年),能量变化的速度极为缓慢。
在(……)x 109年范围内,能量年产率为1021(卡/年),所以地内热流值大,在这一时期地球的壳层虽慢慢固化但仍很薄,火山作用极为频繁,火山喷发作用使地球内部热能维持在一定的水平,地球的壳层厚度也保持着一定的数值;x 109年以来,能量年产率在x1020(卡/年),在x 109年左右,地球的壳层出现显著地增厚达到与现代地壳几近一致。x 109年以前,火山活动十分强烈,且随着时间的推移而减弱(地表岩石海底熔岩占40%以上)。直到 x 109年左右火山岩总量保持一定(30%左右),之后火山岩含量减少到10%左右。
综合前述地内核转变能、大气CO2、海水pH值以及地表沉积火山岩的资料,我们不难得出地球环境演化的作用机制:45到20亿年,地内核转变能的累积以火山的形式释放,火山作用使大气中H2O;CO2的含量不断增加,H2O冷凝使大气圈中海水增长、海洋面积扩大,同时火山气体中的HCL等酸性气体使雨水pH值减小,CO2的积累使海水呈酸性,海陆高差小,海底化学风化作用较陆地强,海陆岩石的风化使酸性海被逐渐中和往pH值增大的方向演变,总的来讲这一阶段海水的pH值小于5。 5; 20亿年以来,地内核转变能转弱,地壳增厚,板块形成,板块构造开始对地球的环境演化起主导作用,板块俯冲使陆壳增生,维持碳的沉降、府冲、“再气化”的循环过程,使大气中CO2保持在一定水平;板块碰撞使海陆高差显著增大以致于到现代最大海陆高差达20多公里,陆地岩石的风化淋滤作用大大加强,风化产物起中和海水作用,成为使海水pH值升高的主要因素,同时,由于地内核转变能减小,火山作用减弱,火山酸性气体喷发减少,CO2大部分转入沉积物中,使海水的pH增大,海水在碱性条件下变化。新生代以来,青藏高原隆升对地球气候环境有很大的影响,使地表化学风化作用大大增强,大气中二氧化碳含量减少是构造对地球环境影响的很好例证
4、地外物体撞击地球诱发气候、生态、环境灾变和生物灭绝
显生宙以来,虽然撞击作用的频率大幅度的减小,规模也不如地球形成时期大,但是由于生物在地球上的出现,使得撞击作用对地,球环境的影响显得尤为重要。天体化学、天文学的研究发现,具有固体壳的行星与卫星表面残留着大量的撞击盆地。地球上自在丹麦等地K/T界线粘土层中发现铱异常以来,全球已发现120多个具有撞击作用记录的剖面,对可识别的l00多个陨石撞击坑的分析,其撞击周期为28 。 4 Ma,与250 Ma以来生物灭绝的周期26 Ma相接近。在地质历史中出现过五次大的生物灭绝事件:Cm/O; D/C; P/T; T/J; /Tr:
关于撞击作用诱发气候环境灾变、生物灭绝效应的研究主要有以下几方面:在撞击地区岩性为灰岩时,撞击的高温高压作用产生大量的CO2进入
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