动甚至幔核边界的反应都有关系。
郭桐兴:实际上地球内部的运动来自于核幔之间的这200公里的运动。
曾融生:当然地幔也有一些东西可以让它直接升,在地幔内部也有一些动力源。我们对下地幔跟地核知道的还不多,还是一个笼统的。因为细部的结构的研究还是比较困难,现在还在做这方面的研究。
郭桐兴:整个地球动力的源是不是热的能源?
曾融生:应该说热是主要地球的驱动力,我们知道内部很热,我们整个地球内部的热度跟地表都散发到大气去,所以我们地球逐步从热慢慢慢慢冷却下来,当然这个速度是很慢的。这个地球我们看起来,地球内部还是非常活动的。但是我们现在还不能够非常仔细的局部的下地幔的局部构造还是不是很清楚的。总体来说,我们知道地球内部的分层,我们知道它跟地表的活动有什么关系。地球动力学这一门学问,它的最基础的就是要知道地球内部构造。
郭桐兴:曾老,您能不能给我们介绍一下,我国的科学家对地球内部的研究都做了哪些工作?
曾融生:我们国家搞的深部构造,我们最早可能在58年那时候,我们就到青海柴达木那个地方去做地壳测试,当时苏联的一些专家也跟我们合作,来帮助我们的企业一起来搞这个探测。我们最早在青海柴达木就测量地壳的厚度来分析地震波。以后我们就在国内就做了不少的地震测试的工作,就像我们刚才说在地表放炮,就可以看到底下的射线,我们可以研究地壳里面的构造,我们有好几个单位,科学院、地震局还有地矿部、石油部来做这些工作。比较让人家更注意的就是青藏高原的构造,因为我们知道青藏高原是世界最大的一个高原,它产生的影响那是很大的。但它里面的构造到底怎么样呢?里面的地壳到底怎么样构造,上地幔的顶部到底怎么样构造,很多人很注意这个。我们知道青藏高原之所以能够升高,是由于印度这个板块向欧亚板块挤压,印度挤到欧亚来,所以高原就升高了。但是这个地壳的构造,上地幔的构造,很多人都非常感兴趣。我们知道青藏高原进去很不容易,地球物理的仪器到青藏高原有很多困难,前几年,地矿部跟美国合作,在喜马拉雅地方做反射,这张图代表着喜马拉雅的地壳构造图,这就是用的反射波所得到的地壳的构造。 郭桐兴:这都表示什么呢?
曾融生:这个主要是根据地震波,这张图主要就根据反射的地震波,这是一个剖面。这是南,这是北,从南往北。在不同的地方放炮,把它合在一起就变成这样了。这里面我们可以看到,这个轴是代表地震波到达的时间,几十秒,我们根据这个时间就可以算出深度。这个深度大概是60、70公里,可以看到地壳底下还有一些构造,地壳上面的构造比较复杂,通过这一张图我们就可以研究,前面这个就是青藏高原,这个地方就是康马,雅鲁藏布江,通过这里面从南往北。这个就是通过放炮,用反射得来的。但是要更深呢?就用人工震动不太容易,因为人工震动的能量有限。更深构造,一般是用地震产生的地震波来研究。这是震动源,震源在不同的地方接收,就可以看到不同的波。这个刚才说,青藏高原,喜马拉雅山,我们刚才用的反射,我们只能做到地壳界面稍微深一点,有60、70公里。这张图是用天然地震得到的构造,这个深度差不多是650公里,这就到上地幔的底部,这就是我们天然地震,根据天然地震波得出来西藏的上地幔构造。我们可以看到,除了地壳以外,底下还有一些构造。200公里左右的构造,300公里和400公里左右还有一个构造,以后到600公里还有一个界面,这个我们就比较详细的看到。这里面还不仅仅有横向的这样一个界面,还有一些倾斜的构造。这个我们可以看见,可能跟印度向欧亚俯冲有关系的一些构造。我们通过这些构造,我们就可以通过地震波就可以研究高原的构造。最近美国跟地矿部还在青藏的北部,还在做这个构造。全国已经做了不少这样的,因为它要靠这个放炮,或者是天然地震这样的构造,因为这个费钱比较多,不是到处都可以得到的。要通过天然地震和放炮这样才做。
郭桐兴:成本是比较高的。曾老,您能给我们介绍一下,我们现在,我们研究的水平,我国地震方面的科学家的研究水平跟世界上其他国家比较一下,处于一个什么水平?
曾融生:我们国家现在可以这样说,国外能够做的,国内都能做。但是我们现在,因为要搞地球深度就很费钱的,所以我们总的来说,我们做地震做一个剖面,做一个横断面,花的钱很多的。国外,特别是美国,他们做了很多,它们的钱花的很多,我们国内深度的钱花的还是很少的,经费很不足。所以在有限的钱来做这个方面,不是特别多。德国最早做,差不多莱茵河附近做了多少遍,是越来越仔细。所以我们的精度来说,可能某些地方不如美国,美国在洛杉矶,因为他要看看洛杉矶有没有可能地震,所以花了很多钱,非常仔细的做了。我们国家现在没有足够的钱来做这样的测试。但是这个方法、原理我们都可以做。(如图所示),这是欧亚板块更深地方的一个构造图。
郭桐兴:您给我们解释一下,这个黄颜色是什么?
曾融生:这个是代表地壳,这是100公里,这个相当于磨合界面,地壳会往下冲,有些地方可能会冲到磨合界面,有些地方可能会冲到更深。有些磨合界面,在上地幔,上地幔还有俯冲的现象,一直到300、400公里的俯冲。所产生的这些构造,应该说就跟俯冲,跟印度向欧亚俯冲,还有青藏高原有关系。当然这些研究还是很粗略数据的,不是足够精确。现在我们看,国内做一些,以后将来地球内部可能越做越仔细了,因为现在除了德国、美国、欧洲几个国家做得比较细以外,大部分地球内部资料还太少,有些国家还没有开展。
郭桐兴:曾老,您对今后这一块的研究工作,未来的发展趋势,您有什么看法?
曾融生:将来,我们知道,现在一个方面,以后可能还在方法方面还要改进,现在用地震波还是主要的,因为就地震波是一个最主要的波。但是现在这个解释的方法不断改进,现在我们国际上程序成像,知道不同的部位,不同的深度,一片一片这样可以照出来,知道是一体的构造。程序成像将来还会进一步的精细,构造的方法,理论方面也会有进展。但是这方面,我们知道在地球内部的结构是这样的,但是我们知道,地震波的方法,同样可以用来研究月球的内部构造,还有火星的内部构造。我们现在有登月的这样一个计划,美国现在已经有在月球上已经设置一些地震台,月球也有地震。当然以后,人类如果能够登陆到月球,也可以放炮。月球的构造,我们已经能够初步的了解。在火星上,也有开始想在火星上来做这个。但是我们现在还没有登陆到火星上,将来在火星上还要建立一个地震台,所以地球内部构造跟行星上的内部构造比较,就可以知道,太阳系不同的行星演化的过程。我想将来这方面可以发展得比较快。我们中国现在做的地区还不是太多,整个国家里
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