《太极宇宙论（自然科学）》第九篇( 六 )
一、地球的呼吸人们生存必须依靠肺来呼吸 。 肺主皮毛是中医学的观点 。 部分动物依靠皮肤进行呼吸 ， 昆虫是典型的依靠皮肤进行呼吸的动物 。不为零的压力差形成了高压气体和低压气体的对流 ， 不为零的压力差形成的压差力是呼吸的力量来源 。 皮肤中的毛细气管、连接肺部的气管和支气管是呼吸的通道 。中国古代哲学认为：生物会感受天地的精华 。生物的生理结构、生理功能受自然界的影响 。在压差力的影响下 ， 象动物呼吸一样 ， 地球莫霍面气体和地壳内部气体及大气层的气体对流形成地球的呼吸 。 地球呼吸的通道就是地壳中无数的或大或小的地质裂纹 。在不为零的压力差下 ， 地球的呼吸就是以地壳中的地质裂纹为通道所形成的莫霍面和地壳内部及大气层的气体对流 。二、莫霍面在地壳和地幔有一个交界面名为莫霍面 ， 位于大陆下25千米—90千米处（海底7千米—10千米） ， 标志该处地壳和其下的地幔有成分上的突变 。 1909年 ， 克罗地亚地震学家莫霍洛维契奇研究扎格拉布附近的地震波 ， 发现有些地震波似乎比其他震波提前到达 。 他推论这是由于约30千米深处地球密度变化所导致 ， 最早发现并描述地壳和地幔的交界 。 此交界面名为莫霍洛维契奇界面（简称“莫霍面”） 。 ［引于希望出版社出版《地球大百科》］三、莫霍面存在气体的证据1、宝石的气液包裹体和空晶为了研究地壳与地幔的交界面是否存在气体 ， 在火山口找到一种名为了金伯利岩的超基性岩 。 金伯利岩筒里常含有来自地壳或上地幔被称为捕虏体的外来岩石 。 在金伯利岩中发现到了很多人都希望得到的钻石、橄榄石、镁铝榴石等宝石 。 在橄榄石、镁铝榴石等宝石中发现了气液包裹体 ， 在钻石中发现了空晶 。 钻石、橄榄石、镁铝榴石等宝石是产于深成岩中的宝石 ， 结晶于岩浆早期 ， 处在地壳深处 。 这就是说橄榄石、镁铝榴石等宝石的气液包裹体和钻石中的空晶形成于岩浆早期 ， 证明莫霍面存在气体 。 （宝石相关知识祥见地质出版社出版《宝石鉴定法》）2、火山的珊瑚树状管状通道护士往针筒灌药之后 ， 为了清除针筒里的空气而压缩针筒 ， 直至有一些药液从针管喷出为止 。 其情形是针筒里的空气引导药液往针管跑 。护士压缩针筒使到针筒内部压强大于外部气压 ， 当空气从针管中被压跑后就会在针管内形成低压空间 ， 高压空间与相连接的低压空间要达到压强平衡 ， 高压的药液就在针筒内逃逸空气的引导下向低压的针管移动 。气体从地壳内部往外跑的逃逸路径是垂直或斜向上 ， 当遇到地质裂纹时 ， 其逃逸路径就会出现分叉而出现珊瑚树管状气体通道 。在空气介质中 ， 热力扩张可以推动物质呈球形向四周扩散 。 通常 ， 热力扩张推动物质扩散不会出现珊瑚树状 。热力扩张特点决定了单凭地幔热力扩张所形成的火山通道应以圆形平台状为主而不是珊瑚树管状通道为主 。火山通道以垂直或斜向上珊瑚树管状为主的事实说明地幔热力扩张受到了其他物质的引导 。 引导物质不可能是以液态物质为主 ， 俗语说水向低流 ， 液体一般会在重力的作用下向下流淌 ， 而不会向上爬升；另外 ， 地幔物质的高温会使与它相遇的液体比如说水出现汽化 。 那么担当引导任务的主角应就是气态物质 。 气体垂直或斜向上的珊瑚树管状逃逸路径与火山垂直或斜向上的珊瑚树管状通道相吻合 ， 这说明气体完成了对地幔物质进行引导的任务 。 换言之 ， 象护士压缩针筒逼跑针筒内部空气时会有部分药液被引导喷出一样 ， 地幔物质在空气的引导下形成垂直或斜向上的珊瑚树管状通道并随同气体喷出地面 ， 从而证明地壳与地幔的交界面存在气体 。四、莫霍面包含不可忽视的大量气体莫霍面的密度变化提示人们：莫霍面包含不可忽视的大量气体 。通常 ， 借助10倍甚至100倍放大镜才能观察到宝石中包含的细少气体非常很微细的宝石包裹体 。 这么细小的气体能有什么作用？不少人忽视这些微细气体存在的重要性 。人水汽会随着热空气的上升进入云层 ， 单凭肉眼一般比较难观察到空气中水汽的存在 。 暴雨的威力使人们认识到这些水汽在达到一定量的时候会对自然构成重大的影响 。在人工生产合成宝石中 ， 晶体提拉法生产YAG晶棒的生长速度是每小时2—6mm；水热生长法生产水晶的正常生长速度是每天0.33mm；焰熔法生产刚玉的生长速度是每小时1mm ， 等等 。 （引于地震出版社出版《宝玉石鉴定法》）从人工合成宝石的过程中 ， 可以知道宝石结晶是一个缓慢的过程 。 在压力约9000个大气压、温度约10000C条件下莫霍面中 ， 缓慢结晶的宝石能捕获快速移动的微细气泡 ， 说明莫霍面中的微细气泡相当多 。莫霍面面积相当广泛 ， 面积计算的半径数值在3123.43千米—3143.43千米之间 。 广泛的莫霍面区域可以容纳庞大数量的微细气泡 。人们不能低估肉眼难以观察的水汽在达到一定量的时候将会对自然产生的巨大影响 ， 同样 ， 如果忽视莫霍面包含的大量气体的作用 ， 人们对自然的认识就会有偏差 。五、莫霍面气体的来源1．来源于地幔深层来源于地幔深处的气体有氮气（钻石中含有氮气）、惰性气体等 。2、非气体的物质在燃烧等化合过程中变成气体固体的琉氧化后就会成为二氧化硫 ， 二氧化硫在地壳中很常见 。 非气体的物质在燃烧等化合过程中变成气体是莫霍面气体的来源之一 。3、在高温下固体物质的升华和液态物质的汽化在高温下固体物质的升华和液态物质的汽化是常见的物质相的转变 ， 如液态水转变为水蒸汽 。4、来源于地壳岩层中有裂隙、空洞等空间 ， 地壳中的气体会藏身其中 。 和地幔交界的岩层会出现裂纹 ， 裂纹出现后 ， 炽热的地幔物质会沿裂纹上涌占据岩层中的裂隙、空洞等空间 ， 岩层裂隙、空洞等空间中的较冷气体会有部分随热空气上涌 ， 也有部分在对流作用下填补地幔物质上涌而在地壳与地幔交界面瞬间形成的空间 。六、莫霍面气体和地壳内部气体的对流莫霍面存在气体 ， 地壳内部也存在气体 。 发育成熟的地质裂纹能将莫霍面气体和地壳内部气体相连通 。 莫霍面和地壳之间存在温度差和压力差 ， 在压差力的推动下 ， 莫霍面气体和地壳内部气体之间形成对流 。七、地壳内部气体和大气层气体的对流地壳内部也存在气体 ， 发育成熟的地质裂纹能将大气层气体和地壳内部气体相连通 。 大气层和地壳之间存在温度差和压力差 ， 在压差力的推动下 ， 大气层气体和地壳内部气体之间形成对流 。在气体对流作用下 ， 落入地壳中的雨水被蒸发上天上 ， 水蒸气遇冷凝结后又重新落入地壳中 。八、气体对流对莫霍面岩层的降温作用（一）气体对流的降温作用开动的电风扇令到气体形成对流 ， 快速移动的空气带走人体身上的部分热量使人觉的凉快 。 气体对流有降温作用 。除了经验外 ， 实验也可以证明气体的降温作用 。取一支条形温度计（温度上限摄氏2000C） ， 将初始温度均设定在摄氏300C ， 将它分别插入在燃气炉上沸腾的开水中（注意尽量避开汽泡）和放在沸腾开水的汽泡中 。 以下是温度测量结果：1．20秒插入沸腾开水（避开汽泡）的温度由摄氏300C上升至摄氏1000C 。放在沸腾开水的汽泡中的温度由摄氏300C上升至摄氏960C 。2．40～60秒插入沸腾开水（避开汽泡）的温度由摄氏300C上升至摄氏1060C 。放在沸腾开水的水泡中的温度由摄氏300C上升至摄氏1000C～1020C 。通过测量沸腾开水（避开汽泡）的温度和沸腾开水的水泡中的温度 ， 可以知道它们之间有一定的温度差异 ， 说明开水中的汽泡有一定的降温作用 。（二）岩石圈不被完全融掉的疑问地核分为外核和内核 。 液态外地核密度为10克/立方厘米 ， 深度地下5150千米 ， 温度35000C～40000C；固态内地核密度为12克/立方厘米 ， 深度地下6370千米 ， 温度40000C～47000C 。 （引于希望出版社出版《地球大百科》）通过引用资料 ， 可以计算出地壳厚度最多约为70千米 ， 上下地幔加上地核的厚度是6300千米～6370千米 ， 是地壳厚度的90～91倍 ， 地壳是地球很少部分和很薄一层 。少年儿童出版社出版的《十万个为什么》认为：在岩石圈层之下 ， 温度超过了10000C ， 来自地幔上部的岩浆盆出地面时温度常在10000C以上 ， 证明地幔内的温度是很高的 ， 那里的物质由于处于具有一定塑性的状态和金属的含量比岩石多 ， 导热能力比较强 ， 上下层之间温度相差较小 ， 地核内更是这样 ， 因此估计地核内的温度最多约50000C 。地壳下物质导热能力比较强 ， 地壳下巨大的热量可以通过强导热迅速而大量地作用于地壳底部的岩层 。 单凭地壳底部的岩层能否抵御地幔巨大的热量？火山喷发时流出大量熔融的岩浆 ， 由此可知 ， 单凭地壳底部的岩层不能抵御地幔的高热 。地壳厚度最多为70千米 ， 地幔和地核总厚度是地壳厚度的90～91倍 ， 只要假以时日 ， 超过6300千米以上厚度的高温高压物质所蕴蓄的热量有效地作用于仅有70千米厚度的地壳 ， 足以全部熔掉地壳 。 熔穿某个地区的地壳而形成的火山足以说明问题 。 然而经历了亿万年的沧桑 ， 地壳虽然有运动变化 ， 但并没有被整个熔掉 。地球蕴蓄的热量不够吗？不是 。 地球历史上发生了数不清次数的火山爆发和地震说明了地球是一个活跃的星球 ， 它蕴藏的热量非常巨大 。只有一个答案 ， 地壳下的高温高压物质所蕴蓄的热量没能有效地作用于地壳底部岩层 。什么因素阻挡地幔高热有效作用于地壳底部岩层？阻挡地幔高热有效作用于地壳底部岩层的主要因素是气体对流的降温作用和高熔点绝热物质的热力阻隔作用 。（三）气体对流对莫霍面岩层的降温作用莫霍面岩层在高热下会接近或变成熔融状态 ， 象开动电风扇所产生的快速移动的空气一样 ， 莫霍面和地壳之间的对流气体会带走接近或变成熔融状态的岩层的部分热量 ， 使之变“清凉”； 莫霍面微细气泡在滚动移过莫霍面岩层底部的时候会阻隔高热作用于莫霍面岩层 ， 出现短暂的热力作用间断 。 相当多的微细气泡使短暂的热力作用间断变得密集 ， 密集间断使莫霍面岩层不能持续受热 ， 热力作用间断下接近或变成熔融状态的莫霍面岩层可以冷却凝固 。 热力作用间断过后 ， 莫霍面岩层再受热后重新接近或变成熔融状态 ， 在接着的热力作用间断下重新冷却凝固 。 莫霍面岩层在高热作用和微细气泡间断热力作用、冷却作用的双重作用下出现不断循环：受热熔融—冷却凝固—再受热熔融—再冷却凝固…… 。九、莫霍面和地壳内部及大气层的气体对流的两个作用（一）对莫霍面岩层进行热力间断和冷却 ， 阻挡了高热有效作用于莫霍面岩层 。（二）引导部分的高温高压地幔物质在地质裂纹中以一定的路径移动并在局部区域释放能量 ， 使地幔和地壳之间压力差得到调节 ， 避免地壳底部岩层整体均匀受到高温高压的地幔物质侵蚀而逐步被全部熔融 。
