地球上所有的水都聚集在地表和地壳吗?地球内部有没有大量水的存在?
对于地球上所有的水都聚集在地表和地壳呢?地球内部有没有大量的水存在呢之话题,我个人的观点认为,地球上所有的水都以液态、固态和气态的方式,聚集于地表、地壳和空气之中,这是地球特殊条件的一种自然现象。地球内部是不会有大量水现象存在的情况,但会有大量可构成水的氢和氧元素存在。为什么会这样说呢?
因为,从目前地球形成的自然环境来看,水圈的循环的确存在于地表、地壳和空气之中,尤其是浩瀚海洋中的液态水体现象的自然形成,南北两极和高山冰封的自然形成和大气层中的气态水形成,更能体现地球水圈循环的现实存在,可以说,地球上的水都聚集在地表、地壳和大气层中进行三态转换循环。
至于地球内部是否有大量水存在的问题,我认为,是没有的,主要原因是地幔和地核圈层都处于超高温状态,自然温度高达6千摄氏度或以上,物质中所有的水都会形成气态现象而被散出到地壳圈层或地表之中。因而,地核和地幔圈层之中是不会有大量水现象的自然存在。但是,存在于地核和地幔圈层之中的物质,会有大量的氢和氧元素存在,能在环境变化适宜的情况下,这两种元素是合成水的唯一来源。
不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的有道理,希给个点赞并关注我,可阅读到我相关科学领域前沿上千个的原创答题,欢迎大家一起来讨论和学习。宇明于东莞市。(注:原创作品,版权所有,抄袭必究。)
地球上所有的水都聚集在地表和地壳吗?地球内部有没有大量水的存在?
地球的水到底在哪?
地球是八大行星当中,唯一一个表面有大量液态水的行星,但实际上地球的水储量并不算丰富,即便如此水占地球表面也差不多达到了71%左右。
那么,这就是地球上所有的水的储量了么?
实际上,并非如此。
地球表面的水只占据地球总水量的一部分,而且是一小部分。这些水绝大多数都在地幔当中,这到底是咋回事呢?这就要从水的起源说起。
水的起源话说早期地球形成时,构成地球的元素当中就含有水,主要是以氢离子,羟基等形式通过水化作用进入到物质的晶格当中。后来,由于地球形成时是个大火球,许多水都被烘烤出来,以水蒸气的形式存在于大气当中,由于地球引力的作用,它们才没有像氢气那样跑掉。
有没有证据呢?实际上是真的有,有地球的岩石为证,也就是尖晶橄榄石,或者叫做林伍德石。
下图就是尖晶橄榄石结构示意图,其中灰色大球就是氧原子,红色小球就是氢原子,也就是说这种岩石富含水。
这种岩石是主要的造岩矿物,它广泛分布在构成地球的深处过渡带。
距地球表面200km的地下深处的尖晶橄榄石含水浓度就非常大,具体有多可观呢?根据科学家们的测算发现,大概100万个晶体分子当中,就差不多能有2000个水分子。
而距地球表面410到660千米深度的尖晶橄榄石差不多可以达到100个晶体分子当中,就能有1.5个水分子的存在。
通过理论计算和测算,科学家提出,在上下地幔的过度带上应该具有大量的尖晶橄榄石。
并且,科学家还对在部分的水的总量进行了估算,如果我们按照尖晶橄榄石的平均含量仅为1%的计算(实际上已经往低了去估算),那么仅仅是尖晶橄榄石所带有的总水量就达到了4.5*10^(10)亿吨,这个数字比地表总水量的三倍还要多。
所以,从这点来看,地球的水就不只是在地球的表面和地球的地壳当中,而是有大量的水是在上下地幔过渡带上的尖晶橄榄石当中。那水到底是什么时候进入到这些岩石的晶格当中的呢?坦白的说,这个问题至今还没有得到解决。
地表和地壳的水至于地表的水,科学家后来在澳大利也发现了锆石碎片,通过测年法,科学家确定了这块锆石碎片是44亿年前的,它存在于地壳里,而不是地幔里。地球也就是形成于45~46亿年前,也就是说,地球形成之初地表和地壳就有水了。
后来,科学家根据各种现有的证据进行推算,他们认为地球早期形成没多久,地球表面和地壳就已经存在了水。而地壳和地表的水,其实也在循环,这是因为板块移动导致的。地壳分为两种:一种是大陆地壳,比较轻,也比较厚;一种是大洋地壳,比较重,比较薄。由于地幔温度高,又很粘稠,加上热对流的作用,地幔就会流动,也就是会带着地壳动。
因为大洋板桥更重,也更薄,因此就会呈现向下俯冲的状态,这时候就会有大量的水进入到地壳当中,下图中右侧,我们就能注意到这些水后来还会跟着火山岩浆回到地球的表面。
这种现象不仅出现在地球历史上那些板块运动激烈的时候,实际上,时至今日也没有停下来过,2018年11月份,有科学家发布了他们对于在马里亚纳大海沟的研究,研究表明马里亚纳大海沟附近,有大量的水被吞噬到地壳当中。
最后,我们来总结一下,水其实存在于地表,地壳和地幔当中,至于再往深还有没有,我们目前不得而知。就目前所知道的情况来看,地球大部分的水,大概超过75%以上的水应该都在地幔当中,被保存在尖晶橄榄石的晶格当中。而地壳和地表的水只占总水量不到25%的量。
地球上所有的水都聚集在地表和地壳吗?地球内部有没有大量水的存在?
水是地球上很常见的一种物质。即使是在干旱的沙漠地区也能找到水的身影。地球上的水不只是存在于地表和地壳的,在地球内部也是有大量的水存在的。
地球内部不是温度高的岩石都融化成岩浆了,怎么还会有水存在呢?这就是地球的神奇之处,水火偏偏就能够相容。这又是为什么呢?一起了解一下。
图示:地球上的海洋
地球上的水是怎么来的?科学家认为地球上的水的来源重要有两个方面。一个是来自外太空,另一个方面就是来自地球本身。
地球形成于大约46亿年前一片原始的太阳星云经过坍缩凝聚而成的。这些太阳星云的物质中就含有水。这些含水的物质形成了地球。而地球在刚刚形成的时候,温度非常的高,表面岩浆横流,地球表面岩浆中的水分因为高温被是放到了地球原始大气中。后来随着地球表面的温度降低,地球大气中的水蒸气预冷凝结形成降雨落到地面上。
图示:原始地球表面冷却时,岩浆释放出大量的水
地球内部的更多的水分因为地壳的冷却被所在了内部的岩浆中。地球内部的岩浆含水量是非常丰富的。据分析,地球内部的岩浆含水量高达30%。地球内部岩浆中的水随着火山喷发,地球的板块运动被是放到地表。据统计,在地球46亿年的时间里,通过火山喷发而释放出的地球内部岩浆中的水占到了地球表面总水量的一半多。
图示:流淌的岩浆将地球内部的水分带出地表
而现在地球的内部仍然是炽热的,地球上的火山还在不断的喷发着。这样地球内部的水分还在不断的被释放到地表。同时研究表明地球海洋底部的海水还会通过板块运动再次进入到地球内部的岩浆中,每年多达几十亿吨。这些进入地球内部的水还会通过火山喷发再次回到地表。这也算是地球上的另外一种水循环方式吧!
因此,在地球上不单单只有地表和地壳中存在水的,地球内部也是存在着大量的水的。
地球上所有的水都聚集在地表和地壳吗?地球内部有没有大量水的存在?
地球内部高温、高压下所有的物质都是金属态氢离子——一种等离子体状态,没有水。
白垩纪末期小行星撞击地球导致地台活化,陨石坑岩浆冲击波层流里金属态氢离子聚合形成二氧化硅、硅酸盐、水等等。
地球上所有的水都聚集在地表和地壳吗?地球内部有没有大量水的存在?
地球上所有的水都聚集在地表和地壳吗?地球内部有没有大量水的存在
我们每天都喝水,人体内含水量可高达70%,地球上的生命体的生存都离不开水,水是生命的起源,科学家在研究地球的演化过程中,对水非常的重视,研究表明水促进了地球的演化和生命的起源。地球在太阳系我们已有研究的各星体中最为特殊——存在大量液态水、存在生命,我们每一个生命体都是独一无二的,我们的地球也是最特殊的。
地球表面水资源从地理课堂层面的知识来说,地球上水的分布,通常说的是水资源的分布:地球表面积5.1亿平方千米,其中海洋约3.61亿平方千米,占地球表面的70.8%。
地面虽有江河湖泊,但是论总水量,海水(咸水)总量是地表淡水总量的30多倍,咸水占总水量97%,只有3%是淡水,这3%的淡水大多数分布在南极洲,以冰川固体形态保留,而陆地大多数河流的源头也来自于高山冰帽子,淡水中68.7%是以冰的形态存在。
综上,心系地球环境,心系子孙后代的环保人士以及地理老师,都会常常告诉我们淡水资源极其宝贵,不光淡水资源宝贵,地球上的水总量和地球体积相比较,也是很少的。
海洋最深处位于太平洋内,虽然最深可达11.034km,但太平洋平均深度约为4千米,全球海洋平均深度4.5千米左右,但地球半径约为6371km,全世界的水总量加起来,体积约为13.86亿立方千米,但地球的体积约为10832亿立方米,水只占地球体积的1/782。
地球内部结构地质学家把地球分为:地壳、地幔、地核三部分,非常类似蛋黄的结构(就是形状比鸡蛋要圆一些),地壳薄的地方仅有1.5Km,最厚莫过于高原,通常厚度在5-60km之间,相比于地球半径可谓是和鸡蛋壳一般薄,以莫霍面为界,下面是地幔,以古登堡为界限,再往内为地核,地球的结构是以地震波的传播进行区分的,波在不同密度不同介质中传播速度不同,从而判断地球内部结构。
被技术限制,人类对地球内部的研究远远不够,地幔当中可能有大量的水吗?
从水的起源分析地球内部是否有水关于地球水从哪里来,和上篇文章/回答中黑洞君说过一句话类似,我们没有时光机,无法回到过去看到宇宙的演化,所以我们也无法断定水到底是如何起源的,但是根据天文、地质研究,对水的起源通常有“外源说”和“自源说”。
外源说:水是从外界带来的。这个外界也有很多说法:
彗星、小行星(小行星带里有很多含水天体)撞到地球,它们自身带富含水,撞击过后为地球带来了水。
太阳风吹来了水,太阳风带来了大量氢核、氧核、碳核,它们在地球大气发生各种反应,最后形成了“宇宙水”
按照外源说,地球的水来自外部,那么水形成后,也是由外向内渗透,虽然现在的海洋覆盖面积巨大,但依然难以渗透到地球内部,外源说下,地球的内部不存在“水”
自源说:地球形成之初,太阳星云和尘埃凝聚而成的地球自带水源
地球诞生以来,就有水存在,它们存在于高压下的地壳下,后经过地质变化,形成大量的地表水。内源说从根本上就带有地球内部有大量水存在的可能。
地幔中是否有水根据天文及各地质学知识来看,地幔中是有水存在的,并且地球表面的水很可能是来自于地球起源之时自带的,同时我们需要更明确定义“水”,才能更方便的讨论这个问题。
水的化学成分非常简单氢和氧,在地球内部和地球形成之初,它们可能被压缩并存储在地球内部,随着地质活动来到地表。
地幔有水证据2018年《科学》杂志发表的研究表明,科研人员在研究地表下数百公里喷出的天然钻石的时候,发现一种奇特的结晶水,称为“冰七”,它密度远大于普通水,必须在高压下才能生成,而它们的发现,证明了在地表下600千米之下存在游离水。
“冰七”是在地球内部形成的钻石内发现,通过研究分析那些钻石,显示在地幔410千米-660千米转换带富含液态水,更深处可能也是如此。
结论地表水的分布较好研究,水资源的确稀缺(部分大城市水资源匮乏严重),但是目前科技,让我们对水的起源还无法明确,地球内部更深处我们也无法直接研究,但根据一些证据和推理,地球内部地幔出确实可能含有大量的水。
地球上所有的水都聚集在地表和地壳吗?地球内部有没有大量水的存在?
地球的地质形成的内因是因为地球的化学成分比较特殊,因为地球的质心具有吸引力,地球在原先比较高温时具有流体力学特性,比较重的化学物质都往质心方向沉淀,经过数十亿年的光阴已经形成铁镍为主的重金属核心,显然水是被挤压出去的,地核的包裹层是地幔,地幔具有分层结构,地幔多是非金属的各类石质材料构成,其中部分地方有放射性物物质,根据水的物理化学性质可以判断,水受到温度高于沸点的地幔物质挤压会上升到地売这一层面上。
地球的地売是一个平均厚度为20公里的壳体,地壳既受到地球内部压力的影响也受到来自太空的陨石打击,而地球表面的空气又具有风化作用,地壳还因为各个板块互相挤压出现了造山运动,地売物质也不具有金属那样的塑性,地壳有孔洞甚至大型孔洞也並不少见,有些陆地有地下河,有些海洋有地下海是因为地壳运动的结果也就不难以理解,地下海应该不会生成在地幔层而只可能生成在地壳靠近地表的地方,所以地球内部的大量的水就是蕴藏在地壳层这一层面的水。
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