地球排气之谜

地球在冒气?

　　

　　2006年3月24日，在广州市南沙区万顷沙镇的民立村，地质人员在一个深度不超过9米的钻孔中发现有大量的可燃气体不断冒出，可这种气体究竟是什么?是地下的浅层沼气还是深层天然气却不得而知。

　　2006年11月3日，广东省佛山市南海区平洲镇一位渔民在荒草地里割鱼草时发现十多处有水的地方就像是开水沸腾一样不断地冒着气泡，他用火机一点居然点着了!

　　因为这样的事情不多见，所以大家很好奇。也许这就像魔术表演一样，神秘现象的背后往往总是非常的简单。可正是这无限的神秘和神奇吸引着我们不断地探索，试图揭开这层层面纱。

　　《百科知识》杂志曾发表文章专门讨论“天坑”和“地下自燃”，里面谈到了两个很有意思的问题，一个是：地球并不是完美无缺的一个球体，它的表面其实是“千疮百孔”，有很多巨大的深坑直入地下数百米；另一个是：地下经常发生的自燃现象通常都是地下的可燃气体冒出来所造成的，也就是说地球在不断地冒气。例如，广西乐业天坑群中就有一个深达350米的巨大天坑，因洞中常有一股白雾源源不断地冒出来，故而被称为冒气洞。甚至有人说，洞口飘落的树叶都不会掉入洞中，而是会向上飞舞。正因为如此，这个天坑还被入夸张地称作“地球呼吸孔”。

　　但是，还有一个问题一直迷惑着我们：地下的气体是从何而来的?难道我们的地球是一个气球么?

　　

　　地球的排气作用

　　

　　我们大家都知道，原始地球形成之后，在地球的重力分异和化学分异等作用下，经过漫长的演化，从均匀混和的物质状态，逐渐、依次分化为地核、地幔和地壳等内圈以及气圈、水圈和生物圈等外围——是一种同心状圈层构造。然而，相对于地球而言，人类显得十分渺小，以现阶段的科技水平，对地球内部的直接观察深度只有短短的几公里，最深的钻孔也不过10公里。更深部的地球到底是什么样子，则主要是依靠地球物理和陨石学等有关数据推测而来的，正确与否尚不能完全确定，因此就产生了很多不同观点的学说。

　　我国长期从事地球化学专业的杜乐天研究员就认为地球是一个“实心的大气球”，并提出了“地球五个气圈”的理论，也就是除了我们常说的大气圈之外，还至少存在地核氢气圈、上地幔气圈、中地壳气圈、上地壳气圈等四个气圈。而且地球的这个五个气圈，随着深度的增大，气体量也越来越大，地球的排气作用就是在很大的压力、温度、浓度、密度、粘度梯度下反重力向外或向上排放喷流的。

　　地球每时每刻都在向外界排放着各种气体，主要成份包括二氧化碳、甲烷、硫化氢等，这是地球上的一种普遍现象。它既可以来自于地球的深部，也可以来自于浅部；既可以是大范围的突发性放气，也可以是沿着疏松介质持续或断断续续的放气。某些时候，突发的排气现象还可以作为地震的前兆，一些地震工作者曾尝试利用它来预报地震。

　　地球排气最常见、最典型的例子就是火山喷发。当火山爆发的时候，强大的冲击力会将无数的岩石碎块、火山灰等固体物质射向高空，遮天蔽日，并伴随着巨大的声响，而这种强劲的力量就来自于气体。此外，还有些井喷事故也算得上一种剧烈的地球排气现象，如2003年12月23日发生在重庆开县高桥镇的天然气井田井喷事故，事故发生时富含硫化氢、二氧化碳的有毒气体竟然能喷至30多米的高空!遗憾的是，在这场突如其来的灾难中，有233人罹难，4000多人受伤，6万多人被疏散转移，9.3万多人受灾。

　　

　　地球排气与自然灾害

　　

　　虽然人们人为地把地球划分为若干圈层，但实际上地球是一个“牵一发而动全身”的整体。

　　在地壳受热受力形变破裂的过程中各种气体也会相应产生一系列物理化学变化，还能发出各种声音，并使各种地球物理化学场发生变异。有些气体携带着热、电等能量以不同形式喷溢出地表，很容易影响低层大气物理化学场，造成发光、燃烧、风、雨、雷、电、旱、涝等难以预测的气象变化。有些气体还有不同程度的毒性，可使人和动、植物行为发生异常甚至死亡。因此，一些学者认为，很多自然灾害发生的内因都与地球的排气作用有关系，诸如地震、大旱、大水、森林草原大火、雪灾、冻雨灾、沙漠化、沙尘暴、臭氧洞、厄尔尼诺、拉尼娜、赤潮甚至是矿难、海难、空难等等。

　　早在我国东汉时期，经学家、文字学家许慎所著《说文解字》一书中就论述道“地气发，天不应日霚，从雨。”段玉裁注：“亦雨之类也，故从雨。地气发而天应之，则雨矣。”由此可见，地气与气象的关系十分密切。

　　我国气象局和地震局的学者在研究地震灾害与洪涝灾害的关系时就提出过一种观点：地球内放出的热和气是灾害链中一种灾害诱发另一种灾害的重要因素。

　　

　　地球排气与矿产勘查

　　

　　虽然地球的排气作用，其机理和具体情况人类还无法掌握，但我们可以逐渐认识这种现象并学会利用它来为我们服务。利用地气勘探矿产资源是目前比较热门的一个研究方向。早在上世纪80年代美国、俄罗斯和中国就已经开始了这方面的理论研究和实践工作，并取得了丰硕的成果，这种方法被称为“地气法”——通过探测地表的某些气体成分来推断地下的矿产资源，这是因为地下的油气、矿产资源的富集，通常会在地表有所“暗示”：这些地方的某种气体会显示出明显不同于其他地方的高含量异常。

　　2006年11月4日，广东省茂名市高州金山开发区出现了一幕“地气弥漫”的奇异景象!袅袅地气笼罩着数百亩面积的大地，场面蔚为壮观。据当地地质矿产局有关人士介绍，地气所发之地以前属于盆地，有资料记载，上世纪五、六十年代曾有专家在此勘探，勘出地下藏有少量石油。由此可见，该现象与地质结构的变化息息相关，且在一定程度上与油气资源的储藏有关联。

　　随着科学家们对地球内部的研究越来越深入，人类对地球排气作用的认识也会越来越深入，从而也能够更好地掌控和利用它，造福于人类。(文章代码：101614)

　　【责任编辑】李军