第三章地球的脾氣1
太陽活動影響地震
在日地關係研究中，地震與太陽活動的關係也是天文學應用研究的熱點之一。國內外的地學和天文工作者在這方麵開展了大量的研究。我國的統計研究表明，全國地震頻率與太陽黑子11年的活動周期有關，我國南北地震帶強震高潮與低潮的組成周期為22年。我國科學家還發現，某些地區地震震中緯度遷移有較顯著的準22年周期，並給出了天山地帶的強震遷移公式，對地震預報有指導意義。
統計發現，地震常與地磁暴相伴，可能磁暴在殼中產生力的作用從而影響了地震。
地殼運動的“馬達”
山脈的形成顯然是地殼運動的結果。早在一個多世紀以前，就有人設想地球是從一個熾熱的熔融的火球慢慢冷卻以後形成的。在冷卻過程中，地球體積逐漸收縮，於是地球的外殼就發生了褶皺和斷裂，如同蘋果的表麵凸凹不平一樣。冷卻了的地球表麵同樣也是高低起伏的，這樣就為陸地、海洋、山脈、盆地、河流等各種不同地形的形成奠定了基礎，創造了雛形。這就是所謂收縮說。但是，本世紀初放射性元素的發現證實，放射性元素是地球內部的主要熱源，它持續不斷地放出熱量，地球並不是像人們所想象的那樣處在逐漸冷卻之中，於是人們便開始對主張地球因冷卻而收縮的收縮說產生了懷疑。同時，大量的資料表明，地球上巨大的山脈並不是因地球的冷卻收縮而形成的。因此，一度流行的收縮說被否定了。
1912年，德國科學家魏格納提出了大陸漂移的設想。他認為：全球在兩億年以前隻有一塊連在一起的龐大的陸地，中生代（從距今23億年到7000萬年以前）時才開始分裂、漂移，逐漸形成現在的位置。他找到了許多證據，證明漂移現象的存在，例如大洋兩岸海岸線的輪廓，尤其是大西洋兩岸的海岸線十分吻合，而大洋兩岸的地質構造和生物群落等也具有相似性和連續性。1965年，布拉德等人把大西洋兩岸的美洲大陸和歐非大陸像玩七巧板一樣地拚合起來，令人驚奇地發現它們的吻合真可以說是“天衣無縫”。
但是，是什麼力量推動大陸東漂西移的呢？當時包括魏格納本人在內的一些科學家都認為大陸有離開兩極地帶而向赤道靠攏的傾向，正是這種力量——所謂離極力把大陸推動漂移。然而，根據計算結果，這種力量太小了，不可能推動大陸漂移。於是又有人提出是由於潮汐牽引的力量，但實際上，這種力量也仍然是太小了，它更不足以引起大陸的漂移。那麼，究竟是什麼力量推動它們的呢？這個問題不能解決，對於大陸漂移說來講是個致命的打擊。因此，不久以後的30年代，大陸漂移說自然就漸漸銷聲匿跡了。
大家知道，地球的表麵有三分之二以上被海洋所覆蓋，然而，在傳統的概念中，大洋的洋底是一個沒有地勢起伏的平坦的盆地。可是，事實上，正如前麵所談過的，海底不僅有延伸幾千公裏的綿延起伏的山脈，而且還有高達3000～4000米以上的海底火山。
世界著名的海底山脈——大西洋中脊，從深達5000米的海底升起，高度可達3000米以上，寬度超過2000公裏。它從北冰洋開始，往南經過大西洋中部，繞過非洲南部的好望角進入印度洋。在印度洋中部，洋中脊分叉，它的東支通過南極海伸展到南太平洋，在這裏和東太平洋洋隆相接，形成環繞全球的洋中脊係統，其總長度竟達70000公裏以上。大西洋中脊的麵積幾乎占了大西洋的三分之一，其規模之大遠遠地超過了陸地上的喜馬拉雅山脈或阿爾卑斯山脈。
大西洋中脊有一個中心帶，其寬度約為200公裏，它具有高低不平的多山地形特征。在洋中脊的頂（軸）部，有一條南北向的寬約15公裏的中央裂穀，有人把這個中央裂穀形象地叫做地殼的裂縫，它的確很像一條被撕開的裂縫。
海域熱流測量結果表明，在各大洋的洋中脊的頂部，熱流值比正常值高出7～8倍。為什麼洋中脊頂部下麵具有這麼異常的溫度呢？這是由於地幔對流的關係。由於地幔物質溫度高，而洋中脊的頂部似乎是地熱的排泄口，因此在洋中脊的中心地帶，普遍具有高熱流。距洋中脊越近，熱流值越高；距洋中脊越遠，熱流值越低。在大西洋中脊如此，在東太平洋洋隆如此，在印度洋中脊也如此。這裏，火山活動強烈，熔岩湧溢，同時這裏也是海洋地震震源的集中地。
地幔對流的過程是很緩慢的，上升對流的時間可達幾千萬年甚至幾億年。地幔為什麼會發生對流呢？格裏格斯認為，這是由於岩石的傳導性不良，放射性元素衰變產生的熱量在地球內部聚集起來，使得地幔下層物質受熱膨脹，密度減小變輕，從而引起它的上升，並發生對流，這就像鍋裏的粥煮開了一樣。美國的赫斯和迪茨認為，正是由於地幔對流，高溫熾熱的地幔物質才能從洋中脊的中心帶往上湧起，湧起的地幔物質便形成了新的海底，所以大洋中脊也就是新的大洋地殼——海底開始生長的地方，新的大洋地殼不斷地增長，便把海底從洋中脊處向兩側慢慢地推開，東側的向東移動，西側的向西移動，於是海底逐漸擴張，這就是所謂海底擴張說。事實證明，距離洋中脊越近，火山島的年齡就越輕，距離越遠，年齡也就越老，這說明了海底的的確確是在逐漸擴張的。
目前，無論是主張以地殼的垂直運動為主的學派，還是主張以地殼的水平運動為主的學派，差不多都公認地幔對流是地殼運動的主要動力來源。大陸漂移說所遇到的一個致命的打擊——驅動力的問題，一直到20世紀60年代後期才發生了戲劇性的變化，現在可以說基本上已經解決了：地幔對流是一個威力無比的馬達。