地核內部不僅壓力大,而且溫度也很高,估計可高達2000~5000℃,物質的密度平均在10~16克/厘米3之間。在這種高溫、高壓和高密度的情況下,我們平常所說的“固態”或“液態”概念,已經不適用了。因為地核內的物質既具有鋼鐵那樣的“鋼性”,又具有像白蠟、瀝青那樣的“柔性”(可塑性)。這種物質不僅比鋼鐵還堅硬十幾倍,而且還能慢慢變形而不會斷裂。
地核內部這些特殊情況,即使在實驗室裏也很難模擬,所以人們對它了解得還很少。但有一點科學家是深信不疑的:地球內部是一個極不平靜的世界,地球內部的各種物質始終處於不停息的運動之中。有的科學家認為,地球內部各層次的物質不僅有水平方向的局部流動,而且還有上下之間的對流運動,隻不過這種對流的速度很小,每年僅移動一厘米左右。有的科學還推測,地核內部的物質可能受到太陽和月亮的引力而發生有節奏的震動。
地球的骨架——岩石
岩石是地殼的基本物質。雄偉的泰山,險峻的華山,奇秀的黃山,神秘的廬山,都是由岩石組成的山地。
組成岩石的化學元素基本上有8種,稱為八大元素——氧、矽、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀和鎂。
岩石的種類繁多,形態、結構、顏色各異,但就其成因來說,可分為岩漿岩、沉積岩和變質岩三大類。
岩漿岩又叫火成岩,是組成地殼的基本岩石,它是由岩漿活動形成的。岩漿活動有兩種,一種是岩漿從火山口噴出地表,然後冷卻凝固變成岩石,這樣形成的岩石叫噴出岩。大陸地殼中最常見的噴出岩就是玄武岩。“玄武”是中國古代神話裏一位身穿黑袍站在龜蛇背上的神,因玄武岩的顏色也是黑黝黝的,所以地質學家給它起了這個古怪的名稱。另一種是岩漿從地球深處沿地殼裂縫處緩緩浸入而不猛烈噴出地表,然後在周圍岩石的冷卻擠壓之下固結成岩石,這樣形成的岩石叫侵入岩。地殼中最常見的侵入岩就是花崗岩。花崗岩的顏色非常美麗,呈粉紅色,其中還均勻地散布著黑色的雲母晶體。它不透水,能保持水分,而且還含有豐富的鉀、鈉等礦物,因此由花崗岩風化而成的土壤特別肥沃。我國風景秀麗的黃山、華山和衡山,都是由花崗岩組成的。
沉積岩是地殼最上部的岩石,它是由億萬年前的岩石和礦物經水、風或冰川的搬運、衝刷堆積而成的。常見的砂岩、頁岩和石灰岩都是沉積岩。煤和石油是一種特殊的沉積岩。層層疊疊的結構,是沉積岩最顯著的特征。地殼中的沉積岩分布很廣,但在印度和非洲大陸卻很少。
岩漿岩和沉積岩在受到高溫、高壓或外部各種化學溶液的作用時,其內部結構要重新組合,礦物也會發生重結晶現象,這樣便形成了變質岩。地殼中變質岩的分布很廣,而且具有很大的實用價值,許多礦床,如鐵、金、石墨、石棉、滑石等都和它有密切關係。
岩石也是一種自然資源,現在多用於建築業,有待我們去開發利用。
天然的地質史書——地層
地球的年齡大約有46億歲了。地質學家發現,鋪蓋在原始地殼上的層層疊疊的岩層,是一部地球幾十億年演變發展留下的“石頭大書”,地質學上叫做地層。
翻開這本碩大無比的大書,地質學家找到了許多隱埋其中的特別文字和圖畫——化石。在大書的前幾頁上,是人類祖先古猿的化石;再翻下去,又發現了許多爬行類動物和兩棲類動物及魚類的化石;最後幾頁,找到了一些藻類和原始細菌的殘骸。
地層包括各個不同地質年代所形成的沉積岩、變質岩和岩漿岩。地層形成的曆史有先有後,一般說來,先形成的地層在下,後形成的地層在上,越靠近地層上部的岩層形成的年代越短。在地層的形成過程中,生物也不停地從低級階段向高級階段進化發展。當某一時期的生物死亡後,就被掩埋在土壤之中,經過地質曆史的變遷,它們以化石的形式保留在原來的地層中。於是,不同時期的地層便有不同的化石相對應,這樣,地質學家就可根據化石的種類、形態來判斷地層的新老關係,區分出各種不同地質年代的地層結構。比方說,在今天的大海裏生存著許多海生動物,每種海生動物對生活環境(如溫度、光照、水深等)都有不同的要求。如果我們今天在遠離海洋的太行山某一地層中發現了與現代類同的海生動物的化石及海洋沉積物,那麼可以肯定,在那久遠的過去,這裏必然是一片汪洋大海,並可由此推斷出當時海洋的一些大致情況。事實也正是如此,我國北宋時代的著名科學家沈括,在他所著的《夢溪筆談》一書中,記述了他當年考察太行山和浙江雁蕩山時,都在山地的崖壁間發現了許多卵石和螺蚌殼化石,從而證明這些地方古時候曾被大海所淹沒。