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1 # 純野生科學家
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2 # 金童希瑞
“隕落地質學理論”認為小行星撞擊是地質變化的動力,隕石坑衝擊波層流裡高速流動的物質轉化的金屬氫聚合形成了地殼的岩石與礦物。
“隕落地質學理論”創新必然引起“物理學”的進步,人們會重新認識物質與能量的關係。
“隕落地質學理論”認為小行星撞擊是地質變化的動力,隕石坑衝擊波層流裡高速流動的物質轉化的金屬氫聚合形成了地殼的岩石與礦物。
“隕落地質學理論”創新必然引起“物理學”的進步,人們會重新認識物質與能量的關係。
▲在地質學不發達的年代,人們是這樣理解腳下的大地的。海嘯是這樣發生的。
▲板塊是這樣運動的。
▲火山是這樣爆發的。
其實“研究地球過去的變化”只是地質學眾多作用的冰山一角,它在各個方面影響著我們的生活。
地質學在日常生活中的應用。
說起地質學與生活,我們最先想到的就是資源勘探。
無論金屬礦物資源還是化石燃料,要準確找到它們埋藏的位置,地質學都是重要的理論參考。
以石油為例,它很特殊,是流體,有獨特的生成和聚集規律,所以它聚集的地方往往並不是它生成的地方。一般來說,周邊裂隙發達的地質凹陷區是有利於石油資源聚集的,但這些構造特徵深埋在厚厚的地層下面,地表看不出來。想找到它們,必須系統地探測一片地區的地溫、地壓、地應力資料,瞭解地層構造,才能發現有開採價值的聚集單元和含油氣層。
▲石油開採示意圖。
地質學同時也是城市建設和水力設施選址的重要參考。
一座城市建在哪裡?蓋多高的樓?這些除了歷史和經濟因素外,還得考慮地質特點。比如北京吧,這座城市位於典型的衝擊平原上,堅實的基岩層上覆蓋著幾十米厚的沙土和礫石。這樣的地質條件並不利於高大建築物的穩定,而且發生強震時容易造成土壤液化的現象。所以北京市的超高建築在施工時都要先往地下打很深的基樁,直達穩固的基岩層,將建築蓋在基樁上,以此確保建築的穩定性。
▲幾種常見高樓基樁。
水庫、大壩的選址關係著下游流域的安全,同樣需要地質學的幫助。有些地方山高谷深,看起來非常適合築壩蓄水,但大型水壩偏偏避開了這些地方,為什麼?地質條件不行。
簡單說,岩溶地貌不行,溶洞太多,滲水太多;風化夾層巖不行,岩層酥軟,容易剝離;斷層、裂隙不行,地層應力太大,地震時容易錯位崩潰……只有堅固的火山岩(花崗岩、玄武岩等)地層才是最好的選擇。
▲三峽大壩。
地質學在地質災害監測方面也有巨大的作用。
地震、山崩、滑坡等地質災害都是有先兆現象的。像地表隆升(降低)、位移、裂隙變化、地下水異常、極端的降雨等情況是可見的;而地溫變化、地壓變化、地層應力變化、岩層走向、大範圍板塊變化等情況我們無法感知,這就需要地質學家的專業測量了。當變數積累超過一個閾值,地質災害事件發生的可能性便會直線上升。
▲地質災害監測系統示意圖。
最後說一下地質學與國防工程。
重要國防設施必須能躲避衛星偵察和抵禦各類武器的轟炸,如此,沒有什麼地方比地下更符合要求了。以前的“816核洞”核設施、哈爾濱“7381工程”、臨湘“6501工程”、北京“地下城”……以及現在的“地下萬里核長城”都是深埋在地層之中的。想建設巨型地下設施,地質學發揮的作用無可替代。(816、7318、6501工程及北京地下城均已作為旅遊景點對外開放)
▲7381工程老照片。
這些巨型地下國防工程的選址都是在堅固的天然山體內部或較深的岩石地層當中(北京地下城除外,還不如地鐵呢),以增加抗打擊等級。那麼這些地方有沒有富含地下水的地層?是否有含瓦斯等有害、易燃易爆氣體的可能?有沒有容易斷裂、破碎、坍塌的疏鬆岩層?有沒有地質斷層、天然溶洞甚至地下暗河?建設過程中如何應對這些挑戰?這都是地質學家需要透過勘探來解答的問題。