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征文大赛|什么?历史著名的唐山大地震,竟然与它有关系!

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经过层层筛选,石头科普工作室秋季征文大赛终于进入了大众评审环节!

在这个环节中,我们将每天发布一篇最终入选的合规稿件,交由各位观众来进行线上赏评打分!投票打分环节将出现在文章末尾,请选择最符合你心中评判的选项吧~

大众评审分数将占最终分数的50%!请各位积极投出自己宝贵的一票哦~

另:为保证本次大赛的公平,所有入选稿件将不做任何修改,并使用统一模板进行美编。

今天的稿件是由Seah同学为大家带来的《什么?历史著名的唐山大地震,竟然与它有关系!》,请各位看完后不要忘记投票哦~

全文导读


1976年唐山大地震,是由华北克拉通破坏导致。下面我们来一起看看,什么是克拉通破坏,以及其背后的原因。从而发现,历史与地质学结合而产生的科学之美。

历史的浮浮沉沉,变幻莫测,地质学科学严谨,实事求是。一粒沙里见世界,一块石头见历史。历史遇上地质学,学科交融之美由此诞生。

什么是克拉通,克拉通破坏

让我们进入提问环节:什么是板块构造学说呀?哎,对的,看来大家百度的速度很快呀!(‵□′) 正如大家所知,地球大陆是由许多的板块所组成的。克拉通,它由英语craton音译而来,就是指大陆地壳上缺少火山爆发和大地震的大陆。克拉通破坏,就是本来稳定的大陆变的不稳定,地震火山发生频率增加的过程。自然,我们更希望住在克拉通区域上而不是克拉通破坏的区域上。

克拉通这个概念,它建立在板块构造学说的基础之上。在传统认识之中,大陆认为是一成不变的。因而克拉通会始终保持稳定,好比钻石一样。正如"克拉通恒久远,一颗永留传"。

华北克拉通破坏

我国共有三个克拉通,华北克拉通正是其中之一。大家有没有看过根据1976年唐山地震改编的电影《唐山大地震》?


每当看到电影中母亲在危机时刻对孩子难以割舍的爱,以及母女骨肉分离不得相见的痛,小编常常忍不住仰天长啸,倒底是谁让他们如此痛苦?是导演吗?……当然不是,是地震。但唐山大地震为什么会发生?深究背后的原因,是2亿年来一直保持稳定的华北克拉通,渐渐不稳定,从而发生了大规模的高频率的活跃的地壳运动。(高频率是以地质学的角度衡量,以百万年为单位。在几十年的尺度下,该地区地质活动频率与其他地区差别较小。)

哎?前面不是说"克拉通恒久远,一颗永留传"?为什么华北克拉通会变成华北克拉通破坏呢?(因为前面说的是,“在传统认识之中”。)这个问题困扰了地球科学界很长一段时间。最终由中科院院士朱日祥与合作者共同解决了这个问题。

中科院院士朱日祥的成果

中科院院士朱日祥与合作者,提出了克拉通破坏机制,以此荣获2020年度陈嘉庚科学奖地球科学奖。朱院士带领团队,深入研究了随火山爆发而重见天日的地球深处的岩石样品(深源包体),找到了解决谜题的第一个线索--华北克拉通的岩石圈变薄了。

如果把地球比做为一枚鸡蛋,那么地壳就是最外层的鸡蛋壳。鸡蛋壳变薄了,鸡蛋容易发生局部的破碎。同样的,地壳变薄了,所在地区的火山,地震发生的就会更频繁(鸡蛋壳会碎,但是地球不会破碎的,因为地壳足够的厚。)

科学需要严谨的数据支持。朱院士及其团队经过十多年的努力,采用高难度的流动地震台阵技术(密集的布置多个地震仪,通过分析数据波形,反推地壳结构),获得了高分辨率的地壳图像(像素提升好比从360P到4K高清蓝光)。从而确定了华北地区地壳变形,地壳厚薄的具体情况。

朱院士进一步研究,揭示了克拉通破坏的深层机制:临近的西太平洋板块因挤压而向地球深处俯冲,地球温度极高使板块融化,形成熔流体,熔流体上升至地壳,使地壳热熔,从而使地壳变薄。(热侵蚀thermal erosion)以及临近板块俯冲带后撤的拉伸作用,最终导致了华北克拉通破坏的现象。华北克拉通破坏的高峰时期为1.25亿年前。



通过地质学的分析,我们可以知道亿年为单位发生的故事,我们可以知道地球深处发生的变化。历史不再飘忽不定,而是写在了石头之中,等待着我们去发现,去探索。这,就是科学之美!

一粒沙粒发觉沧海桑田,
一颗岩石见证地球磅礴 ,
手掌里盛住无限 ,
一刹那便是亿年。

延伸阅读

稳定的大陆克拉通为什么会被破坏?

申明:

图片来源网络

参考资料:《Newton科学世界》 2020.09


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