宗教与科学：关于地核的6种观点

人们可以想象有一天，人类将自由地前往我们邻近的行星，并使用强大的望远镜来了解附近的恒星。

总有一天，我们一定会 探索 海洋的每一寸深处，以及所有最难穿越的森林。

但我们可能永远也不会去地心。

最坚硬的钻头只钻进12公里深，这只是地球半径的02%，然后就会遇到如此高的热量，以至于它们会融化。

很有可能，我们星球内部的极端温度和压力使其永远遥不可及。

也许部分是因为这个原因，地球内部总是让我们着迷。

它在许多传统宗教和宇宙观中扮演着中心角色。

以下是人类对我们脚下火热世界不断演变的理解的时间顺序。

地狱之坑。

多梅尼科·迪·米其利诺1465年创作的但丁神曲壁画中的一个细节，展示了罪人堕入地狱的深渊。

也许最广为流传的关于地心的传统观点把它描绘成一个火湖，坏人在那里永生：是的，地狱。

撇开与来世的联系不谈，从本质上讲，地狱是一个火坑，这幅图有点准确。

也许这么多宗教和宇宙学都是正确的也就不足为奇了：火山喷发偶尔会给古代文化带来可怕的地狱之火的一瞥。

事实上，硫磺就像“火与硫磺”一样，基督教圣经中经常出现的地狱隐喻是一种通常在火山边缘发现的岩石。

世界乌龟。

这个世界是由站在乌龟上的大象支撑的。

许多东亚和美洲原住民文化并不把地球内部描绘成地狱般的地方。

相反，他们想象了一只巨大的海龟。

它被称为“世界乌龟”，它支撑着地球，通常被认为是扁平的，或者说是圆顶状的，而不是背上的球形。

这个神话有几种变体：印度教徒用一头大象取代了乌龟，而一些 历史 学家可能将这两种描述混为一谈，描述了一种宇宙学，即世界躺在站在乌龟上的大象的背上。

为什么是乌龟？

一篇关于特拉华州印第安人世界乌龟神话的论文中指出，不仅这种生物的背部是一个适当的弯曲形状，而且特拉华州人认为乌龟体现了坚韧不拔、长寿和坚定的特征。

更重要的是，他们认为时间和海龟一样不断地从东方移动到西方。

那么乌龟下面是什么呢？

大多数神话都没有具体说明。

在“时间简史”一书中，物理学家斯蒂芬·霍金讲述了一个著名的轶事：一位世界海龟宇宙学的支持者遇到了这个问题。

她回答说，这只乌龟站在另一只乌龟的背上，这只乌龟又站在另一只乌龟身上，而且“乌龟一直往下走”。

黄金地芯。

一些地质学家认为，地核中有16万亿吨黄金。

现供职于英国牛津大学的地质学家伯纳德·伍德计算出，地核中有16万亿吨黄金，或者说足以在地球表面覆盖一层15英尺厚的层。

他认为，另一种贵金属铂金的含量也是这个数字的6倍，还有镍、铌和其他元素。

伍德在分析了陨石的金属含量后形成了这一假说。陨石类似于太阳系诞生时撞在一起形成地球的“小行星”。

他发现这些陨石中分布着比地球表面多得多的金、铂和其他物质，并推断地核中的铁一定是在行星形成期间将这些元素向内吸引的。

上图夸大了事实：尽管按照地球表面的标准，16万亿吨是一个巨大的数量，但金原子仍然只占核心原子总数的百万分之一。

陨石，以及地球的质量和密度(从它如何扰动月球和其他行星的轨道得出)，让科学家们相信，地核的大部分是铁和镍。

洋葱层。

1994年1月17日，加利福尼亚州北岭附近发生69级地震后，世界各地测量到的地震波。

地震产生的地震波的路径，包括横波(S波)和纵波(P波)，帮助地质学家绘制出地球内部的地图。

地壳的隆隆声低语着下面隐藏的秘密。

当地震发生时，它发出的地震波在地球上反弹，重新定向并反射出地壳、地幔、外核和内核之间的边界，然后被记录在世界各地的地震图上。

科学家们回溯震波的脚步，绘制出地球内部的地图。

那么下面的地形是怎样的呢？

在正中央，有一个由铁和镍组成的实心球。

虽然据信地球中心的温度约为5500摄氏度，与太阳表面的温度大致相当，但它也有极高的气压，是地球表面大气压力的300多万倍。

这种压力提高了金属的熔化温度，因此尽管内核有很高的热量，它们仍然是固态的。

在距离中心约1216公里处，压力下降到足以让铁和镍熔化的程度。

加州理工大学的地质学家、地核方面的领先专家大卫·史蒂文森表示，这个外层液体层约占地核总体积的95%。

地幔开始于距离中心约3500公里的地方。

这些熔岩构成了地球最厚的一层，约占地球总体积的84%。

我们家的地幔上覆盖着一层薄薄的外壳。

水晶球。

左边的球是以面心立方(FCC)排列的，而右边的晶体结构是六边形紧密堆积(HCP)。

这些被认为是地核中金属的两种晶体结构。

有证据表明，内核并不是同质的块体。

科学家们已经注意到，地震波从一极传播到另一极比从赤道上的一点横向传播到相反的点时穿过核心的速度更快。

这意味着内核在一个方向上与另一个方向上具有不同的“各向异性”结构。

大多数专家认为这一定是因为它是由与地球磁极对准的各向异性晶体组成的。

地球物理学家罗纳德·科恩发现，波在水平和垂直方向上穿透内核的时间差，与内核中的铁和镍原子排列成两种晶体的预期时差相符。

一些铁镍晶体可能以六方密排(HCP)结构排列，而另一些铁镍晶体可能以面心立方结构排列。

简而言之，内核中有两种类型的晶体；每种晶体中的原子堆叠在一起，就像上面两张中的球一样。

根据科恩的说法，这些晶体很可能是在地核的最中心，也就是压力最高的地方彼此相对，“就像在岩石中”。

在更远的地方，“它们之间可能有一些液体。”

水晶森林

日本地质学家广罗斯的实验表明，核心可能是一片10公里高的铁晶体森林。

日本地质学家Kei Hirose进行了一项实验，他在实验室中以极小的规模复制了地球中心的条件。

他使用一台钻石尖端的老虎钳，一种类似钳子的工具，将一块铁镍合金加热到4500摄氏度，大气压的300万倍。

根据样品在这些类似核心的条件下发生的变化，他推断，地球中心的晶体可能每个都有10公里高，指向两极之间。

据了解，目前认为：地心主要由铁、镍元素组成，外地核的物质为液态，内地核现在科学家认为是固态结构。

关于地球深处具体是什么物质，处于什么状态，科学界还众说纷纭，难下结论。

地核：是地球的核心部分，主要由铁、镍元素组成，半径为3480千米。地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态。外地核深2900km至5000km，内地核深5100km至6371km。 地核是地球的核心。从下地幔的底部一直延伸到地球核心部位，距离约为3473千米。据科学观测分析，地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。外地核的厚度为1742千米，平均密度约105克/厘米x厘米x厘米，物质呈液态 。过渡层的厚度只有515千米，物质处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1 216千米，平均密度增至129克/厘米x厘米x厘米,主要成分是以铁、镍为主的重金属，所以又称铁镍核。

近年来又有人提出地球有个“黄金核" 的说法，根据此观点的人测算，以铁、镍为主要成分的地核（其半径3473千米）中，黄金的平均含量是地壳平均含量的600多倍，地核中的黄金总量竟多达500亿千克。

然而，并非所有的学者都同意上诉观点，又先后有人提出了“金属氢地核说”、“金属氢化合物地核说”、“铁硫地核说”、“铁硅地核说”、“铁氧地核说”等等。当然，所有这些学说都是人类用智慧对地球内部情形的间接“窥视”，由于入地比登天还要难，人们无法直接用肉眼去证实这些说法，所以地球中心为何物仍是一个谜。

　　据了解，目前认为：地心主要由铁、镍元素组成，外地核的物质为液态，内地核现在科学家认为是固态结构。

　　关于地球深处具体是什么物质，处于什么状态，科学界还众说纷纭，难下结论。

　 地核：是地球的核心部分，主要由铁、镍元素组成，半径为3480千米。地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态。外地核深2900km至5000km，内地核深5100km至6371km。 地核是地球的核心。从下地幔的底部一直延伸到地球核心部位，距离约为3473千米。据科学观测分析，地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。外地核的厚度为1742千米，平均密度约105克/厘米x厘米x厘米，物质呈液态 。过渡层的厚度只有515千米，物质处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1 216千米，平均密度增至129克/厘米x厘米x厘米,主要成分是以铁、镍为主的重金属，所以又称铁镍核。　

近年来又有人提出地球有个“黄金核" 的说法，根据此观点的人测算，以铁、镍为主要成分的地核（其半径3473千米）中，黄金的平均含量是地壳平均含量的600多倍，地核中的黄金总量竟多达500亿千克。

　　然而，并非所有的学者都同意上诉观点，又先后有人提出了“金属氢地核说”、“金属氢化合物地核说”、“铁硫地核说”、“铁硅地核说”、“铁氧地核说”等等。当然，所有这些学说都是人类用智慧对地球内部情形的间接“窥视”，由于入地比登天还要难，人们无法直接用肉眼去证实这些说法，所以地球中心为何物仍是一个谜。

根据Taylor（1964）、黎彤（1976）、刘英俊（1987）等的统计计算得出金在地球各圈层中的含量分别为：地壳4×10-9，地幔5×10-9，地核2600×10-9，地球为800×10-9，金在地球中的平均含量为08×10-9。马东升（1990）又通过广泛的收集对比计算，得出金在地球不同圈层中的丰度值分别为：地壳3×10-9，地幔1×10-9，地核为900×10-9，地球为284×10-9，说明90%的金都集中在地球中心的铁镍地核之中，地壳中的金含量是很有限的。地核作为金元素的浓集场所，不断地吸取由地壳、地幔分异的金。同样，作为分散元素又不断地以不同的方式从地核中分离并向地幔和地壳漫游（牛树银，1998）。所以地壳中金之所以能富集成矿，应该是地球深部带上来的。

根据Boyle（1984）的资料，在地表可见的岩石中，陨石的含金量最高，球粒陨石可达（448～2900）×10-9，陨铁中可达（55～8744）×10-9，陨石碳铁中达（70～8000）×10-9。马东升（1990）提出地核成分近似铁陨石，根据铁陨石平均含金量为1150×10-9和不同地核模型计算出地核含金丰度为（068～110）×10-6，平均值为09×10-6。总之，地核的金丰度要比地球的含金丰度高出千倍以上。陨石是原始天体的一部分，代表着地球中核幔中的金含量。

因为地壳中金的平均值为0004×10-6，如果把金矿的可采品位定为4×10-6，富矿体为40×10-6，甚至上百个10-6，这样金的丰度需浓集1000倍，甚至几万倍才能成为可供开采利用的金矿石。这么巨大的富集系数，现有存在的赋矿围岩金的含量不足1×10-9，比地壳平均值（35×10-9）还要低，显然是不大可能提供的。至于一些研究者认为，从围岩（地层及花岗岩）中可以析出大量的金并成矿的认识，正如作者在不同场合、不同时间多次提出的那样：我们还没有发现和测出在金异常的两侧由于Au元素向异常集中而出现负异常的现象，更多的则是只能见到在Au的富集（正异常）两侧，很快进入正常场的现象（卢欣祥，1986，1989，1993，1996），说明金可能是从深部补给（来源）。在这方面作者曾作过垂直穿过Au矿体的Au元素的分析（图6-1），结果与此认识是一致的。

图6-1 许窑沟金矿金含量曲线

据了解，目前认为：地心主要由铁、镍元素组成，外地核的物质为液态，内地核现在科学家认为是固态结构。

关于地球深处具体是什么物质，处于什么状态，科学界还众说纷纭，难下结论。

地核：是地球的核心部分，主要由铁、镍元素组成，半径为3480千米。地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态。外地核深2900km至5000km，内地核深5100km至6371km。

地核是地球的核心。从下地幔的底部一直延伸到地球核心部位，距离约为3473千米。据科学观测分析，地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。外地核的厚度为1742千米，平均密度约105克/厘米x厘米x厘米，物质呈液态

。过渡层的厚度只有515千米，物质处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1

216千米，平均密度增至129克/厘米x厘米x厘米,主要成分是以铁、镍为主的重金属，所以又称铁镍核。　

近年来又有人提出地球有个“黄金核"

的说法，根据此观点的人测算，以铁、镍为主要成分的地核（其半径3473千米）中，黄金的平均含量是地壳平均含量的600多倍，地核中的黄金总量竟多达500亿千克。

然而，并非所有的学者都同意上诉观点，又先后有人提出了“金属氢地核说”、“金属氢化合物地核说”、“铁硫地核说”、“铁硅地核说”、“铁氧地核说”等等。当然，所有这些学说都是人类用智慧对地球内部情形的间接“窥视”，由于入地比登天还要难，人们无法直接用肉眼去证实这些说法，所以地球中心为何物仍是一个谜。