为什么说地球是个大气球？
众所皆知，地球不是空心而是实心的。之所以形象地把它比喻为“气球”，是说在组成地球的岩石中的孔洞和裂隙里充有高压气体。
目前已公认，地球当初由太阳系星云聚积而成。现在落到地球上的石陨石、铁陨石，可视为组成地球的相当物。 经过众多中外学者的研究，发现其中含有多种挥发份或气体，如H2（氢）、CH4（甲烷）、CO（一氧化碳）、CO2（二氧化碳）、N（氮）等。在碳质球粒陨石中，已鉴定出60多种有机化合物，如氨基酸、卟啉、嘌呤、嘧啶等。 木星大气中氢占89%，氦占11%，另外还有甲烷、氨等；天王星、海王星大气也是以氢、甲烷为主；太阳中的氢量更为巨大。由此看来，地球一开始形成就包藏着天文数字的大量气...全部
众所皆知，地球不是空心而是实心的。之所以形象地把它比喻为“气球”，是说在组成地球的岩石中的孔洞和裂隙里充有高压气体。
目前已公认，地球当初由太阳系星云聚积而成。现在落到地球上的石陨石、铁陨石，可视为组成地球的相当物。
经过众多中外学者的研究，发现其中含有多种挥发份或气体，如H2（氢）、CH4（甲烷）、CO（一氧化碳）、CO2（二氧化碳）、N（氮）等。在碳质球粒陨石中，已鉴定出60多种有机化合物，如氨基酸、卟啉、嘌呤、嘧啶等。
木星大气中氢占89%，氦占11%，另外还有甲烷、氨等；天王星、海王星大气也是以氢、甲烷为主；太阳中的氢量更为巨大。由此看来，地球一开始形成就包藏着天文数字的大量气体。在地球形成后的演化中，物质重新调整、分层，重者（例如液态铁）下沉集中于地核；轻者（例如硅、铝）上浮形成地幔和地壳。
气体成分也随之而分层圈。氢气有大量溶解于熔融铁的性能（这在冶金中早已是常识），故由液态铁组成的外地核，实际上可看成地球内部巨大的氢气圈。核—幔边界的动力能、化学能成为巨型地幔喷流柱的发源地，可能和这个氢圈向外辐射强大的氢流有密切关系。
在具有巨大能量的氢流上升中，又激发了地幔中气体的改组和向上迁移，共同形成了地球排气作用。归根结底，岩石圈、水圈、大气圈和生物圈，实际上是由地球排气作用以及由排气引发的岩浆、热液作用直接、间接形成的。
这些作用一直进行到现在。
在过去很长一段时间内，人们研究地球多注意固体和岩石而不大重视气体。一是因为它量少，不易保存于岩石中，分析检测方法、技术不过关；另外也是因为有误解，好像地下一深，岩石压力大，不可能有孔洞、缝隙容气。
然而近代对地幔包体研究、地球物理探测以及深钻结果，都证实了地下深部岩石中存在大量的孔洞、裂隙。的确，岩石的孔隙度一般随深度增加由于围限压力加大而减小，但当更深处存在有超过此围限压力的更大气体压力时，就仍然可使岩石发育孔隙。
另外，气体成分多属轻物质，易于上浮。此等挥发份即便 原来成分复杂，现在也会由于热分解而变为简单的单分子、单原子、单离子，它们体积极小，例如氢原子直径只有0。05纳米，甲烷分子直很径为0。38纳米。
只要有千分之一毫米的超微间隙，就可同时容纳或通过几百几千个气体分子、原子。这是用地壳岩石孔隙度一般概念不好理解的。
现代中外大量研究结果（包括笔者对地幔流体研究）表明，地球内部很不安定，在巨大的压力差、温度差、质量差、化学能量差的驱动下，地球深部气体有离心向上、向外发散的总趋势。
地幔柱、热点、软流层、体的出现，造山、造陆、盆地形成，大陆漂移，地台活化，裂谷、地震、火山爆发、岩浆、热液、变质等地质作用，实际上是地球排气这一总作用在不同的大地构造环境和条件下的种种调整、适应、表现形式和派生产物。
根据地球科学研究的最新进展，笔者认为，地球除了大家早已熟知的大气圈以外，在地球内部还至少有四个不连续的气圈：
1．上地壳气圈：分布于地下深度六七千米以上，由油气田、煤层气、地下水溶解气、海底或冻土带水合天然气等组成。
2．中地壳气圈：分布在六七千米以下一直到一二十公里或者延伸到下地壳，在地球物理上就是地震波低速带、地热高热流异常带、地电高导低阻带、地磁退磁消磁带、重力减密带、构造大规模推覆滑带、韧性剪切带、局部熔融带、热卤水带等。
尽管上述各地球物理异常带的致因解释至少有七八种说法，但异常带充气则是共有的。世界各地的火山爆发、地震的放气就是证明。此气圈将是人类下一步大规模开发的巨大新能源新资源所在。
3．上地幔气圈：分布于五六十公里以下到几百公里，表现为上地幔软流层。
实际上它可有块体、柱状、穹窿长脊、凸镜体等各种形态。此气圈的存在也有大量实据，例如地幔包体中的大量气体包裹体、碱性玄武岩及金伯利岩的喷发，海洋中脊大规模热液活动及气流氢、氦、甲烷等上涌。
4．外地核氢气圈，已见前述。
值得强调，地球上述五个气圈的气体量越深越大。据索科洛夫（1971）资料，大气圈气体总量5270万亿吨，上地幔气量则是435000万亿吨，多82。5倍。上述各气圈上下有某些曲折的沟通，每一层都有下一气圈为补给源。
过去把地幔流体看成H2O+CO2系统，这是值得商榷的。近代新成果表明，地幔中的高温不允许H2O的稳定存在，含水矿物中的OH-和H2O分子完全是两回事，前者实际上是氢原子、离子的加入。CO2也完全可能是CO及CH4上升到浅部的氧化产物。
地幔气体乃是碳、氢、碱的化合物，这种化合物在地壳和地表从未看到过，地壳中浅处的H2O和CO2都是变化了的次生形式。上地幔软流体和中地壳低速带的成因至今还是谜。现在看来，它们很可能是上述地幔气从更深处强行渗透相对富集而形成的。
现在大气中的CO2温室效应一般多归诿于工业燃煤。但是除此之外，地球的排烷作用更值得注意。甲烷在大气中的寿命只有4—7年（爱哈耳特，1974）即被氧化而变成CO2。厄尔尼诺的出现除天文因素外，洋底中脊强大的热液涌气，可能是海水增温更为直接的因素。
地球排氢作用可以造成岩石的氢致断裂而成为不可忽视的地震产生原因。总之，在地上气象学之外，可能还存在一个地内气象学问题。二者间的密切联系是地球科学研究的一个新方向。
强调地球内部充有巨量的高压气体和对地球内部气圈的划分和确认，是有重大实际意义的，它对今后地震研究、预报、预防，气象学的深部因素，以及深部天然气能源的找矿、开发，都提供了全新的指导思路和方向。
在我国一些经过选择的地区实施深钻检查，已属当务之急，而且已经有可靠的根据表明，这样做将会获取巨大的物质效益。
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