由巨大岩石構成的地球——設計成宜於生物居住
我們居住在一個由岩石與金屬構成的巨大球形太空船的表面上。倘若你能向地下深處掘去,直至二十哩(32公里),你便會發現那裡只有毫無生物存在,稱為『地罩』的岩層。我們生活於其上的地殼則大部份由非金屬的元素構成。在極薄的地殼之下是數以1021噸重的物質;這些物質除了在火山活動之際從地殼噴出的溶巖以外,我們無法見到。但這一切卻是形成我們的生活地方所不可或缺的。
關於地球的結構,地質學家們作出什麼結論呢?事實上,他們已有方法探測我們這顆行星的內部,為地球的內部構造定下假說,可是他們這種假說未必是真確的。現時還沒有人能掘下至『地罩』部份,雖然各大洋底的地殼頗薄,大約只有三至五哩(5至8公里)厚。在國際地理探測年(1957年七月至1958年十二月)曾有人擬計這樣行。你也許聽過這項所謂「慕荷」(Moho)計劃。「慕荷」是介於地殼和地罩頂層結構的計劃終於失敗,因為費用過於巨大和技術未臻完善。
利用地震探測地球
說來奇怪,對於判斷地面之下的內部結構,最有幫助的便是地震。明白其中結構可以反過來幫助我們了解使地殼宜於我們居住的東西。對地震的研究稱為「地震學」。
地震學家們發現一場地震會造成多種震動或震波。這些震波從震央,震源或地震發生地點向各方發射。當震波經過地球內部時,它們以和地球表面相反的彎曲度進行,於是許多哩外的地震探測站的地震儀遂收到和錄下震波。震波可分為三種:(1)表面波,沿著地殼進行,(2)第一(「P」)波(縱波),(3)第二(「S」)波(橫波)。後兩種震波均是向地球內部推進的。「P」波向下屈折大約1,800哩(2,900公里)。「S」波到了這種深度便完全消滅。這種變化顯然是由於它們在地罩下層部份遇到下面外核的某種障礙所致。「P」波的另一震輻通過地心繼續進行,但「S」波卻不會超過1,800哩之外。
半液體狀的核心
為什麼「S」波到了1,800哩的深處便告停止呢?為什麼「P」波的一部份會屈折,另一部份則緩慢下來呢?顯然是因為地罩之下的外核是液體狀態的。這種現象從硬金屬物體(例如鐘)比軟性物體更能傳送震動可以見之。「S」波無法通過液體,而「P」波則在液體中稍為屈折或大大緩慢下來。這種降低速度可以進行至1,350哩(2,175公里)左右。於是,朝地心伸展大約1,350哩的地球外核看來是液體或會發生液體作用。在巨大的壓力和熱力(外核上層的熱力高達華氏4,000°[攝氏2,200°],連接中心或內核的外核底部則達華氏9,000°[攝氏5,000°])之下,外核的岩石可能處於融化的液體狀態。
外核和核心是由什麼構成的呢?以墜落地球的隕石為對象所作的研究顯示地球的核心大部份是鐵和鎳的合金。地震波傳到核心即行加速,這表示核心大部份是極之堅硬和稠密的固體。
地殼及其下的地罩
我們在地球外殼上的人需要有一處堅固、穩定的地方居住,地球的確供給我們這樣的一個地方。但我們不只需要大部份由金屬構成的岩石而已。造物主也使地殼供應其他的需要,包括大氣層在內。地殼是由輕得多的岩石構成的,其中含有多種元素,特別是氧和矽,以及鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂等。氧和矽兩者均是非金屬元素,它們佔地殼全體重量的四分之三和體積的百分之93。此外還有水和大氣層,它們一同發揮作用使岩石構成的地殼破碎化為土壤。可是造物主不僅以機械作用的方法完成這件工作。他也創造了低微的蚯蚓,牠們對人的功用超乎人的想像之外。
特別是土壤所供應的元素可以種植和養活植物,這乃是地上眾生的基本食物。(創世記1:29,30)地殼所蘊藏的其他物質,不論是有機體抑或無機體,均可用於建造、機械、燃料、化學、藥物等,用途數之不盡。
地殼下面的物質不斷藉著火山活動使地殼發生改變。海洋底下的對流被認為是造成高約2,000呎(600公尺)的大西洋中央海嶺的因素。有些地質學家認為現時在大西洋兩邊的大洲以前曾一度連接在一起,後來才逐漸分開,以大西洋中央海嶺為分界線。
有一個學說聲稱海水是從地罩產生的。此說的理由是地罩上層含有一種稱為蛇紋岩的礦物,它是礦物質的橄欖石和水所合成的。地罩顯然是水的來源。有人也許說,『海洋的水是多麼巨量呀。』不錯,但當我們想到所有大洋都是在地殼上面,而地罩的體積比地殼大五十倍時,看來此說是極有可能的。
因此,地球的地殼看來是處於極熱的地罩之上,而地罩至低限度有些部份是處於可塑狀態的;事實上,地殼是「浮」在地罩上。在地殼外層的五哩(8公里)範圍內,每深入60呎(18公尺),溫度便上升華氏1°(攝氏5/9°)。愈深入則壓力也愈大。向下滲透的水達到地球內部極熱的岩層時被熱至華氏290°(攝氏145°),在噴出時遂變為蒸汽。因此我們遂有噴泉,例如美國黃石公園的老忠僕噴泉將千萬加侖的水噴至100呎(30公尺)以上的空中。溫泉也是由這種地下水所形成,它們對人的重要功用是熱浴、洗濯、暖氣和蒸汽發電的來源等。
地殼中的氣體壓力有助於將水和石油噴上地面和供應天然氣作為燃料。溶岩則在地罩深處形成。這種溶岩稱為「岩漿」(譯自希臘字,原意是「麵團」)。岩漿會因巨大壓力而從裂口或裂縫堆積在地殼裡,然後從火山活動爆發出來。大量的岩石、岩漿、蒸汽、灰塵和有毒氣體都一齊噴出。這種噴射雖然破壞力很大,但卻將地下的物質帶到表土而使地殼成為肥沃。
因此在我們足下的地球並不是一團死僵、不活躍的岩石「堆」。倘若人能將大量塵土和岩石堆積成山,則在精良的結構方面無論如何比不上造物主所造的。人造的山僅是堆成一「團」的泥土而已。可是上帝所造的山僅是一項特色已令人驚嘆不已,那便是,山坡上水花飛濺的溪澗流泉。這是多麼精良的「配管系統」!同時,我們也發現溫泉、蘇打泉、硫磺泉水、鐵泉水和其他種類的水,許多時能造益健康。
磁場
地球沉重的核心看來具有極大支配力量的另一因素是地球的磁場。有人認為在外核裡的電流是造成磁場的主因。磁場圍繞地球有如磁場圍繞磁棒一般。這是生物生存所不可少的,因為它保護地球不致被外太空射來的危險射線所侵襲。它與無線電傳播有極大關係,無疑還有其他對生物的有利影響是未曾發現的。從太陽和太空而來的荷電微粒沿著磁場曲折而產生了壯觀的極光。航海家和旅行家久已依靠地球磁場來定出指南針的方向。
地球的磁場正在慢慢改變,原因還未為人所知。磁極位置是不時變更的。(地球磁場北端的「地磁」北極與指南針所指的北「磁極」之間是有所差別的。同一原則也適用於「地磁」南極和南「磁極」之上。)現時地理學上的北極(地軸的北端)與地磁北極和北磁極相距數百哩。同樣地,實際上的南極與地磁南極和南磁極也不在同一地方。
根據對地球各處殘餘磁石研究的結果,看來有證據表明在遙遠的往昔,「徘徊」在地球之上的磁極曾反覆轉換位置多次。這件事與關於我們這奇妙地球的許多其他因素一樣,理由還未為人所知。現時地球內部仍蘊藏多項神秘,正與宇宙空間無異。事實上,這正好強調先知論及造物主和至高者耶和華上帝的話:
「誰曾用手心量諸水,用手虎口量蒼天,用升斗盛大地的塵土,用秤稱山嶺,用天平平岡陵呢?……看哪!萬民都像水桶的一滴;又算如天平上的微塵。他舉起眾海島好像極微之物。……上帝坐在地球大圈之上,地上的居民好像蝗蟲,他鋪張穹蒼如幔子,展開諸天如可住的帳棚。」——以賽亞書40:12-22。
[第13頁的附圖]
(排版後的式樣,見出版物)
內核
外核
地罩
地殼
800哩
1,350哩
1,800哩
3至20哩