水有重力且无孔不入,为什么没有全部渗入地球内部,而仅仅在地球表面循环?

伊犁老王


地球是分层的,最外层是大气圈,密度最小;向内是水圈,密度是1克/立方厘米;再向里是地球的固体部分,由于密度的差异,也有分层。固体部分的最外层是硅铝层地壳,主要分布于各大陆,下面是硅鎂层地壳,主要分布于大洋底及大陆硅铝层下面。这两层合称为地壳,密度大约2.5~2.8。地壳之下是地幔,厚度巨大,密度3~4。地幔之下是地核,厚度也巨大,密度5~6。由此可见,地球在漫长的演化过程中,根据密度的大小产生的分异作用,重的沉入地心,轻的上浮于地表。水是分异的结果,从地球内部被挤到地表,所以不会再返回深部。可能有人会疑问从岩石的裂隙、破碎带进入地球内部,其实这些裂隙、破碎带确实含水,但随着深度的增加,岩石由脆性变成半塑形到塑形,在塑形区域,裂隙完全消失,水就无法渗入了。


点石成金No1


几个原因。

一、地球内部温度一直很高。

之前有个报道,说中国科学家在青海3705米深处钻获236℃高温干热岩。研究者们认为,中国陆域干热岩资源量为856万亿吨标准煤,根据国际标准,以2%作为可采资源,则全国干热岩可采资源量达17万亿吨标准煤。

从上面这个报道,我们得到的启发是,在地下3.7公里深的地方,岩石的温度可以高达236℃。

而水的沸点在100℃。

故,不难理解。在地下五公里深的地方,水会存在,但由于其高温,水倾向于变成水蒸气并冲出地面,这就是温泉的来源。

只是地下3.7公里深,岩石温度就有这么高。

那么想象一下,在地下37公里深的地方,岩石温度会有多高。

地球物理学上有个东西,叫做“地温梯度”。

说的是:在远离板块构造的地区里,在地表附近,深度每增加1公里,则温度上升25–30 °C。

地球实际上是个“大热球”,其内核温度高达4000℃左右,而一些别的研究显示,内核某些地方高达5400℃。

这个温度相当高,因为太阳表面也才5000多℃而已。

在这种情况下,沸点只有100℃水,它是很难在地球内部聚集的。

二、水的密度很小

地球的平均密度为5.515吨/立方米。

地表物质的平均密度只有约3吨/立方米。

地心的密度为12吨/立方米。

而水的密度是:1吨/立方米。

故,在极为严实,且呈熔岩状态的地球内部……

水是很难存在的,有,但很少很少。


假如我们把水换成“水银”……

则可以想见,地下几百公里范围内,水银将大量存在,甚至说……

地表可能会看不见水银湖。

因为水银的密度为13.59吨/立方米。

它的沸点高达356.6℃。


寒木钓萌


的确,理论上来说,在重力作用下,水应该向地球内部汇集,但全部的说不清楚,我在这里只说最简单的一些常识吧!

首先,平时我们都看到石头是沉在水底的,很显然,地球内部核心等等肯定是由石头之类甚至密度更大的成分构成,这就让水分有了一定的隔断,至少来说,地球球心不能是由水组成!

另外,有一点很简单的,水的沸点为100摄氏度,众所周知的是,地球越往地核深处,温度越高,甚至地核心温度为几千度,水根本存在不了,直接会化为蒸汽从裂缝里飞出大气层!

一般来说,在地下十公里左右,就是说一万米深左右,温度已经超过100度了,到了这个地层,水都已经沸了,自然而然地向气体转化,最终通过孔裂缝都返回地表,由于温度的高低,所以地球上的水,基本上都是在地表与大气层间循环的


无妨来此


水真的不会流到地球内部吗?

我们都知道,水的形态可以自由变化,并且由于水会受到地球的重力,那照理说,水应该可以流到地球内部中去。比如:地球的核心或者地壳,地幔。

可事实很有趣,地球的地幔中是可以找到水分子的存在的,而在地球核心却是见不到水的。同样是地球内部,为什么会有这么大的区别呢?

马里亚纳大海沟在渗水?

之前《自然》杂志成刊登过一篇论文。

这篇论文中,研究者在研究马里亚纳大海沟时,就发现马里亚纳大海沟每年吞噬数亿吨的海水。

可是你发现没有?有这么多的水被吞噬,可地球表面的海水并减少了。照理说,地球已经有45亿年的历史了,这个数亿吨水乘以45亿年,那地球表面的水早就应该干涸了。可我们现在也看到地球表面70%以上都是水。那究竟是咋回事呢?

这就和地球的形成说起。

水的循环

话说在46亿年前,在现在太阳系位置附近有一片长达2光年的星云物质,这片星云物质由于引力坍缩,在引力的作用下形成了如今的太阳,还剩下的一部分边角碎料形成了太阳系的其他天体,地球就是这其中的一份子。

在形成地球的星云物质中,有一部分“水”就是以氢离子,羟基的形式存在。起初,地球形成时温度特别高,处于熔融状态。换句话说,地球在形成时,有一部分的“水”肯定是存在过地球中心区域的。后来,由于高温,水蒸发了出来,但由于地球引力的作用,这些水汽并没有离开地球。

随着地球逐渐降温,水汽液化后,这些“水”开始落回到地球,地球迎来了上百万年甚至是一千万年的大雨。

这场雨过后,地球其实只有一片大海和一片大陆。可是后来为什么地球会有如今分裂的大陆和海洋呢?

这其实归功于地壳运动。我们知道,地表下面是地壳,地壳下面是地幔,地幔下面是地核。

但是同样是地壳,其实还分为海洋地壳和大陆地壳。海洋地壳比较薄,但由于密度很大,所以比较重,而大陆地壳比较厚,但因为密度很小,所以比较轻。

这本来也没有什么问题,但是地壳下面是地幔,由于热对流的存在,地幔会缓缓地移动,地幔这一移动,也带动着海洋地壳和大陆地壳移动。在这个过程中,就形成了各个大陆和海洋。其实高山,大湖也都是这个原因形成的。

在形成的过程中,就会有很多海水进入到地球内部。那问题就来了,这些水如果这样只进不出,为什么地球表面还有这么多水呢?

这其实是因为,这些进入到地下的水,最后还会随着火山喷发的岩浆回到地面上来。最后,进入到地球的水循环当中。

所以,即使是地球每天都在吞噬水,但是这也能保证地球表面的水是充足的

地幔中有更多的水

在地球的上下地幔过渡地带,存在着一种神奇的矿石,叫做林伍德石。这些石头中富含着大量的水分子。

科学家曾经就测算过,即使是非常保守的估算,这些石头所还有的含水量至少是地表水量的3倍左右。也就是说,地球上最多水的地方其实并不是在地球表面,而是在上下地幔的交界处。只不过这些水都被锁在的林伍德石的晶格当中,并不是液态的水。

地核为什么没有水?

地球再往下就是地核,但地核并不存在任何的水。这里只要有两个主要原因,第一是地核的温度极其快。在这样的温度下,水根本没有办法存在。

第二个原因是地核的密度极其大,水根本无法进去到这个地方。我们都知道水的密度是1g/cm^3,而地核的密度要远远大于这个水平。因此,水根本没有办法进入到这个地方。

总结

最后我们来总结一下,水其实在地球形成之初就存在了,但水并不是整个地球都有。地球表面的水会进入到地壳和地幔当中,之后会随着岩浆回到地球表面的水循环当中来,这个过程主要是由地壳运动主导的。除此之外,地幔中富含水,但都被锁在林伍德石的晶格当中。

至于地核并不存在水,主要的原因是地核的温度太高,密度太大,水无法进入到这里。


钟铭聊科学


看到这个问题,想到一个故事:老和尚给小和尚一个杯子,让小和尚装满,小和尚依次装了石头、沙子、水,最后才算装满了。

题主要问的应该是类似的,假设地球好比一个圆形装备,在我们的观察中,水是很容易下渗的,为什么地球内部却没有水。 上面的杯子,如果只装一杯水,是装满了吗?没有,还可以再装下盐。

再试问,如果我们看到的地球表面全部都是金矿、银矿、铁矿等金属类构成,还会觉得水可以下渗吗?

我们通常看到的、所说的地球表面,大多只是地球最上层极薄的土壤层,整个地壳我们按它较厚的地方60km来算,也只占地球半径的1%都不到,人类现在的技术连地壳都钻不透,那可是先进的科技,坚硬的钻头向地下打钻孔。说了上面那么多,这个问题,我觉得可以从以下几个方面来解释

物质的密度

物理课中学习的密度,是用物体的质量除以体积,密度越大,意味着单位体积越重,表现就是同样一桶水和一桶铁块,很显然铁块重太多了,这是中学生都知道的知识。根据物体的密度,我们都知道,在一定空间内,密度大的下沉,密度小的位于上方,这也是为什么地球外面包裹着大气层,而表面有山河湖海,底下是地壳,地壳的组成非常复杂,它由各式各样的土壤、岩石、矿物质等构成,而这些东西本身密度就很大,在数万年的沉积堆砌之后,下部会被压缩得更为紧实。

水虽然容易渗透,但总的说它的密度较小,很难真的渗透到过深的地球内部中去,虽然有些地方有地下河、暗渠等,但它们多是在喀斯特地貌中形成,那些岩石是可溶性岩石,容易与水发生反应,并且这些地下河深度也并不算真的很深。

物质的流动性

说完物质的密度,我们虽然不会记住每样物体的密度,但是都是有感知的,通常情况下气体的密度小于流体小于固体,而密度越小的物质,有个很明显能感知到的现象:密度越小扩散性越好(也是互相关联,因为分子间距大,易扩散,所以密度小)水作为最常见的流体,它的流动性极强,渗透性也强。

但这个时候不禁要提到:气体,气体是更容易随处扩散随意渗透,地球表面很难实现真空状态。 那么地球内部是否有空气流动呢?

你的回答是什么呢?肯定觉得是没有吧?可能会说,固体太多阻碍空气流动,空气不能流动,那么水可以流动么?其实在我们的地壳表层的土壤中,都是含有空气、水分的,尤其是在种植相关的场景中,都是需要考察土壤的各含量,含水量就是考察的一个重点。

这样拆分着讲解,感觉就好理解多了吧?在固体之间也是会有“流动”的,其实是固体物质之间的交换,比如两块塑料尺子或者橡皮放在一起很长时间,会黏在一起,其实是它们之间分子进行了交换,金属或者一些固体家具等之间也有可能发生这样的现象的,相似成分的物质之间才更容易发生这样的现象。水的流动性好,但也分疏水和亲水物质,我们很容易理解往金子上面泼水,我们不会觉得水流到金子里面了,但如果往沙子、盐上面泼水,我们会觉得水被吸收了,渗透进去了。

地球的内部结构

地球简单说分为地壳、地幔、地核三部分,这三部分,除了地壳表层,我们对地球内部其实研究甚少,大多都是靠波来研究的,目前对地球内部结构,普遍认可的是:地球内部是高温、高压的,越往地球中心,温度越高。高温、高压这两项,就都不利于水的渗透。

总结

总结这个问题的时候,可以看一下我之前的一个回答https://www.wukong.com/answer/6732984903681442061/ ,这个问题分析过地球内部是否有水,是有的,是以晶体形式存在,绝对无法流动。这个问题就是水虽然受到重力,但是它自身密度较小,流动性依赖于分子间的物质交换难以程度,不是哪里它都能去的。如果它渗透能力极强,那么人类建造的堤坝、水电站等防洪措施岂不是没有什么用?地球内部的结构可比人类建造物要厉害更多了,所以水无法渗透到地球内部,无法在地球内部形成循环、流动,但是地球内部可能是有大量水存在的。


黑洞探秘者


水是无孔不入的,但是地球下面的岩层,水是无法渗透的,岩层里有裂缝,岩浆就出涌出,岩浆的张力比水大,溶度比水高,水也进不去。源源不断的水从地面上渗下,被炽热的岩浆煮热,温度超过100度,沸腾向地面上喷发,这就是温泉的来历。

世界上有很多地方都有温泉,从山上流下的水在低洼的地方也会出现喷泉,这些温泉是没有经过地热的,他们是冷泉,所以,地球上,有温泉和冷泉之分。我们到了山区,看见宏伟的瀑布奔流而下,我们在贵州溶洞里看见喀斯特地貌的暗河,这些水都不能到达最深的岩层,他们是冰凉的冷泉。

我们到美国的黄石公园,能够看到沸腾的,高温喷泉喷出,这是炙热的岩浆的杰作。


云天广阔


空气也是无孔不入的,地球深处不是照样没有空气?

正是因为水的无孔不入,才使水没有完全渗透进地球内部,总是在地球表面存在。因为即然水能渗入地下,也能渗出。

大家知道,在地球的地核,是几千度高温高压的岩浆,从地表面开始,每往下100米,温度升高大约3度左右,3.6公里以下,地温会超过100度,正常情况下,地面十公里以下水是很少的。

在一个标准大气压强下,水超过一百度会变成汽态,地下虽然压强大,水气化温度虽然会提高,达到一定温度们然会变成气体。

渗入地下的水变成汽体会上升,在地下浅处湿度降低重新变成水。


南极冰火


地球自转的结果是,重物质向中心聚拢,轻物质被抛向外层。水密度很小,是无法向中心聚拢。

地球表层是土壤层,存在毛细管现象,使得水向上运动,植物就是通过毛细管现象将土壤里的水吸上来的。

水有吸附作用,在被土壤吸附后,阻止了水的进一步渗透。

地球内部高温高压,结晶体内的水分子被分离蒸发挤出来了。


邓伟定


这个问题很好解:答地球是固体,而水是流动性液体,另外地球的整体结构密度远远大于水的渗透力度,::地球结构内密外疏越到里面结构密度越高所以表面水是无法渗入地球内部结构的只能在表面循球流动。


手机用户5828008812


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