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建设益阳地幔柱公园

来源:益阳市专家联合会 作者:曹辰阶 发布时间:2021-07-12

    

 建设益阳地幔柱公园

我们所居住的地球是宇宙中的一颗行星。平均半径为6371千米的球体,它的结构分地売、地幔与地核三大部分。

 

表层的地壳是固体的岩石圏。地壳表面为生物圈,外层为大气圈。地壳与地幔的界面名为莫霍界面。地幔与地核的交界面为古登堡界面。整个地壳平均厚度约17千米。一般认为,地壳上层由较轻的硅铝物质组成,硅铝层下层由较重的硅镁物质组成,称为硅镁层。大洋地壳主要由硅镁层组成。

地幔(Mantle)是炽热的流动的液态物体。它介于莫霍面和古登堡面之间,厚度在2800km以上体积约占地球体积的82.26%,莫霍界面为轻质的硅铝物质,古登堡面为密度较大的镁铁的氧化物,地幔的密度与温度由外及内成梯度增加。地幔圈的物质平均密度为4.59g/cm3, 地幔的质量约占地球总质量的67.0%

地核 是地球的核心部分,它位于地球的最内部。半径约有3470 km,主要由铁、镍及重金属元素组成,高密度,地核物质的平均密度大约为每立方厘米10.7克。地核的质量占整个地球质量的31. 5%,体积占整个地球体积的16. 2%。温度非常高,有4000~6800℃。

根据地震波的变化情况,发现地核也有外核、内核之别。内、外核的分界面,大约在5155千米处。因地震波的横波不能穿过外核,所以一般推测外核是由等物质构成的熔融态或近于液态的物质组成。液态外核会缓慢流动,故有人推测地球磁场的形成可能与它有关。由于横波在内核存在,所以内核是固态的。

地幔柱理论的提出

由于地震波在地幔圈中的水平移动而测时到地幔是分层的平流移动而建立起传统的地幔理论,将地幔分为上下地幔层。直到世20世纪70年代。地质学家在非洲一个名叫科马提的地方在一处火山岩地质中发现一种岩石成份与地核与地幔交界处的古登堡界面成分相似,即氧化镁、铁等的成分髙于一般的火山岩。学者提出了在地幔圈中有内外对流而形成的地幔柱存在。由于对流运动将古登侱界面物质带到了莫霍界面随火山的喷发而带到了地表而出现了科马提岩。这就是地幔柱理论。

地幔柱理论一出,引起了学界及社会的关注。学者从太平洋底的硅镁质地质层证实了地幔柱的存在。全球有关的学者通力合作研究指出地幔柱有多处存在,它与地球的板块运动息息相关。并指出由地幔柱而出现的火山喷发,导致地核巨大能量的释放,在西伯利亚的地幔柱火山喷发,就出现地球二叠纪生物绝天的大灾难。更加引起世人的关注。地幔柱在地表呈现的科马提岩的发现,是打开了研究地幔柱的通道。

益阳地幔的发现

湖南是有色金属之乡,益阳出产黄金而久负盛名,在西周文献中就有记载。来此淘金者络绎不绝。特别到晚清,清政府对帝国主义的大量赔欵,政府财政空虚,西太后为此捉襟见肘。此时益阳南郊的邓石桥一块23斤重的狗头金的发现。给西太后打了一只鸡血针。便在益阳设立益阳南郊金矿,大量收购黄金,自此之后,西太后每次朝议必问益阳金矿。从而引发了空前的淘金潮,益阳出产的是沙金,无矿脉可循。地质上称为鸡窝矿。大多数的淘金者蚀本而归。淘金潮很快平息,清政府也从此消亡了。

天翻地覆慨而慷,抗美援朝战争结束之后,迎来了建设新中国工业化的时代,在全国进行地质普查。益阳南郊被列为重点勘探对象,国家及湖南省的多个地质队相继进驻,对益阳南郊地质进行了详细勘测。探明了产金区为17平方千米的区域为细壁玄武岩地质,是十多亿年前的海底火山喷发而形成的。地质队在钻探中与火山口失之交臂。时至益阳火车站的建设,在金山路的开挖中,在原拦江寺处的小山头处,出现了一堆巨大卵石形的黑褐色的坚硬的岩石堆。市煤局的地质工程师胡志斌凭借他20多年野外寻找铀矿的经验,认定为古海火山口,由他四处奔走呼号。益阳专家联合会写出了“关于建设益阳古海火山公园”的报告。由会长刘锡良作为应届市政协年会的提案。在时任市政协主席陈恒祥的主持下,将此提案责成市国土局落实。市国土局去省地质厅汇报请来了陈文光主任和专家郭岳林。来益阳考察并举行了研讨会。在会上由省厅专家指出这是举世罕见的科马提岩,地处城市中心难诚可贵,并列举了板溪岩群、益阳碧云峰火山口、安化东坪的冰碛岩,浮丘山的岩浆岩等特有的地质遗迹,这些地方有着厚重的中华文化遗迹,称赞了益阳古海火山公园的提议。可遭到主持会议的市国土局某局长以安化雪峰山地质公园进展进行了否决。

 

省厅陈文光主任的关注下,会同地质队的专家对益阳市南郊科马提岩作进一步调研。指出益阳市17平方千米的细壁玄武岩地质乃科马提岩风化所教。火山口的科马提岩特征明显,资江南岸从会龙山到三桥龟台山一线为科马提岩基性岩。古龙洲书院、石可圄、斗魁塔就建立在科马提岩上。此地是益阳历史政治文化中心,在此地建立起兔子山历史博物馆。

为保护这一极为珍贵地质遗产。由省地质厅拨款,在市中心的科马提岩处竖立了《益阳地幔柱》石碑。

建设益阳地幔柱公园

益阳市科马提岩的面积达17平方千米,岩石有原生的基性岩,风化岩及细壁玄武岩粉状岩,风化过程状态明显呈现。益阳盛产黄金,湖南为有色金属之乡。这些均是由地幔柱引发的火山喷发而形成的地质。如此广阔的地域是全球绝无仅有的。此地幔柱冠名为益阳地幔柱是实至名归。

从科马提岩的发现,地幔柱理论的提出,地幔柱与地球的板块运动息息相关,曾造成过地球生物的大灭绝,虽引起业内人志的关注,但并未引起学界与政界的重视。在发现益阳地幔柱之后,未见学界有何动静,政界人士知之甚少。

益阳地幔柱为益阳打造成为盛产黄佱之乡和丰富的火山岩矿泉水等地质资源。也打造了湖南有色金属之乡。带来了无穷无尽的财富,而为世人所忽视。

今天面临地球资源枯竭,石油等化石燃料资源突显,而其他矿产资源也消耗殆尽。这关系到人类命运共同体建设的头等大事。人类在利用太阳能的光合作用,不断地生产生物质资源的同时,还应立即着手对地球内部资源即地核地幔中的矿产资源与热能利用的考研。世人关注太空,航天技术与航天工程在突飞猛进,有人寄望从其他星球获取资源和能源,是好髙骛远不切实际的幻想。

科字技术的发展方向应立足于地球,才是脚踏实地,向地球的深度进军,才是科学技术发展的方向。科马提岩提供了某些地球内部信息,从科马提岩开始,从对益阳地幔柱的考研出发。

在益阳建立益阳地幔柱地质公园是湖南省地质厅的期待。已于2019年由市国土局主持报批的获国家批准的《益阳金银山矿山地质公园》的项目,三年已经过去了,却毫无信息了。

将获准的《益阳金银山矿山地质公园》更名为《益阳地幔柱公园》,综合开发碧云峰火山公园,板溪芦山金矿山公园。以颇有成效的雷琼世界地质公园(海南省海口火山口公园)建设为榜样,以地质公园的建设整合安化的茶、药产业及文化旅游为一体的生态文明建设。由益阳地幔公园建设,开拓、探索与开发地球内部矿产资源的科技发展道路,这是人赋予益阳各政府的重任。咬住这一项目工程,打造益阳地质之城,中华传统文化之城。造福益阳,为构建人类命运共同体作出贡献。