1.北極和南極顛倒的問題:
(1)磁極的形成:壹般物質的正負電荷相等。然而,由於地球核心物質的巨大壓力和高溫,其中存在大量的鐵磁性元素,該物質成為具有不同電荷的離子體,即原子中的電子克服原子核的吸引力而成為自由電子。此外,由於地心物質受到的巨大壓力,自由電子傾向於向方向移動。
科學家認為,由於地核體積巨大,溫度和壓力相對較高,地層的電導率極高,這使得電流在其中流動時就像存在於壹個沒有電阻的線圈中壹樣,這使得地球形成了壹個磁場強度相對穩定的南北磁極。
(2)反轉的原因:由於電子的分布位置不是固定的,會在多種因素的影響下發生變化,加上太陽和月球的引力,地核的旋轉與地殼和地幔不同步,這將產生強大的交變電磁場,地球磁場的南北磁極將低速移動,從而導致地球南北磁極的反轉。在過去的日子裏,地球的磁極顛倒了幾次。事實上,地球的磁極現在也在發生輕微的變化。在電影《2012》中,這種變化只是被九星和壹場超大型太陽風暴的作用加速了。
2.海嘯和地震倒塌:
(1)地球結構:地球結構是壹個同心圓結構,從地心到地表分為地核、地幔和地殼。
(1)鐵芯,又稱鐵鎳鐵芯,其材料成分主要是鐵和鎳,又分為內鐵芯和外鐵芯。核心頂部界面距離地表約5100公裏,約占核心直徑的1/3,可能為固體。外核的頂部界面距離地表2900公裏,可能是液體。
②地幔可分為下地幔和上地幔。下地幔頂界面距地表1000公裏,上地幔頂界面距地表33公裏。由於它主要由橄欖巖組成,因此也被稱為橄欖巖圈。
(3)地殼厚度約33公裏,上部由沈積巖和花崗巖組成,稱為矽鋁層。它在山區厚達40公裏,在平原僅厚65,438+00公裏,但在海洋地區明顯較薄,海底缺失。地殼下部由玄武巖或輝長巖組成,稱為矽鎂層,它是連續分布的。它在大陸地區厚達30公裏,在缺少花崗巖的深海地區只有5-8公裏。
④軟流圈又稱軟流圈,位於上地幔上部和巖石圈之下,深度為50-250千米,基本上是地球內層的全球分布。軟流圈頂部和底部之間的界面不確定,軟流圈和巖石圈之間沒有明顯的界面,具有逐漸過渡的特征。在上地幔頂部附近有壹層地震波傳播速度明顯減慢。據推測,該層地震波傳播速度慢的原因是積累的熱量使巖石軟化和局部熔化,因此被稱為“軟流圈”。壹般認為,軟流圈的形成需要高溫條件以及水和揮發性成分的加入。地球內部的溫度隨著深度的增加而增加。壹般來說,當到達100千米的深度時,溫度接近地幔開始熔化的固相線溫度。此時,在水和揮發性組分的參與下,開始發生選擇性熔融,逐漸形成固-液軟流圈。由於軟流圈是壹個位於巖石圈底部的非常厚(100 ~ 350 km)的軟層,其平均密度小於上覆的海洋巖石圈的密度,但大於大陸巖石圈的密度,其頂面是不均勻的。洋中脊和海溝之間的高度差為30 ~ 40公裏,大陸盆地和山系之間的高度差為20 ~ 30 ~ 40公裏,因此該層造成了上覆巖石圈。
(2)板塊構造理論:板塊構造理論是指構成地球固體地殼的巨大板塊的運動理論。板塊運動經常導致地震、火山爆發和其他重大地質事件。所謂板塊是指巖石圈板塊,包括整個地殼和莫霍面以下的上地幔頂部,即地殼和軟流圈之上的地幔頂部。根據新的全球構造理論,大陸和海洋地殼已經發生並繼續發生大規模的水平運動。然而,這種水平運動並不像大陸漂移理論設想的那樣發生在矽鋁層和矽鎂層之間,而是巖石圈板塊像傳送帶壹樣在整個地幔軟流圈上運動,大陸只是傳送帶上的壹名“乘客”。
(3)板塊劃分:板塊構造理論將全球地殼劃分為六大板塊;太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度洋板塊(包括澳大利亞)和南極板塊。除了太平洋板塊幾乎全是海洋外,其他五個板塊既包括大陸也包括海洋。此外,板塊還可以分為幾個子級別的小板塊。比如美洲板塊可以分為南美洲和北美洲兩個板塊,菲律賓、阿拉伯半島和土耳其也可以作為獨立的小板塊。板塊之間的邊界是大洋中脊或洋脊、深溝、轉換斷層和地面縫合線。這裏所說的海嶺壹般是指海洋底部的山脈。大西洋和印度洋之間有壹個地震活躍的山脊,也稱為中脊,由兩個平行的脊峰和壹個中間峽谷組成。太平洋上也有壹個地震脊,但它不在海洋中部,而是在東部。不是很崎嶇,也沒有中間峽谷隔開的兩排脊峰。它通常被稱為太平洋中部崛起。洋脊實際上是海底分裂產生新地殼的區域。轉換斷層是被許多橫向斷層切割成小段的大洋中脊。它不是簡單的平移斷層,而是壹邊裂開另壹邊水平錯位的斷層。威爾遜稱之為轉換斷層。兩個板塊相撞,接觸帶受到擠壓變形,形成壹個褶皺山脈,將原本分離的兩個大陸縫合起來,稱為地縫線。壹般來說,在板塊內部,地殼相對穩定,而板塊之間的邊界是地殼相對活躍的地帶,火山和地震活動、斷裂、擠壓褶皺、巖漿上升和地殼俯沖頻繁發生。
(4)板塊運動原因:根據赫斯的海底擴張理論,認為洋中脊是地幔對流上升的地方,地幔物質不斷從中湧出,冷卻並凝固成新的洋殼,隨後出來的熱流將先前形成的洋殼向外推,以每年0.5 ~ 5厘米的速度從洋中脊向兩側擴張,不斷向洋殼增加新的條帶。因此,隨著遠離中脊,海底巖石的年齡越來越老。當移動的海洋地殼與大陸地殼相遇時,它會潛入地幔,在俯沖帶中,由於拖曳作用會形成壹條深溝。當海洋地殼受到擠壓和彎曲超過壹定限度時,就會發生斷裂,從而導致地震。最後,海洋地殼被擠壓到700公裏以下,並在高溫熔融狀態下被地幔物質吸收和同化。隆起的大陸地殼邊緣被擠壓並隆起成島弧或山脈,這些島弧或山脈通常與海溝有關。現在分布在太平洋周圍的島嶼、海溝、大陸邊緣山脈、火山和地震都是這樣形成的。因此,海洋地殼誕生於大洋中脊,消失於海溝島弧帶,不斷更新,每2-3億年更新壹次。地幔物質的對流上升也在大陸深處進行,大陸地殼將在上升流湧出的地方破裂。例如,東非大裂谷長達6000多公裏,是地幔物質對流促使非洲大陸開始開裂的表現。
(5)電影中的海嘯、地震和坍塌:海嘯是海底地震引起的,而地震是板塊運動引起的,裂縫也是壹樣的,裂縫處會發生坍塌。在電影《2012》中,地幔和軟流圈的溫度也因地核的溫度升高而升高,軟流圈的溫度升高導致固體流體熔融、密度下降和流動加速(壹般來說地球內部的穩定性下降),漂浮在其上的地殼迅速下沈或移動,從而引發地震和海嘯。與此同時,崩塌也是由於板塊的沈降和破碎造成的,因此海嘯的高度甚至達到了海拔5000多米的青藏高原。當然,影片結尾提到非洲大陸整體上升,好望角急劇上升的基礎未知。現在非洲板塊的主體向南移動,擡高了阿爾卑斯山,吞沒了地中海;與此同時,東部繼續分裂(東非大裂谷的形成),最終可能形成紅海裂谷,並將沙特阿拉伯與非洲分離。