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[编辑的注释] Ye Shan在2017年接受了一次私人地理访谈。后来，他是Pengpai问题的客人，与Pengpai读者进行互动，并深入回答了与地球科学有关的问题。以下是此问答的选定内容。

有一门科学探讨了地球的各个方面，从诞生到生长，从核心到大气，从其运营周期到四个季节的变化，从山地裂谷到冰川增长，大到海洋和陆地的变化，以及矿物质分子的变化，都属于其探索范围。这是地球科学。

询问宾夕法尼亚州立大学地理系和密歇根大学地球与环境科学系地理系的来宾Ye Shan。他目前正在塔尔萨大学（University of Tulsa）进行有关岩土学和石油地质学的研究。他擅长于GIS，空间分析，构造地质学和地质技术，并且还参与了历史地理和人类地理学的科学研究项目。

Yeshan在美国南部怀俄明州收集的贝壳，植物和鱼类化石。 Yeshan图片

如何收集化石？地质现场工作到底是什么？关于地球，我们探索了什么层次？

1。大陆漂移已经过时了，现在是板块构造理论。

Mei Denglu：当我在学校时，大陆漂流的理论认为，大陆最初是一块碎片，并在漂移后分开。我认为各大洲可能会漂移，但是它们应该在方向上变化，不一定会朝一个方向漂移！我想知道是否有关于大陆形成的漂移理论的新想法！

Yeshan：长期以来，大陆漂移理论已经过时了。现在是板块构造的理论，粗糙的进化过程是大陆漂移海底膨胀板构造。板块构造的一个重要点是威尔逊循环，这意味着地球上的土地“将在长时间分离后将团结在一起，并且长期整合将是团结的”，这是一个一个循环。该理论是由加拿大地质学家图佐·威尔逊（Tuzzo Wilson）提出的。

您之前的想法是，“大陆恰好在一起”应指泛陆大陆（Pangea或Pangu大陆）。这只是与当前时代最接近的超级大陆，后者在中生代时代瓦解。在此之前，有许多周期，例如罗迪尼亚超大陆和哥伦比亚超大陆。在长期的未来中，预计所有大陆都将合并在一起，形成最终的泛滥，下一个超大陆周期。

至于“大陆漂移”的方向，实际上是板运动的方向，当然是可变的。最典型的证据是在太平洋板块中。太平洋下方有一个地幔热支柱，它来自地幔的深处，并在地球表面形成热火山。它形成的火山岛是夏威夷。由于地幔热柱位置相对不变，太平洋盘子正在移动，夏威夷不是一个岛屿，而是一系列岛屿（弧），该原理与点计时器相似。如果您看海底地形地图，您会发现夏威夷群岛的西北是一系列海山。它是前火山岛。火山死亡后，它将不再生长，它将侵蚀并下沉到海床上（包括未接受的中途岛）。如果您看着这条岛屿和海洋，它有一个清晰的向北转弯，转弯后，它被称为皇帝海底。此转弯是由板运动方向的变化引起的。

地球板构造的简短图。今天的GSA图片

助理：板漂移的驱动力是什么？

Ye Shan：目前，这是地球科学界科学研究的尖端问题之一，并且有各种假设。目前，最广泛认可的陈述是板运动的力量来自地幔的热对流。地幔是一种非常粘性的塑料固体，可以在热能的作用下缓慢流动（与加热后黄油相似），较高的部分上升，下部下沉，形成一个循环（类似于沸水时水的循环）。在对流期间，地幔驱动外壳移动，原理类似于传送带。

在海壳很弱的地方，很容易被地幔循环撕裂，岩石圈下方的压力变得较弱，岩石的熔点减小，形成融化的一部分，然后形成岩浆腔。当岩浆升起时，当海水形成岩石时，即中山脊，它会巩固，将两侧的外壳推向外壳。经过长时间的冷却后，密度增加，最后沉入俯冲带中的地幔，并将其拖到其后面。同时，进入哮喘之后，海壳也将在水热的作用下部分融化，形成火山弧，形成大陆壳。其余的地壳浸入地幔的深处，融化并回收到地幔中。这一系列过程为行业运动提供动力。

起源：大陆漂移理论，澳大利亚部门理论上会坠入亚洲部门吗？

Yeshan：根据板块理论，澳大利亚目前与亚洲的几个中小型板块（如苏鲁和菲律宾）分开，因此它将在短期内不符合欧亚板块（地质的短期）。最初，人们认为澳大利亚和印度洋在同一盘子上，即印度澳大利亚领域。后来，经过进一步的研究，人们发现澳大利亚和印度洋似乎被认为是两个部门。

众所周知，印度碰到亚洲并形成了喜马拉雅山脉。由于亚洲封锁，印度的北行速度下降了。澳大利亚北部没有大陆，因此澳大利亚的北向运动速度尚未显着下降。由于速度，澳大利亚和印度洋之间（大约在安达曼海附近）撕裂了。因此，科学家现在倾向于将印度洋和澳大利亚视为两个不同的板块，它们之间有一个断层区。

2。化石仅存在于沉积岩中，而在其他层中不存在。

薄荷糖：肉眼可以区分地质年龄和化石吗？

Ye Shan：对于普通人来说，当保存完好无损时，可以区分一些经典的化石。但是，如果它是化石的片段，则通常需要参考地图。当然，有些长期研究化石的人可以直接识别许多碎片，甚至可以分辨出碎片的哪一部分。

一般而言，地层的地质年龄并不容易直接判断，因为地层的规模可能很大或很小。因此，我们需要参考附近的其他阶层，以及地层中的岩石，化石，沉积模式和状态（例如是否有涟漪，是否有河道等）来判断地质年龄和沉积环境。

Schlky：你好。收集化石时，您如何预测化石的地方？如何避免在收集过程中损坏化石？

Yeshan：化石仅存在于沉积岩中，因此化石在许多沉积岩的地方更容易找到。出于特定目的，可以提前进行参考和地图。

收集时，需要使用不同的手段根据不同类型的化石和岩石条件来获取化石，以减少损害化石的机会。例如，在柔软的沉积岩中，通常使用小沙汤匙和刷子清理化石周围的沉积物，并使用过滤器清理沙子和土壤。对于更坚硬的沉积岩，化石通常不是完全切掉的，但是它们与周围的岩石一起收集，并带回实验室进行详细清洁。此外，化石最有可能在运输过程中损坏，因此运输过程中的各种保护是最重要的。

地球年龄图

SA10238：古生物学与地质学有何关系？使用哪些特定知识和判断标准？

Yeshan：古生物学通常被认为是地质的一个分支，它补充了地质的其他分支。例如，如果研究沉积学的人想知道某个地层的年龄，则最常见的方法是在地层中找到各种化石，并通过这些化石的相应年龄找到交叉，然后确定该层的年龄。例如，那些研究气候的人可以从不同年龄收集海洋生物的化石来提取它们所包含的各种同位素，然后使用它们来分析海水组成的变化，从而推论气候变化。

同样，地质学的其他分支也将对学*古生物学的人有很大帮助。例如，如果古生物学家想研究在某个地方发现的古生物学的特征或生活环境，则他们需要通过沉积学，构造学，地球化学等在某个地质学时期恢复当地的外部自然环境。

Athenalion：地质用来研究看不见的历史和地层的含义和方法是什么？

Yeshan：对于被埋葬在地下深处的地层，“出现”它们的常见方法是使用地震仪和“人造地震”。地震波在不同的本质的不同地层处传播，反射，折射和其他条件将发生在地层的结处。地震计传感器可以检测地震波。通过传感器和人造源之间的距离以及地震波传播的时间，我们可以创建一个截面视图，以使基础的地层和结构体现出来。

如果需要更多的深入了解，则可以考虑在需要足够资金时提取核心或地球化学数据。如果没有钻井条件，通常有必要尝试找到露出地面进行研究的露头。有时，当建造高速公路或铁路时，建筑团队会切断山顶，而道路两侧的山地的地质部分也是学*阶层的好地方。至于这些阶层的历史，我们需要根据该地方的地质条件进行猜测，包括沉积，结构，古生物学，古气候等，甚至附近地区的地质条件。

3。谈到地球科学，您知道石油是如何形成的吗？

7.92333：为什么要切断中端山脊的转化断层及其形状几乎垂直于中海山脊的原因？

ye shan：让我粗略地描述它。海洋中部山脊是增长界限，但是每个地方的膨胀中心都不同，许多地方两边的板的膨胀速度也不同，这导致了各个地方中中部山脊位置的偏差，进而导致邻接膨胀中心的相反运动的相反方向，这将导致膨胀的障碍，从而导致膨胀的障碍，这是一个偏离的膨胀症状，这些膨胀症状的转变是事件发生的转变。中山山脊。

中山脊的示意图

慢慢：地幔和核心的主要组成部分是什么？我听说地球的核心是铁吗？

Yeshan：地幔可以大致分为上地幔和下地幔。上地幔包含大量的二脂橄榄岩（由橄榄石和硫酚等矿物组成）和少量的矿物质，例如石榴石和尖晶石。下层中的这些矿物质进一步分解为更简单的氧化物，而黑手党含量增加。

地球芯分为外核和内芯。外芯是液体，内芯是固体。通常认为它由铁和镍组成。这是基于陨石的组成以及地球物理和化学特性的。

爆炸：关于石油形成问题，我小时候，我是一个学生，说在某种环境中产生了古老的动物尸体。我很困惑，那里有很多动物尸体来源，它们集中在一起。有关这方面的研究中有什么新理论吗？

Yeshan：确切地说，生活在海洋中的动物和植物的石油遗迹。确实，很难集中大量动物遗体。海洋生物死亡之后，其残留物形成油的可能性很小。此外，尽管石油在油田中的储油罐中聚集在一起，但它们并不一定会一起形成。

水上动物和藻类在海洋中死亡后，一些遗骸将散落到各处，氧化，分解甚至被食用。在某些情况下，一些遗体也堆积在沉积区，然后将其深入延长地质时代。他们中的大多数仍将腐烂并分解，但是在合适的条件下将保留少数数字。一系列化学反应后，形成了一种称为动干的有机物质。

由于地层深处的压力和温度会经历化学反应并裂入油中，因此这些角膜蛋白的压力和温度继续被深深埋葬。由于油的密度相对较小，因此它们会沿着岩石地层的间隙向上穿透或具有较大孔隙率的弱位置。最后，从岩层的各个部分形成的油逐渐穿透并在无法继续穿透的地方（例如有故障或折叠和其他结构的地方），形成了油库。

小型禁区之王：现在最先进的国际地震预测方法是什么？中国地震预测的水平是多少？

Yeshan：目前，地震仍然是不可预测的，因此只能警告。预测和预警是两个不同的概念。在中国地震预测中值得一提的是，它成功地预测了1975年的haicheng地震。但是，目前，这只是许多意外因素的一个例子。它使用的前换方法具有许多未知因素（例如前锁在局部应力和菌株的积累和释放中具有什么作用）。此外，地震的类型不是单一的，因此Haicheng的方法无法普及，否则第二年的Tangshan地震不会遭受如此巨大的损失。另一个更著名的成功预测是1995年在云南孟利县的地震。但是，主流学者保留了他们对这两个成功预测和背后理论基础的特定实践的态度。

那么，为什么地震预测如此困难呢？有很多原因，例如：1。地震有许多类型，因此它们与同时发生的某些现象不同。海希地震有前质，因此幸运地预测了它，但是当它到达唐山时，就没有前缘。 2。需要考虑太多的变量（地质条件，岩土条件，温度和压力状态，压力和应变的积累，岩石形成中的液体含量等）。 3。地震的某些机制仍然缺乏进一步的理解。例如，为什么某些局部故障滑动只会导致小地震，而其他人则可以散布到整个断层并造成大地震。 4。缺乏可以用作长期监控的物体。 5。仍然有许多未发现的断层。

地震警告更为可靠，是减少损失的重要手段。地震警告是利用P和S波之间的时间差，使灾区的居民，企业和政府采取紧急措施。 P波比S波更快地传播，并且破坏性较小。在发现P波后，人们可以根据其通常的安全训练采取紧急措施避免危险。同时，政府还有时间切断电力，天然气，石油管道等等基础设施，这些基础设施可能在地震中造成危险的后果，甚至可以安排救援人员提前占据一席之地，以便为即将发生的具有强大破坏力的势力做好准备，并损失损失。

4。我也想在野外工作，但是如果遇到熊，该怎么办？

Star Eye Dance：在现场工作时，您应该注意什么？

Yeshan：

1。最重要的是水。您每天必须带足够的4L。

2。定位。您必须精通地图，指南针，GPS等，并且还要提前查看地形图，并考虑步行路线和备用路线。

3。防晒，昆虫保护和冷保护。

4。请注意任何时间的天气变化，尤其是大雨，冰雹，雷电和闪电。

5。请注意悬崖上方的掉落岩石。

6。注意野兽。

7.如果可能的话，请保持沟通。如果其他团体在附近的地区工作，最好将对讲机与其他人保持开放。

美国阿巴拉契亚山脉的地质褶皱结构

A | S：如果我晚上在公开睡觉时遇到野生动物，该怎么办？

Yeshan：我去过的地方，危险的野兽通常是熊，狼，野牛和麋鹿。对于像麋鹿这样的大型食草动物，只需躲藏。对于像熊这样的野兽，当地允许喷雾。露营时，所有食物和美味的东西都必须密封和保存，这可以减少吸引野生动物的可能性。大多数野兽都害怕人，不会引起人们。此外，我们还专门培训了如何应对熊和狼。例如，遇到熊时，您应该用喉咙轻声说话，然后慢慢撤退并远离它。

我从来没有遇到过自己的熊（从远处就在那里，我在悬崖上，熊在悬崖下），但是我有遇到熊的朋友。他们当时在特拉华河的峡谷中露营，因为其中一个忘了密封苹果，苹果的气味将熊带来了。熊直接爬进他们的营地。他们首先用轻声说话的技巧慢慢脱离熊，然后敲开一些铁事物，发出声音，熊被吓到了。