地球內部構造
地殼的構造
地殼是地球的表麵層,是由多組斷裂的大小不等的塊體組成的。它的外部呈現出高低起伏的形態,有高山、平原和盆地。地殼分為上下兩層,地殼上層為花崗岩層,主要由氧、矽、鋁組成;下層為玄武岩層,富含矽和鎂。
地殼運動
地殼自形成以來,每時每刻都在運動著,這種運動引起地殼結構不斷地變化。地震是人們直接感到的地殼運動的反映。更普遍的地殼運動是長期地、緩慢地進行著,也是人們不易覺察到的,必須借助科學儀器長期進行觀測才能夠發覺。
地殼中的元素
化學元素周期表中有112種元素,其中有92種元素以及300多種同位素在地殼中存在。在地殼中最多的化學元素是氧,它占總重量的48.6%;其次是矽,占26.3%,鋁7.73%,鐵4.75%,鈣
3.45%;以下是鈉、鉀、鎂等。其中含量最低的是砹和鈁,約占
1/1023。前麵的8種元素占地殼總重量的98.04%,其餘80多種元素共占1.96%。
地幔的構造
地殼下麵是地球的中間層,叫做地幔,厚度約2865千米,主要由致密的造岩物質構成。地幔是地球內部體積最大、質量最大的一層,可分成上地幔和下地幔兩層。
上地幔頂部存在一個地震波傳播速度減慢的層,即古登堡低速層,一般又稱為軟流層。據推測該軟流層是由於放射性元素大量集中,蛻變放熱,使岩石高溫軟化,並局部熔融造成的,很可能是岩漿的發源地。
軟流層以上的地幔是岩石圈的組成部分。下地幔溫度、壓力
和密度相比上地幔均增大,物質呈可塑性固態。
上地幔
上地幔是地幔的一部分,曾稱榴輝岩圈。物質成分除矽、氧外,鐵、鎂顯著增加,鋁退居次位,由類似橄欖岩的超基性岩組成。
上地幔平均密度為每立方米3.8克,壓力約1.2吉帕至1.35吉帕,溫度為400度至3000度,物質狀態屬固態結晶質,具較大的塑性。厚度為20千米至400千米。地震波速在其內部隨深度增加的梯度較小,在60千米至150千米間,許多大洋區及晚期造山帶內有一
低速層,可能是由地幔物質部分熔融造成的。
下地幔
下地幔是地幔的一部分,曾稱硫氧化物圈。物質成分主要為矽酸鹽,此外還有金屬氧化物與硫化物,特別是鐵、鎳顯著增加。主要為鎂方鐵礦,具石鹽結構,另外還有矽酸鹽,具鈣鈦礦結構,它們是下地幔的主要礦物相。
下地幔厚度為670千米至2900千米。目前認為下地幔的成分比較均一,但因處於極端高溫和高壓環境,地幔岩石呈現為塑性狀態。
地核的構造
地核是地球的核心部分,主要由鐵、鎳元素組成,半徑為3480千米。溫度非常高,約有4000攝氏度至6000攝氏度。地核又
分為外地核和內地核兩部
分。地核占地球總質量的16%,地幔占83%,而與人們關係最密切的地殼,僅占
1%而已。
外地核和內地核
外地核為地核的外層,即上層,其距離地表的深度為2885千米至4640千米。
外地核的物質組成為液態的鐵、鎳。外核深度介於2900千米至5100千米之間,溫度約為3700攝氏度。
內地核位於地球的核心部分,呈球體狀,距地表的深度為5155千米至6371千米。內核的深度位於5100千米以下,溫度在4000攝氏度以上。