岩石圈
對於地球岩石圈,除表麵形態外,其他是無法直接觀測到的。它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成,從固體地球表麵向下穿過地震波在近33千米處所顯示的第一個不連續麵(莫霍麵),一直延伸到軟流圈為止。岩石圈厚度不均一,平均厚度約為100千米。由於岩石圈及其表麵形態與現代地球物理學、地球動力學有著密切的關係,因此,岩石圈是現代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分。由於洋底占據了地球表麵總麵積的2/3之多,而大洋盆地約占海底總麵積的45%,其平均水深為4千米~5千米,大量發育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。因此,整個固體地球的主要表麵形態可認為是由大洋盆地與大陸台地組成,對它們的研究,構成了與岩石圈構造和地球動力學有直接聯係的“全球構造學”理論。
軟流圈
在距地球表麵以下約100千米的上地幔中,有一個明顯的地震波的低速層,這是由古登堡在1926年最早提出的,稱之為軟流圈。它位於上地幔的上部。在洋底下麵;它位於約60千米深度以下;在大陸地區,它位於約120千米深度以下,平均深度位於60千米~250千米處。現代觀測和研究已經肯定了這個軟流圈層的存在。也就是由於這個軟流圈的存在,將地球外圈與地球內圈區分開來了。
地幔圈
地震波除了在地麵以下約33千米處有一個顯著的不連續麵(稱為莫霍麵)之外,在軟流圈之下,直至地球內部約2900千米深度的界麵處,屬於地幔圈。由於地球外核為液態,在地幔中的地震波S波不能穿過此界麵在外核中傳播。P波曲線在此界麵處的速度也急劇減低。這個界麵是古登堡在1914年發現的,所以也稱為古登堡麵,它構成了地幔圈與外核流體圈的分界麵。整個地幔圈由上地幔(33千米~410千米深度的B層,410千米~1000千米深度的C層,也稱過渡帶層)、下地幔的D分層(1000千米~2700千米深度)和下地幔的D″層(2700千米~2900千米深度)組成。地球物理的研究表明,D層存在強烈的橫向不均勻性,其不均勻的程度甚至可以和岩石層相比擬,它不僅是地核熱量傳送到地幔的熱邊界層,而且極可能是與地幔有不同化學成分的化學分層。
外核液體圈
地幔圈之下就是所謂的外核液體圈,它位於地麵以下2900千米~5120千米深度。整個外核液體圈基本上可能是由動力學黏度很小的液體構成的,其中2900千米~4980千米深度稱為E層,完全由液體構成。4980千米~5120千米深度層稱為F層,它是外核液體圈與固體內核圈之間一個很薄的過渡層。
固體內核圈
地球8個圈層中最靠近地心的就是所謂的固體內核圈了,它位於5120千米~6371千米地心處,又稱為G層。根據對地震波速的探測與研究,證明G層為固體結構。地球內層不是均質的,平均地球密度為5.515克/立方厘米,而地球岩石圈的密度僅為2.6~3.0克/立方厘米。由此,地球內部的密度必定要大得多,並隨深度的增加,密度也出現明顯的變化。地球內部的溫度隨深度加深而上升。根據最新的估計,在100千米深度處溫度為1300攝氏度,300千米處為2000攝氏度,在地幔圈與外核液態圈邊界處,約為4000攝氏度,地心處溫度為5500~6000攝氏度。
地球轉動之謎
眾所周知,地球在一個橢圓形軌道上圍繞太陽公轉,同時又繞地軸自轉。因為這種不停的公轉和自轉,地球上才有了季節變化和晝夜交替。然而,是什麼力量驅使地球這樣永不停息地運動呢?地球運動的過去、現在、將來又是怎樣的呢?
地球存在繞自轉軸自西向東自轉,平均角速度為每小時轉動15度。在地球赤道上,自轉的線速度是465米/秒。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早利用地球自轉作為計量時間的基準。人們認為地球的運動是一種標準的勻速運動,否則,一日的長短就會改變。偉大的牛頓就是這樣認為的。他將整個宇宙天體的運動,看成是上好發條的機械,準確無誤,完美無缺。