揭开地球内部之谜 地球内部结构由什么组成的

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揭开地球内部之谜 地球内部结构由什么组成的 (原文来自www.9y9y.com)

地球内部具有同心球层的分层结构,各层的物质组成和物理性质都有变化。地球内部是不能直接观测的,所以有关地球内部的知识多是间接得来的。例如,根据天文学得知的地球质量和大地测量所得的地球形状和大小,可以计算出地球的平均密度为5.5克/厘米。但是,地表物质的密度小于2.7克/厘米;因此可以推知地球内部物质的密度要比5.5克/厘米为大。根据陨石有石陨石和铁陨石之分,又由于地球有明显的内源磁场,因此可以推断地球内部有一个铁质的地核。主要根据地震波在地球内部传播所显示出来的各种迹象,证明地球内部可大致分为地壳、地幔和地核3个组成部分。

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地球内部之谜,地球内部结构由什么组成 (原文来自www.9y9y.com)

地壳

地球球层结构的最外层,大陆地壳的厚度一般为35~45千米,喜马拉雅山区的地壳厚度可达70~80千米。1909年A莫霍洛维奇根据近震地震波走时确认地壳下界面的存在,在此界面以下地震纵波的速度由平均5.6千米/秒突然增至7.8千米/秒。这个分界面后人称之为莫霍界面。地壳主要由各种岩石组成,高低不平,平均深度为17千米,大陆部分比海洋部分厚,平均厚度为33千米,高山、高原地区甚至厚达60~70千米,海洋地壳平均厚度仅有6千米。

地幔

地幔位于地壳和地核之间的中间层,平均厚度为2 800余千米。1914年,美国地震学家B.古登堡根据地震波走时测定地核和地幔之间的分界面深度为2 900千米。这个数值相当准确,与新近算得的数值只差15千米。地幔又分为上地幔(350千米深度以上)和下地幔。上地幔中存在一个地震波的低速层,低速层之上为相对坚硬的上地幔的顶部。通常把上地幔顶部与地壳合称岩石圈。全球的岩石圈板块组成了地球最外层的构造,地球表层的构造运动主要在岩石圈的范围内进行。

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关于地壳均衡的研究认为,岩石圈下面有一个物质层,其强度较小,容许缓慢变形和在水平方向流动。1914年,J巴勒尔称这个物质层为软流圈。软流圈概念和地震学中的地幔低速层概念似乎指的是同一个对象,很多人把它们等同起来。板块大地构造学说认为,岩石圈板块漂浮在软流圈之上,可以作大规模的水平向移动。

地核

地幔下面是地核,地核的平均厚度约3 400千米。地核还可分为外地核、过渡层和内地核三层,外地核厚度约2 080千米,物质大致成液态,可流动;过渡层的厚度约140千米;内地核是一个半径为1 250千米的球心,物质大概是固态的,主要由铁、镍等金属元素构成。地核的温度和压力都很高,估计温度在5 000℃以上,压力达1.32亿千帕以上,密度为每立方厘米13克。美国一些科学家用实验方法推算出地幔与核交界处的温度为3 500℃以上,外核与内核交界处温度为6 300℃,核心温度约6 600℃。

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在20世纪90年代,在中欧的一个小城温迪施埃中巴赤,人们钻出了一个直径22厘米,深14千米的世界上最深的洞。这个地区地理情况十分特殊,这里的岩石有30千米厚,并向地表突出。历史上古老的欧洲板块和非洲板块在这里相互碰撞,彼此推挤和啮合。正是由于这些地理状况的存在,地质学家们打算用管状的、中空的特殊钻孔器旋出岩心,把这些岩心提取上来,但这次努力最后还是以失败告终。

地球内部究竟是什么?其中的奥秘仍然等待人们去揭开。


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