南斯拉夫地震學(xué)家莫霍洛維奇契意外地發(fā)現(xiàn),地震波在傳到地下50公里處有折射現(xiàn)象發(fā)生。他認(rèn)為,這個發(fā)生折射的地帶,就是地殼和地殼下面不同物質(zhì)的分界面。1914年,德國地震學(xué)家古登堡發(fā)現(xiàn),在地下2900公里深處,存在著另一個不同物質(zhì)的分界面。后來,人們?yōu)榱思o(jì)念他們,就將兩個面分別命名為“莫霍面”和“古登堡面”并根據(jù)這兩個面把地球分為地殼、地幔和地核三個圈層。
地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指地球內(nèi)部的分層結(jié)構(gòu)。根據(jù)地震波在地下不同深度傳播速度的變化,一般將地球內(nèi)部分為三個同心球?qū)樱旱睾?、地幔和地殼。中心層是地核;中間是地幔;外層是地殼。地殼與地幔之間由莫霍面界開,地幔與地核之間由古登堡面界開。
地殼
地殼是地球的表面層,也是人類生存和從事各種生產(chǎn)活動的場所。地殼實際上是由多組斷裂的,很多大小不等的塊體組成的,它的外部呈現(xiàn)出高低起伏的形態(tài),因而地殼的厚度并不均勻:大陸下的地殼平均厚度約35公里,我國青藏高原的地殼厚度達(dá)65公里以上;海洋下的地殼厚度僅約5~10公里;整個地殼的平均厚度約17公里,這與地球平均半徑6371公里相比,僅是薄薄的一層。
地殼上層為花崗巖層(巖漿巖),主要由硅-鋁氧化物構(gòu)成;下層為玄武巖層(巖漿巖),主要由硅-鎂氧化物構(gòu)成。理論上認(rèn)為過地殼內(nèi)的溫度和壓力隨深度增加,每深入100米溫度升高1℃。近年的鉆探結(jié)果表明,在深達(dá)3公里以上時,每深入100米溫度升高2.5℃,到11公里深處溫度已達(dá)200℃。
目前所知地殼巖石的年齡絕大多數(shù)小于20多億年,即使是最古老的石頭 丹麥格陵蘭的巖石也只有39億年;而天文學(xué)家考證地球大約已有46億年的歷史,這說明地球殼層的巖石并非地球的原始?xì)?,是以后由地球?nèi)部的物質(zhì)通過火山活動和造山活動構(gòu)成的。
地球是地球表面以下、莫霍面以上的固體外殼,地震波在其中傳播速度比較均勻。地球厚度變化有規(guī)律,其規(guī)律是:地球大范圍固體表面的海拔越高,地殼越厚;海拔越低,地殼越薄。 地殼由90多種元素組成,它們多以化合物的形態(tài)存在。氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂8種元素的質(zhì)量占地殼總質(zhì)量的98.04%。其中氧幾乎占1/2,硅占1/4。硅酸鹽類礦物在地殼中分布最廣。
地幔
地殼下面是地球的中間層,叫做“地幔”,厚度約2865公里,主要由致密的造巖物質(zhì)構(gòu)成,這是地球內(nèi)部體積最大、質(zhì)量最大的一層。 地幔又可分成上地幔和下地幔兩層。一般認(rèn)為上地幔頂部存在一個軟流層,推測是由于放射元素大量集中,蛻變放熱,將巖石熔融后造成的,可能是巖漿的發(fā)源地。軟流層以上的地幔部分和和地殼共同組成了巖石圈。下地幔溫度、壓力和密度均增大,物質(zhì)呈可塑性固態(tài)。
地幔上層物質(zhì)具有固態(tài)特征,主要由鐵、鎂的硅酸鹽類礦物組成,由上而下,鐵、鎂的含量逐漸增加。
地核
地幔下面是地核,地核的平均厚度約3400公里。地核還可分為外地核、過渡層和內(nèi)地核三層,外地核厚度約2080公里,物質(zhì)大致成液態(tài),可流動;過渡層的厚度約140公里;內(nèi)地核是一個半徑為
美國一些科學(xué)家用實驗方法推算出地幔與核交界處的溫度為3500℃以上,外核與內(nèi)核交界處溫度為6300℃,核心溫度約6600℃。
橫波不能在外核中傳播,表明了外核的物質(zhì)在高溫和高壓環(huán)境下呈液態(tài)或熔融狀態(tài)。它們相對于地殼的“流動”,可能是地球磁場產(chǎn)生的主要原因。一般認(rèn)為地球內(nèi)核呈固態(tài)。(軟流層一般認(rèn)為可能是巖漿的主要發(fā)源地之一)
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