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地球构造 地球内部结构是什么样子的

导语:中国古代有一种说法,说地底下有十八层地狱,西方世界也有天堂地狱之说。似乎人们把地球内部视为另一个黑暗恐怖的世界,这是早期的共识。那么,地球的内部结构是什么样的呢?现代科学告诉我们,地球内部确实是分层的

中国古代有一种说法,说地底下有十八层地狱,西方世界也有天堂地狱之说。似乎人们把地球内部视为另一个黑暗恐怖的世界,这是早期的共识。那么,地球的内部结构是什么样的呢?

现代科学告诉我们,地球内部确实是分层的,只是没有18层。从地表往下,大致可分为三层,即地壳、地幔和地核。其中,外壳最薄。如果用鸡蛋来比喻,外壳的厚度并不比鸡蛋皮厚多少。地壳的另一个特点是厚度不均,大陆较厚,有的地方可达60公里;它在海洋中很薄,最薄的部分只有3公里,非常脆弱。地壳通常进一步分为两层:第一层为硅铝层,主要成分为硅和铝,与陆块有关,代表岩石为花岗岩;第二层为硅镁层,主要由硅、铁、镁组成,与海底有关。代表性岩石为玄武岩。

地幔是指地球中地震波不连续界面的莫霍面以下、古腾堡面以上的圆,深度为地壳底界2900 km,占地球总体积的82%,占地球总质量的67.8%。

从莫霍面到古腾堡面,地震波的传播速度变化缓慢且均匀,中间不存在一阶不连续性,说明地幔物质比地壳更均匀。目前地幔一般以1000公里为界分为上地幔和下地幔。

地幔主要由橄榄岩组成,橄榄岩由含铁镁较高的硅酸盐矿物组成。上地幔顶部有一层坚固的岩石层,与地壳一起形成坚硬的岩石圈。岩石圈厚度在70公里-100公里以下,地震波速度明显降低,出现一个低速地震波层。这说明那里的岩石接近熔融状态,具有很大的可塑性。与上层岩石圈相比,它容易流动,成为厚度约200公里的软流圈。

地质学领域有一种假说解释地球内部物质的运动,解释地壳或岩石圈的运动机制,认为地幔内部存在物质的对流循环。在地幔加热中心,物质变轻,缓慢上升形成上升流,在软流圈顶部转为反向平流。经过一定距离后,平流与另一个相反的平流相遇,形成向下的流动,然后在深处流回上升流底部,补充上升流,从而形成环形的流体对。流体上部平流携带的岩石圈板块大规模水平运动,在上涌处形成洋中脊,在下涌处造成板块间俯冲和大陆碰撞。

1928年,英国地质学家霍姆斯认为地壳在上升流处破裂,形成了新的洋底,而地壳在向下流动的对流处挤压,形成了山脉。1939年,D. T .格里格斯指出,对流是由于岩石热传导不良和辐射热的积累造成的。20世纪60年代末板块构造建立后,地幔对流被普遍认为是全球板块运动的驱动力。

地球岩石圈之下的软流圈含有10%的熔融质量,岩石圈之下的固体地幔由于高温高压的作用,韧性与粘性液体相当,可以产生流动。地幔被放射性同位素解体产生的热量加热,密度变小,于是轻物质上移,重物质下移,以达到最低势能的稳定状态。这是地幔对流,非常缓慢,它的上涌可以持续几千万年到几亿年。

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