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地球内部分为地壳、地幔 、地核 。
1、地壳的厚度平均达17公里,其中海洋部分地壳厚度大部分在10公里以内 ,而大陆地壳厚度平均达33公里,最厚的地方在我国青藏高原的中心部分,地壳厚度可达70公里,但是相对于地球的整体厚度 ,还比不上蛋壳对比鸡蛋的厚度比例。地壳的下面就是地幔了,地幔又分为上地幔和下地幔,上地幔的最上端为岩石圈 ,下面为软流层,它的厚度为2800公里,是地球分层构造中质量最大的部分。
2、地壳的下面就是地幔了 ,地幔又分为上地幔和下地幔,上地幔的最上端为岩石圈,下面为软流层 ,厚度为2800公里,是地球分层构造中质量最大的部分 。
3 、地幔下面就是地核了,地核平均厚度为3400公里 ,又分为外核、过渡层和内核,这里是地球的中心,也是地球热量最高的地方,外地核厚度2080公里 ,是可流动的液态物质,地震的横波不能在这里传播,过渡层的厚度约140公里 ,而内地核是一个半径为1250公里的球心,这里的物质是固态的。地核主要由铁、镍、铅 、金、银、铀 、钨等金属元素构成,以黄金为例 ,地球上99%的黄金都集中在这里,这是由于地球刚形成的时期是一颗熔岩星球,重金属元素更容易下沉 ,而较轻的元素只是浮在表面上,时间长了之后,大部分的重金属元素都集中到了地核及其附近 ,就拿地球上的黄金来说,地质学家们认为地表上的可开采黄金量不足地球黄金总量的十万分之一,而如果能将地核部位的黄金拿出来的话,那么地球上每个人将可以分到1000吨黄金。地核部位的温度和压力都很高 ,这里的物质平均密度为每立方厘米13克,平均温度在500摄氏度,核心温度660摄氏度 ,比太阳表面的温度还要高上100摄氏度。
4、地球的构造从外向内可以分为地壳、地幔 、地核三个层面 。地球的构造从外向内可以分为地壳、地幔、地核三个层面,这并非科学家们主观的臆测,而是科学探测的结果 ,前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇契在1910年就发现地震波在传到地下50公里处有折射现象发生,于是他推测也是地壳的底层,下面应该是和地球不同的物质 ,而这个发生折射的地带就是地壳和下不同物质的分界面,后来这里被确认为地幔的上边界,地质学上称之为“莫霍面 ”。到了1914年 ,德国地震学家古登堡又发地下2900公里深处也存在着一个不同物质的分界面,后来确认那里是地幔和地核的分界面,地质学上称之为“古登堡面”,而这两个地质层面就把地球分为地壳 、地幔和地核三个圈层了。
地幔(Mantle)介于莫霍面和古登堡面之间 ,厚度在2800km以上,平均密度为4.59g/cm?,体积约占地球体积的82.26% , 地幔的质量约占地球总质量的67.0%,在很大程度上影响了地球物质的总组成 。地幔的横向变化比较均匀,根据地震波速度的变化以1000km激增带为界面(雷波蒂面) ,进一步划分出上地幔和下地幔两个次一级圈层。
(一)地壳
地壳是莫霍面以上的地球表层。其厚度变化在5-70km之间 。其中大陆地区厚度较大,平均约为33km;大洋地区厚度较小,平均约7km;总体的平均厚度约16km ,约占地球半径的1/400,占地球总体积的1.55%,占地球总质量的0.8%。地壳物质的密度一般为2.6-2.9g/cm? ,其上部密度较小,向下部密度增大:地壳为固态岩石所组成,包括沉积岩、岩浆岩和变质岩二大岩类:由十:地壳是当前地质学、地球物理学 、地理学等学科的主要研究对象,因此 ,有关其详细情况将在下一节作进一步介绍。
(二)地幔
地幔是地球的莫霍面以下、古登堡面(深2885km)以上的中间部分 。其厚度约2850km,占地球总体积的82.3%,占地球总质量的67.8% ,是地球的主体邵分。从整个地幔叫以通过地震波横波的事实看,它主要由固态物质组成。根据地震波的次级不连续面,以650km深处为界 ,可将地幔分为上地幔和下地幔两个次级圈层 。
1.上地幔
上地幔的平均密度为3.5g/cm?,这一密度值与石陨石相当,暗示其可能具有与石陨石类似的物质成分。从火山喷发和构造运动从上地幔上部带出来的深部物质来看 ,也均为超基性岩。近年来通过高温高压试验来模拟地幔岩石的性质时发现,用橄榄岩55%、辉石35%、石榴子石10%的混合物作为样品(矿物成分相当于超基性岩),在相当于上地幔的温压条件下测定其波速与密度 ,得到与上地幔基本一致的结果。根据以上理由推测,上地幔由相当于超基性岩的物质组成,其主要的矿物成分可能为橄榄石,有一部分为辉石与石榴子石 ,这种推测的地幔物质被称为地幔岩 。
上地幔上部存在一个软流圈,约从70km延伸到250km左右,其特征是出现地震波低速带。物理实验表明 ,波速降低可能是由于软流圈物质发生部分熔融,使其强度降低而引起的。据地内温度估算,软流圈的温度可达700-1300℃ ,已接近超基性岩在该压力下的熔点温度,因此一些易熔组分或熔点偏低的组分便可开始发生熔融 。据计算,软流圈的熔融物质可能仅占1%-10% ,熔融物质散布于固态物质之间,因而大大降低了强度,使软流圈具较强的塑性或流动性。由于软流圈物质已接近熔融的临界状态 ,因此它成为岩浆的重要发源地。
2.下地幔
下地幔的平均密度为5.1g/cm?.由于这里经受着强大的地内压力作用,使得存在于上地幔的橄榄石等矿物分解成为FeO 、MgO、SiO2和Al2O3,等简单的氧化物 。与上地幔相比,其物质化学成分的变化可能主要表现为含铁量的相对增加(或Fe/Mg的比例增大)。由于压力随深度的增大 ,物质密度和波速逐渐增加。
(三)地核
地核是地球内部古登堡面至地心的部分,其体积占地球总体积的16.2%,质量却占地球总质壁的31.3% ,地核的密度达9.98-12.5g/cm? 。根据地震波的传播特点可将地核进一步分为三层:外核(深度2 885-4170km)、过渡层(4170-5155km)和内核(5155km至地心)。在外核中,根据横波不能通过,纵波发生大幅度衰减的事实推测其为液态;在内核中 ,横波又重新出现,说明其又变为固态;过渡层则为液体一固体的过渡状态。
地核的密度如此之大,从地表物质来看只有一些金属物质才可与之相比 ,而地表最常见的金属是铁,具密度为8g/cm?,它在超高压下完全可以达到地核的密度 。地核的密度与铁陨石较接近 ,也表明地核可能主要为铁 、镍物质。地球具有主要由内部物质引起的磁场,这说明地球内部一定具有高磁性的铁、镍物质非常集中的某个圈层,而地壳、地幔中均不存在,那么它应存在于地核中。此外 ,人们用爆破冲击波提供的瞬时超高压宋模拟地核的严卞状态,并测定一些元素在瞬时超高压下的波速与密度,结果发现地核的波速与密度值与铁 ,镍比较接近。综合多方面推测,地核应主要由铁 、镍物质组成 。近年来的进一步研究还发现,在地核的高压下 ,纯铁、镍的密度略显偏高,推测地核最合理的物质组成应是铁、镍及少量的硅 、硫等轻元素组成的合金。
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