第3章 地球内部构造

地壳的构造

地壳是地球的表面层，是由多组断裂的大小不等的块体组成的。它的外部呈现出高低起伏的形态，有高山、平原和盆地。地壳分为上下两层，地壳上层为花岗岩层，主要由氧、硅、铝组成；下层为玄武岩层，富含硅和镁。

地壳运动

地壳自形成以来，每时每刻都在运动着，这种运动引起地壳结构不断地变化。地震是人们直接感到的地壳运动的反映。更普遍的地壳运动是长期地、缓慢地进行着，也是人们不易觉察到的，必须借助科学仪器长期进行观测才能够发觉。

地壳中的元素

化学元素周期表中有112种元素，其中有92种元素以及300多种同位素在地壳中存在。在地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%；其次是硅，占26.3%，铝7.73%，铁4.75%，钙3.45%；以下是钠、钾、镁等。其中含量最低的是砹和钫，约占1/1023。上述几种元素占地壳总重量的98.04%，其余80多种元素共占1.96%。

地幔的构造

地壳下面是地球的中间层，叫做地幔，厚度约2865千米，主要由致密的造岩物质构成。地幔是地球内部体积最大、质量最大的一层，可分成上地幔和下地幔两层。

上地幔顶部存在一个地震波传播速度减慢的层，即古登堡低速层，一般又称为软流层。据推测该软流层是由于放射性元素大量集中，蜕变放热，使岩石高温软化，并局部熔融造成的，很可能是岩浆的发源地。

软流层以上的地幔是岩石圈的组成部分。下地幔温度、压力和密度相比上地幔均增大，物质呈可塑性固态。

上地幔

上地幔是地幔的一部分，曾称榴辉岩圈。物质成分除硅、氧外，铁、镁显著增加，铝退居次位，由类似橄榄岩的超基性岩组成。

上地幔平均密度为每立方厘米3.8克，压力约1.2吉帕至1.35吉帕，温度为400摄氏度至3000摄氏度，物质状态属固态结晶质，具较大的塑性。厚度为20千米至400千米。地震波速在其内部随深度增加的梯度较小，在60千米至150千米间，许多大洋区及晚期造山带内有一低速层，可能是由地幔物质部分熔融造成的。

下地幔

下地幔是地幔的一部分，曾称硫氧化物圈。物质成分主要为硅酸盐，此外还有金属氧化物与硫化物，特别是铁、镍显著增加。主要为镁方铁矿，具石盐结构，另外还有硅酸盐，具钙钛矿结构，它们是下地幔的主要矿物相。

下地幔厚度为670千米至2900千米。目前认为下地幔的成分比较均一，但因处于极端高温和高压环境，地幔岩石呈现为塑性状态。

地核的构造

地核是地球的核心部分，主要由铁、镍元素组成，半径为3480千米。温度非常高，约有4000摄氏度至6000摄氏度。地核又分为外地核和内地核两部分。地核占地球总质量的16%，地幔占83%，而与人们关系最密切的地壳，仅占1%而已。

外地核和内地核

外地核为地核的外层，即上层，其距离地表的深度为2885千米至4640千米。外地核的物质组成为液态的铁、镍，温度约为3700摄氏度。

内地核位于地球的核心部分，呈球体状，距地表的深度为5155千米至6371千米，温度在4000摄氏度以上。

拓展阅读

地壳、地幔及地核的分界：地幔和地壳的分界面是莫霍洛维奇不连续面，也就是莫霍面。地幔和地核的分界面是古登堡面。前者由南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇于1909年发现，后者由美籍德国地震学家古登堡于1914年发现。