地球的表面是由什么和什么组成的?
2016-07-21 · 口口相传的Java黄埔军校
地球由108种(甚至更多)元素组成,元素构成原子,而原子又构成了分子.分子和原子通过复杂的组合,构成了世间万物。
地球可以看作由一系列的同心层组成.地球内部,有核、幔、壳结构.地球外部,有水圈、大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的外套.磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、 X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面积约5亿零960万平方公里,其中十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖,湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分.地球表面的液态水层,叫做水圈,从形成至今至少已有30亿年.地球的表层由各种岩石和土壤组成,地面崎岖不平,低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊;高出水面的陆地则有平原、高山.地球固体表面总垂直起伏约为20公里,它是珠穆朗玛峰顶和马里亚纳海沟之间的高差,它超过大陆地壳平均厚度的一半.洋底像陆地一样不平坦,也不平静.洋底岩石年龄要比陆地年轻得多.陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年.陆地上到处可以找到沉积岩,说明在远古时期这些地方可能是海洋.地表虽有少量的环形山,但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山,这是因为地球表面受到外力(水和大气)和内力(地震和火山)的作用,不断风化、侵蚀和瓦解的结果.
地球上部不仅有垂直运动,而且还有更大的水平运动,海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的.有科学家认为,地球早先存在两块古大陆──南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆.后来由板块运动的巨大力量把原先的大陆块撕开,使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置.科学家进而认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈,其下几百公里厚的一层是软流层,强度较小,在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性.岩石圈漂浮在软流圈上.在地球内部能量(原始热量和发射性热)释放时,地内温度和密度的不均匀分布,引起地幔物质的对流运动.地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动,不断形成新的洋底.此外,老的洋底不断向外扩张,当它们接近大陆边缘时,在地幔对流向下拖曳力的作用下,插入大陆地壳下面,致使岩石圈发生一系列的构造运动.这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次.岩石圈被一些活动构造带所割裂,分成几个不连续的单元,称为大陆板块.如欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块.海底的扩张导致大陆板块发生运动.板块的相互挤压造成了巨大的山系,自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索,最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况;也有的地方,两个板块的岩石同时下沉,造成洋底的深渊;此外,板块的运动还造成了火山和地震。
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶,至今已经提出多种学说.现在流行的看法是:地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云.它同其他行星一样,经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程.地球胎形成伊始,温度较低,并无分层结构,只有由于陨石物质的轰击、放射性衰变致热和原始地球的重力收缩,才使地球温度逐渐增加.随着温度的升高,地球内部物质也就具有越来越大的可塑性,且有局部熔融现象.这时,在重力作用下物质分异开始,靠近表面的较重物质逐渐下沉,地球内部较轻的物质逐渐上升,一些重的元素(如液态的铁)沉到地球中心,形成一个密度较大的地核(地震波的观测表明,地球外核是液态的).物质的对流伴随着大规模的化学分离,最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
俄罗斯科学院高压物理研究所的专家认为,地球内核可能是由粘滞性极高的非晶体物质构成的.据俄《消息报》日前报道,地核为距地表约2900公里以下的地球中心部分.根据地震波的传播速度判断,地核可分为内核和外核,外核为液态,内核为固态.地核主要成分为铁、镍等.目前很多专家认为,地球内核中的主要物质有可能是处于晶体状态的铁镍合金.但是,俄物理-数学博士布拉日金领导的科研小组在实验时发现,将铁加热至熔融状态,并把熔融铁所处环境的压力逐渐升高至10万个大气压时,熔融铁的粘滞性会不断增强,铁中的晶格会逐渐受到破坏,其原子结构呈现出不规则排列状态,即非晶体状态。
地球内核中的压力最大可达约370万个大气压,地核温度约为5000摄氏度.布拉日金博士推测,随着压力和温度的增加,熔融铁的粘滞性会继续升高,其非晶体特性会愈加明显.因而,地球内核中的主要物质有可能是粘滞性极高、处于非晶体状态的、含铁镍成分的物质。