地球内部有圈层吗?
1地球圈层结构分为地球外部圈层和地球内部圈层两大部分。地球外部圈层可进一步划分为三个基本圈层,即水圈、生物圈、大气圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地壳、地幔和地核。地壳和上地幔顶部(软流层以上)由坚硬的岩石组成,合成岩石圈。
2地壳
地壳厚度各处不一,大陆地壳平均厚度约35公里,高大山系地区的地壳较厚,欧洲阿尔卑斯山的地壳厚达65公里,亚洲青藏高原某些地方超过70公里,而北京地壳厚度与大陆地壳平均厚度相当,约36公里。大洋地壳很薄,例如大西洋南部地壳厚度为12公里,北冰洋为10公里,有些地方的大洋地壳的厚度只有5公里左右。整个地壳平均厚度约17公里。一般认为,地壳上层由较轻的硅铝物质组成,叫硅铝层。大洋底部一般缺少硅铝层;下层由较重的硅镁物质组成,称为硅镁层。大洋地壳主要由硅镁层组成。
3地幔
介于地壳与地核之间,又称中间层。自地壳以下至2900公里深处。地幔一般分上下两层:从地壳最下层到100—120公里深处,除硅铝物质外,铁镁成分增加,类似橄榄岩,称为上地幔,又称橄榄岩带;下层为柔性物质,呈非晶质状态,大约是铬的氧化物和铁镍的硫化物,称为下地幔。地震资料说明,大致在70—150公里深处,震波传播速度减弱,形成低速带,自此向下直到150公里深处的地幔物质呈塑性,可以产生对流,称为软流圈。这样,地幔又可分为上地幔、转变带和下地幔三层。了解地幔结构与物质状态,有助于解释岩浆活动的能量和物质来源,及地壳变动的内动力。
4地核
地幔以下大约5100公里处地震横波不能通过称为外核,推测外核物质是“液态”,但地核不仅温度很高,而且压力很大,因此这种液态应当是高温高压下的特殊物质状态;5100—6371公里是内核,在这里纵波可以转换为横波,物质状态具有刚性,为固态。整个地核以铁镍物质为主。
地球结构为一同心状圈层构造,由地心至地表依次分化为地核(core)、地幔(mantle)、地壳(crust)。地球地核、地幔和地壳的分界面,主要依据地震波传播速度的急剧变化推测确定。地球各层的压力和密度随深度增加而增大,物质的放射性及地热增温率,均随深度增加而降低,近地心的温度几乎不变。地核与地幔之间以古登堡面相隔,地幔与地壳之间,以莫霍面相隔。地核又称铁镍核心,其物质组成以铁、镍为主,又分为内核和外核。内核的顶界面距地表约5100公里,约占地核直径的1/3,可能是固态的,其密度为10.5—15.5克/立方厘米。外核的顶界面距地表2900公里,可能是液态的,其密度为9—11克/立方厘米。地幔又可分为下地幔、上地幔。下地幔顶界面距地表1000公里,密度为4.7克/立方厘米,上地幔顶界面距地表33公里,密度3.4克/立方厘米,因为它主要由橄榄岩组成,故也称橄榄岩圈。地壳的厚度约33公里,上部由沉积岩、花岗岩类组成,叫硅铝层,在山区最厚达40公里,在平原厚仅10余公里,而在海洋区则显著变薄,大洋洋底缺失。地壳的下部由玄武岩或辉长岩类组成,称为硅镁层,呈连续分布,在大陆区厚可达30公里,在缺失花岗岩的深海区厚仅5—8公里。
5地球内部结构:地壳、地幔和地核三层之间的两个界面依次称为莫霍面和古登堡面
6莫霍面,地壳同地幔间的分界面,是克罗地亚地震学家莫霍洛维奇于1909年发现,故以他的名字命名,称为莫霍洛维奇不连续面,简称莫霍面(或莫氏面)。
7古登堡界面,又名古腾堡界面。根据地震波波速变化而划分,是地幔与地核的分界面。
地震波传播时,除了在地球内部深度约33千米处波速有一个显著的变化(此处称为莫霍界面,是地壳与地幔的分界线)之外,在深度约为2900千米处,地震波传播状态也会发生明显的改变,此处便被称为古登堡界面。地幔位于莫霍界面与古登堡界面之间。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波(S波即横波,横波只能在固体中传播)不能穿过此界面在外核中传播。P波(指纵波)曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的,所以以古登堡界面为此命名。