破译地球密码:圈层结构揭秘

地球圈层结构——理清地球内部的基本图像

地球表面以上是人类可以随意观察的世界。人类在这里建立了家园，并世代繁衍生息。可是，地球内部又会是怎样一种世界？对此在很长时间里我们都一知半解。现在，我们已经对地球内部结构有了大致的了解，下面就让我们一起来开始一段奇妙的地球内部之旅吧！

地球由众多圈层构成，前面我们对此已经有了初步的了解。为了便于研究，科学家们把地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。其中，地球外圈可进一步划分为四个基本圈层，即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈；地球内圈大致可以划分为三个基本圈层，它们分别是地壳、地幔和地核。此外在地球外圈最下面的岩石圈和地球内圈之间还存在一个软流圈——它可以看做是一个过渡圈层，大致位于地面以下150公里深处。这样考虑，我们脚下的固体地球就大致包括了三部分：岩石圈、软流圈和地球内圈。

地球内部结构就像一块夹心巧克力

地球岩石圈运动示意图

人类对大气圈、水圈和生物圈甚至岩石圈的表面，都可以使用直接观测和测量的方法进行研究，而对于地球的内圈而言，这种传统方法便失去了效力。但聪明的科学家不会被这些困难所吓倒。现在，人类已经可以用地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等方法对地球内圈进行研究了。下面我们就对地球内圈进行一下简要介绍。

地球内圈最上层的是地壳。从整个地球范围来看，地壳的厚度并不平均。一般而言，大陆地壳平均厚度约35公里，可是在某些高大山系地区，地壳就相对要厚得多。比如欧洲的阿尔卑斯山脉地壳厚度就可以达到65公里，而我们国家青藏高原的地壳厚度甚至可以超过70公里。我们首都北京由于坐落在大陆平原上，所以脚下的地壳厚度与大陆地壳平均厚度相当，约36公里。与大陆地壳相比，大洋地壳就要薄很多。比如，据科学家测定，大西洋南部的地壳厚度为12公里，而北冰洋则仅为10公里左右。在大洋底部的盆地等地区，地壳厚度竟只有短短的5公里左右。综合大洋和陆地地壳厚度，整个地球地壳平均厚度约17公里。

从组成上来看，地球地壳上层富含较轻的硅铝物质，因此这一层被科学家称为“硅铝层”。硅铝层下面是较重的硅镁层。一般情况下，大洋底部的硅铝层都处于缺失状态，因此大洋地壳主要是由硅镁层组成的。(www.xing528.com)

阿尔卑斯山脉地壳厚度可以达到65公里

地壳与地核之间是地幔，其大概位置是从地壳下缘到2900公里左右深处。地幔分上下两层：从其上沿直到1000～1200公里深处是上地幔。这一层除硅铝物质外，铁镁成分逐渐增加，物理形式上类似橄榄岩，因此又被称为橄榄岩带。上地幔以下为柔性物质，呈非晶质状态，据专家估计是铬的氧化物和铁镍的硫化物，这一层被称为下地幔。在上下地幔之间，有一层呈塑性状态存在的物质，被称为软流圈。这样一来，地幔就又可以分为上地幔、软流圈和下地幔三层。通过对地幔结构与物质状态的了解，人们解释了岩浆活动的能量和物质来源，此外还对地壳变动的内动力提出了假设，可谓一举多得。

在地幔以下是地球最核心的部分——地核，这个位于地球最内部的圈层实际上是一个球体。它的半径约为3470千米，主要由铁、镍元素组成。从物理性质上看，地核密度极高，每立方厘米可重达12克；此外这里温度也非常高，约有4000～6000℃。

从结构上看，地核可以分为外地核和内地核两部分。外地核为液态，内地核则为固态结构。但是，在类似地核内部的这种高温、高压和高密度条件下，我们通常意义上的“固态”或“液态”概念已经不适用了。现在科学界普遍认为，地核内的物质很可能既有钢铁那样的“钢性”，又有类似白蜡、沥青那样的“柔性”(可塑性)。从坚硬程度上看，这种物质形态要比钢铁坚硬十几倍，可是它的柔性又会使它慢慢变形而不断裂。这种神奇的物质什么时候能够为我们人类所用呢？让我们拭目以待吧。

阿尔卑斯山脉

阿尔卑斯山脉在远古时代并不是一座山脉！据科学家考证，大约在1.5亿年以前，阿尔卑斯山区还是古地中海的海底。后来，随着地壳运动，这里逐渐隆起形成了高大的阿尔卑斯山脉。虽然它的隆起活动已经持续了1.5亿年，但地球很明显还没有罢手的打算——现在那里的地壳还不稳定，地震频繁。近百万年以来，在几次大冰期的作用下，阿尔卑斯山区形成了典型的冰川地形。那里岩石嶙峋，角峰尖锐，山谷布满了深邃的冰川槽谷和冰碛湖。据卫星观测，阿尔卑斯山脉中大约有一千多条现代冰川，这些冰川总面积达3600平方公里。这可是一个比欧洲国家卢森堡的国土面积还要大的数值。