地球内部结构揭秘：地幔与地核的奥秘

怎样才能了解地球内部的情况呢？最好的办法，就是钻到地球里面看一看，就像法国科幻小说作家凡尔纳写的《地心游记》那样。可惜科幻小说毕竟代替不了现实，到目前为止，人们还没有能力自由自在地钻到地球中心去活动。

按照目前的科学技术水平，我们采掘的矿井，最深能达到一两千米。我们的钻井一般深度也只有三五千米。为了特殊的目的打的超深钻井，最大钻探深度也不过12000米左右。

可是，地球的半径有多少呢？足有六千三百多千米！相对于这一半径来说，一两千米、最多十千米的深度，就像我们吃苹果时，用刀子划破了的薄薄的苹果皮。苹果皮自然不能代替整个苹果，所以我们今天的的确确无法清楚地知道地心深处到底是什么。

当然，人们也不是对地球一无所知。因为地球总是每时每刻在活动。人们运用已经掌握的知识，对许多来自地下深处的信息进行分析判断，可以推测出地下大概的情形。

地球上的火山活动告诉人们，地下有炽热的岩浆。人们还根据已经流到地球表面上的岩浆，把地下的岩浆分成含硅酸盐比较多的酸性岩浆和含硅酸盐比较少的碱性岩浆。但是，岩浆来自于地下并不是很深的地方，最多也不过几十到几百千米。那么再深的地下是什么呢？

科学家们又找到另一种了解地下情况的武器：地震。

我们知道，一年之内地球上大震小震不断。地震时产生的地震波可以在地下传播很远。地震波在地下传播时，传播速度与地层深度有一定关系。人们发现，地球内部有两个引起地震波变化的深度。一个在地下33千米处，一个在地下2900千米处。在33千米深处，地震波传播速度突然加速；到地下2900千米深处，地震波速度突然下降。

为什么地震波传播速度会发生变化呢？原来，地震波传播速度的快慢与通过的物质状态有关。如果是在固态物质中传播，速度就慢；如果在液态物质中传播，速度就快些。据此，科学家判断，在地表33千米以内，一定是固态的物质，就是我们可以看得见的各种各样的岩石，科学家称这一层为“地壳”。由33千米到2900千米，地震波速度与在地壳内的传播速度相比明显加快。科学家推断，这里可能存在着一种近似于液态的岩浆物质，科学家称这一层为“地幔”。当地震波传到地下2900千米以下，一直到地心，地震波再次减慢。于是科学家推测，这一部分可能又变成固态物质，科学家把它称为“地核”。就这样，地球被划分出地壳、地幔、地核三个圈层。

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类似于地球内部液态岩浆物质运动的模拟图

虽然谁也没有亲眼看到地幔和地核到底是什么模样，但是，这种判断是有充分的科学根据的，因此，得到科学界的普遍认可。

人们早就知道，地下温度较高，每往下100米，地温要增加3℃。到15千米以下，温度增加速度变慢；到了6300千米的地心，地温要达到3000℃以上。地下不但温度特别高，而且压力还特别大。有人估计，如果以地面大气压做标准，地心的压力要达到300万个大气压以上。当然，这些数据都是科学家们的推测，不一定那么准确，但是，地下是一个高温高压的环境大概不会有问题。

再一个问题要回答的是，地球内部都是由什么元素组成的。

今天，我们在地球上已经发现了一百零几种元素。实际上，这些元素在地球里并不是平均存在的。有的元素特别多，有的元素特别少。以地壳（地壳研究得比较清楚）为例，氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛这10种元素占去了地壳99%以上。其余的八九十种元素只不过占1%以下。在上面提到的10种元素中，氧的含量最多，占地壳总量的近一半。其次是硅，占地壳的1/4。再次是铝，占地壳的1/13。这三种元素占去了地壳总量的80%。

那么，地壳以下都有些什么东西呢？是不是与地壳的元素分配完全相同呢？应该承认，我们对地下的物质组成知之甚少。人们大致可以这样估计：在地幔层，氧和硅的含量会比地壳有所减少，铁与镁的成分有所增加。在地核部分，大概铁与镍有明显增加，所以有人把地核又叫做“铁镍核心”。

所有这些说法都没有得到进一步的证实，只停留在假说阶段。