地球内部圈层概况-地理探秘

地球究竟是由什么物质构成的？它硕大的“肚子”里到底藏着些什么玩意儿……千万年来，这始终是一大谜。

18世纪，人们通过计算地球的平均密度，企图揭开这个谜。当时，有人根据地球半径，地球表面的重力加速度值以及刀：有引力常数，大致求出了地球的平均密度为5.52（克/厘米），这一数值同地表岩石的平均密度2.67（克/厘米）相去甚远。可想而知地球的“肚子”里必定存在重物质，这是人类向神秘的地球内部射入的第一道理性之光。

人类向地球内部的大规模进军，是在19世纪中期到20世纪初期。当时的地球物理学家找到了一位好帮手——地震波。它包括纵波和横波两种：纵波在固，液气体中都能畅通无阻；横波就只能在固体中前进，而且密度大，传播快；密度小，传播慢。俄国物理学家戈里崔恩在19世纪曾作过预言：“地震波好似明灯，它照亮了地球的内部。”

第一个利用地震仪发现地球内部奥秘的是南斯拉夫的地震学家英霍罗维奇。1909年10月8日，南斯拉夫的萨格勒布发生了一次强烈地震，莫霍罗维奇在研究这次地震记录的数据时，发现地震波传播的速度在地表下面33公里处，存在一个不连续的跳跃，说明在这一深度的上下物质密度相差很大。以后，科学家确证这个球面是地壳和地幔的分界面，并以莫霍罗维奇的名字来命名，称为莫霍不连续面，简称莫霍面。

1914年，美籍德国地震学家古登堡在观测远方地震所发出的地震波时，又发现在地表下面2900公里处，地震波的传播速度也发生了急剧改变。如法炮制，这里又成了地幔和地核的分界面，地学上称作古登堡面。(www.xing528.com)

通过进一步的研究，人们知道了地幔的物质具有固态特征，它的上部由含二氧化硅24—45%左右的超基性岩组成，性质类似橄榄岩，因此，被称为橄榄岩层；同时，它又含有丰富的硅和镁元素，又称之它为硅镁层。1936年丹麦地质学家莱曼对地核中传播的地震波速度进行了更精密的测量，又发现地核可分为内核和外核两部分，内外核的分界处在地表下5100公里处。外核中地震波横波不能疆过，人们推测它为液态。而到内核，横波又重新出现，说明它是固态。由于地震波在整个地核中的传播速度与它在高压下铁掏传播速度相等，人们自然推测地核可能是高压状态下由铁，镍一类物质构成的。

有人曾把地球形象地比喻成一只尚未完全煮熟的鸡蛋：地罐就象蛋壳，地幔类似蛋清，地核则是蛋黄，当然，地球要比鸡复杂得多。1986年，苏联科拉半岛上打出了一口世界最深的钻井——距地面12公里，但这还不及地壳的一半厚。看来人类永远不能够用肉眼直接看到地球内部的情景。人类只能用智慧间接地“窥视”其中的秘密。地球内部还存在着众多的谜，令科学家们百思不得其解。譬如，地球为什么会形成地核、地幔、地壳这种层次分明的状态？地幔，地核究竟是由哪些物质构成的？地核中的温度到底有多少？……

就说地核温度吧，美国加州大学和加州工学院的科学家于1987年4月提出一种新的见解，地球的中心温度应是以前估算的两倍，约为6900k，以往的估算值约在3000k个4000k之间。科学家们在实验室里分别用两种实验模型进行工作，他们认为，地幔和外核间的温度为4800k；液态外核和固态内核的温度为7600k，考虑到其中含有铁合金杂质，该温度的修正值为6600k，而地心处最高温度达6900k，这比太阳表面还烫。为了说明这种温度的分布，科学家们设想，在地幔底部存在着一层类似于压力锅的物质，正是它阻止了地核热量的外溢。这层奇妙的物质不导热，自身又不对流，这就保证了将热量“囚禁”在地核内部；如果它会对流，那么，地核会慢慢降温，而地幔则将逐渐升温了。尽管描述得如此惟妙惟肖，但这仍然是一种假设，有待于证实。