地幔圈
地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外,在软流圈之下,直至地球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波s波不能穿过此界面在外核中传播。p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,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面。整个地幔圈由上地幔(33~410公里深度的b层,410~1000公里深度的c层,也称过渡带层)、下地幔的d′层(1000~2700公里深度)和下地幔的d″层(2700~2900公里深度)组成。地球物理的研究表明,d″层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层。
外核液体圈
地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900公里至5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为e层,完全由液体构成。4980公里至5120公里深度层称为f层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层。
固体内核圈
地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了,它位于5120至6371公里地心处,又称为g层。根据对地震波速的探测与研究,证明g层为固体结构。地球内层不是均质的,平均地球密度为5.515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为2.6~3.0克/厘米3。由此,地球内部的密度必定要大得多,并随深度的增加,密度也出现明显的变化。地球内部的温度随深度而上升。根据最近的估计,在100公里深度处温度为1300°c,300公里处为2000°c,在地幔圈与外核液态圈边界处,约为4000°c,地心处温度为5500~6000°c。
【命名】
地球是唯一一个不是从希腊或罗马神马中得到的名字。earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中,地球女神叫telluaia,大地母亲)
地球是离太阳第三近的行星,轨道半径为14960万公里(1.00au);直径为12756.3公里,在九大行星中大小排行是第五;质量是5.9736x1024公斤。
【地球的成分】
直到十六世纪的哥白尼时代之後,人类才瞭解到地球只不过是太阳系的另一颗行星而已。直到十六世纪的哥白尼时代之后,人类才了解到地球只不过是太阳系的另一颗行星而已。
地球当然不需太空探测船才可认识,但是直到二十世纪我们才真正勾勒出整个地球的全貌。当然能自太空中取得它的影像是其中相当重要的因素,地球的太空影像对天气预测,尤其是台风(飓风)的预报来说有很大的帮助,而且从太空看到的地球真是非常美丽。
由化学组成成分及地震震测特性来看,地球本体可以分成一些层圈,以下就标示出它们的名称与范围(深度,单位为公里):
0-40地壳40-2890地幔2890-5150外地核5150-6378内地核
固态的地壳厚度变化颇大,海洋地区的地壳较薄,平均约7公里厚;而大陆地壳就厚得多,平均约40公里厚;地函也是固态,不过在它上部有一层极小部分熔融的区域,称为软流圈,其上的地函最顶部及整个地壳则称为岩石圈;至于外地核是液态而内地核是固态。这些不同的层圈都是以不连续面为界,最有名的就是在地壳与地函之间的莫氏不连续面(inuity)。
地幔占有地球的主要质量,地核反而位居其次,至于我们生存的空间则只是整个地球极小的一部分而已(质量,单位为10的24次方公斤:大气层=0.0000051,海洋=0.0014,地壳=0.026,地幔=4.043,外地核=1.835,内地核=0.09675,
地核的主要成分是铁(或铁镍质),不过也可能有一些较轻的物质存在,地心的温度约有7,500k,比太阳表面温度还来得高;下部地函的主要成分可能是矽、镁、氧,再加上一些铁、钙及铝;上部地幔主要成分则是橄榄石及辉石(铁镁矽酸盐岩石),也有钙和铝。以上这些瞭解都是来自於地震震测资料,虽然上部地幔的物质有时会因著火山喷出熔岩而被带到地表来,但是我们仍无法到达固体地球的主要部分,目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。地壳的成分则主要是石英(二氧化硅)及硅酸盐类如长石。整体估算,地球化学组成的重量百分比为:铁34.6,氧29.5,矽15.2,镁12.7,镍2.4,硫1.9,0.05钛。
地球是平均密度最大的主要星体。
其它类地行星也都具有和地球类似的结构与组成,但其中也有一些差异:月球核所占比例最小;水星核的比例最大;而火星及月球的函相对较厚;月球和水星没有化学组成明显不同的函与壳之分;地球可能是唯一可再分成内外核的。不过请留意,我们对行星内部的认识主要是来自于理论推导,就算是对地球的也是如此。
有别于其它类地行星,地球的最外层(包含地壳及上部地幔的顶端)被切分为数块,「飘浮」于其下的炽热地幔之上,这就是著名的板块构造运动学说。这个学说主要描述两种运动:拉张与隐没,前者发生在二个板块互相远离,其下的岩浆涌出而生成新地壳之处;后者则发生在二个板块互相
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