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第二章 地球内部构造

地壳的构造

地壳是地球的表面层,是由多组断裂的大小不等的块体组成的。它的外部呈现出高低起伏的形态,有高山、平原和盆地。地壳分为上下两层,地壳上层为花岗岩层,主要由氧、硅、铝组成;下层为玄武岩层,富含硅和镁。

地壳运动

地壳自形成以来,每时每刻都在运动着,这种运动引起地壳结构不断地变化。地震是人们直接感到的地壳运动的反映。更普遍的地壳运动是长期地、缓慢地进行着,也是人们不易觉察到的,必须借助科学仪器长期进行观测才能够发觉。

地壳中的元素

化学元素周期表中有112种元素,其中有92种元素以及300多种同位素在地壳中存在。在地壳中最多的化学元素是氧,它占总重量的48.6%;其次是硅,占26.3%,铝7.73%,铁4.75%,钙3.45%;以下是钠、钾、镁等。其中含量最低的是砹和钫,约占1/1023.前面的8种元素占地壳总重量的98.04%,其余80多种元素共占1.96%。

地幔的构造

地壳下面是地球的中间层,叫做地幔,厚度约2865千米,主要由致密的造岩物质构成。地幔是地球内部体积最大、质量最大的一层,可分成上地幔和下地幔两层。

上地幔顶部存在一个地震波传播速度减慢的层,即古登堡低速层,一般又称为软流层。据推测该软流层是由于放射性元素大量集中,蜕变放热,使岩石高温软化,并局部熔融造成的,很可能是岩浆的发源地。

软流层以上的地幔是岩石圈的组成部分。下地幔温度、压力和密度相比上地幔均增大,物质呈可塑性固态。

上地幔

上地幔是地幔的一部分,曾称榴辉岩圈。物质成分除硅、氧外,铁、镁显著增加,铝退居次位,由类似橄榄岩的超基性岩组成。

上地幔平均密度为每立方米3.8克,压力约1.2吉帕至1.35吉帕,温度为400度至3000度,物质状态属固态结晶质,具较大的塑性。厚度为20千米至400千米。地震波速在其内部随深度增加的梯度较小,在60千米至150千米间,许多大洋区及晚期造山带内有一低速层,可能是由地幔物质部分熔融造成的。

下地幔

下地幔是地幔的一部分,曾称硫氧化物圈。物质成分主要为硅酸盐,此外还有金属氧化物与硫化物,特别是铁、镍显著增加。主要为镁方铁矿,具石盐结构,另外还有硅酸盐,具钙钛矿结构,它们是下地幔的主要矿物相。

下地幔厚度为670千米至2900千米。目前认为下地幔的成分比较均一,但因处于极端高温和高压环境,地幔岩石呈现为塑性状态。

地核的构造

地核是地球的核心部分,主要由铁、镍元素组成,半径为3480千米。温度非常高,约有4000摄氏度至6000摄氏度。地核又分为外地核和内地核两部分。地核占地球总质量的16%,地幔占83%,而与人们关系最密切的地壳,仅占1%而已。

外地核和内地核

外地核为地核的外层,即上层,其距离地表的深度为2885千米至4640千米。

外地核的物质组成为液态的铁、镍。外核深度介于2900千米至5100千米之间,温度约为3700摄氏度。

内地核位于地球的核心部分,呈球体状,距地表的深度为5155千米至6371千米。内核的深度位于5100千米以下,温度在4000摄氏度以上。 VEMIIgCcnjFu5vZeafRN/QvNRzaqrZC/G/rnJPERVCKLb44EwNmdJGfeogozOVHD

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