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地球为什么是一只“煮得不太熟的鸡蛋”

归档日期:11-24       文本归类:大陆型地壳      文章编辑:爱尚语录

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  中国人常会用“不知天高地厚”来比喻那种不知事情艰难,见识短浅的人。事实上,经过不断探索和研究,人们已经比较清楚地知道了天有多“高”,地有多“厚”。

  科学家们通过钻探12千米的超深钻井、人工地震波的检测与解释等手段了解到地球内部是分层的,从地表向下,大致可以分为三层:地壳、地幔和地核。

  1909年,前南斯拉夫地球物理学家莫霍洛维奇在研究克罗地亚地区的地震时首先发现在地下几十千米的深处有一个地震波波速突然增大的界面。后人为了纪念他,把这一界面称为“莫霍洛维奇面”,简称莫霍面。地震波速在这里发生突变,说明其上下物质的成分或结构有一个显著的变化。人们就把莫霍面当作地壳和地幔之间的分界面。地震波在地壳中传播速度较低,通过莫霍面进入地幔,波速急剧增大。到了2900千米深处,波速又会突然下降,这里是地幔和地核的界面,它由法国地球物理学家古登堡在1914年确定,所以又称“古登堡面”。在地下5000~5100千米处,地震波速又显著增大,人们据此把地核分成两部分——外核和内核。科学家们根据地震波在那里的变化特点,认为外核是液体(处于熔融状态),但内核仍是固体。

  这样,整个地球的三大圈层有点像蛋壳、蛋白和蛋黄。只是这只“大鸡蛋”煮得还不太熟,蛋黄有一部分还是液体状态。

  和鸡蛋相似,地壳是三大圈层中最薄的,而且它的薄厚很不均匀。大陆型地壳至少可以划分为两层。上层富含硅、铝,叫硅铝层,又叫花岗岩层;下层富含硅、镁,通常称为硅镁层,又叫玄武岩层。硅铝层之上还经常被沉积岩覆盖。但在北美、非洲、亚洲和欧洲的斯堪的纳维亚等地,有一些称为地盾的地方,硅铝层直接出露于地表。在平原地区,地壳厚约30~40千米,不到地球半径的0.6%,在高山地区地壳厚度增大,最厚可达70千米(如青藏高原)。

  大洋型地壳一般缺失硅铝层。20世纪50年代以来,根据地震波速度资料通常把大洋地壳分为三层。第一层叫海底沉积层;第二层叫火山岩层或基底层,主要由玄武岩构成;第三层叫大洋层,主要是富含铁镁的基性岩。大洋型地壳平均厚度仅有6.5千米,相当于地球半径的1‰,而最厚的大陆地壳约可达地球半径的1%。

  目前,大多数人认为地幔中的主要成分是一种呈橄榄绿色的铁镁硅酸盐矿物。地核是一个与太阳表面温度相同的铁质球状体,温度可达3000~5000℃,大小和月亮差不多,处在地球内部5000千米处。人们现在还无法直接钻探到地幔,只能用间接的手段推测地幔的组成。

  地核,一般认为主要是由铁、镍物质构成的坚硬部分。目前,科学家对地球的核心又提出了新看法,认为地核并不是很硬,并且可能还在旋

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