地球內部的奧秘
地球內部的奧秘
一直以來，人們力圖探尋地球內部的奧秘。18世紀，人們計算出地球的平均密度後發現：地球內部的平均密度為5.52克/厘米3，而地球表麵岩石的平均密度是2.67克/厘米3，兩者相差1倍多。這說明地球內部一定存在著重物質。
19世紀中期以後，人類開始大規模地探索地球內部的奧秘。地球物理學家通過地震儀測量發現，每當發生巨大地震時，受到強烈衝擊的地下岩石會產生彈性震動，並以波的形式向四周傳播，這種彈性波就是地震波。地震波分為縱波（P波）和橫波（S波）。縱波可以通過固體、液體和氣體傳播，且傳播速度較快；橫波隻能通過固體傳播，傳播速度較慢。由此可知，隨著所通過物質性質的變化，縱波和橫波的傳播速度也會發生變化。
地殼及地幔示意圖
1909年10月8日，薩格勒布地區發生了一次強烈地震，南斯拉夫的地震學家莫霍洛維奇經過研究發現，地震波在傳到地麵下33千米處發生了折射現象，於是他認為這個發生折射的地帶正是地殼和地殼下麵物質的分界麵。1914年，在一次地震中，美國地震學家古登堡又發現在地表下麵2900千米處，縱波的傳播突然急劇變慢，橫波則完全消失了，這說明存在著另一個不同物質的分界麵。後來，人們為紀念他們，將以上兩個不同的界麵分別命名為“莫霍麵”和“古登堡麵”。
地球內部以莫霍麵和古登堡麵為分界，分為地殼、地幔和地核3個圈層。地殼是地球的最外層，指從地麵到莫霍麵之間很薄的一層固體外殼。地殼主要由各種岩石組成，高低不平，平均厚度為17千米，大陸部分遠比海洋部分厚，平均厚度為33千米，高山、高原地區甚至厚達60～70千米，海洋地殼平均厚度僅有6千米。
地幔位於地殼和地核之間，是從莫霍麵以下到古登堡麵以上的一層固體物質。這一層的主要成分是鐵鎂的矽酸鹽類，其含量由上而下逐漸增加。這一層分為上地幔和下地幔，深度為從地下5～70千米以下到地下2900千米以上，從莫霍麵到1000千米深處是上地幔，地下50～250千米是上地幔頂部，這裡存在一個軟流層，岩漿可能就是發源於此。地下1000～2900千米深處是下地幔，其溫度、壓力和密度都比上地幔大，物質狀態可能不再是固體，而是可塑性固體。
地核是地球的中心部分，位於地球的最裡層。1936年，丹麥地質學家萊曼通過對地核中傳播的地震波速度的測量，發現地核又可分為外核和內核兩部分。外核在2900～5000千米深處，物質狀態接近液體。內核又叫“鐵鎳核心”，在5000千米以下深處，其溫度、壓力和密度更高了，物質成分近似於鐵鎳隕石。
美國科學家做了大量的模擬試驗後發現：地核溫度從內到外溫度逐漸降低，地球中心的溫度大約是6880℃；內外核相交麵的溫度是6590℃，略低於地球中心；外核與地幔的相交麵的溫度更低，是4780℃。除此之外，科學家還發現，地球內核的壓力極大，每6.5平方厘米為2200萬千克，是海平麵的地球大氣壓的330萬倍。
近年來，藉助大型計算機，研究人員從地麵上3000個監測站收集到了大量的地震觀察情報，並對之進行了綜合分析，描成一張總圖，結果發現：地核表麵布滿“山頭”和凹凸不平的地帶，結構與海洋相似，充滿了低密度流體。
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