地核是什么组成的

既然地球内部是由 3 个不同圈层构成的，那么构成地球核心的物质究竟是什么呢？人们在这个关系到地球内部构造问题的认识中，又经历了不断纠正谬误，以达到认识深化的过程。

早在人们用地震波研究地球内部之前，韦彻特根据地球平均密度为 5.25 克/立方厘米，而地表岩石的密度只有 2.4～2.7 克/立方厘米的状况，推算出地球内部有一个半径达到 5000 公里左右、密度很大的金属地核。

本世纪 20 年代，挪威化学家戈尔德施米特在陨石分类的启发下，通过对冶金过程的观察，发现熔炼矿石时，随着温度的升高，矿石被熔化时会产生物质的分异。重的金属向下层迁移，轻的炉渣（硅酸盐物质）向上层迁移， 两层之间是中间产物——冰铜，由此提出了铁镍地核说。

可是随着现代高压条件下物质相变的研究，使人们认识到，地球内部各圈层的物理性质差异，并不需要完全依赖于化学组成的变化，也可以是地球内部的温度、压力达到某个值时所引起的组成物质的普通相变的结果，这样，

铁镍说引起了人们的怀疑。

本世纪 30 年代中期，威格纳以理论计算推测出在超高压条件下，气体氢有可能被压成具有金属性质的“金属氢”以后，就使人们猜想，在具有极大压力的地核里，也可能存在着金属态的氢。由此，库恩和里特曼提出了金属氢地核说。

为了摆脱金属地核说的困难，有些相信氢在地球形成过程中曾起重要作用的学者，便在原假说的基础上提出了金属氢化物地核说。

他们指出，不仅在理论上可以设想聚集为地球时大量氢加入，而且客观上也可以观察到这种情况。例如，在火山爆发时，喷出的大量气体中就有许多氢；在冰岛，人们观察到氢气连续地从好几处地方的深部涌出；在地震前后，人们也发现一些活动断层有氢气的逸出。这些客观的证据使他们相信， 地球内部仍含有大量的氢。

现代的实验技术还无法获得稳定的、相当于地球内核那样的高温高压， 但利用炸药爆炸所产生的冲击波，却可获得瞬时的几百万个大气压的物理状态，从而可求出密度与压力之间的变化关系。这关系表明，根据铁镍地核说算得的结果与实验结果比较吻合；根据金属氢地核说、金属氢化物地核说算得的结果与实验结果相差甚远。

默舍和霍尔这两位科学家，根据流行的球陨石是原始太阳星云直接冷凝产物的假说，发现硫在地壳和地幔中的丰度比球陨石中的丰度要低几个数量级。这使他们认为，硫在地壳和地幔中的减少，很可能与它们渗入地核、参与地核的组成有关。鉴此，提出了铁硫地核说。

考虑到铁硫地核说的一些问题，安德森和林伍德等学者提出了铁硅地核说，他们指出，含有 14～20％硅的铁硅核模型，不仅具有相当地核密度的数据，而且它们零压体积声速值，恰好与地核声速的计算值相吻合。

前不久，华裔美籍地球物理学家毛何光与美国的贝尔合作，提出了铁氧地核说。他们的依据是采用金刚石压腔形成 170 万大气压的压力、用激光器产生 3000℃的高温，进行了模拟外地核条件的实验。一般认为，外地核的压力可达到 136～320 万大气压，温度为 2000～4000℃。通过这个实验所得到的结果，他们认为地核更可能是由铁和氧组成的。

当然，有一些学者认为，他们的实验毕竟是在理想条件下进行的，何况采用玄武石作样品是否符合地核内原始地球物质的状态，不能不使人怀疑。总之，地核究竟是由什么组成的，人们至今还在不断纠正谬误的过程中

顽强地进行探索。从目前可供选择的较佳方案主要有三，即铁氧说、铁硅说和铁硫说。而其他各假说均因含有较多的错误或谬误成分，只能作为人类认识地球内部结构的历史遗迹而保留下来。