(一)密度
根据万有引力公式可算出地球的质量为 5.974×1021t,再利用地球体积可得出地球的平均密度为 5.516g/cm3。但从地表岩石实测的平均密度仅为2.7~2.8g/cm3,可以肯定地球内部必定有密度更大的物质。
目前,对地球内部各圈层物质密度大小与分布的计算,主要是依靠地球的平均密度、地震波传播速度、地球的转动惯量及万有引力等方面的数据与公式综合求解而得出的。计算结果表明,地球内部的密度由表层的 2.7~ 2.8g/cm3 向下逐渐增加到地心处的 12.51g/cm3,并且在一些不连续面处有明显的跳跃,其中以古登堡面(核-幔界面)处的跳跃幅度最大,从 5.56g/cm3 剧增到 9.98g/cm3;在莫霍面(壳-幔界面)处密度从 2.9g/cm3 左右突然增至3.32g/cm3。各圈层物质密度的大小及变化见图 3.3D 及表 3.1。