地理壳（或表成地圈）的主要特征及空间范围

地理学家一向认为地表不是真正的几何学的概念，而是笼罩着我们星球上的若干层次，也就是三维自然体。仅仅在最近几十年间才形成了作为地理学对象的特殊地理壳的概念。前面已经提到П.И.布罗乌诺夫（1910 年）论证了划分地理壳的初步尝试，尽管他对地理壳没有提出任何名称，而只简单地写道是“外部地壳”。四年以后，Р.И.阿波林提出了“表成体”的概念，但这个概念没有在科学上通用。过了不久，由А.А.格里哥里耶夫提出并已

① 使用缩写词本身也有不便之处，因为对这个词可以从两个方面来理解：既可以理解为自然地域综合体，又可以理解为生产地域综合体。（由这两个名称每个词的第一字母缩写而成的词都是）

被广泛使用的名称（自然地理壳），С .В.卡列斯尼克提出了更简略的说法，也就是地理壳。

某些地理学者正确地指出了“地理壳”用语的重复。这个用语仅仅重复了科学的名称，关于研究对象的本身什么也没有谈到，没有承担任何字意上的任务［与其它地壳的名称不同；大气圈就是气体壳，成层岩石圈就是沉积

（层）圈等等］。换言之，给对象命名不是按其固有的性质，而是按其特定的科学属性来进行的（“地理壳”是地理学家所研究的那种壳）。因此，规定地理学（自然地理学）是地理壳的科学，就会使我们陷于困境（地理学就是地理学家研究地理壳的科学）。

Ю.К.叶弗列莫夫提出了用“景观圈”这一术语来代替地理壳。应该承认，这是很恰当的同义词：景观圈，它正好是地球一切景观最高级的结合体。但是使用这个术语会引起人们的误解：某些学者解释景观圈仅仅是地理壳的一部分，认为是处在岩石圈、大气圈和水圈交接层的地理壳的最活跃的一个薄层（整个厚度仅几十米）（关于这一点可参阅下面的论述）。

И.М.查别林也提出一个著名的术语“生物发生圈”即生命起源的环境，但已经在文献中表现出这一术语某些片面性，它仅仅强调了有关我们地壳的一个最重要的特征。还有一点，有时在使用地理壳的同义词——地理环境时，也未必是恰当的，这是因为确认这个术语一向需要更普遍的内容，即组成我们这个星体的任何一种同心壳——从大气圈到重核都可以统称之为地理环境。

本书作者当时就提出了“表成地圈”这个术语作为更加简略而又能充分表达地理壳的同义语，这在字面上的意义是“外部地壳”，也符合（布罗乌诺夫的）最开始所下的定义。这个术语引入其它地理环境（大气圈、岩石圈等）所采用的名称系统中是合适的，并且可以在欧洲任何语言中也能直接使用（在外国地理文献中这个术语已有出现）。可能有人会提出异议：因为大气圈的上层已扩展到地理壳的上部，因而地理壳不是外部环境，而是内部环境。由于大气圈没有明确的界限并逐渐扩展到宇宙空间，所以不能把大气圈变成“地球”的概念，在这种情况下，应该放弃作为“地球”和“地表”这种概念。正如大家所知道的，当人们一谈到地表，所指的不是大气圈外部表面，而是指岩石圈、水圈的表面（按照瓦伦纽斯的意见应是两栖地球）。

于是在下面我们将简略地谈一谈把最高行星级别的地理系统命名为表成地圈的问题。

表成地圈具有许多特殊的性质，这些性质提供了把它划出值得专门研究的特殊地壳的依据。表成地圈是我们星球上最复杂的部分，富于各种形式的自由能，同时把各种类型的物质组织都结合了起来。也只有在这里，各种固体、液体、气体状态的物质同时稳定地存在并且互相渗透。太阳光能在这里被吸收、转化并储存起来，同时出现了太阳光能和地球内能激发作用的相互影响。也就是在地球的这一部分造成了生命产生和繁衍的条件，生命也是表成地圈进一步得到改造和走向复杂化的强大因素。最后在地壳的范围内出现了人类，表成地圈对人类而言，已成为居住、改造生产活动的环境。

表成地圈的完整性及其统一性是由它的组成成分紧密联系、相互制约所决定的，是由各组成成分不断相互渗透、物质和能量经常交换所决定的。表成地圈在其发展的过程中，作为整体是复杂化了而且产生了新的品质。

当然，复杂的地球外壳不是孤立的闭合的系统，无论向宇宙方面扩展或

者向我们星体的深处地层方面扩展，它都从上、从下经受各种各样的影响。实际上表成地圈完成各种过程所凭借的一切能量，都从外面即由太阳和地球深处进入到表成地圈里。月球和太阳的引力场不仅引起世界海洋，而且引起大气圈和硬质地表的来潮；地表的“涨落”现象，每日涨和落二次（有弹性变化的潮汐垂直振幅可达 50 厘米）。由遥远的宇宙来到地球表面的有宇宙线、宇宙尘埃和陨石。来自地球深处的有火成岩，在火山喷发时，进入大气圈的有各种气体，进入水圈的有各种盐类。

由此可以明确，表成地圈不可能有严格的界限，它把地壳深层和大气圈表层逐渐汇合在一起，但是这种地壳总归在某一地方是有界限的。这些界限的特征从原则上讲产生在联系发生改变的地方，产生在内部联系与外部联系相互交替的地方。不难证明：表成地圈的单项因素——山脉、河流、气流、有机界之间的联系比整个地表与其外部环境之间的联系要紧密得多，而后者还有单方面的特点，例如太阳向地球发出阳光，但不产生反作用。同时也还存在这种现象：表成地圈极力改造（转化）外部影响，这时太阳光能转变成其它形式的能，可利用来形成新的物质，其中也包括生物。火成岩落到表成地圈同样经历多种变化。地球外壳这是个特殊的实验室，在这个实验室里依靠外部能源和物质来建造新的物质类型。

从上述观点出发，现在可以勾画出表成地圈的上部和下部的界限。尽管地壳与其它宇宙有明显的本质上的差异，但它的界限的渐进性和模糊性仍然存在。因此，不同的地理学者所画的界限还没有完全一致。

А.А.格里哥里耶夫最初认为地理壳的下部界限在 100—200 公里的深处，但是后来把界限提到接近地表，认为地理壳仅仅指地壳本身，其厚度平均是 20 公里左右。（在陆地山脉它的深度可达 60—80 公里，而在海洋盆地可减到 5—8 公里）。Д.А.阿尔曼德同意А.А.格里哥里耶夫的意见，但略有增加。按照他的意见，地理壳还有边缘地带，它的“最低层”可深入到地球深处 1，200 公里。

С.В.卡列斯尼克认为地理壳仅仅是指地壳最上面的部分，即所谓表生作用环境，它在太阳热量、水分、空气和生物有机体的影响下，发生直接和活跃的变化。它的整个厚度仅仅只有数十至数百米（最大量可达 500—800 米）。

И.М.查别林提出了关于地理壳下部界限的理由的不同观点，他根据活的有机体和液体水分分布的范围，把地理壳的界限画在 4—5 公里的深处。应当指出：由于岩石圈的高压，液体水的温度可能达到 425°。在深度超过 3， 000 米，温度到达 100℃时，在强度矿化水溶液中（浓度达 200 克/升）仍可发现微生物有机体（硫酸盐还原细茵）。А .Г.伊萨钦科根据成层岩石圈［沉积岩（圈）］的下部界限提出了勾画表成地圈的界限。地壳的沉积层与火成岩层不同，它完全是表成地圈的产物，是有机体、水流、气流及其它因素活动的结果。在 4—5 公里深处温度在 100—150℃的情况下，所发现的还不是变质沉积物（在较高的温度、压力和深处挥发性物质的作用下，地壳沉积层发生变质作用，即获得了新的性质——结构、矿物成分和化学成分）。因而在 4—5 公里的深处发生了地壳的组成和性质方面极为重要的变化。还补充一

点，大气圈的因素在 3—5 公里的深处消失了。当然更低的地方缺乏空气、液体水、有机物和沉积岩，所出现的各种过程与表层地圈迥然不同。

还有一种情况，地壳更深层甚至地壳下面的基岩，一直到离地表 1，200

公里的地方都对表成地圈产生影响。但这不能作为赞同表成地圈界限如此急剧下降的依据。在这种情况下，逻辑上可以肯定：既然太阳照射到地壳就能对地壳产生影响。这时就应该根据表成地圈的特殊性、它的结构、内部联系来考察，不能从外部影响出发。

大多数研究工作者根据对流层顶，即对流层和平流层之间的界限层划出了地壳的上部界限。这里发生了大气圈物理性质最本质的变化。大气圈的下层即对流层的性质在很大程度上取决于岩石圈和水圈对它的影响。这种影响决定了对流层温度的分布，上升的气流和气团的总循环以及它的含水量和水分循环、固体微粒（尘埃、盐分）的存在；气流把细菌、孢子和植物的花粉带到对流层上部界限。

平流层实际上缺乏水蒸气，宇宙辐射有害的影响，排除了生命存在的可能性，这里没有气团的垂直变化，温度的分布不受地表的影响。如果从这些情况出发，表成地圈的上部界限平均大约处在 10—12 公里的高处（在赤道上

平流层的界限可以提高到 16—18 公里，在两极则降低到 8—10 公里）。应当指出在大气环境中，界限特别易于变动并且模糊不清。表成地圈的上部极限应该略有提高或者以大约 10 公里厚度，把它的边缘层标示出来是可行的，因

此在平流层的最低部分还有垂直气流（在赤道上积雨云可上升到 20 公里的高

处，而在温暖的纬度上则只可升到 10 公里）、以及气旋和反气旋的影响；生

命的理论极限可以扩大到所谓臭氧层，即臭氧最大集中层（在 20—25 公里的高处），这里强烈地吸收对有机体有害的短波辐射。

至于水圈即地球水壳，一致认为属于表层地圈，其深度可达最大值（大约 11 公里），在这里，刚好可以发现有活的有机体。