地球的内部结构

地球是一个巨大的球体,它的内部究竟是怎样的呢?研究结果表明,地球内部可以分成好几个同心圈层。

粗略地看,地球大致可以分为地壳、地幔、地核3个圈层。

地壳是地球外部的一层坚硬外壳。地壳由各种岩石组成,除地表覆盖着一层薄薄的沉积岩、风化土和海水外,上部主要由花岗岩类的岩石组成,而下部则主要由玄武岩或辉长岩类的岩石组成。

地壳的平均厚度为33千米,我国西藏地区地壳厚达60千米至80千米,东部平原地区则为30千米。

地壳密度在2.6至3千克/立方米之间,压力自上而下由一个大气压增加至1300个大气压,温度至底部增加至1000℃左右。

地幔介于地壳和地核之间,可分为两层:上层离地面33千米至900千米,其物质成分除硅、氧外,铁、镁显著增加,铝则退居次位。地幔压力为50万个大气压,温度为1200℃至1500℃,物质状态为固态结晶质,但具有较大的可塑性。

下层离地面900千米至2900千米,物质成分除硅酸盐外,金属氧化物与硫化物,特别是铁、镍显著增加,平均密度为5.6千克/立方米,压力为150万个大气压,温度为155℃至2000℃左右,物质状态属非结晶状态。

地幔的体积占地球总体积的83%,质量占整个地球的66%。由于高温高压的结果,地幔物质常处于熔岩状态,成为岩浆的发源地。

地核是指地幔以下到地球核心部分。此处的地球中心压力可达350万个大气压,温度为3000℃至5000℃,在这样的高温高压下,地球中心的物质,已不能用我们熟悉的固态或液态的字眼来表示,它可能是一种人们还不熟悉的物质状态。这种物态的特点,是在高温高压长期作用下,犹如树脂和蜡一样具有可塑性,但对于短时间的作用力来说,却比钢铁还要坚硬。

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所谓硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素,主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等结合而成化合物的总称。它在地壳中分布极广,是构成多数岩石如花岗岩和土壤的主要成分。