第一节 地球表层 一、地球表层的结构

地球具有同心圆状层圈构造。根据科学家通过地震波等手段探测，得知地球的固体部分从地表到地心密度逐渐加大，从地心到地表依次分为明显的三个不同层圈：地核（0—3478 公里）、地幔和地壳。地球的液体部分上界为江河湖海的水面，下界为江河湖海底部及地下水的最下层；海平面距地心约 6378 公里。气体部分（大气圈）分为对流层、同温层、中间层、热成层和

外逸层（如图 1-1 所示）。

地理学所研究的地球表层从严格意义上讲，并不是地球的最外层，而是接近地球固体表面的部分。它由以下几部分组成：

1. 岩石圈 一般地指地球表层的固体岩石部分，包括地壳的全部和地幔的一部分。地壳厚度不一，高山高原处较厚、大洋底部较薄，平均 30 公里左右。地壳分上下两层：下层为硅镁层，上层为硅铝层。上层在大洋处较薄， 广大的太平洋底部甚至根本没有这一层。岩石圈的表层还分土壤圈和沉积岩石圈。沉积岩在陆地厚约 2 公里，在海洋其下界一般在水面下 4 公里，最深

海沟处甚至超过水面下 11 公里。岩石圈极不平坦，呈复杂多样的地貌起伏， 71％为大洋凹地，29％为凸起大陆。

1. 水 圈 包括海洋、河流、湖泊、冰川及岩石孔隙中的地下水，最大厚度约 20 公里。

2. 大气圈 即地球的气体部分。下界可视为海陆表面，向上分为不同层次。地理学中所讲的地球表层系统是指大气圈中最下层、最接近地球固体表面的部分，即对流层。它集中了大气质量的 3/4 和几乎全部水汽以及固体杂质，每增高 100 米约降温 0.6℃，热力梯度明显，水平、垂直运动显著，主要天气现象都发生在这里。其厚度依纬度和季节而异，低纬地带平均 17—18

公里，高纬地带平均 8—9 公里，夏季厚于冬季。

1. 生物圈 即地球上所有的生物及其生存环境的总和。总厚度 20 公里左右，主要集中在水面以下 200 米至地面以上 100 米的空间范围内。生物圈与地球其他层圈相比，厚度很薄，有人形象地称它为“生物膜”。

2. 智慧圈 又称为人类圈、技术圈、文化圈等，指人类及由人类所创造的人工物质环境。人类虽然也是生物的一个组成部分，并与其他四个层圈（特别是生物圈）有发生学上的关系。但是，它是由生物进化而来的，它具有新的、自己所独有的特性，因而使它做为一个单独的层圈与生物世界分开。人类不仅仅是通过自己的生物功能去影响自然，而是通过自己的智慧、有意识有目的的劳动去影响自然，即通过社会生产劳动、科学技术，改造和建设环境。人类的影响远远超过了做为生物的人的活动范围，也在很多方面超出生物圈的范围，有的甚至达到外层空间和其他星球，现在地球上几乎找不到一块完全不受人类影响的地方。智慧圈成为与其他四个层圈交错存在的第五个层圈。“智慧圈”的概念是前苏联学者 B.N.维尔纳茨基 1942 年首次提出的， 他指出：“智慧圈是地球新的地质现象，在这里首次成为巨大的地质力量。他能够而且应该以自己的劳动和思想改造自己的生存领域，与过去比较是根

本的改造。”①这一思想很快得到了世界上众多科学家的公认，对人类认识地球、认识环境做出了贡献。智慧圈是人文地理学基本的研究空间，这一概念的产生对人文地理学的发展也有重要意义。

地球表层各层圈间不是绝对的、彼此截然划分的，而是互相影响互相渗透的。但除了固体地壳和大气圈外也不是处处连续的。因此对各个层圈的划分应从宏观上、整体上、相对地去理解。