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身邊的科學:地球的內部是什么樣子?

來源:網絡資源 文章作者:奧數網整理 2018-02-02 09:18:29

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  我們人類生活的地球,是一個巨大的球體,它的內部究竟是什么樣的呢?除了地表以外,我們是無法用肉眼觀察到地球深處的。可是,隨著科學的發展,人們根據鉆井采礦中獲得的資料和火山噴發的物質來分析,逐步弄清了地球內部的溫度、密度、壓力和化學成分。特別是近幾十年來,人們利用地震波來研究地球內部的結構和物理狀況,終于揭開了地球內部的秘密。

  研究結果表明,地球內部可以分成好幾個同心圈層。粗略地看,它大致可以分為地殼、地幔(又稱“中間層”)、地核三個圈層。

  地殼是地球外部的一層堅硬外殼。地殼由各種巖石組成,除地表覆蓋著一層薄薄的沉積巖、風化土和海水外,上部主要由花崗巖類的巖石組成,而下部則主要由玄武巖或輝長巖類的巖石組成。地殼的平均厚度為33千米,但各地并非一樣,一般大陸比海洋厚,高山比平原厚。大陸地區的地殼厚度一般為35千米,大洋地區卻只有5—10千米。我國西藏地區地殼厚達60一80千米,東部平原地區則為30多千米。地殼密度在2.6~3之間;壓力自上而下由1個大氣壓增加到1300個大氣壓;溫度至底部增加到1000~C左右。

  地幔介于地殼和地核之間,可分為兩層。上層(即上地幔)離地面33~900千米,物質成分除硅、氧外,鐵、鎂顯著增加,鋁則退居次位。壓力為50萬個大氣壓,溫度為1200~1500℃,物質狀態為固態結晶質,但具有較大的可塑性。下層(即下地幔)離地面900~2900千米,物質成分除硅酸鹽外,金屬氧化物與硫化物,特別是鐵、鎳顯著增加,平均密度為5.6,壓力為150萬個大氣壓,溫度為1500~2000~C,物質狀態屬非結晶狀態。地幔的體積占地球總體積的83%,質量占整個地球的66%。由于高溫高壓的結果,地幔物質常處于熔巖狀態,成為巖漿的發源地。

  地核是指地幔以下到地球核心部分。地球中心壓力可達350萬個大氣壓,溫度約為3000—5000~C,在這樣的高溫高壓下,地球中心的物質,已不能用我們熟悉的“固態”或“液態”的字眼來表示,它可能是一種人們還不熟悉的物質狀態。這種物態的特點是在高溫高壓長期作用下,猶如樹脂和蠟一樣具有可塑性;但對于短時間的作用力來說,卻比鋼鐵還要堅硬。但是,關于地核的物質組成,科學界尚有不同的爭論,有待于人們進一步去研究、去探索。

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