地球内部是什么东西

地球内部组成成分

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地壳

地壳是有着各种厚度的地球表面圈层。大洋地区的地壳厚度要比大陆地壳的厚度小的多，并且大洋地区的地壳厚度大体都在6km左右。相反，大陆地壳的厚度却有着很大的不同。在美国的盆地或山脉省地壳厚度为10～20KM不等，然而在西藏地区地壳厚度却可达到50KM以下。

大洋地壳主要由沉积物堆积而成，它的下面就是玄武岩层。玄武岩层主要是由在大洋中脊所喷出的上地幔的部分熔融的岩石所形成的。大洋地壳和最浅层的上地幔在海沟处一起消失在更深的地幔中。大陆地壳比大洋地壳更加的复杂，反映其变质和变形的复杂的历史演化过程。一种简单的模型是把它分为两层：上地壳和下地壳。大陆上地壳主要是由富含硅元素的岩石组成，例如花岗岩，其主要矿物为石英（SiO2），富含钾钠元素的长石，黑云母和角闪石。下地壳主要是有富含铁镁质的岩石组成，例如玄武岩，辉长岩和衫岩。主要矿物为富含钙元素的长石，辉石，角闪石和闪石。

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地幔

壳幔边界通常被认为是莫霍（Moho）不连续间断面。在这个不连续面上压缩波（P波）的速度变化范围为6．7～8KM/S。这个不连续面存在着明显的反射显示这里的波速的尖锐跳跃。界面宽度要比地震波波长明显的小。

地幔也可被分为三层：上地幔（〈400KM），过渡带（400-670KM），下地幔（670-2900KM）。

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上地幔

地幔最上部约400KM的介质统称为上地幔。通过对比实验研究得出的相关速度显示上地幔的主要元素矿物为橄榄石，辉石和石榴石。橄榄石是上地幔中含量最丰富的矿物。在上地幔中有着极大的各向异性性质也可从橄榄石的的各向异性的排列中得到解释。然而，这些矿物的相对含量也可能随着深度的变化而变化。

在公式8中所定义的不同参数在上地幔中几乎没有什么价值，这显示在少上地幔中的温度梯度要比绝热梯度高的多。这也和通过其它地球物理学和岩石观测方法是相吻合的。

上地幔的高温度梯度引起了机械似的阶层的形成。温度最低的岩石圈的显著特点就是地震波的高波速低衰减，和介质的低的电导率和高粘性。而在岩石圈下部的圈层的特点是相对低的波速和比较高的衰减，并且有着相对比较高的电导率和较底的粘性，所有这些都暗示这里的温度是很高的。这个圈层也就是通常所说的软流圈。岩石圈和软流圈的边界处的物理性质有着急剧的变化，但是软流圈底部却不是如此。各个地区的岩石圈和软流圈边界的深度都有所不同。在大洋地幔上，岩石圈的厚度随着时代的增加而增加，在洋脊附近的岩石圈的厚度是非常小的，在那里形成了新的大洋岩石圈，但是它的厚度每一亿年大约增加50-100km。

关于软流圈的一个问题是它到底是不是一个部分熔融的圈层。在软流圈中的地球物理异常通常被认为是存在一些少量的熔融的介质。但是近期的关于上地幔岩石电导率和流变学的实验研究表明：高温度才是引起这些异常的主要因素。在软流圈中部分熔融不是不可缺少的，它可能只是在火山下的一个局部现象而已，但却不是全部现象。

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过渡带

在高温高压下的实验研究结果显示在过渡带里硅酸盐矿物在这种条件下经历了几个不同的转换阶段。这些转换阶段大部分是最高级的并且通常和介质密度和地震波速度的增加有着紧密的联系。过渡带中密度和地震波速度的高梯度或者是不连续主要是由这些阶段变换导致的。

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下地幔

下地幔主要是由含有

的钙铁矿和镁方铁矿组成。镁方铁矿的含量是不确定的，从0%--20%不等。因此，在地球中含量最丰富的矿物是钙铁矿（大约占据地球矿物的40%-50%）。在下地幔中速度和密度的分布也是很平缓的，除了在下地幔最上部的一些地方之外它都和均匀介质是相互吻合的，没有明显的相变，而在下地幔最上部的一些地方，能观测到相对比较高的梯度。大量的石榴石转变为钙铁矿结构的相变或者由于一些含铝的高压矿物的形成，可能是下地幔最上部密度和速度反常的主要原因。

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D”层和核幔边界

地幔的最底部（大约100-200KM厚），叫做D”层，有着异常的物理特性：很底的速度梯度和极大的横向变化。

现在有两种假设可以解释这个层的一些特性。一种是D”是能够使地幔对流的热边界层的最底部，它有着很高的温度梯度。另一种解释是D”在化学组成上是不同于地幔其它部分的。通过比较地幔的估计温度和地核物质的熔融温度也可以证明它有着很高的温度梯度。高的温度梯度和极大的化学异常可能也是引起D”层异常的物理特性的原因。

核幔边界也不是平缓的，它的地形起伏变化从0．5KM到50KM不等。这样的变化可能是由于地幔对流时的上升流和下降流的相互作用导致的，也反映了由于化学成分的差异所导致的密度的变化。核幔边界的地形起伏也促进了地核和地幔的相互作用机制。

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地核

地核可以分为两部分：外核和内核。这两部分的密度要比硅酸盐的密度高出很多，并且地核的主要组成成分是金属铁。

。

因为地球有明显的圈层结构，而各圈层的成分区别很大，所以在全面地考查地球的主要成分及其含量，是非常困难的。

科学家应用地球物理类比法研究了地球的化学成分和元素丰度，大致知道了地球的主要成分。

根据研究，地球上各种元素的组成及丰度从多到少，依次为：铁346%、氧295%、硅152%、镁127%、镍24%、钙和铝22%、硫19%，以上8种元素合计为985%。其他元素合计只占地球成分的15%。

　　地核的主要成分是铁

(或铁镍质)，不过也可能有一些较轻的物质存在，地心的温度约有7,500K，比太阳表面温度还来得高；下部地函的主要成分可能是矽、镁、氧，再加上一些铁、钙及铝；上部地幔主要成分则是橄榄石及辉石

(铁镁矽酸盐岩石)，也有钙和铝。

以上这些了解都是来自於地震震测资料，虽然上部地幔的物质有时会因著火山喷出熔岩而被带到地表来，但是我们仍无法到达固体地球的主要部分，目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。

地壳的成分则主要是石英

(二氧化硅)

及硅酸盐类如长石。

整体估算，地球化学组成的重量百分比为：

铁346%

，氧295%

，矽152%

，镁127%

，镍24%

，硫19%

，005%

钛

。

地球组成:三个同心球层:地核、地幔和地壳。地球内部结构是指地球内部的分层结构。根据地震波在地下不同深度传播速度的变化,一般将地球内部分为三个同心球层:地核、地幔和地壳。中心层是地核;中间是地幔;外层是地壳。



地球形成于死亡星球的残骸，这些残骸在一团巨大污浊的气体云中聚集，气体云在其中心变得越来越密集。后来形成吸积盘，小颗粒开始聚集起来，形成越来越大的物质，最终形成了如今的星球。这个过程耗费了一千到两千万年，至今这个过程我们也了解的不是很透彻。在那时，太阳系还是刚形成且一片混乱之时，一个巨大如火星般物体与地球相撞，影响巨大。如果当时那个物体体型再大一点，很有可能会毁了地球。

地球上的物质被冲击进入轨道形成了月球，在太阳系中，月球是地球的最大卫星。在这时，地球简直就是炼狱，不时被小行星撞击，形成了众多火山岩浆和有毒气体。但巨大改变即将发生，地球冷了下来，地球内部的水体，慢慢流到了表面并且形成降雨落在地球上。

当再次被蒸发就形成了云，大量的小行星撞击将越来越多的水体带到了地球。地球上所有水体的体积和地球比只有这么多，现在，地球表面71%是水，29%是陆地。其中975%的水是海水只有25%是淡水，淡水的69%又是冰雪，30%的是地下水，只有约1%是剩余地下水。

内部结构：地壳 地幔 地核

物质组成：主要是岩石组成的岩石是由矿物组成的

整个地球不是一个均质体,而是具有明显的圈层结构地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同在天文学中,研究地球内部结构对于了解地球的运动、起源和演化,探讨其它行星的结构,以至于整个太阳系起源和演化问题,都具有十分重要的意义

地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈；地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究而地球内圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈

大气圈

大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地大气圈没有确切的上界,在2000 ～ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到004％比例的微量气体地球大气圈气体的总质量约为5136×1021克,相当于地球总质量的百万分之086由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75％的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等

水圈

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层从离地球数万公里的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗"蓝色的行星"地球水圈总质量为166×1024克,约为地球总质量的3600分之一,其中海洋水质量约为陆地（包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中）水的35倍如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统

生物圈

由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5－10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了地球上一个独特的圈层,称为生物圈生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层

岩石圈

对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面（莫霍面）,一直延伸到软流圈为止岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底总面积的45％,其平均水深为4000～5000米,大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周围延伸着广阔的海底丘陵因此,整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,对它们的研究,构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论

软流圈

在距地球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层在洋底下面,它位于约60公里深度以下；在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60～250公里处现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在也就是由于这个软流圈的存在,将地球外圈与地球内圈区别开来了

地幔圈

地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面（称为莫霍面）之外,在软流圈之下,直至地球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播P波曲线在此界面处的速度也急剧减低这个界面是古登堡在1914年发现的,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面整个地幔圈由上地幔（33～410公里深度的B层,410～1000公里深度的C层,也称过渡带层）、下地幔的D′层（1000～2700公里深度）和下地幔的D〃层（2700～2900公里深度）组成地球物理的研究表明,D〃层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层

外核液体圈

地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900公里至5120公里深度整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为E层,完全由液体构成4980公里至5120公里深度层称为F层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层

固体内核圈

地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了,它位于5120至6371公里地心处,又称为G层根据对地震波速的探测与研究,证明G层为固体结构地球内层不是均质的,平均地球密度为5515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为26～30克/厘米3由此,地球内部的密度必定要大得多,并随深度的增加,密度也出现明显的变化地球内部的温度随深度而上升根据最近的估计,在100公里深度处温度为1300°C,300公里处为2000°C,在地幔圈与外核液态圈边界处,约为4000°C,地心处温度为 5500 ～ 6000°C