地球是一个非均质体,内部具有分层结构,各层物质的成分、密度、温度各不相同。
科学家们根据地震波在地球内部传播速度的变化情况,发现地球内部存在着几个显著的波速不连续界面,从而将地球内部分为几个不同物质组成、不同物理性质的同心圈层,并且综合地球科学、天文学及天文地质学研究成果,结合岩石的高温高压实验、陨石及宇宙化学的研究成果,推断出地球各圈层的密度、压力、温度及化学成分等特征。
(1)地壳:由风化的土层和岩石组成。上部为硅铝层(花岗质岩),下部为硅镁层(玄武质岩)。大洋底部经常缺失硅铝层,地壳平均厚度为33千米。
(2)地幔:上地幔主要由橄榄岩、超基性岩组成,下地幔由富含铁镁的硅酸盐矿物组成。
(3)软流层:又叫软流圈,位于上地幔上部岩石圈之下,深度在50~250千米之间,是一个基本上呈全球性分布的地内圈层。软流层顶底界面不十分确定,与岩石圈之间无明显界面,具有逐渐过渡的特点。软流层物质为高温熔融状态,柔软而富有可塑性。
(4)地核:由铁、镍元素组成。上部(外地核)是地球内惟一的液态圈层,内核是固态的。
(5)莫霍界面(南斯拉夫面):地幔与地壳的分界面。
(6)古登堡面:地核和地幔之间的分界面(距地表2800余千米)。
大气圈、水圈、生物圈是包裹在地球外面的外3圈。它们自成系统,又互相渗透、互相影响,伴随着地球的成长而成熟。同时,又推动了地球的演化。
关于地球层圈构造的形成有2种不同的说法。
(1)地球层圈构造是地球自太阳星云盘内吸收聚积化学元素的分馏与顺序凝聚的结果,也就是说,组成原始地球的尘埃是按它们的密度和熔点的高低依次聚集的。熔点高、密度大的铁镍尘埃首先聚积,形成地球中心的地核;其次,铁镁硅酸盐尘粒的聚积,包围在地核之外层,即成为地幔;最后,熔点低、密度小的硅酸盐尘粒聚积,又包围在地幔之外层,成为地壳。
(2)地球形成以后,其初始物质发生部分熔融分异作用造成层圈构造。占地球体积84%的地幔部分熔融以后导致分异,终于形成地核与地壳。
到20世纪80年代,几位美国学者对大陆的形成提出新见解,认为是陨石撞击的结果。又有人认为,42亿年前,地球上肯定还没有大气。由于陨石的撞击十分的活跃,而地球当时又缺少大气层的保护,所以其撞击力量是非常大的。结果把薄薄的地壳撞破,导致到处火山爆发,于是大量的熔岩涌出,遍布地表,原始的地壳被掩埋了,以致原始地壳的痕迹如今十分难觅。
根据月球上月壳斜长岩的年龄为43亿~44亿年,此时月球的月核、月幔、月壳3个层圈构造也已形成。由此推论,地球上的地核、地幔、地壳3个层圈构造也应该在此时形成。
地球是怎么形成的你知道吗