1樓:浙江衛視
地球圈層構造
(一)地球內部圈層的劃分
對於地球內部的研究,通常採用的是地球物理方法,尤其重要的是利用**波的傳播變化進行研究。**波分為縱波(p)和橫波(s)。縱波質點振動方向與傳播方向一致,它在傳播時只引起物質的疏密變化,不要求物質有固定的內部結構,因此可以通過固體和流體,並且傳播的速度比較快;橫波的質點振動方向與傳播方向相垂直,傳遞的速度比較慢,只能通過固體。
這是由於固體可以具有穩定的晶體結構,當質點的振動方向與傳播方向不一致時,晶格內緊鄰的、有序排列的質點可以將振動傳播開去。而在液態或氣態物質中,質點位置不固定,並且質點之間間距較大,不能傳遞剪下變形,橫波就無法傳遞。**波的傳播速度隨著所通過介質的剛性和密度的變化而改變。
根據地球內部**波傳播曲線分析,可以看出震波在向深部傳播過程中,一般情況下波速隨深度而增加,並且沿多種曲折路線傳播,在有些地方還發生突然變化,由此反映出地球內部物質具有不均一性,而且還存在許多介面。**波在地下若干深度處,傳播速度發生急劇變化的面,稱為不連續介面,其中最主要的不連續介面有兩個。
莫霍洛維奇面:簡稱莫霍面或莫氏面,是2023年由克羅埃西亞**學家莫霍洛維奇(mohorovicic, 1857~1936)最先發現的。莫霍面的深度(自海平面算起)全球平均為33km,在大洋之下平均僅為7km。
在此不連續面以上,縱波速度為7.6km/s,以下穩增到8.0km/s;橫波速度則由4.
2km/s增加到4.4km/s左右。莫霍面以上的地球表層即為地殼。
古登堡面:是2023年由美籍德裔學者古登堡(b. gutenberg, 1889~1960)發現的。
這一介面位於地下2885km的深處。古登堡面上下,縱波速度由13.6km/s突然降低到7.
98km/s;橫波速度從7.23km/s到突然消失。古登堡面以下到地心之間的地球內部稱為地核。
此外,深度在60~250km之間有一低速帶。在低速帶內,**波速度不僅未隨深度而增加,反而比上層減小5%~10%左右。低速帶的上、下沒有明顯的介面,波速的變化是漸變的;同時,低速帶的埋深在橫向上是起伏不平的,厚度在不同地區也有較大變化。
橫波的低速帶是全球性普遍發育的,縱波的低速帶在某些地區缺失或處於較深部位。低速帶在地球中所構成的圈層被稱為軟流圈。軟流圈之上的地球部分被稱為岩石圈。
因此,地球的內部構造可以以莫霍面和古登堡面劃分為地殼、地幔和地核三個主要圈層。根據次一級介面,還可以把地幔進一步劃分為上地幔和下地幔,把地核進一步劃分為外核、過渡層及核心。在上地幔上部存在著乙個軟流圈,軟流圈以上的上地幔部分與地殼一起構成岩石圈。
(二)地球內部各圈層的物質組成
推斷地球內部各圈層物質組成的主要依據有以下幾方面。
·根據各圈層密度和**波速度與地表岩石或礦物的有關性質對比進行推測。
·根據各圈層的壓力、溫度,通過高溫高壓模擬實驗進行推測。
·根據來自地下深部的物質進行推斷。火山噴發和構造運動有時能把地下深部(如上地幔)的物質帶到地表,為認識深部物質提供了依據。
·與隕石研究的結果進行對比。
根據上述各方面的綜合研究,獲得對地球內部各圈層物質組成的認識。
1.地殼 地殼是莫霍面以上的固體地球表層。其厚度變化在5~70km之間。其中大陸地區厚度較大.平均約為33km;大洋地區厚度較小,平均約7km;總體平均厚度約16km,約占地球半徑的1/400,佔地球總質量的0.
8%。地殼物質的密度一般為2.6×103~2.
9×103kg/m3,其上部密度較小,向下部密度增大。地殼為固態岩石所組成,包括沉積岩、岩漿岩和變質岩三大岩類。
2.地幔 地幔是地球的莫霍面以下、古登堡面以上的中間部分。其厚度約2 850km,佔地球總體積的82.3%,佔地球總質量的67.
8%,是地球的主體部分。從整個地幔可以通過**波橫波的事實看,它主要由固態物質組成。根據**波的次級不連續面,以650km深處為界,可將地幔分為上地幔和下地幔兩個次級圈層。
·上地幔 上地幔的平均密度為3.5×103kg/m3。上地幔由相當於超基性巖的物質組成,其主要的礦物成分可能為橄欖石,有一部分為輝石與石榴子石,這種推測的地幔物質被稱為地幔巖。
上地幔上部存在乙個軟流圈,約從70km延伸到250km左右,其特徵是出現**波低速帶。據估算,軟流圈的溫度可達700~1300度,已接近超基性巖在該壓力下的熔點溫度,因此一些易熔組分或熔點偏低的組分便開始發生熔融。因此,它成為岩漿的主要源地之一。
·下地幔 下地幔的平均密度為5. 1×103kg/m3,由於這裡經受著強大的地內壓力作用,使得存在於上地幔的橄欖石等礦物分解成為feo、mgo、sio2和al2o3等簡單的氧化物。與上地幔相比,其物質化學成分的變化可能主要表現為含鐵量的相對增加(或fe/mg的比例增大)。
由於壓力隨深度的增大,物質密度和波速逐漸增加。
3.地核 地核是地球內部古登堡面至地心的部分,其體積佔地球總體積的16.2%,質量卻佔地球總質量的31.3%,地核的密度達9.
98×103~12.5×103kg/m3。根據**波的傳播特點可將地核進一步分為三層:
外核(深度2885~4170km)、過渡層(4170~5155km)和核心(5155km至地心)。在外核中,根據橫波不能通過、縱波發生大幅度衰減的事實推測其為液態;在核心中,橫波又重新出現,說明其又變為固態;過渡層則為液體—固體的過渡狀態。
綜合多方面推測,地核應主要由鐵、鎳物質組成。近年來的進一步研究還發現,在地核的高壓下,純鐵、鎳的密度略顯偏高,推測地核最合理的物質組成應是鐵、鎳及少量的矽、硫等輕元素組成的合金。
2樓:匿名使用者
地球內部構造
地球內部具有同心球層的分層結構,各層的物質組成和物理性質都有變化。地球內部是不能直接觀測的,所以有關地球內部的知識多是間接得來的。例如,根據天文學得)知的地球質量和大地測量所得的地球形狀和大小,可以計算出地球的平均密度為5.
5克/釐公尺3。但是,地表物質的密度小於 2.7 克/釐公尺3 ;因此可以推知地球內部物質的密度要比5.
5克/釐公尺3為大。根據隕石有石隕石和鐵隕石之分,又由於地球有明顯的內源磁場,因此可以推斷地球內部有乙個鐵質的地核。主要根據**波在地球內部傳播所顯示出來的各種跡象,證明地球內部可大致分為地殼、地幔和地核 3 )個組成部分。
地殼 地球球層結構的最外層。大陸地殼的厚度一般為35~ 45千公尺 ,喜馬拉雅山區的地殼厚度可達 70 ~ 80 千公尺。2023年a.
莫霍洛維奇根據近震**波走時確認地殼下介面的存在 ,在此介面以下**縱波的速度由平均 5.6 千公尺 /秒突然增至7.8 千公尺/秒。
這個分介面後人稱之為莫霍介面。大陸地殼一般分為上地殼和下地殼,上地殼較硬,是主要承受應力和易發生**的層位 ,下 地殼較軟。海 洋 地殼較薄,一般只有一層,且比大陸地殼均勻。
地幔 地殼和地核之間的中間層。平均厚度為 2800 余千公尺。2023年,b.
古登堡根據**波走時測定地核和地幔之間的分介面深度為2900千公尺,這個數值相當準確,與新近算得的數值只差15千公尺。地幔又分為上地幔( 350千公尺深度以上)和下地幔。上地幔中存在乙個**波的低速層,低速層之上為相對堅硬的上地幔的頂部。
通常把上地幔頂部與地殼合稱岩石圈。全球的岩石圈板塊組成了地球最外層的構造,地球表層的構造運動主要在岩石圈的範圍內進行。
關於地殼均衡的研究認為,巖 石圈下 面有乙個物質層,其強度較小 ,容許緩慢變形和在水平方向流動。2023年,j.巴勒爾稱這個物質層為軟流圈。
軟流圈概念和**學中的地幔低速層概念似乎指的是同乙個物件,很多人把它們等同起來。板塊大地構造學說認為,岩石圈板塊漂浮在軟流圈之上,可以作大規模的水平向移動。
地核 地球的核心部分,主要由鐵 、 鎳元素組成 ,半徑為3480千公尺。1936 年 ,i.萊曼根據通過地核的**縱波走時,提出地核內還有乙個分介面,將地核分為外地核和內地核兩部分。
由於外地核不能讓橫波通過,因此推斷外地核的物質狀態為液態
論述地球內部圈層構造及各圈層的特徵? 請大家幫忙!詳細點! 5
3樓:12345a幫助
地球內部構造
地球內部具有同心球層的分層結構,各層的物質組成和物理性質都有變化。地球內部是不能直接觀測的,所以有關地球內部的知識多是間接得來的。例如,根據天文學得)知的地球質量和大地測量所得的地球形狀和大小,可以計算出地球的平均密度為5.
5克/釐公尺3。但是,地表物質的密度小於 2.7 克/釐公尺3 ;因此可以推知地球內部物質的密度要比5.
5克/釐公尺3為大。根據隕石有石隕石和鐵隕石之分,又由於地球有明顯的內源磁場,因此可以推斷地球內部有乙個鐵質的地核。主要根據**波在地球內部傳播所顯示出來的各種跡象,證明地球內部可大致分為地殼、地幔和地核 3 )個組成部分。
地殼 地球球層結構的最外層。大陸地殼的厚度一般為35~ 45千公尺 ,喜馬拉雅山區的地殼厚度可達 70 ~ 80 千公尺。2023年a.
莫霍洛維奇根據近震**波走時確認地殼下介面的存在 ,在此介面以下**縱波的速度由平均 5.6 千公尺 /秒突然增至7.8 千公尺/秒。
這個分介面後人稱之為莫霍介面。大陸地殼一般分為上地殼和下地殼,上地殼較硬,是主要承受應力和易發生**的層位 ,下 地殼較軟。海 洋 地殼較薄,一般只有一層,且比大陸地殼均勻。
地幔 地殼和地核之間的中間層。平均厚度為 2800 余千公尺。2023年,b.
古登堡根據**波走時測定地核和地幔之間的分介面深度為2900千公尺,這個數值相當準確,與新近算得的數值只差15千公尺。地幔又分為上地幔( 350千公尺深度以上)和下地幔。上地幔中存在乙個**波的低速層,低速層之上為相對堅硬的上地幔的頂部。
通常把上地幔頂部與地殼合稱岩石圈。全球的岩石圈板塊組成了地球最外層的構造,地球表層的構造運動主要在岩石圈的範圍內進行。
關於地殼均衡的研究認為,巖 石圈下 面有乙個物質層,其強度較小 ,容許緩慢變形和在水平方向流動。2023年,j.巴勒爾稱這個物質層為軟流圈。
軟流圈概念和**學中的地幔低速層概念似乎指的是同乙個物件,很多人把它們等同起來。板塊大地構造學說認為,岩石圈板塊漂浮在軟流圈之上,可以作大規模的水平向移動。
地核 地球的核心部分,主要由鐵 、 鎳元素組成 ,半徑為3480千公尺。1936 年 ,i.萊曼根據通過地核的**縱波走時,提出地核內還有乙個分介面,將地核分為外地核和內地核兩部分。
由於外地核不能讓橫波通過,因此推斷外地核的物質狀態為液態
地球的圈層結構及各圈層的主要特點
一 地球的圈層結構 包括由地核 地幔 地殼組成的內部圈層和由大氣圈 水圈 生物圈組成的外部圈層。地球圈層結構分為地球外部圈層和地球內部圈層兩大部分。地球外部圈層可進一步劃分為三個基本圈層,即水圈 生物圈 大氣圈 地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層,即地殼 地幔和地核。地殼和上地幔頂部 軟流層以上 由...
地球系統各圈層的相互作用
各圈層相互滲透甚至相互重疊的。地球各圈層在分布上 有乙個顯著的特點,即固體地球內部與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,各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的,其中生物圈表現最為顯著,其次是水圈。原始大氣圈和水圈形成之後,在它們與岩石圈的接觸地帶,無機物經化學演化形成有機物質,生命從無...
地球內部圈層結構劃分的主要依據是什麼
一 地球內部圈層劃分的方法 地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。地球外圈可進一步劃分為四個基本圈層,即大氣圈 水圈 生物圈和岩石圈 地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層,即地幔圈 外核液體圈和固體核心圈。此外在地球外圈和地球內圈之間還存在乙個軟流圈,它是地球外圈與地球內圈之間的乙個過渡圈層,位於地...