世界地理第8篇:不連續面和地球內部結構

一.時間地理系列


世界地理第8篇:不連續面和地球內部結構

內部結構


目前,人類對地球內部的直接研究還比較少,主要是通過對地震的研究來了解地球內部結構。

首先,簡單介紹一下地震。

一.地震


1.概述


絕大部分地震是地殼板塊之間相互碰撞,使得板塊扭曲,斷裂,或者錯動,短時間釋放大量的能量,引起周圍岩石顆粒震動,然後震動的顆粒引起邊上顆粒震動,通過這種岩石顆粒的連環震動,最終引起地表震動的現象。

2.地震波



世界地理第8篇:不連續面和地球內部結構

地震波傳播


地震短期釋放大量能量,引起周圍岩石顆粒震動,震動顆粒引起周圍顆粒震動,就這樣,地震通過岩石顆粒波動的形式將能量傳播到地面,叫做地震波。

地震波,分為橫波和縱波。

縱波傳播方向和震動方向一致,橫波傳播方向和震動方向垂直。縱波可以通過固體,液體和氣體傳播,橫波只能通過固體傳播。

※擴展:地震預警


縱波比橫波傳播速度快,例如地殼中,縱波大概5.5km每秒,橫波大概3km每秒。但是橫波比縱波破壞力大很多,地震的破壞力主要是通過橫波。所以利用橫波比縱波速度慢,和縱波破壞力小的特點,一般可以對地震進行預警,震中地區的地震預警機器可以將地震信息提前告訴人們。

由於破壞力較強的地震基本震源都在地殼,所以大概可以提前預警幾秒到幾十秒。

目前的技術還不能預測地震,只能預警。

3.不連續面:莫霍界面和古登堡界面

世界地理第8篇:不連續面和地球內部結構

地球內部地震波速度圖


地震波的傳播速度,一般和傳播介質有關,如果地震波速突變,說明地震波從一種物質進入了另一種物質,這種地震波波速突變的界面,叫做不連續面。

研究發現,地震波傳播過程中,有兩個明顯的不連續面。

地理學家莫霍洛維齊,發現地表平均17km處(陸地平均33km,海洋平均7km),地震波在這個界面以下,速度突然加快,這個界面叫莫霍界面。

地理學家古登堡,發現在地表2900km附近處,界面以下,地震橫波突然消失,縱波速度大幅度降低,這個界面叫古登堡界面。

二.地球內部結構

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地球內部結構



根據地震波在莫霍界面和古登堡界面的突變,將地球大致劃分為三層,地殼,地幔和地核。

1.地殼


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地殼


從地表到莫霍界面,叫做地殼,主要由多組斷裂的,大小不等的岩石板塊組成,平均深度17km,其中陸地深度33km,海底深度平均7km,最淺的地方是是太平洋南部的馬里亞納群島的海溝,海溝深11000米,此處地殼僅1.6km厚。

越往深度,溫度越高,目前不知道太深的地方的確切溫度,大概11km的地方溫度200°。

基本屬性:平均半徑17km,體積佔比1.55%,質量佔比0.8%,平均密度2.8g每立方厘米,呈現固態特性。

2.地幔


從莫霍界面到古登堡界面之間,被稱為地幔,因為古登堡在地底2900km附近,所以古登堡的厚度大概2800多千米。

在地幔中,在地底1000km附近,界面上下密度差別很大,上地幔大概3.5g每立方厘米,密度比較均勻,下地幔密度大概5.1g每立方厘米,密度不均勻,表現為地震波在1000km處快速增大。

在1000km處將地幔分為上地幔和下地幔。

其中上地幔中有一個軟流層,大概是從地表80km到400km附近,地震波出現減速帶(從震源觀察視角),推測這裡有大概少於十分之一的物質處於熔融狀態,熔融狀態的物質分散在軟流層固體物質中,是岩漿所在地,也是板塊運動的動力來源。

80千米以上的地方,被統稱為岩石圈,都是岩石組成,也就是板塊所在地。

基本屬性:半徑2800多千米,體積佔比82.3%,質量佔比67.8%,上地幔密度3.5g每立方厘米,下地幔5.1g每立方厘米,除軟流層呈現熔融態,其他部分呈現固態特性。

3.地核


從古登堡界面到到地心之間,被稱為地核,因為地球半徑大概是6370千米,所以地核厚度大概是3400千米。

根據地震波的變化,在地底5150km以下,地震波速度在加快,據此推測5150km以下的地方是固態,以上的地方根據橫波消失的特性,是液態存在,其中5000-5100附近這100km的地方是過度層,是固體和液體混合的層。

2900-5000km叫做外地核,5000-5100km叫做過渡層,5100-6370km叫做內地核。

上地核和下地核成分類似,主要成分都是鐵和鎳(nie),但是上地核壓力比下地核小很多,不至於凝固成固體,下地核溫度6000℃,上地核4000多℃。

基本屬性:半徑3470kn,體積佔比16.2%,質量佔比31.5%,密度整體是10.7g每立方厘米。


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