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地球的里面

时间:2022-01-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:地球的里面在这向你们讲述的是关于地球里面的事情。地球上的火山活动告诉人们,地下有炽热的岩浆。人们发现,地球内部有两个引起地震波变化的深度,一个在地下33千米处,一个在地下2900千米处。原来,地震波传播速度的快慢与通过的物质状态有关。这是地球的横切面,显示了地球的各主要层。实际上,这些元素在地球里并不是平均存在的。
地球的里面_广袤绮丽的地理

地球的里面

在这向你们讲述的是关于地球里面的事情。说得清楚一点的话,就是地球里都有些什么东西,这些东西处在一种什么状态下,它们是怎样分布的等等,即有关地球内部的结构、成分和环境等。

怎样才能了解地球内部的情况呢?最好的办法,就是钻到地球里头看一看,就像法国科幻小说作家凡尔纳写的《地心游记》那样。可惜科学幻想小说毕竟代替不了现实,到目前为止,人们还没有能力自由自在地钻到地球中心去活动。

按照目前的科学技术水平,我们采掘的矿井,最深能达到一两千米,我们的钻井一般深度也只有三五千米。为了特殊的目标打的超深钻井,最大钻探深度也不过万米左右。

可是,地球的半径有多少呢?足有6300多千米!对于6000多千米半径来说,一两千米、最多只有10千米的深度,就像我们吃苹果时,用刀子划破了的薄薄的苹果皮。苹果皮自然不能代替整个苹果,所以我们今天真的无法确切地知道地心深处到底是什么。

当然,人们也不是对地球一无所知。因为地球总是每时每刻在活动。人们运用自己已经掌握的知识,对许多来自地下深处的信息进行分析判断,可以推测出地下大概的情形。

地球上的火山活动告诉人们,地下有炽热的岩浆。人们还根据已经流到地球表面上的岩浆,把地下的岩浆分成含硅酸盐比较多的酸性岩浆和含硅酸盐比较少的碱性岩浆。但是,岩浆来源于地下并不是很深的地方,最多也不过几十到几百千米。那么再深的地下是什么呢?

科学家们又找到另一种了解地下情况的武器:地震。我们知道,一年之内地球上大震小震不断。地震时产生的地震波可以在地下传播很远,地震波在地下传播时,传播速度与地层深度有一定关系。人们发现,地球内部有两个引起地震波变化的深度,一个在地下33千米处,一个在地下2900千米处。在33千米深处,地震波传播速度突然加速;到地下2900千米深处,地震波速度突然下降。

为什么地震波传播速度会发生变化呢?原来,地震波传播速度的快慢与通过的物质状态有关。如果是在固态物质中传播,速度就慢;如果在液态物质中传播,速度就快些。据此,科学家判断,在地表33千米以内,一定是固态的物质,就是我们可以看得见的各种各样的岩石,科学家称这一层为“地壳” 。由33千米到2900千米,地震波速度与在地壳内的传播速度相比明显加快。科学家推断,这里可能存在着一种近似于液态的岩浆物质,科学家称这一层为“地幔” 。当地震波传到地下2900千米以下,一直到地心,又再次减慢,于是科学家推测,这一部分可能又变成固态物质,因此把它称之为“地核” 。就这样,地球划分出地壳、地幔、地核3个圈层。

打个不怎么恰当的比方,地球就好比一只鸡蛋,有蛋壳、蛋清和蛋黄三部分那样。虽然谁也没有亲自到地下看到地幔和地核到底是什么模样,但是,这种判断是有充分的科学根据的,因此,得到科学界的普遍认可。

人们早就知道,地下温度较高,每往下100米,地温要增加3℃。这是指地壳部分的情况,地幔以下地温增加就要慢下来。到了6300千米的地心,地温要达到3000℃以上。不但地下的温度特别高,而且压力还特别大。有人估计,如果以地面大气压做标准,地心的压力要达到300多万个大气压。当然,这些数据都是科学家们的推测,不一定那么准确,但是,地下是一个高温高压的环境大概不会有问题。

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这是地球的横切面,显示了地球的各主要层。我们生活在十分薄的地壳上面

再一个问题要回答的是,地球内部都是由什么元素组成的。

今天,我们在地球上已经发现有一百零几种元素。实际上,这些元素在地球里并不是平均存在的。有的元素特别多,有的元素特别少。以地壳(地壳研究得比较清楚)为例,氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛这10种元素占去了地壳99%以上,其余的八九十种元素只不过占1%以下。在上面提到的10种元素中,氧的含量最多,约占地壳总量的一半。其次是硅,占地壳的四分之一强。再次是铝,占地壳的十三分之一。这3种元素占去了地壳总量的80%。

那么,地壳以下都有什么东西呢?是不是与地壳的元素分配完全相同呢?

应该承认,我们对地下的物质组成知之甚少。人们大略可以这样估计:在地幔层,氧和硅的含量会比地壳有所减少,铁与镁的成分有所增加;在地核部分,大概铁与镍有明显增加,所以有人把地核又叫做“铁镍核心” 。

当然所有这些说法都没有得到进一步的证实,只停留在假说阶段。

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