地球是由哪些物质组成的？

第二节　生活发现——地球内部物态变化

遥远的太空中，随时都有不同物质的转化，在转化的过程中产生出新的物质。这一代代的转变，不断地延续着太空中物质的源远流长。那么，地球上的物质是不是也这样呢？组成地球的不同形态的物质之间又是通过何种方式相互转换的呢？

地球的结构

首先我们要知道，地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成的，这个同心球层由三部分组成，分别是地壳、地幔和地核。1910年，克罗地亚地球 物理学家莫霍洛维奇意外地发现，在发生地震的时候，当地震波传到地下50千米处时有折射现象发生。这一现象引起了他的兴趣，后来经过研究，他认为发生折射的地带是地壳和地壳下面不同物质之间的分界面。但是，由于当时并没有太多关于这方面的研究，因此人们并没有关注他的这一说法。

浅源地震可以反映地壳的构造

地球的表面形态

1914年，德国地震学家古登堡也发现与此相似的情况。在地下2900千米深的地方，他发现存在着一个不同物质的分界面。但是，到底是什么与什么的分界面，当时并不清楚。随着社会的发展，后来人们发现地球是由不同形态的物质组成的，并且这些不同形态的物质之间具有不同的分界面。所出现的情况和莫霍洛维奇契、古登堡的看法一致。因此，为了纪念他们的成就，人们将这两个面分别命名为“莫霍面”和“古登堡面”。并且还根据这两个面把地球分为地壳、地幔和地核三个圈层。我们能够看到的地球内部分层是由地震波速度分布来定义的。

现在，我们已经知道地球是由地壳、地幔、地核三个圈层组成的。那么，这三个圈层又分别是由哪些物质组成的呢？

地质构造探测车

首先是地球最外面的一层——地壳，是人类生存和从事各种生产活动的场所。厚度一般在7-33千米(大陆33千米，海洋7千米)左右，整个地壳的平均厚度约为15千米。它可以分为上下两层，一般陆地具有上层，而海洋中的上层基本已经缺失了。上部地壳主要是由花岗岩层组成，下部地壳主要为玄武岩层，它实际上是由多组断裂的、大小不等的块体组成，外部会呈现出高低起伏的形态，这是地壳的厚度不均匀的原因所在。地壳与地球的平均半径相比，仅仅是它薄薄的一层表皮而已。

地球内部结构示意图

其次是地幔，介于地壳和地核之间的部分，平均厚度为2870 千米左右，是地球内部体积、质量最大的一层。它也可以分为上下两层，分界面约在1000千米的地方。地幔主要由致密的造岩物质构成，一般认为地幔的上层顶部存在一个软流层。据地质学家推测，这一软流层是由于放射元素大量集中，蜕变放热将岩石熔融后形成的，很有可能是岩浆的发源地，所以将地壳和软流圈以上的地幔部分统称为岩石圈；地幔下层温度、压力和密度都比上层的要大得多，存在于这一层的物质呈现出可塑性固态。

最后是地核，它是地球的中心部分，半径在3473千米左右。根据物质形态的不同，还可以将它分为外地核、过渡层和内地核三层。外地核的厚度约2080 千米，构成它的物质主要是液态的，具有流动性；过渡层的厚度约140千米；内地核是一个半径在1250千米左右的球心，组成它的物质是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成的，因此又被称为“铁镍核心”。地核的温度和压力都比较高，估计温度在5000℃以上，压力在1.32亿千帕左右，密度每立方厘米约为13克。