有关地球内部结构和物质组成的知识

地球内部结构是指地球内部的分层结构。今天探测器可以遨游太阳系外层空间，但对人类脚下的地球内部却鞭长莫及。目前世界上最深的钻孔也不过12公里，连地壳都没有穿透。科学家只能通过研究地震波、地磁波和火山爆发来提示地球内部的秘密。一般认为地球内部有三个同心球层：地核、地幔和地壳。
地壳是地球的表面层，也是人类生存和从事各种生产活动的场所。地壳实际上是由多组断裂的，很多大小不等的块体组成的，它的外部呈现出高低起伏的形态，因而地壳的厚度并不均匀：大陆下的地壳平均厚度约35公里，我国青藏高原的地壳厚度达65公里以上；海洋下的地壳厚度仅约5～10公里；整个地壳的平均厚度约15公里，这与地球平均半径6371公里相比，仅是薄薄的一层。
地壳上层为花岗岩层，主要由硅－铝氧化物构成；下层为玄武岩层，主要由硅－镁氧化物构成。理论上认为过地壳内的温度和压力随深度增加，每深入100米温度升高1℃。近年的钻探结果表明，在深达3公里以上时，每深入100米温度升高2.5℃，到11公里深处温度已达200℃。
目前所知地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年，即使是最古老的石头——丹麦格陵兰的岩石也只有39亿年；而天文学家考证地球大约已有46亿年的历史，这说明地球壳层的岩石并非地球的原始壳层，是以后由地球内部的物质通过火山活动和造山活动构成的。
地壳下面是地球的中间层，叫做“地幔”，厚度约2865公里，主要由致密的造岩物质构成，这是地球内部体积最大、质量最大的一层。 地幔又可分成上地幔和下地幔两层。一般认为上地幔顶部存在一个软流层，推测是由于放射元素大量集中，蜕变放热，将岩石熔融后造成的，可能是岩浆的发源地。下地幔温度、压力和密度均增大，物质呈可塑性固态。
地幔下面是地核，地核的平均厚度约3400公里。地核还可分为外地核、过渡层和内地核三层，外地核厚度约2080公里，物质大致成液态，可流动；过渡层的厚度约140公里；内地核是一个半径为1250公里的球心，物质大概是固态的，主要由铁、镍等金属元素构成。地核的温度和压力都很高，估计温度在5000℃以上，压力达1.32亿千帕以上，密度为每立方厘米13克。
最近，美国一些科学家用实验方法推算出地幔与核交界处的温度为3500℃以上，外核与内核交界处温度为6300℃，核心温度约6600℃。
地心是固态的证实
科学家在美国地球物理学会的一次会议上说，在液态地核之内的地球中心是固态的，从而首次为地质界长期信奉的一项理论提供了直接的证据。 这一研究结果是通过对1996年6月发生在印度尼西亚地下约600公里处的一次大地震的震波进行分析后得出的。科学家长期以来一直在寻找这一从未被证实过的推测性结论的证据。
执笔撰写该研究报告的西北大学地质科学教授埃米莱·奥卡尔说，科学家们知道地球是漂浮在融化态的铁质地核上的岩质外罩已有一段时间了，不过地球物理学家还推测认为，在地球内部更深的地方，由于压力很大，这些铁变成了固体。
在30年代的时候，地震学家发现穿过地心的地震波的速度存在着不连续性，并提出了地球核心存在着某种层状结构的假设。然而问题在于波传播的是液体、而非固体的识别特征。奥卡尔说，固体与液体的区别在于固体能够维持两种不同类型的波的进行，而液体只能维持一种波。以前人们只观察到来自地核的带有液体识别特征的第一类波。但是，奥卡尔和他的法国同事伊夫·坎西利用法国各地的地震检测网对印尼的地震进行了研究，并且首次探测到了地震波中的固体识别特征。奥卡尔称这一发现对材料科学领域的研究具有价值，因为它表明铁在巨大的压力下表现出了独特的特性。

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