1.地球的內部有什么
地球內部結構
◆ 巖石圈
◆ 上地幔
◆ 過渡層
◆ 下地幔
◆ 大陸地殼
◆ 大洋地殼
◆ 古登堡面
◆ 莫霍面
◆ 內地核
◆ 外地核
海底深處:近些年來,圍繞著人們要不要進入更深的洋底的問題,爭論十分激烈。科學家和政治家在辯論:繼續向更深的洋底進軍值得不值得?大多數人承認,探測大洋底是一項極有理論與實用價值的事業,但花費太大,因此猶豫不決。有人則持反對態度,他們認為,這是白白浪費金錢。美國、法國就有人反對再建造更為先進的深海探測器。但贊成者仍是多數,他們認為,把探測世界大洋底的實踐比作是當今的哥倫布發現新大陸,其理由是“那肯定是一個無法想象的神奇世界”,探測這個未知“新大陸”,肯定會改變人類許多傳統的觀點,并為人類帶來巨大的利益。在探測洋底事業中,美國、日本、法國等國的科學家們工作最出色,其中日本投資最大,成就也最顯著。日本人總是對新的市場抱有極大的興趣,他們把世界大洋也看成一個新的市場,所以他們對海洋抱有極大的熱情。對于日本來說,他們對探測洋底有興趣,是因為日本這個島國,它的南部正好在地殼三個結構帶的匯合處——這當然是很不幸的。由于這個板塊之間的相互碰撞,并能釋放出巨大的能量來。據科學家估計:這里地震釋放能量占全球十分之一。日本多地震的原因就在于此。1932年東京大地震死了14萬人。因此,要預報地震,也是日本人探測洋底的重要理由。日本的科學家們發現,太平洋板塊構造的邊沿,從東向西,在擠壓日本陸塊。日本的深海探測器可達到1萬多米深的洋底,研究人員能從屏幕上看到機器人僅用了35分鐘就下潛到10911.4米的深度。在這個深度,人們發現了一條海蛞蝓、蠕蟲和小蝦,這再次證明在地球環境最惡劣的地方,也有多種生命形式存在。
2.地球的構造
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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/厘米3。但是,地表物質的密度小于 2.7 克/厘米3 ;因此可以推知地球內部物質的密度要比5.5克/厘米3為大。根據隕石有石隕石和鐵隕石之分,又由于地球有明顯的內源磁場,因此可以推斷地球內部有一個鐵質的地核。主要根據地震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~ 45千米 ,喜馬拉雅山區的地殼厚度可達 70 ~ 80 千米。1909年A.莫霍洛維奇根據近震地震波走時確認地殼下界面的存在 ,在此界面以下地震縱波的速度由平均 5.6 千米 /秒突然增至7.8 千米/秒。這個分界面后人稱之為莫霍界面。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地震的層位 ,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 余千米。1914年,B.古登堡根據地震波走時測定地核和地幔之間的分界面深度為2900千米,這個數值相當準確,與新近算得的數值只差15千米。地幔又分為上地幔( 350千米深度以上)和下地幔。上地幔中存在一個地震波的低速層,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巖石圈。全球的巖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巖石圈的范圍內進行。
關于地殼均衡的研究認為,巖 石圈下 面有一個物質層,其強度較小 ,容許緩慢變形和在水平方向流動。1914年,J.巴勒爾稱這個物質層為軟流圈。軟流圈概念和地震學中的地幔低速層概念似乎指的是同一個對象,很多人把它們等同起來。板塊大地構造學說認為,巖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3480千米。1936 年 ,I.萊曼根據通過地核的地震縱波走時,提出地核內還有一個分界面,將地核分為外地核和內地核兩部分。由于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
3.有關地球的簡短資料
地球是太陽系從內到外的第三顆行星,也是太陽系中直徑、質量和密度最大的類地行星。它也經常被稱作世界。英語的地球Earth一詞來自于古英語及日耳曼語。地球已有44~46億歲,有一顆天然衛星月球圍繞著地球以30天的周期旋轉,而地球以近24小時的周期自轉并且以一年的周期繞太陽公轉。
太陽系八大行星之一,它與太陽的平均距離為14960萬公里,在行星中排第三位,它的赤道半徑為6378.2公里,其大小在行星中列第五位。
地球是一個兩極略扁的不規則橢球體
地球分為地殼、地幔、地核三部分,其中地核最厚,地殼最薄
4.地球的構造
地球有地殼,地幔,地核三部份組成,溫度有內向外(地核,地幔,地殼)遞減這個就已經是地球的內結構了,再細說如下:地球各圈層結構 人們對于地球的結構直到最近才有了比較清楚的認識。
整個地球不是一個均質體,而是具有明顯的圈層結構。地球每個圈層的成分、密度、溫度等各不相同。
在天文學中,研究地球內部結構對于了解地球的運動、起源和演化,探討其它行星的結構,以至于整個太陽系起源和演化問題,都具有十分重要的意義。 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、生物圈和巖石圈;地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層,即地幔圈、外核液體圈和固體內核圈。此外在地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈,它是地球外圈與地球內圈之間的一個過渡圈層,位于地面以下平均深度約150公里處。
這樣,整個地球總共包括八個圈層,其中巖石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球。對于地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈,以及巖石圈的表面,一般用直接觀測和測量的方法進行研究。
而地球內圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震學、重力學和高精度現代空間測地技術觀測的反演等進行研究。地球各圈層在分布上有一個顯著的特點,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。
大氣圈 大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層,它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界,在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。
在地下,土壤和某些巖石中也會有少量空氣,它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。地球大氣的主要成份為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體。
地球大氣圈氣體的總質量約為5.136*1021克,相當于地球總質量的百萬分之0.86。由于地心引力作用,幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內,其中75%的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內。
根據大氣分布特征,在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。 水圈 水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等,它是一個連續但不很規則的圈層。
從離地球數萬公里的高空看地球,可以看到地球大氣圈中水汽形成的白云和覆蓋地球大部分的藍色海洋,它使地球成為一顆"藍色的行星"。地球水圈總質量為1.66*1024克,約為地球總質量的3600分之一,其中海洋水質量約為陸地(包括河流、湖泊和表層巖石孔隙和土壤中)水的35倍。
如果整個地球沒有固體部分的起伏,那么全球將被深達2600米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水圈相結合,組成地表的流體系統。
生物圈 由于存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物,在地球上這個合適的溫度條件下,形成了適合于生物生存的自然環境。人們通常所說的生物,是指有生命的物體,包括植物、動物和微生物。
據估計,現有生存的植物約有40萬種,動物約有110多萬種,微生物至少有10多萬種。據統計,在地質歷史上曾生存過的生物約有5-10億種之多,然而,在地球漫長的演化過程中,絕大部分都已經滅絕了。
現存的生物生活在巖石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部,構成了地球上一個獨特的圈層,稱為生物圈。生物圈是太陽系所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。
巖石圈 對于地球巖石圈,除表面形態外,是無法直接觀測到的。它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成,從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里處所顯示的第一個不連續面(莫霍面),一直延伸到軟流圈為止。
巖石圈厚度不均一,平均厚度約為100公里。由于巖石圈及其表面形態與現代地球物理學、地球動力學有著密切的關系,因此,巖石圈是現代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分。
由于洋底占據了地球表面總面積的2/3之多,而大洋盆地約占海底總面積的45%,其平均水深為4000~5000米,大量發育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。因此,整個固體地球的主要表面形態可認為是由大洋盆地與大陸臺地組成,對它們的研究,構成了與巖石圈構造和地球動力學有直接聯系的"全球構造學"理論。
軟流圈 在距地球表面以下約100公里的上地幔中,有一個明顯的地震波的低速層,這是由古登堡在1926年最早提出的,稱之為軟流圈,它位于上地幔的上部即B層。在洋底下面,它位于約60公里深度以下;在大陸地區,它位于約120公里深度以下,平均深度約位于60~250公里處。
現代觀測和研究已經肯定了這個軟流圈層的存在。也就是由于這個軟流圈的存在,將地球外圈與地球內圈區別開來了。
地幔圈 地震波除了在地面以下約33公里處有一個顯著的不連續面(稱為莫霍面)之外,在軟流圈之下,直至地球內部約2900公里深度的界面處,屬于地幔圈。由于地球外核為液態,在地幔中的地震波S波不能穿過此界面在外核中傳播。
P波曲線在此界面處的速度也急劇減低。這個界面是古登堡在1914年發現的,所以也稱為古登堡面,它構成了地幔圈與。
5.地球結構地球的結構,
地球由于不同的化學成分與地震性質被分為不同的巖層(深度:千米):40 地殼 40~400 Upper mantle 上地幔 400~650 Transition region 過渡區域 650~2700 Lower mantle 下地幔 2700~2890 D'' layer D"層 2890~5150 Outer core 外核 5150~6378 Inner core 內核 地殼的厚度不同,海洋處較薄,大洲下較厚.內核與地殼為實體;外核與地幔層為流體.不同的層由不連續斷面分割開,這由地震數據得到;其中最有名的有數地殼與上地幔間的莫霍面-不連續斷面了.地球的大部分質量集中在地幔,剩下的大部分在地核;我們所居住的只是整體的一個小部分(下列數值*10e24千克):大氣 = 0.0000051 海洋 = 0.0014 地殼 = 0.026 地幔 = 4.043 外地核 = 1.835 內地核 = 0.09675 地核可能大多由鐵構成(或鎳/鐵),雖然也有可能是一些較輕的物質.地核中心的溫度可能高達7500K,比太陽表面還熱;下地幔可能由硅,鎂,氧和一些鐵,鈣,鋁構成;上地幔大多由olivene,pyroxene(鐵/鎂硅酸鹽),鈣,鋁構成.我們知道這些金屬都來自于地震;上地幔的樣本到達了地表,就像火山噴出巖漿,但地球的大部分還是難以接近的.地殼主要由石英(硅的氧化物)和類長石的其他硅酸鹽構成.就整體看,地球的化學元素組成為:34.6% 鐵 29.5% 氧 15.2% 硅 12.7% 鎂 2.4% 鎳 1.9% 硫 0.05% 鈦 地球是太陽系中密度最大的星體.其他的類地行星可能也有相似的結構與物質組成,當然也有一些區別:月球至少有一個小內核;水星有一個超大內核(相當于它的直徑);火星與月球的地幔要厚得多;月球與水星可能沒有由不同化學元素構成的地殼;地球可能是唯一一顆有內核與外核的類地行星.值得注意的是,我們的有關行星內部構造的理論只是適用于地球.不像其他類地行星,地球的地殼由幾個實體板塊構成,各自在熱地幔上漂浮.理論上稱它為板塊說.它被描繪為具有兩個過程:擴大和縮小.擴大發生在兩個板塊互相遠離,下面涌上來的巖漿形成新地殼時.縮小發生在兩個板塊相互碰撞,其中一個的邊緣部份伸入了另一個的下面,在熾熱的地幔中受熱而被破壞.在板塊分界處有許多斷層(比如加利福尼亞的San Andreas斷層),大洲板塊間也有碰撞(如印度洋板塊與亞歐板塊).。
6.地球的構造結構
地球的結構圖 地球由于不同的化學成分與地震性質被分為不同的巖層(深度:千米): 0~40 地殼 40~ 400 Upper mantle 上地幔 400~ 650 Transition region 過渡區域 650~2700 Lower mantle 下地幔 2700~2890 D'' layer D"層 2890~5150 Outer core 外核 5150~6378 Inner core 內核 地殼的厚度不同,海洋處較薄,大洲下較厚。
內核與地殼為實體;外核與地幔層為流體。不同的層由不連續斷面分割開,這由地震數據得到;其中最有名的有數地殼與上地幔間的莫霍面-不連續斷面了。
地球的大部分質量集中在地幔,剩下的大部分在地核;我們所居住的只是整體的一個小部分(下列數值*10e24千克): 大氣 = 0.0000051 海洋 = 0.0014 地殼 = 0.026 地幔 = 4.043 外地核 = 1.835 內地核 = 0.09675 地核可能大多由鐵構成(或鎳/鐵),雖然也有可能是一些較輕的物質。地核中心的溫度可能高達7500K,比太陽表面還熱;下地幔可能由硅,鎂,氧和一些鐵,鈣,鋁構成;上地幔大多由olivene,pyroxene(鐵/鎂硅酸鹽),鈣,鋁構成。
我們知道這些金屬都來自于地震;上地幔的樣本到達了地表,就像火山噴出巖漿,但地球的大部分還是難以接近的。地殼主要由石英(硅的氧化物)和類長石的其他硅酸鹽構成。
就整體看,地球的化學元素組成為: 34.6% 鐵 29.5% 氧 15.2% 硅 12.7% 鎂 2.4% 鎳 1.9% 硫 0.05% 鈦 地球是太陽系中密度最大的星體。 其他的類地行星可能也有相似的結構與物質組成,當然也有一些區別:月球至少有一個小內核;水星有一個超大內核(相當于它的直徑);火星與月球的地幔要厚得多;月球與水星可能沒有由不同化學元素構成的地殼;地球可能是唯一一顆有內核與外核的類地行星。
值得注意的是,我們的有關行星內部構造的理論只是適用于地球。 不像其他類地行星,地球的地殼由幾個實體板塊構成,各自在熱地幔上漂浮。
理論上稱它為板塊說。它被描繪為具有兩個過程:擴大和縮小。
擴大發生在兩個板塊互相遠離,下面涌上來的巖漿形成新地殼時。縮小發生在兩個板塊相互碰撞,其中一個的邊緣部份伸入了另一個的下面,在熾熱的地幔中受熱而被破壞。
在板塊分界處有許多斷層(比如加利福尼亞的San Andreas斷層),大洲板塊間也有碰撞(如印度洋板塊與亞歐板塊)。目前有八大板塊: 北美洲板塊 - 北美洲,西北大西洋及格陵蘭島 南美洲板塊 - 南美洲及西南大西洋 南極洲板塊 - 南極洲及沿海 亞歐板塊 - 東北大西洋,歐洲及除印度外的亞洲 非洲板塊 - 非洲,東南大西洋及西印度洋 印度與澳洲板塊 - 印度,澳大利亞,新西蘭及大部分印度洋 Nazca板塊 - 東太平洋及毗連南美部分地區 太平洋板塊 - 大部分太平洋(及加利福尼亞南岸) 還有超過二十個小板塊,如阿拉伯,菲律賓板塊。
地震經常在這些板塊交界處發生。繪成圖使得更容易地看清板塊邊界(上圖)。
地球的表面十分年輕。在50億年的短周期中(天文學標準),不斷重復著侵蝕與構造的過程,地球的大部分表面被一次又一次地形成和破壞。
這樣一來,除去了大部分原始的地理痕跡(比如星體撞擊產生的火山口)。于是,地球上早期歷史都被清除了。
地球至今已存在了45到46億年,但已知的最古老的石頭只有40億年,連超過30億年的石頭都屈指可數。最早的生物化石則小于39億年。
沒有任何確定的記錄表明生命真正開始的時刻。71%的地球表面為水所覆蓋。
地球是行星中唯一一顆能在表面存在有液態水(雖然在土衛六的表面存在有液態乙烷與甲烷,木衛二的地下有液態水)。我們知道,液態水是生命存在的重要條件。
海洋的熱容量也是保持地球氣溫相對穩定的重要條件。液態水也造成了地表侵蝕及大洲氣候的多樣化,目前這是在太陽系中獨一無二的過程(很早以前,火星上也許也有這種情況)。
地球的大氣是由77%的氮,21%氧,微量的氬、二氧化碳和水組成。地球初步形成時,大氣中可能存在大量的二氧化碳,但是幾乎都被組合成了碳酸鹽巖石,只有少部分溶入了海洋或給活著的植物消耗了。
現在板塊構造與生物活動維持了大氣中二氧化碳到其他場所再返回的不停流動。大氣中穩定存在的少量二氧化碳通過溫室效應對維持地表氣溫有極其深遠的重要性。
溫室效應使平均表面氣溫提高了35℃(從凍人的-21℃升到了適人的14℃);沒有它海洋將會結冰,而生命將不可能存在。 豐富的氧氣的存在從化學觀點看是很值得注意的。
氧氣是很活潑的氣體,一般環境下易和其他物質快速結合。地球大氣中的氧的產生和維持由生物活動完成。
沒有生命就沒有充足的氧氣。 地球與月球的交互作用使地球的自轉每世紀減緩了2毫秒。
當前的調查顯示出大約在9億年前,一年有481天又18小時。 地球有一個由內核電流形成的適度的磁場區。
由于太陽風的交互作用,地球磁場和地球上層大氣引發了極光現象(參見行星際介質)。這些因素的不定周期也引起了磁極在地表處相對地移動;北磁極現正在北加拿大。
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