地幔是什么,地幔,地球的地幔是用什么石头制成的?( 二 )


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 。
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17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(岩浆岩) , 主要由硅-铝氧化物构成;下层为玄武岩层(岩浆岩) , 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 。
地壳是地球表面以下、莫霍面以上的固体外壳,地震波在其中传播速度比较均匀 。地球厚度变化有规律,其规律是:地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄 。地壳由90多种元素组成 , 它们多以化合物的形态存在 。氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁8种元素的质量占地壳总质量的98.04% 。其中氧几乎占1/2 , 硅占1/4 。硅酸盐类矿物在地壳中分布最广 。
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 。软流层以上的地幔部分和地壳共同组成了岩石圈 。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态 。
地幔上层物质具有固态特征,主要由铁、镁的硅酸盐类矿物组成,由上而下,铁、镁的含量逐渐增加 。
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
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℃ 。
横波不能在外核中传播,表明了外核的物质在高温和高压环境下呈液态或熔融状态 。它们相对于地壳的“流动”,可能是地球磁场产生的主要原因 。一般认为地球内核呈固态 。(软流层一般认为可能是岩浆的主要发源地之一)
地球的圈层结构及各圈层的主要特点:
一、地球的圈层结构:包括由地核、地幔、地壳组成的内部圈层和由大气圈、水圈、生物圈组成的外部圈层 。地球圈层结构分为地球外部圈层和地球内部圈层两大部分 。地球外部圈层可进一步划分为三个基本圈层,即水圈、生物圈、大气圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地壳、地幔和地核 。地壳和上地幔顶部(软流层以上)由坚硬的岩石组成,合成岩石圈 。

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