地球物理知识之六－地球分层

作者：地理人来源：未知时间：2021-07-08 阅读：次字体：大中小在线投稿

　　地震作为一种自然灾害给人类带来巨大损失。但大地震所产生的地震波，却可穿透地球，对地球内部结构进行透视，使我们对地球内部结构有所认识。这就是地震波的奇妙所在。

　　地震波和光波有共同点，都可穿透物体，在物质结构的分界面上产生反射、折射和转换等。它们又有不同点：光波是横波、波长较短、穿透深度有限；地震波不仅有横波，还有纵波，波长较长，可以穿透地核，因而可以更多地了解地球的力学性质。地震学家把地震称为地下的明灯，可将地球深部照亮！

　　一次大地震所激发的地震波，沿着地面和分界线传播，称为面波；若在地球内部传播，称为体波；若使整个地球发生振动，犹如敲钟引起的钟体共鸣，称为全球振荡波；由于地球介质极度不均匀而引起散射，形成一种出现在记录图上的尾波，这种波很像音乐中回荡的交混回响。

　　地震学家正是利用上述的丰富“音响”研究地球的分层结构，最终得出地球内部可分为三大部分，它们是：

　　地壳。这是地球的最外层，仅占全球体积的0.5‰，各处的地壳厚度不同，最薄处为海洋，仅5km左右；最厚处为高山，如我国的青藏高原可达70km以上。地壳底面为莫霍面。各种地质现象，如构造运动、岩浆活动、变质作用和地震活动都发生在地壳内，一切矿物资源也都蕴藏在这里。

　　地幔。在地壳以下，占全球体积的83.3%以上，它的下界面距地面约2900km，称为古登堡面。地幔的顶部存在一个低速层（即软流层），该层上界面距地面约100～150km，在不同的地区，差别较大。造成低速层的原因有不同解释，其中有人认为是岩石接近熔化，但尚未熔化，所以那里温度较高，从而波速较低。低速层的存在为地球上部的板块运动提供条件。科学家认为，地幔低速层可能是地壳内各种地质活动的动力来源，并为蕴藏矿物提供物质来源。上地幔的另一个特点是存在引人注目的横向差异。最近，国际上利用全球地震台网和长周期记录仪器提供的资料，在大型计算机上进行复杂计算，得出地球内部物质流动图像，有力地支持了地幔对流假说。人们把这种方法称为“地震射线层析成像”，简称地震CT。

　　地核。处于地球中心，占全球体积的16.2%。地核一般分为三层，2900～4980km称为外核，4980～5120km称之为过渡带，5120～6371km（地心）称为内核。内外核的划分是丹麦地震学家莱曼女士发现的。对于地核的研究、她最突出的成就是确定外核为液态，而内核为固态。由于外核为液态，在那里可以出现磁性流体的运动状态，因而为地球基本磁场的形成提供能量来源，这就是著名的地磁成因的“发电机理论”。

　　目前，人们已经不满足于记录地震波，而是采用计算机重现地震波图形，称之为“合成地震图”。合成地震图与天然地震图结合和对比，有利于认识地震波妙曲的多重旋律，有可能揭示出更多的地球深部结构信息。1997年，旅美地震学家宋晓东和美国地震学家合作，发现地球的内核与外核的旋转速度不同，内核比外核要快，相当于板块运动速度的几百倍。地球内核旋转的发现，对于地震等地球动力现象的研究有重要理论和现实意义。