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地球科学原理之三:地球构造
广东海洋大学
廖永岩
(电子信箱:rock6783@126.com)
我们上一回介绍了地球的形成,这里,我们再来分析一下地球的构造。
经过近46亿年的演化,地球形成了现在的大气圈、水圈、生物圈、固体地球等圈层。
1.1 地球的基本圈层
1.1.1 大气圈
大气圈为包围地球的空气总体。大气总质量约占地球总质量的百万分之一,总质量的99.9%集中在大气圈下部
1.1.2 水圈
水圈是地球表层水体的总称。水体是水的聚集体,如海洋、湖泊、河流、沼泽、地下水、冰川、积雪和大气中的水。这些水形成一个断断续续围绕地球表层的水壳,即水圈。假设地壳是一个平坦的球面,若将水圈中的水均匀地平铺在地球表面上,那么地球将是一个被
全球海洋总面积约占地表总面积的71%;全球海洋总水量占地球总水量的97%以上。因此,海洋是水圈的最大水体。海洋的中心主体部分称为洋,边缘附属部分称为海,海与洋彼此沟通组成统一的世界大洋。世界大洋分为太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。
1.1.3 生物圈
地球表层的大气圈、水圈和岩石圈中适于生物生存的范围就是生物圈。水圈中几乎到处都有生物,在深度超过
1.2 固体地球的圈层结构
1909年莫霍洛维奇(Mohorovì?i?, 1909)根据近震初至波的走时,算出地下
1914年古登堡(Gutenberg)根据地震波走时,测定出在
莱曼(Lehmann, 1936)根据通过地核的地震纵波走时,首先提出在地核内部还存在一个间断面,由此又将地核分为内核和外核。后来,古登堡(Gutenberg, 1959)和杰弗瑞斯(Jeffreys, 1962)相继证实了莱曼的假设,并得出内核的半径在1200
布伦(Bullen, 1963, 1975)根据地球内部地震波的速度分布,将固体地球分为7层。地壳为A层;地幔为B、C、D三层;外核为E层;内、外核的过渡区为F层;内核为G层。
1914年,美国地质学家巴雷尔(J. Barrell, 1914)根据地壳均衡理论推测地球深处存在塑性层,因而,首先提出把地球上部刚性部分中岩石圈(层),其下塑性较大的部分叫软流圈(层)。1926年古登堡发现,当地震波通过100
地壳是莫霍面之上的地球最外层。无论是厚度还是成分,地壳都是很不均匀的。最明显的差别是在大陆地壳和大洋地壳之间。因此,一般将地壳分为大陆型地壳和大洋型地壳两大类。平均而言,大陆地壳比大洋地壳厚,比大洋地壳老,也比大洋地壳的密度小。就化学和矿物成分而言,这两类地壳也明显不同。
地震波及其他的地球物理探测都表明,上地幔的地球物理场的分布,例如重力场、地震波速度分布和电导率等,在纵向和横向上都具有非均质和非均匀特性。这一特性可以延伸到上地幔深部,甚至全部上地幔(安德森,1993)。
人类生存的地球,是一个有水、有氧气、有有生命的独特星球。为什么太阳系8大行星,仅只有地球具有这些特征?人类对地球知之甚少。为了使地球科学研究更有效,我们地球工作者该怎么办?当今的地球科学,对我们提出了什么要求?且听下回分解。
未完,待续。
下回预告:地球科学原理之四 做一个“博地”学家
参考文献
安德森 D. L. 地球的理论. 北京: 地震出版社.1993.
马宗晋,杜品仁,洪汉净.地球构造与动力学. 广州: 广东科技出版社.2003,1-130
Barrell J. The status of hypotheses of polar wanderings. Science, 1914, 40: 333-340
Bullen, K. E. The Earth's density. New York: John Wiley & Sons. 1975. 1-420
Bullen, K. E. An index of degree of chemical inhomogeneity in the earth. Geophys. J., 1963, 7: 584-592
Gutenberg B. Physics of the earth's interior. Internat. Geophysics Ser., Ⅻ. New York: Academic Press. 1959. 1-240
Jeffreys H. The Earth (4th edition). Cambridge: Cambridge University Press. 1962.
Lehmann I. Publ. Bur. Cent. Assoc. Int. A, 14: 87-115. 1936
Mohorovì?i?. A. Das Beben vom 8, Ⅹ, 1909. Jahrb. Des Meteoroiogischen Observ, (Zagerb), 1909
(注:本“地球科学原理”系列,是根据廖永岩著,海洋出版社(2007年5月)出版的《地球科学原理》一书改编而来,转载者请署明出处,请不要用于商业用途)
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