世界地理所有詳細知識結(jié)構(gòu)-資料下載頁
2025-06-09 21:43本頁面
【正文】 地面附近的溫度梯度不能外推到幾十千米深度以下。地下深處的傳熱機制是極其復(fù)雜的，由熱傳導(dǎo)的理論去估計地球內(nèi)部的溫度分布，常得不到可信的結(jié)果。但根據(jù)其他地球物理現(xiàn)象的考慮，地球內(nèi)部某些特定深度的溫度是可以估計的。結(jié)果如下：①在100千米的深度 ，溫度接近該處巖石的熔點，約為1100～1200℃；②在400千米和650千米的深度，巖石發(fā)生相變 ，溫度各約在1500℃和1900℃ ；③ 在核幔邊界，溫度在鐵的熔點之上，但在地幔物質(zhì)的熔點之下，約為3700℃；④在外核與內(nèi)核邊界 ，深度為5100千米 ，溫度約為4300℃，地球中心的溫度，估計與此相差不多。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 地球的分層結(jié)構(gòu)基本上是按地震波（ P和S ）的傳播速度劃分的。地球上層有顯著的橫向不均勻性：大陸地殼和海洋地殼的厚度大不相同，海水只覆蓋著2／3的地面。 地震時，震源輻射出兩種地震波，縱波P和橫波S。它們各以不同的速度向四圍傳播經(jīng)過不同的時間到達地面上不同的地點。若在地面上記錄到P和S的傳播時間隨震中距離的變化，就可以推算地下不同深度地震波的傳播速度υp和υs。 地球內(nèi)部的分層就是由地震波速度分布定義的，在海水之下，地球最上層叫做地殼，厚約幾十千米。地殼以下直對地核，這部分統(tǒng)稱為地幔。地幔內(nèi)部又有許多層次。地殼與 地幔的邊界是一個明顯的間斷面 ，稱為M界面或莫霍界面 。界面以下約到會80千米的深度，速度變化不大，這部分叫做蓋層。再往下，速度變化不大，這部分叫做蓋層。再往下 ，速度明顯降低 ，直到約220千米深度才又回升 。這部分叫低速帶。以下直到2891千米深度叫做下地幔。核幔邊界是一個極明顯的間斷面。進入地核 ，S波消失 ，所以地球外核是液體。 ，S波又出現(xiàn)，便進入了地球內(nèi)核。 由地球的速度和密度的分布可以計算出地球內(nèi)部的兩個彈性常數(shù)、壓力和重力加速度的分布。在地幔中，重力加速度g的變化很小 ，只是過了核幔邊界才向地心遞減至零 。 內(nèi)部物質(zhì)組成 地震波的速度和密度分布對于地球內(nèi)部的物質(zhì)組成是一個限制條件 。地球核有約 90%是由鐵鎳合金組成的，但還含有約法三章10%的較輕物質(zhì)；可能是硫或氧。關(guān)于地幔的礦物組成，現(xiàn)在還存在分歧意見。地殼中的巖石礦物是由地幔物質(zhì)分異而成的?；鹕交顒雍偷蒯Ｎ镔|(zhì)的噴發(fā)表明地幔的主要礦物是橄欖巖。地震波速度的數(shù)據(jù)表明在內(nèi)400、500、和諧500千米的深度，波速的梯度很大 。這可解釋為礦物相變的結(jié)果。在內(nèi)400千米的深處 ，橄欖石相變?yōu)榧饩慕Y(jié)構(gòu)，而輝石則熔入石榴石 。在家500千米的深度，輝石也分解為尖晶石和超石英的結(jié)構(gòu) 。在先650千米深度下，這些礦物都為鈣鈦礦和氧化物結(jié)構(gòu) 。在下地幔最下的200千米中，物質(zhì)密度有顯著增加。這個區(qū)域有無鐵元素的富集還是一個有爭論的問題。 起源和演化 地球的起源和演化問題實際上也就是太陽系的起源和演化問題。早期的假說主要分兩大派： 。漸變派認為太陽系是由高溫的旋轉(zhuǎn)氣體逐漸冷卻而成的；災(zāi)變派主張?zhí)栂凳怯纱思氨?個或3個恒星發(fā)生碰撞或近距離吸引而產(chǎn)生的。早期的假說主要企圖解釋一些天文事實，如行星軌道的規(guī)律性，內(nèi)行星和外行星的區(qū)別。太陽系中角動量的分布等。在全面解釋上述觀測事實時，兩派都遇到不可克服的因難。 從20世紀(jì)40年代中期起，人們逐漸傾向于太陽系起源于低溫的固體塵埃的觀點。較早的倡議者有魏茨澤克、施米特和尤里。他們認為行星不是由高溫氣體凝固而成，而是由溫度不高的固體塵物質(zhì)積聚而成的。 地球形成時基本上是各種石質(zhì)物體和塵、氣的混合物積聚而成的。初始地球的平均溫度估計不超過去時1000℃。由于長壽命放射性無素的衰變和引力勢能的釋放，地球的溫度逐漸升高。當(dāng)溫度超過鐵的熔點時，原始地球中的鐵元素就化成液態(tài)，由于密度大就流向地球的中心部分，從而形成了地核。地球內(nèi)部溫度繼續(xù)升高，使地幔局部熔化，引起了化學(xué)分異，促進了地殼形成。 海洋和大氣都不是地球形成時就有的，而是次生的。因為原始地球不可能保持大氣和水 。海洋是地球內(nèi)部增溫和分異的結(jié)果。原始大氣是從地球內(nèi)部放出的，是還原性的。直到綠色植物出現(xiàn)后，大氣中才逐漸積累了自由氧，在漫長的地質(zhì)年代中逐漸形成現(xiàn)在的大氣（見地球起源）。 地球的年齡 如果定義為原始地球形成后到現(xiàn)在的時間，則由巖石和礦物所含的放射性同位素可以測定。但是這樣做時，仍免不了對地球的初始狀態(tài)做一些假定，根據(jù)巖石礦物中和隕石中鉛同位素的精密分析，現(xiàn)在一般都接受的地球年齡約為46億年。
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