地球的内部圈层diqiu de neibuquanceng

指由地壳到地核的圈层构造。因为地球内部的构造不能直接观察到，主要是利用地震波在地球内部传播情况作为划分地球内部圈层构造的依据。大约在陆地地壳平均33公里深处，纵波速度为7.6公里/秒，横波为4.2公里/秒，向下纵波急增为8.1公里/秒，横波为4.6公里/秒。这个波速不连续面称为莫霍洛维奇不连续面，简称莫霍面。在距地表2900公里深处，纵波速度由13.64公里/秒突然降为8.1公里/秒，而横波至此完全消失，这个不连续面称为古登堡面。根据这两个不连续面将地球内部划分为三个圈层： 地壳、地幔和地核 (图1)。

图1 地球内部圈层构造示意图

❶地壳。位于莫霍面以上部分称为地壳。地壳表层岩石平均密度2.65克/立方厘米，处在常温、常压下。地壳底部密度增加到2.9克/立方厘米，温度高达1000℃左右，压力可达1万多个大气压。地壳又可分为大陆型和大洋型两种，大陆型地壳厚度大，平均厚度约为33公里，高山地区厚度更大，我国西藏及天山地区可达70公里厚。大洋型地壳厚度小，平均只有7.3公里。地壳的总质量只占整个地球的0.8%，其体积约为地球体积的1%。地壳又可分为上下两层，上层主要由花岗岩和沉积岩组成，称为花岗岩层。此层在山区厚度可达40公里，在平原平均厚为10公里左右，在大洋底则很薄，甚至缺失。下层主要由玄武岩组成，称为玄武岩层，在陆上较厚可达30公里，在深海盆底仅为5～8公里厚。因为这两层的化学成分都是以硅铝为主，又总称为硅铝层。地壳之下为橄榄岩层，密度较大，属地幔上部，因铁、镁含量较高，又称硅镁层(图2)。

图2 地壳构造示意图 (据李四光，经简化)

❷地幔。指莫霍面以下古登堡面以上的圈层，底界为2900公里，其体积占地球总体积的82%，质量占67.8%，物质密度从上部的3.32克/立方厘米向下递增到5.66克/立方厘米，底界面上压力可达140万个大气压，温度从上部的1200℃到下部增到2000℃。按地震波的变化以984公里为界把地幔分为上地幔和下地幔。上地幔具有橄榄岩的性质，称为橄榄岩层；在距地表50～250公里范围内存在一个低速层，称为软流层，它可能是岩浆的发源地，地壳运动、岩浆活动、火山喷发和地震活动等都可能与此层有关，特别是中源和深源地震的震源都发生在上地幔中。下地幔主要由金属硫化物和氧化物组成，因铁镍成分显著增加，又称为金属硫化物——氧化物层。

❸地核。古登堡面以下到地心称为地核。根据纵波的变化情况又可分为外核、过渡层和内核。据推测，地核物质非常致密，密度达9.7～17.9克/立方厘米。地核体积仅占整个地球的17%，但其质量却占31.5%。地核内压力可达300～360万个大气压，温度为2000～3000℃，最高不超过5000℃。关于地核的物理状态和化学成分是个有争议的问题，由于横波不能通过，有人认为地核物质接近液体，有人认为地核物质大概是固体，也有人认为是超固态物质。有人根据现代实验资料证明地核呈液态。多数研究者认为地核的化学成分为铁镍物质组成，类似于铁镍陨石的成分，称为铁镍地核说。