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地球分为哪三层啊?(地球内部的分层)

地球分为地壳、地幔和地核三个部分,中心层是地核,中间是地幔,外层是地壳。地壳与地幔之间由莫霍面界开,地幔与地核之间由古登堡面界开。前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇意...

现在,请允许我来为大家分享一些关于古登堡面在地下多少千米 的相关知识,希望我的回答可以给大家带来一些启发。关于古登堡面在地下多少千米 的讨论,我们开始吧。

地球分为哪三层啊?(地球内部的分层)

地球分为哪三层啊?

地球分为地壳、地幔和地核三个部分,中心层是地核,中间是地幔,外层是地壳。

地壳与地幔之间由莫霍面界开,地幔与地核之间由古登堡面界开。前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇意外地发现地壳和地壳下面不同物质的分界面。德国地震学家古登堡发现,在地下2900公里深处,存在着另一个不同物质的分界面。后来,人们为了纪念他们,就将两个面分别命名为“莫霍面”和“古登堡面”。

地核是地球的核心部分,位于地球的最内部。半径约有3470 km,主要由铁、镍元素组成,高密度,地核物质的平均密度大约为每立方厘米10.7克。温度非常高,有4000~6800℃。地核的质量占整个地球质量的31.5%,体积占整个地球体积的16.2%。根据地震波的变化情况,发现地核也有外核、内核之别。

地幔介于莫霍面和古登堡面之间,厚度在2800km以上,平均密度为4.59g/cm?,体积约占地球体积的82.26%,地幔的质量约占地球总质量的67.0%,在很大程度上影响了地球物质的总组成。

地球的形成过程

在距今45亿年时,一大块氢分子云发生了异变,也就是引力坍缩。坍缩时候所有的质量集中一个中心,不停压缩旋转形成了太阳。然后剩下的一边旋转一边摊平,形成了一个类似于盘子的原行星盘。在这期间,开始出现行星、流星体、卫星还有其他天体。

我们地球刚开始只是可怜只有一千米气体、尘埃、冰粒构成的块状物,很小又脆弱。然后不停的聚集其他的物质,这些物质直径就头发丝那么大小。但是日积月累,1000万年-2000万年的缓慢但不停止的生长变大。地球逐步成形,变成了一个大块头,这个大块头上遍布岩浆,现在地球是蓝色的而那时候地球却是可怕的红色,原生地球地貌环境和地狱没有两样。

古登堡界面的探索

1914年,德国物理地球学家古登堡(1936年加入美国籍)发现地下约2900千米处地震波的传播速度有明显下降(纵波速度下降,横波直接消失),后证实这里是地核与地幔的分界层。人们将这个界面称为“ 古登堡界面”。1950年代晚期到1960年代早期之间,美国国家科学基金会执行委员会曾采纳一项提案,计划在海洋的海床上钻孔以到达此处。这个计划称为Project、Gutenberg。然而,该计划从来没有得到足够的支持,该提案也在1967年时被美国国会取消。 2007年9月,日本最大的全球探测海洋船“地球号”开始在南海相对较薄海槽的海层勘探,将是目标勘探至此界面。预计整项计划到2019年完成。

辐射波通过此界面向下,纵波突然下降,横波完全消失。

地球的结构是什么?

地球的结构是指地球的内部结构;由内到外:地核-外核(地核)-地幔-地壳。由外向内:地壳-地幔-外核(地核)-内核。

1914年,德国地震学家古登堡发现,在地下2900公里深处,存在着另一个不同物质的分界面。后来,人们为了纪念他们,就将两个面分别命名为“莫霍面”和“古登堡面”并根据这两个面把地球分为地壳、地幔和地核三个 圈层。

地球的半径约6378公里,最上层平均18公里厚度范围为地壳。其中海洋地壳平均厚度为7公里,陆地地壳平均厚度为33公里。地壳下部为地幔,厚度在3000公里左右,其中在地幔的上层有一个软流层,位置在地表下60-150公里处,主要成分为超基性岩,对建筑装饰石材的形成,甚至地球板块的运动、火山喷发、地震等有着非常重要的影响。地幔的下部为地核。

地球内部的分层

地震学家根据观测到的地震波走时资料,计算了从地表到地心P波和S波的速度分布,确定地球内部存在两个全球性的地震波速度不连续的界面:莫霍界面和古登堡界面。这两个速度界面把地球内部分成地壳、地幔和地核三大圈层。此外,几个次一级的速度界面,又进一步把地幔分为上地幔和下地幔,把地核分为外核、过渡层与内核。地球内部各圈层的深度区间和速度分布参见图3-7和表3-1。

上述分层结构虽为推测而得,但该结果一直沿用至今。下面分别予以介绍。

1.地壳

“地壳”是指地球最外面的壳层。1909年南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇(A.Mohorovicic),在研究欧洲阿尔卑斯地区地震波记录时,发现了目前称之为Pn和Sn的震相,由此推测在地下四五十千米深处存在一个地震波速度突然增加的间断面。以后的研究表明,该间断面不仅存在于欧洲,而且在全球也是普遍存在的。据此,该间断面即作为地壳与下伏地幔层的分界,并称之为莫霍界面或莫霍面(通常用M表示)。

图3-7 地球内部的速度分布与分层

表3-1 地球内部分层

深地震测深和天然地震走时资料反演求得了地壳与莫霍面的速度。

根据面波频散资料研究,地壳分为大陆型和海洋型两种类型。不同地区的地壳厚度存在很大差异。大陆区域内通常为30~50km,海洋地壳厚度一般为5~15km(最薄处仅有3km),相关数据见表3-2。称为过渡地壳或亚大陆型地壳的岛屿、岛弧和大陆边缘区,其厚度一般为15~30km。在某些板块会聚区域,例如喜马拉雅碰撞造山带地区地壳厚度为75~78km,最厚可达80km。

表3-2 海洋地壳分层

在大陆地壳一些地区的天然地震记录图上,由于分析出P*震相,据此,将这些地区的地壳分成上地壳和下地壳两层。

地壳上层P波速度约为6km/s,相当于108Pa压力下花岗岩中的P波速度值,故称为花岗岩层,有时也称硅铝层。其厚度在平原地区通常为10余千米,在山区有时达40km。海洋地区显著变薄,在太平洋中部此层缺失。

地壳的下层P波速度约为6.5~7.0km/s,相当于玄武岩或辉长岩的P波速度值,故称为玄武岩层,也称硅镁层。在平坦的大陆平原地区厚为20多千米,在缺失花岗岩层的深海盆内玄武岩层仅5~8km厚。

花岗岩层与玄武岩层之间的分界面,称康拉德(V.Conrad)界面(通常用C表示)。由于P*震相并非到处都出现,表明C界面的分布不如莫霍界面那样具有全球性。尽管如此,双层模型在讨论一些大的构造运动和地球表层现象时,作为一种平均模型(反映了地壳速度随深度增加的特征),仍不失其使用价值。

自莫霍界面被确认为地壳底面以来,由于壳、幔边界的速度跳跃可达1.0~1.5km/s,在相当长一段时间内,人们一直认为莫霍面是一个尖锐的一级速度间断面。通过Pn波的频率特性和振幅变化,至少有些地区的莫霍面不能用一个刚性界面来解释,而应是具有一定厚度的速度梯度变化带。据有些地区莫霍面反射波和首波的各种特性及参数变化研究表明,反射波的震相呈一连续达2s的波列,莫霍面很可能是由一组高速和低速相间的薄层束组成。这是达维多娃等人(1972)通过综合研究提出的有关莫霍界面结构属性的三种模型,详见图3-8。

莫霍面是一个清晰的地震反射和折射界面,Pn波速度通常为8.0~8.2km/s。但在许多活动带以及大陆与海洋的过渡带,Pn波速度只有7.6~7.8km/s,而在某些古生代的褶皱带如哈萨克中部和北部,Pn速度可以高达8.4~8.6km/s。

2.地幔

莫霍面直到约2900km深处的区间称为地幔,地幔介质又分为几层。莫霍面到410km的深度区间为B层(上地幔)。大量的地震观测表明,P波振幅从震中距5°开始迅速减小,8°~15°达到最小,以后随震中距的增加而增大,到19°后呈正常衰减。相应S波振幅从8°开始减小,10°~15°达最小,至19°又升至极大值,以后呈正常衰减。

我国地震观测计算的结果表明,P波影区约在6°~15°之间,S波影区大致在7°~17°之间,亦因地区而异。

图3-8 莫霍面地震波速度变化的主要类型

图3-9 上地幔P波、S波速度随深度的变化图中双箭头指示M面处速度值范围

前述P波和S波影区的存在,说明B层内有波速随深度减小的情况,即存在低速层。计算表明,该低速层大致位于地下200km或更浅的深度区间,因地区不同而有差异。有学者将低速层与所谓 “软流圈”联系在一起,认为在这个深度由于温度随深度的增加而升高,物质处于接近熔化的状态,致使地震波通过时速度减低。

通常把软流圈以上的整个固体结晶圈层称为岩石圈。软流圈与岩石圈统称为构造圈,地质构造运动基本都发生在构造圈内。显然,B层结构不均匀性的研究,对弄清地壳运动的动力来源,研究地震成因及对地震震相分析都有十分重要的意义。

低速层以下,波速随深度连续增加。同时在16°以后,P波、S波后面常出现几个强震相。由此,认为在410km深处附近存在一高速界面,该深度相当于震中距为20°时射线最低点的深度。因为初至S波(或P波)的走时曲线转折点在△=20°处,所以一些人常称其为20°间断面,20°间断面也许不是全球性的,仅是区域性的。

依据核爆炸观测结果得出20°以内各地区走时曲线很不一致的结论,表明地幔B层介质的波速存在较大的横向变化与不均匀性,20°以外,全球各处走时变化较小。

古登堡根据地震资料计算出从地面到600km深处的速度分布,如图3-9所示。

走时曲线的曲率在△=45°处有明显的减小,计算出的相应速度梯度在950km深度亦有明显减小,因此推测该深处可能存在二级间断面。410~950km深度范围称为C层(古登堡则把200~950km划为C层)。C层中的速度梯度比较大,即速度随深度的增加比较快。

在D层内,2700km以上,速度呈稳定增加,表明该区域的物质组成均匀。在接近核幔边界的100~200km范围内,速度几乎不变。根据这一情况,布伦又把D层分为D′和D″两层。

地幔物质被认为是由密度较大的,以铁、镁等为主要成分的黑色橄榄岩等超基性岩石所组成。

3.地核

2900km左右深处的幔、核边界是美国地震学家古登堡(B.Gutenberg)于1914年通过大量天然地震震相分析首先提出的,故有时称古登堡间断面(通常用G表示)。P波速度由地幔底部的13.64km/s突然降到地核顶部的8.1km/s,并且S波消失了。据此推测外核介质物理性质有所改变,由刚性变为塑性。

纵波速度先是骤降,然后平缓回升至10.4km/s,横波始终为零。到达5000km左右,横波开始出现,纵波速度增幅很小,以至于直到地心都几乎保持不变,平均约11.2km/s。因此又将地核分为外核(E)和内核(G)。外、内核之间以过渡层(F)分隔,这是丹麦地震学家莱曼(Lehmann)在1936年首先发现的,故记为L面。过渡层的波速变化,不同学者间的分歧较大。

目前,地核的成分尚不清楚,多数人认为主要是由铁镍物质组成,类似于坠落到地球上的铁镍陨石的成分。

近年来,综合利用新的地震体波走时和视速度,地震面波频散以及地球自由振荡的有关数据反演,给出了新的地球内部分层模型(Anderson et al.,1976)。

有关地球结构的问题是地学中最难解决的问题,现在只能依据间接资料进行推演,所以仍存在许多悬而未决的问题。

地球内部圈层与外部圈层的划分依据

外部分为 大气,水,生物,内部分为地壳,地幔,外核,内核,岩石圈包括了地壳的全部,上地幔的上部,岩石圈下面是软流层。外部没有什么特别的划分依据,因为,外部的圈层都是在互相渗透,互相联系,而内部主要是由地震波的速度变化来决定的,横波只能在固体中传播,而纵波可以在固液气里传播,所以根本依据还是内部的固液状态

古登堡界面的介绍

古登堡界面,又名古腾堡界面。根据地震波波速变化而划分,是地幔与地核的分界面。地震波传播时,除了在地球内部深度约33千米处波速有一个显著的变化(此处称为莫霍界面,是地壳与地幔的分界线)之外,在深度约为2900千米处,地震波传播状态也会发生明显的改变,此处便被称为古登堡界面。地幔位于莫霍界面与古登堡界面之间。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波(S波即横波,横波只能在固体中传播)不能穿过此界面在外核中传播。P波(指纵波)曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的,所以以古登堡界面为此命名。

地球分为哪三层啊?(地球内部的分层)

好了,关于“古登堡面在地下多少千米 ”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“古登堡面在地下多少千米 ”有更全面、深入的了解,并且能够在今后的工作中更好地运用所学知识。

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