地球內部的秘密

近年來，海嘯、火山噴發、地震等自然災害頻繁危害人類，給人類造成了無法估量的損失。我們知道，人類都生活在地球的表面，頑強的微生物雖然可以在幾千米深的深海中生存，但這也不過是地球的表皮。如果將地球比做一個蘋果，那么，這點厚度還比不上一層薄薄的蘋果皮呢!

那么，在地球的內部，到底是怎樣的呢?

19世紀初，一個叫西姆斯的美國“科學家”說，地球的里面是空的，那里很適合人們居住。他還說，在南極和北極附近有兩扇敞開的大門，人們可以從那里走向地球的深處。西姆斯的這一“理論”，還真有不少人相信，他死后，居然還有人組織探險隊，乘船到南極去尋找所謂通向地球深處的“大門”。

隨著科學的發展，人們逐漸加深了對地球內部的了解。科學家的研究證明，地球內部既不是空的，也不是什么陰暗的地獄。

其實，要想了解地球內部的情況，最直觀的方法就是鉆井。剛開始鉆進的時候，速度很快，通常鉆第一個1000米，只要幾天工夫；再往下鉆第二個、第三個1000米，就需要幾個星期；鉆第四個、第五個1000米，就需要幾個月；鉆5000米以上的深井，由于地下深處的溫度、壓力都比地面上高得多，巖石格外黏滯，鉆頭很容易磨損，鉆進速度便特別慢，每鉆進1米都要付出巨大的代價。

目前世界上最深的鉆井，深度也沒有超過10 000米，而地球的半徑是6300余千米，也就是說鉆進深度還不到地球半徑的1/600。

有人認為，火山噴發時的巖漿把地底下的物質帶到了光天化日之下，是研究地下情況的好材料。其實，火山巖漿也不過是從地底下二三十千米處噴射出來的，比起巨大的地球半徑，仍舊只能說是一層很薄的外殼。

那么，究竟用什么辦法才能幫助我們了解地球內部的秘密呢?

說來很怪，幫助我們了解地下秘密的，是那摧毀力很大的自然災害——地震。

地震的時候，從震中發出了地震波。地震波向四面八方傳播，有的可以一直傳播到地心。因為地下的物質不同，有些地方是固體，有些地方是黏稠的液體，地震波碰到這些不同的物質，就有不同的反射或折射。利用儀器把它的“旅行”狀況記錄下來，科學家便可根據這些記錄來了解地下的情況。但是，地震在什么地方發生，并不能按照人們的意愿來決定；什么時候發生地震，現在人們也還無法預先準確知道。因此，人們就采用“人造地震”的辦法，在局部地區進行爆破。爆炸形成的波，如同地震波一樣，也能向人們報告地下的狀況。

另外，人們還可以用磁力、重力、電力及放射性勘探等方法，研究地下情況。近年來，人們還利用地球資源衛星拍攝的地下紅外輻射照片，來分析地下的情況。

科學家的觀測和研究證明，地球是有明顯的層次的。地球最外面的一層，叫做地殼；地球的中心部分，叫做地核；地殼和地核之間的中間層，叫做地幔。如果拿煮熟的雞蛋打比方，那么地殼就相當于薄薄的蛋殼。地幔就相當于蛋白，地核就相當于蛋黃。

地殼是由巖石組成的固體硬殼，它的厚度是不均勻的。海底的地殼比較薄，最薄的地方只有幾千米；陸地地殼比較厚，有幾十千米。地殼的平均厚度是30余千米。

一些地質學家和地球化學家從地球的不同地點、不同深處取了許多巖石樣品進行分析，證明地殼是由幾十種化學元素組成的，分布最廣的是氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉、鈦九種元素。按重量說，它們占整個地殼的98％。最多的是氧，差不多占了一半，其次是硅，占地殼的1/4強。氧和硅是組成地殼的基本元素，合起來就占了3/4以上。

地殼中的化學元素不斷地進行化合和分解，形成了名目繁多的礦物。目前，我們已經知道的礦物就有2000余種，但最常見的只有五六十種。多種礦物又往往按照一定的規律組合在一起，成為巖石。

地質學家把巖石分為三大類：火成巖、沉積巖和變質巖。組成地殼的主要是火成巖，特別是火成巖中的花崗巖和玄武巖。黏土巖、砂巖、礫巖、石灰巖等沉積巖，是巖石經侵蝕后沉積而成的，也叫水成巖。變質巖是火成巖和沉積巖受到高溫、高壓的作用變質而成的。

地殼本身又分為三層：沉積巖層、花崗巖層和玄武巖層。

沉積巖層分布在地殼的最上面，但并不是連續分布的，而是斷斷續續的。有沉積巖的地方，厚度也不完全相同，最厚的地方達到15千米。

沉積巖層的下面是花崗巖層。花崗巖層也叫硅鋁層，因為它的成分除了氧和硅以外，含鋁比較多。它一般集中在大陸下面和海洋不深處的基底上，厚度有10千米～40千米。

花崗巖層的下面是玄武巖層。玄武巖層也叫硅鎂層，因為它的成分除了氧和硅以外，含鎂比較多。在大洋深處，它往往直接暴露在海底表面。玄武巖層的厚度有30千米左右。

地殼中的溫度隨深度的增加而增加。一般來說，深度每增加100米，溫度大約增加3℃。在地殼底部，最高溫度達1000℃。壓力也隨著深度增加，大約可以到9×105千帕。地殼的平均密度是水的3倍左右。

地殼雖然又厚又硬，可是并不是鐵板一塊。根據科學家的研究，地殼是由幾大塊板塊拼起來的，這些板塊也不是固定不動的，它們處在不斷移動之中。

地殼之下就是地幔。地幔由高溫巖漿組成，是一種很黏的流體層，很像一鍋稠粥，在鍋中緩慢翻騰。地幔可以分成兩層：上地幔和地殼相接觸，它的厚度大約有1200千米，主要由硅、鐵、鎂等成分的橄欖巖組成，因此又稱為橄欖巖層；下地幔和地核相接觸，它的厚度有1700千米，成分主要是鐵、鎳等金屬的氧化物和硫化物。

地幔的物質密度比地殼大，大約是水的5倍左右，所以地殼板塊可以漂浮于地幔之上。這一層溫度是1200℃～2000℃，壓力超過1億千帕。

地幔再往下，就是地球的核心——地核。地核主要由鐵、鎳等重金屬所組成。

地核分為外核和內核兩層。外核從地下2900千米一直到5100千米深處，這以下一直到6300余千米深處的地心，是內核。

組成地核的物質密度很大，比水要重10倍左右。這部分的溫度約在5000％，壓力超過3億千帕，是一個溫度高、壓力大、十分堅實的核心。