03.04 地球的內部構造是如何推測的?

yukiye620


與地球外部相比,地球內部的構造相對來說要複雜的多,研究起來也困難不少,目前只能侷限於間接的方法,目前關於地球內部的結構,主要是藉助地震波。地震波是一種彈性波,主要以面波和體波(縱波和橫波)形式在地球內部傳播。瞭解地球內部主要是通過體波在地球內部不同深度地帶的傳播特點、傳播速度來劃分的。

在地震學裡把地球深處地震波傳播速度發生急劇變化的地方,稱為不連續面。根據地內三大不連續面,把地球內部分成三個圈層。各層物質的成分、密度、溫度是不同的。地震波波速一般隨深度增大而增加,而且這種隨深度的增加通常是逐漸而緩慢的。

(1)地殼 地球固體地表構造的最外層,平均厚度17km,但陸上地殼比海洋地殼厚, 平均厚度約30多公里。地殼物質的主要成分是花崗岩和玄武岩。地殼與地幔的界面叫莫霍面, 在那裡,橫波和縱波的傳播速度都急劇增大。

(2)地幔 地表向下30~2900km深的範圍稱地幔,地幔的平均密度由近地殼處的 3.3g/cm3增至5.6g/cm3,地慢物質的主要成分可能是同橄欖岩相類似的超基性岩。地幔與地核之間的界面叫古登堡面,在那裡,縱波波速急劇下降,橫波停滯不前,突然消失。

(3)地核 古登堡面以下直到地球中心的圈層稱為地核。地核又分為外核和內核,中間的界面為利曼面,在這個界面上,縱波波速又急劇加速,橫波重又出現(由縱波轉化而來)。因此,地下2900~5150km的範圍,稱為外核,由地下5150km直到地心,則稱為內核。地核雖只佔地球體積的16.2%,但其密度相當高,地核中心物質密度達13g/cm3,壓力超過370萬個大氣壓 ,它的質量超過地球總質量的31%。地核主要由鐵和鎳為主的金屬物質組成。內地核是固態的,外地核可能是液態的。

地球內部的分層性和圈層中的不均勻性,是20世紀地球科學所取得的重大認識之一。


天馬行文


對於地球結構探索,應分表層結構和深層結構兩個部分,表層結構有鑽井打孔探測和物理儀器探測兩種方式,物理儀器探測方式又分地面物理深測,飛機物理探測和衛星物理探測,鑽井打孔的方法是最準確的,通過鑽井打孔,可以獲取地面各層深度的地質樣品,這個方法在各行業大量使用,鑽井找油一般會打幾千米的孔,前蘇聯打過最深的科研探測孔是一萬兩千米,鑽井打孔的方法成本比較高,所以打孔數量有限。物理儀器成本較低,但準確性較差,使用這個方法可以進行大面積地質探測評估,通過衛星航拍可以監測地球板塊活動,通過飛機航測可以大致探測地表地質分佈,使用物理探測儀器可以較精確地探測地表淺層地質情況。地球深層結構不能採用直接探測方法,所以只能採用物理知識和在地表獲得的各種地質資料進行邏輯推測研究,通過火山我們知道地心是高溫岩漿,通過鑽井打孔我們知道地球表層內部溫度分佈,使用這些資料以及掌握的物理知識,就可以推測出地心是高溫高壓岩漿,地幔是地心與地表分隔層,通過這種方式我們基本搞清了地球內部結構。


龍一歐


地球內部的構造推測,截止目前所使用的方法仍然是通過地震波的傳播性質,在地球內部傳播速度發生變化而推測介質性質不同,根據目前的研究結論,將地球從外到內一次劃分為地殼、地幔、地核三個圈層呢!

能利用地震波來推測地球內部構造,這主要得益於地震波的性質,經過研究發現,地震波按傳播方式可分為縱波(也就是常說的P波)、橫波(常說的S波),這兩種屬於體波和麵波(常說的L波)這三種類型,其中主要是利用橫波與縱波的傳播性質!

研究發現,縱波的傳播是粒子振動方向和波的前進方平行,並且在所有地震波中,傳播的速度是最快的,所以也最在抵達地面,被我們所感知到。通過科學家們的研究發現了縱波的一些規律,總結出縱波能在固體、液體或氣體介質中傳波。而橫波的傳播時粒子振動方向是垂直於波的前進方向的,此點與縱波不同,但是橫波的傳播速度僅次於縱波,也是地震發生時第二個被感知的地震波,研究表明,橫波只能在固體介質中傳波。最主要的傳播介質不同,所以通過這兩種波的傳播性質,可以反映出地下的一些情況,這也就是地下圈層與結構劃分的依據所在了。

結合上圖可以比較直觀的理解這一原理,左側是地震波的傳播圖,當然我們也就是在某次大型地震後記錄到的地震波,以此為依據,發現地震波的縱波與橫波的傳播速度在地球內部深度約33㎞的地方有較大的改變,而且在地下深度約2885km的地方有較大的變化,2885km深度以下,橫波的傳播速度為0,也就是說橫波傳播不到2885km深度以下,而縱波可以傳遞下去,只是說傳播速度較之前有大幅度的急劇變化,科學家們以此推測這兩個深度位置上發生了傳播介質性質的變化,導致地震波的傳播出現變化,所以這兩個面也就被定為現在所稱的莫霍面與古登堡面,並以這兩個面為界線,將地球從外到內以此劃分為地殼、地幔、地核三個圈層呢!

希望我的回答能夠為你理解這一問題提供一定的參考!


地質知識科普中心


地球內部結構是用地球的半徑及繞太陽的軌跡推算出來的。

地球繞太陽的週期取決於地球的質量,地球質量分佈又要適應於地球公轉速度,如果地球公轉速度需要的向心力小於太陽對地球的引力,那麼地球內部的結構就會向地球公轉圓內測發生擠壓,從而改變地球質心平移消除不平衡產生的地球抖動;當地球公轉速度需要的向心力大於太陽對地球的引力,那麼地球內部結構就會向地球公轉圓外側發生平移消除不平衡產生的地球抖動。

那麼地球內部需要經常發生這種質心的平移,那麼地球內部必然形成一些液態高密度物質才能完成這種質心平移功能,也就是說地球內部構成完全是一種需要保存地球公轉速度穩定而必然的結構。

當然地球質心平移很頻繁,為了讓地球整體保持一個狀態,必需在地球外殼放置一些空氣。

同時為了消除地球質心發生固定頻率的平移,就得在地球不遠的地方放置一個1/6地球質量的球體以提供地球質心平移必需不規則而且必需平移。


輝歌49


俗話說,上天容易,入地難,實際情況也確實如此,現在人類發射了多種用途的衛星,目前對地觀測向縱深發展,但對地球內部的直接觀測進展緩慢,目前唯一的途徑就是地震波。

地震發生後產生地震波,地震波傳遍整個地球內部,當傳到地表時會被地震臺站記錄到,這時的地震波里包含了地震震源和傳播路徑的特徵信息,這信息是地震學家們瞭解地震內部結構的唯一途徑。

我們知道,地震波在不同介質中的傳播速度不同,且橫波只能在固體介質中傳播,由此瞭解到,除去地球外核為液體物質外,地球內部其他地方均由緻密岩石組成,而且具有分層結構,依據就是地震學家們的研究成果。1910年地震學家莫霍洛維奇發現,地震波在傳到地下50公里處有折射現象發生,這個分界面後來被命名為莫霍界面,1914年地震學家古登堡發現,在地下2900公里深處也存在著另一個不同物質的分界面,這個界面後來被命名為古登堡界面,科學家們根據這兩個分界面把地球分為地殼、地幔和地核三個圈層。

最後總結一下,儘管地震波攜帶巨大能量極易造成地表的破壞,但這也是人類瞭解地球內部結構的唯一途徑。


震長


地球內部構造是根據地震波測定出來的,地震波在地下不同深度傳播速度的變化規律,把地球分為地殼、地幔和地核三個圈層。

1、地殼

地殼是指地球表面以下,莫霍面以上的地球部分。地殼又可以分兩層:地殼上層為花崗岩層(岩漿岩),主要由硅-鋁氧化物構成;下層為玄武岩層(岩漿岩),主要由硅-鎂氧化物構成。

位於地殼以下,古登堡面以上,是地球的中間層,厚度約2865公里是地球內部體積最大、質量最大的一層。地幔又可分成上地幔和下地幔兩層。一般認為上地幔頂部存在一個軟流層是岩漿的發源地。

3、地核

地球最內部的結構,可分為內核和外核。外核是液態流動的金屬,內核為固態鐵鎳核心。

簡單回答,祝好!


地理愛好者


地球的探測是一個極其複雜的問題。涉及地球物理,地球化學,礦產學,同位素測量,以及信息技術應用。地球的探測,是由上述多學科交叉,共同擔綱完成的科研項目。

專業名稱叫做《地球探測與信息技術》。

目前國內有專門的研究所。四川省成都理工大學,中國石油大學,武漢大學,北京礦業大學等院校處於國內領先地位。特別是成都理工大學擁有國家級科研實驗室。

地球是人類賴以生存的《母親》。但是有關地球的奧秘,尚需更深入的探索和研究。




匯雁1


答案:主要通過地震波探測地球內部的結構

通過靜態高壓技術模擬出地球內部可能的結構,再在深地震反射剖面上記錄下地震波在不同彈性介質中反射波和折射波的數據,科學家用這種方式瞭解到地球內部莫霍界面的特徵。最重要的就是地震層析成像技術,利用全球各地發生地震採集到的數據,反推地球內部的結構,地震波的傳播速度在不同介質中是不同的,介質中各成分的佔比都會對地震波的傳播速度產生影響,逐層剖析繪製地球內部畫像。

通俗一點的說法就是:

剛開始地球內部結構是啥樣的我們都不知道,但我們有地震波的橫波和縱波在各個地質層中的傳播速度和比率,有了這個數據我們可以在實驗室中模擬地球內部結構。比如礦物質A和B以某種比例混合在一起,並存在於某種溫度和壓強條件下,當實驗室中模擬的地震波穿過這些物質時,正好和現實中地震波各方面數據吻合,那很有可能地球內部就是這些礦物質,或者現實中地震波在地球內部某一區域傳播速度突然改變,那很有可能在這個深度存在大量的地底空間,這只是一個簡單的比喻,探究地球內部結構就是這樣不斷地替換物質模擬出來的。

地震波很難模擬出地球內部核心的物質組成,但由於地球存在地磁場,並且通過人工鑽探發現距離地球內部越近溫度越高,所以地球內部一定存在大量具有磁性的金屬物質,而金屬物質中具有磁性的非常少,同時相對原子質量還需要較大,否則就無法沉降到地核,最後地核的物質組成就推測為:鐵、鎳物質和其它含硅的礦物質。

基本上地球內部的物質就是這樣推測出來的。


科學薛定諤的貓


他們研究基本就是靠猜,為什麼這麼說? 地球內部結構都沒鬧明白,就開始胡扯其他行星了。火星探測器上去這麼久了,搞明白沒有啊?對其他遙不可及的星球的分析,你就等科幻文吧

他們那點水平也就估摸個表面,因為離的遠,大部分還是蒙。別怪我看不起他們,地球的內部結構是空心的,南北兩極有進入地心的入口,他卻說地心都是岩漿,扯什麼鐵質地核。大陸板塊的升降就該知道是浮的吧。月球離的最近,卻不知道月球也是空心的,而且是人造。這些本質他們研究出來多少?

或許他們知道一些事情真相,但是對大眾他們維持錯誤的認識上百年不動搖,一副信口雌黃的嘴臉永不會紅,就是為了維護他們那可憐的權威,明知道不是那樣也會繼續愚弄人,這是我最鄙視他們的地方。


橫行無忌大喵子


科學家們是如何探究到地球的內部結構的?至今我們還是以過去的儀器的縱橫,交錯的方法來探究來確定地球的內部結構。根據過去的科學家們的確定內部結構,地球是沒有活為的實心的物體。如果是這樣定位地球是實心的物體!地球就沒有活力,地球就不可能產生氣化分解而形成的各種原素物質,來提供地球表面的生植物的生存能力。地球不是實心的,它是有生命活力的。通過太陽系的各個星球相互牽引而產生的運動,地球是在這樣的條件下而在運動中,產生了活力。才使得地球成為太陽系為一有著生命活力的星球,所以球地本體就存在著複雜的生理變化結構。這種變化可稱為地球內部和地球表面包括大氣層的,感悟變化。才有了地球生命畸生地之稱…


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