科学未解之谜：地球内部如何运作？

40多年以前，板块构造学说引起了地球科学的革命。但是关于地球内部构造，我们还是一知半解。

40多年以前，一场地球科学的革命发生了。板块构造学说更新了关于地球自身的知识。但是关于地球内部构造的问题，仍然沿袭着革命之前的知识。科学家在这40年中所做的，就是把这个鸡蛋模型——分为地壳、地幔和地核进一步细化。借助于越来越先进的地震波成像技术，科学家正在研究地球这个庞大机器的运作过程。但是要掀起另一场科学革命，可能还需要半个世纪。

地球内部构造

地球内部具有同心球层的分层结构，各层的物质组成和物理性质都有变化。地球内部是不能直接观测的，所以有关地球内部的知识多是间接得来的。例如，根据天文学得知的地球质量和大地测量所得的地球形状和大小，可以计算出地球的平均密度为5.5克／厘米3。但是，地表物质的密度小于2.7克／厘米3 ；因此可以推知地球内部物质的密度要比5.5克／厘米3为大。根据陨石有石陨石和铁陨石之分，又由于地球有明显的内源磁场，因此可以推断地球内部有一个铁质的地核。主要根据地震波在地球内部传播所显示出来的各种迹象，证明地球内部可大致分为地壳、地幔和地核3个组成部分。

地壳 地球球层结构的最外层。大陆地壳的厚度一般为35～45千米 ，喜马拉雅山区的地壳厚度可达70～80千米。1909年A.莫霍洛维奇根据近震地震波走时确认地壳下界面的存在，在此界面以下地震纵波的速度由平均5.6千米／秒突然增至7.8千米／秒。这个分界面后人称之为莫霍界面。大陆地壳一般分为上地壳和下地壳，上地壳较硬，是主要承受应力和易发生地震的层位，下地壳较软。海洋地壳较薄，一般只有一层，且比大陆地壳均匀。

地幔 地壳和地核之间的中间层。平均厚度为2800余千米。1914年，B.古登堡根据地震波走时测定地核和地幔之间的分界面深度为2900千米，这个数值相当准确，与新近算得的数值只差15千米。地幔又分为上地幔（350千米深度以上）和下地幔。上地幔中存在一个地震波的低速层，低速层之上为相对坚硬的上地幔的顶部。通常把上地幔顶部与地壳合称岩石圈。全球的岩石圈板块组成了地球最外层的构造，地球表层的构造运动主要在岩石圈的范围内进行。

关于地壳均衡的研究认为，岩石圈下面有一个物质层，其强度较小，允许缓慢变形和在水平方向流动。1914年，J.巴勒尔称这个物质层为软流圈。软流圈概念和地震学中的地幔低速层概念似乎指的是同一个对象，很多人把它们等同起来。板块大地构造学说认为，岩石圈板块漂浮在软流圈之上，可以作大规模的水平向移动。

地核 地球的核心部分，主要由铁、镍元素组成，半径为3480千米。1936年，I.莱曼根据通过地核的地震纵波走时，提出地核内还有一个分界面，将地核分为外地核和内地核两部分。由于外地核不能让横波通过，因此推断外地核的物质状态为液态。