對(duì)于宇宙，人類從未停止探索。借助天文望遠(yuǎn)鏡我們能觀測百億光年遠(yuǎn)的浩瀚太空，但“上天容易，入地難”，我們對(duì)地表以下僅十幾千米的情況還一頭霧水。那么人類通過什么方式認(rèn)識(shí)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟又是怎樣的呢？

我們可以將地球類比西瓜，生活中我們是如何得知西瓜是否熟了呢？直接地，切開西瓜，間接地，拍一拍西瓜。

對(duì)于地球來說，它的平均半徑高達(dá)6371千米，而目前最深的鉆井僅為12km，僅觸及地球的“表皮”，我們無法直接觀察到地球內(nèi)部；類似拍一拍西瓜的方法，科學(xué)家們便是通過地震“拍一拍”地球產(chǎn)生的地震波來了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地下巖石受到強(qiáng)烈的沖擊，產(chǎn)生彈性震動(dòng)，并以波的形式向四周傳播，這便是地震波。地震波可分為縱波和橫波?？v波，也可叫做P波，其質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向平行，傳播速度較快，可通過固、液、氣三態(tài)傳播；橫波，也可叫做S波，其質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向垂直，傳播速度較慢，僅可通過固體傳播。

想象一下，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，位于陸地的小A和位于船上的小B分別是什么體驗(yàn)?zāi)?？他們的體驗(yàn)是否相同？

對(duì)于小A來說，因?yàn)榭v波傳播速度更快，小A先感受到縱波的震動(dòng)，即上下震動(dòng)，隨后較慢的橫波到達(dá)，小A又感受到橫波的振動(dòng)，即水平振動(dòng)。

對(duì)于小B來說，她同樣感受到了來自縱波的上下振動(dòng)，但是因?yàn)闄M波只能穿過固體，船上的小B則沒有感受到橫波的水平振動(dòng)，因此只有水平震動(dòng)。

為什么小A和小B的體驗(yàn)不同呢？相信大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，原因在于橫波和縱波的傳播速度和傳播介質(zhì)存在差異。

對(duì)于建筑物來說，明顯縱波危害較小，橫波危害較大。

在大地震發(fā)生前的瞬間，往往有先于強(qiáng)振動(dòng)的12秒的地面微動(dòng)，作為大地震即將來臨的預(yù)警信號(hào)，稱為“12秒自救機(jī)會(huì)”

思考一下，12秒自救機(jī)會(huì)是利用了地震波的什么性質(zhì)呢？

地震波速度也會(huì)受介質(zhì)影響而變化。以速度為橫坐標(biāo)，地下深度為縱坐標(biāo)，分析地震波速度變化。地震波速度突然變化的界面，稱為地球的不連續(xù)面，可推測其為兩種不同物質(zhì)的交界面。

一個(gè)不連續(xù)面在地下平均33km處，橫波和縱波的速度都明顯增加，這個(gè)不連續(xù)面叫莫霍界面；另一個(gè)在地下約2900km處，這里橫波完全消失，縱波速度突然下降，這個(gè)面叫古登堡界面。

以這兩個(gè)界面為界，地球內(nèi)部被劃分為三個(gè)圈層，分別為地殼、地幔和地核。

莫霍界面以外是地殼。是地球表面一層由固體巖石組成的堅(jiān)硬外殼。地殼厚薄不一，大陸地殼厚，平均39-41千米，海洋地殼薄，平均5-10km。

介于莫霍界面和古登堡界面之間的是地幔。地幔占地球總體積的80％。根據(jù)地震波波速變化，又可分為上地幔和下地幔，其中上地幔上部存在一個(gè)軟流層，是巖漿的主要發(fā)源地。上地幔頂部與地殼共同組成了巖石圈。

古登堡界面以內(nèi)是地核。由鐵和鎳等金屬組成。根據(jù)地震波波速變化，又可分為外核和內(nèi)核，外核是熔融狀態(tài)，其物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形成了地球磁場，內(nèi)核是密度極大的固體。

通過學(xué)習(xí)，我們了解到，地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)是根據(jù)地震波來劃分的，地震波又分為縱波和橫波，兩者的傳播速度和傳播介質(zhì)存在差異。地震波速度突然變化的面稱為地球的不連續(xù)面。莫霍界面和古登堡界面兩個(gè)不連續(xù)面將地球劃分為三個(gè)層次，即地殼、地幔和地核。

此外，我們知道了軟流層和巖石圈的概念以及組成范圍。

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