地球的結構

史密斯老師率先向大家提問：“首先，我想問問在座的同學們，大家是如何認識地質的？大家認為地質有什么樣的內涵和研究內容呢？”

前排的一位同學站起來說：“我認為地質就是與地球的內在相關的知識，應該包括地球的構造、地球的地表特征等。”

另一位同學說：“我認為地質應該是地球本身的性質，例如地球的表面、地球的內部、地球的構造、地球的成分，這些都屬于地質的研究內容。”

史密斯老師看了看大家說：“大家對地質的理解還是比較到位的，但是在認識方面有些不全面。首先大家的定義是基本正確的，地質指的就是地球的性質和特征，包括地球的物質組成、結構、構造、發育歷史等。進一步分析，還包括地球的圈層分異、物理性質、化學性質、巖石性質、礦物成分、巖層和巖體的產出狀態、接觸關系，地球的構造發育史、生物進化史、氣候變遷史，以及礦產資源的賦存狀況和分布規律等，這些內容都在地質的研究范圍之內。”

同學們聽了之后都很吃驚，沒有想到地質學的內容竟然如此豐富，不由得對地質學的興趣更加濃厚了。

史密斯老師接著說：“在這么豐富的地質學知識當中，我們要學習的最根本和最內在的知識就是地球的結構。因為地球所有的活動和發展，都和它本身的構造是分不開的。我們只有了解了地球本身，才能夠了解與地球相關的各種知識。”

接著，史密斯老師在黑板上寫下了“地球的內部結構”幾個字，開始講解：“首先我們要了解地球的內部結構。地球從內到外分別是地核、地幔和地殼三個部分。地殼和地幔分界線叫莫霍面，地幔和地核的分界線叫古登堡面。”

史密斯老師接著講：“從構造圖當中我們能夠看到，地球主要是由地殼、地幔、地核三部分組成的，下面來詳細講解這三個部分。”

“地殼指的是地球的表面層，是地球表面外部的一層固體外殼，是人類生存活動的場所。地殼是有斷裂的，在不同的地方厚度是不一樣的，呈現出高低起伏的形態。地殼的平均厚度是35千米，地殼的厚度也有規律，即海拔越高的地方，地殼越厚；海拔越低的地方，地殼越薄。因此在青藏高原地區，地殼厚度達到65千米以上；在海洋下面，地殼厚度僅有5千米到10千米。地殼是由多種元素組成的，很多都是以化合物的形式存在的，其中氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂等八種元素的質量占地殼總質量的98.04%，在地殼當中分布最廣的是硅酸鹽類礦物。

“地幔指的是地殼下面的一部分，是地殼和地核之間的中間層，厚度約2865千米，主要由致密的造巖物質構成，是地球內部體積最大的一層。地幔可以分為上地幔和下地幔，上地幔上層有軟流層。一般認為，軟流層因為集中了大量的放射性元素，所以會有元素放熱的過程，并且將巖石熔融，這一層被認為是巖漿的發源地。上地幔呈現固態特征，主要由鐵、鎂的硅酸鹽類礦物質組成。下地幔的溫度、壓力和密度都有所增大，呈現可塑性固態。

“地核是地球內部最核心的部分，它的平均厚度是3400千米。地核可以分為外核、過渡層和內核三個部分。外核的厚度約為2080千米，物質呈可流動的液態；過渡層的厚度約140千米；內核是一個半徑為1250千米的球心，物質大概是固態的，主要由鐵、鎳等金屬元素構成。一些科學家曾經推測地幔與地核的交界處溫度高于3500攝氏度，外核與內核的交界處溫度為6300攝氏度左右，核心的溫度約為6600攝氏度。”

坐在一旁的魏格納老師接著說：“所有關于地球的知識都建立在地球構造的基礎上，同學們一定要好好體會其中的內涵。接下來，大家應該了解的就是地球的外部結構了。”

有的同學有些奇怪，說：“為什么除了內部結構，還有外部結構呢？”

魏格納老師說：“剛才史密斯老師講的內容都是關于地球內部結構的，但是我們都知道，人類是生活在地球表面的，所以地球表面的圈層對于我們人類來講才具有更加重要的意義。因此，我們更應該了解的是地球的外部圈層。”

同學們聽了魏格納老師的話，覺得甚是有理。魏格納老師繼續講：“地球的外圈分為四個圈層，分別是巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈。”

“其中巖石圈由地殼和上地幔的頂端組成。巖石圈的厚度是均勻的，平均厚度為100千米。巖石圈與地表形態、地球物理學和動力學有著非常緊密的聯系。

“水圈指的是地殼表層、表面和圍繞地球的大氣層中存在著的各種形態的水，包括液態、氣態和固態的水，具體包括地球上的海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等，即地球上所有水存在的環境空間。水圈是一個連續但是很不規則的圈層。

“大氣圈指的是地球外圈最外部的一個氣體圈層，是地球最外部的一個圈層，包圍著海洋和陸地。大氣的主要成分為氮和氧。根據大氣的分布特征，可以分為對流層、平流層、中間層和高層大氣。

“生物圈就是適宜生物生存的自然環境的條件。生物圈包括巖石圈的上層部分、大氣圈的下層部分，以及水圈的全部。由于地球存在大氣圈、水圈，地表存在礦物并且有適宜的溫度，所以地球上就有了各種生命體，包括動物、植物和微生物。在地質歷史上，地球上曾經存在的生物有五億到十億之多，但是隨著時間的推移，絕大部分已經滅絕。生物圈與其他圈層最大的不同是，其他圈層都是獨立的空間，但是生物圈是滲透于其他空間當中的，是非常特殊的一個結構。”

張小凡聽完之后說：“真沒想到，我們生活的地球竟然是一個這么復雜的地方啊！”

林安說：“當然復雜了，不然怎么能夠有我們這么復雜的人類呢？”

魏格納老師聽到之后說：“即便是再復雜的地球，我們人類也可以經過不懈的努力，尋找到它的本質。”

同學們聽完，對地理學更是信心滿滿。