普通地质学第七章地震及地球内部构造.ppt

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1、1,2,第一节 地震的基本概念一、地震概况,地震是由于能量的突然释放造成的大地振动。它属于内动力地质作用,是地壳运动的一种表现形式。在陆地上,强烈的地震能导致山崩地裂,地面沉降和隆起,地表错位,河流堵塞或决堤,建筑物倒塌等宏观灾害现象。如下照片:,1976年危地马拉的旧危地马拉城在地震后的废墟,地震后站在废墟上的印度小女孩,亚美尼亚城在1988年地震中几乎被完全摧毁,4,中国唐山地震灾害图片,唐山火车站震毁,开滦煤矿医院,唐山市文化路青年宫,除四根门柱外,全部坍塌。,5,2003年5月22日02时44分,阿尔及利亚首都阿尔及尔发生6.7级强震,使人民的生命和财产遭受严重损失。地震造成2250多

2、人死亡,1万多人受伤,1000多人失踪,9名中国建筑工人在地震中遇难。,6,1933年四川叠溪地震 叠溪岷江堰塞湖,蚕陵山地震断裂,1812年新疆尼勤克地震喀什河寨沟南地震滑波体,7,发生在海底或滨海地区的地震,称海震。发生海震时,由于海底岩石突然破裂和位移以及地震波的作用引起上覆海水的运动,产生具有强大破坏力的海浪,称作海啸。海啸能以每小时700至800公里的速度穿过大洋,以1030米的高度海浪冲击海岸,破坏力极大。,8,全球百年以来的七次大海啸,9,2004年12月26日,8时58分55.2秒 在印尼苏门答腊西北近海(北纬3.9,东经95.9)发生8.7级地震。地震造成印度洋板块移动最多达

3、30米,多个岛屿发生位移。这次地震引起印度洋大规模海啸,遇难者总人数近30万。其中死亡人员最多的国家:印尼 234271、斯里兰卡 30957、印度 10749、泰国5393。,10,印度海啸汽车被淹没,印度海滨城市马德拉斯遭遇海啸时的情景,海啸过后的印度马里纳海滩鸟瞰图,发生海啸的场景,11,地震的发生极其频繁。据统计,全世界平均每年发生地震约500万次,但绝大多数是人们不可能直接观察到的,只有借助于灵敏的地震仪才能观察到。七级以上的破坏性地震,平均每年仅12次左右。八级以上大震要若干年才发生一次。而地震的强度与地震次数呈反比关系。1899年以来全球发生的特大地震,12,地震强度与地震次数呈

4、反比关系,13,二、地震的基本概念,1、震源、震中、震中距震源:地下深处发动地震,释放深部能量的源区。震中:震源在地表的垂直投影。震中是有一定范围,称震中区,震中区是地震破坏最强的地区。震源深度:震源到震中的距离。震中距:震中到地面任一地震台的水平距离。等震线:烈度相同点的连线。,14,2、地震波与地震仪,(1)地震波 地震时,从震源区发出,以弹性波的形式传播出来,这就是地震波。按传播方式,分为体波和面波二种。,池塘中水波呈圆形波纹扩展。地震波以相似的形式从震源向外在各方向上传播。,15,体波包括纵波和横波纵波(P波):为推进波,如弹簧。其特征是,质点的振动方向与波的传播方向一致,在固、液、气

5、态的介质中均可传播;振幅小,周期短,传播速度快(5.57Km/s),最先到达震中,引起地面上下振动,其破坏性较弱。,16,横波(S波):为剪切波,如抖绳。其特征是:质点振动方向与波的前进方向垂直,只能在固体中传播;振幅大,周期长,波的传播速度慢(3.24.0Km/s),第二个到达震中的波,引起地面发生左右抖动或前后抖动,破坏性较强。,17,面波 由纵波和横波在地表相遇后激发产生的一种地震波。该波仅沿地表传播,不能传入地下。两种振动方式:质点作垂直于地面的椭圆运动,类似水的波浪运动-瑞利波 质点在地面内作垂直于传播方向的运动-勒夫波 面波的传播速度最慢,周期最长,振幅最大,对建筑物的破坏最大。,

6、18,二、利用惯性,张衡完成突破地震仪,研究地震的科学是地震学,其内容是研 究地震的波动。这里最主要的困难是:考察 一个物体的运动必须有一个独立于该物体之 外的参考系,而地震时大地颠簸得象风浪中 的洋面,在不脱离地面的条件下如何解决这 个难题?公元132年张衡发明了一台可用于确定震中所在地方位的地动仪。成功地解决了这一难题。张衡生于公元78年,死于139年,是我国古代杰出的科学家。他在数学、天文、地震等方面,都有突出的成就。张衡发明的仪器叫侯凤地动仪,这是世界上第一台地震仪。,19,(2)近代地震仪 近代地震仪在1880年才制成,它的原理和张衡地动仪基本相似,但在时间上却晚了1700多年。地震

7、仪是记录和测量地震波的的仪器,它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性,地震发生时地面振动而它保持不动(即利用物体的惯性制成的)。,摆、阻尼器,换能器,机械杠杆放大,光杠杆放大,电流计,笔绘记录,光记录,光记录,电子放大器,记录笔,笔绘记录,拾震器,、,摆由惯性体(重锤)和悬挂系统组成,拾取地面运动。,转为电能,提供阻尼,使拾震器的输出能正确反映地动。,(3)现代地震仪 随着科学技术的发展,地震仪的结构在不断地改进,电子技术、遥测遥控、计算机的新技术手段的应用,使地震仪的性能和自动化程度不断提高。归纳起来,现代地震仪主要由拾震器、放大器、记录器和记时器组成。,

8、相对运动,21,现代化的野外地震仪,22,地震谱 由地震仪记录下来的震波曲线,称地震谱。分析地震谱可以知道地震发生的时间、强度、震源距、方向和深度等。,23,震中定位 确定震中位置方法是由地震波的走时差(SP)来确定地震台至震中之间的距离。如有三个地震台站,且不在一条直线上,可根据三个台站求出的震中距用三点交会法确定震中位置。,24,3、震级和烈度,(1)地震震级 震级是衡量地震绝对强度的等级。一次地震只有一个震级。以这次地震中的主震震级为代表,地震时从震源释放的弹性波能量越大,震级也越大。按照弹性波理论,其波动量可用其震幅大小来衡量,因此,震级可用地震仪上记录的最大震幅来计算。根据震幅确定震

9、级的方法:规定在震中距为100公里处,用伍德安德生标准地震仪,所记录到的最大震幅为1微米时,震级为零。震级就等于在震中距为100公里时,用同样地震仪记录到的最大震幅值以微米为单位的对数值。比如,某次地震的最大震幅为10毫米,即10000微米,其对数值为4,即为4级地震。,震级公式计算法:地震震级与震源释放的能量有关,释放的能量越多,震级越大。因此,震级可用里氏震级标准公式计算:logE=11.81.5M其中,E震源放出的总能量(单位:尔格);M震级。,由表可看出,一次强烈的大地震所释放的能量是十分巨大的。一个8.5级地震,其能量为3.61024,相当于100万千瓦的大型发电厂连续十年发电量的总

10、和。爆炸一枚氢弹释放的能量为41023尔格,比一个8级地震的能量还少。,地震震级与能量的关系,26,迄今为止,世界上记录到的最大震级是1960年5月22日智利发生的9.5级地震。我国自有地震记载以来,震级8级的地震共发生16次,如1668年山东郯城地震,1920年宁夏海原地震,1950年西藏察偶地震等。一般,三级以下的地震为无感地震;3.5级以上为有感地震;57级叫强震;7级以上叫大地震。需要指出,震级和能量不是简单的比例关系,而是对数关系。震级相差一级,能量差32倍。比如,一个7级地震,约相当于32个6级地震的能量,相当于1000个5级地震的能量。,27,(2)地震烈度 烈度是表示地面和建筑

11、物受到影响和破坏的程度。一般来说,地震烈度与震级的大小有关,震级越大,震中区烈度越大。但地震烈度除与震级大小有关外,还与震源深度、震中距、震区地质构造以及建筑物的结构等有关。通常,同一次地震,离震中区越近,烈度越大,反之则小;同级地震,浅源要比深源地震破坏性大,相应烈度也大。岩石松软,断裂发育地段烈度也相对大。如,1960年发生在摩洛哥阿加迪乐的一次地震,虽然只有5.8级,但震源深度很浅(23Km),震中区的烈度竟高达九度,造成严重的破坏;,1976年唐山地震烈度图,28,怎样判断烈度的大小,主要根据人的感觉,家俱及物品的震动情况,地面建筑物和地形、地貌的破坏改造情况等综合确定。19世纪80年

12、代,意大利的罗西(M.S.de Rossi)和福列尔()提出世界上第一个烈度表。目前,世界上使用的烈度表有几十种。但多数不符合我国的实际情况,1956年我国根据国内地震地质调查,以房屋和碑、塔、牌坊等常见的特殊结构物的破坏情况,编制了12度烈度表。,29,小于三度:人无感受,只有仪器能记录到。3度:少数人有感,仪器能记录到。,45度:睡觉的人会惊醒,吊灯摆动。,6度:器皿倾倒,房屋轻微损坏。,30,78度:房屋破坏,地面裂缝。,910度:桥梁、水坝损坏、房屋倒塌,地面破坏严重。,1112度:毁灭性的破坏。,31,第二节 地震的类型,一、按地震的成因分类:主要有构造地震,火山地震和陷落地震。1、

13、构造地震 指由地壳的构造运动产生的地震。约占地震总数的90%,世界上绝大多数地震和震级最大地震,均属此类。其特点是活动频繁,延续时间长,规模大,破坏性强。构造地震的成因和震源机制研究是地震理论中最核心的问题。1906年旧金山地震后,里德()等人发现从旧金山西边通过的圣安德列斯断层发生了顺时针方向的扭动错位,错距达4m以上。在查阅地震前50年中这条断层两侧的测量记录,发现这一段时间内断层两侧有不断累积起来的扭曲变形,在地震中一次断开伸直。于是在1910年里德提出了构造地震的发生,是由于断层错动时引起的突然弹性回跳造成的弹性回跳理论。,32,地壳或岩石圈是个具有弹性的刚性物体,其变形情况与弹簧片相

14、似。地壳中的岩石受力后产生弹性变形,一旦超过弹性极限而破裂时,断层两侧的岩石就要回到未变形前的位置而产生弹性跳动,同时释放能量。因此地震的发生就是由于地壳岩石中的弹性应变能量不断积累和突然释放的结果。地震断层成因的弹性回跳理论,己得到证实,并符合震源机制研究的实际观测结果,受到公认。它对浅源地震的成因机制,解释是合理的。但对于中、深源地震,则与板块活动有关。,33,2、火山地震 伴随火山活动而引起的地震叫火山地震。这类地震为数不多,只占地震总数的7%。其特点是震源常限于火山活动地带,震源浅,震级小,多属于没有主震的地震群型,影响范围很小。3、陷落地震 这类地震是由于岩层大规模的崩塌或陷落而引起

15、的。只占地震总数的3%左右。一般震级小,影响范围不大。地震能量主要来自重力作用。,34,二、按震源深度分类浅源地震:震源深度70Km,约占全球地震总数的72.5%,其 中震源深度多集中地下520Km范围内,属于破坏 性最大的地震。如我国云南的通海地震和唐山地震 震源均为13Km。中源地震:震源深度 70300Km,占地震总数的23.5%,主 要分布环太平洋地区,以及地中海北岸,印尼和中 亚一带。深源地震:震源深度 300700Km,占地震总数的4%,主要发 生于环太平洋带上。,第三节 地震的分布,一、全球地震分布,1、环太平洋地震带 位于太平洋周围大陆边缘与岛屿附近。一支从堪察加半岛开始,向东

16、经阿留申群岛,沿落基山脉,到南美的安第斯山,最后终止于南安第斯环。另一支从勘察加半岛开始,向南西到日本分两支,南东支延至马利亚纳群岛,经关岛向西到雅浦岛。南西支经琉球群岛到台湾,再向南经印度尼西亚到苏拉威西岛的东北部,与地中海印度尼西亚地震带汇合。这一地震带的活动性最强,集中了全球约80%的浅源地震,90%的中源地震和所有的深源地震。,堪察加半岛,落基山脉,安第斯山,2、地中海印尼地震带,大致沿地中海、土耳其、伊朗、喜马拉雅山脉、缅甸、印度尼西亚一线展布,与环太平洋地震带相接。该带集中了全球约15%的地震,主要是浅源和中源地震。,3、洋脊地震带 分布于世界各大洋洋脊的轴部,均为浅源地震。除上述

17、全球性的主要地震带以外,大陆内部的裂谷区也有一些次要的地震带,如,东非裂谷地震带,为浅源地震。,37,我国位于世界两大地震带环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾板块的挤压,地震断裂带十分发育。20世纪以来,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。中国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,是一个震灾严重的国家。据统计,1900年以来,中国死于地震的人数达55万之多,占全球地震死亡人数的53%;1949年以来,100多次破坏性地震袭击了22个省(自治区、直辖市),其中涉及东部地区14个省份,造成27万余人丧生,

18、占全国各类灾害死亡人数的54%,地震成灾面积达30多万平方公里,房屋倒塌达700万间。,二、中国地震分布,38,我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。这五个地区是:台湾省及其附近海域;西南地区,主要是西藏、四川西部和云南中西部;西北地区,主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓;华北地区,主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾;东南沿海的广东、福建等地。我国的台湾省位于环太平洋地震带上,西藏、新疆、云南、四川、青海等省区位于喜马拉雅-地中海地震带上,其他省区处于相关的地震带上。中国地震带的分布是制定中国地震重点监视防御区的重要依据。,第四节 地震预报与预防,

19、一、地震预报,地震袭来,顷刻间繁华的城市论为瓦砾,和美的家庭伤亡破碎,人类要了解它,防范它,甚至有朝一日消除它。眼前最现实的要求是能发布准确的临震预报。这己是不久能变成现实的愿望。1、临震预报实例 1975年2月4日上午10时30分我国成功地预报了海城地震。1974年下半年根据许多征兆认定辽南近期内将有地震,之后,加强了群众的观测。12月22日在海城东北75Km的一处坝高50.3米的水库,发生了4.8级地震。震后各种异常继续加强,说明这次地震并非一般的水库地震,是地壳积聚着其它原因造成的弹性能引起的,不能解除地震的威胁。这是个重要而又正确的判断。因而加强了警戒。2月1日捕捉到1.4级弱震,2日

20、同一震源发生7次前震,3日突然增多到61次、最大震级3.7级时地震部门认定强震将在近期从这个震源发生。4日7时至10时先后发生了4.7级和4.3级两次有感地震和300余次弱震,10时30分,开动各种传播媒介,向全市发布临震预报,同时组织人员撤离房屋。下午,前震反而减弱,在平静了6个多小时后,终于在19时36分发生了7.4级地震。如此强烈的地震发生在人口稠密的辽南地区,若不是发出临震预报,伤亡人数又将是很可怕的。海城地震预报成功,表明临震预报是可能的。,41,2、预报地震的主要途径(中长期预报)(1)地震地质调查:经过大面积的地震地质调查,可识别出可能发生地震的危险地带,并可宏观估计发生地震的地

21、点和地震强度。(2)测量地面形态变化:地表受到扭曲形变是弹性能累积过程的表现,在有地震危险地带,建立三角网点,设置监视地表坡度变化的倾斜仪,持续观测变形的累积量和变形速率的改变。,测量人员进行野外观测,42,(3)水文观测:地下水位的高低变化、水温、嗅感、味感、混浊度、流量变化等应充分注意。地下水中氡气含量突然大幅度增减是地震发生的前兆。,(4)地磁场、大地电流测量:地磁和地电等地球物理特征的突然变化与地震有密切的关系。,天旱井水冒,反常升降有门道,井水变浑,变色变味又难闻。,喷气又发响,翻花冒气泡,43,(5)地应力测量:在地下安放探头随时记录岩石所受的应力的改变。(6)研究小震活动规律:小

22、震在时间和空间上常常与大震有密切的联系。捕促前震是地震预报工作中的主要方法。(7)动物生态异常监视:如狐、鼠等成群搬家,马牛羊鸡犬等烦燥惊扰,鱼在水中异常浮起或运动,虫类生活习性突然变化等常在大震前发生,也是地震前兆。(8)地声和地光:地声(临震前地下传来的响声)和地光(大震前天空出现的闪光、光带、光球)是地震预兆之一。,地光明亮而恐怖,地声强烈而怪异,四、地震预防,地震预防主要是怎样提高建筑物的抗震能力。对高大的建筑物、大型矿山、水库和重大工程设施等,在设计与施工中应根据地震区划资料作出相应的抗震措施。加强建筑物的整体性、结构的牢固程度和地基的稳定性研究。有许多现代大都市都是位于地震带上,要

23、想减少地震造成的危害的方法之一,就是设计一些足以承受致命震撼的建筑物。例如,泛美金字塔看起来不很稳固,可它的抗震强度是旧金山湾区建设法规规定的两倍。即使发生大地震,这栋建筑物的地基可将地震震动减少三分之一。,45,第五节 地球的内部构造,第五节 地球的内部构造,46,北极,南极,根据人造卫星的精密测量,发现地球并不是标准的旋转椭球体,北极向外突起18.9米,南极凹进2430米;中纬度地区在北半球向内凹进,在南半球则向外凸出。有人说地球像一只倒放着的大鸭梨。其实,地球的这些不规则部分对地球来说是微不足道的。从人造地球卫星拍摄的地球照片来看,它更像是一个标准的圆球。地球的形状,说明组成地球的物质具

24、有一定的弹塑性,是与地球内部物质不均有关。,美国登月飞船阿波罗17拍摄的地球照片,1972年,一、地球的形状,二、地球的大小,赤道半径(a):6378.140 Km两极半径(c):6356.755 Km长短半径差:21.375 Km平均半径:6371.004 Km扁率(ac)/a:1/298.25赤道周长:40076.604 Km赤道每一弧长:111.32Km子午线周长:40075.036 Km表面积:5.1亿 Km2体积:10.83万亿 Km3,三、地球内部构造及主要界面,1、确定地球内部构造的依据,地震时产生的地震波对研究地球内部构造具有重要的作用。它是确定地球内部构造的主要依据。据研究,

25、地震波在地球内部的传播,主要与物质成分、物理状况有关。其传播特点是:地震波的P波和S波传播速度随深度而变化。密度大的固体物质,地震波传播速度快;在固体内,P 波、S波均能传播,但波速不一样;而在液体内,S波不能传播,P波则要减速。当地震波传播中遇到两种不同物理性质分介面时,由于波速变化,P波和S波便会发生反射和折射,而且部分还可相互转化为另一种波继续传播。因此,地球科学家正是利用测定天然(人工)地震产生的地震波在地下传播速度和波的折射变化,探测地下不同物质的分界面,用以研究地球内部构造。,49,2、地球内部的主要界面 根据地震波研究发现,地球并不是均一的整体,而是由不同层圈构成的。地球内部有两

26、个最明显、最重要的地震波速变化的界面,即莫霍面和古登堡面。根据这两个界面,可把地球内部划分为:地壳、地幔和地核三个一级层圈。,地球内部的层圈构造,(1)莫霍面(壳幔界面)1909年,南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇在研究萨格拉布地震时,发现地震波在地下33Km处波速发生明显的变化,Vp由67Km/s突增至8.1Km/s,Vs也由4.2Km/s突变为4.6Km/s。他认为这是地球深部物质成分变化造成波速的不连续性。代表地球内部的一个层圈界面。后来研究发现,这种传播速度的突变面具有全球性。为纪念莫霍洛维奇首先发现此界面,把它称为“莫霍洛维奇不连续面”,简称莫霍面。,(2)古登堡面(幔核界面)1914年由

27、美国地球物理学家古登堡确立的,此界面称古登堡面。界面深度为2898Km。确定此界面的依据是:当一次大地震发生时,其能量足以使地震波穿透地球,这样全球各地地震台均可探测到。但实际地震记录表明,在距震中11500Km(103)范围内能够收到P波和S波;从11500Km到16000Km的4500Km的地带内(103142)收不到P波和S波;在震中距大于16000Km(142)的地方,P波又重新出现。这说明在103142之间有一个纵波的空白区,称为阴影带,它围绕地球呈环带分布。产生这一现象说明:,52,地球内部有地核存在,地核起着球形凸镜作用,P波到达这里后便发生反射和折射,产生阴影区。P波在地壳及地

28、幔中传播的速度是逐渐增加的,而穿过地核后波速由13.6Km/s减低为8.7km/s,S波则不能穿过地核,被地核吸收,表明地核为液态。因此,幔核界面是固体和液体的分界面。,53,除莫霍面和古登堡面外,还有一些次级界面,它们是进一步划分二级或三级层圈的依据。康拉德面(上、下地壳界面)岩石圈与软流圈界面拜尔勒面(413Km)上、下地幔界面内、外地核界面(过渡带),54,二、地球内部各层圈的物质成分及其状态,1、地壳 地壳是固体地球最外圈,由固体岩石组成,下界为莫霍面。地壳的厚度变化大,大陆地壳较厚,平均厚35Km,最厚达70Km。如,南美的安第斯山脉(达70Km),喜马拉雅山(近80Km);大洋地壳

29、薄,平均厚78Km,其中太平洋中心仅5Km,百慕大附近不过2Km。地壳的体积仅占地球体积的0.3。,55,地壳以康拉德面(次级界面)为界,分为上下两层。上地壳(A层):一般叫硅铝层,位于大陆之上。平均厚度约10Km,密度为 2.65g/cm3。主要成分是硅、铝;为花岗质层,表层多为沉积岩,下部为深变质岩。这一层并不连续,只在大陆部分存在,洋壳缺失。陆壳构造变形复杂,形成时代老,中生代(2亿年)前的地层都见于陆壳。下地壳(A层):一般叫硅镁层,密度3.1g/cm3。成分为硅、铁和镁、铝;主要是玄武岩,下部为辉长岩类岩石。这一层连续分布,陆壳和洋壳均有。洋壳缺失花岗质层,构造简单,时代不大于中生代

30、。,2、地幔 地壳下面是地幔,介于莫霍面和古登堡面之间,厚2800多公里,占地球体积84.3%,占地球总质量的67.8%。根据地震波速的变化,以984Km深度为界,分为上地幔(B、C层)和下地幔(D层)。上地幔(B、C层):厚度约900多公里,平均密度3.5克/厘米3。在上地幔地震波速有几处变化,在60250Km之间波速减小,100150Km深度内波速最低。413Km深有一次增速,因此以413Km为界面把上地幔分为B、C两层。又把B层以60Km为界分出B层和B层。上地幔的成分是超基性岩,其证据有三:(1)与陨石成分对比,相当于石陨石。(2)高温高压模拟实验,橄榄石55%辉石35%石榴子石10%

31、合成辉石橄榄岩。其波速与密度与上地幔基本一致。(3)玄武岩中橄榄岩包体。,上地幔B层:约30Km厚,固态、强度大、S波波速高。AAB层合称岩石圈。上地幔B层:下界约250Km,称软流圈,也叫低速带。该层为熔融物质与固态物质的混合带,熔融体约占110%。因而强度小、地震波波速低,可缓慢流动。由于软流圈离地表很近,液态区就成为岩浆作用的发源地。拜尔勒面:413Km,相变带,厚度小,密度和波速增加。高温高压条件下橄榄石转变为尖晶石结构变体。上地幔C层:413650Km,固相,为相变过渡带,波速和密度迅速增高。高温高压下,橄榄石分解成简单氧化物(FeO、SiO2、MgO)组成的高压型矿物。上地幔C层:

32、650984Km,成分和物相无变化,密度和波速随深度增加而增大。,58,下地幔(D层):从9842898Km,厚1900Km,平均密度5.1克/厘米3。成分与上地幔相似,铁含量增高,物质结构没有变化。,59,3、地核 地核以古登堡面与地幔分界,厚3473Km,占地球体积16.3%,质量却占地球质量的31.3%。按地震波速分布,地核可分三层,以4703Km和5154Km两个次级界面为界,分出外核(E层)、过渡层(F)和内核(G)。,外核(E层):厚1805Km,平均密度约10.5克/厘米3,由于P波 波速急剧降低,S波不能通过,证明外核的地震 波吸收系数很小,刚性模量为零,可以肯定是 液体。过渡

33、层(F层):厚度只有451Km,这一层的波速变化复杂,而且 收到波速不大的横波,可能是由液态开始向 固态转变的一个层圈。内核(G):厚1217Km,平均密度约12.9克/厘米3。纵波和横 波都有。已证实,纵波穿入内核时转换成横波,穿出内核时又转换成纵波。因此,内核是固态 物质组成。,地核的物质成分一直困惑着地质学家,最后陨石给了我们启示。根据陨石对比,内核成分相当于铁陨石的成分,即固态铁镍。虽然外核的主要成分也是铁和镍,但却是液态的。如何解释外核是液态的,而内核是固态的呢?目前唯一合理的解释是,外核可能含有一些比重较小的轻元素,如硫、硅等,这些元素的加入降低了外核的熔点。因此,外核的主要成分为

34、液态的铁、镍以及少量的S和Si。,据科学家推测这颗铁陨石来自一颗己解体星球的核心部分,它的成分和密度与地球物理学家推断的地球核心完全相吻合。,铁 心,综上所述,地球内部构造可归纳为:1、呈层圈状:2个一级界面5个次级界面(康拉德面,莫霍面,岩石圈与软流圈界面,拜尔勒面(413Km),上、下地幔界面,古登堡面,内、外地核界面)。2、物质组成:地壳(上地壳硅铝、下地壳硅镁),地幔(铁镁硅酸盐),地核(铁、镍,少量硫、硅)3、物理状态:地核分两层,内核为固态,外核为液态,内外核间为过渡带;地幔顶部为固态,它与固体地壳组成岩石圈;岩石圈下面为呈部分熔融状态的软流圈,它将固体岩石圈与固体地幔分开。,63,本章结束,

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