地球内部结构

Earth's Interior Structure

无法直接钻入地球深处，但可根据地震波速度与路径的变化像CT一样推断内部结构。随深度依次是地壳、地幔、外核(液态铁)、内核(固态铁)，莫霍面、古登堡面、莱曼面等不连续面构成边界。 S波在外核消失，是外核为液体的证据。在这个页面，拖动深度滑块，探索各层与不连续面的位置。

我们如何了解地球内部?

🌍 用地震波透视地球内部

①无法直接钻入地球内部(最深钻探:~12 km)

②地震波穿过内部时速度和路径会变化

③分析这些变化可推断内部结构(类似CT扫描!)

探索地球剖面

深度100 km

💡 关键观察

①0~35 km:地壳(薄壳)

②35~2,891 km:地幔(约占地球体积80%)

③2,891~5,150 km:外核(液态铁)/ 5,150~6,371 km:内核(固态铁)

不连续面与物质状态

主要不连续面

List地震波速度突变界面

莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)

地壳与地幔界面、P波速度激增

深度~35 km

古登堡不连续面

地幔与外核界面、S波消失 → 外核 = 液体

深度~2,891 km

莱曼不连续面

外核与内核界面、P波速度激增 → 内核 = 固体

深度~5,150 km

S波的秘密

S波(横波)无法穿过液体 → 外核处S波消失 → 外核 = 液体

判定地球内部状态的关键证据

地球内部物质

各层特性

Chart地球内部各层比较

层	深度(km)	状态	主要构成
地壳	0~35	固体	硅酸盐矿物(SiO₂)
地幔	35~2,891	固体(可流动)	橄榄石、辉石
外核	2,891~5,150	液体	铁+镍
内核	5,150~6,371	固体	铁+镍

地球磁场的源泉

外核(液态铁)的对流运动 → 产生地磁场(地球发电机理论)

内核固体+外核液体的组合是磁场形成的核心

例题与真题检验

例题 1

S波突然消失的古登堡不连续面是哪两层的边界，这说明其下方层的状态如何?

古登堡不连续面是地幔与外核的边界。

S波(横波)无法通过液体，而它在此处消失，故外核为液态。

▸ 地幔与外核的边界 / 外核为液态

S波的消失是外核为液态的决定性证据。外核液态铁的对流产生地球磁场。

例题 2

地震后，震中角距103°~142°范围内P波几乎不到达，S波在103°以后全部不到达(影区)。S波影区更宽的原因是?

P波在液态外核处发生折射，无法到达103°~142°范围。

S波根本无法通过液态外核，因此103°以后全部无法到达，影区更宽。

▸ 因为S波完全无法通过液态外核(103°以后全为影区)

影区宽度的差异，是外核为液态的又一证据。

高考类型题

关于地球内部结构的说法，正确的是?

①莫霍面是地幔与外核的边界

②S波无法通过外核，是因为外核为液态

③内核为液态

④地幔约占地球体积的10%

⑤地球磁场源于固态内核的磁性

▸ ② S波无法通过外核，是因为外核为液态

S波是横波，无法通过液体；它在古登堡面以下的外核消失，故外核为液态。

莫霍面是地壳与地幔的边界(①)，内核为固态(③)，地幔约占地球体积80%(④)，磁场由液态外核的对流产生(⑤)。

总结

地球内部结构核心

地壳(35km)→ 莫霍面 → 地幔(2891km)→ 古登堡面 → 外核(液体)→ 莱曼面 → 内核(固体)

由地震波(尤其是S波消失)判定内部状态 — 外核为液体的证据

🎯 考试要点

①莫霍面:地壳/地幔界面(~35km)/ 古登堡面:地幔/外核(~2891km)

②S波在外核消失 → 外核=液体的决定性证据

③外核(液态铁)对流 → 产生地球磁场

④地幔:固态但长期可流动 → 驱动地幔对流·板块运动

⑤P波阴影带(103~142°)、S波阴影带(>103°)→ 推断内部结构