人无法进入地球内部，但把地震波随深度变快、变慢或中断的位置连起来，就能推断出各层的边界和每一层的状态。
从外到内依次是地壳、地幔、外核和内核，它们之间的莫霍面（约 35 km）、古登堡面（约 2891 km）和莱曼面（约 5150 km）处，地震波速度会突然改变。
S 波到了古登堡面以下就不再继续传播，这是外核为液态的最有力证据；P 波在莱曼面处重新变快，说明内核是固态。
在图中改变深度，可以同时读出左边剖面上这个深度属于哪一层，以及右边图表上这个深度的 P 波和 S 波有多快。
怎样看到地球内部
人类钻得最深的孔是俄罗斯科拉半岛的钻孔，深约 12 km，而地球半径是 6371 km，相当于只刮破了表面约 0.2%。光是大陆地壳的平均厚度就有 35 km 左右，钻探连第一道边界莫霍面都到不了。所以地球内部要靠地震波来读。物质越坚硬，地震波传得越快；遇到性质不同的物质，速度和方向就会改变。尤其是左右摇动物质前进的 S 波，过不了承受不住侧向推力的液体，因此只要找到 S 波在哪个深度中断，就能判断下面是不是液体。先看速度在哪里改变，再记各层的名字，原因就在这里。
🌍 用地震波读地球内部
①最深的钻孔也只有约 12 km，停留在半径 6371 km 的地球的表皮
②物质越坚硬，地震波传得越快，遇到性质不同的层的边界时，速度和方向都会改变
③P 波（纵波）能穿过固体和液体，S 波（横波）只能穿过固体
④汇集许多观测站接收到地震波的时刻，就能反推出各深度的速度，进而弄清各层的边界和状态
沿着深度往下读速度
人们常把地幔想象成一片熔化的岩浆海，但 S 波在地幔中一路畅通，所以地幔是固体。只是它在几千万年间以每年几厘米的速度极其缓慢地流动，因此会发生地幔对流，上面的板块也随之移动。另一个容易弄错的是温度：最热的内核反而是固体，是因为越靠近中心压力越大，铁的熔点也跟着升高。外核即使在那样的压力下温度也高于熔点，所以保持液态。下方图表中红色的 S 波曲线在古登堡面中断、到了内核又重新出现，也是这个原因。
1000 km
seegongsik.com
地球剖面（左）与 P 波、S 波速度随深度的变化（右）
左边的圆是把地球切成两半的剖面，从上方地表往下延伸的金色线，末端就是你现在选的深度。圆心在 6371 km 处，所以线碰到圆心时，就到了地球的正中央。右边图表的纵轴是同样的深度，横轴是地震波速度，蓝线是 P 波，红线是 S 波，金色横线是当前深度。在莫霍面，两条曲线一起向右跳；在古登堡面，P 波从 13.7 km/s 降到 8.0 km/s，同时 S 波消失。过了莱曼面，P 波又变快，S 波也以约 3.5 km/s 重新出现。最上方一行写着该深度的层名和两种波的速度，速度是把地球标准模型（PREM）简化后的近似值。
💡 随深度变化的东西
①0 到约 35 km 是地壳，P 波约 6～7 km/s，最慢
②从莫霍面到 2891 km 是地幔，因为是固体，S 波也能通过，越深两种波都越快
③2891～5150 km 是外核，S 波消失，P 波从 13.7 km/s 降到 8.0 km/s
④5150～6371 km 是内核，P 波重新变快，S 波以约 3.5 km/s 再次出现
三个不连续面与各层的状态
主要不连续面
地震波速度突然改变的边界
莫霍洛维契奇不连续面（莫霍面）
地壳与地幔的边界。P 波从约 7 km/s 增加到 8 km/s
深约 35 km（大陆）
古登堡不连续面
地幔与外核的边界。S 波消失，P 波明显变慢 → 外核为液态
深约 2891 km
莱曼不连续面
外核与内核的边界。P 波重新变快 → 内核为固态
深约 5150 km
S 波中断的深度
S 波（横波）不能穿过液体 → 2891 km 以下 S 波中断 → 外核为液态
S 波影区（103° 以上）比 P 波影区（103°～142°）宽，也是同一个原因。
各层由什么组成
各层特性
地球内部各层比较
层
深度（km）
状态
主要构成
地壳
0～35
固体
硅酸盐岩石（花岗岩、玄武岩）
地幔
35～2891
固态（极缓慢地流动）
富含橄榄石、辉石的橄榄岩
外核
2891～5150
液体
铁、镍（含少量轻元素）
内核
5150～6371
固体
铁、镍
地球磁场的源泉
液态外核的对流 + 地球自转 → 电流 → 地球磁场（地球发电机理论）
内核远比铁失去磁性的温度（约 770 °C）热，不可能成为磁铁；磁场产生于流动的液态外核。
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？由此可以怎样判断其下方那一层的状态？
1
古登堡不连续面在约 2891 km 深处，把地幔和外核分开。
2
S 波（横波）靠左右摇动介质前进，所以过不了承受不住侧向推力的液体。S 波在这个边界以下中断，因此外核是液态。
▸ 地幔与外核的边界 / 外核为液态
在图中把深度调到 2891 km 以下，红色的 S 波曲线就会中断，最上方一行变成“无 S 波（液态）”。这些液态铁的对流产生了地球磁场。