地核温度分布

研究地核温度的方法，没有像研究地幔温度的那么多，最主要的方法是计算绝热自压温度和熔点估计。

1.绝热自压温度

假定外核没有放射性元素，温度分布单纯由绝热自压产生。为此，可沿用绝热自压温度梯度公式，即

d T/dr=-ga T/Cp（19-21）

在此，取外核的体膨胀系数a=3.1×10/℃，并将相应的g，Cp和T的估计值代入，可得

d T/dr=-0.14℃/km（19-22）

显然，它比地幔中的绝热自压温度梯度-0.28℃/km低一半。由此得出核幔边界处的温度为3000K。

2.熔点估计

对于熔点的估计与对地核的物质组成有关，常分两种情况：

1）纯铁熔点

假定整个地核由铁组成，外核是液态，内核是固态。那么，内外核的分界处温度，就应该是该压力下的铁的熔点，内核的温度应比熔点低，外核的温度应比熔点高。这是由它们的物态决定的。

金属铁的熔点Tm随压力P的变化，可用下式表示：

Tm=（Tm）0+a0（d Tm/d P）0（1-ρ0/ρ）（19-23）

式中，（Tm）0，（d Tm/d P）0为零压下的熔点和熔压梯度；a0和ρ0为零压下的体膨胀系数和密度。

这里所谈零压，实际是指常压。我们将零压下的有关数据代入，则可得到

Tm=1800+4560（1-ρ0/ρ）（19-24）

因为地核内的密度分布已在地震波的速度分布求出，所以代入上式后可直接得出各种深度的熔点。由此得出幔核边界处的温度为4000K，它比由地幔温度计算时得到相应值高出1000K。

2）杂质铁熔点

为了实现地幔温度分布与地核温度分布在幔核边界上一致，即避免上述由纯铁计算熔点偏高1000K的不足，促使人们考虑地核可能不是纯铁组成，而是由含有杂质的铁组成。考虑到内核由于密度比铁高，可能含有镍等重金属，从而组成类似铁镍合金的铁内核。

考虑到外核由于密度比铁低，可能含有硫、硅等轻物质，从而组成含有非金属的铁外核。这样，在内外核边界上仍可保持原来铁的熔化温度，而在核幔边界上的温度可以降低1000K，即在3000K左右。从而将地幔温度分布与地核温度分布连为一个整体。