地球上的岩石圈

4．地球上的岩石圈

从18世纪开始，科学考察深入地下通过地震波记录获得的地球物理资料，从而揭示出固体地球是由不同圈层构成的。人们认识到，地球不是一个均质体，地球在其曲折动荡的46亿年里，形成了一套包括地核、地幔和地壳在内的复杂系统。地球圈层分为地球外圈和地球内圈两部分。地球外圈有大气圈、水圈、生物圈和岩石圈四个部分；地球内圈进一步划分为地幔圈、外核圈和内核圈三个基本圈层。此外在地球外圈和地球内圈之间，还存在一个软流圈，它是一个过渡圈层，位于地面以下平均深度约150千米处。岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了固体地球。

岩石圈，包括地壳和上地幔的上部。岩石圈厚度不一，大洋部分在洋中脊的最新部分，只有6～8千米，最老部分则有100千米；大陆岩石圈厚一些，大都在100～400千米之间。岩石圈厚度和地球的半径比较，几乎可以忽略不计。由于地壳和上地幔顶部都是由岩石组成的，所以地质学家们把它们统称为岩石圈。

地壳是地球表面的构造层，只占地球体积的0.8%。按其性质可分大陆地壳和大洋地壳。地壳和地幔之间，以莫霍面分界。大陆地壳一般厚度为33～35千米。我国青藏高原，是世界上地壳厚度最大的地区之一，平均厚度达70千米。大陆地壳覆盖地球表面的45%，硅铝质化学组成是其特点。大洋地壳极薄，从上到下由三部分组成：海洋沉积物层，平均厚度约300米(洋中脊附近几乎为零)；镁铁质火成岩层以玄武岩和辉长岩为主，厚度为1.7±0.8千米；海洋层主要是地幔顶部水化作用形成的蛇纹岩，厚度为4.8±1.4千米。洋壳的厚度、年龄随距洋中脊的距离加大、变厚、变老。洋壳和陆壳在岩石组成上最明显的区别，在于大洋地壳中，至今没有发现花岗岩层，而在大陆地壳中，花岗岩体却大面积分布。

地幔是位于地球金属地核之外的巨厚硅酸盐圈层，占地球体积的82%。地幔由于受到放射性同位素衰变的加热，引起地幔内部的大规模物质对流，通常认为板块运动，就是由这一对流而引起的。地幔与地核的分界面，为古登堡面。地幔厚约2800千米，分为上地幔和下地幔两部分。上地幔主要由橄榄岩类组成，下地幔是由密度高的铁镁氧化物组成。地表形态的塑造过程，也是岩石圈物质的循环过程，它们以岩石圈三类岩石——岩浆岩、变质岩和沉积岩的变质转化为存在基础。

在地球内部压力的作用下，岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩。裸露地表的岩浆岩在风吹、雨打、日晒以及生物作用下，组件崩解成为砾石、沙子和泥土。这些碎屑被风、流水等搬运后沉积下来，经过固结成岩作用，形成沉积岩。与此同时，这些已经生成的岩石，在一定的温度和压力下，发生变质作用，形成变质岩。岩石在岩石圈深处或岩石圈以下，发生重熔再生作用，又成为新的岩浆。岩浆在一定的条件下，再次侵入或喷出地表，形成新的岩浆岩，并与其他岩石一起，再次接受外力的风化、侵蚀、搬运和堆积。如此周而复始，使岩石圈的物质，处于不断的循环转化之中。

岩浆岩

我们今天看到的山系和盆地，以及流水、冰川、风成地貌等，是岩石圈物质循环在地表留下的痕迹。