地球内部的成分是怎么揭晓的

人类已经向外太空派出了各种探测器，但是对地球内部的了解却非常有限。迄今为止，人类对地球内部钻探所达到的最大深度才刚刚到达陆壳的一半。如果把地球比作鸡蛋，人类向下的钻探连鸡蛋壳还没打破呢。

玄武岩中的地幔橄榄岩捕虏体

不过，地表的岩石、地震波以及模拟高温高压实验为我们揭示了地球内部的一部分秘密。

地表很多岩石形成于地球深部，但现在出露于地球的表面，研究这些岩石的化学成分和形成原因可以帮助人们认识地球内部的化学组成和温度、压力等信息。此外，岩浆从地球深部快速上涌喷发时，有机会捕获很多上升通道周围的岩石，常称之为捕虏体。有些岩石来自超过200千米深的地下，远远超过人类深部钻探到达的深度。比如在中国山东、辽宁和江苏有大量不同时代的玄武岩，这些岩石中存在很多地幔橄榄岩的捕虏体，可以告诉我们脚下几十千米深处有些什么样的岩石。

地震产生的地震波给人类带来巨大的灾难，但也是研究地球内部结构的重要工具。就像医院常用B超发出的超声波来检查人体的器官，地震波则帮助我们“看穿”地球，看到隐藏于地球内部的层圈结构。比如在南美洲南端发生的地震，地震波可以穿过地球的核心，到达北美洲的阿拉斯加。如果人们在阿拉斯加收集地震波的信号，就可以反推得到地球内部圈层的信息。

由于地球形成的热还没有完全散失，加之地球内部铀和钍等放射性同位素会衰变产生大量的热，因此地球内部的温度随深度的增加而升高，最高可以达到3000℃以上。因此，科学家们利用高温高压（高达100万标准大气压以上）设备来模拟地球内部的环境，推测地球内部各个圈层存在哪些矿物，以及它们的成分和密度。

长石

石英

综合各种资料，我们现在知道了地球各个圈层的主要成分。陆地上的地壳主要由长石和石英等矿物组成，主要成分是氧、硅、铝元素；海洋里的地壳主要由玄武岩组成，它的硅铝含量比陆壳低，同时具有较高的铁镁含量。地幔主要由橄榄岩组成，最主要的矿物是橄榄石、石榴石和方镁石。正因为地幔的密度高于陆壳，陆壳才能漂浮在地幔之上，为陆生生物提供栖身之所。地核的主要成分是铁金属。但是地球物理研究说明，纯铁的密度比地核的密度大，所以地核中还有一些较轻的元素，比如镍、硫、硅等。地核分成两层，外地核是金属熔体，而内核是金属固体。这些就是目前我们对地球内部成分的一般认识。（黄方）

橄榄石

石榴石

赤铁矿

【微问题】地球各层的主要成分一样吗？

【关键词】地球化学成分　钻探　岩石矿物

在地球的高纬度地区，有时能在夜空中见到飘忽不定的瑰丽光带——极光。加拿大的丘吉尔镇是观赏极光的最佳地区之一