你可能對(duì)地殼十分熟悉，但很難想象它到底有多薄，地殼的厚度其實(shí)僅有幾十千米厚，而地球的半徑在6300千米左右，相比之下地殼的厚度簡(jiǎn)直不值一提。
可盡管如此，但直到今天為止，我們距離能夠“穿透”地殼還非常非常遙遠(yuǎn)。南非的姆波尼格金礦井是世界上最深的礦井，也只有4000多米深。
歷史上最深的人工洞是蘇聯(lián)在1970—1980年間在科拉半島開(kāi)鑿的科拉超深鉆井（圖三），其深度為12千米左右，這已經(jīng)是人類(lèi)向地下發(fā)起的最深深度了，可相對(duì)于地殼厚度來(lái)說(shuō)，依然只是皮毛。
總而言之，從來(lái)沒(méi)有任何人、任何東西見(jiàn)過(guò)地殼之下到底是什么樣子！不過(guò)我們還是通過(guò)各種研究和模型，知道地下的一些東西。
在地殼層之下就是地幔層，這一層的厚度在3000千米左右。從構(gòu)成來(lái)看，地幔層和地殼層并沒(méi)有特別大的不同。事實(shí)上，地幔主要是由硅酸鹽巖石構(gòu)成，即鎂、硅、鐵等的氧化物。
地幔層的溫度猶如煉獄，大概在1500℃至3000℃之間，其實(shí)地球內(nèi)部的溫度隨著深度的增加而增加的，地幔的內(nèi)部溫度在2000℃左右，而地核的內(nèi)部溫度則達(dá)到了5000℃。
在一般情況下，巖石的熔點(diǎn)在800℃到1200℃之間，那么是否可以推斷地幔中的巖石是液態(tài)的呢？
問(wèn)題的答案是否定的。因?yàn)閷?duì)于巖石來(lái)說(shuō)，受到的壓力越大，就越難熔化，也就是說(shuō)，巖石的熔點(diǎn)隨著壓力的增加而提高（圖五），而分布在地幔層的壓力，是大氣壓力的500萬(wàn)倍。
在這么大的壓力下，巖石的熔點(diǎn)不是1000℃左右，而是上升到了4000℃左右，所以在地幔層，巖石并不是液態(tài)的，而是固態(tài)的，巨大壓力的存在使得巖石可以保持固態(tài)。
既然地幔是固態(tài)的，那么為什么還有大陸板塊漂移之說(shuō)？這是因?yàn)榈蒯r石呈現(xiàn)出的狀態(tài)很像液體，但卻是一種令人難以置信的黏稠狀的液體，大概比蜂蜜還要黏稠10億的10億倍。但這在地質(zhì)期的時(shí)間刻度上（以數(shù)千萬(wàn)年計(jì)）來(lái)說(shuō)，卻足夠認(rèn)為地幔中的石頭是像液體一般流動(dòng)的。
此外，還有一種地幔巖石的運(yùn)動(dòng)看上去很像液體運(yùn)動(dòng)：即對(duì)流運(yùn)動(dòng)。我們知道在一個(gè)空間中，熱空氣因?yàn)楦p所以會(huì)上升，冷空氣因?yàn)楦厮詴?huì)下降。
這一交換過(guò)程，在一些特定的條件下，會(huì)導(dǎo)致一種滾動(dòng)現(xiàn)象，比如燒開(kāi)水時(shí)看到的沸騰現(xiàn)象。而在地幔中也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，最熱的巖石也最輕，于是它們會(huì)朝地表上升，然后在地表附近降溫。
這一降溫過(guò)程增加了巖石的稠密度，又使得它們開(kāi)始朝地心更深的地方沉降。整個(gè)過(guò)程跟我們平時(shí)燒水時(shí)的現(xiàn)象基本上一樣，只不過(guò)它所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。
你可能還會(huì)感到疑惑，如果地幔真的是固態(tài)構(gòu)成的，那么為什么還會(huì)有火山噴發(fā)呢？要知道噴射出來(lái)的巖漿看起來(lái)可都是液態(tài)的。
這其實(shí)也是個(gè)壓力問(wèn)題，在地幔之中，巖石的溫度非常非常高，而且處于巨大的壓力之下，因此呈現(xiàn)的是固體狀態(tài)，但同樣存在“上下翻滾”的現(xiàn)象。
當(dāng)這些溫度非常非常高的巖石上升到地表附近，尤其是從通往火山口的路線上升的時(shí)候，它們的溫度依然非常高，但是壓力會(huì)驟減，這會(huì)導(dǎo)致原本固態(tài)的巖石變成液態(tài)，進(jìn)而以巖漿的方式噴發(fā)出來(lái)。
從直觀上來(lái)說(shuō)，在我們向地心探索的過(guò)程中，可能會(huì)認(rèn)為整個(gè)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)該都和地幔差不多：溫度非常高的巖石，在高壓的作用下保持固態(tài)。
但實(shí)際上并非如此，科學(xué)家們通過(guò)地球重力場(chǎng)的強(qiáng)度和地球的大小，推算出了地球的質(zhì)量和密度，得出的結(jié)果是地球的密度為5.5。
而一般來(lái)說(shuō)，巖石的密度不會(huì)超過(guò)3，因此在我們腳下的深處，除了巖石一定還有別的什么東西，而且是比巖石要重的東西。這個(gè)東西就是金屬鐵和鎳的混合物，處于半液體狀態(tài)。
前面我們提到，壓力越大，物質(zhì)的熔點(diǎn)就越高，那么地核中鐵和鎳雖然處在5000℃的環(huán)境中，應(yīng)該也是固態(tài)的吧？并不完全是，因?yàn)榻饘俦鹊V石的熔點(diǎn)更低，更容易熔化。
其實(shí)我們知道的地核由兩部分構(gòu)成，一部分是在地核深處由于壓力夠大而保持固態(tài)的金屬，另一部分則是在地核外層由于壓力稍小而無(wú)法保持固態(tài)的金屬。
所以，地核就是一個(gè)巨大的金屬球，核心部分在超級(jí)可怕的巨大壓力下保持固態(tài)，并被包裹在熔化的液態(tài)金屬之中。這些金屬液體在地球自轉(zhuǎn)的作用下運(yùn)動(dòng)，讓地球產(chǎn)生了足以保持生命穩(wěn)定的巨大磁場(chǎng)。
還有一個(gè)問(wèn)題可能會(huì)讓你感到奇怪：既然以我們目前的技術(shù)，連地殼的皮毛都無(wú)法鉆穿，那么我們是如何知道6300千米深處的地核是什么樣的呢？
這些信息其實(shí)都是根據(jù)地球表面上搜集到的隕石推測(cè)出來(lái)的，因?yàn)橛行╇E石是在和地球差不多的條件下形成的，可以為我們提供有關(guān)地球構(gòu)成的寶貴信息。
但是從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，我們大部分的認(rèn)知來(lái)自于對(duì)地震波的研究。從20世紀(jì)初開(kāi)始，世界各地都安置了大量的地震儀（圖六），這些地震儀可以記錄地震波如何從震中傳播。
科學(xué)家們利用地震儀記錄到的地震波數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和精密的計(jì)算得出了地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而畫(huà)出了地球足夠精確、詳細(xì)的成分結(jié)構(gòu)圖。
