相信大家對(duì)于地震都不太陌生，那么到底什么是地震呢？我們對(duì)于地震的認(rèn)識(shí)又有多少呢？今天吉奧格拉菲來給大家介紹一下通過地震而了解到的地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
廣義地說，地震就是地球表層的震動(dòng)，是地殼快速釋放能量過程中產(chǎn)生的振動(dòng)。而我們通常所指的地震是指能夠形成災(zāi)害的天然地震。
根據(jù)中國(guó)地震信息網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)，地球上每年約發(fā)生500多萬次地震，也就是說每天要發(fā)生上萬次地震
圖1 地震的基本概念
吉奧格拉菲先給大家簡(jiǎn)單講講地震的基本概念。地球內(nèi)部直接產(chǎn)生破裂的地方稱為震源，它是一個(gè)區(qū)域，但研究地震時(shí)常把它看成一個(gè)點(diǎn)。地面上正對(duì)著震源的那一點(diǎn)稱為震中，它實(shí)際上也是一個(gè)區(qū)域。從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離叫做震中距。從震源到地面的距離叫做震源深度。震源深度對(duì)地震的破壞程度影響很大。同樣大小的地震，震源越淺，造成的破壞越重。
人們關(guān)注的往往是造成較大破壞的地震，震級(jí)是衡量地震本身大小的一把“尺子”，它與震源釋放出來的能量有關(guān)。震級(jí)越高，表明震源釋放的能量越大。震級(jí)大于或等于6級(jí)，是能造成嚴(yán)重破壞的地震。其中震級(jí)大于或等于8級(jí)的又稱為巨大地震。地震烈度是衡量地震影響和破壞程度的一把“尺子”，簡(jiǎn)稱烈度。烈度與震級(jí)不同。震級(jí)反映地震本身的大小，只與地震釋放的能量多少有關(guān)；而烈度則反映的是地震的后果，一次地震后不同地點(diǎn)烈度不同。
地震發(fā)生時(shí)，地下巖層斷裂錯(cuò)位釋放出巨大的能量，激發(fā)出一種向四周傳播的彈性波，這就是地震波。地震波可以被儀器探測(cè)與記錄，是幫助科學(xué)家們認(rèn)識(shí)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要手段甚至也是唯一手段，因此也被稱為“地球的聽診器”。
地震波主要可以分為縱波和橫波，縱波是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向同向的波，橫波是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直?？v波在固體、液體、氣體中傳播，而橫波只能在固體中傳播。
圖2 縱波與橫波示意圖
每個(gè)地震都會(huì)產(chǎn)生地震波，地震儀器記錄地震波的信息，科學(xué)家們可以利用這些信息來研究地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
圖3 地震波速度與地球內(nèi)部構(gòu)造
圖3左側(cè)是橫波和縱波隨著深度增加而改變的曲線圖，可以明顯看到縱波傳播的速度大于橫波?？茖W(xué)家們經(jīng)過不懈努力，發(fā)現(xiàn)了很多地震波在地球內(nèi)部傳播過程中產(chǎn)生突變的位置，并劃分了地球內(nèi)部的圈層。
在地下深度平均17km的位置，地震波傳播的速度發(fā)生了突變，科學(xué)家們據(jù)此劃分了一個(gè)界面——莫霍界面。在莫霍界面以上是地殼，以下稱為地幔。而在地下深度平均2900km的位置，我們可以看到橫波突然消失了，這個(gè)界面稱為古登堡界面，也是地幔的下界，在這個(gè)界面以下則是地核。
為什么在這個(gè)界面以下橫波就消失了呢？因?yàn)闄M波不能在液體中傳播，再結(jié)合其他相關(guān)證據(jù)，科學(xué)家們推測(cè)在地下深度平均2900km以下地球內(nèi)部呈現(xiàn)熔融狀態(tài)。而在平均深度大概5000km以下，則是致密的金屬核，稱為內(nèi)陸核。
圖4 地球內(nèi)部圈層示意圖
實(shí)際上地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，地震波的變化也十分復(fù)雜，研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的科學(xué)家們?yōu)榱藢W(xué)術(shù)研究將其劃分了非常多的圈層。但大體可以分成三個(gè)大的部分，由淺及深分別是：地殼、地幔和地核。地核又可以分為內(nèi)陸核和外地核，地幔又可以分為下地幔和上地幔。
在上地幔的頂部（平均深度大致在80-400km）有一個(gè)叫做軟流層的圈層，通常被認(rèn)為是巖漿的主要發(fā)源地。在軟流層之上的部分合稱巖石圈，因?yàn)檐浟鲗又系牟糠窒鄬?duì)更具剛性，但也絕不是說軟流層就是液體狀態(tài)，否則橫波怎么能在當(dāng)中傳播呢？
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