地球的結構
基礎地球就像一隻蛋:地殼(薄殼)、地幔(蛋白)、地核(蛋黃);地殼加上部地幔=岩石圈,就是分裂成板塊那層。
學完呢課,你會識:
- 三層:地殼、地幔、地核
- 大陸地殼厚、海洋地殼薄
- 岩石圈=地殼+上部地幔=板塊所在
§課文原文 Passage
1地球不是實心一舊石頭,而是好像溏心蛋這麼分層:地殼、地幔同地核。這課帶你由地表一路深入地心,認識每一層的狀態、溫度同物質,明白「固體地球」其實一直在郁。
2為什麼會分層?因為地球形成早期是熔融狀態,重的鐵鎳沉入中心形成地核,較輕的岩石浮上外圍成為地殼。地幔佔地球體積八成以上,裡面的軟流層緩慢流動,正是推動板塊的引擎。
3實例好震撼:人類最深的鑽探——俄羅斯科拉超深鑽井——都只是鑽到 12 公里,連地殼都未穿透;但我們可以靠地震波替地球「照 X 光」,科學家就是這樣發現外核是液態的。
1重點摘要 Summary
地球就像一隻蛋:地殼(薄殼)、地幔(蛋白)、地核(蛋黃);地殼加上部地幔=岩石圈,就是分裂成板塊那層。
2生字卡 Vocabulary
C
Crust地殼
地球最外層的固體岩石,就像雞蛋殼。
M
Mantle地幔
中間最厚一層;岩石可以極緩慢流動。
C
Core地核
最內層,主要是鐵和鎳;外核液態,內核固態。
L
Lithosphere岩石圈
地殼+最上部地幔;裂開成板塊。
A
Asthenosphere軟流圈
岩石圈之下較軟、可緩慢流動的一層,板塊在其上移動。
C
Continental crust大陸地殼
陸地之下的地殼,較厚,約 30–70 公里。
O
Oceanic crust海洋地殼
海洋之下的地殼,較薄,約 5–10 公里。
S
Seismic wave地震波
地震釋放的波動,科學家靠它研究地球內部結構。
3逐步講解 Steps
- 地球三層蛋地球內部像一隻三層的蛋:最外層是薄薄的地殼,中間是最厚的地幔,最內部是地核。愈深入地球,溫度愈高,物質也愈緻密。地核主要由鐵與鎳組成;地幔由熾熱的岩石構成,單是地幔已佔地球體積八成以上;地殼則是腳下最薄的一層。用三層蛋來比喻,三個圈層的次序與厚薄就容易記住。
- 地殼不均勻地殼並不均勻,分為兩種:大陸地殼較厚,約 30 至 70 公里,以花崗岩為主;海洋地殼較薄,約 5 至 10 公里,以玄武岩為主。地殼與最上部的地幔合稱岩石圈,岩石圈再分裂成多塊板塊,浮在較軟的軟流圈之上。記住兩種地殼的厚度與岩石類型,解釋板塊運動時便有穩固的基礎。
- 岩石圈會移動岩石圈之下的軟流圈較軟,可以緩慢流動;整個岩石圈便浮在它上面,並且分裂成多塊大板塊,以每年數厘米的速度緩慢移動。軟流圈的緩慢流動,就是推動板塊移動的引擎,板塊構造學說正是由此出發。換言之,腳下的地面看似靜止,其實一直以極慢的速度移動,只是一生太短,人感覺不到。
- 如何知道地球內部?人類從未直接見過地球深處:最深的鑽探——俄羅斯的科拉超深鑽井——也只到約 12 公里,連地殼都未穿透。科學家靠地震波為地球內部『照 X 光』:地震發生後,地震波穿過地球內部到達對面的觀測站,科學家分析波速在各層的變化,便推斷出各圈層的厚度與狀態,外核屬液態正是這樣發現的。
- 兩種地震波分工地震波主要分兩種:P 波跑得快,固體與液體都穿得過;S 波較慢,只能穿過固體。地震發生後,地球背面的觀測站收不到 S 波,科學家由此推斷外核是液態;再配合波速在不同物質中的變化,便畫出地殼、地幔與地核之間的界線。兩種波各司其職,合起來就是照見地球內部的一雙眼睛。
- 地心的熱與磁愈深入地球愈熱,地核溫度高達約 5000 至 6000 度,與太陽表面相若。外核的液態鐵鎳不斷流動,產生覆蓋全球的磁場:指南針能夠指北,候鳥能夠遷徙導航,全靠這層看不見的保護罩;它還替地球擋下太陽吹來的帶電粒子,保護大氣與生命。地核雖然深不可測,卻時刻影響著地表的生活。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題:將「地幔、地核、地殼」由外到內排好。
- 最外層:地殼——我們站在上面
- 中間:地幔——最厚一層
- 最入:地核——鐵鎳為主
- 記憶法:愈入愈熱愈密,由外到內不會倒轉
- 答案:由外到內依次是:地殼 → 地幔 → 地核。地殼是最外層的薄殼,我們就站在它上面;地幔是最厚的中層,由熾熱岩石組成;地核位於最內部,以鐵鎳為主,溫度和密度都最高。記住『愈入愈熱愈密』,由外到內的次序便不會弄錯;答題時可附簡圖輔助說明。
6常見錯誤 Mistakes
✗ 以為地殼全世界一樣厚。
✓ 大陸地殼厚、海洋地殼薄。
✗ 以為整個地核都是固體。
✓ 外核液態,內核才是固態。
✗ 以為地幔是一層液態岩漿。
✓ 地幔絕大部分是固體,只有軟流圈能極緩慢流動;岩漿只在個別位置局部熔融,並非整層都是液體。
✗ 以為人類已鑽入地幔取得樣本。
✓ 最深的科拉超深鑽井只有約 12 公里,連地殼也未穿透;科學家主要靠地震波研究地底。
75 題快測 Quick check
Q1地球最外層叫什麼?
答案 Answer:地殼。
你答對嗎?
Q2地核主要由哪兩種金屬組成?
答案 Answer:鐵和鎳。
你答對嗎?
Q3板塊其實是哪兩部分組成?
答案 Answer:地殼+最上部地幔,合稱岩石圈。
你答對嗎?
Q4S 波(橫波)有什麼特性?它幫助科學家發現了什麼?
答案 Answer:S 波只能穿過固體;地震時 S 波到不了地核深處,科學家由此證明外核是液態。
你答對嗎?
Q5大陸地殼和海洋地殼分別以哪種岩石為主?哪一種較厚?
答案 Answer:大陸地殼以花崗岩為主,厚約 30–70 公里;海洋地殼以玄武岩為主,薄約 5–10 公里。
你答對嗎?
8重點回顧 Recap
- 三層:地殼、地幔、地核
- 大陸地殼厚、海洋地殼薄
- 岩石圈=地殼+上部地幔=板塊所在
- 外核液態,內核固態
- 愈深入地球,溫度愈高、密度愈大