地球的北半球距离太阳近,受到的太阳引力比南半球受到的太阳引力大。在冬至时,地球的南北半球受到的太阳引力与夏至时的相反。由于地球绕地月质点转动、地球的章动、地轴的进动产生了地球的晃动作用。 地球的晃动作用使地球的外球产生了向太阳引力方向的转动,就像簸箕里的豆子,在晃动簸箕时,豆子就会向簸箕的倾斜方向转动。 地球的内球运动 在装满水的瓶子里放入一个石子,系上一根绳,握绳一端让瓶子旋转,其结果是:瓶子里的石子始终偏向引力的另一侧。同理,地球的内球始终偏向太阳引力的另一侧。地球外球的转动形成了地极和磁极的移动,形成了地壳相对地轴的运动。南极洲由低纬度转动到南极位置是地球外球转动而形成的。
地幔(Ma
tle)介于莫霍面和古登堡面之间,厚度在2800km以上,平均密度为4.59g/cm³,体积约占地球体积的82.26%, 地幔的质量约占地球总质量的67.0%,在很大程度上影响了地球物质的总组成。地幔的横向变化比较均匀,根据地震波速度的变化以1000km激增带为界面(雷波蒂面),进一步划分出上地幔和下地幔两个次一级圈层。
地幔是地球的莫霍面以下、古登堡面(深2885km)以上的中间部分。其厚度约2850km,占地球总体积的82.3%,占地球总质量的67.8%,是地球的主体邵分。从整个地幔叫以通过地震波横波的事实看,它主要由固态物质组成。根据地震波的次级不连续面,以650km深处为界,可将地幔分为上地幔和下地幔两个次级圈层。
1.上地幔
上地幔的平均密度为3.5g/cm³,这一密度值与石陨石相当,暗示其可能具有与石陨石类似的物质成分。从火山喷发和构造运动从上地幔上部带出来的深部物质来看,也均为超基性岩。近年来通过高温高压试验来模拟地幔岩石的性质时发现,用橄榄岩55%、辉石35%、石榴子石10%的混合物作为样品(矿物成分相当于超基性岩),在相当于上地幔的温压条件下测定其波速与密度,得到与上地幔基本一致的结果。根据以上理由推测,上地幔由相当于超基性岩的物质组成,其主要的矿物成分可能为橄榄石,有一部分为辉石与石榴子石,这种推测的地幔物质被称为地幔岩。
上地幔上部存在一个软流圈,约从70km延伸到250km左右,其特征是出现地震波低速带。物理实验表明,波速降低可能是由于软流圈物质发生部分熔融,使其强度降低
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