地球内部是什么样的？

层层剥开

如果你能将地球切成两半，你会看到四个主要的层次：

地壳：最外层。它很薄：与苹果皮相比，比例上更薄。洋地壳厚度约为7公里。陆地地壳平均厚度为35公里。虽然地球直径为12,742公里，但听起来还是很宽的。

mantle: 在地殼之下，約 2,900 公里厚。它由溫度高、密度大的岩石組成。上層的mantle部分融化並緩慢流動：就像在爐子上加熱的蜂蜜。這一流動層被稱為 asthenosphere。

外核: 一層液態的鐵和鎳，約 2,200 公里厚。由於溫度非常高（4,500-5,500°C），金屬呈液態。這流動金屬生成地球的磁場。

內核: 地球中心的固體鐵和鎳球體，約 1,220 公里半徑。它是地球最熱的地方：高達 5,400°C，甚至比太陽表面還要熱。

碎蛋殼

一個破碎的鸡蛋壳

地球的地殼不是一個連續的壳，而是被約 15個主要的板塊（以及許多較小的板塊）分成，像一個破碎的鸡蛋壳一樣相互-fit together。

這些板塊並不薄，它們包括地殼和地殼上最上面的部分，稱為 岩石圈。岩石圈是堅硬的，厚度為 70-150 公里，浮於軟而部分熔化的 亞斯登層 之上。

有些板塊托起大陸（大陸板塊）。有些托起海床（洋地塊）。許多板塊都有這兩者。

最大的板塊是 太平洋板塊，幾乎完全是洋地塊。你很可能坐在 北美板塊 上，這一板塊從中大西洋脊延伸到美國西海岸。

什麼使它們移動？

熱循環：引擎

在大地的核心附近，地幔中的岩石非常热。热的岩石密度较低，会上升。接近表面时，它会冷却，密度增加并重新下沉。这形成了一种慢速、圆形的流动现象，称为热对流。

想象一锅水在炉子上加热：底部的水加热，上升，到表面后冷却并再次下沉。地幔也会做同样的事情：除了岩石之外，还以极其缓慢的速度进行。

这些热对流会像在缓慢移动的输送带上漂浮的物体一样拖动板块。

这个过程非常缓慢：板块每年移动2到15厘米；但在数百万年里，它会彻底改变整个星球的表面。

三种类型的边界

板块相遇的地方

地球上最引人注目的地质现象发生在板块相遇的地方：它们的边界。有三种类型：

分离边界：板块向两边移动。地幔中的岩浆从裂缝中升起，填充空隙，形成新的地壳。大西洋中部脊是一个分离边界，贯穿大西洋的中部。冰岛正位于上面：你甚至可以站在北美板块和欧亚板块之间的边界上。

碰撞边界：板块向对方移动。当一个大陆板块遇到一个海洋板块时，密度较大的海洋板块会在一个过程中下沉，称为俯冲。当两个大陆板块碰撞时，没有一个俯冲：它们上升，形成山脉。喜马拉雅山就是这样形成的，当印度板块撞击欧亚板块时。

转换边界：板块水平地相互滑动。加利福尼亚州的圣安德烈亚斯断层是一个转换边界，太平洋板块和北美板块相互磨擦。这会产生频繁的地震。

增长的山脉

單一運動中的喜馬拉雅山

大約5000萬年前，印度板塊：它在地質上以相對較快的速度向北移動：撞上了歐亞板塊。

兩個板塊都無法將自己的大陸板塊吞噬，因為兩者都是大陸板塊：厚重、浮力大、太輕了，無法沉下去。

所以板塊被扭曲、塌陷並被推向上方。碰撞形成了喜馬拉雅山脈，包括世界最高點Mount Everest，高8,849米。

而且，這次碰撞還沒有結束。印度板塊仍在以每年大約1公分的速度向亞洲推進，喜馬拉雅山脈仍在成長。

火山帶

災難發生的地點

如果將每次主要的地震和火山爆發標在地圖上，模式立即浮現：他們聚集在板塊邊界上。

最引人注目的例子是火山帶：環繞太平洋的弧形帶，太平洋板塊與幾個其他板塊相遇。全球75%的活火山和90%的地震發生在火山帶上。

這不是偶然。地震發生在板塊間突然滑動，釋放了積累的應力。火山在沉積帶，where a sinking plate melts and the molten rock rises。

里氏震級衡量地震強度：釋放的能量。每次整數增加表示約32倍的能量。震級7的地震釋放約1000倍的能量比震級5多。

為什麼是邊界？

連接點

一個板塊的內部相對穩定。岩石是固定的，板塊以單位移動，並沒有原因讓地殼裂開或熔化的理由。

但在邊界處，板塊在磨擦、拉開或碰撞。這裡是壓力累積的地方，地殼斷裂，熔岩找到逃生路線。

想象一下一塊玻璃：中間是強壯的，但邊緣和角落是裂痕形成的地方。

我們如何知道？

證據無處不在

韋根（Wegener）在1912年提出大陸漂移理論，但他無法解釋機制。現代證據已經多次證明他是對的：

化石分布：Mesosaurus（一種淡水爬行動物）的同一種化石在巴西和西非都能找到，但無處else。它無法游過大西洋。 continents must have been joined.

相匹配的岩石類型：當你將大陸推回一起時，蘇格蘭的山脈與美國東部的阿巴拉契亞山脈完美對齊。相同的岩石，相同的年代，相同的形成：被大海分開。

冰川刮痕：古老的冰川痕跡在非洲、印度、南美洲和澳洲都能找到，所有痕跡都指向一個單一的冰帽中心：正好在antarctica.

GPS測量：今天，我們可以直接使用GPS衛星測量板塊運動。北美洲以每年約2.5厘米的速度遠離歐洲。我們可以在實時觀察到這一現象。

未來的地球

我們要去哪裡？

如果板塊繼續以目前的速度移動，地球學家可以預測大陸將在未來處於何處。

約 2500萬年 後，預期大陸將再次碰撞成為一個新的超大陸。科學家根據他們使用的模型給它不同的名字：潘加亞最後期、亞馬西亞或諾沃潘加亞。

大西洋將關閉。非洲將與歐洲合併。澳洲將向東南亞移動。

這已經發生過。潘加亞不是第一個超大陸：有數個超大陸，追溯到數十億年前。分裂和重新組合的週期約為400-500萬年。地球學家稱之為超大陸週期。

你會記住什麼？

全貌

地球不是靜止的。它是一個動態、湧動的行星：一層薄薄的外皮漂浮在一個緩慢移動的岩石海洋上。

一切都相互連接：對流現象驅動板塊運動；板界產生地震、火山和山脈；證據見於化石、岩石和GPS數據。

阿爾弗雷德·魏根納一百年前看到了一個謎題。世界花了幾十年時間才追上來。今天，板塊構造是所有科學領域中最有力的框架之一：它解釋了從日本的地震到你在山頂上找到貝殼的一切。