岩石圈定义

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

地球最外层的岩石层被称为岩石圈。它由地球的脆性地壳和上地幔组成,其位置使这一层成为地球表面最凉爽的部分。此外,这一部分非常坚硬。

Lithosphere Definition

岩石圈定义

“Lithosphere”这个词是由希腊语“litho”,意为“石头”,和“sphere”,意为地球的大致形状组成。因此,地球被一个由岩石和矿物质组成的球体包围。

一些科学家用其他圈层来描述地球。其中一些如下:

Lithosphere Definition
  • 地球上所有的水都在“水圈”中。
  • 地球上所有的气体都在“大气层”中。
  • 生物圈”由地球上所有的生命组成。

岩石圈与所有其他圈层相互作用,是环境的重要组成部分。岩石圈通过水圈-岩石圈与生物圈的相互作用,提供溶解在水或土壤中的矿物质。

水圈和大气层对风化和侵蚀有贡献,将岩石变成土壤,并使矿物质可供生物圈利用。由于其地貌,岩石圈也影响天气以及水的流动方式。一些科学家正在研究这些联系。

地球的结构

地壳、地幔、外核和内核是地球的四个层次。地球的最外层称为地壳,由厚度在5到70公里之间的固体岩石组成。尽管它看起来很大,但在地质学上它相当薄。

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地幔位于地壳下方,深约3000公里,由温暖、近乎熔融的岩石组成。外核是地球上唯一的液态层,位于地幔下方,它产生地球的磁场,并由铁和镍组成。

地球的内核位于深处,主要由铁构成。尽管温度达到5200°C,远高于铁的熔点,但巨大的压力使内核不会变成液体。

岩石圈在哪里?

整个地壳和上地幔构成了岩石圈(地球的最外层)。由于它是最外层,大气层、水圈和生物圈是岩石圈的外边界。软流圈,一个像塑料一样供岩石圈“漂浮”的地幔层,构成了岩石圈的内边界。

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岩石圈的厚度可能因地点而异。这是因为岩石圈有非常厚的(例如构成山脉的部分)和非常薄的部分(例如海洋下方的部分)。

此外,地壳的较老部分比年轻部分更厚。地质学家(研究地球的人)通常估计岩石圈的厚度为62英里(100公里)。

岩石圈的组成

岩石圈的成分因地球陆地或海洋而异。地壳不是均质材料,因为它由许多岩石层组成。

地壳的底部是玄武岩,中部是变质岩,顶部是沉积岩。此外,地球地壳由许多大型的构造板块组成。这些构造板块以大约10厘米的速度持续缓慢地移动。

岩石圈的类型

岩石圈主要分为海洋岩石圈大陆岩石圈两类。

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海洋岩石圈

“海洋岩石圈”是指与海洋地壳相连并位于洋盆中的岩石圈,它是位于海底和海洋中的地壳和上地幔区域。一般来说,海洋岩石圈比大陆岩石圈密度大。

随着时间推移以及离洋中脊的距离增加,它会增厚。由于洋中脊沿线不断产生新的海洋岩石圈,因此海洋岩石圈比大陆岩石圈年轻得多。最早的海洋岩石圈形成至今已有1.7亿多年的历史。

大陆岩石圈

大陆地壳与大陆岩石圈相连,其平均厚度范围为35至45公里,并直接与大气层相互作用。沉积岩和火成岩层构成了大陆,花岗岩构成了该层的大部分。

大陆岩石圈比海洋岩石圈古老得多,可追溯到数十亿年前。虽然大陆岩石圈仅占地球表面的约40%,但它占地壳体积的约70%。大多数科学家认为地球早期历史中没有大陆地壳的证据,而是认为大陆逐渐从海洋地壳的部分分异中发展而来。

岩石圈的重要性

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  • 岩石圈对生命的存在至关重要,这种岩石地形对地球生物圈的健康极其重要。构成岩石圈的构造板块所带来的变化导致了当今世界的形成。
  • 山脉、火山,甚至大陆都是由构造板块运动形成的。构造板块是地壳的组成部分。
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  • 从长远来看,火山喷发和地震在造成即时破坏后,会产生肥沃的土壤和新的土地。这些区域支持新植物和生命的生长。
  • 嵌入岩石圈中的生物遗骸在数百万年里逐渐发生变化。这些有机物质转化为煤、天然气和石油,为现代设备提供燃料。
  • 岩石圈中存在铁、镁、铜、钙、铝等功能元素和矿物质。人类利用这些材料制造工具和设备。
  • 最后,岩石圈为地球的生物生命、水圈和大气层提供营养。这一层为植物提供养分,将这些养分转化为葡萄糖,而较大的生物体必须获取这种葡萄糖才能生存。

这些板块是如何移动的?

构造运动是描述构造板块运动的术语,有时也称为板块运动。由于地球内部放射性反应产生的巨大热量,构造板块会分开或合并。

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构造板块

构造板块是地球岩石圈最显著的特征。构造板块描述了被称为构造板块的巨大岩石圈板块的相互作用。

北美板块、加勒比板块、南美板块、斯科舍板块、南极板块、欧亚板块、阿拉伯板块、非洲板块、印度板块、菲律宾板块、澳大利亚板块、太平洋板块、胡安·德·富卡板块、科科斯板块和纳斯卡板块是构成岩石圈的板块。

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大多数构造活动发生在这些板块的交界处,在那里它们可能会碰撞、分开,或者相互滑动。来自岩石圈地幔部分的 Thermal energy (heat) 促使构造板块移动,由于 thermal energy 的作用,岩石圈的岩石变得更有弹性。

板块构造导致了地球上一些最剧烈的地质事件:深海海沟、火山、造山运动(山体建造)、地震和火山。

岩石圈可能因构造板块而改变:在洋脊和裂谷,构造板块正在分离,大陆岩石圈和海洋岩石圈最薄。

岩石圈与其他圈层的相互作用

岩石圈,寒冷而坚硬,是影响地球环境的五个重要“圈层”之一。其他圈层是冰冻圈(地球的冰冻区域,包括冰和冻土)、水圈(地球的液态水)、大气层(我们星球周围的空气)和生物圈(包括地球上所有的生命)。这些圈层之间的相互作用影响着地理、生物多样性和海洋盐度等各种因素。

例如,由泥土和土壤组成的土壤圈是岩石圈的一个组成部分。岩石圈、冰冻圈、水圈、大气层和生物圈相互作用形成土壤圈。冰川(冰冻圈)的巨大运动可以将岩石圈巨大的坚硬岩石磨成粉末。

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岩石圈中的岩石会因风(大气层)或雨(水圈)引起的风化和侵蚀而退化。这些被侵蚀的岩石与生物圈的有机成分(如动植物残骸)结合,形成肥沃的土壤或土壤圈。

岩石圈、水圈和冰冻圈之间的相互作用也影响着地球的温度变化。例如,高山上的温度通常比平原或斜坡上的温度低得多。岩石圈的山脉与大气层气压降低以及水圈的降雪相互作用,产生寒冷甚至冰冻的气候区。一个地点的气候区也会影响生物圈生物体所需的适应。

要记住的事情

  • 岩石圈源自希腊语“lithos”,意为石头,和“sphaira”,意为球体。它是行星坚固的最外层,由地壳和上地幔的一部分组成。
  • 岩石圈主要有两种类型:海洋岩石圈和大陆岩石圈。大陆岩石圈是陆地上的岩石圈层,而海洋岩石圈是海底和海洋下的岩石圈。
  • 大陆岩石圈的厚度通常在35至50公里之间,而海洋岩石圈的深度可达100公里以上。
  • 马里亚纳海沟是海洋岩石圈最深处,珠穆朗玛峰是大陆岩石圈的最高峰。

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