恰似地球圈层的慕斯蛋糕
上一篇我们知道了地球的物理形状是一个赤道略鼓、两极略扁的旋转椭球体（还没看的戳这里：你知道地球的形状吗？）。那地球里面是混沌一片还是秩序井然呢？是林林总总的大混合还是只有一种或几种东东呢？
先说说地球的结构
地球内部结构
地球的外部有三个基本圈层：大气圈、水圈、生物圈。这不是我要讲的重点，我这里关注的是地球的内部，或者说固体地球。
地球的内部结构为一同心状圈层构造，由地表至地心依次为地壳、地幔、地核（说起来有点像带核的荔枝）。细分则为陆壳（0-50 km）、洋壳（0-10 km）、上地幔（ 10-410 km）、地幔过渡带（410-660 km）、下地幔（660-2890 km）、外核（2890-5150 km）、内核（ 5150-6370 km）（你看，果然是皮薄核大的荔枝！）。
地壳和地幔之间的分界面叫莫霍面，地幔与地核之间的分界面叫古登堡界面（均以发现者的名字命名，科学家也是有一丢丢自恋的嘛）。
那这些圈层的划分依据是什么呢？
主要是基于地震波在地球内部的传播，相当于给地球“做CT”。详见下文。
再说说如何剥开地球
目前，对地球的探测包括直接探测（看得见摸得着的）和间接探测（够不到的深度，只能用科学方法大胆猜猜猜了）。
直接探测包括地质学观测和大陆科学钻探。地质学观测的对象是在地表获得的各种岩石和矿物（包括陨石和被携带喷出的地幔物质）。我们常见灰头土脸穿着冲锋衣背着登山包出野外的地质小分队，就是去采这些标本的。
地质考察
超深钻孔
科学钻探虽然能够直接获取地球内部样品，但目前最深的钻探——前苏联的科拉超深钻孔，不超过13 km（号称挖到“地狱”深处，传出来自地狱的声音，好zhen神che奇dan）。超深钻探是一项非常烧钱的科研运动，除了刷新世界钻井之最，好像并没有什么用。另外，13km跟6371 km的地球平均半径比起来，实在微不足道。你看，如果只能用手，我们连荔枝皮都剥不开。
科学家肯定不甘心啊，不剥开这个super荔枝不罢休，于是有了间接探测方法。它包括地球物理观测（例如给地球“做CT”的地震波方法）、数值模拟（类似程序猿的工作吧）以及高温高压实验（高压锅的压强是几个大气压，地心大概是360万个大气压）等。
北京大学高压实验装置
给地球“做CT”的原理是地震波在介质交界面会产生反射、折射等现象，地震学家利用这些特性来获得地球内部资讯（将地壳、地幔分开的莫霍面，以及将地幔、地核分开的古登堡界面，均有明显的波速骤变）。求解地球内部物质组成的方法是地震反演，就好像拿到一盘西红柿炒蛋，凭理论和经验来分析是什么品种的西红柿和蛋，产地在哪里，个头大小，新鲜程度等。计算和实验与此相反，我有一些西红柿和蛋，通过不同配比，控制时间和火候，去做出一盘西红柿炒蛋，再跟“CT”结果比对就能推算物质组成啦。
最后说说地球里到底有啥
地壳和地幔主要由矿物组成。矿物是由地质作用形成的具有一定化学成分和确定的内部结构的天然单质或化合物。
矿物晶体有一定形态，颜色多样，有的很漂亮，被作为宝石矿物。地壳的主要矿物有石英、长石、云母、角闪石、辉石和橄榄石等，其中橄榄石和石榴石是我们常见的宝石。另外，翡翠是辉石的一种，红宝石则是刚玉的一种（换个名字，就有了浓浓的艺jin术qian气息呢）。
石英
长石
辉石
橄榄石
石榴石
刚玉
地幔主要矿物相为橄榄石、辉石（这两种矿物地壳中也不少，别看名字一样，结构已经悄然改变）、石榴石、钙钛矿、斯石英、方镁铁矿等。虽然是硬邦邦的固体，被高温高压深深折磨，但地幔仍坚强地蠕动着，我们叫地幔对流。地幔位于我们难以企及的深度，只有超级幸运的一丢丢物质可能在对流的过程中上涌，然后随着岩浆喷出地表，最后到达有缘人手中。
对于地核，一般认为主要由液态外核和固态内核构成。对于其物质构成，推测主要为Fe-Ni合金和较轻的元素（Si、O 、S、H、C、K等）。地核温度6000+℃，压力360万个大气压，所以你看，地心历险可能永远成不了真。
参考文献
Anderson, Don L. (2007) New Theory of the Earth. Cambridge University Press.
（图片来源于网络）
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