如何利用地震了解地球深处的秘密？

地球既不是《西游记》中所写的恐怖的阎罗地狱，也不是美国市民所说的空心球。它可以通过南极和北极的入口进入。中学地理教科书告诉我们，地球就像一个大鸡蛋。地壳相当于蛋壳，地幔相当于蛋清，核心相当于蛋黄。地球的半径是6300公里，地壳只是一个非常薄的层，地幔约占2900公里。那么，人类如何知道地球深处的秘密呢？

地球的内部组成。(来自互联网)

帮助我们真正理解地球深处秘密的“英雄”之一是一场地震，一提起它就变得苍白无力！

当地震发生时，地震中心发出地震波。地震波是向各个方向传播的弹性波。因为地下岩石和矿体是不同的，有些地方是粘性液体，地震波遇到这些不同的物质，有不同的反射和折射。该仪器记录了它的“行程”，科学家可以根据这些记录探测到地球内部大约10%的岩石密度变化。

根据传播方式的不同，地震波主要分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波传播速度相对较快，达到5-7公里/秒，可以通过固体和液体。横波传播速度相对较慢，一般为4千米/秒，只能穿过固体。

从上个世纪初开始，科学家分析了地震波传播图，发现纵波和横波沿着各种曲折的路径传播，并且在一些地方也有突变。由此，科学家不仅断定地球内部的物质是异质的，而且还推测了地球内部的结构和组成。

地震波在地球上的传播路径图。(来自互联网)

当地震发生在地球的一端时，剪切波信号不能在地球的另一端被探测到，因为它们在地幔的边缘遇到液体物质。通过对横波传播路径图的分析，发现岩石在地下2900公里处变成了液体，这是地幔和地核之间的界面(即古腾堡间断)。

然而，当地震发生在地球的一端时，可以在地球另一端的相应偏移位置监测纵波信号。根据对地震仪数据的分析，纵波顺利穿过地下2900公里处的熔化堆芯，并在地下5000公里处偏转。由此可以推断，大约5000公里地下是内核(也称为内核)和外核(也称为外核)之间的边界层。内核是固体，而内核是液体。

地震波传播示意图。(来自互联网)

尽管地震能告诉我们地球深处的秘密，但由于地震的不可预测性和不可控性，科学家们在研究地球内部结构时用了其他方法来代替地震。如人工地震、核试验等。所谓人工地震是指在局部地区进行人工爆破。爆炸形成的波，像地震波一样，可以向人们报告地下情况。在此基础上，科学界诞生了一门学科——地震学，它研究自然地震和一些人为振动(如地下爆炸、岩浆冲击、洞穴坍塌等)。)。

[参考]

1.《地球内部的构成》，洪平编，大象出版社。

2.论文《地球内部结构与物质性质研究》，魏、周等著。，地震学杂志2003。

3.论文“地球的结构”和“家庭教育世界创新阅读”2016。