地球內部物理學

地球內部物理學是固體地球物理學的分支學科。是利用觀測到的各種地球物理、地球化學以及地質現象來研究地球內部的結構、物質的物理性質和物理狀態以及化學組成的學科。

基本介紹

• 中文名：地球內部物理學
• 學科：固體地球物理學
• 內容：觀測到的各種地球物理
• 時間：20世紀30年代

概述

它與固體地球物理學中的其他分支學科相互交叉重疊。 B.古登堡和 Sir H.傑弗里斯於20世紀30年代和40年代利用 地震波的走時(見 地震走時表)研究地球內部的速度分布，奠定了地球內部物理學的基礎。古登堡於1939年和1951年兩次編輯出版了《地球的內部構造》一書，首先系統地討論了地球內部物理學中的許多問題。1959年他又寫了《地球內部物理學》一書，至此這一分支學科初步形成。傑弗里斯所著《地球》一書也是研究地球內部物理學的重要著作。

內容

由於地球內部的力學、熱學和化學性質決定了地表地質構造的演化過程、礦產分布以及 地震、火山的發生等，因而地球內部物理學與研究人類生存的環境有著密切的關係。它的主要內容包括：

① 利用地震波傳播特性研究地球內部的細結構地震射線能夠穿透整個地球內部，然後又返回地面，因此它是研究地球內部最主要的手段。面波的頻散、 地球自由振盪的本徵周期也同地球內部的力學性質有關。研究地震波在成層和橫向不均勻介質中傳播的理論，從地震波的不同性質反演地球內部的力學參數，是地球內部物理學的一個重要方面。

② 利用重力場資料研究地球內部構造和物質分布因為地面重力反映地球所有物質引力的總和。如把地面的重力位分解成不同波長的成分，它們便分別顯示出不同深度的物質的密度（見 地球重力場）。

③ 利用地球的電磁感應特性研究地球內部構造和電磁性質　因為 地球基本磁場是由地核和地幔地核邊界的條件所決定，它同地核物質的運動方式有關。電磁感應可以研究地球內部電導率的分布。

④ 研究地球的熱狀態和熱歷史　地球內部的熱學性質和熱歷史由地球初始熱狀態、地球內部放射性源的分布以及不同深度的熱傳輸機制所決定，它同地球的演化有密切關係。

⑤ 研究地球內部的物質組成　可以從兩方面著手：一是利用測量所得的地球內部物理參數同礦物和岩石的實驗數據以及地球化學的理論結果相比較；另一是利用遷移到地表的深部物質或 隕石進行研究。

⑥ 比較地球同其他行星內部結構的異同，研究它們的發展過程　由於行星系起源和行星演化的一致性，地球內部的物理性質和物質組成也可以從其他行星或隕石的研究中得到借鑑。