地球的内部结构
图3-1地球内部结构示意图
(根据Philpotts & Ague，2009年修订)
1.外壳
地壳是地球表面的最外层，海洋地壳厚度为6 ~ 8公里。大陆地壳平均30 ~ 35 km，在强烈增厚的造山带(如青藏高原、喜马拉雅造山带)可达地壳厚度的两倍(70 ~ 80 km)，平均地壳密度为2.8g/cm3。洋壳较年轻，一般最老的为150 ~ 200ma，成分主要为大洋中脊玄武岩(MORB)和海底薄沉积物(沉积岩)。大陆地壳保留了地球上最古老的地壳岩石(>:4000Ma)。根据变质作用所限定的地壳压力稳定条件，大陆地壳一般分为下地壳、中地壳和上地壳三层，其中下地壳由麻粒岩或榴辉岩相岩石、底侵莫霍面的辉长岩和各种高级变质片麻岩组成。中地壳主要为角闪岩相岩石；上地壳由沉积盖层和地表可见的各种岩石组成，主要到达绿片岩相。在下地壳底部，由于地震波速度的不连续突变，P波速度从下地壳的7.2 ~ 7.3 km/s突然变为上地幔顶部的8.0km/s以上。这个突变带被称为莫霍面。
2.覆盖物
地幔是指从莫霍面到核地幔边界2900km的深度范围，也分为上地幔和下地幔。
上地幔深度从莫霍面以下约35公里开始，包括约35 ~ 70公里的岩石圈地幔、70 ~ 220公里的软流圈地幔(低速层)和220 ~ 660公里的高地震波速度上地幔。岩石圈地幔顶部(35 ~ 70 km)的矿物组合自上而下依次为斜长石地幔橄榄岩、尖晶石地幔橄榄岩和石榴石地幔橄榄岩。410 ~ 660 km称为过渡带，主要地幔矿物相为尖晶石相。高温高压实验结果表明，410km深度(约10 ~ 12 GPA)是橄榄石由α相向密度更高的β相(尖晶石相)转变。当深度超过660km(24GPa)时，橄榄石由β相(尖晶石相)转变为γ相(钙钛矿相)，密度进一步增大，进入下地幔。
下地幔(660 ~ 2900 km)为固态，对应温度为1900 ~ 2500 K，推测主要矿物组合为01L+CPX+OPX SP GRT，或者由这些矿物的高压相组成。与外核的边界称为D”层，被认为是一个巨大的热边界层，上下两层的温差可能达到1500K K..目前地球物理勘探认为，某些俯冲板块可能俯冲很深，在这个边界上堆积，最深的地幔柱可能起源于这个边界。
3.地球核心
内核分为外核和内核，其中内核(5151km深度以下)为固体，根据天体化学和地震波研究，应主要由铁镍合金和一些轻元素(如N、C)组成。外核(深度2900 ~ 5151 km)为液体，其主要特征是地震波的横波无法通过，纵波衰减较大。推测外核的成分主要是Fe，加上其他轻元素(如S、H、O、Si、P等。).