地球大氣圈
地球外圈中最外部的氣體圈層
地球大氣圈,是地球外圈中最外部的氣體圈層,它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界,在2000~16000公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也會有少量空氣,它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。
為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體。地球大氣圈氣體的總質量約為5.136×1021克,相當於地球總質量的百萬分之0.86。由於地心引力作用,幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度範圍內,其中75%的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層範圍內。根據大氣分佈特徵,在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。
內部大量放射性元素的裂變和衰變所釋放出的能量的積聚和迸發、隕星對地表的頻繁撞擊等,導致了地球火山的強烈活動,使地球溫度升高到出現局部熔融,重元素沉入地心,輕物質浮升到地表,逐漸形成地殼(岩石圈)、地幔和地核等層次。與此同時,被禁錮在地球內部的氣體不斷迸發出來,形成原始大氣圈,其主要成分為H2O、CO、CO2、CH4和N2等。當時不含有氧氣,這是一個還原性大氣圈。水氣凝結后在低凹處匯聚成海洋(水圈),地表水呈酸性。上述過程歷時約10億~15億年。顯然,早期地表環境的顯著特徵是缺氧,也沒有臭氧層,太陽輻射中的高能紫外線可直接射到地面上。
地殼只佔地球體積的0.5%。如果把地幔、地核比作蛋清和蛋黃,那地殼就像蛋殼。
地殼的厚度在地球各地是不同的。有的地方較厚,如我國青藏高原厚度可達60-80千米;有的地方較薄,如大西洋海盆厚度僅有5-6千米,太平洋海盆厚約8千米。海陸地殼的平均厚度約為33千米,僅佔地球半徑的1/200。
地殼雖然很薄,但它上下層的物質結構並不相同。地殼的上部主要由密寬較小、比重較輕的花崗岩組成。它的主要成分是硅、鋁元素,因此,這一層又稱為"硅鋁層"。地殼的下部主要由密度較大、比重較重的玄武岩組成。它的主要成分是鎂、鐵、硅元素,所以這一層又稱"硅鎂層"。在大洋底部,由於地殼已經很薄,一般只有硅鋁層而沒有硅鎂層。此外,在地殼的最上層,還有一些厚度不大的沉積岩、沉積變質岩和風化土,它們構成地殼的表皮。
地殼並不是靜止不動和永久不變的。在漫長的地球歷史中,滄海桑田的巨變時有發生。大陸漂移、板塊運動、火山爆發、地震等等都是地殼運動的表現形式。地殼還受到大氣圈、水圈和生物圈的影響和侵蝕,形成各種不同形態和特徵的地殼表面。其中土壤與人類的活動關係最為密切。
在地殼中,蘊藏著極為豐富的礦床資源。已探明的礦物就有2千多種,其中金、銀、銅、鐵、錫、鎢、錳、鉛、鋅、汞、煤、石油等,都是人類物質文明不可缺少的資源。