岩石圈(地理问题)

岩石圈是地球的表层，薄而坚硬。岩石圈在软流圈之上，包含部分上部地函和地壳，地壳浮在地函之上，由莫氏不连续面作为分界。根据板块构造学说，岩石圈并非整体一块，而是由许多板块组成。 岩石圈相对于其下的软流圈，属于较刚性、脆性的一部分。在这种情况下，岩体仍然有足够的强度来累积能量，发生地震。 岩石圈的厚度因地而异。一般而言，大陆地壳的岩石圈厚度大于海洋地壳的岩石圈厚度，但是其具体深度存在争议。

参考: zh /wiki/%E5%B2%A9%E7%9F%B3%E5%9C%88

岩石圈包含地壳以及地函的最上部，包括地壳及地函最上部，自地表至深约一百公里。，岩石圈与其下的软流圈最大的不同，即是岩石的强韧度不同，也就是因岩石存在的温度、压力的不同而造成在不同深度其物理状态的不同。 软流圈在深处的条件，使得岩层较软且易于变形，而岩石圈则为坚硬石层。因此，岩石圈可视为是浮在粘滞流体上的易碎表层，这种情形有点向是冰封湖上的浮冰。因软流圈中有对流现象，而带动其上的岩石圈有移动的现象，所以产生了板块运动，造成许多不同的地质现象。

参考: 网路

岩石圈是由岩石组成的,包括地壳和上地幔顶部要理解岩石圈的概念,首先要了解什么是地壳和上地幔进而了解岩石在地壳和上地幔中是如何分布的

地球是一个半径有6370多公里的椭球体,它从表面向地心可以分为地壳、地幔和地核三部分地壳是地球的最表层,由于地球表面有陆地和海洋,因此,又有大陆地壳和大洋地壳之分大陆地壳一般厚度为33-35公里,最厚地区大约为50-70公里中国青藏高原是世界上地壳厚度最大的地区之一,平均厚度可以达到70公里

大陆地壳通常分为三层,由三种不同成分的岩石组成最上面是沉积岩层,向下依次是花岗岩层和玄武岩层；大洋壳的厚度很小,平均仅为6-8公里；大洋地壳最上面是很薄的海底沉积物,向下是玄武岩,在海底形成的玄武岩由于海水的作用,岩石被塑造成一个接一个排列的“枕头”,地质学家把这种玄武岩叫做“枕状熔岩”,这是在大陆玄武岩中见不到的一种地质现象深海钻探和地震研究发现,洋壳玄武岩下面还发育有岩墙状的辉长岩和辉绿岩,以及由超镁铁质岩石蚀变形成的蛇纹岩

从大陆地壳和大洋地壳的结构可以看出,遍布于地壳中的岩石在分布上具有一定规律性洋壳和陆壳在岩石组成上最明显的区别在于大洋地壳中至今没有发现花岗岩层,而在大陆地壳中花岗岩体却有大面积的分布

在对地壳的结构有了大概的了解之后,人们自然会问：地幔又是由什么岩石组成的呢它们和地壳中的岩石又有什么不同在地球结构中,地幔厚约2800公里,分为上地幔和下地幔两部分上地幔主要由橄榄岩类组成,下地幔是由密度高的铁镁氧化物组成

根据地球物理测量的研究成果,上地幔顶部主要是由镁铁质和超镁铁质成分的岩石组成的,只是橄榄岩类岩石比地壳中的硅铝质和硅镁质岩石的比重要大由于地壳和上地幔顶部都是由岩石组成的,所以,地质学家们把它们统称为岩石圈岩石圈厚度不均一,通常认为在大洋中脊处岩石圈厚度接近于零,到大陆下部大约100-150公里处,岩石圈厚度和地球的半径比较起来,只是薄薄的一层,几乎可以忽略不计

早在1926年,地震学家古德宝就发现在坚硬的岩石圈下边存在着一个低速带,这个低速带相当于软流圈,深度大约在100-250公里实际上,软流圈并不软从计算和模拟实验表明,在软流圈中,只有大约05%的局部地区发生了熔化但是,因为岩石圈刚性较大,相比之下,软流圈就多少带有一点塑性和流动性

1910年,德国气象学家A·魏格纳提出了大陆漂移学说到本世纪六十年代,板块构造学说问世这个学说的实质是岩石圈板块运动学,连续的地震活动带把岩石圈分裂分割成若干大小不同的板块在软流圈上漂移实际上,不仅大陆板块在漂移,大洋板块也在漂移科学家们在古气候、古生物、古地磁和深海钻探等很多方面找到了大陆飘移的证据

岩石圈板块运动与岩石的形成和演化有非常密切的关系例如,岩浆岩带和变质岩带常分布在板块边缘,而且,板块的类型不同,岩石组合也随之变化；全球现代活火山也主要分布在板块边界上,著名的环太平洋“火山链”是火山活动带,集中了全球三分之二的活火山同时,火山活动带也是地震活动频繁的地区 岩石圈可分为6大板块：欧亚板块、太平洋板块 、美洲板块、非洲板块、印 度-大洋洲板块、南极洲板块 还有一些较小板块镶嵌其间板块边界有4种类型： 海岭洋脊板块发散带、岛孤海沟板块消减带、转换断层带 和大陆碰撞带

另外对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的 它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示 的第一个不连续面（莫霍面）,一直延伸到软流圈为止岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里由于岩 石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学 有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分 由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底 总面积的45％,其平均水深为4000～5000米,大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周围延 伸着广阔的海底丘陵 因此,整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,对它们的研究,构成 了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论

地球最外层平均厚度约100千米的带有弹性的坚硬岩石。

由地壳和上地幔顶部组成。岩石圈下面是软流圈。岩石圈的构造另外对于地球岩石圈，除表面形态外，是无法直接观测到的。

地表形态的塑造过程也是岩石圈物质的循环过程，它们存在的基础是岩石圈三大类岩石——岩浆岩、变质岩和沉积岩的变质转化。

厚度分布

利用不同物理性质所估计的岩石圈厚度可能具有不同的地球动力学意义。大陆岩石圈等效弹性厚度往往只与岩石圈内部的某些岩层相关，因此它可能不代表一般意义上的岩石圈厚度。

地震学岩石圈厚度虽然有较高的精度，但依赖于人为地对岩石圈的定义；并且其具有的短时间尺度效应决定了它与长时间尺度的岩石圈概念不一致。

热学岩石圈厚度体现了长时间尺度上的岩石圈热学作用，因此其厚度定义的标准是较合理的。

地球岩石圈指地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部。从固体地球表面向下穿过地震波在近33千米处所显示的第一个不连续面，一直延伸至软流圈为止。岩石圈厚度不均，平均厚度约为100千米。岩石圈的三大类岩石是变质岩和沉积岩的变质转化。

不是的。

地球圈层结构分为地球外部圈层和地球内部圈层两大部分。

地球外部圈层可进一步划分为三个基本圈层，即大气圈、水圈、生物圈；

地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地壳、地幔和地核。

而岩石圈包括地壳的全部和上地幔的顶部，是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层。厚约60~120公里，由花岗质岩、玄武质岩和超基性岩组成。

所以，岩石圈属于地球的内部圈层结构。

一般认为，岩石圈包括整个地壳和上地幔的一部分，厚度在120km上下。通过地震波（P波与S波）及其他物理方法探测发现，岩石圈在沿地球半径方向上被两个明显的界面（地震波速不连续面）所分隔，上一个界面为康拉德面，下面一个界面为莫霍面。莫霍面将岩石圈分为地幔和地壳两大部分；康拉德面又将地壳分为上地壳和下地壳两部分。上地壳主要发育在大陆岩石圈，大洋岩石圈上基本不存在。岩石圈垂向上的结构可简示为表3-1。大洋岩石圈与大陆岩石圈的组成及结构有所不同，现简述如下。

表3-1 岩石圈结构简表

（一）大洋岩石圈的结构和组成

对大洋岩石圈的成分和结构认识主要是通过海洋钻探、洋底取样、对海洋玄武岩和海洋沉积物及蛇绿岩剖面的研究以及地球物理探测来获得的。同陆壳相比，洋壳较薄，一般在0～10km之间。多数人认为，它是由玄武质层加上不厚的（1～2km）海洋沉积层构成，从上至下分别为：海洋沉积物——洋底玄武岩——席状岩墙带——辉长岩及超镁铁堆积岩——上地幔顶部变形橄榄岩。而莫霍面是基性洋壳与上地幔橄榄岩之间的化学界面。

洋壳主要由洋底玄武岩组成，它是一种在全球范围内成分较均一的低K2O、TiO2、LREE及其他不相容元素，特别低Rb/Sr比和87Sr/86Sr初始值的拉斑玄武岩，来源于“亏损型”地幔。除洋底玄武岩以外，构成洋壳的还有部分洋岛玄武岩，它是一套岩性比较复杂的富轻稀土及不相容元素、碱度较高的碱性玄武岩与拉斑玄武岩的组合，分布于大洋板块内部的洋岛中，来源于“未亏损型”或“富集型”地幔。

（二）大陆岩石圈的结构和组成

大陆的上地壳主要由沉积岩及花岗岩类组成，为浅变质富含水的“湿”的绿片岩相。中地壳由相当于混合岩的物质组成，富含钾、钍、铀，为含水的“湿”的角闪岩相。下地壳是由麻粒岩相组成的富含CO2的“干”变质作用带，其中，下地壳上部主要由长英质麻粒岩组成；下地壳底部主要由镁铁质麻粒岩组成，其化学成分接近于幔源玄武岩。广泛分布的花岗岩类侵入体大多限于深为20km以上的中、上地壳内。KHWedepohl于1995年提出了欧洲大陆的地壳结构模型（图3-1）。

图3-1 欧洲大陆地壳结构模式

（三）上地幔组成和结构

上地幔的物质组成是通过对天体化学、地球物理、地球化学及地幔岩石学的研究而获得的，其岩石成分主要是超镁铁岩和镁铁岩类，包括二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和橄榄拉斑玄武岩。上地幔的岩石和化学成分是不均一的，其原因可能既有地球初始形成时原始陨集物质（星子体）的差别，又有地球生成后演化过程中构造—物质运动的不均一性。路凤香曾据地幔岩石学研究并参考地球物理资料，初步提出中国东部上地幔的岩石结构模型（图3-2），从上而下划分为：

①莫氏面以上的深部地壳：主要由中基性麻粒岩构成，莫氏面自东北向东南沿海逐渐变浅；②上地幔最上部：莫氏面至软圈顶部，自北向南有变薄趋势，以尖晶石二辉橄榄岩为主，靠下部有流体交代作用形成含金云母或含角闪石的橄榄岩；③上地幔软流圈：以尖晶石橄榄岩为主，夹有辉石岩条带及透镜体，具高温塑性变形，交代作用发育。在华北和东南沿海地区出现石榴石二辉橄榄岩；④方辉橄榄岩及二辉橄榄岩互层：两种橄榄岩呈互层出现，被认为是地球早期阶段一次较广泛的熔融作用的残余，由于方辉橄榄岩熔点高于二辉橄榄岩，形成熔融作用的隔挡层，也可能相当于软流层底界的位置。

近年来的研究表明，岩石圈内部的构造和变形是不均匀的，并且随温度、压力的改变而改变。这些变化在板块边界区表现得更为明显。以25～200km深度的俯冲带为例，通过热模拟和地震层析可以确定地幔楔和俯冲板块上部的湿度和水化条件。通过地震台网的系统观测可以获取地壳和岩石圈地幔结构的详细图像。初步研究表明，俯冲带存在着明显的分段性，每一段落的物质组成、状态及温度、压力条件都有显著差异。

图3-2 中国东部上地幔结构剖面

大量的反射地震资料显示，陆壳的结构形式多样，随大地构造背景差异而不同。在地盾和地台区相对简单，在地槽区则在横向和纵向上都不均一，经历了多期的挤压和伸展的交替变化。逆冲岩片发育，以不同的方式相互叠置，显示出存在多个内部低速层的多层状反射体的形态。

大陆地壳和岩石圈地幔的不均一性主要表现在各种板块边界带，反映在地质、地球化学和地球物理的多个方面。在这些边界带中，构造运动强烈，物质和能量的交换显著，成岩和成矿作用活跃，常是主要成矿区（带）的所在地。

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