板块及其边缘的构造
这里给出两种板块边缘，即洋中脊和海沟处的构造。洋 中脊是板块的增生处，通过地幔物质的上涌，不断补充 岩石层；而海沟通过岩石层俯冲进入软流层而不断消减。
海洋、大陆和软流圈层
盘古大陆的分裂
（参见备注）
（a）、（b） （c）、和（d），分 别表示2亿年前、1.6 亿年前、0.8亿年前和 现在的大陆的分布。
黄色表示常速， 下图：410km
俯冲带的构造图（层析成像）
洋中脊的速度结构剖面图 （层析成像）
海啸预报
地震方法
一个简单的垂直摆“地震仪”示意图
传统地震仪有三个方向的地震计， 每个地震计由重锤、弹簧、粘性 阻尼、记录滚筒和固定框架组成。 古代地震仪（如我国东汉的张衡 地动仪）含有一个重锤（包括内 部导向槽和显示方向的龙头-蟾 蜍嘴），是一个不能记录地面震 动过程的验震器。现代地震仪称 为宽频带、大动态、高增益数字 化地震仪，增加了电子反馈系统、 数据采集系统和数据传输系统。
印度次大陆的漂移
印度次大陆原先是冈瓦纳大陆的北缘，后来向北漂移和欧亚大陆结 合。（a）表示不同年代的位置。（b）表示不同年代的漂移速率。
山脉的形成
山脉的形成是一个复杂过程， 由隆起、侵蚀和重力均衡组成。
（参见备注）
板块的碰撞
山脉的隆起是由板块 的碰撞产生的。可分 为两种类型： （a）大陆板块与大 陆板块碰撞，产生如 欧亚大陆的喜马拉雅 山、阿尔卑斯山； （b）大陆板块与海 洋板块碰撞，产生如 美州的安第斯山。
行星大都分为星壳、星幔和星核三部分。但是，因演化 条件不同，不同行星内部的构造和物质组成有很大差异。
金星裂谷示意图
金星和地球的构造很相似， 而且构造活动也很活跃。有 人曾认为，它们是双星。金 星表面的2/3为由火山岩构 成的平原，另有5个高原和9 个高地。高地之间有裂谷、 岩流和火山口。这是一张根 据观测资料所作的金星裂谷 素描图，该裂谷长达1000km 以上、宽200km左右。高地， 特别是裂谷，可能是金星上 的年轻构造。金星可能有一 个铁核，但几乎没有磁场。
地球的历史
图上的数字，表示距离现在的时间，单位为亿年。 图中文字，表示地球演化的几个时期和每个时期的特
征。其中，板块运动开始于古生代中期。
地核的形成
原始地球有许多与陨 石相似的颗粒组成， 其中的硅酸盐颗粒密 度较小、熔点较高， 而金属铁镍颗粒密度 较小、熔点较低，经 过短寿命放射性物质 的衰变加热后，硅酸 盐物质与金属铁镍物 质分离，轻者上升， 重者下降，大概用一 亿年时间，在地心形 成铁镍地核，并在它 的外面形成以硅酸盐 物质为主要成份的地 幔。
（c）2100万年前
（d）1100万年前
驱动板块的几种动力模型
（a）推动板块：洋中脊的拉伸和俯冲带的沉降； （b）驱动板块：全地幔区域的对流模型： （c）驱动板块：上地幔区域的对流模型；
（d）拖动板块：地幔热柱的上升和向两侧铺展。
第四部分：地球内部结构
DSDP ODP
不同深度的地震波速度
横坐标表示深度（单位为公 里），纵坐标表示地震波速 度（单位为公里/秒），Vp 和Vs分别表示纵波和横波 （实线），ρ表示密度（虚 线）。图中给出地壳-地幔、 上地幔-下地幔、地幔-地核、 外核-内核的分界面；其中， 地幔-地核、外核-内核的分 界面处，速度和密度发生突 然变化，尤其是在地球外核， Vs降为零（表示为液态）。
火山喷发云照片
1989-1990年美国 阿拉斯加一座火山 发生一系列喷发， 抛出大量火山灰云。 其中，1989年12月 15日的火山灰云， 险些使一架载有 231名乘客的波音 747飞机坠毁。由 此引发出“火山喷 发与报警”问题。
Байду номын сангаас
长白山天池火山遗迹
湛蓝的天池和皑 皑的白雪下面，是 一座休眠的火山。 在1215年左右，这 里曾有火山喷发。 经过地震观测和深 部结构探测，认为 它在“近期”不会 发生喷发。这个“ 近期”的含义，可 以 是 5000 年 ， 或 2000年。
第三部分：大陆漂移、海底扩张 和板块运动
DSDP ODP
喜马拉雅山的崛起（动画片段）
大陆漂移（动画片段）
DSDP （Deep Sea Drilling Project） ODP （Ocean Drilling Program）
环视青藏高原影片（动画片段）
全球板块分布图
全球岩石层可以分为七个大的板块：欧亚板块、太平洋板块、非洲 板块、印度-澳洲板块、北美板块、南美板块、南极板块。 （参见备注）
地壳重力均衡模型
为解释重力测量的一个重要 事实，即“高山下面物质轻， 海洋下面物质重”，提出地 壳重力均衡假说。图中（a） 称为普拉特模型，（b）称 为艾里模型。对照地震测量 结果，艾里的解释与实际情 况更为符合。这就是通常所 说的，“山有山根，海有覆 盆”，近似为一种非对称的 镜像结构。这个19世纪的重 要学说，在20世纪的板块学 说中，又有了新的意义。
第一部分：地球－－ 行星家族中的一员
DSDP ODP
旋转的地球
组成太阳系的行星
太阳系的行星可分为两类。水星、金星、地球和火星离太 阳较近，称为内行星；木星、土星、天王星、海王星、冥 王星离太阳较远，称为外行星。内行星密度大、体积小， 又称为小行星；外行星密度小、体积大，又称为大行星。
行星内部构造图
在裂谷的上地幔有不规则的柱状低速体，表示该处的温 度比周围高。低速体向上隆起，产生张力，使地壳变薄，
形成裂谷。
喜马拉雅山地壳构造剖面图
这是一张反射地震剖面图，横坐 标表示测线自藏南的帕里（南 端），向北到雅鲁藏布江（北端， 图中标为雅江）；纵坐标表示双 程反射波走时（单位为秒），乘 以纵波速度之半，则为对应深度。 南端看到很强的莫霍面（Moho）， 深度为73km，这是全球大陆中最 厚的地壳。地壳中部有一很强的 反射面（MHT），可能为印度地 壳向欧亚地壳俯冲的上界面。由 此往北，这两个反射面渐趋模糊， 直到消失。这张图为大陆漂移 （印度板块向北挤压欧亚板块） 提供有力的深部结构证据。
美洲的安第斯山的形成
南美安第斯山 是由太平洋岩石层 向南美大陆俯冲所 产生的，属于海洋 板块-大陆板块的碰 撞类型。当然，冷 的海洋岩石层物质 与大陆岩石层物质 产生化学作用，使 热物质向上迁移， 形成与火山活动有 关的山脉。
喜马拉雅山脉的形成
（参见备注）
（a）5000万年前 （b）3500万年前
在地面上看到的地震断裂
（a）一个农场的栅栏 被地震断裂为平行的 两段
（b）对图（a）的解 释：地下断层的两盘 沿断层线D错动，将 栅栏AB错断为两段 AD1和BD2
中国地震烈度区划图
中国地震加速度区划图
中国地震反应谱周期区划图
火山喷发模型图
地壳或地幔中的岩浆和挥发 物，由岩浆房喷至地面，向 大气层喷射，形成火山。岩 浆和挥发物构成的喷发柱高 度 ， 可 达 20km~30km ， 甚 至 50km。喷发柱高度决定于岩 浆房的大小、压力、挥发物 含量和喷发口的直径等。富 含挥发物的中碱性岩浆，往 往发生爆炸式喷发。
有人认为，在漫长 的地球历史中，象大 陆这样合而分、分而 合的过程，也许曾经 多次出现，每次拼合 和分离的时间大约5亿 年。
东亚大陆块的形成
一个大陆可能由多个块 体组成。中国的华北块 体、华南块体、塔里木 块体都是古生代以前的 古老块体。在2.5亿年前 ，它们已经互相碰撞， 并结合成东亚大陆。在 块体之间由碰撞产生褶 皱。之后，青藏高原的 羌塘块体和拉萨块体， 相继和东亚块体碰撞联 在一起。直到0.5亿年前 ，印度次大陆才和东亚 大陆碰撞。
地球各圈层的相互作用
火山活动在地球演化和圈 层形成过程中发挥了重要 作用。地球内部的水蒸汽、 氢气、氮气、二氧化碳等 伴随熔融的岩浆，一起喷 发到地面。其中水蒸汽凝 成水，流入大海。二氧化 碳经过光合作用，变成氧 气。氮气和氧气等进入大 气层。喷发的岩浆凝固后， 形成火山岛，构成岩石圈 大陆。
肯尼亚裂谷构造剖面图
探测内核旋转的方法 （宋晓东和理查兹，1996年）
从美国阿拉斯加地 震台，观测南桑德 维治岛在不同年代 发生的地震。从地 震震源到地震台的 传播路径固定，传 播的时间细微变化 反映内核晶体在空 间排列位置的细微 变化。
全球S波速度横向变化图（层析成像）
兰色表示快速， 上图：38km
红色表示慢速， 中图：150km
（参见备注）
近震三分向记录图
震源深度在10-30km、 震中距在100km范围 的地震记录上，没有 面波、首波，只有P 波和S波两种体波震 相。而几百公里深度 的深源地震，在几千 公里距离的记录，与 这张近震记录有惊人 的相似之处。
地震波在地球内部的传播
这里用地震射线表示地震波的传播。
图中给出地幔、 地球外核和地球内 和地球内核结构， 因此图中给出的是 地幔体波和地核体 波，其中包括地面 和幔核界面的的反 射波、转换波。每 种波对应的震相符 号，已标在相应射 线的端部。
地幔底部的结构
根据地震波观测 结果，地幔底部即 接近幔核边界，那 里结构很不规则， 分界面两侧的物质 成分（地幔一侧的 硅酸镁钙铁矿，地 核一侧的铁镍合金） 互相产生剧烈的化 学作用。
地核与影区
（参见备注）
一次较大的地震激发 的地震波，可以在很长的 距离上观测到，结果发现 在1040突然消失了，到了 1430重又出现！也就是说， 1040 到1430“销声匿迹”。 这是因为地球内存在一个 速度很低的“核”，“影
区”就是地核的影子。
地球内核旋转的示意图
固体内核与固体地幔被液体 外核分开。外核液体的粘滞度与 水相差不大。因而不难相象，内 核很容易自行自由转动。最早人 们设想，外核对流产生的磁力线 可以渗透到内核去，内核是个导 体，就象一个通电的马达可以在 磁场中转动一样。后来人们在计 算机的数值模拟计算中得到证实； 并且预测，内核的转动要比地幔 快几度。这个结果促使地震学家 寻找内核旋转的证据。