地壳是一层极薄的岩石，构成了地球最外层的固体外壳。相对而言，它的厚度就像苹果皮一样。它不到地球总质量1%的一半，但在地球的大部分自然循环中起着至关重要的作用。

有些地方的地壳厚度可能超过80公里，而另一些地方的厚度则不到一公里。它下面是地幔，一层大约2700公里厚的硅酸盐岩石。地幔占地球的大部分。

地壳由许多不同类型的岩石组成，分为三大类：火成岩、变质岩和沉积岩。然而，这些岩石大多起源于花岗岩或玄武岩。下面的地幔由橄榄岩构成。硼镁石是地球上最常见的矿物，存在于地幔深处。

我们如何知道地球有地壳

直到20世纪初，我们才知道地球有地壳。直到那时，我们所知道的只是我们的行星相对于天空的摆动，就好像它有一个大而密集的核心——至少天文观测告诉我们是这样的。接着是地震学，它从下面给我们带来了一种新的证据：地震速度。

地震速度测量地震波通过地表以下不同材料（即岩石）传播的速度。除了几个重要的例外，地球内部的地震速度往往随着深度的增加而增加。

1909年，地震学家Andrija Mohorovic的一篇论文确定了地震速度的突然变化——某种不连续性——在地球50公里深处。地震波在穿过它时会反弹（反射）和弯曲（折射），就像光在水和空气之间的不连续处的行为一样。这种被称为莫霍面或“莫霍面”的不连续面是地壳和地幔之间公认的边界。

地壳和板块

地壳和构造板块是不同的。板块比地壳厚，由地壳加上其下方的浅地幔组成。这种硬而脆的两层组合称为​岩石圈（科学拉丁文中的“石质层”）。岩石圈板块位于一层较软、可塑性更强的地幔岩石上，称为软流圈（“软弱层”）。软流圈允许板块像厚泥中的木筏一样在上面缓慢移动。

我们知道地球的外层由两大类岩石组成：玄武岩和花岗岩。玄武岩位于海底之下，花岗岩构成大陆。我们知道，这些岩石类型的地震速度，正如在实验室中测得的，与地壳中的地震速度相匹配，一直到莫霍面。因此，我们相信莫霍面标志着岩石化学的真正变化。莫霍面并不是一个完美的边界，因为一些地壳岩石和地幔岩石可以伪装成另一个。然而，幸运的是，每个谈论地壳的人，无论是地震学还是岩石学术语，都有相同的含义。

一般来说，有两种地壳：大洋地壳（玄武岩）和大陆地壳（花岗岩）。

大洋地壳

海洋地壳约占地球表面的60%。海洋地壳薄而年轻，厚度不超过20公里，年龄不超过1.8亿年。一切古老的东西都被俯冲拉到了大陆之下。大洋地壳诞生于大洋中脊，在那里板块被拉开。当这种情况发生时，下伏地幔上的压力被释放，那里的橄榄岩开始融化。融化的部分变成玄武岩熔岩，上升并喷发，而剩余的橄榄岩则耗尽。

大洋中脊像Roombas一样在地球上移动，在移动过程中从地幔橄榄岩中提取玄武岩成分。这就像一个化学精炼过程。玄武岩比留下的橄榄岩含有更多的硅和铝，橄榄岩含有更多的铁和镁。玄武岩的密度也较低。就矿物而言，玄武岩比橄榄岩含有更多的长石和角闪石，较少的橄榄石和辉石。用地质学家的话说，海洋地壳是镁铁质的，而海洋地幔是超镁铁质的。

海洋地壳非常薄，只占地球的一小部分——约0.1%——但它的生命周期将上地幔中的物质分为重残渣和轻玄武质岩石。它还提取所谓的不相容元素，这些元素不适合地幔矿物并进入液态熔体。随着板块构造运动的进行，这些物质依次进入大陆地壳。同时，海洋地壳与海水发生反应，将部分海水带入地幔。

大陆地壳

大陆地壳厚而古老，平均厚约50公里，约有20亿年的历史，覆盖了地球40%的面积。几乎所有的海洋地壳都在水下，而大部分大陆地壳都暴露在空气中。

由于俯冲作用，海洋地壳和海底沉积物被拉到大陆下方，大陆在地质时期缓慢增长。下降的玄武岩中有水和不相容元素被挤出，这些物质上升，在所谓的俯冲工厂中引发更多的熔融。

大陆地壳由花岗岩组成，比玄武质海洋地壳含有更多的硅和铝。多亏了大气，它们也有更多的氧气。花岗质岩石的密度甚至低于玄武岩。就矿物而言，花岗岩比玄武岩含有更多的长石和更少的角闪石，几乎没有辉石或橄榄石。它也有丰富的石英。用地质学家的话说，大陆地壳是长英质的。

大陆地壳只占地球的不到0.4%，但它是双重精炼过程的产物，首先是在大洋中脊，其次是在俯冲带。大陆地壳的总量正在缓慢增长。

最终进入大陆的不相容元素很重要，因为它们包括主要的放射性元素铀、钍和钾。这些产生的热量使大陆地壳就像地幔顶部的电热毯一样。热量也软化了地壳中较厚的地方，如青藏高原，并使它们向侧面扩散。

大陆地壳浮力太大，无法返回地幔。这就是为什么它平均来说是如此古老。当大陆相撞时，地壳可以增厚到近100公里，但这是暂时的，因为它很快就会再次扩散。相对较薄的石灰岩和其他沉积岩表皮倾向于留在大陆或海洋中，而不是返回地幔。甚至被冲入海中的沙子和粘土也通过海洋地壳的输送带返回大陆。大陆是地球表面真正永久的、自我维持的特征。

地壳意味着什么

地壳是一个薄而重要的区域，在那里，来自地球深处的干热岩石与地表的水和氧气发生反应，形成新的矿物和岩石。这里也是板块构造活动混合和搅乱这些新岩石并向它们注入化学活性流体的地方。最后，地壳是生命的家园，它对岩石化学产生强烈影响，并有自己的矿物循环系统。所有有趣而有价值的地质学变化，从金属矿石到厚厚的粘土和石头层，都是在地壳中找到自己的家园，而不是在其他地方。

应该注意的是，地球并不是唯一有地壳的行星体。金星、水星、火星和地球的卫星也有一个。

布鲁克斯·米切尔编辑