地幔又可分为两层，即上地幔和下地幔。上地幔顶部存在一个层（莫霍面），地震波的传播速度会在此减慢，岩石圈（岩石圈指地壳和上层地幔顶部）以下部分称为软流层。据推测，由于放射性元素大量集中，蜕变放热，高温软化岩石，并局部熔融，由此形成了软流层。岩浆的发源地很可能在此。位于软流层以上的地幔是岩石圈的构成部分。在温度、压力和密度均有所增大的下地幔，物质呈可塑性固态。
地核
地球的中心部分是地核，相当于蛋黄。地核可分为两部分，即外核和内核。外核由液态镍铁组成，厚约2213千米，呈液态状；内核由固态镍铁组成，厚约1300千米，呈固态。
地核内部不仅有很大的压力，而且有估计可达2000～5000℃的高温，物质的密度也很高。在这种高温、高压和高密度的情况下，“固态”或“液态”这种我们平常所说的概念已经不适用了，因为地核内的物质既有钢铁那样的“钢性”，又有像白蜡、沥青那样的“柔性”。这种物质不但坚硬于钢铁十几倍，而且还能慢慢变形而不至于发生断裂。
当然，由于人类目前科学技术水平的限制，对地球内部的了解还是十分有限的。随着科学水平的提高，相信人类对地球内部情况的了解将越来越清楚。
点击谜团——地心之谜
地壳、地幔、地核是地球的三个部分组成，这是众所周知的，然而这种认识应说是很肤浅的。因为按照目前的科技水平，人类的钻井深度不过三五千米，对比于足有6300多千米的地球半径，最深的勘探井也只有12千米。那么再往底下是什么呢？
从地球的火山活动，我们可以得知地下有炽热的岩浆。根据流到地球表面的岩浆，人们把地下的岩浆分成酸性岩浆和碱性岩浆。前者含硅酸盐较多，后者含硅酸盐较少。但岩浆也只是来自地下并不很深的地方，那么地下更深处是什么呢？
人们注意到了这样一种现象：随着深度的增高，火山喷出的熔岩的温度也随之增高。即温度随深度而增加。根据这一速率计算，地心竟有高达10万℃左右的温度。在如此高温下，即使地心具有极高的压力，任何物质也都会化为气态，许多研究者于是就提出了“气态地核说”。
但对于这一学说，许多学者认为并不可信。人们在19世纪末，通过重力测量求出地球密度值为5.52克／厘米3，大于地表任何岩石的密度，由此推想一定有密度更大的东西存在于地球内部。
20世纪初期，在探索地球内部的奥秘上，地震波研究为其提供了帮助。经探索，发现在地表下面33千米处，地震波的传播速度存在一个不连续的跳跃，说明上下物质的密度在这一深度相差很大。后来，经科学家们确证，这个球面为地壳和地幔的分界面。1914年，地震专家又发现，地震波的传播速度在地表下面2900千米处也发生了急剧改变。而此处正是地幔和地核的分界面。
人们通过进一步的研究，知道了地幔的物质具有固态特征，上部由超基性岩组成，含二氧化硅24％～45％，与橄榄岩性质类似，因此被称为橄榄岩层；同时，它又富含硅和镁元素，故又被称为硅镁层。
1936年，经丹麦地质学家发现，地核可分为两部分，即内核和外核。其分界处在地表下5100千米处，地震波横波在外核中不能通过，因此推测外核是液态的。而横波到了内核，又重新出现，这说明内核是固态的。由于在整个地核中地震波的传播速度等同于它在高压状态下的铁中的传播速度，所以人们很自然地想到地核的构成可能是高压状态下的铁、镍一类物质。
然而，对于上述观点，并非所有学者都同意，因此又有“金属氢地核说”、“金属氢化合物地核说”、“铁硫地核说”、“铁硅地核说”、“铁氧地核说”等先后被人提出。当然，所有这些学说，人类都无法直接用肉眼去证实。而只是用智慧对地球内部情形的间接“窥视”，所以关于地球中心究竟为何物，至今仍是一个谜。
地球板块是否在漂移
每逢北国初春之际，大地、河流刚刚复苏、解冻时，大块大块的河面上的冰块就会相互碰撞、移动。这些冰块的运动动力来自于其下流动的河水，我们所居住的地球表面是否也和这种情况类似呢？
实际上，我们所居住的大地看似一望无际，但并非真如铁板一块，而是由许多小块拼凑而成的，而且与河流上流动的大冰块一样，也是在不断地移动、撞击着，只不过这种运动非常缓慢，无法用肉眼看出来。比如，每年海平面都上升1厘米，如果不用测量仪器就观测不到。如果过1000年，那就会上升1米！也许此时，一些沿海的大城市就要被淹没了。
大陆漂移假说的提出
早在19世纪，就出现了大陆漂移这一设想，其最初的提出是为了对大西洋两岸明显的对应性进行解释。直到1915年，德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳所着的《大陆与海洋的形成》一书问世，才使地质界为之震动。魏格纳在这本着作中，根据大量证据如拟合大陆的外形、古生物学、古气候学、地质学、古地极迁移等，提出中生代地球表面有一个泛大陆存在，这个超级大陆后来分裂并经过2亿多年的漂移形成了现在的陆地和海洋。
魏格纳提出的大陆漂移观点，对古气候的研究为他提供了很多证据。他注意到，各大陆上都有某个地质时期形成的岩石类型存在，且在现代条件下，并不应该出现。如古珊瑚礁和热带植物化石在极地区有分布；而古代的冰层发现于赤道地区。魏格纳运用将今论古的原则，把冰川活动的中心放在当时的旋转极附近，把珊瑚礁和蒸发岩分布的地带放在赤道附近，以该方法对各大陆当时的古纬度进行了确定。通过比较古纬度和现代纬度，得出了大陆漂移的结论。但当时，大多数学者都反对或非难魏格纳的学说，此后这一学说就渐渐被遗忘了。
古地磁对大陆漂移的证实
20世纪60年代，古地磁的研究成果使大陆漂移假说重新唤醒人们的记忆，这一学说得到多数学者的承认并对其进行了深入研究。
古地磁究竟是什么呢？地球磁场存在的时间很长，在非常古远的年代，岩石中的铁磁性物质会被地磁场磁化。比如，在火成岩（火山喷发时喷出的岩浆）的冷却过程中，地磁场就会将其磁化。保留到现在这部分剩余磁场，就北称作天然剩磁。对天然剩磁进行放射性方法测量，就可以测出其地质年龄，再用微磁力仪对剩磁的大小、方向进行测量，就能够得知当时的地磁场。古地磁学就是用这种方法对磁场进行研究的科学。
1954年，英国的地球物理学家布莱克特和他的小组于1954年对英格兰地区的三叠纪（距今约2亿多年）红色砂岩的化石磁件进行研究后，发现的结果令人惊喜。他们经过计算，得出当时地磁极位置竟然会与地球的地理极有达30°之多的偏离；同时还测出了三叠纪英格兰地区的磁倾角约为34°，较之于目前该地区的65°倾角，有30°之多的减小。对此，我们只能用英格兰本身的移动来解释该地区当前与三叠纪的相对位置的巨大差异。这种解释非常接近于魏格纳当年提出的大陆漂移假说。
与布莱克特的研究方法相反，以郎克恩为代表的另一批古地磁学家以每一块大陆作为固定的参照物，对古地磁极移的情况运用古地磁的研究方法进行探索。但无情的事实迫使他们不得不对最初的假定——大陆位置不变作了放弃。他们经过多方探求，最后正式承认，只有魏格纳的大陆漂移学说能对他们的成果进行较为圆满的解释。
从完全不同的出发点进行研究，布莱克特与郎克恩两个古地磁研究小组，最终得到的结论几乎完全一致：大陆发生过漂移。
板块运动的动力何在
既然地球大陆板块时刻都在进行漂移已得以证实，那么板块运动的动力从哪儿来的呢？这需要我们深入地壳以下去看一看。
相对于地壳的刚性来说，地幔上部有一个“软流层”存在。在海洋下面，这层“较流层”在海洋下开始于大约60千米的深度；而在大陆下面，地幔对流始于120千米，并一直延伸到200～250千米的深处。在“软流层”中，下面的热物质会自下而上升起、扩散进而冷却，最后形成比较致密的物质下沉。这样的环流将把地幔上部的刚性表皮及地壳从热的上升区带到较冷的下沉区，从而使对流体系形成。产生板块运动之动力的也正是这种对流。而板块在运动过程中，或张拉裂开，或碰撞压缩，或平移相错，这些不同的相互运动方式和与之相应产生的各种活动带，恰恰对全球岩石圈运动和演化的基本格局进行着控制。
无可否认，板块学说的出现，是近代地球科学的巨大进步和伟大成就，也是当之无愧的地质科学的第二次革命。
相关链接——岩石圈板块的划分
1968年，根据多方资料，法国地质学家勒皮顺首先把全球岩石圈划分为太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块，共6大板块。其中有5大板块既包括大块陆地，又包括大片海洋，只有太平洋板块几乎全都是海洋。随着研究的不断进展，大板块又被进一步划分许多小板块，如将美洲板块分为北美和南美板块，印度洋板块分为印度和澳大利亚板块，单独把东太平洋划分成一个板块，在欧亚板块中分出东南亚板块以及菲律宾、阿拉伯、土耳其、爱琴等小板块。
这些板块都是可以活动的，以太平洋板块为例，新生长于太平洋东部中隆生长脊新的大洋壳，每年平均以5厘米的速度向西移动，亿年内可以有10000千米的移动。从东太平洋中隆至马里亚纳海沟的消亡带正好为约为10000千米，而马里亚纳及其附近海底岩石年龄也正好为1.5～2亿年。这无可辩驳地说明，大约每2亿年太平洋底就会进行一次更新。
探索地球的磁场现象
地球磁场相当于在地球中心放了一个磁铁棒，大体上使它的N极对着南极而产生的磁场形状。当然，并没有什么磁铁棒在地球中心，磁场的产生缘自电流在导电液体核中流动的发电机效应。
地球磁场的结构
地球磁场并不是孤立存在的，而是受很多外界扰动的影响，宇宙飞船就已经探测到存在着太阳风。太阳风是一种高温高速低密度的粒子流，从太阳日冕层向行星际空间抛射而出，电离氢和电离氦是其主要成分。由于太阳风是一种等离子体，因此也有磁场。地球磁场被太阳风磁场施加作用，仿佛要被其从地球上吹走似的。尽管如此，面对太阳风的长驱直入，地球磁场仍对其进行了有效的阻止。太阳风在地球磁场的反抗下绕过地球磁场，向前继续运动，于是形成了一个地球磁场区域，即磁层。它被太阳风包围，呈彗星状。
位于地面600～1000千米高处的地球磁层，其外边界是离地面5～7万千米的磁层顶。地球磁力线在太阳风的压缩下，会朝背向太阳一面的空间延伸很远，形成一条长长的尾巴，称为磁尾。在距离磁赤道附近，还有一个特殊的界面。在该界面两边，磁力线会突然改变方向，人们把这个界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微，大约有1000千米的厚度。中性片将磁尾部分成两个部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。
科学家于1967年发现，在中性片两侧充满了密度较大的等离子体，这一区域约有10个地球半径的范围，因此该区域被称为等离子体片。当太阳剧烈活动时，等离子片中的高能粒子就会增多，并沿磁力线向地球极区快速地沉降，于是便出现了绚丽多彩、千姿百态的极光。因为太阳风是以高速接近地球磁场的边缘，由此便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面。在波阵面和磁层顶之间的过渡区域叫磁鞘，约有3～4个地球半径的厚度。
地球磁极的形成原因
关于地球磁场的存在原因，目前还不为人所知，普遍的观点认为是由地核内液态铁的流动而引起的。其中“发电机理论”是最具代表性的假说。根据磁流体发电机的原理，物理学家埃尔萨塞认为，当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动时，就会产生电流，如同磁流体发电机一样；而电流的磁场又会增强原来的弱磁场。磁场增加到一定程度就会稳定下来，从而形成了现在的地磁场。
还有一种假说认为：在770℃（居里温度）的高温中，铁磁质的磁性就会完全消失。铁在地层深处的高温状态下，会达到并超过自身的熔点而呈液态，此时地球磁场决不会形成。而应该用“磁现象的电本质”来进行解释，认为按照物理学研究结果，物质在高温、高压下，其原子的核外电子会被加速而向外逃逸。因此，在高达6000K的温度和360万个大气压的环境中，会有大量的电子逃逸出地核，在地幔之间形成负电层。依据麦克斯韦的电磁理论：电动生磁，磁动生电。所以，地球南北极式的磁场若要形成，就必然要有旋转的电场形成；而地球自转必然会造成地幔负电层旋转，即旋转的负电场，磁场也就由此而生了。
不过，这些假说目前还没有找到有力的证据证明，因此还需要科学家的进一步研究探索。
为何会发生磁极倒转现象
地球在通常情况下也不是稳定的，而经常根据地球内部变化的磁场，也在进行着相应的调整。这种变化非常缓慢。但是科学家们近百年来发现，磁场正在减弱。这是否是对磁极倒转的征兆呢？
其实法国的古地磁学家布容早在1916年就发现，古老岩石的化石中磁场（古地磁场所造成的岩石的永久磁性）所指示的磁场方向相反。后来，又有一系列类似的发现。许多科学家对此大为不解，因为当时没有人敢作出地磁的南北极会互换位置的设想，多数科学家都将注意力放在了研究岩石冷却时是怎样获得磁性的，以及在这个过程中是否可能会产生与外界磁性相反的磁场。到了20世纪50年代，科学家们又发现了一些类似的特殊矿场，这就迫使科学家开始寻求新的解释方法。于是，地磁南北极曾互易位置的大胆假设也就出现了。
科学家根据各年代地球岩石被地球磁场磁化的方向，认为地磁曾经多次发生过磁极倒转。这是一些基性岩浆岩，是“冻结”了少量地球磁场磁力而形成的。大约从6亿年前的前寒武纪末期到约摸5.4亿年前的中寒武世，地球磁场是反向磁场；而再到3.8亿年前的中泥盆世，磁场则是正向。地磁场在过去的450万年里曾发生过两次磁极倒转。
