我们人类虽然长期生活在地球表面，但对地球表面形貌的理解依然有限。虽然我们很早就认识了地球的大小、形状以及陆地和海洋的形态分布，但我们其实并不知道地球表面的这些地质构造是如何形成和发展的。下面一个问题就来揭示这个问题所蕴含的科学知识。
地球的表面形貌决定于内部运动
10.地球的内部如何运动? How Does Earth's Interior Work？
地球表面被陆地、海洋，河流山川、植被等所覆盖，我们人类就在这样的自然环境和背景中生存和发展。一直以来人类对其活动的陆地的分布和形状总感到好奇，例如为什么亚洲是这个样子、非洲是那个形状，而澳洲又是这样远离其他大陆，这些陆地的形状和分布到底是怎么形成的？1620年英国有一个聪明的脑袋正看着世界地图发呆，忽然他发现非洲板块缺口的那个地方刚好可以被美洲填上（图1左图），于是他兴奋地猜想地球的大陆原来可能是连在一起的整块，随着岁月这些板块运动分散成现在的样子，而这个人就是英国著名哲学家培根。
于是人们对地球陆地板块的拼图游戏产生了浓厚的兴趣，1912年阿尔弗雷德·魏格纳正式提出了大陆板块漂移学说，并在1915年发表了他的《海陆的起源》一书，书中对陆地板块漂移作了进一步科学的论证，而这就形成今天所谓的板块构造学说的基础。
图1 地球的板块拼图
如今伴随着板块构造学说被越来越多的证据所支持，板块构造学说也越来越向纵深发展。现在的板块构造学说已经能够让人们理解地球上大部分地质结构的形成和发展，但对它的认识就如同我们认识伦敦英国议会大厦钟楼上的大本钟一样，我们只是看到了钟面指针的运动，而钟面下面驱动指针运动的基本驱动系统我们依然知之甚少。对地球表面的板块而言，它下面还存在着另外6300多公里厚的岩层、岩浆和铁镍的核心，这些深层的结构共同组成了驱动那些板块不断运动和漂移的动力，地球内部的岩浆层和外层的岩层圈就像不停上下搅动的热机，它让不同的大陆板块在地表彼此移动和冲撞，这就像种表表盘上的指针一样。但是地球表面的板块到底是怎样被内部构造驱动的？
图2 地球的内部结构
谈到地球内部的运作方式必然涉及到地球的内部结构。现今的地球物理学家有一个从以前地球板块理论学家那里继承下来的最简单的图像：地球的结构就像一个洋葱（如图2）。对地球分层结构的认识其实来源于一种非常简单的观测：地震波在地球内的传播。地震波就像给地球做的超声CT一样，地震波在壳层中的反射、透射会带来地球内部结构的信息。地震波向地球深处的传播过程所反馈的信息表明在地表的板块下面存在着一个2800公里厚的固态岩石地幔层，其下面则是3740公里熔融的外地核层和固态的铁芯内核层。而地幔层在670公里处又分为上下两层（上地幔层和下地幔层），地震波信号可以明显显示地幔的上下层之间还存在一个二百多公里厚度的过度层。
在后板块理论时代，地球的洋葱结构模型继续被发扬光大。而基于此结构的地球内部运作机制的主要图像是：地表下的670公里处作为一个分界，是地球岩层圈的三层运行机制的核心。在670公里分界面以上，地幔就像浅水壶里的开水一样慢慢地上下搅动，这种搅动把热量和岩石通过大洋中脊（大洋中脊是形成于水下链接在一起的山脉系，图3上图是一段大洋山脊的示意图）不断传送到上部形成新的岩石层，从而使得内层的温度降低，而上部的冷却板块则下沉进入深海沟。
