Сведения о распределении плотности в недрах Земли. Изучение структуры небесных тел начнем с изучения физических процессов, имеющих место на Земле, или с элементов геофизики. Граница твердой оболочки Земли, с точки зрения человека, представляет собой неровную поверхность, изрезанную горами и впадинами океанов.

Однако по отношению к Земле в целом указанные образования незначительны, ибо сумма наибольшей высоты гор (около 9 км) и наибольшей глубины океанов (около 10 км) составляет 0,3% от радиуса Земли. Одним из существенных вопросов строения твердой оболочки Земли является вопрос о распределении плотности в ее недрах.

Косвенные методы позволяют успешно разрешить этот вопрос. Так как Земля обладает свойством твердого упругого тела, го возникшее в какой-либо ее точке возмущение (землетрясение) распространяется по всему телу Земли в виде упругих волн. Возникновение, продолжительность и амплитуда этих волн регистрируются автоматическими приборами сети сейсмических станций, которые организованы во многих государствах.

В ряде случаев, чтобы проследить за распространением сейсмических волн в каких-либо районах, производят искусственные взрывы на поверхности Земли и регистрируют распространяющиеся сейсмические волны. Теория упругости позволяет решить задачу о распространении упругих волн в теле, состоящем из слоев различной плотности. Но возможно решение и обратной задачи: по распространению упругих волн определить распределение плотностей в теле.

В применении к Земле эта задача заключается в том, чтобы по данным сейсмических станций определить распределение плотностей в недрах Земли. Результаты этих исследований указывают, что Земля состоит из концентрических слоев, плотность которых возрастает к центру, причем отдельные слои имеют достаточно ярко выраженные границы: Наружный слой, или земная кора, простирающаяся на несколько десятков километров. Этот слой образован осадочными породами - гранитами и базальтами. Иногда этот слой называется сиаль.

1. Слой, простирающийся в глубину от поверхности приблизительно на 1400 км, называется мантия. По распространению сейсмических волн этот слой обладает свойствами твердого тела.
2. Слой, ограниченный сферами, имеющими радиусы приблизительно 5000 и 3500 км, называется оболочка. По характеру распространения сейсмических волн этот слой ведет себя, как жидкость. Слои 2 и 3 иногда называются сима. Полагают, что она состоит в основном из силиция и магния.