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虽然这条定律很简单，但是至关重要。这条基本定律说明，地球外部以及内部物质都是按照质量的大小进行排列的。在地球外部，处在最上层的就是空气，然后是地球表面的无限大的海洋，再下面的是土地，支撑着所有的海洋和地表的一切物质。地球内部物质的组成结构也是一样的，就像钟摆实验告诉我们的，组成地球内部结构的物质比组成地球表面的物质的质量大，而且越深的地方，质量越大，也就是离地心越近越重。
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流动性物质例如空气和水会按照质量的大小来排列，这点很容易理解，但是为什么像岩石、矿物质这些组成地球内部的物质也遵循同样的定律呢？为什么在我们脚下几十千米地方的物质会比那些在地球表面的物质重呢？我们可以用实验中汞、水、油和空气的分层现象来解释吗？我们可以认为所有组成地球的物质最原始的状态都是可流动的吗？地球是从天炉里喷射出来的庞大金属球吗？谁知道呢！让我们作进一步研究吧。
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只有在地球表面，才可以感受到一年四季温度的变化。地表以下一点点的地方，冬天和夏天的温度是一样的。当由夏天转为冬天时，在地表，温度可能会降20~40摄氏度，甚至更多；然而在地表以下几米的地方，一整年都保持一个温度。这个温度与地表上夏天和冬天的中间温度一样；或者更确切地说，是平均温度。
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一个地方的平均温度是指：假如这个地方每年所接收的热量是平均分配的，不分季节，把这些平均分配到每一天，也就是365天，那么所得的就是这一年的平均温度。一天的平均温度是把一天中最高的温度加上最低的温度，所得的和再除以2。法国北方的平均温度是10~11摄氏度；南方是14~15摄氏度。某个地方地表以下20米的地方的温度就是这个地方地表一整年的平均温度。
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再深入到地球内部，我们发现越往平均温度层以下的地方，每向下20~30米，温度就会上升1摄氏度。不管是什么气候，越往下温度越高，世界上的每个地方都一样。只不过，每个地方平均温度层的厚度不一样，所以要找到温度升高的地方的深度就不一样。由于不同的地方土壤性质就不一样，所以毫无疑问，这就是平均温度层厚度有差别的原因。像这样的例子有成千上万个，我们现在讲几个比较典型的。
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经过18个月的观察，人们发现英国兰杜寇斯矿区的地表下421米的地方的温度始终保持在24摄氏度，而这个地区的地表温度是10摄氏度，这相当于每30米升高1摄氏度。在纽卡斯尔的一处油井，483米深的地方的温度比地表的高出14摄氏度，相当于每34米温度升高1摄氏度。另外，在诺森伯尔的油井测得的结果是每24米升高1摄氏度。目前全世界最深的矿井位于波西米亚的卡特穆伯格，在地表下1151米处，这里的温度高达40摄氏度。这个温度只有在热带地区才会有，我们国家最热的时候，也不会达到这个温度。因此，就像在地表的冬天有难以抵抗的严寒一样，在赤道区域的矿区的最深处亦有着难以忍受的酷热。托斯卡纳的蒙特马斯矿区即使不深，但是温度仍然很高，在不到370米的地方，温度就已经达到42摄氏度了。这些例子无一例外地说明了一个规律，同时还表明了这样的一个事实：地球的内部是一个货真价实的火炉。显然，矿区底部的热量表明了矿区就处于某处巨大的地火附近。
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温泉、人工喷泉以及钻井也说明了同样的道理。钻井是指利用钻孔机挖出的圆柱形的很深的洞。钻孔机是一种带着螺纹钻头的坚硬的铁棒，用来穿过土地表层以及岩石的底层，直至深入到与相邻的水流或湖相接的地下水源，此时，地下水就会涌出地表，这表明了地热渗透在地球内部。
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这些钻井中最为出名的当属位于巴黎的格纳尔喷井，它有547米深，涌出来的水温保持在28摄氏度。在它附近的普通喷井喷出来的水只有10摄氏度，这就是当地的平均温度。也就是到了547米的地方，温度上升了10摄氏度，相当于每30米升高1摄氏度。离格纳尔喷井大约4千米处的帕斯喷井有586米深，水温大约是28摄氏度。西伐利亚的纽·萨沃瑞克喷井深达622米，水温是32摄氏度。位于法国和卢森堡边界的蒙多夫的井深达700米，水温是35摄氏度。对比相应的深度所达到的温度，有些地方的地下温泉的水温更高。深达385米的诺优芬喷井，水温就达到了39摄氏度。这些例子都说明了地球内部的某种热量，使地表下的泉水温度上升。而且温度的上升是遵循一定的规律：每三四十米温度升高1摄氏度。
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我们都知道许多到达地面的自然泉水的温度非常高，有些甚至接近了水的沸点，这些泉水就叫做温泉，这也反过来证明了：泉眼处的水温很高，所以它们在地面的温度才能够得到保证。法国最有名的温泉位于查德斯·艾格和康塔尔的维克。这些温泉的水都差不多达到沸腾状态，不过与间歇泉比起来，这还不算什么。
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在大西洋的最北部，与北极圈接壤的地方，有一个孤岛。这个孤岛位于两片陆地之间，东西向与它们连接。这个岛就是极其寒冷的冰岛，几乎一整年都下雪，很少见到太阳，一年中白天最短的时候，日照时间只有一小时。但是，在冰雪之中却可以看见一处受到地球内部高温影响而产生的奇特景观。冬天的时候，整个岛都被雪堆满了，而此时的地下却有一个火炉在燃烧，而且还时不时地向空中喷出热水。这附近方圆6000多米的地方有100多个这样的间歇泉。其中，最有名的是大间歇泉，从直径14~16米的大盆地里喷射出来，这个盆地在一座由喷出的水结冰而形成的雪白的小山丘的顶部。盆地的内部是窄的，像个漏斗一样，延伸到很深的地方。
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间歇泉每次喷发前，地面都会产生强烈震动，同时伴随着类似地下炮火爆炸发出的沉闷声。随着爆炸越来越猛烈，地面的震动越来越强烈，从火山口喷发的水直冲而上，填满了整个盆地，不久，就形成了冒烟的水柱，似乎有一把无形的火在不断地给它加热，水的温度直逼沸点，像锅炉的水一样，猛烈翻腾着。藏匿于盘旋而上的蒸气中的水柱越来越高，同时还冒出大量气泡。突然，间歇泉爆发出最大的力量：大爆炸发生了，高达16米的水柱直接射向高空60米的地方，接着再直泻而下，水珠透过热腾腾的水蒸气，涌向四面八方，像一场盛大的热水淋浴。这样的喷发只维持了几分钟。之后，水柱坠落，从盆地里喷出来的水又流回出水口深处，取而代之的是冲向蓝天的蒸气柱，势不可当，同时伴随着一阵雷鸣般的声音，不断地冲击着阻挡它前进的岩石，岩石或落到出水口，或摔得粉碎。到处充斥着盘旋的蒸气，最后间歇泉停了下来，等待下一次的爆发。
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毫无疑问，地球内部的温度非常高，这都来源于太阳的能量。就像前面所举的例子所证实的一样，地表下深度约每增加30米，温度就升高1摄氏度。让我们来想想，地球内部最深的地方会是什么样子。
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如果地球深处的温度也是每增加30米就升高1摄氏度的话，那么地表下3千米处的温度肯定达到水的沸点100摄氏度；21千米处，将会有700摄氏度，相当于炽热的铁的温度，足以熔化大部分物质；而41千米处，温度将达到1600摄氏度，相当于铂的熔点，也就是铂这种金属要熔化所需的温度；而地心处，也就是地表下6400千米，温度将达到21万摄氏度，是我们目前的机器能生产出的最大热量的100多倍。我们无法想象这么高的温度，其足以使任何一种物质（包括金属）熔化甚至蒸发。
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不过，事实上，温度是不可能这么上升的。当达到可以熔化所有物质的温度时，平衡就会遭到破坏，因此我们可以推断最高温度只能达到2000~3000摄氏度之间，在更深的地方，温度就不会再升高。温度是否真的停止升高还没办法证实，不过这不是最重要的，更值得我们注意的是：在地表以下48千米的地方，温度是否足以熔化所有的矿物质。
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既然如此，我们就可以把地球看作一个充满炽热液体物质的球体，这个球体的外壳是固体材料，而内部是被熔化了的矿物质的海洋。进而可以想象地球的最原始状态是具有流动性的液体。形成坚硬的外壳是地球表面被冷却的结果。照这么看，一切就很好解释了：两极的内陷，赤道的膨胀，物质根据质量大小分层，都源于整个地球的最原始状态是液态的。
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大地记 第八章 地震
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当第一次看到大自然向我们展示的地球内部的详细结构时，我们都非常震惊。一想起一大片的流动的火海在脚下汹涌地翻滚着，我们都感到心惊胆战。地球那一层薄薄的外壳，却要承受这么强大的力量，这更加让我们觉得可怕。地球表面到地心的距离有6400千米，而地球外壳最多却只有50千米，大部分的空间都被炽热的地球内部占据着。
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假如用一个直径2米的球体来表示地球，那么按照比例，这颗球的外壳厚度只有7毫米。而像我们普通的地球仪，外壳的厚度还不及一张薄纸板。那么，如此薄薄一层怎么能够承受内部流动的液体毫无秩序的强烈涌动呢？难道如此脆弱的外壳不会破裂吗？难道内部炽热火海的涌动不会使外壳扩张、瓦解、粉碎吗？假如海水透过某些裂缝进入到炽热的地球内部并填满内部的空隙，会发生什么事呢？难道不会产生巨大的水流，对地球表面施加无法抵抗的压力吗？会不会地基摇动，哪一块陆地发生震动，就像突然打了一个冷战一样，海水溢出来，山脉倒塌，地面裂开，悬崖崩裂，人类被吞噬呢？简言之，地震来了。
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我们都听过地震灾害所带来的破坏，不过庆幸的是，我们生活在远离地震灾害的地带。在我们看来，地球真的是很安全的坚硬固体，因为我们脚下的土地从未坍塌。有时候，感觉地面震动，但是人们也是把它当成趣事来讨论：这个人看到家具移位了，那个人听到墙上的厨具哐当哐当响。几天之后就被遗忘了，我们对地球有足够的信心，它绝不可能那么脆弱的，那么不堪一击。对我们来说，几乎察觉不到的震动不足以破坏整个地球的稳定性。是不是发生过的地震的破坏性都微不足道呢？哎，当然不是了，经常会有悲惨的事件发生。
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欧洲经历过的最严重的一次地震是在葡萄牙的首都——里斯本，那次地震发生在1755年11月1日。当时，整个里斯本跟往常一样平静，一切都按部就班，根本没人想到会有这样的地震灾害，直到突然从地下连续传来如雷鸣的响声。在那之后，整个地面开始剧烈晃动，好像要翻转过来一样，时上时下，不一会儿整个城市就变成了一片废墟，地面上是成堆的死尸。幸存的人们沿着海岸旁宽广的码头狂奔，试图从倒塌的建筑缝隙中寻找避难的地方。然而，又是一个瞬间，整个码头就被席卷而来的海浪吞噬，拥挤的人群与停靠在码头的船只无一幸存，甚至没有一个遇难者、一片残骸浮到水面。地面突然开了一个巨大的口，把海水、码头、船舶、人们都吞噬了，之后闭合起来，被它带走的一切也永远埋葬在地下最深处了。这还没有结束，最初退去的海水又再一次席卷而来，而且这次的浪高比原来高出15米，把整个城镇都淹没了。海啸过后，熊熊燃起的大火也开始在废墟中蔓延，还未被完全破坏的地方这一下彻底消失了。就在6分钟内，灾难带走了6万人的生命。
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在里斯本地震发生的同时，葡萄牙的许多高山的根基也发生了摇晃，出现了裂痕，而且山峰也被毁坏。北非有些国家也有很强的震感。摩洛哥的菲斯地区以及梅基内兹也遭到了毁灭性的破坏，其中一座拥有1万居民的小镇被突然裂开的无底洞吞噬，然后这个洞又突然闭合。差不多在同一时刻，赤道到北极都有明显的震感。马提尼克岛、南非、格陵兰岛、整个欧洲，甚至拉普兰最北的地方，都或多或少地经受了一系列灾难性的震动，几分钟内这样的震动一次接着一次。即使是海也没能幸免。离陆地非常遥远的海面上的船舶遭遇了强震，就像撞到暗礁一样。可见，海底也受到了这场全球性的自然灾害的影响，震动引起的海浪袭击了航行在海上的船只。
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如果你认为破坏性如此之大、波及范围如此之广的里斯本大地震只是一个特例，那么我很遗憾地告诉你，许多地震的破坏性跟它是不相上下的。
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1812年，南美洲的加拉加斯也发生了地震，当时整个地球强烈地震动，好像沸腾的水一样。5秒之内，3次地震，造成了毁灭性的破坏。第一次敲响了教堂的钟，第二次屋顶全部倒塌，在第二次发生前，就可以预见第三次会造成什么样的破坏了。第三次后，整个小镇面目全非，1万多居民全部丧生，尸骨无存。
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