Ocena brak

Budowa wnętrza Ziemi

Autor /Sebek123 Dodano /28.05.2011

Wnętrze Ziemi, ze względu na wysoką temperaturę, jest niedostępne do prowadzenia bezpośrednich badań. Dlatego wiedzę o budowie Ziemi zdobywa się metodami pośrednimi, głównie metodą sejsmiczną. Polega ona na śle­dzeniu rozchodzenia się fal sejsmicznych powstających w czasie trzęsień ziemi lub wywoływanych sztucznie. Fale sejsmiczne zmieniają szybkość i kierunek rozchodzenia się w zależności od temperatury, ciśnienia, stanu skupienia i gęstości materii, w której się rozchodzą. Na tej podstawie wy­dzielono we wnętrzu Ziemi trzy koncentryczne warstwy zwane geosferami:

skorupę ziemską, płaszcz Ziemi i jądro Ziemi. Geosfery są od siebie od­dzielone wąskimi strefami przejściowymi - powierzchniami nieciągłości, w których fale sejsmiczne ulegają częściowemu załamaniu lub odbiciu i gwałtownej zmianie prędkości.

Skorupa ziemska - jest najbardziej zewnętrzną, sztywną powłoką Ziemi, zbudowaną głównie z lekkich pierwiastków. Składa się z dwóch warstw - zewnętrznej granitowej (skorupa kontynentalna) i zalega­jącej pod nią warstwy bazaltowej (skorupa oceaniczna). Skorupa kontynentalna tworzy tylko lądy i ma grubość średnio 30-40 km, a pod obszarami górskimi - 80 km. Wiek tej warstwy określa się na 3,8 mld lat. Skorupa kontynentalna zbudowana jest głównie ze skał zasobnych w krzem (Si) i glin (Al), stąd jej nazwa sial.

Gęstość warstwy granitowej wynosi ok. 2,7 g/cm3. Dolną granicę warstwy stanowi powierzchnia nieciągłości Conrada przebiegająca na głębokości 0-50 km. Poniżej nieciągłości Conrada znajduje się warstwa bazaltowa o grubości 6-11 km obejmująca całą kulę ziemską. Budują ją głównie krzem (Si) i magnez (Mg), stąd jej nazwa sima. Gęstość skał w warstwie bazaltowej jest większa niż warstwy granitowej i wynosi 3 - 3,4 g/cm3. Dolną granicę warstwy bazaltowej stanowi powierzchnia nieciągło­ści Moho przebiegająca pod oceanami na głębokości 5-8 km, a pod kontynentami na głębokości 30 - 80 km. Cała skorupa ziemska wraz z nieciągłością Moho i cienką, górną warstwą płaszcza Ziemi nazywana jest litosferą, ponieważ jest sztywna (lita). Litosfera pod oceanami osiąga grubość 50-100 km, natomiast pod kontynentami 300 - 400 km.

Płaszcz Ziemi - wypełnia przestrzeń między skorupą i jądrem Ziemi. Ze względu na różnice w składzie chemicznym został podzielony na płaszcz górny i dolny. Płaszcz górny tworzy, zaliczana do litosfery, cienka warstwa zbudowana głównie ze skał zwanych perydotytami, leżąca pod nią astenosfera oraz położona najniżej strefa przej­ściowa. Astenosfera sięga do głębokości ok. 350 - 400 km, tj. do powierzchni nieciągłości Golicyna. Cechą charakterystyczną astenosfery jest jej plastyczność - ugina się pod ciężarem skorupy ziem­skiej. Poniżej astenosfery rozciąga się strefa przejściowa sięga­jąca do głębokości ok. 1000 km, tj. do powierzchni nieciągłości Repettiego. Wszystkie wymienione części płaszcza górnego łącznie nazywane są crofesimą, ponieważ zbudowane są głównie z chromu (Cr), żelaza (Fe), krzemu (Si) i magnezu (Mg). Gęstość crofesimy wynosi 4,5 g/cm3. Płaszcz dolny leży poniżej 1000 km głębokości i zbudowany jest głównie z niklu (Ni), żelaza (Fe), krzemu (Si) i magnezu (Mg), dlatego nazywany jest nifesimą. Gęstość materii budującej płaszcz dolny wzrasta do 6,6 g/cm3. Pod płaszczem dol­nym rozciąga się kolejna powierzchnia nieciągłości oddzielająca go od jądra Ziemi - powierzchnia Wiecherta-Gutenberga. Materia budująca strefę przejściową płaszcza górnego i płaszcz dolny ma cechy stałego stanu skupienia. W obrębie całego płaszcza Ziemi zachodzi stała konwekcja termiczna.

Jądro Ziemi - zajmuje centralną część wnętrza Ziemi poniżej powierzchni nieciągłości Wiecherta-Gutenberga położonej na głębokości ok. 2900 km. Jądro Ziemi najprawdopodobniej składa się z dwóch części - jądra zewnętrznego rozciągającego się na głębokości od ok. 2900 km do ok. 5200 km i wewnętrznego leżącego poniżej tej głębokości. Jądro zewnętrzne i wewnętrzne rozdziela powierzchnia nieciągłości Lehmana. Jądro zbudowane jest głównie ze stopu żela­za (Fe) i niklu (Ni) stąd nazwa nife, oraz domieszki lżejszych pierwiastków (siarka, węgiel, krzem, potas, tlen). Gęstość materii budującej jądro wynosi ok. 12 g/cm3 w części zewnętrznej i ok. 17g/cm3 w części wewnętrznej. Jądro wewnętrzne jest prawdopodobnie ciałem stałym, natomiast zewnętrzne jest w stanie płynnym. Budowa jądra Ziemi umożliwiła powstanie magnetyzmu ziem­skiego, który jest podtrzymywany przez stałe przemieszczanie się gorącej materii (stopione żelazo) jądra zewnętrznego w kierunku sfer wyżej położonych.

Podobne prace

Do góry