Budowa i właściwości wnętrza Ziemii


W budowie Ziemi wyróżnia się 3 koncentryczne sfery zwane geosferami:

  1. skorupę ziemską
  2. płaszcz
  3. jądro

Są one oddzielone od siebie powierzchniami nieciągłości.



Niemożliwe jest dostanie się do wnętrza Ziemi ze względu na wysokie ciśnienie (kilka milionów at) i temperaturę (ok. 4500°C) panujące w jej wnętrzu.

Temperatura i ciśnienie wzrastają wraz z głębokością:

Stopień geotermiczny - odległość jaką trzeba pokonać w głąb Ziemi aby temperatura podniosła się o jeden stopień. Temperatura wzrasta o jeden stopień średnio co 33,3 m.(średni stopień geotermiczny Ziemi).

Ponieważ temperatura we wnętrzu Ziemi jest bardzo wysoka to metody wiertnicze stają się bezużyteczne. Najgłębsze wiercenia dochodzą do 13 - 15 km (Płw. Kolski), zaś najgłębsza kopalnia zlokalizowana jest na głębokości 3670 m.

Do badania wnętrza Ziemi stosuje się zatem nie metody bezpośrednie (wiertnicze) ale metody pośrednie geofizyczne.Geofizyka śledzi rozchodzenie się drgań (fal sejsmicznych) w skorupie ziemskiej powstałych podczas trzęsień Ziemi, wybuchów wulkanów lub wywołanych sztucznie.Podczas przechodzenia przez różne warstwy fale sejsmiczne ulegają załamaniu, odbiciu lub ugięciu. Każde zmiany ich dróg oraz prędkości pozwalają na odtworzenie wewnętrznej budowy Ziemi.Na podstawie badań geofizycznych dowiadujemy się z jakich pierwiastków zbudowane jest wnętrze Ziemi.

Wiemy, że sponad 80 pierwiastków występujących w skorupie tylko 4 z nich decydują o składzie chemicznym Ziemi: żelazo (Fe), tlen (O2), magnez (Mg), krzem (Si).

Budowa wnętrza Ziemi nie jest jednolita.Poszczególne geosfery różnią się między sobą:

  • składem chemicznym
  • budową
  • właściwościami fizycznymi


1. SKORUPA ZIEMSKA
- zewnętrzna, sztywna powłoka Ziemi zbudowana z dwóch warstw:

  • Skorupy kontynentalnej (zewnętrzna)
  • Skorupy oceanicznej

Skorupa kontynentalna Skorupa oceaniczna
buduje lądy buduje dna oceanów
średnia grubość = 30 - 40 km (góry 70km) średnia grubość = 6 - 11 km
starsza od oceanicznej, (najstarsze skały mają 3,8 mld lat) skały młode (nie starsze niż 200 mln lat)
składa się z : Si , Al, O -> sial składa się z : Si, Mg -> sima
składem zbliżona do granitu składem zbliżona do bazaltu


Inne pierwiastki budujące skorupę ziemską to m.in.: Fe, Ca, K, Na, Ti.
Skorupa kontynentalna jest oddzielona od skorupy oceanicznej nieciągłością Conrada.

Skorupa ziemska oddzielona jest od płaszcza Ziemi nieciągłością Moho.

Litosfera to cała skorupa ziemska wraz z nieciągłością Moho i cienką, górną warstwą płaszcza. Ze względu na to, że jest sztywna (lita), stąd nazywamy ją litosferą. Średnia grubość ok. 100 km przy czym pod oceanami jest cieńsza, a pod kontynentami grubsza do ok. 300 km.

2. PŁASZCZ ZIEMI - zbudowany ze skał zwanych perydotytami, ma dużą grubość, dzieli się na dwie części :

  • zewnętrzny (górny) - zbudowany głównie z: Cr, O, Fe, Si, Mg (stąd nazwa CROFESIMA).Górna część płaszcza (od 80 - 150 km głębokości) to warstwa plastyczna tzw. astenosfera (200 km), to na niej jak lód na wodzie unosi się litosfera (Patrz rozdział geografia fizyczna ogólna " Ruchy płyt litosfery")
  • wewnętrzny (dolny) - zbudowany głównie z : Ni, Fe, Si , Mg (stąd nazwa NIFESIMA)

Między płaszczem a jądrem rozciąga się kolejna strefa nieciągłości - Gutenberga

3. JĄDRO - zbudowane ze stopu żelaza (Fe) z niklem (Ni), stąd nazwa NIFE. pierwiastki Temperatura w jądrze sięga 4500 - 6000°C, zaś ciśnienie 13,5 mln atmosfer.

Jądro tak jak i poprzednie geosfery dzieli się na dwie części rozdzielone nieciągłością Lehmana:

  • jądro wewnętrzne - prawdopodobnie posiadające właściwości ciała stałego
  • jądro zewnętrzne - jądro w stanie ciekłym

Uwaga! Szybkość obrotów jądra wewnętrznego jest spowalniana plastycznością jądra zewnętrznego.

Dodaj do swoich materiałów
Morze możliwości
na edukator.pl
Narzędzia, zasoby, komunikacja, współpraca. Zarejestruj się. Twórz, gromadź zasoby i dziel się nimi.
Morze możliwości na edukator.pl