BUDOWA ZIEMI

BUDOWA ZIEMI

Budowa globu

Promień równikowy 6378,24 km

Promień biegunowy 6356,86 km

Różnica 21,38 km

Bezpośrednie dane o budowie Ziemi pochodzą tylko z przypowierzchniowej

warstwy.

Najgłębsze na świecie kopalnie to kopalnie złota w RPA:

- Savuka

– 3777 m

- Tau Tona - 3902 m

Najgłębsze wiercenie ponad 15 km na Półwyspie Kola:

W stosunku do promienia ziemskiego jest to tylko ułamek procenta.

Budowę głębszych partii Ziemi rozpoznano głównie za pomocą fal sejsmicznych,

obserwu

jąc ich zachowanie podczas przechodzenia przez różne ośrodki.

Fale sejsmiczne powstają wskutek zaburzenia równowagi w ciele sprężystym jakim

jest skorupa ziemska i głębsze partie Ziemi. W chwili zaburzenia równowagi

powstają:



fale podłużne P (primary)– drgania rozchodzą się w tym samym kierunku, w

którym porusza się fala



fale poprzeczne S (secondary)

– drgania są prostopadłe do kierunku

rozchodzenia się fal. Rozchodzą się wyłącznie w ciałach stałych



gdy fale sejsmiczne dotrą do powierzchni Ziemi powstają fale

powierzchniowe

Prędkość fal sejsmicznych zależy od właściwości sprężystych i gęstości ośrodka,

w którym się rozchodzą. Znając prędkość fal można określić gęstość ośrodka. Im

większa gęstość skały tym większa prędkość fal sejsmicznych. Z prędkości

rozchodzenia się fal sejsmicznych można wnioskować o gęstości skały. Poprzeczne i

podłużne fale sejsmiczne rozchodzą się z różną prędkością, od kilkuset m/s w

luźnych skałach osadowych do 8 km/s w skrajnie zasadowych perydotytach. Fale

podłużne są dwukrotnie szybsze od fal poprzecznych

Rodzaj skał

Prędkość fal km/s

podłużnych

poprzecznych

łupki krystaliczne

5,5-7

2,8-3,3

bazalty

6-6,2

3,5

granitoidy

5-5,5

wapienie

3,8-5,7

2,4-3,4

piaski

0,5-2

0,3-1,5

Fale sejsmiczne i podłużne rozchodzą się z różną prędkością, a na pewnych

głębokościach skokowo zmieniają prędkość, ulegają odbiciu lub załamaniu.

Wykazują istnienie powierzchni nieciągłości.



Pierwsza i najbardziej znana jest powierzchnia Mohorowicica

Moh

o znajduje się pod kontynentami na głębokości 50-60 km. Powierzchnia ta

uznana jest za

granicę między skorupą ziemską a płaszczem Ziemi. Według

najnowszych badań powierzchnia ta ma charakter strefy o grubości kilku kilometrów i

należy ją nazywać warstwą Moho.



Najbardziej wyraźna jest strefa nieciągłości rozdzielająca stałą materię

płaszcza i ciekłe jądro zewnętrzne - NIECIĄGŁOŚĆ GUTENBERGA



Granica między płynnym jądrem zewnętrznym i stałym jądrem wewnętrznym -

NIECIĄGŁOŚĆ INGE LEHMAN

Powierzchnie nieciągłości pozwalają wydzielić w globie kilka stref:

1. Skorupa ziemska

– jest zróznicowana, inną budowę ma pod kontynentami i

inną pod oceanami.

Jest trójwarstwowa: warstwa osadowa, granitowa i

bazaltowa.

- Skorupa kontynentalna

(bloki kontynentów) jest trój warstwowa. Składa się

z warstwy osadowej o grubości do kilkunastu kilometrów, średnio kilka.

Warstwy granitowej o grubości od kilku do 30 km. Średnio kilkanaście.

Warstwy bazaltowej o grubości od kilku do 40 km, średnio 20 km. Cała

skorupa kontynentalna os

iąga grubość około 80km, średnio 40 i najbardziej

miąższa jest pod wysokimi górami.

- Skorupa oceaniczna

– występuje pod otwartymi oceanami. Składa się z

- warstwy osadowej o grubości od kilkuset metrów do kilku km, złożonej

z naprzemianległych skał osadowych i law bazaltowych

- warstwy bazaltowej – złożonej z bazaltu i gabra o miąższości 5-6 km.

Cała skorupa oceaniczna osiąga grubość około 12 km jest więc

kilkakrotnie cieńsza od skorupy kontynentalnej.

Płaszcz Ziemi (mezosfera) występuje pod skorupą ziemską i jest oddzielony od

niej powierzchnią Moho. Rozciąga się do głębokości 2900 km. Górna część

zbudowana jest z perydotytów i pod względem właściwości fizycznych (twarda)

przypomina skorupę i z nią właśnie tworzy litosferę.

Litosfera sięga do głębokości 75-125 km i jest podzielona na bloki zwane płytami

litosfery

. Poniżej tej głębokości znajduje się astenosfera. W astenosferze zmianie

ulegają właściwości skał na przestrzeni zaledwie kilku km. W rezultacie wzrostu

temperatury znajdują się one w stanie ciekłym, przypominają podgrzaną smołę.

Astenosfera sięga do głębokości 350 km. W jej spągu wzrasta ciśnienie i płaszcz

staje się twardy. Poniżej 660 km rozciąga się płaszcz dolny. Część górna płaszcza

ma gęstość około 5,0 g/cm

(perydotyt z domieszką chromu) a dolna zawiera więcej

niklu, 6,0 g/cm

Jądro Ziemi (barysfera) oddzielone jest od płaszcza wyraźną powierzchnią

nieciągłości. Średnica wynosi 3470 km. Do głębokości 5150 km. 2250 to jądro

zewnętrzne zbudowane z żelaza i niklu w stanie ciekłym a poniżej jądro

wewnętrzne w stanie stałym.

LITOSFERA

najbardziej zewnętrzna warstwa kuli ziemskiej. Obejmuje skorupę

ziemską i warstwę perydotytową górnego płaszcza. Sięga głębokości 75–125 km.

Podzielona na bloki zwane płytami litosfery. Jest sztywna.

ASTENOSFERA

– półplastyczna warstwa występująca bezpośrednio pod litosferą.

Jest podatna na deformacje plastyczne z powodu wysokiej temperatury, bliskiej

temperaturze topnienia skał. Jej grubość wynosi ok. 100 km. Należy do górnego

płaszcza. Na astenosferze unoszą się płyty litosfery.

MEZOSFERA

–

rozciąga się poniżej astenosfery i sięga aż do jądra ziemi (czyli do

barysfery).

Wskutek wysokiego ciśnienia materiał skalny jest w stanie stałym.

Warstwa perydotytowa, astenosfera i me

zosfera to części składowe PŁASZCZA.

Jądro (BARYSFERA) oddzielone jest od płaszcza nieciągłością Gutenberga.

Średnica jądra wynosi 3470 km. Zbudowane jest głównie z żelaza i niklu. Jądro

zewnętrzne (do głębokości 5100 km) - jest w stanie ciekłym. Jądro wewnętrzne - w

stanie stałym. Gęstość jądra wewnętrznego: 12 – 17 g/cm3.