ęęłęóLitosfera to zewnetrzna warstwa kuli ziemskiej siegająca do glebokości okolo 80-150 km.

1. Budowa wnetrza Ziemi

Temperatura wnetrza naszej planety wynosi prawdopodobnie okolo 4500°C, a ciśnienie okolo kilku milionów atmosfer.

Najglebsze kopalnie świata (czyli miejsca, do których czlowiek dotarl bezpośrednio pod powierzchnie sko­rupy ziemskiej) mają zaledwie oko­lo 3670 m glebo­kości. Są to kopal­nie zlota w Afryce Poludniowej. Najglebszy polski szyb weglowy ma okolo 1022 m gle­bokości.

Badaniem budowy

wnetrza Ziemi zajmuje sie geofizyka. Metoda badania przebiegu fal sejsmicznych w czasie trzesien ziemi, jak i sztucznie wywoly­wanych, pozwolila geofizykom wydzielic trzy glówne warstwy (strefy) bu

dujące naszą planete: skorupe ziemską, plaszcz i jądro. Róznią sie one sklaldem chemicznym, budową i wlaściwościami fizycznymi. Badania fal sejsmicznych dowiodly, ze na pewnych glebokościach ulegają one odbiciu i zalamaniu. Pozwala to stwierdzic, ze budowa wnetrza Ziemi nie jest jed nolita. Poszczególne jej warstwy oddzielone są od siebie tzw. powierzchniami nieciąglości.

Najbardziej znana jest tzw. powierzchnia nieciąglości Moho - znajduje sie ona na niejednakowej glebokości pod powierzchnią Ziemi: okolo 7 kn pod oceanami i okolo 40 km pod lądami. Wystepowanie jej stwierdzi A. Mohorovicic, analizując zapis drgan podczas trzesienia ziemi w Chór wacjiw 1909 roku.

Skorupa ziemska jest zewnetrzną warstwą litosfery, w sklad której wcho­dzą wszystkie znane nam pierwiastki chemiczne. Zbudowana jest z dwóct stref: bazaltowej - obejmującej calą kule ziemską- i granitowej wystepują­cej pod kontynentami. Ze zwietrzalych skal powierzchni ziemi powstaje warstwy skal osadowych tak w wodach, jak i na lądach.

Strefa granitowa zbudowana jest ze związków krzemu (Si), glinu (Al) i tlenu (O), stąd nazwa sial. Œrednia jej gestośc wynosi 2,7 g/cm3.

Strefe bazaltową budują przede wszystkim krzem (S i), magnez (Mg) i tlen (O), stąd nazwa sima. Œrednia gestośc tej strefy wynosi 3,0 g/cm3.

Skorupa ziemska znajduje sie w ciąglym ruchu zarówno poziomym, jak i pionowym. Ponizej skal bazaltowych rozciąga sie gruby plaszcz Ziemi. Plaszcz Ziemi dzieli sie na plaszcz zewnetrzny i wewnetrzny.

Plaszcz zewnetrzny budują związki: chromu (Cr), zelaza (Fe), krzemu (Si) i magnezu (Mg) -jest to crofesima. Œrednia gestośc tej warstwy wynosi okolo 4

,0 g/cm3. Górna cześc zewnetrznego plaszcza od 80 do 150 km gle­bokości (jest juz warstwą o cechach plastycznych) stanowi jak gdyby pod-ściólke zapewniającą skorupie ziemskiej ruchliwośc. Nosi ona nazwe atmosfery, jest obszarem powstawania wszystkich procesów tektonicznych, j

Glebiej rozciąga sie plaszcz wewnetrzny, zbudowany glównie z nikli (Ni), zelaza (Fe), krzemu (Si) i magnezu (Mg) - nifesima. Œrednia gestośc plaszcza wewnetrznego waha sie w granicach 5,0-6,6 g/cm . W plaszczu Ziemi zachodzą zjawiska związane z powolnym przemieszczaniem sie w góre plastycznych mas materii pod wplywem wysokiej temperatury (ruch^ konwekcyjne).

Magma zalegająca plytko ma temperature 600-950°C, materia glebokie rejonów plaszcza Ziemi okolo 1300°C i powyzej. Tendencja do wyrównywania sie temperatur wewnątrz Ziemi prowadzi

do tworzenia sie pionowych i poziomych prądów cieplnych konwekcyjnych, które mogą wywolywac
ruchy tektoniczne wyzej polozonych mas skalnych. Są one prawdopodobnie przyczyną trzesien ziemi i erupcji wulkanicznych. Plaszcz Ziemi siega gór­nej granicy jądra, a wiec do glebokości okolo 2900 km.
Temperatura jądra Ziemi wynosi 4500-6000°C. Dzieli sie ono na jądro zewnetrzne i wewnetrzne, lezące ponizej 5100 km. Jądro zewnetrzne jest w stanie cieklym, natomiast jądro wewnetrzne ma wlaściwości ciala stalego. Jądro budują pierwiastki ciezkie: nikiel (Ni) i zelazo (Fe), stąd nazwa nife. Gestośc jądra zewnetrznego waha sie w granicach 9,5-12,0 g/cm3, a jądra wewnetrznego dochodzi do 17,0 g/cm3. Ciśnienie wewnątrz jądra jest bar­dzo wysokie i wynosi ponad 3,5 min atmosfer {wzrasta o l atmosfere na kazde 3,7 m). Temperatura natomiast wzrasta średniu o 1°C na kazde 33 m glebokości (wartośc ta określona jest stopniem geotermicznym).

2. Mineraly i skaly

Skorupe ziemską tworzą skaly, które skladają sie z mineralów.

Mineral to naturalny skladnik skorupy ziemskiej o stalym skladzie che­micznym i stalych wlaściwościach fizycznych.

Skalą nazywamy skupienie jednorodnych lub róznorodnych mineralów w duzej masie. Tylko niektóre mineraly są pierwiastkami; są to tzw. minera­ly rodzime: zloto, platyna, srebro, grafit, diament, siarka, zelazo, miedĄ, nikiel.

Mineraly, które mają duzy udzial w budowie skal, nazywa sie mineralami skalotwórczymi. Najbardziej powszechne mineraly skalotwórcze to: kwarc, dolomit, kalcyt, mineraly ilaste, skalenie, miki. Sklad chemiczny i cechy budowy fizycznej mineralu decydują w konsekwencji o jego odpor­ności na niszczenie. Najtwardszym mineralem w dziesieciostopniowej skali Mohsajest diament (10). Najmniejszą twardośc ma talk (l).

W zalezności od sposobu powstawania skaly skorupy ziemskiej podzie­lono na: magmowe, osadowe, przeobrazone {metamorficzne}.

Skaly magmowe są stopem krzemianowym, w sklad których oprócz krze-] mionki wchodzą: zelazo, magnez, wapn, sód oraz substancje lotne, np. chlor, dwutlenek wegla oraz przegrzane roztwory wodne.

Skaly magmowe powstają z magmy wskutek jej zastygania. W zalezności od warunków, w jakich nastepowalo krzepniecie magmy, dzieli sie je na:| wylewne - zastygle na powierzchni Ziemi, np. bazalt, pumeks, i glebinowe, zastygle w glebi Ziemi, jak granit czy sjenit.

Skaly wylewne mają budowe skrytokrystaliczną, poniewaz powstają z szybko

stygnącej, nie mającej czasu na krystalizacje magmy. Zbudowane są z bardzo drobnych, prawie niewidocznych golym okiem krysztalów.

Wewnątrz Ziemi magma stygnie powoli. Czas krystalizacji jest bardzo dlugi i dlatego skaly glebinowe mają budowe j awnokrystaliczną.
Zdarza sie, ze proces krystalizacji rozpocząl sie w glebi Ziemi, a nastep­nie wskutek erupcji wulkanicznej przebiegal na powierzchni. Powstają wówczas skaly o tzw. budowie porfirowej - mineraly, które rozpoczely krystalizacje w glebi Ziemi, tkwią, w postaci wiekszych krysztalów, w drobnokrystalicznej masie (np. porfir).

Skaly magmowe, w zalezności od skladu chemicznego (zawartości krzemionki), dzielimy na kwaśne, obojetne i zasadowe.

Skaly osadowe powstają przez osadzanie (sedymentacje) okruchów skal, szczątków obumarlych organizmów zywych bądą związków chemicznych wytrąconych z wody morskiej. Rodzaj i pochodzenie cząstek mineralnych, a takze środowisko

, w którym sie osadzają, powodują, ze skaly te dzielą sie na:

okruchowe - powstale z rozdrobnionych szczątków dawnych skal, luĄnp nagromadzonych (zwiry, piaski) lub spojonych lepiszczem (zlepience, piaskowce);

pochodzenia organicznego - skaty pochodzenia roślinnego są produktem zweglania roślin bez dostepu tlenu, tworzą sie na lądach, np. torf, wegiel brunatny i kamienny;

skaty pochodzenia zwierzecego to wapienie, które powstają z wapiennych szkieletów zwierząt tworzących osady na dnie morskim; w zalezności od dominujących na danym obszarze zwierząt tworzą sie rózne typy skal, np. wapienie koralowe, muszlowe, numulitowe. Glównym mineralem wapieni jest kalcyt.

Procesy bitumizacji, polegające na przemianie chemicznej skladników organicznych bez dostepu powietrza, powodują powstanie weglowodo­rów, a przede wszystkim ropy naftowej, gazu ziemnego i wosku ziemnego;

Skaly pochodzenia chemicznego - powstają przez wytrącanie sie związków w rezultacie parowania zbiornika morskiego, rozpuszczanie przez wode produktów wietrzenia i osadzanie ich na dnie w postaci osadów; są to przede wszystkim: sól kamienna, sole potasowe, gipsy i anhydryty.

Skaly metamorficzne (przeobrazone) Skaly metamorficzne tworzą sie ze skal magmowych i osadowych, pod wplywem dzialania wysokiej temperatury, ciśnienia i procesów chemicznych. Przeobrazeniu moze ulegac budowa wewnetrzna, sklad chemiczny lut sklad mineralny skaly.

Skaly metamorficzne powstają glównie:

- w strefie kontaktu

skal z magmą, np. magma wdzierająca sie w skorup ziemską powoduje przeobrazenie wapieni w marmur, a wegla kamiennej go w grafit; - w wyniku ruchów skorupy ziemskiej, które powodują przemieszczanie sie skal osadowych lub magmowych w glebsze warstwy litosfery, gdzie poddawane są one oddzialywaniu wysokich ciśnien i temperatur, np, z granitu tworzy sie gnejs.

Badania ukladów warstw skalnych dostarczają dowodów na istnienie ruchów skorupy ziemskiej - zarówno pionowych, jak i poziomych.

W procesie osadzania sie materialu skalnego tworzą sie warstwy skalne, Pionowa odleglośc od dolnej cześci warstwy skalnej (spągu) do najwyzszej warstwy (stropu) nazywa sie miązszością warstwy. Niekiedy pierwotny po­ziomy uklad warstw skalnych ulega zaburzeniu. Ulegają one deformacji, Jezeli ciąglośc warstwy nie zostala przerwana, mówimy o deformacjach ciąglych. Jezeli jednak na skutek nacisku warstwy zostaly przerwane

wstają deformacje nieciągle (uskoki, zreby, rowy tektoniczne). Analizując ich uklad, mozemy określic wiek wzgledny skal.
Sudety — Góry Stolowe