Wnętrze Ziemi badamy za pomocą:
· Odwiertów – najgłębszy znajduje się w Rosji na Półwyspie Kolskim i ma 13 km głębokości
· Badania prędkości rozchodzenia fal sejsmicznych – fale te szybciej rozchodzą się w ośrodkach o dużej gęstości a wolniej w ośrodkach o małej gęstości. Znając gęstość skał występujących na powierzchni Ziemi i prędkość rozchodzenia się fal sejsmicznych możemy wnioskować o rodzajach skał budujących wnętrze Ziemi
· Analizy skał wydostających się z wulkanu w czasie erupcji
· Analizy meteorytów – są to ciała, które powstały w tym samym czasie, co tworzyła się Ziemia. Ich analiza pozwoli wnioskować na temat budowy jądra Ziemi
Ziemia zbudowana jest z 3 części oddzielonych powierzchniami nieciągłości – jest to granica pomiędzy dwoma ośrodkami o różnej gęstości, która załamuje lub odbija fale sejsmiczne.
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.
Do właściwości wnętrza Ziemi możemy zaliczyć:
a) Wzrost temperatury wraz z głębokością. Głębokość liczona w metrach, o jaką temperatura wzrośnie o 1°C nazywamy stopniem geotermicznym. Średnio wynosi on 33m. Na obszarach wulkanicznych jest on bardzo mały – w okolicach Neapolu wynosi ok. 1,7m. Tymczasem na Półwyspie Kolskim-165m a na
Wyspach Bahama – 180m.
b) Wzrost gęstości skał wraz z głębokością – od 2,7g/cm3 w warstwie granitowej do 20g/cm3 w jądrze wewnętrznym PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.comc) Wzrost ciśnienia wraz z głębokością. Średnio ciśnienie wzrasta co 3,7m o 1 atmosferę (1 atmosfera to średnie {1013 hPa} ciśnienie powietrza na poziomie morza przy temperaturze 0°C na 45° szerokości geograficznej)