Dodaj do listy

Budowa wnętrza Ziemi.

Nie jest możliwe przewiercenie się w głąb naszej planety. Nie pozwalają na to: wysoka temperatura, którą we wnętrzu szacuje się na około 5000 oC oraz ciśnienie dochodzące do 3,5 mln atmosfer. Zważywszy, że najgłębsze wiercenia dotarły na głębokość 12 kilometrów tylko badania geofizyczne odsłaniają oblicze najgłębszych sfer Ziemi.

Ziemia podzielona jest na trzy strefy a ich podział przeprowadzony na podstawie zmieniających się warunków geofizycznych. Najbardziej zewnętrzna to skorupa, poniżej znajduje się płaszcza a w centrum globu zlokalizowane jest jądro. Badania sejsmiczne wykazały, że w pewnych miejscach istotnie zmieniają się warunki i strefy te nazwano nieciągłościami.

Skorupa to najcieńsza ze sfer i zarazem najbardziej zewnętrzna. Ma ona niewielki udział w przekroju globu (poniżej jednego procenta długości promienia Ziemi) ale dla człowieka największe znaczenie w jego codziennym egzystowaniu. Wyróżnia się dwa rodzaje skorupy: kontynentalna i oceaniczną, które różnią się pod względem grubości i budowy. Pomiędzy nimi występuje forma przejściowa. Kontynentalna osiąga średnio 35 do 40 kilometrów miąższości choć pod wysokimi górami może to być nawet przeszło 80 kilometrów. Są też miejsca gdzie w wyniku ruchu płyt, działania sił i temperatury jej grubość spada do 15 - 20 kilometrów. Jej średnia gęstość to około 2,8 g/cm3. Wierzchnia warstwa to skały osadowe o grubości kilku do maksymalni 20 kilometrów, pod nią znajduje się warstwa skał granitowych (sial) o miąższości 10 - 30 km. Najniżej to skały bazaltowe (sima) średnio dwadzieścia kilometrów. Skorupa kontynentalna wiekiem dominuje nad oceaniczną, jest często silnie zmieniona i nosi ślady wielu odległych wydarzeń jak np. dawne orogenezy.

Z kolei skorupa oceaniczna jest zdecydowanie mniej miąższa, średnio 500 metrów a przy skłonie kontynentów do kilku kilometrów. Też posiada trzy warstwy z tym, że nie ma tam warstwy skał granitowych a jedynie przejściowa pomiędzy osadowymi a bazaltowymi. Skały osadowe pojawiają się stopniowo wraz z oddalaniem się od strefy ryftu. Gęstość tej skorupy zawiera się w przedziale 2,5 do 2,9-3,3 g/cm3. Jest ona znacznie młodsza niż kontynentalna, nie ma starszej niż 200 milionów lat (jura). Tworzy się ona obecnie w strefach ryftowych.

Lokalnie obserwowana jest skorupa przejściowa o cieńszych warstwach i niewielkich rozmiarach.

Pomiędzy strefą granitową a bazaltową spotykamy pierwszą nieciągłość - Conrada. Strefy te, bardzo cienkie, to miejsca skokowych wartości gęstości. Występuje ona średnio na głębokości 50 km. Skorupę ziemską od płaszcza oddziela kolejna nieciągłość Moho na głębokości kilkudziesięciu kilometrów.

Litosferą natomiast nazywamy zewnętrzną część skorupy do około 60 km. Przeważają w niej skały magmowe i osadowe będące efektem niszczenia w drodze erozji skał magmowych i ponownej cementacji minerałów. Skały osadowe nie sięgają poniżej 20 - 30km. Siły działające na skały magmowe i osadowe we wnętrzu Ziemi dokonują ich przeobrażenia i powstają skały metamorficzne. Im bliżej powierzchni tym skały mają mniejszą gęstość. Wspomniany sial to skały z przewagą krzemu i glinu jako budulca. Unoszą się ona na cięższych skałach sima czyli te z dominacją krzemu i magnezu. Sima przypomina roztopiony asfalt Asfalt skała osadowa pochodzenia organicznego będąca mieszaniną węglowodorów łańcuchowych i cyklicznych o kolorze czarnym lub brunatnym. Powstaje podczas wietrzenia ropy naftowej. Asfalt może być także... Czytaj dalej Słownik geograficzny i dominują w niej ciężkie skały bazaltowe. Poniżej strefy Moho występuje płaszcz. Płaszcz górny ma duże znaczenie przy ruchach płyt kontynentalnych - to na tej warstwie nazywanej astenosferą przemieszczają się kontynenty. Ta część płaszcza nosi nazwę crofesimy co oznacza dominację magnezu, żelaza, chromu i krzemu. Gęstość w tej część płaszcza dochodzi do 4,0 g/cm3. Po minięciu kolejnych dwóch stref nieciągłości Glicyna Glicyna najprostszy aminokwas. Jego podstawnikiem bocznym jest atom wodoru.
Czytaj dalej Słownik biologiczny
na około 300 kilometrach i Repettiego (między 400 a 1000 km) przechodzimy do płaszcza dolnego. Nazwa nifesima Nifesima Ziemia
Czytaj dalej Słownik geograficzny
określa zmianę listy dominujących pierwiastków na domieszkę niklu. Ma to swoje odbicie w gęstości, która dochodzi do 5,0 - 6,6 g/cm3. Pod płaszczem dolnym istnieje bardzo ważna nieciągłość. Jest to strefa Gutenberga na głębokości 2800 kilometrów. Gęstość skacze tutaj z około 6,0 g/cm3 do aż 10 g/cm3. Za nią znajduje się jądro ziemskie.

Jądro dzieli się na dwie strefy: jądro zewnętrzne i wewnętrzne. Zewnętrzna część prawdopodobnie jest w stanie ciekłym i dominuje w nim żelazo oraz nikiel (odpowiednio 90 i 9%). Dlatego nosi nazwę nife od tych dwóch pierwiastków. Tam występujące prądy są źródłem pola magnetycznego. Od jądra wewnętrznego oddziela je nieciągłość Lehmana - ok. 5200 km. Jądro wewnętrzne jest najprawdopodobniej ciałem stałym i rotuje z inną szybkością niż zewnętrzne powłoki Ziemi. Gęstość to około 12 g/cm3.

Wiedza na temat budowy jest ograniczona ze względu na niemożność bezpośredniego przeniknięcia do wnętrza globu. Bezpośredniemu badaniu podlega tylko zewnętrzna część litosfery oraz hydrosfera Hydrosfera wodna powłoka Ziemi. Obejmuje: wody powierzchniowe, podziemne, lodowcowe, parę wodną w atmosferze oraz wodę związaną w skorupie ziemskiej.
Czytaj dalej Słownik biologiczny
z atmosferą. Najgłębsze sfery opisane zostały często na hipotezach i teoretycznych rozważaniach. Kopalnie w których może się poruszać człowiek dochodzą do głębokości 3600 metrów (Afryka Południowa). Jeśli chodzi o wiercenia to nie przekroczono jak dotąd granicy 13 kilometrów. Część informacji dostarczają również zjawiska tektoniczne, do głębokości 20 kilometrów. Dalej pozostaje człowiekowi analizowanie rozchodzenia się sztucznie wywołanych fal sejsmicznych i rozważania teoretyczne.

Przemieszczając się w głąb mamy do czynienia ze stałym wzrostem temperatury. Dla Europy jest to 1 oC na 33 metry. I tak na głębokości 60 km będzie to już około 700 stopni Celsjusza, na trzech tysiącach kilometrów już blisko 3800 stopni. Następuje również wzrost Wzrost zwiększanie rozmiarów i masy ciała. Wzrost jest cechą wszystkich żywych organizmów i następstwem pobierania substancji odżywczych z otoczenia. U jednokomórkowców wzrost wiąże się ze zwiększaniem rozmiarów... Czytaj dalej Słownik biologiczny ciśnienia. Na głębokości 20 kilometrów mamy ciśnienie rzędu 5000 atmosfer, na granicy płaszcza jest to już około 60 tys. atmosfer. Ocenia się, że w jądrze będzie to już 3,5 miliona atmosfer! Średnia gęstość ośrodka to 5,52 g/cm3 ale wartość ta jest również bardzo zmienna. Wacha się od około 2,7 g/cm2 w litosferze do 9,5 -17 g/cm2 w środku Ziemi.

Jeśli chodzi o procentową zawartość poszczególnych pierwiastków to największy udział ma tlen - około 46,6%. Na kolejnych miejscach plasują się krzem z 27%, glin 8,1%, żelazo 5%. Znaczący udział mają też wapń, sód, potas, i magnez. Wszystkie pozostałe pierwiastki razem mają udział na poziomie 1,75%. Pomiędzy niektórymi pierwiastkami występują miliardowe różnice w ilości występowania, a bogactwo pierwiastków i związków jest bardzo duże. Ciekawostkę stanowi fakt, że aż 74 % skorupy tworzą dwa pierwiastki: O i Si. Kolejne 24% to wspólny udział magnezu, żelaza, glinu, wapnia, potasu i sodu. Łącznie dowodzi to tego, że osiem pierwiastków buduje blisko 99% skorupy! Najczęściej występującymi minerałami są krzemiany, związki krzemu i tlenu oraz domieszki innego pierwiastka. Wśród krzemianów dominują kwarc, miki i skalenie. Można dokonać przeliczenia pierwiastków na związki występujące w skorupie. Otrzymamy wówczas następujące zestawienie:

  • Skalenie Skalenie duża grupa najbardziej rozpowszechnionych w skorupie ziemskiej minerałów skałotwórczych, glinokrzemianów potasu, wapnia, sodu i baru. Charakteryzują się bardzo dobrą łupliwością i twardością... Czytaj dalej Słownik geograficzny około 59%
  • Pirokseny Pirokseny liczna grupa minerałów skałotwórczych, krzemianów glinu, sodu, wapnia, magnezu i żelaza. Mają różne barwy w zależności od zawartości żelaza, tytanu i innych domieszek.
    Czytaj dalej Słownik geograficzny
    i amfibole Amfibole grupa minerałów należąca do krzemianów, przeważnie o barwie brunatnej lub zielonej. Przykładem amfiboli jest azbest.
    Czytaj dalej Słownik geograficzny
    17%
  • Kwarc Kwarc dwutlenek krzemu (SiO2), minerał najczęściej występujący w skorupie ziemskiej. W czystej postaci jest bezbarwny, jednakże różne domieszki nadają mu rozmaite barwy. Kolorowe kryształy kwarcu posiadają... Czytaj dalej Słownik geograficzny 12%
  • Miki 4%
  • inne 8%