Question

Określ gęstość w poszczególnych warstwach wnętrza ziemi oprócz astenosfery

Answer 1

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.
3 główne sfery, z których zbudowane jest wnętrze Ziemi to:
I. Skorupa ziemska
II. Mezosfera – płaszcz ziemski
III. Barysfera – jądro Ziemi
Skorupa ziemska – najbardziej zewnętrzna sfera. Buduje kontynenty i dno oceaniczne. Jest przykryta warstwą skał osadowych. Sięga od powierzchni Ziemi do powierzchni nieciągłości MOHO, która leży na głębokości 7-10 km pod oceanami i 30-80 km pod kontynentami.
Skorupa ziemska składa się z 2 części:
a) warstwy granitowej, która występuje tylko w obrębie kontynentów. Tworzą ją glinokrzemiany stąd nazwa SiAl (Si- krzem, Al.-glin). Ma gęstość 2,7g/cm3
b) Warstwy bazaltowej – SiMa - buduje dno oceanów i występuje pod
kontynentami. Tworzą ją krzemiany magnezu (SI- krzem, Mg – magnez). Ma
gęstość 3,0 g/cm3
Obie warstwy oddziela powierzchnia nieciągłości Konrada
Pod skorupą ziemską występuje Mezosfera, czyli płaszcz ziemski. Tworzą go dwie warstwy: Płaszcz Górny (CrOFeSiMa) i Płaszcz Dolny (Nifesima). Zalega od
powierzchni nieciągłości MOHO do powierzchni nieciągłości Wiecherta-Gutenberga, która leży na głębokości 2900 km.
a) Płaszcz Górny zbudowany jest z pierwiastków: Cr-chrom, O-tlen, Fe-żelazo, Si-krzem, Mg-magnez, stąd nazwa CROFESIMA. Zalega od powierzchni MOHO
do 1000km. Ma gęstość od 4 – 5,5 g/cm3
. W jego obrębie możemy wyróżnić:
· Warstwę perydotytową – jest najbardziej zewnętrzną częścią płaszcza i
bezpośrednio graniczy ze skorupą ziemską, razem z nią tworząc litosferę.
Ma gęstość 3,3 g/cm3
· Astenosferę – zalega pod warstwą perydotytową do głębokości: 70-120 km
pod oceanami, 350 km pod kontynentami. Ma gęstość 3,5 g/cm3
. Razem z
litosferą tworzy ona tektosferę. Należy do bardzo ważnych elementów
budowy wnętrza Ziemi, gdyż od niej zależy wiele procesów zachodzących
na jej powierzchni. Krążą w niej prądy konwekcyjne – jest to ruch materii
płaszcza. Magma krąży w komórkach zamkniętych, co związane jest ze
zmianami temperatury wraz z głębokością. Astenosfera ma właściwości
półplastyczne. Zanurzone są w niej płyty litosfery i korzenie gór. Jest
odpowiedzialna za zjawiska wulkaniczne, plutoniczne, ruchy poziome
płyt, powstawanie gór, ruchy sejsmiczne (trzęsienia ziemi). Zachodzi w
niej zjawisko izostazji – polega na zachowaniu równowagi płyt litosfery
(jeśli w jednym miejscu dochodzi do zanurzenia płyty litosfery w plastycznej
astenosferze np. na skutek obciążenia płyty lądolodem, to w innym miejscu
jakaś płyta musi się wynurzyć aby równowaga była zachowana)
b) Płaszcz dolny – tworzą go pierwiastki Ni Fe Si Mg (razem czytamy Nifesima).
Zalega od 1000-2900 km. Ma gęstość 6 g/cm3

Barysfera – jądro Ziemi zbudowane jest z niklu i żelaza stąd nazwa NIFE. Zalega na głębokości od 2900-6371 km. Składa się z 2 części:
a) Jądro zewnętrzne – zalega od 2900-5100 km. Ma cechy ciała płynnego.
Temperatura, jaka tu panuje to 4500°C. Ma gęstość 16g/cm3
b) Jądro wewnętrzne ma postać ciała stałego i gęstość 20g/cm3

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) v Wzrost gęstości skał wraz z głębokością – od 2,7g/cm3
w warstwie granitowej do 20g/cm3 w jądrze wewnętrznym
c) 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)