A Föld hozzávetőlegesen gömb alakú (az egyenlítői átmérő 12 754 km , a poláris átmérője pedig körülbelül 12 711 km [1] ), és több, kémiai vagy reológiai tulajdonságokkal kitüntetett héjból áll. Középen található a körülbelül 1250 km sugarú belső mag , amely főleg vasból és nikkelből áll. Ezután jön a külső mag (amely főleg vasból áll), vastagsága körülbelül 2200 km . Fölötte 2900 km viszkózus köpeny húzódik , amely szilikátokból és oxidokból áll , és még magasabban - egy meglehetősen vékony, tömör kéreg . Szilikátokból és oxidokból is áll, de olyan elemekkel gazdagodik, amelyek nem találhatók meg a köpenykőzetekben. A Föld belső szerkezetére vonatkozó elképzelések topográfiai , batimetriai és gravimetriai adatokon, kiemelkedésekben lévő kőzetek megfigyelésein , vulkáni tevékenység következtében nagy mélységből a felszínre hozott mintákon,a Földön áthaladó szeizmikus hullámok elemzésénkísérletek kristályos szilárd anyagokkal a Föld mély belsejére jellemző nyomás és hőmérséklet alatt
A Föld gravitációs erejét felhasználhatjuk tömegének kiszámításához, valamint a bolygó térfogatának és átlagos sűrűségének becsléséhez. A csillagászok a Föld tömegét is kiszámíthatják a keringési pályája és a közeli bolygótestekre gyakorolt hatás alapján. A Föld szilárd részének, a víztestek és a légkör vizsgálata lehetővé teszi a kőzetek tömegének, térfogatának és sűrűségének becslését egy bizonyos mélységben, így a tömeg többi részének mélyebb rétegekben kell lennie.
A Föld belei mechanikai (különösen reológiai ) vagy kémiai tulajdonságaik szerint rétegekre oszthatók . A mechanikai tulajdonságok szerint megkülönböztetik a litoszférát , az asztenoszférát , a mezoszférát , a külső magot és a belső magot . Kémiai tulajdonságai szerint a Föld felosztható a földkéregre , a felső köpenyre , az alsó köpenyre, a külső magra és a belső magra .
A Föld geológiai rétegei a következő mélységekben helyezkednek el a felszín alatt [2] :
Mélység | Réteg | |
---|---|---|
Kilométer | Mérföld | |
0-60 | 0-37 | Litoszféra (mélysége 5 és 200 km között változik) |
0-35 | 0-22 | Kora (mélysége 5-70 km között változik) |
35-60 | 22-37 | A köpeny felső része |
35-2890 | 22-1790 | Palást |
100-200 | 62-125 | Asztenoszféra |
35-660 | 22-410 | Felső mezoszféra (felső köpeny) |
660-2890 | 410-1790 | Alsó mezoszféra (alsó köpeny) |
2890-5150 | 1790-3160 | külső mag |
5150-6371 | 3160-3954 | belső mag |
A Föld rétegeit közvetetten határozták meg a földrengések által keltett megtört és visszavert szeizmikus hullámok terjedési idejének mérésével . A mag nem ad át keresztirányú hullámokat, és a hullámterjedés sebessége a különböző rétegekben eltérő. A különböző rétegek közötti szeizmikus hullámok sebességének változása a Snell-törvény miatt megtöri őket .
A Föld átlagos sűrűsége 5515 kg / m3 . Mivel a felszíni anyag átlagos sűrűsége csak körülbelül 3000 kg/m 3 , meg kell állapítanunk, hogy sűrű anyag található a Föld magjában. A nagy magsűrűség másik bizonyítéka szeizmológiai adatokon alapul. Figyelembe kell venni az anyag nyomás általi tömörödését is. Vannak olyan laboratóriumi vizsgálatokból származó adatok, amelyek arra a következtetésre jutottak, hogy az anyagok sűrűsége megváltozik az atomok sűrűbb pakolásával, például a vas már 1 millió atmoszférán körülbelül 30%-kal tömörödik. "... A felső köpeny sűrűsége a felszínen 3,2 g/cm 3 értéktől kezdve a mélységgel fokozatosan növekszik az anyagának összenyomódása miatt... Az alsó köpenyben jelentős átrendeződések a kristályszerkezetben Az anyag mennyisége már nem fordul elő, mivel ebben a geoszférában az összes oxid már rendkívül sűrű atomtömeződés állapotában van, és a köpenyanyag összenyomódása csak maguknak az atomoknak köszönhető. [3]
A szeizmikus mérések azt mutatják, hogy a mag két részre oszlik - egy ~1220 km sugarú szilárd belső magra és egy ~3400 km sugarú folyékony külső magra [4] .
A Föld köpenye 2890 km mélységig terjed, így a Föld legvastagabb rétege. A nyomás az alsó köpenyben körülbelül 140 GPa ( 1,4·10 6 atm ). A köpeny a fedőkéreghez képest vasban és magnéziumban gazdag szilikátkőzetekből áll . A köpenyben uralkodó magas hőmérséklet miatt a szilikát anyag elég képlékeny ahhoz, hogy lehetővé tegye a köpenyben lévő anyag konvekcióját , hogy a felszínre kerüljön a tektonikus lemezek hibái miatt. Az anyag olvadása és viszkozitása a nyomástól és a köpenyben bekövetkező kémiai változásoktól függ. A köpeny viszkozitása a mélységtől függően 10 21 és 10 24 Pa·s között változik [5] . Összehasonlításképpen a víz viszkozitása körülbelül 10-3 Pa s, a homoké pedig 10 7 Pa s.
A földkéreg vastagsága a felszíntől számítva 5-70 km mélységben változik. Az óceáni kéreg legvékonyabb részei , amelyek az óceáni medencék alatt állnak (5-10 km), sűrű ( mafikus vas magnézium-szilikát kőzetekből, például bazaltból állnak
A kéreg alatt található a köpeny, amely összetételében és fizikai tulajdonságaiban különbözik - sűrűbb, főleg tűzálló elemeket tartalmaz.
1692-ben Edmund Halley (a londoni Royal Society Philosophical Transactions című folyóiratában megjelent cikkben) felvetette egy olyan Föld ötletét, amely egy körülbelül 500 mérföld vastag üreges testből áll, két belső koncentrikus héjjal egy belső mag körül. megfelel a Vénusz, a Mars és a Merkúr bolygók átmérőjének [6] . A geofizika , a geodézia , a csillagászat és a kémia által egymástól függetlenül nyert tudományos adatok a 19. században (és részben a 18. században) teljesen megcáfolták az üreges Föld hipotézisét .
A Föld héjai | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Külső | |||||||
Belső |
|
föld | ||
---|---|---|
A Föld története | ||
A Föld fizikai tulajdonságai | ||
A Föld héjai | ||
Földrajz és geológia | ||
Környezet | ||
Lásd még | ||
|