V předchozí části jsme se dozvěděli, že materiály v rané Země byly řazeny prostřednictvím procesu diferenciace, s hustší materiály jako je železo a nikl potopení do středu a lehčí materiály (kyslík, křemík, hořčík), zbývající v blízkosti povrchu. Výsledkem je, že země se skládá z vrstev různého složení a zvyšující se hustoty, jak se pohybujete od povrchu ke středu (obrázek 3.2.1).
tradiční názor na základě chemického složení uznává čtyři různé vrstvy:
vnitřní jádro leží ve středu Země a je asi 1200 km tlusté. Skládá se především ze slitin železa a niklu, přičemž asi 10% tvoří kyslík, síra nebo vodík. Teplota ve vnitřním jádru je asi 6000 oC (10,800 z), což je zhruba teplota povrchu Slunce (bod 3.1 vysvětluje zdroje tohoto intenzivního tepla)., Navzdory vysoké teplotě, která by měla tyto kovy roztavit, udržuje extrémní tlak (doslova z hmotnosti světa) vnitřní jádro v pevné fázi. Pevné kovy také činí vnitřní jádro velmi hustým, při asi 17 g / cm3, což dává vnitřní jádro asi jednu třetinu celkové hmotnosti Země.
vnější jádro sedí mimo vnitřní jádro. Má stejné složení jako vnitřní jádro, ale existuje spíše jako tekutina než pevná látka. Teplota je 4000-6000 oC a kovy zůstávají v kapalném stavu, protože tlak není tak velký jako ve vnitřním jádru., Je to pohyb tekutého železa ve vnějším jádru, který vytváří magnetické pole Země (viz bod 4.2). Vnější jádro je tlusté 2300 km a má hustotu 12 g/cm3.
plášť se rozprostírá od vnějšího jádra těsně pod zemským povrchem. Má tloušťku 2900 km a obsahuje asi 80% objemu Země. Plášť se skládá ze silikátů železa a hořčíku a oxidů hořčíku, takže je více podobný horninám zemského povrchu než materiálům v jádru. Plášť má hustotu 4,5 g / cm3 a teploty v rozmezí 1000-1500 oC., Vrchní vrstva pláště je tužší, zatímco hlubší regiony jsou tekutiny, a to je pohyb tekutiny materiálů v plášti, který je zodpovědný za deskové tektoniky (viz bod 4.3). Magma, která stoupá na povrch sopkami, pochází z pláště.
nejvzdálenější vrstvou je kůra, která tvoří pevný, skalnatý povrch Země. Kůra má v průměru tloušťku 15-20 km, ale na některých místech, například pod horami, může kůra dosáhnout tloušťky až 100 km. Existují dva hlavní typy kůry; kontinentální kůra a oceánská kůra, které se liší mnoha způsoby., Kontinentální kůra je silnější než oceánská kůra, v průměru o tloušťce 20-70 km, ve srovnání s 5-10 km pro oceánskou kůru. Kontinentální kůra je méně hustá než oceánská kůra (2,7 g/cm3 vs. 3 g/cm3) a je mnohem starší. Nejstarší horniny v kontinentální kůry jsou asi 4,4 miliardy let, zatímco nejstarší oceánská kůra se datuje asi 180 milionů let. Nakonec se oba typy kůry liší svým složením. Kontinentální kůra je vyrobena převážně z žuly., Je to proto, že podzemní nebo povrchové magmat může ochladit pomalu, což umožňuje čas pro krystalové struktury do podoby před kameny zpevnit, což vede k žuly. Oceánská kůra se většinou skládá z bazaltů. Čediče tvoří také z chlazení magmat, ale oni v pohodě v přítomnosti vody, což z nich dělá cool, mnohem rychlejší a není dostatek času pro krystaly tvoří.
na Základě fyzikálních vlastností, můžeme také rozdělit nejvzdálenější vrstvy Země do litosféra a astenosféra. Litosféra se skládá z kůry a chladného, tuhého, vnějšího 80-100 km pláště., Kůra a vnější plášť se pohybují společně jako jednotka, takže jsou spojeny dohromady do litosféry. Asthenosféra leží pod litosférou, od asi 100-200 km do hloubky asi 670 km. Zahrnuje“ plastičtější “ měkčí oblast pláště, kde mohou nastat pohyby tekutin. Pevná litosféra se tak vznáší na kapalné asthenosféře.
Isostasy
abychom pomohli vysvětlit, jak litosféra pluje na astenosféře, musíme prozkoumat koncept isostasy. Isostasy se týká způsobu, jakým se pevná látka vznáší na tekutině., Vztah mezi kůrou a pláštěm je znázorněn na obrázku 3.2.2. Vpravo je příklad neizostatického vztahu mezi vorem a pevným betonem. Je možné naložit vor se spoustou lidí, a to ještě nebude klesat do betonu. Vlevo je vztah izostatický mezi dvěma různými rafty a bazénem plným arašídového másla. S pouze jednou osobou na palubě se vor vznáší vysoko v arašídovém másle, ale se třemi lidmi klesá nebezpečně nízko., Používáme zde arašídové máslo, spíše než vodu, protože jeho viskozita blíže představuje vztah mezi kůrou a pláštěm. Ačkoli má přibližně stejnou hustotu jako voda, arašídové máslo je mnohem viskóznější (tuhé), a tak i když se tříčlenný vor ponoří do arašídového másla, bude to dělat poměrně pomalu.
vztah Zemské kůry do pláště je podobný vztahu vorů k arašídové máslo. Vor s jednou osobou na něm plave pohodlně vysoko. Dokonce i se třemi lidmi na něm je Vor méně hustý než arašídové máslo, takže se vznáší, ale pro tyto tři lidi se vznáší nepříjemně nízko. Kůra s průměrnou hustotou kolem 2,6 gramu na krychlový centimetr (g/cm3) je méně hustá než plášť (průměrná hustota přibližně 3.,4 g / cm3 v blízkosti povrchu, ale více než v hloubce), a tak se vznáší na „plastovém“ plášti. Když se do kůry přidá větší váha, proces budování hor se pomalu klesá hlouběji do pláště a materiál pláště, který tam byl, je odsunut stranou (obrázek 3.2.3, vlevo). Když je tato váha odstraněna erozí po desítky milionů let, kůra se odrazí a plášť skály proudí zpět (obrázek 3.2.3, vpravo).
kůra a plášť reagují podobným způsobem jako zalednění. Silné nahromadění ledovcového ledu přidává do kůry váhu a jak je plášť pod ním stlačen po stranách, kůra ustupuje. Když se led nakonec roztaví, kůra a plášť se pomalu odrazí, ale úplné oživení bude pravděpodobně trvat déle než 10 000 let., Velké části Kanady jsou stále vzmáhá jako výsledek ztráty z ledovcového ledu za posledních 12 000 let, a jak je znázorněno na Obrázku 3.2.4, v jiných částech světa jsou také zažívá izostatické odskočit. Nejvyšší rychlost vzestupu je ve velké oblasti na západ od Hudson Bay, což je místo, kde Laurentide ice Sheet byl nejsilnější (přes 3,000 m). LED konečně opustil tuto oblast asi před 8 000 lety a kůra se v současné době odvíjí rychlostí téměř 2 cm/rok.
Od kontinentální kůra je tlustší než oceánská kůra, se bude vznášet výš a rozšířit hlouběji do pláště, než oceánská kůra. Kůra je nejsilnější tam, kde jsou hory, takže Moho bude hlouběji pod horami než pod oceánskou kůrou. Vzhledem k tomu, že oceánská kůra je také hustší než kontinentální kůra, plave se dolů na plášti., Od oceánské kůry leží nižší než kontinentální kůra, a protože voda teče z kopce k dosažení nejnižší bod, to vysvětluje, proč má voda nahromaděné v průběhu oceánská kůra se tvoří oceány.
* „fyzická Geologie“ Stevena Earleho používaná pod mezinárodní licencí CC-BY 4.0., Stáhněte si tuto knihu zdarma na http://open.bccampus.ca