edellisessä luvussa opimme, että materiaaleja alussa Maa oli lajiteltu läpi prosessin eriyttäminen, jossa tiheämpi materiaalit, kuten rauta ja nikkeli uppoaminen keskustaan, ja kevyempiä materiaaleja (happi, pii, magnesium) jäljellä lähellä pintaa. Tämän seurauksena Maapallo koostuu kerroksista eri koostumus ja tiheys kasvaa, kun siirrytään pinnan keskelle (Kuva 3.2.1).
perinteisen näkemyksen perusteella kemiallinen koostumus, tunnistaa neljä eri kerrosta:
sisempi ydin sijaitsee keskellä Maata, ja se on noin 1200 km paksu. Se koostuu pääasiassa rautaseoksista ja nikkelistä, ja noin 10% koostuu hapesta, rikistä tai vedystä. Lämpötila sisempi ydin on noin 6000 oC (10,800 osa), joka on karkeasti lämpötila auringon pinnalla (3.1 jakso kertoo lähteet tämä voimakas lämpö)., Huolimatta korkeasta lämpötilasta, jonka pitäisi sulattaa nämä metallit, äärimmäinen paine (kirjaimellisesti maailman painosta) pitää sisäisen ytimen kiinteässä vaiheessa. Kiinteät metallit, myös sisempi ydin erittäin tiheä, noin 17 g/cm3, jolloin sisempi ydin noin kolmasosa Maapallon koko massa.
ulompi ydin istuu sisemmän ytimen ulkopuolella. Sillä on sama koostumus kuin sisäsydämellä, mutta se on olemassa nesteenä eikä kiinteänä. Lämpötila on 4000-6000 oC ja metallit pysyvät nestemäisessä olomuodossa, koska paine ei ole niin suuri kuin sisempi ydin., Ulkoytimessä olevan nesteraudan liike muodostaa maan magneettikentän (ks.kohta 4.2). Ulompi ydin on 2300 km paksu ja sen tiheys on 12 g/cm3.
mantteli ulottuu ulkoytimestä aivan maan pinnan alle. Se on 2900 km paksu ja sisältää noin 80% maan tilavuudesta. Vaippa koostuu rauta-ja magnesiumsilikaateista ja magnesiumoksideista, joten se muistuttaa enemmän maan pinnan kiviä kuin ytimen materiaaleja. Vaipan tiheys on 4,5 g/cm3 ja lämpötila 1000-1500 oC., Ylin kerros vaippa on jäykempi, kun taas syvemmät alueet ovat nestettä, ja se on liikkeen nesteen materiaaleja vaipan, joka on vastuussa mannerlaattojen (ks. kohta 4.3). Tulivuorten kautta pinnalle nouseva Magma on peräisin manttelista.
uloin kerros on kuori, joka muodostaa kiinteän, rocky Maan pinnalle. Kuori on keskimäärin 15-20 kilometrin paksuinen,mutta paikoin, kuten vuorten alla, kuori voi saavuttaa jopa 100 kilometrin paksuuden. On olemassa kaksi päätyyppiä kuori; manner kuori ja oceanic crust, jotka eroavat toisistaan monin tavoin., Continental kuori on paksumpi kuin oceanic crust, keskimäärin 20-70 km paksu, verrattuna 5-10 km oceanic crust. Continental kuori on vähemmän tiheää kuin oceanic crust (2,7 g/cm3 vs. 3 g/cm3), ja se on paljon vanhempi. Mannerjuuren vanhimmat kalliot ovat noin 4,4 miljardia vuotta vanhoja, kun taas vanhin valtamerikuori ulottuu vain noin 180 miljoonan vuoden taakse. Lopuksi kaksi kuorityyppiä eroavat koostumukseltaan. Mannermainen kuori on tehty suurelta osin graniitista., Tämä johtuu siitä, maanalainen tai pinta magmas voi jäähtyä hitaasti, jonka avulla aikaa crystal rakenteet muodostavat ennen kiviä jähmettyä, joka johtaa graniitti. Valtamerten kuori koostuu enimmäkseen basalteista. Basaltteja myös lomakkeen jäähdytys magmas, mutta he jäähtyä veden läsnäollessa, mikä tekee niistä jäähtyä paljon nopeammin ja ei salli aikaa kiteitä muodossa.
fysikaalisten ominaisuuksien perusteella voidaan jakaa myös maan uloimmat kerrokset litosfääriin ja astenosfääriin. Litosfääri koostuu kuoresta ja viileästä, jäykästä, ulommasta 80-100 km vaipasta., Kuori ja ulompi vaippa liikkuvat yhdessä yksikkönä, joten ne yhdistetään litosfääriin. Astenosfääri sijaitsee litosfäärin alapuolella noin 100-200 kilometrin syvyydestä noin 670 kilometrin syvyyteen. Se sisältää vaipan ”muovisemman” pehmeämmän alueen, jossa voi esiintyä nesteen liikkeitä. Kiinteä litosfääri leijuu näin fluid astenosfäärissä.
Isostasy
auttaa selittämään, miten maankuoren kelluu asthenosphere, meidän on tutkittava käsite isostasy. Isostasy viittaa siihen, miten kiinteä aine kelluu nesteessä., Kuoren ja vaipan välistä suhdetta kuvataan kuvassa 3.2.2. Oikealla on esimerkki ei-isostaattisesta suhteesta lautan ja kiinteän betonin välillä. Lautan voi lastata vaikka kuinka paljon ihmisiä, eikä se silti uppoa betoniin. Vasemmalla, suhde on isostaattisen yksi kahden eri lautat ja uima-allas täynnä maapähkinävoita. Lautalla kelluu korkealla vain yksi ihminen maapähkinävoissa, mutta kolmen ihmisen kanssa se vajoaa vaarallisen alas., Käytämme maapähkinävoita täällä veden sijaan, koska sen viskositeetti edustaa tiiviimmin kuoren ja vaipan välistä suhdetta. Vaikka se on lähes sama tiheys kuin vedellä, maapähkinävoi on paljon enemmän viskoosi (jäykkä), joten vaikka kolmen hengen lautta uppoaa sisään maapähkinävoita, se tekee sen varsin hitaasti.
suhde maankuoren-vaipan on samanlainen suhde lautat maapähkinävoita. Lautta, jossa on yksi henkilö, kelluu mukavasti korkealla. Vaikka kolme ihmistä se lautta on vähemmän tiheää kuin maapähkinävoita, joten se kelluu, mutta se kelluu epämiellyttävän alhainen nuo kolme ihmistä. Kuori, joiden keskimääräinen tiheys on noin 2,6 grammaa kuutiosenttimetriä kohti (g/cm3), on vähemmän tiheää kuin vaipan (keskimääräinen tiheys on noin 3.,4 g/cm3 lähellä pintaa, mutta enemmän kuin, että syvyydessä), joten se kelluu ”muovi” vaipan. Kun enemmän painoa on lisätty, kuori, läpi prosessi vuoristoalueiden rakennus, se hitaasti uppoaa syvemmälle vaipan ja manttelin materiaali, joka oli siellä työnnetään syrjään (Luku 3.2.3, vasen). Kun paino on poistettu eroosio yli kymmeniä miljoonia vuosia, kuori levypalloa ja vaipan rock virtaa takaisin (Luku 3.2.3, oikea).
kuori ja vaipan vastata samalla tavalla kuin jääkausi. Paksu keskittymistä jääkauden lisätä painoa kuori, ja niin kuin vaipan alla on puristaa puolin, kuori laantuu. Kun jää lopulta sulaa, kuori ja vaipan hitaasti rebound, mutta täysi rebound todennäköisesti kestää yli 10,000 vuotta., Suuri osa Kanadan on edelleen kiihtyvän seurauksena menetys jääkauden viimeisten 12 000 vuotta, ja kuten Kuvassa 3.2.4, muualla maailmassa ovat myös kokeneet isostaattiset rebound. Korkein nousuvauhti on laajalla alueella Hudsoninlahden länsipuolella, jossa Laurentiden jääpeite oli paksuin (yli 3 000 m). Jäät lähtivät alueelta lopulta noin 8 000 vuotta sitten, ja kuori on tällä hetkellä elpymässä lähes 2 cm vuodessa.
Koska manner kuori on paksumpi kuin oceanic kuori, se kelluu korkeampi ja laajentaa syvemmälle vaipan kuin oceanic crust. Kuori on paksuin siellä, missä on vuoria, joten Moho on syvemmällä vuorten alla kuin merellisen kuoren alla. Koska merellinen kuori on myös tiheämpi kuin mannerkuori, se kelluu alempana manttelissa., Koska oceanic kuori piilee pienempi kuin manner kuori, ja koska vesi virtaa alamäkeen saavuttaa alimman pisteen, tämä selittää, miksi vesi on kertynyt yli oceanic kuori muodostaa valtamerten.
*”Fyysinen Geologia” Steven Earle käytetään alle CC-BY 4.0 kansainvälinen-lisenssillä., Lataa kirja ilmaiseksi http://open.bccampus.ca