Δομή του εσωτερικού της Γης

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

Δομή του εσωτερικού της Γης:

Δομή του εσωτερικού της Γης Αλέξανδρος Χατζηπέτρος users.auth.gr/ac

Δομή της Γης:

Δομή της Γης Η Γη αποτελείται από τρία διακριτά μέρη (κελύφη) Φλοιός Μανδύας Πυρήνας

Τρόποι μελέτης:

Τρόποι μελέτης Η μελέτη της δομής του εσωτερικού της Γης γίνεται με γεωφυσικές μεθόδους. Μελετάται η κατακόρυφη μεταβολή της πυκνότητας και των ελαστικών σταθερών. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μέτρηση των ταχυτήτων διάδοσης των σεισμικών κυμάτων.

Σεισμικά κύματα:

Σεισμικά κύματα Οι σεισμοί προκαλούν εγκάρσια ( S) , επιμήκη (P) και επιφανειακά ( Rayleigh, Love και Stonley) κύματα. Τα σεισμικά κύματα διατρέχουν όλη τη Γη και η τροχιά τους αλλάζει ανάλογα με τη σύσταση των στρωμάτων που συναντούν. Με βάση τις καμπύλες χρόνων διαδρομής προσδιορίζονται οι αλλαγές στις ταχύτητες διάδοσης.

Επιμήκη κύματα (P):

Επιμήκη κύματα ( P) λ, μ = ελαστικές σταθερές του Lame ρ = η πυκνότητα του μέσου διάδοσης

Εγκάρσια κύματα (S):

Εγκάρσια κύματα (S) μ = ελαστική σταθερά του Lame ρ = η πυκνότητα του μέσου διάδοσης

Ασυνέχειες:

Ασυνέχειες Στα βάθη στα οποία παρατηρούνται απότομες μεταβολές των ταχυτήτων των κυμάτων, ορίζονται οι ασυνέχειες των ταχυτήτων. Υπάρχουν ασυνέχειες πρώτης και δεύτερης τάξης, ανάλογα με τη σπουδαιότητά τους.

Ασυνέχειες πρώτης τάξης:

Ασυνέχειες πρώτης τάξης Ορίζουν τις επαφές μεταξύ φλοιού, μανδύα και πυρήνα. Ασυνέχεια Mohorovicic . Ορίζει το όριο φλοιού-μανδύα και το βάθος της ποικίλλει ανάλογα με το αν βρίσκεται σε ηπειρωτικό ή ωκεάνιο φλοιό. Ασυνέχεια Gutenberg . Ορίζει το όριο μανδύα-πυρήνα και βρίσκεται σε βάθος περίπου 2.900 km.

Ασυνέχειες δεύτερης τάξης:

Ασυνέχειες δεύτερης τάξης Ορίζουν ενδιάμεσους ορίζοντες. Ασυνέχεια Conrad. Ορίζει την επαφή ανάμεσα στο γρανιτικό και το βασαλτικό στρώμα του φλοιού. Ασυνέχεια Repetti. Ορίζει την επαφή μεταξύ άνω μανδύα και κάτω μανδύα. Ασυνέχεια Lehman . Ορίζει την επαφή μεταξύ εξωτερικού και εσωτερικού πυρήνα.

Slide 10:

Φλοιός Άνω μανδύας Κάτω μανδύας Εξωτερικός πυρήνας Εσωτερικός πυρήνας Εστία Επιμήκη κύματα (P, K, I) Εγκάρσια κύματα (S)

Slide 12:

Moho Repetti Gutenberg Lehman

Ταξινόμηση κατά Bullen:

Ταξινόμηση κατά Bullen Στρώμα Α: φλοιός. Στρώμα B: άνω μανδύας, έως τα 400 km. Στρώμα C: μεταβατική ζώνη, έως τα 900 km (ασυνέχεια Repetti) . Στρώμα D: κάτω μανδύας, έως τα 2900 km . Στρώμα E: εξωτερικός πυρήνας έως τα 5150 km . Βρίσκεται σε υγρή κατάσταση (όχι εγκάρσια κύματα). Στρώμα F: μεταβατική ζώνη πάχους 450 km . Στρώμα G: εσωτερικός πυρήνας. Πιθανώς βρίσκεται σε στερεή κατάσταση.

Ταχύτητες σεισμικών κυμάτων (km/sec):

Ταχύτητες σεισμικών κυμάτων (km/sec) Στρώμα A (φλοιός): Ιζήματα: 3,5 P . Γρανιτικό στρώμα : 6,1 P – 3,5 S. Ασυνέχεια Conrand: 5,6 P – 3,3 S. Βασαλτικό στρώμα : 6,7 P – 4 S. Στρώμα Β : 8,1 P – 4,7 S. Στα 80 km οι ταχύτητες των S ελαττώνονται για ένα πάχος 50-100 km. Η ζώνη αυτή ονομάζεται ασθενοσφαιρικός δίαυλος.

Ταχύτητες σεισμικών κυμάτων (km/sec):

Ταχύτητες σεισμικών κυμάτων (km/sec) Στρώμα C: 11,4 P – 6,3 S Στρώμα D: 13,7 P – 7,3 S Στρώμα Ε: 8,1-10,2 P – 0 S Στρώμα F: 10,2 P Στρώμα G: 11,2 P

Άλλοι διαχωρισμοί:

Άλλοι διαχωρισμοί Λιθόσφαιρα. Περιλαμβάνει το φλοιό και ένα τμήμα του άνω μανδύα. Μέσο πάχος: 80 km. Ασθενόσφαιρα. Τμήμα του μανδύα που παραμορφώνεται εύκολα και παρατηρείται μείωση της ταχύτητας των εγκάρσιων κυμάτων (=ελαττωμένη δυσκαμψία). Συμπίπτει με τον ασθενοσφαιρικό δίαυλο. Μεσόσφαιρα. Το πιο ανθεκτικό κομμάτι του μανδύα, κάτω από την ασθενόσφαιρα. Σχιζόσφαιρα. Το μέρος του φλοιού στο οποίο φτάνουν τα επιφανειακά ρήγματα (ύπαρξη συνθηκών θραυσιγένεσης) και κυμαίνεται από 10-15 km στις περισσότερες περιπτώσεις.

Φλοιός:

Φλοιός Διαχωρίζεται γενικά σε δύο είδη: ηπειρωτικός και ωκεάνιος, ανάλογα με τη σύστασή του και τη θέση του. Ηπειρωτικός φλοιός: πάχος από 30 έως 70 km. Ωκεάνιος φλοιός: πάχος από 4 έως 15 km. Η διάκριση μεταξύ ηπειρωτικού και ωκεάνιου φλοιού δεν είναι πάντοτε δυνατή με βάση τα φυσικά τους χαρακτηριστικά.

Ηπειρωτικός φλοιός:

Ηπειρωτικός φλοιός Περιλαμβάνει γενικά το γρανιτικό ( Sial) και το βασαλτικό (Sima) στρώμα. Sial: αποτελείται από όξινα και ενδιάμεσα πετρώματα (γρανίτες, γρανοδιορίτες κλπ), με κύρια συμμετοχή πυριτικών (Si) και αργιλικών (Al) ορυκτών. Sima: αποτελείται από βασικά πετρώματα (γάββρους, διορίτες, διαβάσες, κλπ) με κύρια συμμετοχή ορυκτών πλούσιων σε πυρίτιο (Si) και μαγνήσιο (Mg) . Καλύπτεται από ιζήματα χερσαία ή θαλάσσια.

Ωκεάνιος φλοιός:

Ωκεάνιος φλοιός Απουσιάζει το στρώμα Sial. Καλύπτεται από θαλάσσια ιζήματα. Δημιουργείται στις μεσοωκεάνειες ράχες.

Μανδύας:

Μανδύας Με βάση τις τιμές της πυκνότητας και των ελαστικών σταθερών, ο μανδύας αποτελείται από υπερβασικά πετρώματα (δουνίτες, εκλογίτες και περιδοτίτες). Στο μεταβατικό στρώμα μεταξύ του άνω και του κάτω μανδύα, ο ορθορομβικός ολιβίνης μετατρέπεται σε κυβικό της ομάδας των σπινελίων λόγω της πίεσης. Στον κάτω μανδύα είναι πιθανό να συνυπάρχουν τα πυριτικά υλικά με σίδηρο και νικέλιο.

Πυρήνας:

Πυρήνας Η επικρατέστερη θεωρία είναι ότι αποτελείται από μίγμα σιδήρου και νικελίου με μικρό ποσοστό πυριτικών ενώσεων. Ο εξωτερικός πυρήνας βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, ενώ ο εσωτερικός σε στερεή.

Θερμότητα του εσωτερικού της Γης:

Θερμότητα του εσωτερικού της Γης Η Γη παράγει μεγάλη θερμική ενέργεια, η οποία ακτινοβολείται στο διάστημα κατά μεγάλο ποσοστό. Η μεταβολή της θερμοκρασίας με το βάθος έχει παρατηρηθεί ότι είναι κατά μέσο όρο 1 ο για κάθε 30 μέτρα (γεωθερμική βαθμίδα). Λόγω της απουσίας αερίων μαζών (π.χ. Ήλιος), θα πρέπει να θεωρείται βέβαιη η ύπαρξη πηγών θερμότητας στο εσωτερικό της Γης.

authorStream Live Help