طبقات الأرض

الآن بعد أن عرفنا طبقات الغلاف الجوي، هذا هو الدور في طبقات الأرض. منذ العصور القديمة كان دائما يريد شرح ما لدينا أدناه قشرة الأرض. من أين تأتي المعادن؟ كم عدد أنواع الصخور الموجودة؟ ما هي طبقات كوكبنا؟ هناك العديد من الأشياء المجهولة التي نشأت عبر التاريخ والتي نريد أن نعرفها.

الجزء الجيولوجي الذي يدرس التركيب والطبقات المختلفة للأرض هو الجيوديناميكا الداخلية. يتكون كوكبنا من أنواع مختلفة من العناصر التي تجعل الحياة على الأرض ممكنة. هذه العناصر الثلاثة هي: المواد الصلبة والسوائل والغازات. تم العثور على هذه العناصر في طبقات مختلفة من الأرض.

هناك طرق عديدة لتصنيف طبقات الأرض. في نوع واحد من التصنيف تسمى المجالات. من بينها الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الأرضي. إنه الغلاف الأرضي الذي يجمع كل الهياكل والطبقات الداخلية المختلفة التي يمتلكها كوكبنا. تنقسم الطبقات إلى قسمين: الخارجي والداخلي. في حالتنا ، سنركز على الطبقات الداخلية للأرض ، أي أن سطح الأرض سيكون البداية.

طبقات الأرض

للبدء في وصف طبقات الأرض ، يجب أن نقوم بعمل تمايزين. أولاً ، تم تحديد معيار التركيب الكيميائي لطبقات الأرض المختلفة. مع الأخذ بعين الاعتبار التركيب الكيميائي ، نجد قشرة الأرض ، وشاحها ولبها. إنها الدعوة نموذج ثابت. المعيار الآخر هو مراعاة الخصائص الفيزيائية للطبقات المذكورة أو يسمى أيضًا نموذج السلوك الميكانيكي. من بينها نجد الغلاف الصخري ، والغلاف الجوي ، والميزوسفير ، والغلاف الجوي.

لكن كيف نعرف أين تبدأ الطبقة أو تنتهي؟ لقد وجد العلماء طرقًا مختلفة لمعرفة نوع المادة و تمايز الطبقات عن طريق الانقطاعات. هذه الانقطاعات هي مناطق من الطبقات الداخلية للأرض حيث يتغير نوع المادة التي تتكون منها الطبقة بشكل مفاجئ ، أي تكوينها الكيميائي ، أو الحالة التي توجد فيها العناصر (من صلب إلى سائل). تعرف على بنية الأرض ومن الضروري فهم هذه الطبقات، وكذلك الشكل الحقيقي للأرض.

أولاً ، سنبدأ في تصنيف طبقات الأرض من النموذج الكيميائي ، أي طبقات الأرض ستكون: القشرة والعباءة واللب.

طبقات الأرض من نموذج التركيب الكيميائي

قشرة الأرض

قشرة الأرض هي أكثر طبقات الأرض سطحية. يبلغ متوسط ​​الكثافة 3 جرام / سم³ ويحتوي فقط 1,6٪ من إجمالي مساحة الأرض. تنقسم قشرة الأرض إلى منطقتين كبيرتين متمايزتين جيدًا: القشرة القارية والقشرة المحيطية. وعلاوة على ذلك، فمن المهم أن تأخذ في الاعتبار بنية الأرض ككل لفهم هذه الطبقات بشكل أفضل، وكذلك الغلاف الجوي للأرض.

القشرة القارية

القشرة القارية أكثر سمكًا ولها بنية أكثر تعقيدًا. كما أنه أقدم لحاء. يمثل 40٪ من سطح الأرض. ويتكون من طبقة رقيقة من الصخور الرسوبية، بما في ذلك الطين والحجر الرملي والحجر الجيري. كما تحتوي أيضًا على صخور نارية بلوتونية غنية بالسيليكا تشبه الجرانيت. ومن الغريب أن صخور القشرة القارية هي المكان الذي تم فيه تسجيل العديد من الأحداث الجيولوجية التي حدثت طوال تاريخ الأرض. يمكن معرفة ذلك لأن الصخور خضعت للعديد من التغيرات الفيزيائية والكيميائية عبر التاريخ. على سبيل المثال، يتضح هذا جليًا في السلاسل الجبلية حيث يمكننا العثور على صخور ذات قِدم عظيم يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 3.500 مليار سنة. La الجيومورفولوجيا تلعب دورا حاسما في هذه الدراسة.

القشرة المحيطية

من ناحية أخرى ، لدينا القشرة المحيطية. لها سمك أقل وبنية أبسط. وتتكون من طبقتين: طبقة رقيقة جدًا من الرواسب وطبقة أخرى من البازلت (صخور بركانية نارية). هذه القشرة أصغر سنًا لأنه كان من الممكن التحقق من أن البازلت يتم تكوينه وتدميره باستمرار ، وبالتالي فإن صخور القشرة المحيطية أقدم من لا تتجاوز 200 مليون سنة. معلومات حول نواة الأرض ومن المهم أيضًا فهم كيفية تفاعل كل هذه الطبقات.

في نهاية قشرة الأرض هو انقطاع موهوروفيتش (العفن). هذا الانقطاع هو ما يفصل قشرة الأرض عن الوشاح. يبلغ عمقها حوالي 50 كم.

القشرة المحيطية أرق من القارية

عباءة الأرض

غلاف الأرض هو أحد أجزاء الأرض التي تمتد من قاعدة القشرة إلى اللب الخارجي. يبدأ بعد انقطاع Moho مباشرة وهو كذلك أكبر طبقة على وجه الأرض. هذا هو 82٪ من مجمل حجم الأرض و 69٪ من مجموع كتلتها. في الوشاح يمكن للمرء أن يميز ، بدوره ، طبقتين تفصل بينهما انقطاع ريبيتي الثانوي. يبلغ عمق هذا الانقطاع حوالي 800 كم وهو ما يفصل الوشاح العلوي عن الجزء السفلي.

في الوشاح العلوي نجد "الطبقة D". تقع هذه الطبقة على عمق أكثر أو أقل من 200 كم وتتميز بـ 5٪ أو 10٪ منه ذائب جزئيًا. يتسبب هذا في ارتفاع الحرارة من لب الأرض على طول الوشاح. مع ارتفاع الحرارة ، تصبح الصخور الموجودة في الوشاح أكثر دفئًا ويمكن أن ترتفع أحيانًا إلى السطح وتشكل البراكين. تسمى هذه "نقاط الجذب"، والتي ترتبط أيضًا بـ نواة الأرض.

يمكن معرفة تكوين الوشاح من خلال هذه الاختبارات:

• النيازك من نوعين: الأول يتكون من الزبرجد والحديد.
• الصخور الموجودة على سطح الأرض من الوشاح والتي يتم إزالتها إلى الخارج بسبب الحركات التكتونية.
• المداخن البركانية: وهي عبارة عن ثقوب دائرية عميقة ارتفعت من خلالها الصهارة وكشفت عنها. يمكن أن يصل طوله إلى 200 كم.
• دليل على أن الموجات الزلزالية تقصر عند مرورها عبر الوشاح، مما يشير إلى تحول الطور. يتكون التغير الطوري من تعديلات في بنية المعادن.

في نهاية عباءة الأرض نجد انقطاع جوتنبرج. يفصل هذا الانقطاع الغطاء عن لب الأرض ويقع على عمق حوالي 2.900 كم.

لب الأرض

نواة الأرض هي الجزء الأعمق من الأرض. يمتد من انقطاع جوتنبرج إلى مركز الأرض. إنها كرة نصف قطرها 3.486 كم، لذا فإن حجمها 16٪ من إجمالي الكرة الأرضية. وتشكل كتلته 31٪ من إجمالي كوكب الأرض لأنه مصنوع من مواد كثيفة للغاية.

يتم إنشاء المجال المغناطيسي للأرض في اللب بسبب التيارات الحرارية لللب الخارجي الذي يذوب حول اللب الداخلي ، وهو صلب. لديها درجات حرارة عالية جدا حولها 5000-6000 درجة مئوية وضغوط مكافئة ل من واحد إلى ثلاثة ملايين جو. كما أنه يؤثر على كيفية توزيع هذه الطبقات، وهو أمر ضروري لفهم درجة حرارة الأرض.

نطاق درجة الحرارة في العمق

ينقسم جوهر الأرض إلى لب داخلي وخارجي ويتم تحديد الفرق بواسطة انقطاع Wiechert الثانوي. يمتد اللب الخارجي من عمق 2.900 كيلومتر إلى 5.100 كيلومتر وهو في حالة منصهرة. ومن ناحية أخرى، يمتد اللب الداخلي من يبلغ عمقها 5.100 كم إلى مركز الأرض عند حوالي 6.000 كم وهي صلبة. إن دراسة طبقات الأرض أمر أساسي لفهم كوكبنا وتاريخه، وهو أمر مرتبط بشكل مباشر تاريخ الأرض.

يتكون لب الأرض بشكل أساسي من الحديد ، مع 5-10٪ نيكل ونسبة أقل من الكبريت والسيليكون والأكسجين. الاختبارات التي تساعد على معرفة تكوين النواة هي:

• مواد كثيفة جدا ، على سبيل المثال. بسبب كثافتها العالية ، فإنها تبقى في اللب الداخلي للأرض.
• النيازك الحديدية.
• نقص الحديد خارج قشرة الأرض مما يخبرنا أن الحديد يجب أن يتركز في الداخل.
• مع وجود الحديد داخل النواة ، يتشكل المجال المغناطيسي للأرض.

كان هذا التصنيف من نموذج يأخذ في الاعتبار التركيب الكيميائي لأجزاء مختلفة من الأرض والعناصر التي تشكل طبقات الأرض. الآن سوف نعرف تقسيم طبقات الأرض من نموذج وجهة نظر سلوكها الميكانيكي، أي من الخصائص الفيزيائية للمواد المكونة لها. علاوة على ذلك، من المثير للاهتمام دراسة كيفية تأثير هذه الطبقات على بعضها البعض.

أجزاء من الأرض حسب النموذج الميكانيكي

في هذا النموذج ، تنقسم طبقات الأرض إلى: ليثوسفير ، وأثينوسفير ، وميزوسفير ، وإندوسفير.

ليثوسفير

إنها طبقة صلبة لها حوالي 100 كم التي تتكون من القشرة وأكبر طبقة من الوشاح العلوي. هذه الطبقة الصلبة إلى طبقة الغلاف الصخري التي تحيط بالأرض. بنية الغلاف الجوي كما أنها تلعب دورًا مهمًا في التفاعل بين أجزاء الأرض المختلفة.

أستينوسفير

إنها طبقة بلاستيكية تتوافق مع معظم الوشاح العلوي. فيه موجود التيارات الحرارية وهو في حركة دائمة. ولها أهمية كبيرة في علم التكتونيات، كما يمكن ملاحظة التغيرات التي تطرأ على سطح الأرض بمرور الوقت. تنتج هذه الحركة عن الحمل الحراري، أي التغيرات في كثافة المواد.

الميزوسفير

تقع في أعماق 660 كم و 2.900 كم. إنه جزء من الوشاح السفلي وجزء من اللب الخارجي للأرض. يتم تحديد نهايتها من خلال الانقطاع الثانوي لـ Wiechert.

إندوسفير

وهي تتألف من اللب الداخلي للأرض الموصوف أعلاه.

كما ترون ، كان العلماء يدرسون باطن الأرض من خلال العديد من الاختبارات والأدلة ليكونوا قادرين على معرفة المزيد والمزيد عن الكوكب الذي نعيش عليه. لإجراء مقارنة لمدى ضآلة ما نعرفه عن باطن كوكبنا ، علينا فقط أن نتخيل الأرض كما لو كانت تفاحة. حسنًا ، مع كل ما أحرزناه من تقدم تقنيًا ، كان أعمق مسح تم تحقيقه هو بعمق حوالي 12 كم. مقارنة الكوكب بتفاحة ، يبدو الأمر كما لو أننا تقشرنا للتو القشرة النهائية للتفاح كله ، حيث تكون بذور المركز معادلة للنواة الأرضية.