الهيكل الداخلي للأرض: الطبقات وخصائصها
البنية الداخلية للأرض أو الأرض ، هي الطبقة التي تتكون من صخور السطح إلى أعمق مناطق الكوكب. إنها الطبقة الأكثر سمكًا والتي تحتوي على معظم المواد الصلبة (الصخور والمعادن) على الأرض.
عندما تم ترسيب المواد التي تشكلت الأرض ، ولدت تصادمات القطع حرارة شديدة ودخل الكوكب في حالة من الانصهار الجزئي سمح للمواد التي تشكلها بأن تخضع لعملية صب الجاذبية.
المواد الأثقل ، مثل النيكل والحديد ، انتقلت إلى أعمق جزء أو لب ، في حين أن المواد الأخف وزنا ، مثل الأكسجين والكالسيوم والبوتاسيوم ، شكلت الطبقة التي تحيط اللب أو الوشاح.
مع تبريد سطح الأرض ، تجمدت المواد الصخرية وتم تشكيل القشرة البدائية.
أحد الآثار المهمة لهذه العملية هو أنها سمحت للكميات الكبيرة من الغازات بترك الجزء الداخلي من الأرض بشكل تدريجي لتشكيل الغلاف الجوي البدائي.
لطالما كان باطن الأرض غموضًا ، وهو أمر يتعذر الوصول إليه لأنه لا يمكن الحفر إلى مركزه.
للتغلب على هذه الصعوبة ، يستخدم العلماء أصداء الناتجة عن موجات زلزالية من الزلازل. يلاحظون كيفية تكرار تلك الموجات أو انعكاسها أو تأخيرها أو تسريعها بواسطة الطبقات الأرضية المختلفة.
بفضل هذا ، في الوقت الحاضر ، لدينا فكرة جيدة للغاية عن تكوينها وهيكلها.
طبقات الهيكل الداخلي للأرض
منذ أن بدأت الدراسات حول باطن الأرض ، تم اقتراح العديد من النماذج لوصف بنيتها الداخلية (التعليمية ، 2017).
يعتمد كل نموذج من هذه النماذج على فكرة بنية متحدة المركز ، مكونة من ثلاث طبقات رئيسية.
يتم تمييز كل طبقة من هذه الطبقات بخصائصها وخصائصها. الطبقات التي تشكل الجزء الداخلي من الأرض هي: الطبقة الخارجية أو الطبقة الخارجية ، الوشاح أو الطبقة المتوسطة والطبقة الأساسية أو الداخلية.
1 - اللحاء
إنها الطبقة الأكثر سطحية من الأرض والأرق ، التي تشكل 1٪ فقط من كتلتها ، على اتصال مع الغلاف الجوي والغلاف المائي.
99 ٪ مما نعرفه عن الكوكب ، ونحن نعرفه على أساس قشرة الأرض. تحدث فيه عمليات عضوية تؤدي إلى الحياة (Pino، 2017).
القشرة ، لا سيما في المناطق القارية ، هي الجزء الأكثر تجانسًا من الأرض ، وهي تمر بتغيرات مستمرة بسبب عمل القوى المتعارضة ، والإغاثة الداخلية أو الإنشائية ، والجزء الخارجي الذي يدمرها.
تحدث هذه القوى لأن كوكبنا يتكون من العديد من العمليات الجيولوجية المختلفة.
تأتي القوى الداخلية من داخل الأرض ، مثل الحركات الزلزالية والانفجارات البركانية التي ، عند حدوثها ، تبني ارتياح الأرض.
القوى الخارجية هي تلك التي تأتي من الخارج مثل الريح والماء وتغيرات درجة الحرارة. هذه العوامل تآكل أو تآكل الإغاثة.
سمك القشرة متنوعة. الجزء الأكثر سمكا موجود في القارات ، تحت السلاسل الجبلية الكبيرة ، حيث يمكن أن يصل إلى 60 كم. في قاع المحيط بالكاد يتجاوز 10 كيلومترات.
يوجد في القشرة حجر أساس مصنوع من صخور سيليكات صلبة مثل الجرانيت والبازلت. هناك نوعان مختلفان من اللحاء: القشرة القارية والقشرة المحيطية.
القشرة القارية
تشكل القشرة القارية القارات ، ويبلغ متوسط سمكها 35 كم ، ولكن يمكن أن تصل إلى أكثر من 70 كم.
أكبر سمك معروف للقشرة القارية هو 75 كم وتحت جبال الهيمالايا.
القشرة القارية أقدم بكثير من القشرة المحيطية. يمكن تتبع المواد التي يتكون منها منذ 4000 عام وهي عبارة عن صخور مثل الألواح والجرانيت والبازلت ، وبدرجة أقل ، من الحجر الجيري والطين.
قشرة المحيطات
تشكل القشرة المحيطية قيعان المحيطات. عمره لا يصل إلى 200 سنة. يبلغ متوسط سمكها 7 كيلومترات وتتكون من صخور كثيفة ، أساسًا البازلت والجابرو.
ليست كل مياه المحيطات جزءًا من هذه القشرة ، فهناك مساحة سطحية تقابل القشرة القارية.
في القشرة المحيطية ، يمكن تحديد أربع مناطق مختلفة: السهول السحيقة ، والحفر السحيقة ، والتلال المحيطية والأشجار.
الحد الفاصل بين القشرة والعباءة ، على عمق 35 كيلومترًا في المتوسط ، هو توقف موهوروفيتش ، المعروف باسم العفن ، الذي سمي على اسم مكتشفه الجيوفيزيائي أندريا موهوروفيتش.
يتم التعرف على ذلك على أنه الطبقة التي تفصل المواد الأقل كثافة عن اللحاء عن تلك الصخرية.
2 - عباءة
إنها أقل من القشرة وهي أكبر طبقة ، حيث تشغل 84٪ من حجم الأرض و 65٪ من كتلتها. يبلغ سمكه حوالي 2900 كم (كوكب الأرض ، 2017).
يتكون الوشاح من المغنيسيوم وسيليكات الحديد والكبريتيدات وأكاسيد السيليكون. على عمق 650 إلى 670 كيلومتراً ، يحدث تسارع خاص للموجات الزلزالية ، مما سمح بتحديد الحدود بين الوشاح العلوي والسفلي.
وظيفتها الرئيسية هي أن العزل الحراري. تحركات الوشاح العلوي تحريك الصفائح التكتونية للكوكب. تشكل الصهارة التي يرميها الوشاح في المكان الذي تفصل فيه الصفائح التكتونية قشرة جديدة.
بين كلا الطبقتين يوجد تسارع خاص للموجات الزلزالية. هذا بسبب التغيير من طبقة الوشاح أو الطبقة البلاستيكية إلى طبقة صلبة.
بهذه الطريقة وللاستجابة لهذه التغييرات ، يشير الجيولوجيون إلى طبقتين مختلفتين تمامًا من عباءة الأرض: الوشاح العلوي والشعيرة السفلية.
عباءة العليا
يبلغ سمكها ما بين 10 و 660 كم. يبدأ في توقف موهوروفيتش (العفن). لديها درجات حرارة عالية وبالتالي تميل المواد إلى التوسع.
في الطبقة الخارجية من عباءة العليا. إنه جزء من الغلاف الصخري ويأتي اسمه من ليثوس اليونانية ، وهو ما يعني الحجر.
وهي تشمل قشرة الأرض والجزء العلوي والأبرد من الوشاح ، والتي تتميز بأنها عباءة ليثوسفيرية. وفقًا للدراسات التي أجريت ، فإن الغلاف الصخري ليس غطاء متواصلًا ، ولكنه ينقسم إلى ألواح تتحرك ببطء على سطح الأرض ، بضعة سنتيمترات في السنة.
توجد بجانب طبقة الغلاف الصخري طبقة تسمى asthenosphere ، تتكون من صخور ذائبة جزئيا تسمى الصهارة.
الكرة الأرضية تتحرك أيضا. تقع الحدود بين الغلاف الصخري والفضاء عند النقطة التي تصل فيها درجات الحرارة إلى 1280 درجة مئوية.
عباءة أقل
ويسمى أيضا الميزوسفير. وهي تقع بين 660 كيلومترا في 2900 كيلومتر تحت سطح الأرض. حالته صلبة وتصل درجة الحرارة إلى 3000 درجة مئوية.
تختلف لزوجة الوشاح العلوي بشكل واضح عن اللزوجة السفلية. يتصرف الوشاح العلوي مثل مادة صلبة ويتحرك ببطء شديد. من هناك يتم شرح الحركة البطيئة للصفائح التكتونية.
تُعرف منطقة الانتقال بين الوشاح والنواة الأرضية باسم توقف غوتنبرغ ، ويطلق عليها اسم مكتشفها ، بينو غوتنبرغ ، عالم الزلازل الألماني الذي اكتشفه في عام 1.914. يقع توقف جوتنبرج على عمق حوالي 2900 كيلومتر (ناشيونال جيوغرافيك ، 2015).
ويتميز ذلك لأن الموجات الزلزالية الثانوية لا تستطيع عبوره ولأن الموجات الزلزالية الأولية تقلل بشكل حاد السرعة ، من 13 إلى 8 كم / ثانية. أسفل هذا ينشأ المجال المغناطيسي للأرض.
3 - كور
إنها أعمق جزء من الأرض ، ويبلغ قطرها 3500 كم ويمثل 60 ٪ من مجموع كتلتها. الضغط داخل أكبر بكثير من الضغط على السطح ودرجة الحرارة مرتفعة جدا ، يمكن أن يتجاوز 6700 درجة مئوية.
لا ينبغي أن تكون النواة غير مبالية بنا ، لأنها تؤثر على الحياة على هذا الكوكب ، لأنها تعتبر مسؤولة عن غالبية الظواهر الكهرومغناطيسية التي تميز الأرض (بوليفار ، فيزجا ، خايمس ، وسواريز ، 2011).
وهي تتألف من المعادن ، وخاصة الحديد والنيكل. يتم إذابة المواد التي تشكل النواة بسبب ارتفاع درجات الحرارة. وتنقسم النواة إلى منطقتين: قلب خارجي وجوهر داخلي.
النواة الخارجية
لديها درجة حرارة تتراوح بين 4000 درجة مئوية و 6000 درجة مئوية. يذهب من عمق 2550 كيلومتر إلى 4،750 كيلومتر. إنها منطقة يكون فيها الحديد في حالة سائلة.
هذه المواد هي موصل جيد للكهرباء وتدور بسرعة عالية من الخارج. لهذا السبب ، يتم إنتاج التيارات الكهربائية التي تنشأ من المجال المغناطيسي للأرض.
الأساسية الداخلية
إنه مركز الأرض ، ويبلغ سمكه حوالي 1250 كم ، وهو ثاني أصغر طبقة.
إنه مجال معدني صلب مصنوع من الحديد والنيكل ، وهو في حالة صلبة على الرغم من أن درجة حرارة تتراوح بين 5000 درجة مئوية إلى 6000 درجة مئوية.
على سطح الأرض ، يتمكن الحديد من الذوبان عند 1500 درجة مئوية ؛ ومع ذلك ، في النواة الداخلية ، تكون الضغوط عالية جدًا بحيث تظل في الحالة الصلبة. على الرغم من أنها واحدة من الطبقات الأصغر ، إلا أن الطبقة الداخلية هي الطبقة الأكثر سخونة.
