Referate

Straturile Pământului


Structura internă cu principalele straturi ale pământului prezentat schematic
Forma globului terestru este aproape sferică, deformarea se datorează forţei centrifuge rezultat prin mişcarea de rotaţie, pământul având o formă de geoid mai bombat la ecuator şi mai turtit la cei doi poli.
Astfel raza pământului variază între 6357 şi 6378 km, fiind alcătuit spre adâncime din mai multe straturi.
Structura pământului pe straturi:
1. In centrul pământului se află miezul sau nucleul pământului (cu grosimea de 3400 km) de consistenţă fluidă alcătuit din elemente grele (metale grele mai ales fier) unde au loc reacţii atomice de fuziune în prezenţa unor temperaturi şi presiuni ridicate.
2. Stratul următor fiind mantaua pământului cu grosimea de 2900 km alcătuit din roci plastice, predominând silicaţii şi oxizii.
3. Stratul de la suprafaţă numit scoarţa pământului este un strat ca o crustă solidă (de unde provine şi numele stratului de crusta pământului), stratul cel mai subţire (40 km grosime) unde domină la fel oxizii şi silicaţii, fiind însă îmbogăţit cu unele elemente care nu se pot întâlni în mantaua pământului.
Această structură stratificată a pământului este prototipul celorlalte planete din sistemul solar
Formare
Structură


Prezentarea tridimensională a straturilor pământului
Structura internă a pământului are caracteristica de discontinuitate sau grosimimile variabile a straturilor rocilor ce pot favoriza mişcările seismice (cutremurele).
Nucleul pământului
1. Stratul nucleului intern situat cel mai central în interiorul pământului întinzându-se în adâncime între 5100 şi 6371 km. Nucleul pămâtului este constituit dintr-un amestec solid de fier şi nichel. Presiunea din acest strat atinge milioane de bari şi temperaturi între 4000 şi 5000 °C, temperaturi asemănătoare din petele solare. Unele ipoteze presupun că de asemenea soarelui şi în centrul pământului ar exista hidrogen comprimat sub formă solidă (având o structură metalică) care ar putea proveni ca materie primă din soare.
2. Stratul nucleului extern fiind situat între adâncimile de 2900 şi 5100 km, se află într-o starea de agregare fluidă constituit dintr-o topitură de fier şi nichel care probabil conţine urme de sulf şi oxigen, aici fiind temperaturi de cca. 2900 °C. Această topitură metalică fiind un bun conductor electric, sub acţiunea de rotaţie a pământului ar fi răspunzătoare de magnetismul teresttru.
• Nucleul pământului are 31,5 % din masa totală a pământului şi numai 16,2 % din volumul acestuia, nucleul având densitatea medie de 10 g/cm3 pe când densitatea medie a globului este de numai 5,5 g/cm3. Stratul superior al nucleului pământului este numit zona nucleu-manta numit sau era numit discontinuitatea Wiechert-Gutenberg sau din cauza discontinuităţii sale numit Stratul-D (cu o grosime 200 - 300 km) fiind cercetat prin metode seismologice.
Mantaua pământului


Plume


Propagarea undelor seismice


Plăcile tectonice rigide ale litosferei cu conturul continentelor
1. Mantaua internă este separată printr-o zonă de trecere de nucleu fiind caracterizată printr-o schimbare bruscă a densităţii de la densitatea 10 la 5 g/cm3. Cauza fiind schimbarea compoziţiei fierul fiind înlocuit de mineralele cu o pondere mai mare în silicaţi de magneziu (perowskit CaTiO3 descoperit de G. Rose în 1839), precum şi a oxizilor metalici de magneziu şi fier. Mantaua internă se întinde între adâncimea de 660 km şi 2900 km, având o temperatură de cca. 2000 °C. Zona termică D dintre nucleu şi mantaua internă este considerat Plume (zona de provenienţă a magmei vulcanice).
2. Zona de trecere dintre mantaua internă şi mantaua externă este situată între adâncimile de 410 şi 660 km, fiind o zonă de trecere dar în acelaşi timp este considerată această zonă aparţinătoare mantalei externe. Linia de delimitare a fazei de trecere este stabilită prin prezenţa olivinei mineralul principal din componenţa mantalei externe. Această schimbare a mineralelor din structură atrage după sine şi schimbarea densităţii şi viteza de propagare a undelor seismice.
3. Mantaua externă începe de la adâncimea de 410 km şi se întinde spre suprafaţă până la graniţa cu scoarţa terestră, având în compoziţia sa mai ales peridotit, olivină şi piroxeni, fiind prezente şi mineralele din grupa granatelor. Mantaua externă cuprinde o zonă numită Asthenosferă ce se întinde între adâncimile de 100 şi 210 km (grec. Asthenospheră = sfera moale) prin rocile topite are o consistenţă moale jucând un rol important de tampon în atenuarea vitezei de propagare a undelor seismice. Prin consistenţa fluid-vâscoasă permite alunecarea lentă pe suprafaţa sa a plăcilor rigide a litosferei (mişcarea de derivă a continentelor).
• Mantaua reprezintă 1/3 din masa pământului, cu o densitate care oscilează între 3¼ şi aproape 5 g/cm3. Zona superioară a mantalei este denumită suprafaţa sau zona de discontinuitate Moho (zonă descoperită (1910) de geologul croat A. Mohorovičić) fiind zona care desparte mantaua de scoarţă, caracterizată prin discontinuitatea transmiterii undelor seismice şi prin schimbarea mineralelor şi rocilor componente, care cauzează o schimbare bruscă a densităţii cu o diferenţă de 0,5 g/cm3 ceea ce determină o reflectare intensă a undelor seismice, detectate uşor la suprafaţa pământului.
Scoarţa terestră
Scoarţa terestră sau litosfera (grec. lithos = piatră) este stratul cel mai exterior al pământului, fiind un strat rigid ce înconjoară mantaua, finnd alcătuit din două părţi mai importante foarte diferite între ele.


(Crăpătură în scoarţă cu ieşire de lavă pe fundul oceanului) (engl. mid ocean ridges)


Hidrosferă
1. Scoarţa oceanică sau marină are o grosime mică de 5 - 10 km (în comparaţie cu celelalte straturi terestre) fiind constituită din plăci uriaşe rigide, care plutesc şi alunecă încet pe Asthenosferă (strat fluid), în zona cu crăpături sau la limita dintre două asemenea plăci, este presată magmă bazaltică din adâncime, răcindu-se ca bazalt şi gabro pe fundul oceanelor astfel se produce ca pe o bandă rulantă insule noi, coastele mărilor şi oceanelor fiind într-o continuă transformare. Astfel se poate explica faptul de ce ţărmurile mai vechi sunt mai îndepărtate de locurile unde iese magma pe fundul mării, această vechime a rocilor se poate determina prin măsurarea polarităţii magnetice.
Prin mişcările plăcilor în zonele de subducţiune (încălecare) a plăcilor tectonice, plăcile aflate dedesubt ajung să fie scufundate în manta unde în prezenţa temperaturilor ridicate se retopesc, prin aceste procese se explică faptul că nicăieri pe pământ nu s-au găsit roce ce au depăşit vârsta de 200 milioane de ani.
2. Scoarţa continentală este constituită din blocuri separate numite continente, asemenea scoarţei oceanice şi aceste plăci plutesc pe suprafaţa Asthenosferei, locurile unde se înalţă masivuri mari muntoase sunt scufundate prin greutatea proprie mai adânc (Izostazie o teorie în geologie de compensare a greutăţii). O studiere detailată arată că scoarţa continentală poate fi subîmpărţită într-o scoarţă rigidă de suprafaţă şi o scoarţă profundă ductilă, straturi care sunt separate prin formarea de minerale numită zona de discontinuitate Conrad.
• Hidrosfera este stratul de apă situat deasupra scoarţei oceanice
• Atmosfera este stratul gazos sau de aer al pământului.
• Grosimea scoarţei terstre oscilează între 30 şi 60 de km cu o grosime medie de 35 km, fiind compusă în special din roci cristaline cu reprezentanţii principali din grupa cuarţului, feldspatului şi oxizilor metalici.
In scoarţa terstră mineralele şi rocile sunt supuse unor acţiuni de transformare continuă, numită circulaţia rocilor care trec dintr-o formă în alta (roci magmatice, roci metamorfice şi roci sedimentare), cu unele excepţii (Terrane roci ce ating vârsta de 3,96 miliarde de ani) aflate la marginea continentelor vechi, în general nu se pot întâlni roci ce depăşesc vârsta de 200 milioane de ani.
Cercetări
Cunoştinţele despre structura internă a pământului provin din cercetările geologice şi geofizice. Care folosesc metode de investigaţie ca:
• Gravimetrie şi Izostazie (ce se ocupă cu densitatea şi echilbrul static dintre roci)
• Foraje de adâncime (ce a atins în Rusia 12 km adâncime)
• Studiile de cercetare a vulcanismului
• Seismologia (studiul cutremurelor)
• Studierea meteoriţilor (făcând analogii)