Embed Size (px)
Citation preview
STAVBA ZEMĚ
1. Sféricky symetrický model
2. Složení a vlastnosti kůry, pláště a jádra
3. Fázové přechody v zemském nitru
SFÉRICKY SYMETRICKÝ MODEL ZEMĚ
MOHOMohorovičićova diskontinuita
(Andrija Mohorovičić, 1857-1936,
chorvatský seismolog, nalezl rozhraní
mezi kůrou a pláštěm, zjistil, že Země
má vrstevnatou strukturu)
CMBGuttenbergova diskontinuita
(Beno Guttenberg, 1889-1960, německý
seismolog, profesor na CalTech od 1930,
určení hloubky CMB, vztah mezi magnitudem
a energií uvolněnou při zemětřesení …)Mz = 5,974·1024 kgHmotnost Země
SFÉRICKY SYMETRICKÝ MODEL ZEMĚ
MOHOMohorovičićova diskontinuita
1909 objevil Andrija Mohorovičic
rozhraní mezi kůrou a pláštěm
CMBGuttenbergova diskontinuita
Existence jádra – Emil Wiechert (1897)
Lokalizace CMB – Beno Guttenberg (1913)
Existence jadérka – Inge Lehmannová (1936)
Potvrzení, že je pevné – Arwen Deuss (2000)Mz = 5,974·1024 kgHmotnost Země
STAVBA ZEMĚ
1. Sféricky symetrický model
2. Složení a vlastnosti kůry, pláště a jádra
3. Fázové přechody v zemském nitru
CHEMICKÉ SLOŽENÍ A HLAVNÍ DISKONTINUITY
KŮRA
JÁDRO
PLÁŠŤ
MOHO
CMB
CHEMICKÉ SLOŽENÍ A HLAVNÍ DISKONTINUITY
MOHO
CMB
KŮRA Oceány: bazaltická, ~ 7 km
Kontinenty: granitická, ~ 35 km
PLÁŠŤ pyrolitický
Pyrolit = modelová (teoretická) hornina obsahující 45 % SiO2 (křemen,
quarz), 37 % MgO (periklas), 8 % FeO (wüstit)
+ další oxidy Al, Ca, K Jeho fyzikální vlastnosti (hustota, rychlosti šíření seismických vln) odpovídají pozorovaným
plášťovým hodnotám
JÁDRO 86,2 % železa, 7,25 % niklu, 0,40 % kobaltu,
5,96 % síry + 0.04 % dalších příměsí
CHEMICKÉ SLOŽENÍ A HLAVNÍ DISKONTINUITY
MOHO
CMB
KŮRA Oceány: bazaltická, ~ 7 km
Kontinenty: granitická, ~ 35 km
PLÁŠŤ pyrolitický
Pyrolit = modelová hornina obsahující 45 % SiO2 (křemen, quarz),
37 % MgO (periklas), 8 % FeO (wüstit)
+ další oxidy Al, Ca, K Jeho fyzikální vlastnosti (hustota, rychlosti šíření seismických vln) odpovídají pozorovaným
plášťovým hodnotám
JÁDRO 86,2 % železa, 7,25 % niklu, 0,40 % kobaltu,
5,96 % síry + 0.04 % dalších příměsí
INFORMACE O SLOŽENÍ:
• povrchové vzorky, meteority, vulkanické horniny
• geochemické modely
• musí vyhovovat pozorovaným fyzikálním vlastnostem
STAVBA ZEMĚ
1. Sféricky symetrický model
2. Složení a vlastnosti kůry, pláště a jádra
3. Fázové přechody v zemském nitru
JÁDR
O
SPODNÍ PLÁŠŤ
perovskit (bridgmanit)
(Mg,Fe)SiO3
+ feroperiklas (magnetowűstit)
(Mg,Fe)O
olivín (60 %) + pyroxen + granát
SVRCHNÍ PLÁŠŤ (Mg,Fe)2SiO4 + (Mg,Fe)2Si2O6 + Mg3(MgSi)(SiO4)3
VNĚJŠÍ JÁDRO
KAPALNÉ
Fe + 10 % lehčích příměsí (Co, S,
Ni, O)
ZMĚNY FYZIKÁLNÍCH VLASTNOSTÍ – FÁZOVÉ PŘECHODY
VNITŘNÍ
JÁDRO
PEVNÉ
slitina Fe + Ni
Fe ~ 10 %
FÁZOVÉ PŘECHODY - PLÁŠŤ
Bina, Treatise on Geochemistry
FÁZOVÉ PŘECHODY – PLÁŠŤ - HUSTOTA
Bina, Treatise on Geochemistry Dziewonski and Anderson, 1981
Preliminary Reference Earth Model
FÁZOVÉ PŘECHODY – PLÁŠŤ – RYCHLOSTI SEISMICKÝCH VLN
Bina, Treatise on Geochemistry Dziewonski and Anderson, 1981
Postperovskit
• vysokotlaká fáze přítomná v chladných oblastech těsněnad jádrem
FÁZOVÉ PŘECHODY – PLÁŠŤ – POSTPEROVSKIT
FÁZOVÉ PŘECHODY – JÁDRO
Chladnutí – růst jadérka
0 2000 4000 6000
Hloubka (km)
0
1000
2000
3000
4000
5000
Te
plo
ta (
K)
Teplota
Teplota tání
Plášt´ Jádro
HUSTOTA A TLAK V NITRU ZEMĚ
rsurf ~ 3000 kg/m3
Mz ~ 6.1024 kg raver ~ 5500 kg/m3 r roste s hloubkou
HUSTOTA A TLAK V NITRU ZEMĚ
CMB: 135 GPa
ICB: 330 GPa
