Aufbau der Erde: Schichten, Zusammensetzung und Struktur
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Zusammensetzung und Struktur der Erde
Die Erde besteht aus drei klar definierten Schichten: einem metallischen Kern, einem felsigen Erdmantel und der Erdkruste, die aus festem, weniger dichtem Gestein besteht.
Die Erdkruste
Die Kruste ist eine dünne, feste Gesteinsschicht. Man unterscheidet zwei grundlegende Typen:
- Kontinentale Kruste: Ihre Dicke variiert zwischen 30 und 70 km. Sie bildet die Kontinente und besteht im Wesentlichen aus Granit. In vielen Bereichen ist ihre Oberfläche mit einer variablen Schicht aus Sedimentgesteinen bedeckt.
- Ozeanische Kruste: Ihre Dicke beträgt etwa 10 km. Sie bildet die Meeresböden und besteht aus Basalt und Gabbro, Gesteinen mit einer etwas höheren Dichte als Granit.
Der Erdmantel
Der Mantel ist eine Gesteinsschicht unter der Kruste, die bis zum Kern in 2.900 km Tiefe reicht. Er besteht fast ausschließlich aus Peridotit, einem Gestein, dessen Hauptbestandteil das Mineral Olivin ist. Er unterteilt sich in zwei Bereiche:
- Oberer Erdmantel: Er erstreckt sich von der Basis der Kruste bis in 670 km Tiefe.
- Unterer Erdmantel: Dieser Bereich liegt zwischen 670 km und 2.900 km Tiefe.
Ab einer Tiefe von 670 km ist der Druck ausreichend hoch, um eine Verdichtung der Peridotit-Mineralien zu bewirken, wodurch der untere Erdmantel eine höhere Dichte aufweist als der obere.
Der Erdkern
Die Zusammensetzung des Kerns ist metallisch. Es wird geschätzt, dass er zu 85 % aus Eisen, 5 % Nickel und 10 % Nichtmetallen (vor allem Silizium, Sauerstoff und Kohlenstoff) besteht. Dies entspricht der Zusammensetzung von Eisenmeteoriten, den sogenannten Sideriten.
Der Kern besteht aus zwei Teilen mit gleicher Zusammensetzung, aber unterschiedlichem physikalischem Zustand:
- Äußerer Kern: Er erstreckt sich von 2.900 km Tiefe bis ca. 5.150 km Tiefe und befindet sich im flüssigen Zustand. Seine Viskosität ist ähnlich der von Wasser und er wird von heftigen Konvektionsströmen durchzogen. Diese Strömungen erzeugen das Erdmagnetfeld.
- Innerer Kern: Er hat einen Radius von etwa 1.220 km und befindet sich im festen Zustand.