Erdstruktur und Plattentektonik: Eine Analyse

Die Struktur der Erde

Seismische Wellen und die innere Struktur

In diesem Jahr zeigten Wellengrafiken in 100 km Tiefe eine Geschwindigkeit von 6 km/s. Diese Geschwindigkeit steigt auf 8 km/s, da das Material starrer ist, aber mehr Geschwindigkeit hat. Dann sinkt sie auf die Mohorovičić-Diskontinuität. Nach 300 km steigt die Geschwindigkeit, bis zu einem Punkt, an dem die Geschwindigkeit langsam zunimmt, weil das Material weniger starr ist. Die Repetti-Diskontinuität trennt den unteren vom oberen Mantel. Bei den P-Wellen gibt es einen Punkt, an dem die Geschwindigkeit bei mehr als 3000 km Tiefe stark abfällt. Dort verschwinden die S-Wellen vollständig, weil das Material flüssiger ist. Die Gutenberg-Diskontinuität trennt den Mantel vom Kern. Dann steigt die Geschwindigkeit der P-Wellen wieder stark an. Bei 5150 km finden wir die Lehmann-Diskontinuität, die den äußeren vom inneren Kern trennt.

Zusammensetzung und dynamische Schichten

• Geochemische Zusammensetzung: Kruste, Mantel, Kern.
• Dynamische Schichten: Lithosphäre, Asthenosphäre, Mesosphäre, Endosphäre.

Der Wilson-Zyklus

Es gibt drei Arten von Plattengrenzen:

• Konstruktive Plattenränder: Hier entsteht ozeanische Lithosphäre.
• Destruktive Plattenränder: Hier wird ozeanische Lithosphäre zerstört.
• Passive Plattenränder: Hier findet eine seitliche Bewegung statt.

Große Platten: Eurasien, Afrika, Pazifik, Antarktis, Nordamerika. Die Lithosphäre ist in diese Platten zerbrochen.

Die Entstehung der Ozeane

Die Asthenosphäre erhitzt sich, schmilzt, und das Material neigt dazu, nach oben zu steigen. Es drückt auf die Lithosphäre und zerbricht sie, wodurch das Rift Valley entsteht. Das Magma kommt in Kontakt mit der Oberfläche des Grabens, der mit einem Ozean verbunden ist, und überflutet ihn (Öffnung eines Ozeans). Das Magma steigt auf, drückt und kühlt ab, wodurch ein mittelozeanischer Rücken entsteht. Das neue Meer wird größer, da das Magma erstarrt und das bisherige Material verschiebt (Meeresbodenspreizung). Die Kontinente werden ausgehöhlt, und die Abfälle sammeln sich auf dem Meeresboden in Küstennähe an. Es kommt eine Zeit, in der das Gewicht das Material zum Absinken bringt und es sich verfestigt. Es taucht unter die Kontinente (Subduktion). Dort wird es erhitzt und neigt dazu, aufzusteigen und Vulkane zu bilden (Vulkanismus).

Der Ursprung der Erde

Vor 15 Milliarden Jahren ereignete sich eine große Explosion, der Urknall. Als Folge davon bildeten sich die Milchstraße, ein zentraler Bereich und Massen, aus denen die Sonne, die Planeten und die Satelliten entstanden. Einer dieser Planeten enthielt Wasser und Gase. Die Temperatur war niedrig genug, um eine Kruste zu bilden. Zunächst gab es keine Atmosphäre. Die vulkanische Aktivität nahm konstant zu, ebenso wie die Dicke der Kruste. Eine große Menge an Gasen bildete die erste Atmosphäre, die Atmosphäre 1. Nach einiger Zeit kondensierte die Flüssigkeit in tieferen Bereichen, und durch den Regen entstanden Meere und Ozeane, d.h. die Lithosphäre.

Physikalische und chemische Eigenschaften der Erde

Die Umrechnung erfolgt durch das Newtonsche Gesetz. Die Erdmasse beträgt 5,98 10²⁴ kg. Die Erdkruste macht 1 % der Erdmasse aus, der Mantel 68 % und der Kern 31 %. Das Volumen der Erdmasse beträgt 1,08 10¹² km³. Wendet man diese Formel an, erhält man die Dichte der Erde: 5,517 g/cm³. Die Erde ist kugelförmig und an den Polen abgeflacht. Der Äquatorialradius beträgt 6378 km und der Polarradius 6356 km. Die Erde hat einen bipolaren Bereich. Die Oberflächentemperatur schwankt irgendwo über dem Siedepunkt. Die Atmosphäre besteht aus Stickstoff, Sauerstoff und anderen Elementen. Die Erde dreht sich um sich selbst.

Seismische Wellen

P-Wellen (Primärwellen)

Sie erreichen die Oberfläche zuerst. Ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit ist höher als die anderer Wellen. Ihre Schwingung fällt mit ihrer Ausbreitungsrichtung zusammen. Sie sind Longitudinalwellen.

S-Wellen (Sekundärwellen)

Sie erreichen die Oberfläche nach den P-Wellen. Ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit ist geringer. Ihre Schwingung ist transversal zur Ausbreitungsrichtung. S-Wellen breiten sich nicht in flüssigen Medien aus.