Geochemische und dynamische Einheiten der Erde

Geochemische Organisationseinheiten

Diese Einheiten basieren auf der chemischen Zusammensetzung der Erdschichten.

1. Erdkruste (Crust)

Die äußerste Schicht ist dünn und erstreckt sich von der Oberfläche bis zur Mohorovičić-Diskontinuität. Es gibt signifikante Unterschiede in der Dicke und Zusammensetzung:

• Kontinentale Kruste: 25 bis 70 km dick. Sie ist sehr heterogen und besteht aus Quarz, Glimmer und Feldspat. Die untere Hälfte wird von metamorphen Gesteinen wie Gneis und Schiefer dominiert. Zudem finden sich große Granitvorkommen sowie Sedimentgesteine. Alter: 0 bis 4000 Ma.
• Ozeanische Kruste: Deutlich dünner, zwischen 5 und 10 km. Sie ist in drei Ebenen geschichtet: eine Sedimentschicht an der Oberfläche, darunter eine Basaltschicht und zuunterst eine Gabbroschicht (bestehend aus Feldspat und Pyroxen). Diese Kruste ist jünger als die kontinentale. Alter: 0 bis 180 Ma.

2. Erdmantel

Das Gebiet zwischen der Mohorovičić- und der Gutenberg-Diskontinuität erstreckt sich bis in eine Tiefe von 2900 km. Die häufigsten Elemente sind Sauerstoff, Silizium, Magnesium und Eisen. Das Gestein besteht primär aus Peridotit. Dichteunterschiede zwischen oberem und unterem Mantel entstehen durch hohen Druck, der die Atome zur Umstrukturierung in dichtere Mineralphasen zwingt.

3. Erdkern (Nucleus)

Der zentrale Bereich unterhalb der Gutenberg-Diskontinuität macht 16 % des Gesamtvolumens der Erde aus. Aufgrund der hohen Dichte, des Verhaltens seismischer Wellen und der Rolle bei der Erzeugung des Magnetfeldes wird ein Kern aus Eisen und Nickel angenommen.

Dynamische Einheiten

Diese Einheiten basieren auf dem mechanischen Verhalten der terrestrischen Schichten.

Lithosphäre

Die äußerste, starre Schicht. Sie umfasst die gesamte Kruste und den obersten Teil des Mantels. Die Dicke variiert: Ozeanische Lithosphäre ist 50 bis 100 km dick, kontinentale Lithosphäre zwischen 100 und 200 km.

Oberer Mantel (Sublitosphärisch)

Die Schicht unter der Lithosphäre erstreckt sich bis zur 670-km-Diskontinuität. Aufgrund hoher Drücke und Temperaturen zeigen die Materialien zeitabhängige Reaktionen. Der Bereich direkt unter der Lithosphäre wird als Asthenosphäre bezeichnet und ist durch Mantelkonvektion geprägt.

Unterer Mantel

Umfasst den Bereich zwischen 670 km und 2900 km Tiefe. Auch hier findet Konvektion aufgrund von Temperatur- und Dichteunterschieden statt. An der Basis, am Rande des Kerns, befindet sich die D''-Schicht (0 bis 300 km dick).

Äußerer Erdkern

Liegt unter dem Mantel bis in eine Tiefe von 5150 km. Er ist flüssig, weist Konvektionsströme auf und spielt eine Schlüsselrolle bei der Erzeugung des Erdmagnetfeldes.

Innerer Kern

Da der Kern seine Wärme durch den Mantel abgibt, kristallisiert Eisen aus und reichert sich am Boden an. Dieser feste Eisenkern wächst stetig und bildet das Zentrum des Planeten.