Struktur und Zusammensetzung der Erde

Struktur der Erde

Seismische Untersuchungen liefern wichtige Daten und Schlussfolgerungen zur Erdstruktur:

• Das Vorhandensein von vier abrupten Veränderungen in der Geschwindigkeit der Wellenausbreitung in verschiedenen Tiefen deutet auf die Existenz von vier Diskontinuitäten hin, die eine klare Abgrenzung der Erdschichten ermöglichen:
  • Kruste
  • Oberer Mantel
  • Unterer Mantel
  • Äußerer Kern
  • Innerer Kern
• Zwischen 100 und 250 km Tiefe wird ein leichter Rückgang der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit festgestellt. Dies deutet auf die Existenz einer Schicht teilweise geschmolzenen Materials hin: die Asthenosphäre.
• Das Fehlen von P-Wellen in einer Schattenzone zwischen 103° und 143° um den Globus sowie die Verringerung der Geschwindigkeit dieser Wellen im Bereich von 2900 km bis 5200 km Tiefe weisen auf die flüssige Natur des äußeren Erdkerns hin.
• Die Ankunft einiger P-Wellen in der Schattenzone deutet auf die Existenz eines festen inneren Kerns hin. Diese Wellen reisen dort schneller als im äußeren Kern, was auf eine starke Brechung und Veränderungen in diesem Bereich des Erdinneren schließen lässt.

Zusammensetzung der Erde

Chemische Daten zur Zusammensetzung der Erde ergeben sich aus der Untersuchung der Dichte von Meteoriten sowie aus weiteren, hier nicht näher erläuterten Methoden, wie der Laboruntersuchung magmatischer Gesteine und der Existenz des Erdmagnetfeldes. Basierend darauf werden folgende Schichten unterschieden:

Kruste

Die Kruste ist die dünne äußere Schicht der Erde. Im Gegensatz zu anderen Erdschichten weist sie laterale Unterschiede in Dicke und Zusammensetzung auf. Sie wird unterteilt in:

• Die kontinentale Kruste: Sie liegt unter den Kontinenten, ist zwischen 25 und 70 km dick, sehr heterogen und besteht aus Gesteinen geringer Dichte.
• Die ozeanische Kruste: Sie liegt unter den Ozeanen und ist wesentlich dünner.

Mantel

Der Mantel erstreckt sich von der Basis der Kruste bis in eine Tiefe von 2.900 km und besteht aus Gestein, das in seiner Zusammensetzung Meteoriten ähnelt.

Kern

Der Kern ist die zentrale Region der Erde und beginnt in einer Tiefe von 2.900 Kilometern. Seine hohe Dichte, sein Verhalten gegenüber seismischen Wellen und seine Rolle bei der Erzeugung des Erdmagnetfeldes unterstützen die Hypothese eines Kerns, der hauptsächlich aus Eisen mit etwa 5 % Nickelanteil besteht.