ساختمان داخلی زمین

تاریخچه

در سال 1909 ناپیوستگی مهمی توسط آندریا موهورویچیک
کشف شد که پوسته را از گوشته جدا می‌کند و امروزه به ناپیوستگی موهورویچیک
(M یا Moho) معروف بوده و در عمق تقریبی 35 کیلومتری زیر خشکیها یا 7
کیلومتر کف اقیانوس قرار دارد. در سال 1914 بنوگوتنبرگ مرز بین هسته و
گوشته را در عمق 2900 کیلومتری تعیین کرد. این مرز به عنوان ناپیوستگی
گوتنبرگ شناخته می‌شود. بعدا کیت بولن (1963) و دیگران زمین را به هفت لایه
(اصلی و فرعی) تقسیم نمودند.

ساختمان

قبلا لرزه شناسی فقط به مطالعات زمین لرزه‌ای توجه
داشت، در حالیکه امروزه عموما جهت مطالعه منشأ و انتشار امواج الاستیک در
اجرام آسمانی نیز استفاده می‌شود. چنین مطالعاتی وجود سه لایه اصلی را در
زمین آشکار می‌سازند: هسته ، پوسته ، گوشته که داخلی‌ترین این لایه‌ها هسته
می‌باشد. اما در کل همانطور که گفته شد کیت بولن و دیگران زمین را به هفت
لایه (اصلی و فرعی) تقسیم بندی کردند که در جدول زیر آورده شده است.

وزن حجمی سنگها در هر یک از لایه‌های زمین با افزایش
عمق زیاد می‌شود و در هر یک از ناپیوستگیهای اصلی تغییر مشخصی در چگالی
سنگها مشاهده می‌گردد. مثلا در ناپیوستگی گوتنبرگ چگالی از 5600 KJ/m³ در
انتهای تحتانی گوشته به 1000 KJ/m³ در ابتدای هسته خارجی تغییر می‌کند. این
اختلافات در مقادیر چگالی یا نتیجه تغییر در ترکیب شیمیایی کلی است و یا
تغییر در فازهای موجود می‌باشند. ناپیوستگی موهو مشخصا نتیجه تغییر در
ترکیب شیمیایی بوده ، در حالیکه ناپیوستگی در عمق 400 کیلومتری احتمالا به
علت تغییر فازی است که الیوین در فشارهای موجود در این عمق ناپایدار
می‌باشد.

طبقه بندی لایه‌های اصلی زمین

پوسته زمین

پوسته فقط 0.42 درصد جرم زمین را تشکیل می‌دهد. که
به پوسته اقیانوسی و قاره‌ای تقسیم می‌شود. بنا به پیشنهاد اسمیتون ددکر
(1974) پوسته قاره‌ای معمولی دارای بخشهای زیر است:
• 8 کیلومتر سنگهای روی پوسته از قبیل سنگهای آتشفشانی ، شیل ، سه سنگ و دیگر سنگهای دگرگونی معادل آنها.
• 8 کیلومتر میگماتیت و اگرانیت
• 18 کیلومتر گرانولیت

مطالعات لرزه‌ای نشان داده است که پوسته اقیانوسی لایه به لایه بوده و در اکثر حوضه‌های اقیانوسی سه لایه اصلی وجود دارد:

1. لایه اول به ضخامت تقریبی 0.3 کیلومتر که از مواد رسوبی بوده است.
2. لایه دوم به ضخامت 1.4 کیلومتر که حاوی سنگهای مافیک و الترامافیک است.
3. لایه سوم به ضخامت 4.7 کیلومتر که این نیز حاوی سنگهای مافیک و الترامافیک است.

گوشته زمین
گوشته
دومین بخش اصل زمین می‌باشد و 84 درصد حجم زمین و 67 درصد جرم آن را تشکیل
می‌دهد. پوسته و لایه نسبتا نازک رویی گوشته به عنوان یک بخش مجزا و به
نام لیتوسفر شناخته می‌شود. در زیر این لایه ، لایه ضعیف (از نظر ساختمانی)
دیگری به نام آستنوسفر وجود دارد، بطوری که صفحات لیتوسفری جامد بر روی
این لایه واقع هستند.

هسته زمین
داخلی‌ترین
بخش زمین می‌باشد و به دو هسته خارجی که مایع می‌باشد و هسته داخلی که
جامد است تقسیم می‌شود و به علت وجود Ni و Fe دارای چگالی بالایی است.