ساختار داخل زمین (ترکیببندی زمین)
زمین بسان کرهای میباشد که در قطبین کمی پهن شده است و قطر آن بالغ بر 12740 کیلومتر میباشد که از چندین ناحیه یا لایه تو در تو اتمسفر، هیدروسفر، پوسته، گوشته و هسته تشکیل یافته است.
دانشمندان برای مطالعه ساختار داخل زمین از روشهای مختلفی استفاده میکنند. حفاری مستقیم یکی از روشهای این نوع مطالعات است. عمیقترین چاهی که تاکنون حفر گردیده عمقی کمی بیش از 12 کیلومتر داشته است که این در برابر قطر زمین بسان خراشی کوچک و سطحی بر پیکره زمین میباشد.
بررسی شهاب سنگها از دیگر روشهای مطالعه ساختار داخلی زمین است زیرا آنها هم زمان با زمین در 4/6 میلیارد سال قبل خلق گشتهاند و چگالی شهاب سنگها تقریباً برابر با چگالی کلی زمین است.
اما مهمترین و دقیقترین راه مطالعه ساختار زمین امواج لرزهای میباشد. امواج لرزهای را با توجه به مسیر حرکتشان در داخل یا سطح زمین به دو گروه امواج داخلی و امواج سطحی تقسیم میکنند و در این میان امواج داخلی نیز به امواج اولیه و ثانویه قابل تقسیم میباشند.
ساختار داخل زمین
نتایج حاصل از حفاریهای عمیق، مطالعه شهابسنگها و شواهد لرزهای مشخص نموده است که ساختمان داخلی زمین از تعدادی لایههای متمایز تو در تو و متحدالمرکز تشکیل شده است. این لایهها عبارتند از:
هسته
هسته که تقریباً ۷۰۰۰ کیلومتر قطر دارد (۳۵۰۰ کیلومتر شعاع) و در مرکز زمین واقع است. هسته یک بخش غنی از آهن و نیکل است و از دو قسمت هسته بیرونی و هسته درونی تشکیل شده است.
جبه یا گوشته
جبه یا گوشته که هسته را احاطه میکند و 2900 کیلومتر ضخامت دارد. گوشته حدود 3/82% حجم زمین را شکل میدهد و از لایههای مختلفی تشکیل میشود. گوشته بالایی از زیر پوسته تا عمق 670 کیلومتری ادامه دارد. لایه رأسی گوشته بالایی (100-200 کیلومتری زیر سطح زمین) استنوسفر یا نرم کره نامیده میشود. در زیر گوشته بالایی، گوشته زیرین قرار دارد که از 2900- 670 کيلومترى داخل زمین امتداد دارد. لیتوسفر یا سنگ کره قسمتی است که شامل پوسته و بالاترین بخش گوشته بالایی میشود. این لایه دارای ۱۰۰ کیلومتر ضخامت و توانایی لغزیدن بر روی استنوسفر را دارد.
پوسته
پوسته که بر روی رأس جبه شناور است و از پوسته اقیانوسی بازالتی و پوسته قارهای گرانیتی تشکیل میشود هر دو پوسته اقیانوسی و قارهای از تعدادی صفحات تکتونیکی تشکیل میشوند که بر روی رأس گوشته (استنوسفر) شناورند.
گسیختگیها
سرعت امواج لرزهای در درون زمین به چگالی سنگهایی که از آنها عبور میکنند بستگی دارد. این امواج همانند نور در برخورد با مرز لایههای دارای چگالی متفاوت، میشکنند یا منعکس میشوند و هر قدر که اختلاف چگالی بین دو محیط بیشتر باشد میزان شکست امواج نیز بیشتر است. با توجه به شکست امواج داخلی زلزله در درون زمین، میتوان از ساختار داخلی آن آگاهی یافت.
همانطور که اشاره شد دانشمندان با مطالعه امواج لرزهای ساختمان داخل زمین را به پوسته، گوشته، هسته بیرونی و درونی تقسیم مینمایند.
مرز بین این بخشها را با توجه به این که امواج میشکنند، گسیختگی مینامند. این گسیختگیها عبارتند از:
- گسیختگی موهوروویچ یا موهو در مرز بین پوسته و جبه
- گسیختگی گوتنبرگ در مرز بین جبه و هسته
- گسیختگی لمان در مرز بین هسته بیرونی و هسته درونی
اتمسفر
اتمسفر یا جو بیرونیترین قسمت کره زمین است که ضخامت آن بالغ بر ۳۰۰ کیلومتر میباشد. اتمسفر از گازهای مختلفی ساخته شده است که ترکیب حال حاضر آن بدین صورت میباشد:
اکسیژن (۲۱%)، نیتروژن (۷۸%)، دی اکسیدکربن (0/03%) و آرگون تقریباً (0/09%).
اکسیژن و نیتروژن بیشترین مقدار گازهای اتمسفر را شکل میدهند اما باید بدانیم که ترکیب فعلی اتمسفر یک ترکیب ثانویه است و اتمسفر اولیه زمین در بدو خلقت یعنی 4/6 میلیارد سال قبل بدین گونه نبوده است.