Zemes uzbūve
Zemes struktūra ir sadalīta slāņos. Šie slāņi ir gan fizikāli, gan ķīmiski atšķirīgi. Zemei ir ārējs ciets slānis, ko sauc par garozu, ļoti viskozs slānis, ko sauc par mantiju, šķidrs slānis, kas ir kodola ārējā daļa, ko sauc par ārējo kodolu, un ciets centrs, ko sauc par iekšējo kodolu. Zemes forma ir oblats sferoīds, jo tā ir nedaudz saplacināta pie poliem un izspiesta pie ekvatora.
Robežas starp šiem slāņiem tika atklātas, izmantojot seismogrāfus, kas parādīja, kā vibrācijas zemestrīču laikā atstarojas no slāņiem. Starp Zemes garozu un mantiju ir robeža, ko sauc par moho. Tas bija pirmais atklājums, kas liecināja par būtiskām izmaiņām Zemes struktūrā, ieejot dziļāk.
- Zemes garoza ir Zemes ārējais slānis. To veido cieti ieži. Tā galvenokārt sastāv no vieglākiem elementiem - silīcija, skābekļa, alumīnija. Tāpēc to dēvē par siālu (silīcijs = Si; alumīnijs = Al) vai felsisku.
- Mantele ir Zemes slānis, kas atrodas tieši zem garozas. Tā sastāv galvenokārt no skābekļa, silīcija un smagākā elementa magnija. To sauc par sima (Si - silīcijs + ma - magnijs) jeb mafisko. Pati mantija ir sadalīta slāņos.
- Augšējā mantijas daļa ir cieta un veido garozas pamatu. To veido smags iezis peridotīts. Kontinentālās un okeāna plātnes ietver gan pašu garozu, gan šo augšējo cieto mantijas slāni. Kopā šī masa veido litosfēru. Litosfēras plāksnes peld uz apakšējās pusšķidrās estenosfēras.
- Augšējā estenosfēra: magma
- Zemākā estenosfēra
- Apakšējais apvalks
- Zemes kodols sastāv no cieta dzelzs un niķeļa, un tā temperatūra ir aptuveni 5000-6000 °C.
- Ārējais kodols ir šķidrs slānis zem mantijas.
- Iekšējais kodols ir Zemes centrs.
Pilnīgs šīs ietekmes izskaidrojums vēl nav skaidrs. Šķiet, ka augstā temperatūra un spiediens izraisa izmaiņas minerālu kristalizācijā, tāpēc sastāvs varētu būt sava veida mainīgs šķidruma un kristālu maisījums.
Zemes griezuma diagramma. Proporcijas nav precīzas
Moho
Moho, ko pareizi sauc par Mohorovičić diskontinuitāti, ir robeža starp Zemes garozu un mantiju. To 1909. gadā atklāja horvātu seismologs Andrija Mohorovičić. Viņš atklāja, ka zemestrīču seismogrammās redzami divu veidu seismiskie viļņi. Ir sekls lēnāks vilnis, kas ierodas pirmais, un dziļš ātrāks vilnis, kas ierodas otrais. Viņš secināja, ka dziļais vilnis maina ātrumu, kad tas nokļūst tieši zem mantijas. Iemesls, kādēļ tas bija ātrāks, bija tas, ka mantijas materiāls atšķīrās no garozas materiāla.
Pārrāvums atrodas 30-40 km dziļumā zem kontinentu virsmas un vēl mazāk dziļi zem okeānu dibeniem.
Caurumu urbšana
Ģeologi jau gadiem ilgi ir mēģinājuši piekļūt Moho. Pagājušā gadsimta 50. gadu beigās un 60. gadu sākumā Mohola projekts neguva pietiekamu atbalstu, un 1967. gadā ASV Kongress to atcēla. Centienus veica arī Padomju Savienība. Viņi 15 gadu laikā sasniedza 12 260 metru (40 220 pēdu) dziļumu, kas bija pasaulē dziļākais urbums, bet 1989. gadā mēģinājumu pārtrauca.
Pārrāvuma sasniegšana joprojām ir svarīgs zinātnisks mērķis. Jaunākais priekšlikums ir par pašattīstošu volframa kapsulu. Ideja ir tāda, ka kapsula tiktu piepildīta ar radioaktīvu materiālu. Tas izdalītu pietiekami daudz karstuma, lai izkausētu apkārtējās iežiņas, un kapsula gravitācijas spēka rezultātā tiktu vilkta uz leju.
Japānas projektā Chikyū Hakken ("Zemes atklājums") plānots izmantot urbšanas darbnīcu, lai urbtu dziļāk caur plānāko okeāna garozu. 2012. gada 6. septembrī zinātniskais dziļūdens urbšanas kuģis Chikyu uzstādīja jaunu pasaules rekordu, ieurbjot un iegūstot iežu paraugus dziļāk nekā 2111 metru dziļumā zem jūras gultnes pie Japānas Šimokitas pussalas Klusā okeāna ziemeļrietumos.
Makkari sala
Makkarī sala pie Tasmānijas atrodas divu milzīgu okeāna plātņu - Klusā okeāna plātnes un Indo-Austrālijas plātnes - sadures punktā. Salu veido materiāls, kas izspiests no Zemes mantijas dzīlēm. Tiek uzskatīts, ka zaļie ofiolīta ieži ir veidojušies moho, un tos uz augšu pacēla okeāna vidusdaļas grēda. Tagad tas izkļuvis virspusē, jo abas plātnes skrāpējas kopā. Tā ir vienīgā vieta uz Zemes, kur tas pašlaik notiek. Ir arī citas vietas, kur sastopami ofiolīti, bet tie ir izcelti pirms daudziem miljoniem gadu. Ofiolīti ir sastopami visās lielākajās pasaules kalnu joslās.
Jautājumi un atbildes
J: Kādi ir Zemes slāņi?
A: Zemes struktūra ir sadalīta četros slāņos. Tie ietver ārējo cieto slāni, ko sauc par garozu, ļoti viskozu slāni, ko sauc par mantiju, šķidro slāni, kas ir kodola ārējā daļa, ko sauc par ārējo kodolu, un cieto centru, ko sauc par iekšējo kodolu.
J: Kā tiek aprakstīta Zemes forma?
A: Zemes forma tiek raksturota kā oblats sferoīds, kas nozīmē, ka tā ir nedaudz saplacināta pie poliem un izspiesta pie ekvatora.
J: Kas tika atklāts starp Zemes garozu un mantiju?
A: Starp Zemes garozu un mantiju tika atklāta robeža, ko sauc par Moho. Šis atklājums parādīja būtiskas izmaiņas struktūrā, ejot dziļāk.
J: Kādi elementi veido lielāko daļu Zemes garozas?
A: Lielāko daļu Zemes garozas veido galvenokārt vieglāki elementi, piemēram, silīcijs, skābeklis, alumīnijs. Tāpēc to dēvē par siālu (silīcijs = Si; alumīnijs = Al) vai felsisku.
J: Kas veido lielāko daļu Zemes mantijas?
A: Lielāko Zemes mantijas daļu veido galvenokārt skābeklis, silīcijs un smagāks elements magnijs, tāpēc to sauc par sima (Si - silīcijs + ma - magnijs) jeb mafisko.
J:Kāda veida ieži veido mantijas augšējo daļu?
A:Visaugstākā mantijas daļa veido garozas pamatu, un tā sastāv no smagajiem iežiem peridotīta. Tas kopā ar kontinentālajām un okeāna plāksnēm veido litosfēru.
J:Kādas ir Zemes kodola īpašības un sastāvs? A:Zemes kodols sastāv galvenokārt no dzelzs un niķeļa, tā temperatūra ir aptuveni 5000-6000 °C, līdzīga saules fotosfēras temperatūrai. Tā sastāvs var būt mainīgs šķidruma un kristālu maisījums augsta spiediena un temperatūras dēļ.
