Neživá příroda 2 Cvičení 2 Stavba planety Země Pohyby planety Země Střední poloměr oběhu - 149,5 mil. km Rychlost oběhu 29,8 km.s1 Změna excentricity oběžné dráhy - perioda 100 000 let Sklon zemské osy: od 22,1° do 24,5°, aktuálně 23,5 °, perioda 41 000 let. Precese - pohyb zemské osy po povrchu kužele s periodou 26 000 let. Nutace - pohyb zemské osy s periodou 18,6 roku. Energetická bilance Země Energie jádra, pláště a zemské kury: energie gravitační diferenciace rozpad radioaktivních prvků > exotermní reakce krystalizace minerálů pohlcování seismických vln > tření horninových bloků Udává, kolik metrů musíme klesnout, aby vzrostla teplota o 1 °C (průměrně 33 m / °C). Hlavní zdroj je sluneční záření. Solární konstanta 1360 W.nrr2, povrch planety 340 W.rrv2. Při zaledněném povrchu bez atmosféry by byla průměrná teplota -18,6 °C. Reálně je průměrná teplota 15 °C. Hlavní skleníkové plyny: vodní pára, oxid uhličitý, metan, oxid dusný. Bullenův model Země B. Svrchní plášť Gutenbergova vrstva 35-410 km C. Svrchní plášť Golicynova vrstva 410-650 km D. Spodní plášť 650-2900 km E, F. Vnější jádro (kapalný stav) 2900-5100 km G. Vnitřní jádro 5100-6378 km Kůra 1 Oceán A. Zemská kůra: oceánská 6-10 km, kontinentální 30-40 km <— __-- kontinentální kůra = 0,5 % poloměru Země zemské jádro = 54,5 % poloměru Země (17 % objemu, 34 % hmotnosti) 6370 km Zemské jádro Horní hranice: 5 100 km Spodní hranice: střed Země Složení: silikáty, karbidy a oxidy železa a niklu Hustota: až 13,5 g.cnrr3 Teplota: až 7 000 K Velmi vysoký tlak = změna ve stavbě elektronových obalů Vnější jádro 2 900 - 5 100 km Vnitřní jádro 5 100 - 6 378 km Horní hranice: Wiechert-Guttenbergova diskontinuita v hloubce 2 900 km Spodní hranice: 5 100 km Teplota: 5 000-7 000 K Složení: silikáty, karbidy a oxidy železa a niklu, hmota má charakter kapaliny (tavenina) Snížení rychlosti podélných seismických vln, příčné vlny vůbec neprochází. Význam zemského jádra Tepelná energie podporuje plášťovou konvekci, která uvádí do pohybu litosférické desky a tím se spouští vývoj oceánů a kontinentů na zemském povrchu. Pohyb vysoce vodivé pevné fáze vůči žhavé kapalině generuje magnetické pole Země - magnetosféru. Efekt: ochrana před vysokoenergetickými protony, elektrony a atomovými jádry. Zajímavost: Severní a jižní magnetický pól nesouhlasí s póly geografickými, současná odchylka je 11,5 °. Poloha se ročně mění o 50 km. Změna polarity probíhá jednou za půl milionu let, poslední byla před 780 000 lety. Zemský plášť I Spodní hranici zemského pláště tvoří Wiechert-Gutenbergova diskontinuita v hloubce 2900 km, svrchní hranici tvoří Mohorovičičova diskontinuita (MOHO) v hloubce 10-90 km Na základě fázových, fyzikálních a chemických rozdílů se plášť dělí na dvě části. Spodní hranice: 2900 km = výrazná fyzikální a fázová změna Horní hranice: 650 km, fázová a chemická změna vůči svrchnímu plášti Fázové složení: velmi homogenní, horniny s vysokotlakými minerály se strukturou perovskitu nebo spinelu Chemické složení: O, Si, Mg a Fe minerály Hustota: kolem 5,5 g.crrr3, prostředí pro nejrychlejší šíření seismických vln Zemský plášť II Spodní hranice: 650 km, fázová a chemická změna vůči spodnímu plášti Horní hranice: MOHO v hloubce 10-90 km podle typu nadložní zemské kůry Fázové složení: jednodušší složení pod oceánskou zemskou kůrou, komplikovanější složení pod kontinentální kůrou. Základem jsou silikátové horniny s olivínem, pyroxenem a granátem. Chemické složení: O, Si, Mg a Fe minerály Hustota: 3,3 - 5,5 g.crrr3 Do hloubky 260 km je běžné tavení hornin a vznik magmatických krbů. Horní část svrchního pláště tvoří astenosféra a litosféra - vysvětleno dále. Plášť je zdrojem endogenního tepla, probíhá v něm cirkulace hmoty, tzv. plášťová konvekce. Plášťová hypotetická hornina, jejímž tavením vniká bazaltová tavenina a restit odpovídající peridotitu a eklogitu. 8 Litosféra, astenosféra Litosféra je nejsvrchnější část pevných geosfér planety, rozdělená do několika různě velkých litosférických desek. Litosférická deska zahrnuje zemskou kůru (kontinentální nebo oceánskou) a nejsvrchnější část pláště. Mocnost litosférických desek je pod oceány kolem 100 km, pod kontinenty až 150 km. ASTENOSFÉRA Astenosféra tvoří přímé podloží litosférických bloků a obsahuje četné rezervoáry roztavených hornin. Umožňuje litosférickým deskám jejich horizontální pohyb. Astenosféra zasahuje do různých hloubkových úrovní, nejčastěji se uvádí kolem 250 km, výjimečně až 410 km. 9 Zemská kůra Horní hranice: zemský povrch, oceánské dno Spodní hranice: MOHO (10-90 km) Na pevném povrchu planety tvoří asi 0,5 % poloměru Země. Význam • kůra má zásadní význam z hlediska vzniku a výskytu nerostných surovin • zúčastňuje se procesů souvisejících s klimatem (je v kontaktu s vodou, vzduchem a biosférou) Na základě stavby a složení se zemská kůra dělí na : □ oceánskou □ kontinentální □ přechodného typu Asi 98 % zemské kůry je tvořenou pouhými 10 prvky (kterými?). Zemská kůra je vystavena působení endogenních i exogenních geologických procesů. Oceánská zemská kůra Oceánská zemská kůra Mocnost oceánské zemské kůry je 6-10 km. Tvoří podloží hlubokomořských plošin a středooceánských hřbetů. Průměrná hustota je 2,9-3,0 g.crrr3. Vzniká vytavováním magmat ze svrchního pláště v oblasti středooceánských hřbetů. Je „mladá", nejstarší známá oceánská kůra má pouhých 165 miliónů let (jurské stáří). Oceánská kůra má toto složení (od oceánského dna): □ Hlubokomořské sedimenty s mocností až několik set metrů (mohou i chybět). Nejčastěji vápnité sedimenty, jíly, radiolaritová bahna. □ Vrstva tholeitických bazaltů vytavených ze svrchního pláště. Typické jsou polštářové lávy a silná přeměna bazaltů působením mořské vody. Hojný je doprovod bazaltových žil. □ Spodní patro tvoří plutonické horniny typu gaber. Sekvence oceánské kůry, která může být za určitých podmínek včleněna do kontinentální kůry. Kontinentální zemská kůra Kontinentální zems ká kůra Mocnost kontinentální zemské kůry je 20-80 km. Tvoří podloží kontinentů, šelfových moří, ostrovních oblouků nebo kontinentálních svahů. Průměrná hustota je 2,7-2,8 g.crrv3. Kontinentální kůra je silně diferencovaná. Stáří kontinentální kůry je v porovnání s oceánskou vysoké, zpravidla jej počítáme ve stovkách miliónů až miliardách let (staré štíty a platformy). Seawater Jednotlivé geosféry mají vrstevnaté uspořádání, o jejich pozici rozhoduje gravitační diferenciace > Energetické zdroje planety jsou vnitřní a vnější; sluneční záření má pro nás zásadní význam > Zemské jádro je nedosažitelné, ale pro život na planetě má nedocenitelný význam (magnetosféra) > Zemský plášť je v neustálém pohybu, je zdrojem pro vytavování hornin, které známe ze zemského povrchu > Zemská kůra se dělí na dvě velmi odlišné složky -kontinentální a oceánskou