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 Geotermický stupeň O 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 Složení: silikáty, karbidy a oxidy železa a niklu Hustota: až 13,5 g.crrr3 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 Teplota: 5 000-7 000 K Složení: silikáty, karbidy a oxidy železa a niklu, hmota má charakter taveniny Snížení rychlosti podélných seismických vln, příčné vlny vůbec neprochází. Význam zemského jádra Zdroj tepelné energie Podporuje plášťovou konvekci = pohyb litosférických desek = vývoj oceánů a kontinentů na zemském povrchu. Pohyb vysoce vodivé pevné fáze vůči žhavé kapalině = magnetické pole Země Efekt: ochrana před vysokoenergetickými protony, elektrony a atomovými jádry. Zajímavost: magnetické póly 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 = Wiechert-Gutenbergova diskontinuita 2900 km Svrchní hranici = Mohorovičičova diskontinuita (MOHO) v hloubce 10-90 km. Na základě fázových, fyzikálních a chemických rozdílů se plášť dělí na dvě části. 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.cnrr3, prostředí pro nejrychlejší šíření seismických vln Zemský plášť II Spodní hranice: 650 km, fázová a chemická změna vůči spodnímu plášti Horní hranice: MOHO 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 část hornin ve stavu blízkém tavení nebo roztavená. Horní část svrchního pláště = astenosféra a litosféra Plášť je zdrojem endogenního tepla, probíhá v něm 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. Zahrnuje zemskou kůru a nejsvrchnější část pláště. Mocnost litosférických desek: 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 po povrchu planety. Astenosféra zasahuje do hloubky 250 km, výjimečně až 410 km. Zemská kůra Spodní hranice: MOHO (10-90 km) Na pevném povrchu planety tvoří asi 0,5 % poloměru Země. Význam • výskyt nerostných surovin • procesy 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?). 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. Nejstarší známá oceánská kůra má 165 miliónů let (jurské stáří). Oceánská kůra má toto složení (od oceánského dna): □ Hlubokomořské sedimenty s mocností až několik set metrů. □ Vrstva tholeitických bazaltů vytavených ze svrchního pláště. Typickejšou polštářové lávy, silná přeměna bazaltů a bazaltové žíly. □ Spodní patro tvoří plutonické horniny typu gaber. Sekvence oceánské kůry, která může být za určitých podmínek včleněna do kontinentální kůry. ii Kontinentální zemská kůra Mocnost kontinentální zemské kůry je 20-80 km. Průměrná hustota je 2,7-2,8 g.cnrv3. Kontinentální kůra je silně diferencovaná. Stáří kontinentální kůry 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