Wie ist der Schalenaufbau nach chemischer Zusammensetzung?
Kruste O,Si,Al,Fe,Ca, Na,…
Mantel O,Si, Mg,…
Kern Fe, Ni, …
Wie ist der Schalenaufbau nach physikalischen Eigenschaften?
Lithosphere: 100 km mächtigc, fest und spröde
Asthenosphäre: keine scharfe Ober und Untergrenze, relativ fließfähig
Mantel: fließfähig
äußerer kern: flüssig
innerer Kern: fest
Woher wissen wir den Schalenaufbau?
Seismischen Wellen werden bei Erdbeben abgestrahlt. Man kann ihre Ankunftszeit weltweit messen
Welcher Bereiche der Erde können fließen?
Ozeane/Atmosphäre
Erdmantel
äußerer Kern
Das “sehen” der Erde durch seismische Wellen?
-tiefste Probe der Erde 12 km ->immer noch Erdkruste
-deswegen: eine Erdbeben schüttelt den Boden, und seismische Wellen bereiten sie sich von einem Punkt aus
-man kann die Wellen als Strahl und als Linien, die rechtwinkling zur Wellenfront gezogen werden sehen
-gleiche Geschwindigkeit in alle richtungen
-> der aus seismischen Daten abgeleitete Schalenbau der Erde zunehmende Dichte mit der Tiefe als Folge der Differenzierung
->wellen geschwindigkeit/ Dichte Propotional
Wie bewegen sich die Wellen, wenn das Medium nicht gleichmäßig ist?
-snelliussches Berechnungsgesetz: beschreibt die Richtungsänderung der Ausbreitungsrichtung einer Ebene Welle beim Übergang in anderes Medium
-> teilweise reflektiert /teilweise druchkommen (gebrochen)
->zunehmende Geschwindigkeit mit der Tiefe V1<V2<V3
Wie breiten sich S-Wellen/ P-Wellen und oberflächenwellen aus?
-Transversalwellen(S-Wellen) breiten sich nicht durch flüssigkeiten aus
Was ist die Diskontinuität bei der seismischen Geschwindigkeit?
Abrupte/sprunghafte Änderungen der Seismischen geschwindigkeit
->P-Welle Geschwindigkeit (1,7 x S-Wellen geschwindigkeit)
Was ist die Kontinentale Kruste?
Dichte durschnittlich: 2,7 g/cm³ = 2700 kg/m³
Dicke: 30-45km
-liegt unter Festland und Schelfmeeren mit geringer Wassertiefe
-Gesteine unterschiedlicher Zusammensetzung bis zu 4 Mrd. Jahre
Was ist die Ozeansiche Erdkruste?
Dichte durchschnittlich: 2,9 g/cm³=2900 kg/m³
dicke: 5-7 km
->liegt größtenteils unter Meeresbedeckung mit Wassertiefen > 2km, Außnahme ozeanische Inseln
->Gesteine basaltischer zusammensetzung
-heute max. 180 Mio. jahre alt
Was ist die Krustenmächtigkeit?
dicke der kruste
-unter Hochgebrigen ist die Kontinentale Kruste dicker
-p=2700 kg/m³ Dichte Kruste/ p=3300 kg/m³ Dichte Mantel
-> Kruste treibt, wegen geringer Dichte, auf dem mantel (“Eisberg”-> aufpassen Mantel nur fließfähig nicht flüssig)
Wie viel Fläche liegt über dem Meerspiegel und wie viel unter dem Meerespiegel?
40% Kontinentale Lithosphäre (Erdkruste über dem Meeresspiegel
60% ozeanische Lithosphäre
Wie finden wir die Topographie des Ozeanbodens herraus ?
heute fats weltweit auf wenige Meter genau erfasst->katierung der Topographie des Ozeansbodens erfolgt mit leistungsfähigen Sonar-Systemen (moderne Echolot-Verfahren
Wie ist die mechanische (physikalsiche) zusammensetzung vom Erdmantel?
Außen -> innen
Litosphäre: Stein und fest
Astenosphäre: Temperatur steigt, weniger fest
Mantel-Übergangszone:
unterer Mantel: Mantelfließt und nimmt obere spähren mit
_ _seismische geschwindigkeit ändert sich Sprunghaft
Wie entstehen Dikontinuitäten im Erdmantel ? Welche gibt es?
Mantel ist chemisch gleich-> durch hohen Druck verändert sich die Form der Stoffe->sodass es zu mechanischen unterschieden /diskontinuitäten kommt
Welches Volumen/Erdmasse hat der Erdkern?
Der Kern macht nur ein Sechstel des Erdvolums aus, aber der kern trägt mit einem dirttel zur Erdmasse bei.
seismische Wellen weisen drauf hin, dass im äußeren kern etwa 15% andere leichtere Elemente entahlten sind
In welchen Bereichen spielt schmelzen eine Rolle?
a)äußerer kern: Fe-Ni: Legierung, schmelzflüssig
b)Oberer Mantel: in bestimmten Bereichen teilweise zeitweise geschmolzen, generell nur wenige Prozent (<10%)
c)Kruste: kann lokal und zeitweise geschmolzen bereichen (magma) mit für die Kruste ungewöhnlich hohen Temperaturen ernthalten (<10%)
Woher kommt Magma?
oberen Mantel oder aus der unteren Kruste
Was ist die Geotherme?
Temperaturprofiel der Erde, als funktion der Tiefe, durchschnittliche 30 °C/km in der Erdkruste
Bsp. 1km tiefe außern 15 °C innen 45°C
Platten auseinandergehen -> steigende Temperatur-> Vulkan
-> je tiefer desto fehlerhafter
Was bedeutet Viskosität?
zähflüssigkeit
Welche zwei Mechanismen übertragen in der Erde hauptsächlich Wärme ?
Wärmeleitung( festzustand-> viebration) und Konvektion(flüssig)
Wie sieht das Magnetfeld der Erde aus?
Eisen- äußere Kern flüssig->geladene Partikel werden bewegt
geschmolzener äußere Kern/ rotation-> helische Bewegung (helix)
akzeptiertes Modell-> die Geschichte des Erdmagnetfelds wurde durch Messung der remanenten Magnetisierung an zahlreichen Gesteinen bekannten Alter ermittelt (Magnetostratigraphie)
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