التركيب الداخلي للأرض

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

التركيب الداخلي للأرض الأرض علوم الأرض والجيولوجيا

تعتمد سرعة الأمواج الزلزالية على الخصائص الفيزيائية للأجزاء المختلفة من الأرض التي تنتشر بها والتي تتغير بتغير ظروف الضغط ودرجة الحرارة، والتركيب المعدني.

يمكن حساب الكثافة بشكل غير مباشر في الأوساط المتجانسة ذات الخصائص المتشابهة في الأبعاد المختلفة من معرفتنا لسرعات الموجات الزلزالية.

كما يمكن حساب الكثافة بشكل مباشر وذلك باستخدام تحلل الموجات السطحية (Dispersion of Surface Waves).

 

إن تحديد الكثافة وسرعات الموجات الزلزالية لتراكيب الأرض وتغيير هذه الخصائص مع العمق هي في الواقع تحديد للتركيب الداخلي للأرض، حيث أن الإمكانات النظرية تسمح بحساب الخصائص والظروف الفيزيائية الأخرى.

ومع تزايد المعلومات الزلزالية وتوفر جداول زلزالية منقحة (انظر الجداول الزمنية)، وتزايد التجارب الزلزالية الصناعية ذات العمق الكبير أصبح التركيب الداخلي للأرض واضحاً إلى حد كبير. 

حيث تتكون الأرض بشكل عام من قشرة خارجية (Crust) ذات سماكات مختلفة (حوالي 33 كم في المتوسط في المناطق القارية (انظر الشكل 7) وحوالي 10 كم في المناطق المحيطية).

 

يتراوح معدل كثافتها عند السطح في حدود 2.6 جم/ سم³ وفي حدود 2.9 – 3 جم/ سم³ في جزئها السفلي.

وكذلك تتغير سرعة الموجات الابتدائية فيها من حوالي 6 كم/ث في الجزء العلوي الجرانيتي منها إلى حوالي 6.7– 7 كم/ث في الجزء البازلتي منها.

يفصل القشرة عن الوشاح الذي يليها ما يعرف بحد أو بعدم استمرارية موهو(Moho Discontinuity).

 

يمتد الوشاح حتى عمق 2920 كم ويمثل حوالي 0.84 من حجم الأرض، وحوالي 0.69 من كتلتها.

كما أنه يعتقد أن العوامل التي نشطت وتنشط حالياً في الوشاح هي التي تسببت في التوزيع الحالي للقارات والمحيطات وبناء الجبال وهي المسببة لجميع النشاطات البركانية والزلزالية في وقتنا الحاضر.

تزداد سرعة الموجات الابتدائية في الوشاح من حوالي 8 كم/ث عند سطحه إلى حوالي 14 كم/ث في أجزائه السفلى. كما تزداد كثافته من حوالي 3.2 جم/سم³ إلى حوالي 5.5 جم/سم³.

 

يفصل الوشاح عن اللب الخارجي ما يعرف بعدم استمرارية جوتنبرغ (Gutenberg Discontinuity) والذي يمتد لعمق حوالي 5000 كم.

إن عدم انتشار الموجات الثانوية فيه والقيم القليلة نسبياً لسرعة الأمواج الابتدائية المنتشرة في جزئه العلوي (حوالي 8كم/ث) أدت إلى استنتاج أنه سائل أو على الأقل يسلك سلوك السوائل الواقعة تحت ضغط كبير بالنسبة للموجات الزلزالية.

 

تزداد سرعة الموجات الابتدائية فيه تدريجياً حتى تصل إلى حوالي 10 كم/ث.

ويفصل اللب الخارجي عن الداخلي نطاق انتقالي ذو سماكة لا تقل عن 100 كم، وقد تصل إلى بضع مئات من الكيلومترات.

حيث تقل فيه سرعة الموجات الابتدائية تدريجياً حتى تصل إلى حوالي 9.5 كم/ث ثم تزداد إلى حوالي 11 كم/ث على سطح اللب الداخلي الصلب.

 

يبلغ متوسط كثافة اللب حوالي 10.5– 10.8 جم/سم³ وقد تصل في اللب الداخلي إلى حوالي 11.5 جم/سم³.

انظر الشكل (9) يوضح توزيع الكثافة، وسرعات الموجات الابتدائية والثانوية، والضغط ودرجة الحرارة والتسارع الأرضي في باطن الأرض.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]