Schalenbau der Erde - stonegate Natursteine

Schalenbau der Erde

Im Jahre 1798 berechnete der mit Isaac Newton zusammenarbeitende englische Physiker Henry Cavendish die mittlere Dichte (Dichte = Gewicht/Volumen) der Erde und bezifferte diese auf 5,5 g /cm3. Das Problem dieser Berechnung ist, dass kein dem Geologen bekanntes, an der Erdoberfläche aufgeschlossenes Gestein diese Dichte aufweisen konnte. So stellte sich die Frage, wo sich - bei gegebenem Volumen der Erde - das Gewicht versteckte, dass eine solche Schwerkraft an der Erdoberfläche erzeugen kann.

Die geologische Antwort dieses Problems ist die Theorie des Schalenbaus der Erde. Dieses besagt, dass unser Planet ähnlich einer Zwiebel schalenförmig aufgebaut ist. Die uns vertraute und der geologischen Beobachtung zugängliche äußerste Schale ist die Erdkruste. Sie wird unterteilt in die leichtere kontinentale und die dichtere ozeanische Kruste. Die Dicke der ozeanischen Kruste beträgt nur 6-15 km, die der kontinentalen Kruste hingegen ist durchschnittlich 40 km dick und hat Maximalwerte von 25 km und 65 km Dicke.

Die Grenze zwischen den silikatischen Gesteinen der Erdkruste und den dichteren Gesteinen des Erdmantels bildet die seismische Mohorovicic-Diskontinuität, kurz Moho.

Unterhalb der Moho kommen vorrangig ultramafische Gesteine des Erdmantels vor, welche reich an Eisen und Magnesium sind. Das typische Erdmantelgestein ist der Peridotit. Aufgrund der hohen Temperatur und des steigenden Drucks verhält sich der Erdmantel ab einer Tiefe von ca. 100 km plastisch, obwohl er weitgehend im festen Zustand vorliegt. Diesem Umstand sind auch plattentektonische Bewegungen der Erdkruste geschuldet, bei denen die Krustenplatten durch sogenannte Konvektionsströme des Erdmantels vergleichbar Flößen auf dem Wasser angetrieben werden.

Die Grenze zwischen unterem Mantel und äußerem Kern liegt bei einer Tiefe von ca. 2900 km. Aufgrund seiner seismologischen Eigenschaften wird davon ausgegangen, dass der äußere Kern flüssig ist. Seismische Befunde weisen weiterhin darauf hin, dass in einer Tiefe von 5150 km eine weitere Grenze verläuft, welche den flüssigen äußeren Kern von einem festen inneren Kern trennt, welcher im Zentrum des Planeten positioniert ist und einen Radius von etwa 1220 km aufweist. Chemisch gesehen besteht sowohl der äußere als auch der innere Kern zum Großteil aus einer Eisen-Nickel-Legierung. Die Festigkeit des inneren Kerns wird so nicht durch seine chemische Zusammensetzung, sondern durch den Anstieg des Druckes erklärt.

 

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