VZNIK ZEMĚ
Země vznikla akrecí různorodých částic při gravitační kontrakci, rozpadu radioaktivních prvků a dopadech kosmických těles vznikalo množství "tepla" - energie
Během vývoje došlo díky tavení a gravitační diferenciaci ke stratifikaci na několik geosfér lišící se hustotou a složením (jádro, plášť, kůra), odplyňováním (degazace) chladnoucího pláště a kůry vznikala atmosféra a hydrosféra
- primární atmosféra - H, CO2, ledové plyny (NH3, CH4)
- sekundární atmosféra - odplynění (degazace) a diferenciace zemského tělesa (H2O - 75%; CO2 - 12 %; SO2, N, SO3, CH4; stopově CO, H, Ar, Cl
- kyslíkatá atmosféra - hromadění O2 až po vzniku života (stopově po fotodisociaci) a to hlavně fotosyntetickou aktivitou sinic a řas
- dnes je 21% O2
STAVBA A SLOŽENÍ ZEMĚ
- tvar Země = geoid (= rotační elipsoid, který je na pólech zploštěn asi o 23 km)
- poloměr Země na rovníku je 6378 km
JAK JE MOŽNÉ ZKOUMAT SLOŽENÍ ZEMĚ?
ZEMSKÝ PLÁŠŤ
- PŘÍMO
- na povrchu nebo v důlních dílech, vrtech (max. 12 km), z xenolitů plášťových hornin
- ZKOUMÁNÍM METEORITŮ A OKOLNÍCH PLANET
- meteority poskytují informaci o složení solární nebuly (= 3,98 miliardy let - nejstarší horniny; stáří planety
- NEDIFERENCIOVANÉ METEORITY
- PRAVÉ CHONDRITY - nejpočetnější, primitivní složení, obsahují více železa vázaného na oxidické minerály a silikáty (křemičitany) - olivín, pyroxen
- UHLÍKATÉ CHONDRITY - kamenné meteority; během geneze (vývoje) byly zahřáty na vysokou teplotu; stáří okolo 4,6 Ga. Skládají se z chondrul (kapičky silikátové (křemičité) taveniny), neprodělaly žádnou přeměnu = jsou blízké složení solární nebuly (= primární zastoupení prvků v počátečních fázích vývoje sluneční soustavy).
- DIFERENCOVANÉ METEORITY
- ACHONDRITY (kamenné meteority) - jsou vyvřelého původu, pochází z odpadů kosmických těles na povrchu Marsu a Měsíce; stáří 4,4 - 4,6 Ga
- ŽELEZNÉ METEORITY - složené z kovů (pouze akcesoricky silikáty)
- STUDIEM SEISMICKÝCH VLN - na jejich základě víme složení Země
- PODÉLNÉ
- primární
- P - vlny, tlakové
- částice tělesa kmitají ve směru vlnění, nejrychlejší, šíří se pevnou látkou i kapalinou
- PŘÍČNÉ
- sekundární
- S - vlny, střižné
- částice tělesa kmitají kolmo ke směru šíření seismické vlny, nešíří se kapalinou
- DIAGONÁLNÍ
- L - vlny, laterální
- nejpomalejší, nejničivější
SEISMICKÝ MODEL ZEMĚ
je založen na zákonitosti šíření seismických vln; podle změny vlastností prostředí se mění rychlost a směr jejich šíření - místo, kde dochází ke změnám (chemické i fyzikální vlastnosti látek - např. stavba hornin) se nazývá plocha diskontinuity - např. Mohorovičičova plocha diskontunuity
- zemská kůra
- zemský plášť (svrchní, spodní)
- zemské jádro (svrchní, spodní)
Zdroj: Wikipedia.cz, licence PD
ZEMSKÁ KŮRA
- rychlost šíření seismických vln jsou nízké a proměnlivé (anizotropie, tektonika) průměrná hustota 2,8 g/ccm
- obohacená o litofilní prvky - Na, K, Ca, Si, Al, mezi minerály dominuj živce, křemen a slída
- kůru od pláště odděluje Mohorovičičova plocha diskontinuity - cca 20 - 90 km; nárůst rychlosti šíření seismických vln
- zemská kůra + nejsvrchnější část scrchního pláště = LITOSFÉRA
- OCEÁNSKÁ KŮRA
- KONTINENTÁLNÍ KŮRA
OCEÁNSKÁ KŮRA
- průměrná mocnost cca 10 km, hustota 2,9 - 3 g/ccm (= je hustá)
- monotónní složení - THOLEITICKÉ BAZALTY (nízkodraselné)
- recykluje se na středooceánských hřbetech a zaniká v subdukčních zónách (= oblast, kde se litosférická deska oceánského dna ponořuje do pláště v blízkosti kontinentu)
- středooceánské hřbety
- abyssální plošiny (hlubokomořské)
- hlubokomořské příkopy = subdukční zóny
- kontinentální okraje
- aktivní - podsouvání jedné desky pod druhou - dochází k tavení - tavenina vzlíná nahoru - vznik lineárních orogenů (vyjadřují subdukční zónu)
- pasivní
- kontinentální šelf (terigenní (pocházející z pevniny) materiál, biogenní produkce)
- kontinentální svah (turbidní proudy)...
- subdukční zóny (tektonické melanže, ofiolity, akreční prizma (ofiolitový komplex (při subdukci se kus utrhne a "vyleze" nahoru = zbytek oceánské kůry) = např. Kypr, u nás Hrubý Jeseník)
- průměrná mocnost 35 km, hustota 2,8 g/ccm
- silnější v oblasti pásemných pohoří (hory mají "kořeny"), slabší v oblasti kontinentálních riftů
- stáří cca 4 miliardy let
- svrchní vrstva - 10 - 15 km; tvořená převážně sedimenty a slabě metamorfovanými horninami, granitoidními vyvřelinami - Conradova plocha diskontinuity
- spodní vrstva - tvořena bazickými granulity a bazalty (čedič)
Autor: M. Davídková, licence CC BY-SA
ROZDĚLENÍ KŮRY NA KONTINENTÁLNÍCH DESKÁCH (MORFOSTRUKTURNÍ CHARAKTERISTIKA):
- štítové oblasti - jádra kontinentů (kratony) - v každém centru kontinentu, jsou tektonicky málo aktivní, obsahují metamorfované horniny
- platformy - mají krystalické podloží, které je překryto nezvrásněnými mladšími sedimenty
- pásemná pohoří - složitá stavba, silná tektonická aktivita, lineární orogeny (orogen = pohoří)
PÁNVE
= sníženiny zemského povrchu, ve kterých se za současného dlouhodobého poklesu zemské kůry akumulují významné mocnosti sedimentů, vznikají pod LOKÁLNÍMI nebo REGIONÁLNÍMI EROZNÍMI BÁZEMI (mimo dosah eroze)
VZNIK:
- rozpínáním litosféry v důsledku tenzních napětí v zemské kůře
- prohýbáním litosféry v důsledku zatížení
- termální subdukce (dlouhodobé sesdávání či klesání částí zemské kůry, které může být plynulé či postupné)
- SVRCHNÍ PLÁŠŤ
- horninové složení - peridotity, eklogity, harzburgity, dunity
- nejsvrchnější část pláště ve stavu solidu, se zemskou kůrou tvoří tzv. LITOSFÉRU, v hloubce 60 - 250 km dochází k tavení hornin a nárůstu plasticity = astenosféra - pokles rychlosti šíření seismických vln - zóna snížených rychlostí
- v astenoféře dochází ke konvekčnímu proudění, které je jednou z podmínek deskové tektoniky
- SPODNÍ PLÁŠŤ
- mineralogické složení - dochází k fázovým přechodům minerálů; vysoká teplota a tlak (např. olivín má strukturu spinelu) a ke změnám v mineralogickém složení
- ochuzený plášť - produkuje bazalty (čediče) středooceánskýchhřbetů (MORB = Mild Ocean Ridge Basalt)
- obohacený plášť - o K a litofilní (Na, K, Ca, Si, Al) prvky, produkuje magmata ostrovních oblouků a kontinentální bazalty; obohacení buď primární nebo pochází ze subdukované oceánské kůry
ZEMSKÉ JÁDRO
odděleno od spodního pláště tzv. Guttenbergovou diskontinuitou (hloubka 2.900 km) - pokles šíření P - vln; S -vlny se nešíří; vysoká hustota - 12 - 13 g/ccm
- vnější jádro - tvořeno taveninou Fe a Ni; důkazem o tom, že je tekuté jsou S - vlny, které neprochází kapalinami a zde mizí
- vnitřní jádro - v pevném stavu (Fe, Ni), příměs Si, Mg, O a S
- relativními pohyby obou jader vzniká magnetické pole Země, které se skládá ze 3 složek:
- vnější - vyvolané elektrickými proudy v atmosféře (slabé)
- vnitřní - vzniká při relativních pohybech mezi vnějšíma vnitřním jádrem
- lokální - nahromadění feromagnetických minerálů v kůře
