A földköpeny és a földköpeny áramlásai

A Föld belső szerkezetének kutatása A Föld belső felépítéséről, szerkezetéről nagyon kevés közvetlen adattal, megfigyeléssel rendelkezünk, hiszen még a legmélyebb kutatófúrások is csak mintegy 10 km-es mélységig hatolnak le (USA - 9000 m, Kola-félsziget - 12000 m), a Föld sugara pedig a mérések szerint 6378 km. A Föld belsejéről a földrengéshullámok elemzésével lehet közvetett ismeretekhez jutni. A földrengéshullámoknak három fő típusát szokták megkülönböztetni: P hullámok: longitudinális hullámok, a földrengés epicentrumából először ezek érkeznek meg az észlelőállomásokra (primer hullámok). S hullámok: transzverzális hullámok, csak szilárd közegben terjednek, az észlelőállomásra másodiknak érkeznek be (szekunder hullámok). L hullámok: több fajtájuk van, közös jellemzőjük, hogy a rezgés nagysága a mélységgel gyorsan csökken, ezért csak a felszín környezetében terjednek (felületi hullámok).

Azokat a Föld belsejében kimutatható felületeket, amelyeken a földrengéshullámok sebességváltozást szenvednek törésfelületeknek vagy diszkontinuitási felületeknek nevezzük. A földrengéshullámok elemzésével különböző földszerkezeti modelleket alkottak. Jelenlegi ismereteink szerint a Föld belső szerkezete három földövre tagolható: földkéreg, földköpeny, földmag.

2900 km-es mélységig terjed, két részre osztható A felső köpeny kb. 1000 km-es mélységig terjed, átlagos sűrűsége 3,4 g/cm3, ásványtani összetételére jellemző, hogy szilikátásványokból épül fel. Az alsó köpeny átlagos sűrűsége 4,7 g/ cm3, jóval kevesebb információval rendelkezünk róla. A hőmérséklet gyorsan nő a köpenyben lefelé haladva, alsó részén már a 4000 °C-ot is elérheti. A litoszféra vagy kőzetburok általánosabb megfogalmazás szerint a Föld szilikátos öve, amely a kérget és a köpenyt foglalja magába. Lemeztektonikai szempontból viszont a kőzetburok csak a szilárd kéregből és a felső köpeny vékony, közvetlenül a kéreg alatt elhelyezkedő részéből áll. A litoszféra nem egységes héj, hanem több, különböző méretű kőzetlemezből áll. Az asztenoszféra vagy gyenge öv a litoszféra alsó határától kb. 700 km-es mélységig terjed, tehát lényegében a felső köpeny litoszféra alatti részét jelenti, melynek halmazállapota képlékeny, így lassú, folyásos alakváltozásra képes, rajta úsznak a merev litoszféralemezek.

A földmágnesesség A Földet mágneses tér veszi körül, ezen teret a több ezer kilométer mélyen lévő vastartalmú fémolvadékok áramlása kelti. Ezeket a mozgásokat éppen, a fent már említett, földforgás és a belső hő tartja mozgásban. A Föld mágneses tengelyének felszíni döféspontja, a mágneses pólus, nem esik egybe a Föld forgástengelyének felszíni döféspontjával, a csillagászati pólussal. Ezt az eltérést nevezik mágneses deklinációnak. Az elhajlás irányától függően beszélünk pozitív- és negatív deklinációról. Az állandó belső áramlások megváltoztathatják a mágneses teret és a pólusok helyzetét, ilyen változásokat őriznek a különböző mágnesezhető kövületek, melyek megőrizték keletkezésükkör a mágneses irányt. Ezeket az irányokat a földtörténeti események korának meghatározására használják, mindezt az ún. paleomágneses módszerekkel

A földköpeny horizontális áramlásai A földköpeny belső, forrongó mozgásából adódik A tektonikus lemezek mozgását jelen ismereteink szerint ez határozza meg Ez a mozgás táplál minden geológiai tevékenységet a felszínen A Föld külső részét ez a mozgás befolyásolja: hegységképződés, vulkáni működés A horizontális áramlásokon túl le és felszálló áramlások vannak Rendkívül komplex, egyelőre ismeretlen rendszer