Nội dung
CẤU TẠO BÊN TRONG TRÁI ĐẤT
“Ngó sâu” vào lòng đất quả là không dễ dàng. Ngay những mũi khoan sâu nhất trên đất liền mới chỉ vượt qua giới hạn l0 km, còn dưới nước, xuyên qua lớp trầm tích, người ta khoan tới nềnbazan không quá 1,5 km. Tuy vậy người ta cũng tìm ra được giải pháp khác. Trong y học, các tia Rơnghen (X quang) cho phép nhìn thấy những bộ phận bên trong cơ thể con người. Tương tự như thế, sóng địa chấn sẽ giúp cho việc nghiên cứu lòng đất. Tốc độ của sóng địa chấn phụ thuộc vào tỷ khối và sự đàn hồi của các tầng nham thạch mà nó đi qua.
Ngoài ra sóng địa chấn phản hồi từ ranh giới giữa các tầng đất đá khác nhau và khúc xạ tại những nơi tiếp giáp này.
Dựa vào những địa chấn đồ ghi lại các dao động của bề mặt Trái Đất mỗi khi có động đất người ta xác định cấu tạo của lòng đất gồm ba phần chính: vỏ cùi(còn gọi là lớpáo hay lớp manti) và nhân.
Độ dày của vỏ không cố định mà thay đổi từ vài kilômét ở các khu vực đại dương cho đến vài chục kilômét tại các vùng núi trên lục địa. Ở những mô hình Trái Đất đơn giản nhất phần vỏ được biểu thị dưới dạng một lớp đồng nhất dày có 35 km. Dưới nữa là lớp cùi kéo dài cho tới độ sâu 2900 km. Cũng như vỏ Trái Đất lớp cùi có cấu tạo phức tạp. Ngay ở thế kỷ XIX người ta đã biết Trái Đất có nhân đặc. Đúng vậy, tỷ khối các lớp đá bên ngoài của vỏ Trái Đất là 2800 kg/m 3 đối với đá granit và gần 3000 kg/m 3 đối với đá bazan, còn tỷ trọng trung bình của hành tinh chúng ta là 5500 kg/m 3. Ngoài ra còn có những thiên thạch sắt với tỷ khối trung bình là 7850 kg/m 3 và có khả năng mức tích tụ sắt còn cao hơn nhiều. Đó là cơ sở để đưa ra giả thuyết nhân của Trái Đất được cấu thành từ sắt. Vào đầu thế kỷ XXI người ta đã thu được những bằng chứng địa chấn đầu tiên về sự tồn tại của nhân như vậy.
Ranh giới giữa nhân và lớp cùi là rõ rệt nhất. Ranh giới này phản xạ rất mạnh sóng địa chấn dọc (P) và sóng địa chấn ngang (S). Dưới ranh giới này, tốc độ của sóng địa chấn P giảm đi đáng kể, còn tỷ khối vật chất gia tăng tù 5600 kg/m 3 đến l0.000 kg/m 3. Sóng S hầu như bị nhân cản lại. Điều này có nghĩa vật chất trong nhân ở trạng thái lỏng.
Còn có những bằng chứng khác củng cố cho giả thuyết về nhân lỏng cấu thành từ sắt của Trái Đất. Cụ thể như vào năm 1905, việc phát hiện ra sự thay đổi từ trường của Trái Đất trong không gian cũng như về cường độ đã dẫn người ta đến kết luận là từ trường được sinh ra trong các tầng sâu của lòng Trái Đất. Ở đó có thể diễn ra những chuyển động tương đối nhanh mà không gây ra những hậu quả thảm khốc. Nguồn phát sinh từ trường chắc chắn hơn cả là nhân sắtlỏng (tức là dẫn điện), nơi xảy ra những chuyển động vận hành theo cơ chế một đinamô (một máy phát điện) tự kích. Trong đó phải có những dòng điện vòng tựa như những vòng dây dẫn của một nam châm điện. Những vòng dòng điện trên phát ra trường địa từ với những thành phần khác nhau.
Trong những năm 30, các nhà địa chất học đã xác định Trái Đất có nhân cứngở trong cùng. Trị số độ sâu của ranh giới giữa nhân trong và nhân ngoài xấp xỉ 5150 km, ở đó có một vùng chuyển tiếp tương đối với chiều dày gần 5 km.
Ranh giới tầng ngoài của Trái Đất tầng thạch quyểnnằm ở độ sâu khoảng 70 km. Thạch quyển (quyển đá) bao gồm vỏ Trái Đất và một phần cùi trên. Tầng này rất rắn tạo thành một khối thống nhất bởi các tính chất cơ học. Thạch quyển bị xẻ thành chừng một chục mảng lớn và tại chỗ tiếp giáp giữa các mảng xảy ra phần lớn những lần động đất.
Dưới thạch quyển, ở độ sâu từ 70 đến 250 km là tầng có độ lưu động và cao được gọi là nhu quyển(quyển mềm) của Trái Đất. Những mảng cứng của thạch quyển bơi trên ”đại dương nhu quyển”.
Tại nhu quyển nhiệt độ vật chất cùi đạt tới gần nhiệt độ nóng chảy của nó. Càng sâu thì áp suất và nhiệt độ càng cao. Trong nhân Trái Đất, áp suất vượt quá 3600 kilôbar, còn nhiệt độ là 6000 o C.