גיאולוגיה – בהמבנה הפנימי של כדור הארץ

סדרת מצגות בנושא גיאולוגייה

ע"י

אריאל פרוינדליך

המבנה הפנימי של כדור הארץ

האיור מתוך: פלכסר, ע. (: 1997ילין-דרור-ע. )

כדור הארץ: חומרים, מבנה, תהליכים

אריאל פרוינדליך

האיור מתוך: אידלמן, ע. נדידת (: 1986ואחרים )

היבשות

אריאל פרוינדליך

חלוקת השכבות עפ"י הרכבם הכימי הקרום – מורכב משכבה דקה יחסית של סלעי •

משקע ומתחתם סלעי גרניט - ביבשות, וסלעי בזלת Si הקרום עשיר ביסוד צורן ;בקרקעית הימים

המעטפת – עניה בצורן אך עשירה ביסודות •מתכתיים כגון ברזל ומגנזיום – ולכן משקלה הסגולי

גבוה יותר משל הקרוםהגלעין – עני ביותר בצורן אך עשיר מאוד ביסודות •

(, NiFeמתכתיים כבדים כגון ברזל וניקל )לכן מכונה הגלעין הפנימי מוצק, הגלעין החיצוני בעל תכונות

שניהם בעלי משקל סגולי גבוה מאוד ;של נוזל

אריאל פרוינדליך

כיצד אנחנו יודעים אודות הרכבו הפנימי של כדור הארץ

מעלות – לבה, ממנה ניתן ללמוד אודות 1200)פולטים חומר חם הרי געש•סוג החומר בעומק, מצב הצבירה, הטמפ'(

מחקירת הגלים ניתן ללמוד ;)גורמות לזעזועים סייסמיים רעידות אדמה•על ההרכב הפנימי: צפיפות, האם מוצק, או נוזל וכו'(

ניתן להניח ; )מורכבים מהחומר הבונה את מערכת השמשמטאוריטים• היות ויש הרבה ברזל ;שהוא דומה גם לחומר המרכיב את כדוה"א

במטאוריטים – אך רק מעט בקרום כדוה"א ניתן להניח שבעומק – בגלעין - יש הרבה ברזל(

)דורשים קיומו של חומר כבד מאוד במרכז חישובי צפיפות ומאסה•כדוה"א(

)מוביל להשערה שיש שם בגלעין קיום שדה מגנטי לכדוה"א •הרבה ברזל, ושהוא במצב צבירה נוזלי(

אריאל פרוינדליך

רעידות האדמה – כיצד מאתרים את מוקד הרעידה?

בד"כ רעידת אדמה היא תוצאה של זעזוע בעומק האדמה•ממקום הזעזוע מתפשטים גלי רעידה – לכל עבר•המקום בו החל הזעזוע – מכונה בשם "מוקד הרעידה"• – הנמצא מעל מוקד הרעידה, מכונה על פני האדמההמקום – •

"מוקד על"כאשר מתחוללת רעידת אדמה, הזעזועים יורגשו במקומות •

שונים – בהפרשי זמן מסוימיםכל תחנה יכולה לחשב את המרחק ממוקד הרעידה, לפי הזמן •

שחלף, ולפי מהירות הגלים הממוצעתאם יש לנו שלוש תחנות מדידה לפחות, אשר מודדות את אותה •

של רעידת מוקד העלרעידת האדמה – ניתן לחשב בדיוק את האדמה

אריאל פרוינדליך

התפשטות של גלי רעידת האדמה

כדור (: 1997האיור מתוך: פלכסר, ע. ילין-דרור-ע )הארץ: חומרים, מבנה, תהליכים

אריאל פרוינדליך

כיצד קובעים את המוקד של רעידת האדמה האיור מתוך:

פלכסר, ע. ילין-דרור-ע

כדור (: 1997)הארץ:

חומרים, מבנה, תהליכים

אריאל פרוינדליך

כיצד מודדים את גלי רעידות האדמה - סייסמוגרף

האיור מתוך: פלכסר, ע. (: 1997ילין-דרור-ע )

כדור הארץ: חומרים, מבנה, תהליכים

אריאל פרוינדליך

תוצאות ניתוחי גלי רעידות אדמה

ק"מ 6-9( – גלים מהירים )Primary )גלים ראשוניים Pגלי • גלי לחיצה - לאורך ;לשניה(, נקלטים ראשונים בסייסמוגרף

)כתנודת קפיץ(. עוברים במוצק, נוזל, וגז. נקלטים בתחום מעלות ממוקד הרעש, אולם חוזרים ומופיעים 103קשת בת

מעלות ואילך142 ב-גם מעברו השני של כדור הארץ ק"מ 3-4( – איטיים יותר )Secondary )גלים שניוניים Sגלי •

לשניה(, גלי גזירה – לרוחב )כתנודת חבל(. לא עוברים בנוזל. מעלות ממוקד הרעש103 בתחומה של קשת בת רקנקלטים

)גלי שטח( – הכי איטיים, מגיעים אחרונים. נעים רק Rגלי •בקרום כדור הארץ ולא חודרים לעומק. נקלטים בכל מקום על

פני כדוה"א – בקרום. מעלים ומורידים את פני האדמה: גורמים לנזקים הקשים ביותר לאדם

הערה: בד"כ ככל שצפיפות החומר עולה – עולה גם מהירות התפשטות הגלים

אריאל פרוינדליך

)הגלים הראשוניים( - בעומקPתנועת גלי

האיור מתוך: שובאל, ש. צפונות כדור הארץ(: 2006)

אריאל פרוינדליך

)הגלים השניוניים( - בעומקSתנועת גלי

האיור מתוך: שובאל, ש. צפונות כדור הארץ(: 2006)

אריאל פרוינדליך

מסקנות מניתוחי גלי רעידות האדמה, חישובי צפיפות ומאסה, וניתוח הרכבם של

המטאוריטים

)שהרי גלי קיים גלעין מרכזי בכדור הארץ המתנהג כנוזל •S מכאן גם ניתן ; מעלות103 אינם עוברים במרכז כדוה"א אלא רק בתחום קשת בת

לחשב את קוטר הגלעין = קצת יותר ממחצית קוטר כדוה"א(

= ברזל וניקל, NiFe)מכונה מורכב בעיקר מברזל וניקל הגלעין•יסודות כבדים מאוד(

)שמהם ניתן ללמוד ישנם אזורי אי רציפות בעומקים שונים • על שינוי במצב הצבירה של אזורים שונים בכדוה"א(

)המשקל הסגולי של הצפיפות של כדוה"א גדלה כלפי פנים • 10-13 גר'/סמ"ק, של הגלעין=3.5-4.7 גר'/סמ"ק בממוצע, של המעטפה=2.7הקרום=

גר'/סמ"ק(

)הקרום שמתחת ליבשות, קל יותר הקרום מורכב משני טיפוסים • ; = צורן ואלומיניםSiAl ק"מ, עשוי בעיקר מסלעי גרניט, מכונה 70ועבה יותר – עד

ק"מ, בנוי מסלעי בזלת, מכונה 5-15הקרום שמתחת לימים, כבד יותר אך דק יותר- SiMa)צורן ומגנזיום =

אריאל פרוינדליך

האיור מתוך: שגב, מ., סביר, מסע במרחבי כדור (: 2004ב. )

הארץ )הוצאת מט"ח(

אריאל פרוינדליך

חלוקה של המעטפת העליונה – בהתאם לתכונות ; ליתוס=אבן, ספירה=כדור;)ליתוספירה ואסתנוספירההמכניות

אסתנו=חלש, רפה(

האיור מתוך: שגב, מ., סביר, מסע במרחבי כדור (: 2004ב. )

הארץ )הוצאת מט"ח(

אריאל פרוינדליך

שאלות לחזרה והבנה

הסבירו את הרמזים שהובילו מדענים להשערה כי חלקו •הפנימי של כדור הארץ )הגלעין( מורכב בעיקר מברזל

רמזים(2)רשמו לפחות ק"מ, ודומה בגודלו 2900 של כ-בעומקהגלעין מצוי •

של כדור כמחצית מקוטרולכוכב הלכת מאדים ) המדענים יודעים כל זאת למרות שאין כיצדהארץ(.

שום דרך להגיע לעומקים כאלה?, מראים לנו כי היבשות, לא 14, ו-3 האיורים בשקופיות •

זו בלבד שהן מתנשאות לגובה, אלא גם הבסיס שלהן – )למעשה, ככל שהר גבוה יותר – כך צפוי שבסיסו שקוע עמוק יותר במעטפת

הסבירו מדוע!יהיה שקוע יותר לעומק(.

אריאל פרוינדליך

ביבליוגרפיה

נדידת (: 1986אידלמן, ע., אלנבלום, ר., שפרן, נ. )•. החברה להגנת הטבעהיבשות

כדור הארץ: חומרים, (: 1997פלכסר, ע., ילין-דרור, ע. )•. כתר, ירושלים.מבנה ותהליכים

מסע במרחבי כדור בארץ: (: 2004שגב, מ., סביר, ב. )•. מט"ח, תל אביבפרקים נבחרים בגיאוגרפיה פיזית

. האוניברסיטה צפונות כדור הארץ(: 2006שובאל, ש. )•הפתוחה, רעננה.