Jordens indre, Pladetektonik og Vulkanisme Johnson Space Center/NASA (Sinaihalvøen) USGS (Hawaii)

Disposition Jordskælv Jordens indre Pladetektonik Vulkanisme

Jordens indre

Hvordan er Jorden dannet? original artwork by Gary Hincks

Hvad består Jorden af? Jorden består af 35 % jern, 30 % ilt, Hvordan er Jorden dannet? Hvad består Jorden af? Jorden består af 35 % jern, 30 % ilt, 15 % silicium og 10 % magnesium. De resterende 10 % udgøres af de 88 andre naturligt forekommende grundstoffer. Stofferne kombineres geologisk set til: Organiske forbindelser Mineraler Glas Bjergarter Metaller Smelter Volatiler

Jordens opbygning Skorpen: Deles op i kontinentalskorpe og oceanskorpe. Kontinentalskorpe er gennemsnitlig 35 km tyk, oceanskorpe er 7 – 10 km tyk. Kontinentalskorpe har en mindre massefylde end oceanskorpe. Kappen: 2885 km tyk, volumenmæssigt den største del af Jorden. Massefylden svinger mellem 3,5 g/cm3 i toppen til 5,5 g/cm3 ved bunden. Kappen er ikke flydende men plastisk som varmt stearin der ikke er smeltet. Ydre kerne: Strækker sig fra dybden 2900 km til 5155 km. Består af flydende forbindelser af jern og har en massefylde på ca. 10 – 12 g/cm3. Indre kerne: Har en radius på 1220 km, er fast og har en massefylde på ca. 13 g/cm3. Temperaturen i den indre kerne kommer op på ca. 4700° C. Består af jern og nikkel.

Detaljeret inddeling af Jorden Jordens opbygning Kappen inddeles i tre zoner: Den øvre kappe, der strækker sig ned til 400 km. Overgangs zonen der går fra 400 km til 660 km. Den nedre kappe, der strækker sig fra 670 ned til den ydre kerne. Skorpen og den øverste del af kappen er fast og kan ikke flyde, zonen er på 100 – 150 km og kaldes Lithosfæren. Kappen under 100 – 150 km er plastisk og kan flyde og kaldes Asthenosfæren. Grænsen mellem skorpen og kappen kaldes Moho. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Hvordan ved vi, at Jorden er opbygget af skaller med forskellige egenskaber?

Jordskælv og seismiske bølger Når spændinger i Jorden udløses opstår der jordskælv Når spændingen bliver for stor knækker grenen, i skorpens tilfælde sker der et brud i skorpen, der opstår en forkastning. Ligesom en gren vil Jordens skorpe kunne flekses til en vis grad. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Centrum for et jordskælv kaldes for Fokus eller Hypocenter. Området på overflade der ligger præcis over Fokus kaldes Epicentret. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company

Forkastningstyper De tre hovedtyper af forkastninger. Jordskælv og seismiske bølger Forkastningstyper De tre hovedtyper af forkastninger. Nogle gange ser man også kombinationer af disse forkastningstyper. Animation af forkastninger Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company

i form af seismiske bølger. Jordskælv og seismiske bølger Når der sker en forkastning i Jordens skorpe udløses der en opbygget energi i form af seismiske bølger. Der findes 4 typer seismiske bølger: P-bølger – Primær bølger, bevæger sig igennem Jorden, de hurtigste bølger S-bølger – Sekundære bølger, bevæger sig igennem Jorden, langsommere end P-bølger. R-bølger – Rayleigh bølger (efter ham der fandt dem), overflade bølger der får jorden til at bevæge sig op og ned. Langsommere end P- og S-bølger. L-bølger – Love bølger (efter ham der fandt dem), overflade bølger der får jorden til at bevæge sig sidelæns som når en slange bevæger sig. Lige så langsom som R-bølger Animation af S- og P-bølger

Registrering af seismiske bølger Jordskælv og seismiske bølger Seismiske bølger/ jordskælv kan registreres via seismografer verden over. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Animation af seismograf

At finde Epicentret Jordskælv og seismiske bølger Fordi vi ved, at P-bølger er hurtigere end S-bølger kan man via tidsforskydningen mellem ankomsten af bølgerne triangulere sig frem til hvor et jordskælvs Epicenter var. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company

At ”se” ind i Jorden Skorpe – kappe grænsen Den kroatiske seismolog Mohorovicic fandt via brydningsloven grænsen mellem skorpen og kappen, da han undrede sig over forskellige ankomsttider for P-bølger. Grænsen er derfor opkaldt efter ham. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Målinger viser at seismiske bølger bevæger sig forskelligt i forskellige dybder af kappen og bøjer op mod overfladen igen. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Herved fandt man ud af, at kappens massefylde bliver større med dybden

P - bølger P-bølger At ”se” ind i Jorden I det første årti af det tyvende århundrede installerede man seismografer over hele jorden. Men man opdagede at det nogle steder ikke var muligt at måle P-og S-bølger. P-bølger Bølge A refrakteres uden om kernen og dukker op ved 130° Bølge B rammer kernen og refrakteres anderledes, da kernens beskaffenhed er anderledes. Herved opstår der en skygge- zone hvor man ikke kan måle P-bølger. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Forklaringen er igen at finde i brydningsloven og hermed fandt man grænsen mellem kappen og kernen

S - bølger S-bølger At ”se” ind i Jorden Man opdagede at kernen måtte være af en anden beskaffenhed end kappen, og ved hjælp af S-bølger fandt man ud af, at den ydre kerne er flydende. S-bølger Den danske seismolog Inge Lehmann opdagede, at nogle P-bølger reflekterede inde fra kernen. Herved fandt hun den indre kerne og fastslog at den er fast. S-bølger kan ikke gå igennem flydende stof. Derfor den store skyggezone, og grunden til at man mener at den ydre kerne er flydende. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company S-bølger kan ikke gå igennem flydende stof, da S-bølger kræver et materiale der kan vrides, og det kan flydende stoffer ikke.

Registrering af jordskælv I dag er der mange seismografer verden over. 15 min. efter et jordskælv er de allerede registreret på nettet. GEUS Jordskælv registreret i og omkring Danmark

Styrken af jordskælv Registrering af jordskælv Den kendteste skala for styrken af jordskælv er Richterskalaen Skalaen går fra 0 og op efter og er logaritmisk. Det vil sige, at et styrke 6 jordskælv er 10 gange kraftigere end et styrke 5 jordskælv. Udregningen af styrken foregår ved at måle amplituden på det største udsving på en Wood-Anderson seismograf 100 km fra Epicentret. Da ikke alle seismografer står præcis 100 km fra et hvert jordskælv bruges P- og S-bølgernes ankomst- tider og amplitude til at justere. Det har dog vist sig, at Richterskalaen ikke altid er præcis. Bedst er den hvis skælvet er under 600 km væk og ikke længere nede end ca. 15 km. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company

Forudsigelse af jordskælv Registrering af jordskælv Forudsigelse af jordskælv Jordskælv anretter ofte meget store menneskelige og materielle skader. Derfor vil man gerne kunne forudsige store jordskælv. Men kan seismologer forudsige jordskælv? På kort sigt (timer til uger) er det næsten umuligt at forudsige jordskælv Nogle mener at følgende indikatorer vil kunne advare om et nært forestående jordskælv: Ændringer af vandstanden i brønde Pludselig dannelse af gasser som Radon og Helium fra undergrunden Ændringer i den elektriske ledningsevne af grundfjeld Mærkværdig opførsel af dyr Ingen af disse indikatorer er dog endegyldigt bevist. Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company

Registrering af jordskælv Fordelingen af jordskælv Det viser sig, at den globale fordeling af jordskælv langt fra er tilfældig! Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition Copyright (c) WW. Norton & Company Kortet her viser stederne hvor de fleste jordskælv finder sted på Jorden