Jordens lagrade struktur

Resetiderna av jordbävningsvågor har visat att jorden har en skiktad struktur. Detaljerna för analysen visas i figur 16.8.

Tre huvudlager har identifierats, nämligen skorpan - ett mycket tunt skal mellan 4, 8 km och 48 km tjockt, manteln nästa lager cirka 2880 km tjockt och kärnan den centrala delen med en radie på cirka 3500 km. Hastigheten hos jordbävningsvågorna förändras plötsligt vid kontakten mellan dessa skikt och S-vågorna kan inte tränga in i vätsken eftersom de är skjuvande vågor, trots att P-vågorna (push-vågorna) kan passera.

I verkligheten är den faktiska strukturen på jorden mer komplex än vad den presenteras här. P-vågorna påskyndar när de reser genom den centrala delen av kärnan antyder att denna del av kärnan är solid. Jordskorpan är ett tunt skal över manteln. En uttalad förändring i seismisk hastighet separerar skorpan från manteln. Denna zon av separation är Mohorovicic diskontinuitet (Moho eller M-diskontinuitet).

Skorpans tjocklek (eller avståndet till Moho) varierar mellan 4, 8 km och 48 km. Den har en större tjocklek under kontinenterna än under oceanerna. Det är tjockaste under några unga bergskedjor. Beviset för Mohorovicic-diskontinuiteten förklaras nedan.

De seismiska stationerna på avstånd mindre än 800 km från grunda jordbävningar får två uppsättningar av P- och S-vågor. Eftersom en uppsättning P- och S-vågor färdas genom skorpan och den andra huvudsakligen genom manteln, reser de två uppsättningarna med olika hastigheter. Genom att studera körtiderna för dessa vågor vid flera stationer kan vi beräkna djupet av denna hastighetsbyte.

Andra mindre skillnader i körhastigheter hos vågor har visat lagring i själva skorpan som visas i figur 16.9. Kontinentalskorpan verkar vara granitisk eftersom påträngande och metamorfa stenar av denna komposition ligger under de sedimentära stenarna som täcker en stor del av ytan och även eftersom granitiska stenar uppvisar de observerade seismiska hastigheterna. På samma sätt verkar havet vara basalt underlag och det lägre lagret på kontinenterna verkar vara basalt.

Hastigheten hos de seismiska vågorna är relaterad till de fysikaliska egenskaperna hos mediet genom vilket de passerar. Därför är det möjligt att få en uppfattning om det material som består av jordens djupa delar. Undersökningar har visat att mantelens tyngdpunkt varierar från ca 3 nära toppen till ca 6 vid basen. På liknande sätt varierar kärnans specifika gravitet från ca 9 vid sin topp till ca 12 i mitten.