Kruste

Grundlagen zur Erde und wie sie funktioniert
Erdwissenschaften - einige grundlegende Tatsachen
Um die Erde zu untersuchen,
müssen wir zuerst einige Dinge verstehen:
1
Woraus die Erde zusammengesetzt ist
2
Wie die verschiedenen Elemente in der Erde verteilt sind
3
Wie sich die Erde heute verhält
4
Was für Prozesse die Erde verändern
5
Wie die Erde entstanden ist und wie sie sich mit der Zeit
entwickelt hat
Die Zusammensetzung der Erde
Die Erde besteht hauptsächlich (>90 %) aus Sauerstoff (O),
Magnesium (Mg), Silizium (Si) und Eisen (Fe)
Das meiste Eisen befindet sich im Kern
O, Mg und Si befinden sich ausschliesslich im silikatischen äusseren
Teil der Erde
6,400 km
Silikatische Erde (Mg, Si, O und andere)
Kern - metallisches Eisen (Fe)
2,900 km
Die Zusammensetzung der silikatischen Erde
Die silikatische Erde besteht hauptsächlich aus Gesteinen
1
Gesteine sind keine eigenen Elemente
2
Gesteine sind keine einfachen chemischen Verbindungen
3
Gesteine sind MISCHUNGEN aus verschiedenen chemischen
Verbindungen
4
Diese chemischen Verbindungen heissen Minerale
Gesteinsbildende Minerale
Die äusseren 2900 km der Erde bestehen hauptsächlich
(>90 %) aus Silikatgesteinen. Deren Minerale kombinieren
Sauerstoff (O) und Silizium (Si) mit Magnesium (Mg) und
anderen Elementen
Beachten Sie, dass das Eisen im Kern nicht rein ist. Es handelt
sich um metallisches Eisen mit einigen anderen Elementen wie
Schwefel (S) und Nickel (Ni)
Diese beiden Reservoirs können weiter unterteilt werden
Kruste - Silikat
(Si, O und andere)
Ozeanische
Kruste
< 20 km dick
Kontinentale Kruste
< 70 km dick
Mantel - Magnesium-Silikat
(Mg, Si, O und andere)
2,900 km
äusserer - flüssig
Kern - metallisches Eisen (Fe)
2900 km
innerer - fest
Kruste und Mantel Magnesium- und andere Silikate
(Mg, Si, O und andere)
Kern - metallisches Eisen (Fe)
2,900 km
Gesteine
Gesteine
Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten
Gesteine
Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten
Es gibt drei Gesteinsarten
Magmatische Gesteine entstehen durch Abkühlen und Kristallisation
von silikatischen Flüssigkeiten
Diese entstehen meist, wenn Mantelmaterial bei > 1000 ºC schmilzt
Basalt - das häufigste magmatische Gestein. Granit ist auch
verbreitet
Magma = geschmolzenes Gestein (Kristalle und Schmelze)
Gebildet durch Aufschmelzen bei > 700 ºC
Lava = an der Erdoberfläche ausgeströmtes Magma
Magmatische Gesteine
Gesteine
Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten
Es gibt drei Gesteinsarten
Magmatische Gesteine entstehen durch Abkühlen und Kristallisation
von silikatischen Flüssigkeiten
Diese entstehen meist, wenn Mantelmaterial bei > 1000 ºC schmilzt
Basalt - das häufigste magmatische Gestein. Granit ist auch
verbreitet
Sedimentgesteine entstehen durch Erosion bei tiefen Temperaturen an
der Erdoberfläche
Erosion - bildet Sand - bildet Sandstein.
Sedimentgesteine
Gesteine
Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten
Es gibt drei Gesteinsarten
Magmatische Gesteine entstehen durch Abkühlen und Kristallisation
von silikatischen Flüssigkeiten
Diese entstehen meist, wenn Mantelmaterial bei > 1000 ºC schmilzt
Basalt - das häufigste magmatische Gestein. Granit ist auch
verbreitet
Sedimentgesteine entstehen durch Erosion bei tiefen Temperaturen an
der Erdoberfläche
Erosion - bildet Sand - bildet Sandstein.
Metamorphe Gesteine entstehen durch Druck und Wärme
So werden neue Minerale gebildet
Bsp.: Kalk (CaCO3) wird zu Marmor (CaCO3)
Metamorphe Gesteine
Alle Gesteine entstehen aus
anderen Gesteinen
Nichts ist beständig
• Gesteine sind Gemische von chemischen Verbindungen,
den Mineralen
• Die Erde hat einen Radius von 6400 km und besteht hauptsächlich
(>90 %) aus Sauerstoff (O), Magnesium (Mg), Silizium (Si)
und Eisen (Fe)
• Das meiste Eisen befindet sich im Kern (im Zentrum der Erde)
• Alles O, Mg und Si befindet sich im Mantel und in der Kruste
(äussere 2900 km)
• Die ozeanische Kruste ist < 20 km dick, die kontinentale < 70 km
• Der Mantel enthält mehr Mg als die Kruste
• Der äussere Kern ist flüssig, der innere fest
• Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten
• Magmatische Gesteine entstehen aus Magma (geschmolzenes
Gestein) bei > 700 ºC
• Sedimentgesteine entstehen durch Erosion der Erde bei tiefen
Temperaturen
• Metamorphe Gesteine entstehen bei erhöhtem Druck und erhöhter
Temperatur
• Alle Gesteine entstehen aus anderen Gesteinen.
Nichts ist beständig.
• Batholithe sind grosse Körper aus langsam abgekühltem Granit
• Abgerissene Teile des umgebenden Gesteins heissen Xenolithe
• Magmen kristallisieren über grosse Temperaturbereiche
• Andesite und Rhyolite (und Granite) sind selten in den Ozeanen.
Basalt hingegen kommt in Ozeanen und auf Kontinenten vor.
• Mafische Minerale kristallisieren zuerst und setzen sich, weil sie
dichter sind
•Das führt zur Differentiation
• Früh entstandene Minerale reagieren mit späteren gemäss der
Bowen’schen Reaktionsreihe
• Magmen bilden meist geothermale / hydrothermale Flüssigkeiten.
Diese sind Quellen von Alternativ-Energie und Metallen.