Zgradba Zemljine notranjosti

Zgradba Zemlje

O sami obliki in zgradbi Zemlje nas učijo že v osnovnih šolah pri predmetu geografija. Geografija predstavlja vedo in znanost o zemeljskem površju in pojavih, povezanih z njim. Zgradbo Zemlje lahko proučujemo na različne načine. Odgovore na to, kaj se nahaja v Zemljini notranjosti, pridobimo s posrednimi dokazi:

  • merjenje vzdolžnih potresnih valov, ki se skozi različno goste
  • stvari širijo različno hitro,
  • raziskovanje kamenin,
  • analiza lave.

Zemlja je v osnovi zgrajena iz štirih plasti. Tri od teh so trdne, ena je v obliki tekočine. Plast, ki je nam najbolj oddaljena, je jedro. Jedro naj bi bila zlitina železa, žvepla in niklja. Temperatura jedra je nekje med 5-7 tisoč stopinj Celzija. Nato imamo plašč, ki ga razdelimo na zgornji in spodnji plašč. In čisto na vrhu je skorja.

Poznamo dve vrsti skorje:

  • kontinentalno, ki jo razdelimo na granitno in bazaltno plast
  • oceansko, ki pa predstavlja samo bazaltno plast.

Geodeti se ukvarjamo predvsem z vrhnjo ploskvijo – litosfero –, na kateri proučujemo dogajanje. Litosfera je kompaktna zunanja lupina, ki vključuje skorjo in zgornji del plašča. Razbita je na posamezne tektonske plošče. Tektonske plošče, ki so trdne, ležijo na astenosferi, ki je viskozna, plastična, segreta snov, ki sodeluje pri tektoniki plošč. Med zemeljsko skorjo in plaščem pa se nahaja mejno območje, ki ga imenujemo Mohorovičićeva nezveznost. Odkril jo je Andrija Mohorovičić.

Andrija Mohorovičić

Andrija Mohorovičić je bil hrvaški geofizik, meteorolog in seizmolog. Rodil se je 23. januarja 1857 v kraju Volosko blizu istrske Opatije. Doštudiral je matematiko in fiziko na Filozofski fakulteti v Pragi. Nato se je zaposlil kot učitelj na zagrebški gimnaziji in srednji šoli v Osijeku. Kasneje je predaval tudi na Filozofski fakulteti Univerze v Zagrebu.

Andrija Mohorovičić

Znan je predvsem po:

  • ustanovitvi lastne meteorološke postaje leta 1887,
  • dejstvu, da je bil upravitelj meteorološkega observatorija,
  • proučevanju oblakov, za potrebe česar je izdelal nefoskop. Nefoskop je merski instrument, ki služi merjenju smeri in hitrosti gibanja oblakov.
  • definiranju Mohorovičićevih epicentral,
  • odkritju Mohorovičićeve nezveznosti (Moho plast),
  • definiranju Mohorovičićevega zakona.

Mohoričićeva nezveznost , odkrita leta 1910, ki jo drugače imenujemo tudi Moho plast, je vmesni element med zemeljsko skorjo in plaščem. Moho plast razmejuje oceansko in kontinentalno skorjo od zgornjega dela plašča. Večinoma se Moho plast nahaja popolnoma v litosferi. V primeru oceanskih hrbtov pa tudi definira mejo med litosfero in astenosfero. Mohorovičić jo je odkril na osnovi proučevanja nenadnega povečanja hitrosti potresnih valov, ki prihajajo iz hipocentra (žarišča potresa) na tej meji. S seizmologijo se je bolj podrobno pričel ukvarjati leta 1909, ko je prišlo do potresa v dolini Kolpe. Ko je pričel analizirati podatke, je naletel na nesoglasja. Najprej ni mogel enolično določiti globine žarišča potresa, nato pa je na nekaterih seizmogramih našel po dva prihoda longitudinalnega in transverzalnega valovanja, čeprav bi moral obstajati le en takšen prihod. To je vodilo v definiranje Mohoričićeve nezveznosti.

Mohorovičićeve epicentrale je Andrija Mohorovičić določil na osnovi proučevanja potresov, na podlagi katerih je določal epicentre teh potresov. Za določitev epicentra potresa se uporabljajo krivulje – hiperbole –, ki jih imenujemo Mohorovičićeve epicentrale.

Mohorovičićev zakon pa pravi, da je hitrost potresnega vala odvisna od globine potresnega vala.

Litosferske plošče in tektonika

O tektoniki litosferskih plošč je prvi pričel sklepati nemški meteorolog Alfred Wegener. Bil je prvi, ki je predlagal in objavil teorijo, ki jo je poimenoval Wegenerjeva teorija o premikanju kontinentov. V teoriji je trdil, da so na začetku vse celine bile združene v eno celino, poimenovano Pangea, ki je nato razpadla na manjše kontinente. Dodaten dokaz, ki je prepričal Wegenerja, pa so bile geološke strukture, rastline in živali, ki so na določenih kontinentih identične.

Litosferske plošče

Tektonika litosferskih plošč je še danes fenomen, ki še vedno ni popolnoma razjasnjen. Zemeljska skorja je razdeljena na 15 večjih tektonskih plošč in več manjših mikroplošč. Vse plošče so toge, se premikajo, a se ne deformirajo. Plošče se gibljejo s hitrostjo od nekaj centimetrov na leto do 15 centimetrov na leto. Plošče se v odvisnosti od drugih plošč po Zemljini obli gibljejo na tri načine:

  • Drsenje litosferskih plošč:

Dve plošči drsita druga ob drugi, vsaka se premika v eno smer. V tem primeru ne prihaja do nastanka nove skorje, niti do uničenja stare. V primeru potresov in drugih pojavov lahko pride med takšnima ploščama do razmikanja – prelomnica sv. Andreja.

  • Divergentni plošči:

Plošči se med sabo oddaljujeta, zaradi česar nastaja cona razpiranja. Največji primer cone razpiranja predstavljajo srednjeoceanski hrbti, v povezavi s katerimi nastajajo nove oceanske skorje. Ko se plošči razmakneta, med njima nastane razpoka, katero zapolni magma. V morjih in oceanih se magma hitro strdi in to razpoko zapolni. Ker se plošči vseskozi razmikata, se ta proces vseskozi ponavlja. Rezultat takšnega procesa je širjenje oceanskega dna za nekaj centimetrov na leto.

  • Konvergentni plošči:

Prihaja do trka plošč, pri čemer pride do uničevanja/raztapljanja skorje. Ker so plošče zgrajene tako iz kontinentalne kakor iz oceanske skorje, poznamo tri različne načine trčenja: trk oceanske in kontinentalne plošče, trk dveh kontinentalnih plošč, trk dveh oceanskih plošč.

Če trčita oceanska in kontinentalna plošča, se oceanska skorja, ki je tanjša in gostejša, upogne navzdol in podrine pod kontinentalno ploščo. Na območju, kjer se oceanska plošča prične upogibati navzdol, nastajajo globokomorski jarki. Do podrivanja – subdukcije oceanske in kontinentalne plošče – prihaja predvsem na zahodnem delu Južne in Severne Amerike (podrivanje Tihomorske oceanske plošče pod Severno- in Južnoameriško ploščo). Do podrivanja dveh oceanskih plošč pa prihaja na Japonskem otočju.

V primeru trka dveh kontinentalnih plošč pa ne pride do pojava subdukcije. Obe plošči sta lahki in debeli, zato nobena ne potone pod drugo. Na stiku takšnega trka pride do pojava ogromnih pritiskov, ki povzročijo nagubanje kamenin in dvigovanje le teh v gorstva.

Posledica konvergence dveh kontinentalnih plošč je torej orogeneza. V Sloveniji je prišlo do alpidske orogeneze. V procesu alpidske orogeneze je tako prišlo tudi do nastanka vulkana Smrekovec in Smrekovškega preloma, ki ga uvrščamo med periadriatske prelome.

Lokalna tektonika in vulkan Smrekovec

Alpidska orogeneza se nanaša na zadnjo fazo orogeneze, v kateri so se izoblikovale Alpe. Gorske sisteme, ki so se izoblikovali v obdobju alpidske orogeneze, imenujemo alpidi. Zaradi alpidske orogeneze so na kopnem nastali tektonski jarki, kotline in grude.

Če obstaja globalna tektonika, obstaja tudi lokalna. Lokalna geodinamika se navezuje na Slovenijo in je posledica podrivanja Jadranske mikroplošče pod Afriško ploščo. Poleg tega Jadranska mikroplošča drsi tudi pod Evrazijsko ploščo, posledica česar so:

  • potresi (predvsem v severni Italiji) in
  • prelomnice.

Na območju Slovenije obstaja mnogo prelomov:

  • Savski prelom:

Nahaja se v južnih Alpah. Poteka na meji med Karnijskimi Alpami, Karavankami in Kamniško-Savinjskimi Alpami na severu ter Julijskimi Alpami in vzhodnimi Posavskimi gubami na jugu. Nastal je kot desnozmični prelom. Kamniško-Savinjske Alpe iz karbonatnih kamenin so se narinile na severozahodni rob Radovljiške in Ljubljanske kotline.

  • Smrekovški prelom in vulkan Smrekovec:

Smrekovški prelom spada med periadriatski prelom. Periadriatski prelomi so prelomne cone, ki ločijo Dinaride od Alpidov. Takšen prelom poteka vzdolž skoraj celotnih Alp, tudi ob vznožju Smrekovškega pogorja.

Smrekovec je poimenovanje za 15 kilometrov dolgo pogorje predalpskega sveta, ki leži na stičišču Šaleške, Zgornje Savinjske in Zgornje Mežiške doline. Na vzhodu se pogorje prične s Slemenom, nato se vzpne na vrh Smrekovec. Nato se nadaljuje proti vrhovom Krnesa, Komna in Velikega Travnika. Velja za edino vulkansko pogorje v Sloveniji.

Periadriatski linament

 

Smrekovški vulkanizem je bil aktiven v terciarnih obdobjih oligocena in miocena. Nastal je zaradi podrivanja in kasnejšega trka oceanske Evropske in kontinentalne Afriške plošče. Pri tem trku sta se plošči razdrobili v manjše plošče, njuno gibanje pa se je uravnavalo vzdolž globokih prelomnih con. Prihajalo je do vulkanskega delovanja, usedline, ki so se kopičile v morskih bazenih, pa danes gradijo naše doline in gore. Vulkanizem je potekal v morskem okolju. Sestava magme se je skozi delovanje spreminjala. V zgodnjem obdobju je prevladovala neeksplozivna vulkanska dejavnost, tokovi lave so se drobili v ostrorobe delce. V kasnejšem obdobju je prevladovalo eksplozivno vulkansko delovanje. Vulkanski prah, pepel in lave, ki so se kopičili, so predstavljali nestabilno gradivo, ki je povzročalo sprožanje plazov. Pas vulkanskega delovanja naj bi bil dolg od 80 do 100 kilometrov, s središčem severno od današnjih Julijskih Alp. Zaradi kasnejših tektonskih delovanj je ozemlje, kjer se je nahajal smrekovški vulkanizem, raztrgalo in dvignilo na kopno. Vulkansko območje sega vse do Rogaške Slatine in najverjetneje tudi do Ptujskega polja.

 

Veronika Grabrovec