2.        ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΑΣ

2.2. Δομή της γης

Η μελέτη των σεισμικών κυμάτων που ανακλώνται από τις διάφορες ασυνέχειες του εσωτερικού της γης οδήγησαν τους επιστήμονες στην κατανόηση της δομής του εσωτερικού της. Έτσι η γη δεν είναι ομογενής αλλά αποτελείται από έναν υπέρθερμο πυρήνα ο οποίος καλύπτεται από διάφορα στρώματα υγρής και στερεής κατάστασης μέχρι την επιφάνεια. Αυτή η δομή κληρονομήθηκε με την γένεση της γης ως ουράνιου σώματος κατά την απόσπαση της από τον ήλιο σύμφωνα με την θεωρία της μεγάλης έκρηξης.

Σχήμα 2.1.: Σχηματική τομή της δομής του εσωτερικού της γης.

Η γη έχει σχήμα σχεδόν σφαιρικό με ακτίνα περίπου 6400 km (σχήμα 2.1.). Στο κέντρο της βρίσκεται ο πυρήνας με ακτίνα 3.500 km περίπου. Από την μελέτη των σεισμικών κυμάτων οι σεισμολόγοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το εξωτερικό του τμήμα βρίσκεται σε υγρή κατάσταση σε αντίθεση με το εσωτερικό που βρίσκεται σε στερεά. Η θερμοκρασία στον πυρήνα είναι υψηλή μεταξύ 2.800ο C και 3.100ο C.

Τον πυρήνα περιβάλει ο μανδύας με πάχος 2.900 km περίπου. Οι ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων έδειξαν μια βασική (ολιβίνης) – υπερβασική (περιδοτίτης) σύσταση. Οι θερμοκρασίες που επικρατούν σ’ αυτόν είναι περίπου 2.800ο C κοντά στον πυρήνα έως 1.800ο C στην επαφή του με τον φλοιό.

Το επιφανειακό λεπτό στρώμα της γης, που βρίσκεται σε στερεή κατάσταση ονομάζεται φλοιός. Το πάχος του ποικίλει από 8 km στον ωκεάνιο φλοιό έως 40 km κάτω από τις ηπείρους. Αποτελείται από πυριγενή, μεταμορφωμένα και ιζηματογενή στα ανώτατα στρώματα πετρώματα. Το όριο του με τον ανώτερο μανδύα βρίσκεται στη χημική ασυνέχεια βασικών – υπερβασικών πετρωμάτων, γνωστής ως ασυνέχειας Mohorovicic.

Ο μεγαλύτερου πάχους ηπειρωτικός φλοιός διαχωρίζεται σε δύο ζώνες χωρίς όμως κάποιο σαφές όριο. Μια ανώτερη αποτελούμενη από όξινα πετρώματα με μικρότερο ειδικό βάρος και μια κατώτερη με βασικά πετρώματα μεγαλύτερου ειδικού βάρους.

Αντίθετα ο ωκεάνιος φλοιός με πολύ μικρότερο πάχος συνίσταται από μια μόνο ζώνη βασαλτικής – γαβρικής σύστασης.

Οι γεωλόγοι χρησιμοποιούν τον όρο λιθόσφαιρα για να περιγράψουν το ανώτερο τμήμα του μανδύα που μαζί με τον φλοιό βρίσκονται σε στερεή κατάσταση. Ουσιαστικά αναφέρονται σε υλικά στερεάς κατάστασης τα οποία μπορούν να δεχθούν τάσεις. Έτσι η λιθόσφαιρα είναι μια πολύ μεγαλύτερου πάχους από το μανδύα ζώνη αποτελούμενη από το φλοιό και τα πιο κρύα υλικά του ανώτερου μανδύα με πάχος που κυμαίνεται από 60 km έως 150 km.

Ο όρος λιθόσφαιρα εδώ διαφέρει από τον όρο που χρησιμοποιήσαμε στο προηγούμενο κεφάλαιο για να περιγράψουμε τη μια από τις αβιοτικές σφαίρες.

Κάτω από την λιθόσφαιρα, ουσιαστικά μερικές δεκάδες χιλιόμετρα από την επιφάνεια η στερεή κατάσταση της λιθόσφαιρας μεταπίπτει σε πλαστική. Η ζώνη αυτή στην οποία κατά κάποιο τρόπο επιπλέει η λιθόσφαιρα ονομάζεται ασθενόσφαιρα. Η θερμοκρασία της ασθενόσφαιρας είναι περίπου 1.400ο C.

Η λιθόσφαιρα δεν είναι ενιαία αλλά χωρίζεται σε μεγάλα τεμάχη μεγέθους ηπείρων τα οποία ονομάζονται λιθοσφαιρικές πλάκες.

Επειδή η ασθενόσφαιρα είναι ένα πλαστικό μαλακό υπόστρωμα πάνω στο οποίο επιπλέει η λιθόσφαιρα, ροές στην ασθενόσφαιρα μπορούν να παρασύρουν τις υπερκείμενες λιθοσφαιρικές πλάκες και να κινηθούν ανεξάρτητα μεταξύ τους. Με αυτόν τον αρχικό μηχανισμό μπορεί να περιγραφεί η δημιουργία αναγλύφου με βάση την θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών που θα αναφερθεί σε επόμενο υποκεφάλαιο.