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Erdmantel


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Der Erdmantel bezeichnet die Schale im Aufbau der Erde die direkt unter der Erdkruste liegt. Der Erdmantel ist ebenso wie Erdkruste fest unterscheidet sich in seinen mechanischen und seiner chemischen Zusammensetzung aber erheblich von
Mantelgestein besteht aus Olivin verschiedenen Pyroxenen und anderen mafischen Mineralen . Mantelgestein zeigt daher einen höheren Anteil Eisen und Magnesium und einen geringeren Anteil an Silizium und Aluminium. Die Unterscheidung zwischen Erdkruste Erdmantel beruht im wesentlichen auf dem unterschiedlichen Chemismus .

Im Erdmantel herrschen Temperaturen zwischen einigen an der Mantelobergrenze und über 3500°C an Mantel-Kern-Grenze. Obwohl diese Temperaturen insbesondere in tieferen den Schmelzpunkt des Mantelmateriales bei weitem übersteigt besteht Erdmantel fast ausschließlich aus festem Gestein. Der lithostatische Druck im Erdmantel verhindert die Bildung Schmelzen da Gestein im festen Zustand ein Volumen beansprucht als im flüssigen.

Druck- und Temperaturverhältnisse im Erdmantel führen dass das Mantelmaterial auch im festen Zustand ist. Mantelgestein ist daher auch nicht mehr (im Gegensatz zu Krustengesteinen) sondern plastisch verformbar (wie z.B. Knetmasse) und zerbricht auch nicht. Obwohl man daher annehmen könnte es unterhalb von ca. 300 km Tiefe Erdbeben mehr gibt lassen sich dennoch Tiefenbeben 400 km und 670 km unter der Erdoberfläche registrieren.

Die Grenze zwischen dem plastischen Erdmantel der äußeren spröden auch Lithosphäre genannten Hülle fällt nicht mit der zwischen der (chemisch definierten) Erdkruste und dem zusammen verläuft vielmehr innerhalb des Erdmantels. Die umfasst neben der spröden Erdkruste auch die ebenfalls spröden Bereiche des (chemisch definierten) Erdmantels. Grenze zwischen Lithosphäre und dem Erdmantel ist dünner d.h. einige 10 km mächtiger Bereich sich durch einen verhältnismäßig hohen Anteil an Material auszeichnet (jedoch überwiegend aus festem Material Dieser Bereich wird als die Asthenosphäre oder auch weil er sich durch geringe Geschwindigkeiten seismischer Wellen auszeichnet als die low velocity zone

Bedingt durch den Temperaturunterschied zwischen der und dem äußeren Erdkern findet im Erdmantel konvektive Stoffzirkulation statt die nicht zuletzt durch Fließfähigkeit des Mantelmateriales ermöglicht wird. Dabei steigt Material von der Kern-Mantel-Grenze als Diapir in Bereiche des Erdmantels auf während kühleres (und Material nach unten sinkt. Während des Aufstieges das Mantelmaterial adiabatisch ab d.h. seine Temperatur wird geringer sich aufgrund der mit dem Aufstieg verbundenen seine Wärmemenge auf ein größeres Volumen verteilt. der Nähe der Lithosphäre kann die Druckentlastung dazu führen das des Manteldiapirs partiell aufschmilzt (und dadurch Vulkanismus und Plutonismus verursacht).

Die Konvektion des Erdmantels ist ein chaotischer (im der Strömungsmechanik) Prozess der die Kontinentaldrift antreibt. Die Bewegungen der Kontinente und Erdmantels sind dabei partiell entkoppelt da aufgrund Rigidität der Erdkruste sich eine Krustenplatte nur ganzes bewegen kann. Die Kontinentaldrift ist daher ein unscharfes Abbild der Bewegungen an der des Erdmantels. Die Konvektion des Erdmantels ist nicht im einzelnen geklärt. Es gibt verschiedene nach denen der Erdmantel in verschiedene Stockwerke Konvektion unterteilt ist.




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