Cấu trúc Trái Đất

Trái Đất là hành tinh có tỷ trọng lớn nhất trong hệ Mặt Trời, tỷ trọng trung bình của Trái Đất gấp khoảng 2 lần so với các hành tinh khác. Hiểu biết hiện nay về cấu trúc bên trong của Trái Đất chủ yếu thông qua nghiên cứu sự lan truyền và thay đổi tốc độ truyền sóng địa chấn khi động đất xảy ra. Khi động đất xảy ra, các dao động đàn hồi cơ học lan truyền với tốc độ 4km/s đến 13km/s tạo ra một loại sóng gọi là sóng địa chấnvà bao gồm hai loại sóng cơ bản là sóng dọc và sóng ngang. Sóng dọc là sóng có các phần tử vật chất dao động lan truyền dọc theo phương truyền sóng. Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động lan truyền vuông góc với phương truyền sóng. Tùy theo đặc điểm và tính chất của môi trường vật chất trong lòng đất, sóng địa chấn truyền qua lòng đất tới các vị trí khác nhau trên mặt địa cầu theo các mốc thời gian khác nhau. Bằng cách đo thời gian lan truyền của sóng dọc và sóng ngang từ nguồn phát sinh động đất tới các các trạm thu đặt ở các vị trí khác nhau có thể xác định được cấu trúc bên trong của Trái Đất.Tốc độ lan truyền của sóng dọc Vp và sóng ngang Vs được xác định theo công thưc sau: Vp= Vs= Hình 1: Sơ đồ phân bố sự thay đổi vân tốc truyền sóng địa chấn theo độ sâu Trong đó k là mô đun độ cứng toàn phần của đá, µ là mô đun kháng cắt, là tỷ trọng hay mật độ của môi trường mà sóng địa chấn truyền qua.Vì modun kháng cắt của chất lỏng bằng không nên sóng ngang không thể truyền trong môi trường lỏng. Do vận tốc của sóng dọc lớn gấp khoảng 1,7 lần vận tốc của sóng ngang khi truyền qua cùng một môi trường nên sóng dọc luôn đến trước sóng ngang tại các trạm thu tín hiệu địa chấn. Sóng địa chấn lan truyền trong lòng đất cũng tuân theo các định luật quang hình học, cũng bị phản xạ và khúc xạ. Khi sóng địa chấn truyền từ lớp vật chất này sang lớp vật chất khác thì tốc độ của nó bị thay đổi đột ngột và phương truyền sóng cũng bị thay đổi. Bằng cách nghiên cứu các số liệu động đất trên toàn cầu, các nhà địa chấn xác định được tại các độ sâu nhất định trong lòng đất, sóng địa chấn có sự thay đổi đột ngột về tốc độ và đổi phương lan truyền. Bề mặt nằm ở các độ sâu như vậy gọi là các mặt gián đoạn địa chấn [H.1]. Sự thay đổi tốc độ và phương truyền sóng tại các mặt gián đoạn địa chấn liên quan đến sự thay đổi về thành phần hóa học hoặc sự chuyển pha từ khoáng vật có tỷ trọng nhẹ sang khoáng vật có tỷ trọng nặng hơn. Các bề mặt gián đoạn địa chấn chính phân chia Trái Đất thành các lớp có cấu trúc đồng tâm. Từ ngoài vào trong, cấu trúc Trái Đất bao gồm 3 lớp: lớp vỏ Trái Đất, lớp manti và nhân Trái Đất. Lớp vỏ Trái Đất là phần nằm trên cùng, được chia làm 2 loại vỏ là vỏ lục địa và vỏ đại dương. Lớp manti nằm dưới lớp vỏ, gồm manti ngoài và manti trong. Nhân Trái Đất chiếm trên 80% thể tích Trái Đất, được chia thành nhân ngoài và nhân trong
http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/18668