Jordens lagdelte struktur

Reisetidene til jordskjelvbølger har vist at jorden har en lagdelt struktur. Analysens detaljer er vist i figur 16.8.

Tre hovedlag har blitt identifisert, nemlig skorpen - et meget tynt skall mellom 4, 8 km og 48 km tykt, mantelen neste lag ca. 2880 km tykt og kjernen midtdelen med en radius på ca. 3500 km. Hastigheten til jordskjelvbølgene endres plutselig ved kontakten mellom disse lagene, og S-bølgene kan ikke trenge inn i væskesonen siden de er skjærbølger, selv om P-bølgen (trykkbølger) kan passere.

I virkeligheten er den faktiske strukturen på jorden mer kompleks enn hvordan den presenteres her. P-bølgene som øker når de beveger seg gjennom den sentrale delen av kjernen, antyder at denne delen av kjernen er solid. Jordskorpen er et tynt skall som ligger over mantelen. En uttalt endring i seismisk hastighet skiller skorpen fra mantelen. Denne separasjonssonen er Mohorovicic-diskontinuiteten (Moho eller M-diskontinuitet).

Skorpenes tykkelse (eller avstanden til Moho) varierer mellom 4, 8 km og 48 km. Den har større tykkelse under kontinentene enn under havene. Det er tykkeste under noen unge fjellkjeder. Bevisene for Mohorovicic-diskontinuiteten er forklart nedenfor.

De seismiske stasjonene på avstand mindre enn 800 km fra grunne jordskjelv mottar to sett med P- og S-bølger. Siden et sett med P- og S-bølger beveger seg gjennom skorpen og den andre hovedsakelig gjennom mantelen, kjører de to settene med forskjellige hastigheter. Ved å studere reisetider av disse bølgene på flere stasjoner, kan vi beregne dybden av denne hastighetsendringen.

Andre mindre forskjeller i kjørehastigheter av bølger har avdekket layering i selve skorstenen som vist i figur 16.9. Den kontinentale skorpe ser ut til å være granittisk siden påtrengende og metamorfe bergarter av denne sammensetning ligger under sedimentære bergarter som dekker en stor del av overflaten, og siden granitiske bergarter viser de observerte seismiske hastighetene. På samme måte synes havet å være underlag av basalt, og det nedre laget under kontinentene ser ut til å være basalt.

Hastigheten til de seismiske bølgene er relatert til de fysiske egenskapene til mediet gjennom hvilket de passerer. Derfor er det mulig å få en ide om materialet som består av jordens dype deler. Undersøkelser har avdekket at mantelens tyngdekraft varierer fra ca. 3 nær toppen til ca. 6 ved basen. Tilsvarende varierer kjernens spesifikke tyngde fra ca. 9 på toppen til 12 i midten.