Hast Du Dich schon einmal gefragt, wie die Erde von innen genau aussieht? Könnte man sich einfach zur anderen Seite der Erde durchgraben und wie sieht es in der Mitte aus?
Schalenbau der Erde – Definition und Erklärung
Der Schalenbau der Erde bezeichnet den Aufbau der Schichten im Erdinneren.
Die Erde besteht nicht komplett aus dem, was Du an der Oberfläche sehen kannst, sondern ist aus unterschiedlichen Schichten zusammengesetzt. Manche davon sind sogar flüssig!
Die einzelnen Schichten mit ihren Merkmalen werden im Folgenden genauer erklärt:
Aufbau der Erde – Schalenbau der Erde
Die Erde kann in drei Hauptschichten unterteilt werden:
- Die Erdkruste beziehungsweise Schale
- Der Erdmantel
- Der Erdkern
Du kannst Dir den Aufbau der Erde wie einen durchgeschnittenen Apfel vorstellen: Die oberste Schicht ist die harte Schale. Das Fruchtfleisch des Apfels kannst Du mit dem Mantel der Erde vergleichen, unter dem der Erdkern beziehungsweise das Kerngehäuse des Apfels liegt.
Die Erdschichten unterscheiden sich in ihren Temperaturen, Gesteinsarten und Aggregatzuständen.
Der Aggregatzustand ist der physische Zustand eines Stoffes: entweder fest, flüssig oder gasförmig. Manche Erdschichten sind fest und andere sind flüssig. Zwischen diesen Schichten ändert sich schlagartig der Aggregatzustand. Dieses Phänomen nennt man Diskontinuität.
Die Erdkruste bzw. Schale
Die Erdkruste wird auch Schale der Erde genannt und ist mit großem Abstand die dünnste aller Erdschichten. Sie bildet die äußere, feste Hülle der Erde und kann in zwei Typen unterteilt werden:
- die kontinentale Erdkruste
- die ozeanische Erdkruste
Die zwei Arten der Erdkrusten unterscheiden sich in ihrer Tiefe, ihrer Gesteinszusammensetzung und Dichte. Zusammen bilden sie einen Teil der Lithosphäre.
Die Lithosphäre ist der äußere, harte Teil der Erde. Dabei ist sie nicht kompakt, sondern in kleine bewegliche Platten zerlegt. Die Lithosphäre umfasst die Erdkruste und einen Teil des oberen Erdmantels.
Die Erde wird also nicht nur in ihren Schichten, sondern auch in Sphären eingeteilt, die sich in ihren materiellen Eigenschaften unterscheiden.
Zu der Lithosphäre gibt es auch eine weitere Erklärung, die alle wichtigen Informationen zum Thema enthält!
Die kontinentale Erdkruste
Die kontinentale Erdkruste ist im Durchschnitt 35 Kilometer dick. Unter Gebirgen kann sie allerdings auch weit in die Tiefe ragen, sodass die zum Beispiel am Himalaya Gebirge eine Dicke von 70 km hat. An diesen untersten Stellen der Erdkruste kann ihre Temperatur schon bis zu 1100 °C betragen.
Die kontinentale Erdkruste besteht hauptsächlich aus den Gesteinen Granit und Gneis und beinhaltet im Vergleich zu der ozeanischen Kruste viel Aluminium und Silicium. Diese Gesteinsmischung hat eine Dichte von 2,7 g/cm3.
Die ozeanische Erdkruste
Die ozeanische Erdkruste liegt – wie der Name bereits verrät – unter den Ozeanen der Erde. Sie ist im Vergleich zur kontinentalen Erdkruste viel dünner, da sie durchschnittlich nur 8 km dick ist. Selbst an ihre mächtigsten Stellen, die eine Dicke von 20 km betragen können, ist sie noch viel schmaler als die durchschnittliche Dicke der kontinentalen Kruste.
Die ozeanische Kruste besteht hauptsächlich aus Basalt und Gabbro und hat eine Dichte von 3,0 g/cm3.
Die Dichte der ozeanischen Kruste ist höher als die der kontinentalen Erdkruste, was einen entscheidenden Unterschied in der Plattentektonik ausmacht: wenn eine leichte kontinentale Platte der Erdkruste auf die ozeanische Erdkruste trifft, taucht die ozeanische Platte nach unten ab, da sie wegen ihrer höheren Dichte schwerer ist.
Zu der Plattentektonik, also den Bewegungen der ozeanischen und kontinentalen Kruste erfährst Du mehr in einer anderen Erklärung!
Der Erdmantel
Unter der Erdkruste liegt der Erdmantel, der etwa 84 % des ganzen Erdvolumens ausmacht. Er unterteilt sich in den oberen und unteren Erdmantel.
Der obere Erdmantel
Der obere Erdmantel ist bis zu 700 km dick und beträgt eine Temperatur von 1200 bis 1500 °C. Das Besondere an dieser Schicht ist, dass sie zweigeteilt ist: Der obere Teil des oberen Erdmantels besteht aus festem Gestein, das mit zur Lithosphäre gehört.
Die feste Lithosphäre schwimmt auf dem unteren Teil des oberen Erdmantels. Dieser Teil umfasst seine eigene Sphäre, die Asthenosphäre.
Die Asthenosphäre besteht aus Magma, die langsam und zähflüssig zirkuliert.
Die Asthenosphäre entsteht dadurch, dass das Gestein bei den hohen Temperaturen von 1200 - 1500 °C schmilzt und beweglich wird. Diese Beweglichkeit des Gesteins heißt Mantelkonvektion und sie verursacht die Bewegung der Erdplatten.
Der untere Erdmantel
Der untere Erdmantel reicht bis zu 2900 km in die Tiefe. Er wirkt zwar fest, aber tatsächlich bewegt er sich – allerdings so langsam, dass man die Konsistenz ungefähr mit zähem Karamell vergleichen kann. Die Temperaturen im unteren Erdmantel steigen auf 1900 - 3700 °C an. Der untere Erdmantel bildet die komplette Mesosphäre.
In diesem Zusammenhang ist die Mesosphäre eine der Erdsphären, da sie sich innerhalb der Erde befindet. Sie ist nicht zu verwechseln mit der gleichnamigen Luftatmosphäre, die sich um die Erde herum sammelt!
Der Erdkern
Der Erdkern ist das Zentrum des Erdinneren und besteht aus Eisen und Nickel. Obwohl er nur ein Sechstel des Erdvolumens ausmacht, entspricht er durch seine hohe Dichte einem Drittel der Erdmasse. Er lässt sich in den flüssigen, äußeren und den festen, inneren Erdkern unterteilen.
Der äußere Erdkern
Der äußere Erdkern ist durch die hohen Temperaturen von 3000° - 5000 °C flüssig und endet teilweise erst bei einer Tiefe von 5000 km. Zu den Metallen Eisen und Nickel mischen sich hier noch Sauerstoff und Schwefel.
Das Besondere am äußeren Erdkern ist, dass er der Hauptverantwortliche für den Erdmagnetismus ist! Das magnetische Feld der Erde wird überwiegend durch das heiße, flüssige Eisen erzeugt, was im äußeren Erdkern umherfließt.
In einer anderen Erklärung findest Du den genauen Prozess zum Erdmagnetismus.
Der innere Erdkern
Darunter liegt der innere Erdkern ab einer Tiefe von 5000 km und reicht bis zum Erdmittelpunkt bei 6371 km. Die Metalle Nickel und Eisen, aus denen der Erdkern besteht, schmelzen normalerweise bei etwa 1500 °C. Dennoch ist der innere Kern fest, obwohl Temperaturen von bis zu 5000 °C bestehen!
Der innere Erdkern ist ungefähr so heiß wie die Oberfläche der Sonne!
Der feste Zustand des Kerns ist nur möglich, da der Druck in dieser Tiefe die Metalle zusammenpresst und die Schmelztemperatur, also ab wann ein Stoff zu schmelzen beginnt, erhöht. Im inneren Erdkern befindet sich der heißeste Punkt der Erde, da die Hitze hier kreiert wird.
Schalenbau der Erde – Temperatur
Die Hitze im Erdkern ist noch ein Überbleibsel von der Entstehung der Erde - durch viele massive Meteoriteneinschläge wurde durch die Kraft des Aufpralls eine enorme Hitze geschaffen. Diese Hitze kühlt ab, allerdings sehr langsam. Dieser Abkühlprozess wird dadurch verlangsamt, dass die Hitze nur schwer durch die ganzen Schichten der Erde, insbesondere durch die harte Lithosphäre, nach außen abgeben wird.
Zusätzlich wird im Erdinneren noch Wärme nachproduziert: Der Erdkern enthält viele radioaktive Stoffe, die langsam zerfallen und dabei Hitze abgeben. Dadurch dauert es noch Milliarden von Jahren, bis die Erde ausgekühlt ist.
Sechs Schichten der Erde – Tabelle
Um alle Daten und Fakten zu den sechs Schichten der Erde übersichtlich zusammenzufassen, findest Du in dieser Tabelle eine Übersicht zu den Schichten:
| Schicht | Tiefe | Temperatur | Aggregatzustand | Sphäre |
| kontinentale Kruste | 80 km | 1100 °C | fest | Lithosphäre |
| ozeanische Kruste | 20 km | 1100 °C | fest |
| oberer Mantel | 400 km | 1200 - 1500 °C | fest |
| zähflüssig | Asthenosphäre |
| unterer Mantel | 2900 km | 1900 - 3700 °C | fast fest | Mesosphäre |
| äußerer Kern | 5100 km | 3000 - 5000 °C | flüssig | |
| innerer Kern | 6370 km | 5000 - 5700 °C | fest |
Schalenbau der Erde - Das Wichtigste
- Die Erdkruste besteht aus der kontinentalen und der ozeanischen Erdkruste. Diese sind nicht ein massives Ganzes, sondern bestehen aus vielen kleinen Platten
- Der Erdmantel ist die größte Schicht der Erde und für die Bewegung der Erdplatten, also auch für Erdbeben und Vulkanausbrüche verantwortlich und besteht aus einem oberen und unteren Mantelteil
- Der Erdkern ist der heißeste Teil der Erde, in dem die magnetische Anziehungskraft der Erde entsteht
Nachweise
- Baumhauer et al. (2017). Einführung in die Physische Geographie. WBG.
- Knittel. (2019). Infoblatt Schalenbau der Erde. Klett.de. (21.06.2022).
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