تتكون الكرة الأرضية من عدة طبقات متتالية مختلفة السمات الفيزيائية والجيولوجية، حيثُ صنف العلماء طبقات الكرة الأرضية وفقاً لخصائص صفاتها الميكانيكية والكيميائية، وبوجه عام فإن الكرة الأرضية تُقسم من قِبل العلماء إلى ثلاثة أقسام هي طبقة باطن الأرض المكونة من النواة الواقعة في مركز الأرض، طبقة الوشّاح، طبقة الأرض السطحية المكونة من قشرة رقيقة للغاية حال تمت مقارنتها بحجم الكرة الأرضية الإجمالي.
طبقات الكرة الأرضية حسب الميكانيكية
تُصنف طبقات الأرض وفقاً لخصائصها الفيزيائية أو الميكانيكية مثل الصلابة، المتّانة ، الحالة الفيزيائية لكل طبقة من طبقات الكرة الأرضية، ووفقاً لهذا الأساس فقد تقسمت الكرة الأرضية إلى خمسة أقسام على النحو الآتي:
الغلاف الصخري للكرة الأرضية
يُمثل الغلاف الصخري الطبقة الأولى من طبقات الكرة الأرضية، وهو بمثابة سطح خارجي صلب للكرة الأرضية تتواجد عليه كافة الكائنات الحية بما فيها الإنسان، ويُكون الغلاف الصخري ما يُعرف بالصفائح التكتونيّة للأرض والتي تتحرك تجاه بعضها البعض، لذا فإن غالبية الغلاف الصخري يتكون من صخور شديدة الصلابة عدا نسبة منخفضة من المواد المنصهرة الموجودة في البراكين أو أماكن تدفقها، ولا تتجاوز نسبتها 1% من الحجم الإجمالي للكرة الأرضية.
ويتكون الغلاف الصخري للكرة الأرضية من جزأين رئيسيين هما القشرة والتي تمثل الجزء العلوي من الغلاف الصخري، السَتار الذي يُمثل الجزء السفلي من الكرة الأرضية، وكلاهما يُشكل معاً طبقة شديدة الصلابة بصفة نسبية تمتد عبر الكرة الأرضية كاملةً، حيثُ يمتد لمسافة تبدأ من الصفر على سطح الكرة الأرضية وحتى 100 كيلو متر بامتداد باطن الأرض.
الغلاف المائع للكرة الأرضية
يُعد الغلاف المائع أو ما يُعرف بغلاف موري الطبقة التالية للغلاف الصخري للأرض، والذي يمتد على مسافة 100 إلى 350 كيلو متر باتجاه باطن الأرض، وتتميز هذه الطبقة بكونها ضعيفة نسبياً مقارنةً بالغلاف الصخري، حيثُ تتميز بصفات المواد القابلة للتشكل دون الانكسار فيما يقل عن المواد الصخرية الصلبة الموجودة بالغلاف الصخري، لتتشابه مع الخصائص الكيميائية للغلاف الصخري بقدر كبير فيما عدا صفات الليونة والمرونة.
وتعود ليونة غلاف موري إلى اقترابه من درجات الحرارة المرتفعة بباطن الأرض والتي تصل أحياناً إلى درجة كافية لانصهار الصخور الموجودة بداخله، كما أن وجود الصخور المنصهرة بين معادن غلاف موري تجعله مكتسباً للطبيعة المائعة وذلك على خلاف الغلاف الصخري الذي يتضمن معادن صلبة بالكامل، مما يجعل صخوره شديدة الصلابة والترابط على الرغم من الانصهار الجزئي للصخور الموجودة به.
الغلاف الأوسط للكرة الأرضية
يُعد الغلاف الأوسط للكرة الأرضية أو الطبقة المتوسطة أو الوشاح أو طبقة الميزوسفير هي الطبقة الأرضية التي تمتد على عمق 350 ـ 900 كيلو متر باتجاه باطن الأرض وتتواجد أسفل الغلاف المائع.
وينقسم الغلاف الأوسط للكرة الأرضية إلى طبقتين رئيسيتين هم الطبقة الوسطى العلوية والطبقة الوسطى السفلية، حيثُ تزداد معدلات كثافة الصخور بزيادة مستويات العمق عبر الطبقة العلوية، وذلك استجابةً لارتفاع معدلات الضغط الصخري، لذا يُطلق عليها المنطقة الانتقائية التي تتميز بالصلابة الشديدة لصخورها بفضل تعرضها للحرارة والضغط العاليين مما يمنع تكسّرها ، لذا فلا تتسبب هذه الطبقة في حدوث أية زلازل بسطح الأرض.
وحال التقدم في الطبقات الأرضية وصولاً لطبقة الغلاف الأوسط السفلية فإن كثافة الصخور تزداد بشكل كبير للغاية بصفة مفاجئة، وذلك بسبب التعرض للتغيرات البنيّة البلورية الخاصة بمختلف المعادن الموجودة بهذه الطبقة مما يؤدي لحدوث العديد من التغيرات الزائدة من كثافتها.
اللبّ الخارجي للكرة الأرضية
تتواجد طبقة اللبّ الخارجي للكرة الأرضية أسفل طبقة الوشاح أو طبقة الميزوسفير، حيثث تتميز هذه الطبقة بوجودها في الحالة السائلة فقط، وذلك نظراً لاحتوائها على العديد والمعادن في حالتها السائلة مثل النيكل والكروم والحديد وغيرها من العناصر، لذا فهي المسئول الأول عن وجود المجال المغناطيسي لكوكب الأرض، ونظراً لأهمية هذه الطبقة فقد تم اعتمادها في التصنيف الكيميائي والميكانيكي لطبقات الكرة الأرضية.
اللب الداخليّ للكرة الأرضية
تتواجد طبقة اللبّ الداخلي للكرة الأرضية أسفل طبقة اللّب الخارجي، وعلى خلاف الطبقات الأخرى فإنها تتعرض لمستويات عالية من الضغط المرتفع مما يجعلها ذات طبيعة صلبة على قدر كبير، كما أن هذه الطبقة تتشابه مع طبقة اللبّ الخارجي في طبيعة التكوين المعدني الذي يتضمن مستويات كبيرة من عنصر الحديد والنيكل.
كما تتشابه درجة اللبّ الداخلي واللبّ الخارجي للأرض بقدر كبير في ارتفاع درجات الحرارة.
طبقات الكرة الأرضية حسب الكيميائية
تُقسم الكرة الأرضية وطبقاتها وفقاً للخصائص الكيميائية إلى ثلاثة طبقات رئيسية، وهي القشّرة الخارجية، الوشّاح منقسماً إلى الطبقة العلوية والسفلية، طبقة اللبّ والتي تنقسم إلى اللبّ الداخلي والخارجي، ويُمكن إيجازهما على النحو الآتي:
القشرة
تُمثل طبقة القشرة الأرضية أقل طبقات الكرة الأرضية سماكةً، حيثُ يبلغ سمكها قرابة 8 كيلو متر تحت المحيطات لذا يُطلق عليها القشرة الأرضية، بينما يصل امتدادها إلى 32 كيلو متر تحت القارات، لذا يُطلق عليها القشرة القارية.
أثبت العلماء أن درجات الحرارة في القشرة الأرضية تتناسب بصفة طرديّة مع زيادة عمقها نحو باطن الأرض، حيثُ تزداد لتصل إلى 870 درجة مئوية في أعماق الطبقة، وهو درجة الحرارة الكافية لانصهار الصخور الموجودة في باطن الأرض.
تتكون القشرة الأساسية بصفة أساسية من نوعين من الصخور، وهم الصخور البازيلتية المكونة للقشرة الموجودة أسفل المحيطات، والصخور الجرانيتيه المُشكلة لقشرة القارات الأرضية، وتتوزع القشرة الأرضية عبر مجموعة من الألواح الأرضية المعروفة باسم الصفائح التي تتحرك بشكل مُريح، إلا أنها تتصادم مع بعضها البعض في بعض الأماكن مما يؤدي إلى حدوث الزلازل بسبب هذا التصادم.
الوشاح
تتكون طبقة الوشاح الأرضي أو الستار بصفة أساسية من الحديد، الألومنيوم، المغنسيوم، الأكسجين، السيليكون، حيثُ ينقسم بصفة أساسية إلى طبقتين هما الوشاح العلوي، والوشاح السلفي وتختلف خصائص كل منهما بشكل كبير.
يصل الوشاح السفلي إلى مسافة 670 كيلو متر تحت القشرة الأرضية بينما يمتد عمق يتراوح ما بين 670 ـ 2890 كيلو متر، ويتكون الوشاح السفلي من صخور صلبة تتمسك بصلابتها على الرغم من تعرضها لدرجات حرارة عالية تزيد عن 3000 درجة مئوية، ويعود ذلك إلى الضغط العالي الذي تتواجد أسفله، بينما تصل درجات الحرارة بالوشاح العلوي إلى 1400 ـ 3000 درجة مئوية، لذا يحتوي الجزء العلوي من الوشاح على صخور صلبة بينما الجزء السفلي يتكون من صخور منصهرة وبعضها صلباً قليلاً.
اللبّ
تمتد طبقة اللبّ أسفل طبقة الوشاح إلى مركز الكرة الأرضية، وتتكون بصفة أساسية من عنصري الحديد والنيكل، وتمثل مصدر أساسي للمجال المغناطيسي المحيط بسطح الكرة الأرضية، لذا يُشكل اللب الأرضي ما يقرب من ثلث إجمالي كتلتها الكلية، وتصل درجات الحرارة بطبقة اللب إلى مستويات عالية تصل إلى 2200 ـ 5000 درجة أرضية، ويتم تقسيم طبقة اللب إلى قسميّ، هم اللب الداخلي واللب الخارجي، ويتسم اللب الداخلي بالصلابة، بينما يتسم اللب الخارجي بكوّنه سائل، مع اختلاف الخصائص الأرضية لكل قسم منهما.
أسئلة شائعة
ما هو عدد طبقات الأرض؟
تكون الكرة الأرضية ميكانيكياً من خمسة طبقات هم: الغلاف الصخري للكرة الأرضية، الغلاف المائع للكرة الأرضية، الغلاف الأوسط للكرة الأرضية، اللبّ الخارجي للكرة الأرضية ، اللب الداخلي للكرة الأرضية.
لماذا سميت القشرة المحيطية للأرض بهذا الاسم؟
سُميت القشرة المحيطية بهذا الاسم لتكونها بصفة أساسية من المعادن القاتمة الغنيّة بالمغنسيوم والحديد.
