تعیین سن کره زمین

به طورکلي جهت پي بردن به چگونگي وضعيت درون زمين روشهاي ژئوفيزيکي مختلفي به کار مي رود که از بين آنها، تحقيقاتي که مبتني بر امواج زمين لرزه اي (Seismic ) هستند از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشند.
بر اساس لرزه نگاري در درون زمين سه بخش عمده به نامهاي پوسته (Crust) جبه (Mantle) و هسته (Core) تشخيص داده شده است . اين تقسيم بندي بر اساس زمان عبور امواج زمين لرزه اي در داخل زمين بدست آمده است، بدين ترتيب که دستگاه هاي لرزه نگار به هنکام وقوع اين امواج، خطوطي را بر روي کاغذ، فيلم و يا نوار مغناطيسي ثبت ميکنند.

امواجي که لرزه نگار ئبت ميکند، مشابه نبوده و هرکدام سرعتي ويژه خود داشته و در زمانهاي متفاوتي به لرزه نگار مي رسند. نخستين امواجي که دستگاه هاي لرزه نگاري دريافت ميکند. امواج طولي (Pthnaiy waves ) مي باشد.
امواج مذکور به امواج نوري شبيه بوده و ذراتي که در مسيرشان قرار ميگيرد، در جهت حرکت خود به جلو و عقب حرکت مي دهند (همانند باز و بسته شدن فنر)

دومين امواج از نوع امواج عرضی S (شبيه امواج صوتي ) هستند که جهت ارتعاش ذرات توسط اين امواج، عمود بر امتداد انتشار آن است . آخرين امواجي که به لرزه نگار مي رسند، امواج سطحي «L» مي باشند که بر خلاف دو نوع قبلي، در روي زمين حرکت ميکنند. اين امواج بيشترين خسارت را در نزديکي محل وقوع زلزله باعث ميشوند. ضمنأ امواج P از هر جسمي (جامد، مايع وگاز) و امواج S که فقط از جامدات عبور ميکنند. امواج زلزله اي از سنگهاي سخت تر ومتراکم تر، سريعترميگذرند، بر همين اساس ميزان تراکم مواد دروني زمين و بخشهاي مختلف آن را مي توان تشخيص داد.

مشاهدات نشان داده است که در بخش از نقاط درون زمين، در سرعت سير امواج تغييرات ناگهاني پديد مي آيد. چنين تغييري مثلا يکباره در عمق ٢٥ تا ٧٥ کيلومتري زيرپوسته قاره ها ديده مي شود و نظيرآن هم در عمق حدود ١٠ کيلومتري زير اقيانوسها پيش مي آيد. اين منطقه تغيير را به نام ناپيوستگي موهر (Mohr unoformit) مي نامند. به عبارت ديکر ناپيوستگي موهر به طرر مشخص پوسته نازک زمين را از قسمت متراکم تر داخلي تفکيک مي نمايد.
 
در زير ناپيوستگي موهو، امواج زلزله اي سرعت بيشتری مي يابند تا اينکه به عمق حدود ٢٨٧٠ کيلومتري ميرسند. فاصله ناپيوستگي موهو تا اين عمق را جبه يا گوشته مي نامند.با افزايش سرعت، امواج «P» مشخص مي شود در صورتي که ناپيوستگي بين جبه و هسته به وسيله عدم حضور امواج «S» مشخص ميگردد. امواج «S» از مايعات عبور نميکند لذا به نظرمي رسد شروع هسته حالت مايع داشته باشد. هسته نيز به نوبه خود به دو بخش هسته خارجي و هسته داخلي تقسيم شده است . قشر خارجي هسته از زيرجبه شروع و تا عمق ٥٠٦٠ کيلومتري ادامه دارد. هسته داخلي که مرکز زمين را اشغال ميکند به وسيله سرعت نسبتًا بيشتر امواج «P» مشخص مي شود.
تحقيقات مبتني بر امواج زلزله اي و تحقيقات آزمايشگاهي نشان داده که پوسته زمين در زير قاره ها ودر زير اقيانوسها ضخامت و ترکيب يکنواخت ندارد. پوسته قاره اي از جنس گرانيت و بازالت است ليکن پوسته اقيانوسي فقط از جنس بازالت (ترکيب بازي Si و Mg به نام اختصاري سيما) مي باشد پوسته زمين و قسمت فوقاني جبه را تا عمق ٧٠ الي ١٠٠ کيلومتري سطح زمين ليتوسفر (Lithosphere) مي نامند. اين قسمت کامًلا جامد است و امواج زلزله اي را با سرعت زياد از خود عبور مي دهد.

بخش بخش بودن ليتوسفر در سطح زمين، به صورت حرکات صفحات تکتونيکي (Plate tectonic)خود را نشان مي دهد که اين حرکات ناشي از جابجايی صفحات (Plates ) روي سمت کره (استوسفر) مي باشد و در نتيجه آن ايجاد غالب زلزله ها (Earthquake )، آتشفشانها و ... است .استنوسفرکه حالت خميري دارد در عمق ٢٥٠ کيلومتري به پايان رسيده و سنگهاي قسمت زيرين آن، دوباره حالتي جامد به خود ميگيرند.

پس از جبه، هسته زمين قرار دارد که سنگهاي آن داراي وزن مخصوص زيادي (١٣- ١١ گرم بر سانتي متر مکعب ) هستند و به نظر مي رسدکه جنس مواد آن از آهن و نيکل باشد. به طورکلي هسته زمين نيز از دو بخش داخلي و خارجي تشکيل شده است . هسته خارجي به حالت مذاب و مايع مي باشد بدين لحاظ امواج لرزهاي «S»از آن عبور مي نمايند اما هسته داخلي به حالت جامد است . دانشمندان معتقدند که مغناطيس زمين از حرکت دينامو مانند هسته خارجي نسبت به هسته داخلي حاصل شده است .