Warstwy ziemi

Układ warstw

Widzieliśmy, że skały osadowe powstały z rozkruszenia skał krystalicznych. W skałach krystalicznych niema skamielin. Pierwszą skorupę ziemi w tym czasie, kiedy nie było na niej ani zwierząt ani roślin tworzyły skały krystaliczne. I dziś leżą one pospolicie najgłębiej, pod skałami osadowymi. Tylko tu i ówdzie zostały wyniesione ponad powierzchnię ziemi, tworząc niekiedy nawet trzon wysokich gór, np. naszych Tatr.

Skały osadowe i utwory powstałe z rozkruszenia i zwietrzenia skał krystalicznych muszą leżeć na nich. Robią się odkrywki podczas budowy gościńców lub kolei żelaznych; przebijają się tunele wchodzące do głębi gór, biją się szyby głębokich nieraz kopalń. Z takich robót przekonywano się jak są ułożone warstwy ziemi. Pokazało się, że pod glebą spotykamy warstwy piasku, żwiru, iłu, warstwy opoki lub ciosu. Warstwy te mogą leżeć w różnym porządku i mogą być różnie pochylone.

O cieple w głębszych warstwach ziemi

Ziemia jest złym przewodnikiem ciepła. Wiedzą o tym zwierzęta jak węże, plaży, owady, co się chronią w ziemi przed zamarznięciem. W piwnicach nie marzną napoje lub ziemniaki. Górnicy, którzy kopią szyby wiedzą, że w pewnej głębokości szybu jest cieplej, niż na powierzchni.

Z dokładnych pomiarów w bardzo głębokich kopalniach przekonano się, że co jakieś 32 m w głąb szybu temperatura podnosi się o 1 C. To znaczy, że na dnie szybu głębokiego na 320 m temperatura jest o 10 stopni wyższa niż na górze. Gdyby więc można się dokopać aż do głębokości około 96 km (tj. 3000 razy po 32 m), to temperatura powinna by być 3000 C. Nie znamy ciała na powierzchni ziemi, co by się nie topiło w tej temperaturze; dlatego są takie przypuszczenia, że wnętrze ziemi jest ciekłe, ale to wcale nie jest pewne. Znamy np. dziś minerały radowe, (z zawartością pierwiastka radu), co same ciągle się rozkładają i wydzielają przy tym ciepło. Ciepło wewnętrznych warstw ziemi mogłoby więc zależeć od różnych ilości radu w warstwach ziemi.

Gdyby jądro ziemi było płynne w głębokości około 100 km, to skorupa, gruba na 100 km, pokrywająca to jądro byłaby w stosunku do średnicy ziemi (mającej około 64 razy po 100 km) cieniutka. Można by więc skorupę ziemi porównać z cienką skorupką jaja, która też okrywa jego płynny środek.

To pewne, że ziemia była niegdyś rozpalona, jak dziś słońce i że oziębiała się powoli.

Każde ciało stałe podczas oziębiania się kurczy. Jeżeli więc ziemia ostygała z zewnątrz, to jej skorupa musiała się kurczyć, a że przyległa do głębszych warstw, więc musiała się pofałdować. Weźmy np. stos chustek do nosa świeżo wypranych i złożonych jedna na drugiej. Ściśnijmy go rękami z dwu przeciwległych stron a stos skurczy się. Zobaczymy wówczas, że tworzy się fałd i że wszystkie chustki, niby różne warstwy ziemi, są pofałdowane. Skoro więc powierzchnia ziemi kurczyła się, to musiały na niej powstawać mniejsze i większe fałdy. Tak powstały na ziemi wzgórza i góry przez pofałdowanie skorupy stygnącej z zewnątrz.

O wulkanach i gejzerach

Czy samo jądro ziemi jest płynne, czy nie, to przecież w głębi ziemi, pod jej skorupą, są płynne masy. Świadczą o tym wulkany. Wulkany są to góry ziejące niekiedy ogniem, dymem, parą wodną, wyrzucające popioły i płynną masę, która zowie się lawą.

Wulkany są to jakby naturalne szyby, przez które mogą wydobywać się gazy i lawy z głębi ziemi na jej powierzchnię. Lawa stygnąc zamienia się na ciało krystaliczne, podobnie złożone, jak granit.

Ponieważ w znacznej głębokości ziemi jest tak gorąco, że woda wrze, więc skoro ta wrząca woda znajdzie w skorupie ziemi szczelinę to wydobywa się nią do góry. Nieraz wrząca woda wybucha strumieniami w górę, tworząc tak zwane gejzery. Na Islandii i w Ameryce od strony Kalifornii są najsławniejsze na świecie gejzery.

Niekiedy wydobywają się z ziemi wody nie wrzące, ale gorące. Nazywamy je cieplicami. Szprudel w Karolowych Warach (Karlsbadzie) jest taką sławną cieplicą. U nas w Tatrach, w Jaszczurówce, jest jedyna cieplica na ziemiach polskich.

Przebijając przepuszczalne warstwy ziemi, można dojść aż do nieprzepuszczalnych. Jeżeli te warstwy są pochylone, to woda przez przebity otwór może wydostać się ponad ziemię i sama wypływać. Takie wgłębne studnie nazywamy artezyjskimi. W Polsce są takie studnie w Warszawie i w wielu innych miejscowościach.