Sitzungsberichte der
Heidelberger Akademie der Wissenschaften

Ist das Erdinnere fest ?

11

Wärme, beginnt eine Vergrößerung des festen Erdkernes, die durch
die Erstarrungswärme bei Bildung des Festen aus dem Flüssigen
noch beschleunigt wird. Die darüberliegende flüssige Schicht ist
bis zu einer gewissen Höhe im Gleichgewicht mit dem Festen, während
ihre Temperatur sinkt. Der Zustand kann durch den Kurvenzug
(II) CDEF dargestellt werden. Der Druck im Erdmittelpunkte ist
nach der Verfestigung nicht mehr so groß wie der hydraulische Druck
in der vollständig flüssigen Erde war. Der Kurvenzug (II) soll sich
auf den Zustand beziehen, bei dem gerade der metallische Erdkern
vollständig erstarrt ist. Es ist unter Berücksichtigung seismischer
Ergebnisse angenommen, daß die Verfestigung der über dem Metall-
kern liegenden Schicht in einer Erdtiefe von 2700 km beginnt, ent-
sprechend einer Temperatur von 20000° und einem Druck von etwa
1 Million Atm. Die Schmelz- und Erstarrungskurven für Metalle
und Silikate sind natürlich verschieden. Da über beide nicht genügend
Material vorliegt, ist der Einfachheit halber die gleiche Kurve den
Betrachtungen zugrunde gelegt. An die Erstarrung des Erdkernes
schließt sich alsdann die der darüber liegenden flüssigen Schicht an.
Sie beginnt auch bei dieser dort, wo der Druck am höchsten ist,
setzt sich also von innen nach außen hin fort. An der Grenze zwischen
Erdkern und Erdmantel kann unter Umständen eine zeitliche Über-
schneidung in der Erstarrung eintreten, was aber für die weitere
Betrachtung unwesentlich ist, ebenso auch die Frage, ob sich die
Erstarrung einer sulfidhaltigen Schicht einschiebt oder nicht. Die
Erstarrung geht solange weiter, bis sich infolge Abkühlung der Erd-
oberfläche eine schützende Kruste bildet und damit eine weitere
Wärmeabfuhr praktisch aufhört. Auf Einzelheiten bei der Bildung
der Kruste braucht hier nicht eingegangen zu werden. Jedenfalls
hat hierbei, indem das sich bildende Feste von höherem spezifischem
Gewichte in das darunterliegende Flüssige einsank, gewissermaßen
ein Kampf bei der Bildung der Kruste zwischen dem Festen und
Flüssigen stattgefunden, bis die flüssige Erde vollständig von einer
festen Kruste umhüllt war. Die Temperatur zu Beginn der Bildung
der Erdkruste soll zu etwa 1000° angenommen werden. Der alsdann
herrschende Zustand ist in der Figur durch die Kurve (III) GHIK
wiedergegeben. Das Flüssige ist einerseits mit der Kruste, andererseits
mit dem darunterliegenden Festen im Gleichgewicht. In den ver-
schiedenen Tiefen entsprechen deswegen einander die Werte von
Druck und Temperatur, die auf der Schmelzkurve liegen. Der hy-
draulische Druck bestimmt die Temperatur. Es wird angenommen,