Schalenbau der Erde
Der Erdkern
Man unterscheidet zwischen einem Äußeren und einem Inneren Erdkern.
Die Grenze zwischen Erdmantel und Erdkern bildet eine seismische Diskontinuität erster Ordnung in 2.900 km Tiefe. An dieser Stelle sinkt die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der P-Wellen unvermittelt zu so niedrigen Werten wie im Oberen Mantel herab. Die S-Wellen dringen überhaupt nicht in den Erdkern ein. Dieser Befund zwingt zu der Annahme, daß der Äußere Erdkern bis zu einer weiteren seismischen Diskontinuität bei rund 5.080 km Tiefe sich in einem flüssigen Zustand befindet. Die Dichte springt an der Mantel-Kern-Grenze unvermittelt von 5,5 g/cm3 auf 9,5 g/cm3.
Die herkömmlichen Vorstellung über den Stoffbestand des Erdkerns basiert teilweise auf diesen geophysikalischen Feststellungen und zum anderen Teil auf Analogien zu dem Stoffbestand der Eisenmeteorite. (Die Zusammensetzung der Steinmeteorite, speziell diejenige der Chondrite, entspricht weitgehend dem Material des Oberen Mantels.) Hiernach besteht der Äußere Kern aus einer flüssigen Fe-Ni-Schmelze, der Innere Kern (der wahrscheinlich für S-Wellen durchlässig ist) aus einer festen Fe-Ni-Legierung. Infolge des zunehmend höheren Drucks bis zu rund 3,3 Mbar an der Grenze zum Innern Kern in einer Tiefe von 5.080 km verfestigt sich die Schmelze.
Aus Schockwellenbefunden wird geschlossen, daß die Dichte des Äußeren Kerns für eine tatsächliche Fe-Ni-Zusammensetzung etwas zu niedrig ist. Deshalb wird jetzt angenommen, daß der Äußere Kern im Unterschied zum Inneren Kern 5 - 15 % von einem oder mehreren chemischen Elementen mit relativ niedrigerem Atomgewicht enthält. Vieles spricht dafür , daß Schwefel oder Sauerstoff dieses Hauptelement mit geringerem Atomgewicht sein könnte . Sauerstoff könnte in Form FeO enthalten sein bei einer Mischung aus Schmelze von 60 % metallischem FeO und 40 % Nickeleisen.