Zemljina kora kontinentalnog tipa sastoji se od. Unutarnja struktura zemlje

Proučavanje unutarnje strukture planeta, uključujući i našu Zemlju, iznimno je težak zadatak. Zemljinu koru ne možemo fizički "izbušiti" do jezgre planeta, tako da su sva znanja koja smo trenutno dobili znanje dobiveno "opipom", i to na najdoslovniji način.

Kako funkcionira seizmička istraživanja na primjeru istraživanja nafte. “Pozivamo” tlo i “slušamo” što će nam reflektirani signal donijeti

Činjenica je da je najjednostavniji i najpouzdaniji način da saznate što se nalazi ispod površine planeta i što je dio njegove kore proučavanje brzine širenja seizmički valovi u dubinama planeta.

Poznato je da se brzina longitudinalnih seizmičkih valova povećava u gušćim medijima, a naprotiv, smanjuje u rahlim tlima. Sukladno tome, poznavajući parametre različitih vrsta stijena i izračunavajući podatke o tlaku itd., "slušajući" primljeni odgovor, može se razumjeti kroz koje slojeve zemljine kore je prošao seizmički signal i koliko su duboko ispod površine. .

Proučavanje strukture zemljine kore pomoću seizmičkih valova

Seizmičke vibracije mogu biti uzrokovane dvije vrste izvora: prirodnim i Umjetna. Potresi su prirodni izvori vibracija čiji valovi nose potrebnu informaciju o gustoći stijena kroz koje prodiru.

Arsenal umjetnih izvora vibracija je opsežniji, ali prije svega, umjetne vibracije nastaju običnom eksplozijom, ali postoje i "suptilniji" načini rada - generatori usmjerenih impulsa, seizmički vibratori itd.

Bavi se provođenjem miniranja i proučavanjem brzina seizmičkih valova seizmičko istraživanje- jedna od najvažnijih grana moderne geofizike.

Što je dalo proučavanje seizmičkih valova unutar Zemlje? Analiza njihovog širenja otkrila je nekoliko skokova u promjeni brzine pri prolasku kroz utrobu planeta.

Zemljina kora

Prvi skok, pri kojem se brzine povećavaju sa 6,7 na 8,1 km / s, prema geolozima, registrira dnu zemljine kore. Ova površina se nalazi na različitim mjestima na planetu na različitim razinama, od 5 do 75 km. Granica zemljine kore i temeljne ljuske - plašt, naziva se "Mohorovičićeve površine", nazvan po jugoslavenskom znanstveniku A. Mohorovichichu, koji ga je prvi ustanovio.

Plašt

Plašt leži na dubinama do 2900 km i dijeli se na dva dijela: gornji i donji. Granica između gornjeg i donjeg plašta također je fiksirana skokom brzine širenja longitudinalnih seizmičkih valova (11,5 km/s) i nalazi se na dubinama od 400 do 900 km.

Gornji plašt ima složenu strukturu. U njegovom gornjem dijelu nalazi se sloj koji se nalazi na dubinama od 100-200 km, gdje poprečni seizmički valovi slabe za 0,2-0,3 km / s, a brzine uzdužnih valova, u suštini, ne mijenjaju se. Ovaj sloj se zove valovod. Njegova debljina je obično 200-300 km.

Dio gornjeg plašta i kore koji prekriva valovod naziva se litosfera, i sam sloj malih brzina - astenosfera.

Dakle, litosfera je kruta tvrda ljuska podložena plastičnom astenosferom. Pretpostavlja se da u astenosferi nastaju procesi koji uzrokuju pomicanje litosfere.

Unutarnja struktura našeg planeta

Zemljina jezgra

U podnožju plašta dolazi do naglog smanjenja brzine širenja longitudinalnih valova sa 13,9 na 7,6 km/s. Na ovoj razini nalazi se granica između plašta i jezgra zemlje, dublje od koje se poprečni seizmički valovi više ne šire.

Polumjer jezgre doseže 3500 km, njezin volumen: 16% volumena planeta, a masa: 31% mase Zemlje.

Mnogi znanstvenici vjeruju da je jezgra u otopljenom stanju. Njegov vanjski dio karakteriziraju naglo smanjene brzine P-vala, dok se u unutarnjem dijelu (s radijusom od 1200 km) seizmičke brzine valova ponovno povećavaju na 11 km/s. Gustoća stijena jezgre je 11 g/cm 3 , a određena je prisustvom teških elemenata. Takav teški element može biti željezo. Najvjerojatnije je željezo sastavni dio jezgre, budući da bi jezgra čisto željeznog ili željezo-nikl sastava trebala imati gustoću koja je 8-15% veća od postojeće gustoće jezgre. Stoga se čini da su kisik, sumpor, ugljik i vodik vezani za željezo u jezgri.

Geokemijska metoda za proučavanje strukture planeta

Postoji još jedan način proučavanja duboke strukture planeta - geokemijska metoda. Identifikacija različitih ljuski Zemlje i drugih zemaljskih planeta po fizičkim parametrima nalazi prilično jasnu geokemijsku potvrdu utemeljenu na teoriji heterogenog prirasta, prema kojoj je sastav jezgri planeta i njihovih vanjskih ljuski u njegovom glavnom dijelu u početku bio različiti i ovise o najranijoj fazi njihova razvoja.

Kao rezultat ovog procesa, najteži ( željezo-nikl) komponente, au vanjskim ljuskama - lakši silikat ( hondrit), obogaćena u gornjem plaštu hlapljivim tvarima i vodom.

Najvažnije obilježje zemaljskih planeta ( , Zemlje, ) je da njihova vanjska ljuska, tzv. kora, sastoji se od dvije vrste materije: kopno" - feldspat i " oceanski» - bazalt.

Kontinentalna (kontinentalna) kora Zemlje

Kontinentalna (kontinentalna) kora Zemlje sastoji se od granita ili stijena sličnih njima po sastavu, odnosno stijena s velikom količinom feldspata. Formiranje "granitnog" sloja Zemlje posljedica je transformacije starijih sedimenata u procesu granitizacije.

Granitni sloj treba smatrati kao specifično ljuska Zemljine kore - jedini planet na kojem su naširoko razvijeni procesi diferencijacije tvari uz sudjelovanje vode i hidrosfere, atmosfere kisika i biosfere. Na Mjesecu i, vjerojatno, na zemaljskim planetima, kontinentalna kora je sastavljena od gabro-anortozita - stijena koje se sastoje od velike količine feldspata, međutim, nešto drugačijeg sastava od granita.

Ove stijene čine najstarije (4,0-4,5 milijardi godina) površine planeta.

Oceanska (bazaltna) kora Zemlje

Oceanska (bazaltna) kora Zemlja je nastala kao rezultat rastezanja i povezana je s zonama dubokih rasjeda, što je uzrokovalo prodor gornjeg plašta u bazaltne komore. Bazaltni vulkanizam se naslanja na ranije formiranu kontinentalnu koru i relativno je mlađa geološka formacija.

Manifestacije bazaltnog vulkanizma na svim zemaljskim planetima očito su slične. Široki razvoj bazaltnih "mora" na Mjesecu, Marsu i Merkuru očito je povezan s rastezanjem i stvaranjem zona propusnosti kao rezultat tog procesa, duž kojih su bazaltne taline plašta izjurile na površinu. Ovaj mehanizam očitovanja bazaltnog vulkanizma je više-manje sličan za sve planete zemaljske skupine.

Satelit Zemlje - Mjesec također ima strukturu ljuske, koja u cjelini ponavlja zemaljsku, iako ima upečatljivu razliku u sastavu.

Toplotni tok Zemlje. Najtoplije je u području rasjeda u zemljinoj kori, a hladnije u područjima drevnih kontinentalnih ploča

Metoda mjerenja toplinskog toka za proučavanje strukture planeta

Drugi način proučavanja dubinske strukture Zemlje je proučavanje njezinog toplinskog toka. Poznato je da Zemlja, vruća iznutra, daje svoju toplinu. O zagrijavanju dubokih horizonata svjedoče vulkanske erupcije, gejziri i topli izvori. Toplina je glavni izvor energije Zemlje.

Porast temperature s produbljivanjem sa Zemljine površine u prosjeku iznosi oko 15 °C na 1 km. To znači da bi na granici litosfere i astenosfere, koja se nalazi otprilike na dubini od 100 km, temperatura trebala biti blizu 1500 ° C. Utvrđeno je da se pri toj temperaturi bazalt topi. To znači da astenosferska školjka može poslužiti kao izvor bazaltne magme.

S dubinom se promjena temperature događa prema složenijem zakonu i ovisi o promjeni tlaka. Prema proračunskim podacima, na dubini od 400 km temperatura ne prelazi 1600°C, a na granici jezgra-plašt procjenjuje se na 2500-5000°C.

Utvrđeno je da se oslobađanje topline neprestano događa na cijeloj površini planeta. Toplina je najvažniji fizički parametar. Neka njihova svojstva ovise o stupnju zagrijavanja stijena: viskoznost, električna vodljivost, magnetnost, fazno stanje. Stoga se prema toplinskom stanju može suditi o dubinskoj strukturi Zemlje.

Mjerenje temperature našeg planeta na velikim dubinama tehnički je težak zadatak, budući da su za mjerenja dostupni samo prvi kilometri zemljine kore. Međutim, unutarnja temperatura Zemlje može se proučavati neizravno mjerenjem toplinskog toka.

Unatoč činjenici da je glavni izvor topline na Zemlji Sunce, ukupna snaga toplinskog toka našeg planeta premašuje snagu svih elektrana na Zemlji za 30 puta.

Mjerenja su pokazala da je prosječni protok topline na kontinentima i u oceanima isti. Ovaj rezultat se objašnjava činjenicom da u oceanima većina topline (do 90%) dolazi iz plašta, gdje se proces prijenosa tvari pokretnim strujama odvija intenzivnije - konvekcija.

Konvekcija je proces u kojem se zagrijana tekućina širi, postaje lakša i diže se, dok hladniji slojevi tonu. Budući da je tvar plašta u svom stanju bliža čvrstom tijelu, konvekcija se u njoj odvija pod posebnim uvjetima, pri niskim brzinama protoka materijala.

Kakva je toplinska povijest našeg planeta? Njegovo početno zagrijavanje vjerojatno je povezano s toplinom nastalom sudarom čestica i njihovim zbijanjem u vlastitom gravitacijskom polju. Tada je toplina bila posljedica radioaktivnog raspada. Pod utjecajem topline nastala je slojevita struktura Zemlje i zemaljskih planeta.

Radioaktivna toplina u Zemlji se oslobađa i sada. Postoji hipoteza prema kojoj se na granici rastaljene jezgre Zemlje procesi cijepanja materije nastavljaju do danas uz oslobađanje ogromne količine toplinske energije koja zagrijava plašt.

Karakteristična značajka evolucije Zemlje je diferencijacija materije, čiji je izraz struktura ljuske našeg planeta. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera čine glavne ljuske Zemlje, koje se razlikuju po kemijskom sastavu, snazi i stanju tvari.

Unutarnja struktura Zemlje

Kemijski sastav Zemlje(slika 1) sličan je sastavu drugih zemaljskih planeta, poput Venere ili Marsa.

Općenito, prevladavaju elementi kao što su željezo, kisik, silicij, magnezij i nikal. Sadržaj svjetlosnih elemenata je nizak. Prosječna gustoća Zemljine tvari je 5,5 g/cm 3 .

Vrlo je malo pouzdanih podataka o unutarnjem ustroju Zemlje. Razmotrite sl. 2. Prikazuje unutarnju strukturu Zemlje. Zemlja se sastoji od zemljine kore, plašta i jezgre.

Riža. 1. Kemijski sastav Zemlje

Riža. 2. Unutarnja struktura Zemlje

Jezgra

Jezgra(Sl. 3) nalazi se u središtu Zemlje, polumjer mu je oko 3,5 tisuća km. Temperatura jezgre doseže 10 000 K, tj. viša je od temperature vanjskih slojeva Sunca, a gustoća joj je 13 g / cm 3 (usporedi: voda - 1 g / cm 3). Jezgra se vjerojatno sastoji od legura željeza i nikla.

Vanjska jezgra Zemlje ima veću snagu od unutarnje jezgre (radijus 2200 km) i nalazi se u tekućem (otopljenom) stanju. Unutarnja jezgra je pod ogromnim pritiskom. Tvari koje ga čine u čvrstom su stanju.

Plašt

Plašt- geosfera Zemlje, koja okružuje jezgru i čini 83% volumena našeg planeta (vidi sliku 3). Njegova donja granica nalazi se na dubini od 2900 km. Plašt je podijeljen na manje gust i plastičan gornji dio (800-900 km), od kojeg magma(u prijevodu s grčkog znači "gusta mast"; ovo je rastaljena tvar unutrašnjosti zemlje - mješavina kemijskih spojeva i elemenata, uključujući plinove, u posebnom polutekućem stanju); i kristalni donji, debljine oko 2000 km.

Riža. 3. Građa Zemlje: jezgra, plašt i zemljina kora

Zemljina kora

Zemljina kora - vanjska ljuska litosfere (vidi sl. 3). Njegova gustoća je otprilike dva puta manja od prosječne gustoće Zemlje - 3 g/cm 3 .

Odvaja zemljinu koru od plašta Mohorovičić granica(često se naziva Mohoovom granicom), koju karakterizira naglo povećanje brzina seizmičkih valova. Postavio ju je 1909. godine hrvatski znanstvenik Andrej Mohorovich (1857- 1936).

Budući da procesi koji se odvijaju u najgornjem dijelu plašta utječu na kretanje tvari u zemljinoj kori, oni se objedinjuju pod općim nazivom litosfera(kamena školjka). Debljina litosfere varira od 50 do 200 km.

Ispod litosfere je astenosfera- manje tvrda i manje viskozna, ali više plastična ljuska s temperaturom od 1200 °C. Može prijeći Moho granicu, prodirući u zemljinu koru. Astenosfera je izvor vulkanizma. Sadrži džepove rastaljene magme, koja se unosi u zemljinu koru ili se izlijeva na zemljinu površinu.

Sastav i struktura zemljine kore

U usporedbi s plaštom i jezgrom, zemljina kora je vrlo tanak, tvrd i krhak sloj. Sastoji se od lakše tvari, koja trenutno sadrži oko 90 prirodnih kemijskih elemenata. Ovi elementi nisu podjednako zastupljeni u zemljinoj kori. Sedam elemenata — kisik, aluminij, željezo, kalcij, natrij, kalij i magnezij — čine 98% mase zemljine kore (vidi sliku 5).

Neobične kombinacije kemijskih elemenata tvore različite stijene i minerale. Najstariji od njih stari su najmanje 4,5 milijardi godina.

Riža. 4. Građa zemljine kore

Riža. 5. Sastav zemljine kore

Mineral je relativno homogeno po svom sastavu i svojstvima prirodno tijelo, formirano kako u dubini tako i na površini litosfere. Primjeri minerala su dijamant, kvarc, gips, talk itd. (Opis fizikalnih svojstava raznih minerala naći ćete u Dodatku 2.) Sastav minerala Zemlje prikazan je na sl. 6.

Riža. 6. Opći mineralni sastav Zemlje

Stijene sastoje se od minerala. Mogu se sastojati od jednog ili više minerala.

Sedimentne stijene - glina, vapnenac, kreda, pješčenjak itd. – nastaju taloženjem tvari u vodenom okolišu i na kopnu. Leže u slojevima. Geolozi ih nazivaju stranicama povijesti Zemlje, jer mogu učiti o prirodnim uvjetima koji su postojali na našem planetu u davna vremena.

Među sedimentnim stijenama razlikuju se organogene i anorganske (detritne i kemogene).

Organogena stijene nastaju kao rezultat nakupljanja ostataka životinja i biljaka.

Klastične stijene nastaju kao posljedica trošenja, stvaranja produkata razaranja prethodno formiranih stijena uz pomoć vode, leda ili vjetra (tablica 1.).

Tablica 1. Klastične stijene ovisno o veličini fragmenata

Ime pasmine	Veličina kvara (čestica)
	Preko 50 cm


	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Pijesak i pješčenjak	0,005 mm - 1 mm
	Manje od 0,005 mm

Kemogeni stijene nastaju kao rezultat sedimentacije iz voda mora i jezera tvari otopljenih u njima.

U debljini zemljine kore nastaje magma magmatske stijene(slika 7), kao što su granit i bazalt.

Sedimentne i magmatske stijene, kada su pod utjecajem tlaka i visokih temperatura uronjene na velike dubine, podliježu značajnim promjenama, pretvarajući se u metamorfne stijene. Tako se, na primjer, vapnenac pretvara u mramor, kvarcni pješčenjak u kvarcit.

U strukturi zemljine kore razlikuju se tri sloja: sedimentni, "granitni", "bazaltni".

Sedimentni sloj(vidi sliku 8) formirana je uglavnom od sedimentnih stijena. Ovdje prevladavaju gline i škriljci, široko su zastupljene pješčane, karbonatne i vulkanske stijene. U sedimentnom sloju postoje naslage takvih mineral, poput ugljena, plina, nafte. Svi su organskog porijekla. Na primjer, ugljen je proizvod preobrazbe biljaka iz antičkih vremena. Debljina sedimentnog sloja uvelike varira - od potpune odsutnosti u nekim područjima kopna do 20-25 km u dubokim depresijama.

Riža. 7. Klasifikacija stijena prema podrijetlu

Sloj "granita". sastoji se od metamorfnih i magmatskih stijena sličnih svojim svojstvima granitu. Najčešći su ovdje gnajsi, graniti, kristalni škriljci itd. Granitni sloj se ne nalazi posvuda, ali na kontinentima, gdje je dobro izražen, njegova maksimalna debljina može doseći i nekoliko desetaka kilometara.

"Bazaltni" sloj formirane od stijena bliskih bazaltima. To su metamorfizirane magmatske stijene, gušće od stijena "granitnog" sloja.

Debljina i vertikalna struktura zemljine kore su različite. Postoji nekoliko tipova zemljine kore (slika 8). Prema najjednostavnijoj klasifikaciji, razlikuju se oceanska i kontinentalna kora.

Kontinentalna i oceanska kora razlikuju se po debljini. Dakle, maksimalna debljina zemljine kore se opaža pod planinskim sustavima. To je oko 70 km. Pod ravnicama je debljina zemljine kore 30-40 km, a ispod oceana je najtanja - samo 5-10 km.

Riža. 8. Vrste zemljine kore: 1 - voda; 2 - sedimentni sloj; 3 - prožimanje sedimentnih stijena i bazalta; 4, bazalti i kristalne ultramafične stijene; 5, granitno-metamorfni sloj; 6 - granulitno-mafični sloj; 7 - normalni plašt; 8 - dekomprimirani plašt

Razlika između kontinentalne i oceanske kore u pogledu sastava stijena očituje se u odsutnosti granitnog sloja u oceanskoj kori. Da, i bazaltni sloj oceanske kore vrlo je osebujan. Po sastavu stijena razlikuje se od analognog sloja kontinentalne kore.

Granica kopna i oceana (nulta oznaka) ne fiksira prijelaz kontinentalne kore u oceansku. Zamjena kontinentalne kore oceanskom događa se u oceanu otprilike na dubini od 2450 m.

Riža. 9. Struktura kontinentalne i oceanske kore

Postoje i prijelazni tipovi zemljine kore - suboceanski i subkontinentalni.

Suboceanska kora smještene uz kontinentalne padine i podnožje, mogu se naći u rubnim i Sredozemnim morima. To je kontinentalna kora debljine do 15-20 km.

subkontinentalna kora smještene, na primjer, na vulkanskim otočnim lukovima.

Na temelju materijala seizmičko sondiranje - brzina seizmičkog vala – dobivamo podatke o dubinskoj građi zemljine kore. Tako je superduboka Kola, koja je prvi put omogućila da se vide uzorci stijena s dubine veće od 12 km, donijela puno neočekivanih stvari. Pretpostavljalo se da bi na dubini od 7 km trebao započeti "bazaltni" sloj. U stvarnosti, međutim, nije otkriven, a među stijenama su prevladavali gnajsi.

Promjena temperature zemljine kore s dubinom. Površinski sloj zemljine kore ima temperaturu koju određuje sunčeva toplina. Ovo je heliometrijski sloj(od grčkog Helio - Sunce), doživljava sezonske fluktuacije temperature. Prosječna debljina mu je oko 30 m.

Ispod je još tanji sloj čija je karakteristika stalna temperatura koja odgovara prosječnoj godišnjoj temperaturi mjesta promatranja. Dubina ovog sloja se povećava u kontinentalnoj klimi.

Još dublje u zemljinoj kori razlikuje se geotermalni sloj čija je temperatura određena unutarnjom toplinom Zemlje i raste s dubinom.

Do povećanja temperature dolazi uglavnom zbog raspadanja radioaktivnih elemenata koji čine stijene, prvenstveno radija i urana.

Veličina povećanja temperature stijena s dubinom naziva se geotermalni gradijent. Ona varira u prilično širokom rasponu - od 0,1 do 0,01 ° C / m - i ovisi o sastavu stijena, uvjetima njihove pojave i nizu drugih čimbenika. Pod oceanima temperatura raste brže s dubinom nego na kontinentima. U prosjeku, sa svakih 100 m dubine postaje toplije za 3 °C.

Recipročna vrijednost geotermalnog gradijenta naziva se geotermalni korak. Mjeri se u m/°C.

Toplina zemljine kore važan je izvor energije.

Dio zemljine kore koji se proteže do dubina dostupnih za geološka proučavanja oblika utroba zemlje. Utrobe Zemlje zahtijevaju posebnu zaštitu i razumnu upotrebu.

Zemljina kora u znanstvenom smislu je najgornji i najtvrđi geološki dio ljuske našeg planeta.

Znanstveno istraživanje omogućuje vam da ga temeljito proučite. To se olakšava ponovnim bušenjem bušotina kako na kontinentima tako i na dnu oceana. Struktura zemlje i zemljine kore u različitim dijelovima planeta razlikuju se i po sastavu i po karakteristikama. Gornja granica zemljine kore je vidljivi reljef, a donja granica je zona razdvajanja dvaju medija, koja je poznata i kao Mohorovichičeva površina. Često se naziva jednostavno "M granica". Ovo ime dobila je zahvaljujući hrvatskom seizmologu Mohorovichichu A. Dugi niz godina promatrao je brzinu seizmičkih kretanja ovisno o dubini. Godine 1909. ustanovio je postojanje razlike između zemljine kore i užarenog plašta Zemlje. M granica leži na razini na kojoj se brzina seizmičkog vala povećava sa 7,4 na 8,0 km/s.

Kemijski sastav Zemlje

Proučavajući ljuske našeg planeta, znanstvenici su došli do zanimljivih, pa čak i nevjerojatnih zaključaka. Strukturne značajke zemljine kore čine je sličnom istim područjima na Marsu i Veneri. Više od 90% njegovih sastavnih elemenata predstavlja kisik, silicij, željezo, aluminij, kalcij, kalij, magnezij, natrij. Kombinirajući se međusobno u raznim kombinacijama, tvore homogena fizička tijela - minerale. Mogu ući u sastav stijena u različitim koncentracijama. Struktura zemljine kore je vrlo heterogena. Dakle, stijene u generaliziranom obliku su agregati više ili manje konstantnog kemijskog sastava. To su neovisna geološka tijela. Oni se shvaćaju kao jasno definirano područje zemljine kore, koje ima isto porijeklo i starost unutar svojih granica.

Stijene po skupinama

1. Magmatski. Ime govori za sebe. Nastaju iz ohlađene magme koja teče iz otvora drevnih vulkana. Struktura ovih stijena izravno ovisi o brzini skrućivanja lave. Što je veći, to su manji kristali tvari. Granit je, na primjer, nastao u debljini zemljine kore, a bazalt se pojavio kao rezultat postupnog izlijevanja magme na njegovu površinu. Raznolikost takvih pasmina je prilično velika. S obzirom na strukturu zemljine kore, vidimo da se ona sastoji od magmatskih minerala sa 60%.

2. Sedimentni. Riječ je o stijenama koje su nastale postupnim taloženjem na kopno i oceansko dno krhotina raznih minerala. To mogu biti labave komponente (pijesak, šljunak), cementirani (pješčenjak), ostaci mikroorganizama (ugljen, vapnenac), produkti kemijske reakcije (kalijeva sol). Oni čine do 75% ukupne zemljine kore na kontinentima.
Prema fiziološkom načinu nastanka, sedimentne stijene se dijele na:

Klastično. To su ostaci raznih stijena. Uništeni su pod utjecajem prirodnih čimbenika (potres, tajfun, tsunami). To uključuje pijesak, šljunak, šljunak, drobljeni kamen, glinu.
Kemijski. Postupno nastaju iz vodenih otopina raznih mineralnih tvari (soli).
organski ili biogeni. Sastoje se od ostataka životinja ili biljaka. To su uljni škriljci, plin, nafta, ugljen, vapnenac, fosforiti, kreda.

3. Metamorfne stijene. Druge komponente se mogu pretvoriti u njih. To se događa pod utjecajem promjene temperature, visokog tlaka, otopina ili plinova. Na primjer, mramor se može dobiti od vapnenca, gnajs od granita, a kvarcit od pijeska.

Minerali i stijene koje čovječanstvo aktivno koristi u svom životu nazivaju se minerali. Što su oni?

To su prirodne mineralne formacije koje utječu na strukturu zemlje i zemljine kore. Mogu se koristiti u poljoprivredi i industriji kako u prirodnom obliku, tako iu procesu obrade.

Vrste korisnih minerala. Njihova klasifikacija

Ovisno o fizičkom stanju i agregaciji, minerali se mogu podijeliti u kategorije:

Čvrsta (ruda, mramor, ugljen).
Tekućina (mineralna voda, ulje).
Plinoviti (metan).

Karakteristike pojedinih vrsta minerala

Prema sastavu i značajkama aplikacije, razlikuju se:

Zapaljivo (ugljen, nafta, plin).
Ore. Uključuju radioaktivne (radij, uran) i plemenite metale (srebro, zlato, platina). Postoje rude željeznih (željezo, mangan, krom) i obojenih metala (bakar, kositar, cink, aluminij).
Nemetalni minerali igraju značajnu ulogu u takvom konceptu kao što je struktura zemljine kore. Njihova je geografija opsežna. To su nemetalne i nezapaljive stijene. To su građevinski materijali (pijesak, šljunak, glina) i kemikalije (sumpor, fosfati, kalijeve soli). Poseban odjeljak posvećen je dragom i ukrasnom kamenju.

Raspodjela minerala na našem planetu izravno ovisi o vanjskim čimbenicima i geološkim obrascima.

Dakle, minerali goriva se prvenstveno kopaju u naftno-plinonosnim i ugljenim bazenima. Sedimentnog su podrijetla i formiraju se na sedimentnim pokrovima platformi. Nafta i ugljen rijetko se javljaju zajedno.

Rudni minerali najčešće odgovaraju podrumu, izbočinama i naboranim površinama platformskih ploča. Na takvim mjestima mogu stvoriti ogromne pojaseve.

Jezgra

Zemljina školjka, kao što znate, je višeslojna. Jezgra se nalazi u samom centru, a radijus joj je oko 3500 km. Njegova temperatura je mnogo viša od Sunčeve i iznosi oko 10 000 K. Točni podaci o kemijskom sastavu jezgre nisu dobiveni, ali se pretpostavlja da se sastoji od nikla i željeza.

Vanjska jezgra je u rastaljenom stanju i ima još veću snagu od unutarnje. Potonji je pod ogromnim pritiskom. Tvari od kojih se sastoji su u trajnom čvrstom stanju.

Plašt

Geosfera Zemlje okružuje jezgru i čini oko 83 posto cjelokupne ljuske našeg planeta. Donja granica plašta nalazi se na velikoj dubini od gotovo 3000 km. Ova ljuska konvencionalno je podijeljena na manje plastični i gusti gornji dio (iz njega se formira magma) i donji kristalni, čija je širina 2000 kilometara.

Sastav i struktura zemljine kore

Da bismo govorili o tome koji elementi čine litosferu, potrebno je dati neke pojmove.

Zemljina kora je najudaljenija ljuska litosfere. Njegova gustoća je manja od dva puta u usporedbi s prosječnom gustoćom planeta.

Zemljina kora je odvojena od plašta granicom M, koja je već spomenuta gore. Budući da se procesi koji se odvijaju u oba područja međusobno utječu jedni na druge, njihova se simbioza obično naziva litosfera. To znači "kamena školjka". Snaga mu se kreće od 50-200 kilometara.

Ispod litosfere je astenosfera, koja ima manje gustu i viskoznu konzistenciju. Njegova temperatura je oko 1200 stupnjeva. Jedinstvena značajka astenosfere je sposobnost kršenja njezinih granica i prodiranja u litosferu. To je izvor vulkanizma. Ovdje su rastopljeni džepovi magme, koja se unosi u zemljinu koru i izlijeva na površinu. Proučavajući ove procese, znanstvenici su uspjeli napraviti mnoga nevjerojatna otkrića. Tako je proučavana struktura zemljine kore. Litosfera je nastala prije mnogo tisuća godina, ali i sada se u njoj odvijaju aktivni procesi.

Strukturni elementi zemljine kore

U usporedbi s plaštom i jezgrom, litosfera je tvrd, tanak i vrlo krhak sloj. Sastoji se od kombinacije tvari, u kojoj je do danas pronađeno više od 90 kemijskih elemenata. Neravnomjerno su raspoređeni. 98 posto mase zemljine kore čini sedam komponenti. To su kisik, željezo, kalcij, aluminij, kalij, natrij i magnezij. Najstarije stijene i minerali stari su preko 4,5 milijardi godina.

Proučavanjem unutarnje strukture zemljine kore mogu se razlikovati različiti minerali.
Mineral je relativno homogena tvar koja se može nalaziti unutar i na površini litosfere. To su kvarc, gips, talk itd. Stijene se sastoje od jednog ili više minerala.

Procesi koji tvore zemljinu koru

Struktura oceanske kore

Ovaj dio litosfere uglavnom se sastoji od bazaltnih stijena. Struktura oceanske kore nije tako temeljito proučena kao kontinentalna. Teorija tektonske ploče objašnjava da je oceanska kora relativno mlada, a njezini najnoviji dijelovi mogu se datirati u kasnu juru.
Njegova se debljina praktički ne mijenja s vremenom, jer je određena količinom taline koje se oslobađa iz plašta u zoni srednjooceanskih grebena. Na njega značajno utječe dubina sedimentnih slojeva na dnu oceana. U najobimnijim dionicama kreće se od 5 do 10 kilometara. Ova vrsta zemaljske ljuske pripada oceanskoj litosferi.

kontinentalna kora

Litosfera je u interakciji s atmosferom, hidrosferom i biosferom. U procesu sinteze tvore najsloženiju i najreaktivniju ljusku Zemlje. Upravo u tektonosferi događaju se procesi koji mijenjaju sastav i strukturu ovih školjki.
Litosfera na zemljinoj površini nije homogena. Ima nekoliko slojeva.

Sedimentni. Uglavnom je formirana od stijena. Ovdje prevladavaju gline i škriljci, te karbonatne, vulkanske i pješčane stijene. U sedimentnim slojevima nalaze se minerali poput plina, nafte i ugljena. Svi su organskog porijekla.
granitni sloj. Sastoji se od magmatskih i metamorfnih stijena, koje su po prirodi najbliže granitu. Ovaj sloj se ne nalazi posvuda, najizraženiji je na kontinentima. Ovdje njegova dubina može biti nekoliko desetaka kilometara.
Bazaltni sloj tvore stijene bliske istoimenom mineralu. Gušće je od granita.

Dubina i promjena temperature zemljine kore

Površinski sloj se zagrijava sunčevom toplinom. Ovo je heliometrijska školjka. Doživljava sezonska kolebanja temperature. Prosječna debljina sloja je oko 30 m.

Ispod je sloj koji je još tanji i krhkiji. Njegova temperatura je konstantna i približno jednaka prosječnoj godišnjoj temperaturi karakterističnoj za ovo područje planeta. Ovisno o kontinentalnoj klimi, dubina ovog sloja se povećava.
Još dublje u zemljinoj kori nalazi se druga razina. Ovo je geotermalni sloj. Struktura zemljine kore osigurava njegovu prisutnost, a njena temperatura je određena unutarnjom toplinom Zemlje i raste s dubinom.

Do povećanja temperature dolazi zbog raspadanja radioaktivnih tvari koje su dio stijena. Prije svega, to su radij i uran.

Geometrijski gradijent - veličina povećanja temperature ovisno o stupnju povećanja dubine slojeva. Ova postavka ovisi o raznim čimbenicima. Na nju utječu struktura i tipovi zemljine kore, sastav stijena, razina i uvjeti njihove pojave.

Toplina zemljine kore važan je izvor energije. Njegova studija danas je vrlo aktualna.

Zemljina kora – vanjska čvrsta ljuska Zemlje, gornji dio litosfere. Zemljina kora odvojena je od Zemljinog plašta Mohorovichičevom površinom.

Uobičajeno je razlikovati kontinentalnu i oceansku koru, koji se razlikuju po svom sastavu, snazi, strukturi i starosti. kontinentalna kora smještene ispod kontinenata i njihovih podvodnih rubova (šefa). Zemljina kora kontinentalnog tipa debljine 35-45 km nalazi se ispod ravnica do 70 km u području mladih planina. Najstariji dijelovi kontinentalne kore imaju geološku starost veću od 3 milijarde godina. Sastoji se od takvih školjki: kora za vremenske utjecaje, sedimentna, metamorfna, granit, bazalt.

oceanska kora mnogo mlađi, njegova starost ne prelazi 150-170 milijuna godina. Ima manje snage – 5-10 km. Unutar oceanske kore nema graničnog sloja. U strukturi zemljine kore oceanskog tipa razlikuju se sljedeći slojevi: nekonsolidirane sedimentne stijene (do 1 km), vulkanski oceanski, koji se sastoje od zbijenih sedimenata (1-2 km), bazalt (4-8 km) .

Kamena ljuska Zemlje nije jedinstvena cjelina. Sastoji se od pojedinačnih blokova. – litosferske ploče. Ukupno, na globusu postoji 7 velikih i nekoliko manjih ploča. U velike spadaju euroazijska, sjevernoamerička, južnoamerička, afrička, indo-australijska (indijska), antarktička i pacifička ploča. Unutar svih velikih ploča, s izuzetkom posljednje, nalaze se kontinenti. Granice litosfernih ploča protežu se u pravilu duž srednjeoceanskih grebena i dubokomorskih rovova.

Litosferne ploče stalno se mijenjaju: dvije ploče mogu se zalemiti u jednu kao rezultat sudara; Kao rezultat riftinga, ploča se može podijeliti na nekoliko dijelova. Litosferne ploče mogu potonuti u plašt zemlje, dok dosegnu Zemljinu jezgru. Stoga podjela zemljine kore na ploče nije jednoznačna: s akumulacijom novih znanja neke se granice ploča prepoznaju kao nepostojeće, a nove ploče se razlikuju.

Unutar litosfernih ploča nalaze se područja s različitim tipovima zemljine kore. Dakle, istočni dio indo-australske (indijske) ploče je kopno, a zapadni dio se nalazi u podnožju Indijskog oceana. Na Afričkoj ploči kontinentalna je kora s tri strane okružena oceanskom korom. Pokretljivost atmosferske ploče određena je omjerom kontinentalne i oceanske kore unutar nje.

Kada se litosferske ploče sudare, naboranost slojeva stijena. Plisirani pojasevi – pokretni, jako raščlanjeni dijelovi zemljine površine. Dvije su faze u njihovom razvoju. U početnoj fazi, zemljina kora doživljava pretežno slijeganje; sedimentne stijene se akumuliraju i metamorfiziraju. U završnoj fazi, spuštanje se zamjenjuje izdizanjem, stijene se drobe u nabore. Tijekom posljednjih milijardu godina na Zemlji je postojalo nekoliko epoha intenzivne izgradnje planina: Bajkal, Kaledonija, Hercinija, Mezozoik i Kenozoik. U skladu s tim razlikuju se različita područja preklapanja.

Nakon toga, stijene koje čine presavijeno područje gube svoju pokretljivost i počinju se urušavati. Na površini se nakupljaju sedimentne stijene. Nastaju stabilna područja zemljine kore – platforme. Obično se sastoje od naboranog podruma (ostaci drevnih planina) prekrivenog odozgo slojevima horizontalno taloženih sedimentnih stijena koje čine pokrov. Sukladno starosti temelja razlikuju se drevne i mlade platforme. Područja stijena gdje je temelj potopljen do dubine i prekriven sedimentnim stijenama nazivaju se ploče. Mjesta gdje temelj izlazi na površinu nazivaju se štitovi. Oni su više karakteristični za drevne platforme. U podnožju svih kontinenata nalaze se drevne platforme, čiji su rubovi presavijena područja različite starosti.

Može se vidjeti širenje platformi i preklopa na tektonskoj geografskoj karti, ili na karti strukture zemljine kore.

Imate li kakvih pitanja? Želite li saznati više o strukturi zemljine kore?
Za pomoć učitelja - registrirajte se.

stranice, uz potpuno ili djelomično kopiranje materijala, potrebna je poveznica na izvor.

Zemljina kora je od velike važnosti za naš život, za istraživanje našeg planeta.

Ovaj koncept je usko povezan s ostalima koji karakteriziraju procese koji se odvijaju unutar i na površini Zemlje.

Što je zemljina kora i gdje se nalazi

Zemlja ima cjelovitu i kontinuiranu ljusku, koja uključuje: zemljinu koru, troposferu i stratosferu, koje su donji dio atmosfere, hidrosferu, biosferu i antroposferu.

Usko su u interakciji, prodiru jedno u drugo i neprestano razmjenjuju energiju i materiju. Zemljinu koru uobičajeno je nazivati vanjskim dijelom litosfere - čvrstom ljuskom planeta. Veći dio njegove vanjske strane prekriven je hidrosferom. Na ostalo, manji dio, utječe atmosfera.

Ispod Zemljine kore nalazi se gušći i vatrostalniji plašt. Razdvojeni su uvjetnom granicom, nazvanom po hrvatskom znanstveniku Mohorovichu. Njegova značajka je naglo povećanje brzine seizmičkih vibracija.

Za uvid u zemljinu koru koriste se razne znanstvene metode. Međutim, dobivanje konkretnih podataka moguće je samo bušenjem na veću dubinu.

Jedan od ciljeva takve studije bio je utvrditi prirodu granice između gornje i donje kontinentalne kore. Raspravljalo se o mogućnostima prodiranja u gornji plašt uz pomoć samozagrijavajućih kapsula izrađenih od vatrostalnih metala.

Struktura zemljine kore

Pod kontinentima se razlikuju njegovi sedimentni, granitni i bazaltni slojevi čija je debljina u agregatu do 80 km. Stijene, koje se nazivaju sedimentne stijene, nastale su kao rezultat taloženja tvari na kopnu i u vodi. Pretežno su u slojevima.

glina
škriljci
pješčenjaka
karbonatnih stijena
stijene vulkanskog porijekla
ugljena i drugih stijena.

Sedimentni sloj pomaže da se sazna više o prirodnim uvjetima na Zemlji koji su bili na planetu u davna vremena. Takav sloj može imati različitu debljinu. Na nekim mjestima možda uopće ne postoji, na drugim, uglavnom u velikim depresijama, može biti 20-25 km.

Temperatura zemljine kore

Važan izvor energije za stanovnike Zemlje je toplina njezine kore. Temperatura se povećava kako ulazite dublje u nju. Sloj od 30 metara najbliži površini, nazvan heliometrijski sloj, povezan je s toplinom sunca i fluktuira ovisno o godišnjem dobu.

U sljedećem, tanjem sloju, koji se povećava u kontinentalnoj klimi, temperatura je konstantna i odgovara pokazateljima određenog mjesta mjerenja. U geotermalnom sloju kore, temperatura je povezana s unutarnjom toplinom planeta i raste kako ulazite dublje u nju. Različit je na različitim mjestima i ovisi o sastavu elemenata, dubini i uvjetima njihovog položaja.

Vjeruje se da temperatura raste u prosjeku za tri stupnja kako se produbljuje na svakih 100 metara. Za razliku od kontinentalnog dijela, temperatura ispod oceana raste brže. Nakon litosfere, nalazi se plastična visokotemperaturna ljuska, čija je temperatura 1200 stupnjeva. Zove se astenosfera. Ima mjesta s rastopljenom magmom.

Prodirući u zemljinu koru, astenosfera može izliti rastopljenu magmu, uzrokujući vulkanske pojave.

Karakteristike Zemljine kore

Zemljina kora ima masu manju od pola posto ukupne mase planeta. To je vanjska ljuska kamenog sloja u kojoj se događa kretanje materije. Ovaj sloj, koji ima upola manju gustoću od Zemlje. Njegova debljina varira unutar 50-200 km.

Jedinstvenost zemljine kore je u tome što može biti kontinentalnog i oceanskog tipa. Kontinentalna kora ima tri sloja, od kojih gornji tvore sedimentne stijene. Oceanska kora je relativno mlada i njena debljina malo varira. Nastaje zbog tvari plašta iz oceanskih grebena.

karakteristična fotografija zemljine kore

Debljina kore ispod oceana je 5-10 km. Njegova značajka je u stalnim horizontalnim i oscilatornim kretanjima. Većina kore je bazalt.

Vanjski dio zemljine kore je tvrda ljuska planeta. Njegovu strukturu odlikuje prisutnost mobilnih područja i relativno stabilnih platformi. Litosferne ploče se pomiču jedna u odnosu na drugu. Pomicanje ovih ploča može uzrokovati potrese i druge kataklizme. Pravilnosti takvih kretanja proučava tektonska znanost.

Funkcije zemljine kore

Glavne funkcije zemljine kore su:

resurs;
geofizički;
geokemijski.

Prvi od njih ukazuje na prisutnost resursnog potencijala Zemlje. To je prvenstveno skup mineralnih rezervi smještenih u litosferi. Osim toga, funkcija resursa uključuje niz okolišnih čimbenika koji osiguravaju život ljudi i drugih bioloških objekata. Jedna od njih je sklonost stvaranju deficita tvrde površine.

ne možete to učiniti. spasi našu fotografiju Zemlje

Učinci topline, buke i zračenja ostvaruju geofizičku funkciju. Na primjer, postoji problem prirodnog pozadinskog zračenja, koje je općenito bezopasno na površini zemlje. Međutim, u zemljama poput Brazila i Indije može biti stotine puta veća od dopuštene. Vjeruje se da je njegov izvor radon i proizvodi njegovog raspadanja, kao i neke vrste ljudske aktivnosti.

Geokemijska funkcija povezana je s problemima kemijskog onečišćenja štetnog za ljude i druge predstavnike životinjskog svijeta. U litosferu ulaze razne tvari s toksičnim, kancerogenim i mutagenim svojstvima.

Oni su sigurni kada su u utrobi planeta. Cink, olovo, živa, kadmij i drugi teški metali ekstrahirani iz njih mogu biti vrlo opasni. U prerađenom krutom, tekućem i plinovitom obliku ulaze u okoliš.

Od čega je izgrađena Zemljina kora?

U usporedbi s plaštem i jezgrom, Zemljina kora je krhka, žilava i tanka. Sastoji se od relativno lagane tvari, koja uključuje oko 90 prirodnih elemenata. Nalaze se na različitim mjestima litosfere i s različitim stupnjevima koncentracije.

Glavni su: kisik silicij aluminij, željezo, kalij, kalcij, natrij magnezij. Od njih se sastoji 98 posto zemljine kore. Uključujući oko polovice kisika, više od četvrtine - silicija. Zbog njihovih kombinacija nastaju minerali kao što su dijamant, gips, kvarc itd. Nekoliko minerala može tvoriti stijenu.

Ultra-duboka bušotina na poluotoku Kola omogućila je upoznavanje s uzorcima minerala s dubine od 12 km, gdje su pronađene stijene slične granitu i škriljevcu.
Najveća debljina kore (oko 70 km) otkrivena je ispod planinskih sustava. Pod ravnim područjima je 30-40 km, a ispod oceana - samo 5-10 km.
Značajan dio kore čini drevni gornji sloj niske gustoće, koji se sastoji uglavnom od granita i škriljevca.
Struktura zemljine kore nalikuje kori mnogih planeta, uključujući one na Mjesecu i njihovim satelitima.