Որտեղ է գտնվում լիթոսֆերան: Ի՞նչ է Երկրի լիթոսֆերան: Երկրագնդի երկրաբանական կառուցվածքը

Լիտոսֆերան Երկրի քարե պատյանն է։ Հունարեն «lithos»-ից՝ քար և «ոլորտ»՝ գնդակ

Լիտոսֆերա - Երկրի արտաքին պինդ թաղանթ, որը ներառում է ամբողջ երկրակեղևը Երկրի վերին թիկնոցի մի մասով և բաղկացած է նստվածքային, հրային և մետամորֆային ապարներից։ Լիտոսֆերայի ստորին սահմանը մշուշոտ է և որոշվում է ապարների մածուցիկության կտրուկ նվազմամբ, սեյսմիկ ալիքների տարածման արագության փոփոխությամբ և ապարների էլեկտրական հաղորդունակության բարձրացմամբ։ Լիտոսֆերայի հաստությունը մայրցամաքներում և օվկիանոսների տակ տատանվում է և միջինը կազմում է համապատասխանաբար 25 - 200 և 5 - 100 կմ:

Դիտարկենք ընդհանուր առմամբ Երկրի երկրաբանական կառուցվածքը: Արեգակից ամենահեռու երրորդ մոլորակը՝ Երկիրն ունի 6370 կմ շառավիղ, միջին խտությունը՝ 5,5 գ/սմ3 և բաղկացած է երեք պատյաններից. հաչալ, խալաթներեւ ես. Թիկնոցը և միջուկը բաժանված են ներքին և արտաքին մասերի։

Երկրի ընդերքը Երկրի բարակ վերին թաղանթն է, որն ունի 40-80 կմ հաստություն մայրցամաքներում, 5-10 կմ օվկիանոսների տակ և կազմում է Երկրի զանգվածի ընդամենը մոտ 1%-ը։ Ութ տարրեր՝ թթվածին, սիլիցիում, ջրածին, ալյումին, երկաթ, մագնեզիում, կալցիում, նատրիում, կազմում են երկրակեղևի 99,5%-ը։

Գիտական ​​հետազոտությունների համաձայն՝ գիտնականներին հաջողվել է պարզել, որ լիթոսֆերան բաղկացած է.

• թթվածին - 49%;
• Սիլիցիում - 26%;
• Ալյումին - 7%;
• Երկաթ - 5%;
• կալցիում - 4%
• Լիտոսֆերայի կազմը ներառում է բազմաթիվ միներալներ, առավել տարածված են դաշտային սպաթը և քվարցը։

Մայրցամաքներում ընդերքը եռաշերտ է՝ նստվածքային ապարները ծածկում են գրանիտային ապարները, իսկ գրանիտային ապարները ընկած են բազալտե ապարների վրա։ Օվկիանոսների տակ ընդերքը «օվկիանոսային» է, երկշերտ; նստվածքային ապարները ուղղակի բազալտների վրա են, գրանիտե շերտ չկա։ Գոյություն ունի նաև երկրակեղևի անցումային տեսակ (կղզի-աղեղային գոտիներ օվկիանոսների ծայրամասերում և որոշ տարածքներ մայրցամաքներում, օրինակ՝ Սև ծովում)։

Երկրի ընդերքը ամենահաստն է լեռնային շրջաններում։(Հիմալայաների տակ՝ ավելի քան 75 կմ), միջինը՝ հարթակների տարածքներում (Արևմտյան Սիբիրյան հարթավայրի տակ՝ 35-40, ռուսական հարթակի սահմաններում՝ 30-35), իսկ ամենափոքրը՝ հ. օվկիանոսների կենտրոնական շրջանները (5–7 կմ)։ Երկրի մակերեսի գերակշռող մասը մայրցամաքների հարթավայրերն են և օվկիանոսի հատակը։

Մայրցամաքները շրջապատված են դարակով՝ մինչև 200 գ խորությամբ ծանծաղ ջրի շերտով և մոտ 80 կմ միջին լայնությամբ, որը ներքևի կտրուկ թեքությունից հետո անցնում է մայրցամաքային լանջին (լանջը տատանվում է 15-ից։ 17-ից 20-30 °): Լանջերն աստիճանաբար հարթվում են և վերածվում անդունդային հարթավայրերի (3,7-6,0 կմ խորություններ)։ Ամենամեծ խորությունները (9-11 կմ) ունեն օվկիանոսային խրամատներ, որոնց ճնշող մեծամասնությունը գտնվում է Խաղաղ օվկիանոսի հյուսիսային և արևմտյան եզրերին։

Լիտոսֆերայի հիմնական մասը կազմված է հրաբխային ապարներից (95%), որոնցից մայրցամաքներում գերակշռում են գրանիտներն ու գրանիտոիդները, իսկ օվկիանոսներում՝ բազալտները։

Լիտոսֆերայի բլոկները՝ լիթոսֆերային թիթեղները, շարժվում են համեմատաբար պլաստիկ ասթենոսֆերայի երկայնքով: Թիթեղների տեկտոնիկայի երկրաբանության բաժինը նվիրված է այդ շարժումների ուսումնասիրությանը և նկարագրությանը:

Լիտոսֆերայի արտաքին թաղանթը նշանակելու համար օգտագործվել է այժմ հնացած sial տերմինը, որը գալիս է Si (լատ. Silicium - սիլիցիում) և Al (lat. Aluminium - ալյումին) ապարների հիմնական տարրերի անունից:

Լիթոսֆերային թիթեղներ

Հարկ է նշել, որ քարտեզի վրա շատ հստակ տեսանելի են ամենամեծ տեկտոնական թիթեղները և դրանք են.

• Խաղաղ օվկիանոս- մոլորակի ամենամեծ թիթեղը, որի սահմանների երկայնքով տեղի են ունենում տեկտոնական թիթեղների մշտական ​​բախումներ և ձևավորվում են անսարքություններ, սա է դրա մշտական ​​նվազման պատճառը.
• Եվրասիական- ընդգրկում է Եվրասիայի գրեթե ողջ տարածքը (բացի Հինդուստանից և Արաբական թերակղզուց) և պարունակում է մայրցամաքային ընդերքի ամենամեծ մասը.
• հնդկա-ավստրալական- Այն ներառում է Ավստրալիա մայրցամաքը և Հնդկական թերակղզին: Եվրասիական ափսեի հետ մշտական ​​բախումների պատճառով այն գտնվում է ճեղքման փուլում;
• Հարավային Ամերիկա- բաղկացած է Հարավային Ամերիկայի մայրցամաքից և Ատլանտյան օվկիանոսի մի մասից.
• Հյուսիսային Ամերիկա- բաղկացած է Հյուսիսային Ամերիկա մայրցամաքից, հյուսիսարևելյան Սիբիրի մի մասից, Ատլանտյան օվկիանոսի հյուսիս-արևմտյան մասից և Հյուսիսային սառուցյալ օվկիանոսների կեսից.
• Աֆրիկյան- բաղկացած է Աֆրիկյան մայրցամաքից և Ատլանտյան և Հնդկական օվկիանոսների օվկիանոսային ընդերքից: Հետաքրքիր է, որ դրան կից թիթեղները շարժվում են նրանից հակառակ ուղղությամբ, ուստի ահա մեր մոլորակի ամենամեծ մեղքը.
• Անտարկտիկայի ափսե- բաղկացած է մայրցամաքային Անտարկտիդայից և մոտակա օվկիանոսային ընդերքից: Շնորհիվ այն բանի, որ ափսեը շրջապատված է միջին օվկիանոսի գագաթներով, մնացած մայրցամաքները անընդհատ հեռանում են դրանից։

Տեկտոնական թիթեղների շարժումը լիթոսֆերայում

Լիթոսֆերային թիթեղները, միացնելով և բաժանելով, անընդհատ փոխում են իրենց ուրվագծերը: Սա թույլ է տալիս գիտնականներին առաջ քաշել այն տեսությունը, որ մոտ 200 միլիոն տարի առաջ լիթոսֆերան ուներ միայն Պանգեա՝ մեկ մայրցամաք, որը հետագայում բաժանվեց մասերի, որոնք սկսեցին աստիճանաբար հեռանալ միմյանցից շատ ցածր արագությամբ (միջինը մոտ յոթ սանտիմետր տարեկան):

Դա հետաքրքիր է!Ենթադրություն կա, որ լիտոսֆերայի շարժման շնորհիվ 250 միլիոն տարի անց մեր մոլորակի վրա կձևավորվի նոր մայրցամաք՝ շարժվող մայրցամաքների միավորման պատճառով։

Երբ օվկիանոսային և մայրցամաքային թիթեղները բախվում են, օվկիանոսային ընդերքի եզրը խորտակվում է մայրցամաքային թիթեղի տակ, մինչդեռ օվկիանոսային ափսեի մյուս կողմում նրա սահմանը շեղվում է դրան հարող թիթեղից: Այն սահմանը, որի երկայնքով տեղի է ունենում լիթոսֆերաների շարժումը, կոչվում է սուբդուկցիայի գոտի, որտեղ տարբերվում են թիթեղի վերին և խորացող եզրերը: Հետաքրքիր է, որ թիթեղը, մխրճվելով թիկնոցի մեջ, սկսում է հալվել, երբ սեղմվում է երկրակեղևի վերին մասը, ինչի արդյունքում առաջանում են լեռներ, իսկ եթե մագմա էլ է բռնկվում, ապա հրաբուխներ։

Այն վայրերում, որտեղ տեկտոնական թիթեղները շփվում են միմյանց հետ, կան առավելագույն հրաբխային և սեյսմիկ ակտիվության գոտիներ. լիտոսֆերայի շարժման և բախման ժամանակ երկրակեղևը փլուզվում է, և երբ դրանք շփվում են, առաջանում են բեկվածքներ և իջվածքներ (լիթոսֆերա և Երկրի ռելիեֆը կապված են միմյանց հետ): Սա է պատճառը, որ տեկտոնական թիթեղների եզրերի երկայնքով տեղակայված են Երկրի ամենամեծ հողաձևերը՝ ակտիվ հրաբուխներով և խորջրյա խրամատներով լեռնաշղթաները։

Լիտոսֆերայի խնդիրները

Արդյունաբերության ինտենսիվ զարգացումը հանգեցրել է նրան, որ մարդն ու լիտոսֆերան վերջերս չափազանց դժվարացել են միմյանց հետ հաշտվել. լիտոսֆերայի աղտոտվածությունը աղետալի չափեր է ստանում։ Դա տեղի է ունեցել կենցաղային թափոնների և գյուղատնտեսության մեջ օգտագործվող պարարտանյութերի ու թունաքիմիկատների հետ համատեղ արդյունաբերական թափոնների ավելացման պատճառով, ինչը բացասաբար է անդրադառնում հողի և կենդանի օրգանիզմների քիմիական կազմի վրա։ Գիտնականները հաշվարկել են, որ մեկ անձին տարեկան մոտ մեկ տոննա աղբ է ընկնում, այդ թվում՝ 50 կգ հազիվ քայքայվող աղբ։

Այսօր լիթոսֆերայի աղտոտումը դարձել է հրատապ խնդիր, քանի որ բնությունն ի վիճակի չէ ինքնուրույն հաղթահարել դրա հետ. երկրակեղևի ինքնամաքրումը շատ դանդաղ է ընթանում, և, հետևաբար, վնասակար նյութերը աստիճանաբար կուտակվում են և ի վերջո բացասաբար են անդրադառնում հիմնական մեղավորի վրա։ խնդրի - մարդ.

Լիտոսֆերան Երկիր մոլորակի կոշտ թաղանթն է։ Այն ամբողջությամբ ծածկում է այն՝ պաշտպանելով մակերեսը մոլորակի միջուկի ամենաբարձր ջերմաստիճաններից։ Կուսումնասիրենք, թե ինչ կառուցվածք ունի լիտոսֆերան և ինչով է այն տարբերվում մյուս մոլորակներից։

ընդհանուր բնութագրերը

Լիտոսֆերան սահմանակից է վերևում գտնվող հիդրոսֆերային և մթնոլորտին, իսկ ներքևում՝ ասթենոսֆերային։ Այս խեցի հաստությունը զգալիորեն տարբերվում է և տատանվում է 10-ից 200 կմ: մոլորակի տարբեր մասերում: Մայրցամաքներում լիթոսֆերան ավելի հաստ է, քան օվկիանոսներում։ Լիտոսֆերան մեկ ամբողջություն չէ. այն ձևավորվում է առանձին թիթեղներով, որոնք ընկած են ասթենոսֆերայի վրա և աստիճանաբար շարժվում են դրա երկայնքով: Կան յոթ մեծ լիթոսֆերային թիթեղներ և մի քանի փոքր: Նրանց միջեւ սահմանները սեյսմիկ ակտիվության գոտիներ են։ Ռուսաստանի տարածքում նման երկու սալիկներ միացված են՝ եվրասիական և հյուսիսամերիկյան։ Երկրի լիթոսֆերայի կառուցվածքը ներկայացված է երեք շերտերով.

• Երկրի ընդերքը;
• սահմանային շերտ;
• վերին թիկնոց.

Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք յուրաքանչյուր շերտ:

Բրինձ. 1. Լիտոսֆերայի շերտերը

Երկրի ընդերքը

Սա լիթոսֆերայի վերին և ամենաբարակ շերտն է։ Նրա զանգվածը կազմում է Երկրի զանգվածի ընդամենը 1%-ը։ Երկրակեղեւի հաստությունը տատանվում է 30-ից 80 կմ։ Ավելի փոքր հաստություն է նկատվում հարթ տարածքներում, մեծը՝ լեռներում։ Երկրակեղևի երկու տեսակ կա՝ մայրցամաքային և օվկիանոսային։

Ընդերքի բաժանումը երկու տեսակի հասանելի է միայն Երկրի վրա, մյուս մոլորակների վրա ընդերքը նույն տիպի է։

Մայրցամաքային ընդերքը բաղկացած է երեք շերտից.

ԹՈՓ 2 հոդվածներովքեր կարդում են սրա հետ մեկտեղ

• նստվածքային- ձևավորվել է նստվածքային և հրաբխային ապարներից;
• գրանիտ- ձևավորվել է մետամորֆային ապարներից (քվարց, դաշտային սպաթ);
• բազալտային- ներկայացված է հրային ապարներով:

Օվկիանոսային ընդերքը պարունակում է միայն նստվածքային և բազալտային շերտեր։

Բրինձ. 2. Օվկիանոսային և մայրցամաքային ընդերքի շերտեր

Երկրի ընդերքը պարունակում է բոլոր հայտնի հանքանյութերը, մետաղները և քիմիական նյութերը տարբեր քանակությամբ: Ամենատարածված տարրերը.

• թթվածին;
• երկաթ;
• սիլիցիում;
• մագնեզիում;
• նատրիում;
• կալցիում;
• կալիում.

Երկրակեղևի ամբողջական նորացումը տեղի է ունենում ավելի քան 100 միլիոն տարի:

սահմանային շերտ

Այն կոչվում է Մոհորովիչի մակերես: Այս գոտում նկատվում է սեյսմիկ ալիքների արագության կտրուկ աճ։ Նաև այստեղ փոխվում է լիտոսֆերային նյութի խտությունը, այն դառնում է ավելի առաձգական։ Մոհորովիչի մակերեսը գտնվում է 5-ից 70 կմ խորության վրա՝ ամբողջությամբ կրկնելով երկրակեղևի ռելիեֆը։

Բրինձ. 3. Մոհորովիչի մակերեսի սխեման

Թիկնոց

Լիտոսֆերային է պատկանում թիկնոցի միայն վերին շերտը։ Այն ունի 70-ից 300 կմ հաստություն։ Ի՞նչ երևույթներ են տեղի ունենում այս շերտում: Այստեղից է առաջանում սեյսմիկ ակտիվություն՝ երկրաշարժեր։ Դա պայմանավորված է այստեղ սեյսմիկ ալիքների արագության աճով։ Ի՞նչ կառուցվածք ունի այս շերտը: Այն ձևավորվում է հիմնականում երկաթով, մագնեզիումով, կալցիումով, թթվածնով։

Ի՞նչ ենք մենք սովորել:

Երկրի լիթոսֆերան ունի շերտավոր կառուցվածք։ Այն ձևավորվում է երկրակեղևով և թիկնոցի վերին շերտով։ Այս շերտերի միջև կա մի սահման, որը կոչվում է Մոհորովիչի մակերես: Լիտոսֆերայի ընդհանուր հաստությունը հասնում է 200 կմ-ի։ Այն պարունակում է գրեթե բոլոր մետաղները և հետքի տարրերը:

Թեմայի վիկտորինան

Հաշվետվության գնահատում

Միջին գնահատականը: 4.3. Ստացված ընդհանուր գնահատականները՝ 355։

Իսկ լիթոսֆերային ցանկացած բացասական փոփոխություն կարող է սրել համաշխարհային ճգնաժամը։ Այս հոդվածից դուք կիմանաք, թե ինչ են լիտոսֆերան և լիթոսֆերային թիթեղները:

Հայեցակարգի սահմանում

Լիտոսֆերան երկրագնդի արտաքին կոշտ թաղանթն է, որը բաղկացած է երկրակեղևից, վերին թիկնոցի մի մասից, նստվածքային և հրային ապարներից։ Բավականին դժվար է որոշել դրա ստորին սահմանը, բայց ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ լիթոսֆերան ավարտվում է ապարների մածուցիկության կտրուկ նվազմամբ։ Լիտոսֆերան զբաղեցնում է մոլորակի ամբողջ մակերեսը։ Նրա շերտի հաստությունը ամենուր նույնը չէ, դա կախված է տեղանքից՝ մայրցամաքներում՝ 20-200 կիլոմետր, իսկ օվկիանոսների տակ՝ 10-100 կմ։

Երկրի լիթոսֆերան հիմնականում կազմված է հրաբխային ապարներից (մոտ 95%)։ Այս ապարներում գերակշռում են գրանիտոիդները (մայրցամաքներում) և բազալտները (օվկիանոսների տակ)։

Ոմանք կարծում են, որ «հիդրոսֆերա» / «լիթոսֆերա» տերմինները նույն բանն են նշանակում։ Բայց սա հեռու է իրականությունից: Հիդրոսֆերան երկրագնդի մի տեսակ ջրային թաղանթ է, իսկ լիթոսֆերան՝ պինդ։

Երկրագնդի երկրաբանական կառուցվածքը

Լիտոսֆերան որպես հասկացություն ներառում է նաև մեր մոլորակի երկրաբանական կառուցվածքը, հետևաբար, որպեսզի հասկանանք, թե ինչ է լիտոսֆերան, պետք է մանրամասն դիտարկել այն։ Երկրաբանական շերտի վերին մասը կոչվում է երկրակեղև, նրա հաստությունը մայրցամաքներում տատանվում է 25-ից մինչև 60 կիլոմետր, իսկ օվկիանոսներում՝ 5-ից 15 կիլոմետր: Ստորին շերտը կոչվում է թիկնոց, որը երկրակեղևից առանձնացված է Մոհորովիչի հատվածով (որտեղ նյութի խտությունը կտրուկ փոխվում է)։

Երկրագունդը կազմված է երկրակեղևից, թիկնոցից և միջուկից։ Երկրակեղևը պինդ է, սակայն նրա խտությունը կտրուկ փոխվում է թիկնոցի սահմանին, այսինքն՝ Մոհորովիչյան գծում։ Հետևաբար, երկրակեղևի խտությունը անկայուն արժեք է, բայց լիտոսֆերայի տվյալ շերտի միջին խտությունը կարելի է հաշվարկել, այն հավասար է 5,5223 գրամ/սմ 3:

Երկրագունդը դիպոլ է, այսինքն՝ մագնիս։ Երկրի մագնիսական բևեռները գտնվում են հարավային և հյուսիսային կիսագնդերում։

Երկրի լիթոսֆերայի շերտերը

Լիտոսֆերան մայրցամաքներում բաղկացած է երեք շերտից. Իսկ այն հարցի պատասխանը, թե ինչ է իրենից ներկայացնում լիթոսֆերան, առանց դրանք դիտարկելու ամբողջական չի լինի։

Վերին շերտը կառուցված է նստվածքային ապարների լայն տեսականիից։ Միջինը պայմանականորեն կոչվում է գրանիտ, բայց այն բաղկացած է ոչ միայն գրանիտներից։ Օրինակ՝ օվկիանոսների տակ լիթոսֆերայի գրանիտե շերտը իսպառ բացակայում է։ Միջին շերտի մոտավոր խտությունը 2,5-2,7 գրամ/սմ 3 է։

Ստորին շերտը պայմանականորեն կոչվում է նաև բազալտ։ Այն բաղկացած է ավելի ծանր ժայռերից, նրա խտությունը, համապատասխանաբար, ավելի մեծ է՝ 3,1-3,3 գրամ/սմ 3։ Բազալտի ստորին շերտը գտնվում է օվկիանոսների և մայրցամաքների տակ։

Դասակարգված է նաև երկրակեղևը։ Տարբերում են երկրակեղևի մայրցամաքային, օվկիանոսային և միջանկյալ (անցումային) տեսակներ։

Լիտոսֆերային թիթեղների կառուցվածքը

Լիտոսֆերան ինքնին միատարր չէ, այն բաղկացած է յուրահատուկ բլոկներից, որոնք կոչվում են լիթոսֆերային թիթեղներ։ Դրանք ներառում են ինչպես օվկիանոսային, այնպես էլ մայրցամաքային ընդերքը։ Չնայած կա մի դեպք, որը կարելի է բացառություն համարել. Խաղաղ օվկիանոսի լիթոսֆերային ափսեը բաղկացած է միայն օվկիանոսային ընդերքից։ Լիթոսֆերային բլոկները կազմված են ծալված մետամորֆային և հրային ապարներից։

Յուրաքանչյուր մայրցամաք իր հիմքում ունի հնագույն հարթակ, որի սահմանները սահմանվում են լեռնաշղթաներով։ Հարթավայրերը և միայն առանձին լեռնաշղթաները գտնվում են անմիջապես հարթակի տարածքում:

Սեյսմիկ և հրաբխային ակտիվություն բավականին հաճախ նկատվում է լիթոսֆերային թիթեղների սահմաններում: Լիթոսֆերային սահմանների երեք տեսակ կա՝ փոխակերպում, կոնվերգենտ և դիվերգենտ։ Լիթոսֆերային թիթեղների ուրվագծերն ու սահմանները բավականին հաճախ փոխվում են։ Փոքր լիթոսֆերային թիթեղները միացված են միմյանց, իսկ մեծերը, ընդհակառակը, բաժանվում են։

Լիտոսֆերային թիթեղների ցանկ

Ընդունված է տարբերակել 13 հիմնական լիթոսֆերային թիթեղները.

• Ֆիլիպինյան ափսե.
• Ավստրալիական.
• Եվրասիական.
• Սոմալի.
• Հարավային Ամերիկա.
• Հինդուստան.
• Աֆրիկյան.
• Անտարկտիկայի ափսե.
• Նազկա ափսե.
• Խաղաղ օվկիանոս;
• Հյուսիսային Ամերիկա.
• Շոտլանդական ափսե.
• Արաբական ափսե.
• Կոկոսի կաթսա.

Այսպիսով, մենք տվեցինք «լիթոսֆերա» հասկացության սահմանումը, հաշվի առնելով Երկրի երկրաբանական կառուցվածքը և լիթոսֆերային թիթեղները: Այս տեղեկատվության օգնությամբ այժմ հնարավոր է վստահորեն պատասխանել այն հարցին, թե ինչ է իրենից ներկայացնում լիթոսֆերան։

ԼԻՏՈՍՖԵՐԱ- «պինդ» Երկրի արտաքին գունդը, ներառյալ երկրակեղևը և վերին թիկնոցի մի մասը (նկ. 1):

Մայրցամաքների տակ ընդերքի հաստությունը միջինում 35–40 կմ է։ Այնտեղ, որտեղ երիտասարդ բարձր լեռները գտնվում են ցամաքում, այն հաճախ գերազանցում է 50 կմ-ը (օրինակ, Հիմալայների տակ այն հասնում է 90 կմ-ի): Օվկիանոսների տակ ընդերքը ավելի բարակ է` միջինը մոտ 7-10 կմ, իսկ Խաղաղ օվկիանոսի որոշ տարածքներում` ընդամենը 5 կմ:

Երկրակեղևի սահմանները որոշվում են սեյսմիկ ալիքների տարածման արագությամբ։ Սեյսմիկ ալիքները նաև տեղեկություններ են տալիս թիկնոցի հատկությունների մասին։ Հաստատվել է, որ վերին թիկնոցը հիմնականում բաղկացած է մագնեզիումի և երկաթի սիլիկատներից։ Ներքևի թիկնոցի կազմը մնում է առեղծված, սակայն ենթադրվում է, որ այն պարունակում է մագնեզիումի և սիլիցիումի օքսիդներ։ Երկրի միջուկի կազմության վերաբերյալ եզրակացություններ են արվել ոչ միայն սեյսմիկ ալիքների վերլուծության, այլև խտության հաշվարկների և երկնաքարերի բաղադրության ուսումնասիրության հիման վրա։ Ենթադրվում է, որ ներքին միջուկը երկաթի և նիկելի կոշտ համաձուլվածք է: Արտաքին միջուկը կարծես հեղուկ է և փոքր-ինչ ավելի քիչ խիտ: Որոշ փորձագետներ կարծում են, որ այն պարունակում է մինչև 14% ծծումբ։

Երկրի ընդերքը, հիդրոսֆերան և մթնոլորտը ձևավորվել են հիմնականում երիտասարդ Երկրի վերին թիկնոցից նյութերի արտանետման արդյունքում։ Այժմ, օվկիանոսների հատակի միջին լեռնաշղթաներում, շարունակվում է օվկիանոսային ընդերքի ձևավորումը, որն ուղեկցվում է գազերի և փոքր քանակությամբ ջրի արտազատմամբ: Ըստ երևույթին, երիտասարդ Երկրի վրա ընդերքի ձևավորումը նմանատիպ գործընթացների արդյունք էր, որի արդյունքում ձևավորվեց բարակ թաղանթ, որը կազմում էր ամբողջ մոլորակի ծավալի 0,0001%-ից պակասը։ Մայրցամաքային և օվկիանոսային ընդերքը ձևավորող այս կեղևի բաղադրությունը ժամանակի ընթացքում փոխվել է հիմնականում թիկնոցից տարրերի տեղափոխման պատճառով՝ մոտ 100 կմ խորության վրա մասնակի հալվելու պատճառով: Ժամանակակից երկրակեղևի միջին քիմիական կազմը բնութագրվում է թթվածնի բարձր պարունակությամբ, որին հաջորդում են սիլիցիումը և ալյումինը (նկ. 2):

Խորհրդային երկրաքիմիկոս Ա.Է.Ֆերսմանի (1883–1945) առաջարկի համաձայն, երկրակեղևի վերին շերտում քիմիական տարրերի հարաբերական պարունակության միջին արժեքները կոչվում են տարրերի կլարկեր՝ ի պատիվ ամերիկացի գիտնական Ֆրենկ Ուիլգսվորթ Քլարկի։ (1847–1931), որը մշակել է քիմիական տարրերի առատության քանակական չափման մեթոդներ։

Clarke արժեքների վերլուծությունը հնարավորություն է տալիս հասկանալ քիմիական տարրերի բաշխման բազմաթիվ օրինաչափություններ: Երկրակեղևի քիմիական տարրերի կարկաչները տարբերվում են ավելի քան տասը կարգի մեծությամբ։ Այսպիսով, եթե երկրակեղևում ալյումինը պարունակում է ավելի քան ութ տոկոս կշիռ, ապա, օրինակ, ոսկին կազմում է 4,3 10 -7%, պղինձը ՝ 5 10 -3%, ուրանը՝ 3 10 -4%, և նման հազվագյուտ մետաղ։ Ռենիումի նման՝ ընդամենը 7 10 -8%։Համեմատաբար մեծ քանակությամբ պարունակվող տարրերը բնության մեջ կազմում են բազմաթիվ անկախ քիմիական միացություններ, իսկ փոքր կարկաչներով տարրերը ցրված են հիմնականում այլ տարրերի քիմիական միացությունների մեջ։ Այն տարրերը, որոնց կլարքերը 0,01%-ից պակաս են, կոչվում են հազվադեպ:

Լիտոսֆերան ձևավորող հիմնական միացություններն են սիլիցիումի երկօքսիդը, սիլիկատները և ալյումոսիլիկատները։ Լիտոսֆերայի մեծ մասը կազմված է բյուրեղային նյութերից, որոնք առաջացել են մագմայի սառեցման ժամանակ՝ հալված նյութ Երկրի խորքերում: Երբ մագման սառչում էր, առաջանում էին նաև տաք լուծույթներ։ Անցնելով շրջակա ժայռերի ճաքերի միջով՝ նրանք սառչում էին ու ազատում դրանցում պարունակվող նյութերը։

Քանի որ որոշ օգտակար հանածոներ կայուն են միայն որոշակի պայմաններում, դրանք բաժանվում են ջերմաստիճանի և ճնշման փոփոխության հետ մեկտեղ: Օրինակ, մի շարք սիլիկատներ, որոնք ձևավորվել են ընդերքի խորքում բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում, դառնում են անկայուն, երբ հարվածում են Երկրի մակերեսին: Մյուս կողմից, մեծ խորություններում, Երկրի ներքին ջերմության և ճնշման բարձրացման ազդեցության տակ, շատ ապարներ փոխում են իրենց տեսքը՝ ձևավորելով նոր բյուրեղային ձևեր։

Մայրցամաքային ընդերքի մակերեսը ենթարկվում է մթնոլորտի և հիդրոսֆերայի ազդեցությանը, որն արտահայտվում է եղանակային պրոցեսներով։ Ֆիզիկական եղանակային եղանակը մեխանիկական գործընթաց է, որը քայքայում է քարը փոքր մասնիկների՝ առանց քիմիական կազմի էական փոփոխության: Քիմիական եղանակային ազդեցությունը հանգեցնում է նոր նյութերի առաջացմանը, այն առաջանում է խոնավության, հատկապես թթվացված, և որոշ գազերի (օրինակ՝ թթվածնի) ազդեցության տակ, որոնք ոչնչացնում են հանքանյութերը։

Եղանակի ամենապարզ գործընթացը հանքանյութերի տարրալուծումն է: Ջուրն առաջացնում է իոնային կապերի խզում, որոնք միացնում են, օրինակ, նատրիումի կատիոնները և քլորիդ իոնները NaCl հալիտի մեջ: Ջրածնի կատիոնները ներգրավված չեն այս գործընթացում, ուստի այն կախված չէ pH-ից:

Ցածր օքսիդացման վիճակում գտնվող տարրեր պարունակող նյութերի ոչնչացման ժամանակ, օրինակ՝ սուլֆիդները, թթվածինը կարևոր դեր է խաղում։ Այս գործընթացներում հաճախ ներգրավվում են միկրոօրգանիզմներ: Այսպիսով, պիրիտի FeS 2-ի օքսիդացումը կարելի է մոդելավորել ռեակցիաների հետևյալ շարքով. Ծծումբը (–I) նախ օքսիդանում է.

2FeS 2 + 2H 2 O + 7O 2 = 4H + + 4SO 4 2– + 2Fe 2+

Դրան հաջորդում է երկաթի (II) օքսիդացումը, որը կատալիզացվում է երկաթ օքսիդացնող բակտերիաների կողմից.

4Fe 2+ + O 2 + 6H 2 O \u003d 4FeO (OH) + 8H +

Ձևավորված գեթիտը FeO(OH) ծածկում է առուների հատակը՝ բնորոշ դեղնանարնջագույն ծածկույթի տեսքով։

Երկաթի օքսիդացնող բակտերիաները էներգիա են վերցնում անօրգանական նյութերի օքսիդացումից, ուստի դրանք զարգանում են այնտեղ, որտեղ օրգանական միացություններ չկան՝ օգտագործելով CO 2 որպես ածխածնի աղբյուր: Այնուամենայնիվ, երկաթի օքսիդացումը էներգիա ստանալու այնքան էլ արդյունավետ միջոց չէ. մոտավորապես 220 գ երկաթ (II) պետք է օքսիդացվի՝ 1 գ բջջային ածխածնի արտադրման համար: Արդյունքում, որտեղ ապրում են երկաթը օքսիդացնող բակտերիաները, առաջանում են երկաթի (III) միացությունների մեծ նստվածքներ։

Կարբոնատային միներալների, ինչպիսին է CaCO 3-ը, եղանակային եղանակի քայքայումը տեղի է ունենում ջրում պարունակվող թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ՝ ածխածնի երկօքսիդի, ինչպես նաև մարդածին ծծմբի երկօքսիդի կլանման պատճառով: Միևնույն ժամանակ մակերևութային ջրերը չեզոքացվում և հարստացվում են հիդրոկարբոնատային իոններով.

CaCO 3 + H 2 CO 3 \u003d Ca 2 + + 2HCO 3 -

Սիլիկատների ոչնչացումը, օրինակ, Mg 2 SiO 4 (ֆորստերիտ) կարելի է նկարագրել հետևյալ հավասարմամբ.

Mg 2 SiO 4 + 4H 2 CO 3 \u003d 2Mg 2+ + 4HCO 3 - + H 4 SiO 4

Ռեակցիան ընթանում է չափազանց թույլ օրթոսիլիկաթթվի ձևավորման պատճառով, մինչդեռ հանքանյութը ժամանակի ընթացքում ամբողջությամբ լուծվում է: Այնուամենայնիվ, ավելի բարդ սիլիկատների քայքայման ժամանակ ոչ բոլոր ապրանքներն են լուծելի: Ընդհանուր դեպքում եղանակային պայմանների արդյունքում առաջանում են հիմնականում քվարցային և կավե միներալներ՝ ջուր պարունակող շերտավոր ալյումինոսիլիկատներ։ Օրինակ, CaAl 2 Si 2 O 8 (անորթիտ) եղանակային պայմանների ժամանակ կավե հանքային կաոլինիտը պինդ ռեակցիայի արտադրանք է.

CaAl 2 Si 2 O 8 + 2H 2 CO 3 + H 2 O \u003d Ca 2+ + 2HCO 3 - + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4

Եղանակի արագության վրա ազդում են կենսոլորտը (որտեղ ստեղծվում է ածխաթթու գազ), ինչպես նաև հողի տեղագրությունը և կլիման, ջրի կազմը, մայր ապարների տեսակը և առանձին օգտակար հանածոների հետ կապված ռեակցիաների կինետիկան: Այսպիսով, խոնավ արևադարձային երկրներում եղանակային պայմաններն ավելի արագ են տեղի ունենում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ բարձր ջերմաստիճանը արագացնում է ռեակցիաները, իսկ մշտական ​​ցնցուղները հնարավորություն են տալիս արագորեն լվանալ և նույնիսկ գործնականում չլուծվող միացությունները տեղափոխել ծովեր և օվկիանոսներ, օրինակ՝ ալյումինի և երկաթի օքսիդները:

Եղանակային արտադրանքները ձևավորում են չամրացված մայրցամաքային հանքավայրեր, որոնց հաստությունը տատանվում է 10–20 սմ զառիթափ լանջերին մինչև տասնյակ մետր հարթավայրերում և հարյուրավոր մետր իջվածքներում: Չամրացված ցամաքի ծածկույթի միջին հանքաբանական բաղադրությունը զգալիորեն տարբերվում է մայրցամաքների երկրակեղևի կազմից (նկ. 3):

Հողերը գոյացել են չամրացված ծածկույթների վրա, որոնք կարևոր դեր են խաղում երկրակեղևի հետ կենդանի օրգանիզմների փոխազդեցության գործում։ Հողերում բարձրակարգ բույսերի կողմից սինթեզված օրգանական նյութերի զգալի քանակությունը համակարգված կերպով պահպանվում է: Հողերում օրգանական նյութերի օքսիդացումը կատալիզացվում է միկրոօրգանիզմների ֆերմենտներով, և առաջանում է ածխաթթու գազ, որը ջրի հետ փոխազդելիս տալիս է թույլ ածխաթթու։ Սա կարող է իջեցնել հողի pH-ը մինչև 4-5, ինչը էական ազդեցություն ունի եղանակային գործընթացների վրա: Հողը ներգրավված է ազոտի, ծծմբի և ֆոսֆորի, ինչպես նաև բազմաթիվ մետաղների ցիկլում: Ուստի հողի պահպանության խնդիրը մեծ նշանակություն ունի։

Մարդկության պատմության վաղ փուլերում մարդկային գործունեությունը գրեթե չի ազդել Երկրի խորքերի վրա: Այնուամենայնիվ, արդյունաբերության բուռն զարգացման սկզբում կտրուկ ավելացան մարդու կարիքները օգտակար հանածոների նկատմամբ։ Դրանց արդյունահանումն ու մշակումը սկսեց վնասակար ազդեցություն ունենալ բնության վրա։ Բաց հանքի շահագործման ընթացքում առաջանում է մեծ քանակությամբ փոշի, որն աղտոտում է շրջակայքը։ Հսկայական տարածքներ են զբաղեցնում պինդ օգտակար հանածոների արդյունահանման ժամանակ առաջացած «թափոն» ապարների աղբանոցները։ Հանքավայրի աշխատանքներից ջուր մղելը հանգեցնում է ստորգետնյա դատարկությունների առաջացմանը: Հանքարդյունաբերական շատ ձեռնարկություններ անբավարար մաքրված կեղտաջրերը գետեր են թափում, ինչը հանգեցնում է բնական ջրերի աղտոտմանը: Այդ ձեռնարկությունների աղբավայրերից վնասակար նյութերը մտնում են շրջակա միջավայր։ Շատ վտանգավոր նյութեր ցրվում են հանքաքարերի և դրանց վերամշակման արտադրանքի տեղափոխման ժամանակ։

Օգտակար հանածոների արդյունահանման և վերամշակման արդյունքում շրջակա միջավայրի աղտոտումը կարող է կրճատվել, եթե օգտագործվեն գիտության նվաճումները և ավելի լավ տեխնոլոգիաները:

Ելենա Սավինկինա

Լիտոսֆերան Երկրի արտաքին պինդ թաղանթն է՝ ներառյալ երկրակեղևը և թիկնոցի վերին մասը։ Լիտոսֆերան ներառում է նստվածքային, հրային և մետամորֆային ապարներ։

Լիտոսֆերայի ստորին սահմանը մշուշոտ է և որոշվում է միջավայրի մածուցիկության նվազմամբ, սեյսմիկ ալիքների արագությամբ և ջերմահաղորդականության բարձրացմամբ։ Լիտոսֆերան ծածկում է երկրակեղևը և թիկնոցի վերին մասը մի քանի տասնյակ կիլոմետր հաստությամբ մինչև ասթենոսֆերան, որտեղ փոխվում է ապարների պլաստիկությունը։ Լիտոսֆերայի վերին սահմանի և ասթենոսֆերայի միջև սահմանի որոշման հիմնական մեթոդներն են մագնիսատելուրային և սեյսմոլոգիական։

Օվկիանոսների տակ գտնվող լիթոսֆերայի հաստությունը տատանվում է 5-ից մինչև 100 կմ (առավելագույն արժեքը օվկիանոսների ծայրամասում է, նվազագույնը՝ Միջին օվկիանոսի լեռնաշղթաների տակ), մայրցամաքների տակ՝ 25-200 կմ (առավելագույնը՝ մինչև հնագույն հարթակներ, նվազագույնը համեմատաբար երիտասարդ լեռնաշղթաների, հրաբխային կամարների տակ է): Օվկիանոսների և մայրցամաքների տակ գտնվող լիթոսֆերայի կառուցվածքը զգալի տարբերություններ ունի։ Լիտոսֆերայի երկրակեղևի կառուցվածքում մայրցամաքների տակ առանձնանում են նստվածքային, գրանիտե և բազալտային շերտեր, որոնց հաստությունը ընդհանուր առմամբ հասնում է 80 կմ-ի։ Օվկիանոսների տակ Երկրի ընդերքը բազմիցս ենթարկվել է մասնակի հալման գործընթացների՝ օվկիանոսային ընդերքի ձևավորման ընթացքում։ Հետևաբար, այն սպառվում է դյուրահալ հազվագյուտ միացություններով՝ զուրկ գրանիտի շերտից, և դրա հաստությունը շատ ավելի քիչ է, քան երկրակեղևի մայրցամաքային հատվածը։ Ասթենոսֆերայի (փափկված, մածուցիկ ապարների շերտ) հաստությունը մոտ 100-150 կմ է։

Մթնոլորտի, հիդրոսֆերայի և երկրակեղևի ձևավորում

Ձևավորումը տեղի է ունեցել երիտասարդ Երկրի թիկնոցի վերին շերտից նյութերի արտանետման ժամանակ։ Ներկայում օվկիանոսի հատակին՝ միջին լեռնաշղթաներում, շարունակվում է երկրակեղևի ձևավորման գործընթացը, որն ուղեկցվում է գազերի և ջրի փոքր ծավալների արտազատմամբ։ Ժամանակակից երկրակեղևի բաղադրության մեջ թթվածինը առկա է բարձր կոնցենտրացիաներով, որին հաջորդում են սիլիցիումը և ալյումինը տոկոսներով։ Հիմնականում, լիթոսֆերան ձևավորվում է այնպիսի միացություններով, ինչպիսիք են սիլիցիումի երկօքսիդը, սիլիկատները, ալյումոսիլիկատները: Լիտոսֆերայի մեծ մասի առաջացմանը մասնակցել են հրային ծագման բյուրեղային նյութեր։ Դրանք առաջացել են Երկրի մակերես դուրս եկած մագմայի սառեցման ժամանակ, որը գտնվում է մոլորակի աղիքներում հալված վիճակում։

Ցուրտ շրջաններում լիթոսֆերայի հաստությունը ամենամեծն է, իսկ տաք շրջաններում՝ ամենափոքրը։ Լիտոսֆերայի հաստությունը կարող է մեծանալ ջերմային հոսքի խտության ընդհանուր նվազմամբ։ Լիթոսֆերայի վերին շերտը առաձգական է, իսկ ստորին շերտը պլաստիկ է՝ անընդհատ գործող բեռների նկատմամբ ռեակցիայի բնույթով։ Լիտոսֆերայի տեկտոնիկ ակտիվ տարածքներում առանձնանում են նվազեցված մածուցիկության հորիզոններ, որտեղ սեյսմիկ ալիքները շարժվում են ավելի ցածր արագությամբ։ Ըստ գիտնականների՝ ըստ այդ հորիզոնների, որոշ շերտեր «սայթաքում» են մյուսների նկատմամբ։ Այս երեւույթը կոչվում է լիտոսֆերայի շերտավորում։ Լիտոսֆերայի կառուցվածքում առանձնանում են շարժական հատվածներ (ծալված գոտիներ) և համեմատաբար կայուն հատվածներ (հարթակներ)։ Լիտոսֆերայի բլոկները (լիթոսֆերային թիթեղները) շարժվում են համեմատաբար պլաստիկ ասթենոսֆերայի երկայնքով՝ հասնելով 1-ից 10 հազար կիլոմետր տրամագծով չափերի: Ներկայումս լիթոսֆերան բաժանված է յոթ հիմնական և մի շարք փոքր թիթեղների։ Թիթեղները միմյանցից բաժանող սահմանները հրաբխային և սեյսմիկ առավելագույն ակտիվության գոտիներն են։