Kerak bumi jenis benua terdiri dari. Struktur internal bumi

Mempelajari struktur internal planet-planet, termasuk Bumi kita, adalah tugas yang sangat sulit. Kita tidak dapat secara fisik "mengebor" kerak bumi sampai ke inti planet ini, jadi semua pengetahuan yang kita terima saat ini adalah pengetahuan yang diperoleh "dengan sentuhan", dan dalam cara yang paling harfiah.

Cara kerja eksplorasi seismik pada contoh eksplorasi minyak. Kami "memanggil" tanah dan "mendengarkan" sinyal yang dipantulkan akan membawa kami

Faktanya adalah bahwa cara paling sederhana dan paling dapat diandalkan untuk mengetahui apa yang ada di bawah permukaan planet dan merupakan bagian dari keraknya adalah dengan mempelajari kecepatan rambatnya. gelombang seismik di kedalaman planet.

Diketahui bahwa kecepatan gelombang seismik longitudinal meningkat pada media yang lebih padat dan sebaliknya, menurun pada tanah yang gembur. Dengan demikian, mengetahui parameter berbagai jenis batuan dan menghitung data tentang tekanan, dll., "mendengarkan" jawaban yang diterima, orang dapat memahami melalui lapisan kerak bumi mana sinyal seismik dilewati dan seberapa dalam mereka berada di bawah permukaan. .

Mempelajari struktur kerak bumi menggunakan gelombang seismik

Getaran seismik dapat disebabkan oleh dua jenis sumber: alami dan palsu. Gempa bumi adalah sumber getaran alami, gelombang yang membawa informasi yang diperlukan tentang kepadatan batuan yang dilaluinya.

Gudang sumber getaran buatan lebih luas, tetapi pertama-tama, getaran buatan disebabkan oleh ledakan biasa, tetapi ada juga cara kerja yang lebih "halus" - generator impuls terarah, vibrator seismik, dll.

Melakukan peledakan dan mempelajari kecepatan gelombang seismik terlibat dalam eksplorasi seismik- salah satu cabang paling penting dari geofisika modern.

Apa yang diberikan oleh studi tentang gelombang seismik di dalam Bumi? Analisis propagasi mereka mengungkapkan beberapa lompatan dalam perubahan kecepatan saat melewati perut planet ini.

kerak bumi

Lompatan pertama, di mana kecepatan meningkat dari 6,7 menjadi 8,1 km / s, menurut ahli geologi, dicatat dasar kerak bumi. Permukaan ini terletak di tempat yang berbeda di planet ini pada tingkat yang berbeda, dari 5 hingga 75 km. Batas kerak bumi dan cangkang di bawahnya - mantel, disebut "Permukaan Mohorovicic", dinamai ilmuwan Yugoslavia A. Mohorovichich, yang pertama kali mendirikannya.

Mantel

Mantel terletak pada kedalaman hingga 2.900 km dan terbagi menjadi dua bagian: atas dan bawah. Batas antara mantel atas dan bawah juga ditentukan oleh lompatan kecepatan rambat gelombang seismik longitudinal (11,5 km/s) dan terletak pada kedalaman 400 hingga 900 km.

Mantel atas memiliki struktur yang kompleks. Di bagian atasnya terdapat lapisan yang terletak pada kedalaman 100-200 km, di mana gelombang seismik transversal melemah 0,2-0,3 km / s, dan kecepatan gelombang longitudinal pada dasarnya tidak berubah. Lapisan ini disebut pemandu gelombang. Ketebalannya biasanya 200-300 km.

Bagian mantel atas dan kerak yang menutupi pandu gelombang disebut litosfer, dan lapisan kecepatan rendah itu sendiri - astenosfer.

Dengan demikian, litosfer adalah cangkang keras kaku yang dilatarbelakangi oleh astenosfer plastik. Diasumsikan bahwa proses muncul di astenosfer yang menyebabkan pergerakan litosfer.

Struktur internal planet kita

inti bumi

Di dasar mantel, terjadi penurunan tajam dalam kecepatan rambat gelombang longitudinal dari 13,9 menjadi 7,6 km/s. Pada tingkat ini terletak batas antara mantel dan inti bumi, lebih dalam dari mana gelombang seismik transversal tidak lagi merambat.

Jari-jari inti mencapai 3.500 km, volumenya: 16% volume planet, dan massa: 31% massa Bumi.

Banyak ilmuwan percaya bahwa inti berada dalam keadaan cair. Bagian luarnya ditandai dengan penurunan kecepatan gelombang P yang tajam, sedangkan di bagian dalam (dengan radius 1200 km), kecepatan gelombang seismik meningkat lagi menjadi 11 km/s. Massa jenis batuan inti adalah 11 g/cm 3 , dan ditentukan oleh adanya unsur-unsur berat. Elemen berat seperti itu bisa berupa besi. Kemungkinan besar, besi merupakan bagian integral dari teras, karena inti dari komposisi besi murni atau besi-nikel harus memiliki kerapatan 8-15% lebih tinggi dari kerapatan inti yang ada. Oleh karena itu, oksigen, belerang, karbon, dan hidrogen tampaknya melekat pada besi di inti.

Metode geokimia untuk mempelajari struktur planet

Ada cara lain untuk mempelajari struktur dalam planet - metode geokimia. Identifikasi berbagai cangkang Bumi dan planet terestrial lainnya dengan parameter fisik menemukan konfirmasi geokimia yang cukup jelas berdasarkan teori pertambahan heterogen, yang menurutnya komposisi inti planet dan kulit terluarnya di bagian utamanya awalnya berbeda dan tergantung pada tahap awal perkembangannya.

Sebagai hasil dari proses ini, yang terberat ( besi-nikel) komponen, dan di kulit terluar - silikat yang lebih ringan ( kondrit), diperkaya di mantel atas dengan volatil dan air.

Fitur paling penting dari planet terestrial ( , Bumi, ) adalah kulit terluarnya, yang disebut kulit pohon, terdiri dari dua jenis materi: daratan" - feldspar dan " samudera» - basal.

Kerak benua (continental) bumi

Kerak benua (benua) Bumi terdiri dari granit atau batuan yang komposisinya mirip dengan mereka, yaitu batuan dengan sejumlah besar feldspar. Pembentukan lapisan "granit" Bumi disebabkan oleh transformasi sedimen yang lebih tua dalam proses granitisasi.

Lapisan granit harus dianggap sebagai: spesifik cangkang kerak bumi - satu-satunya planet di mana proses diferensiasi materi dengan partisipasi air dan memiliki hidrosfer, atmosfer oksigen, dan biosfer telah dikembangkan secara luas. Di Bulan dan, mungkin, di planet terestrial, kerak benua terdiri dari gabro-anorthosites - batuan yang terdiri dari sejumlah besar feldspar, namun, dengan komposisi yang sedikit berbeda dari pada granit.

Batuan ini membentuk permukaan planet yang paling kuno (4,0-4,5 miliar tahun).

Kerak bumi (basal) samudera

Kerak samudera (basal) Bumi terbentuk sebagai hasil peregangan dan dikaitkan dengan zona patahan dalam, yang menyebabkan penetrasi mantel atas ke ruang basal. Vulkanisme basaltik ditumpangkan pada kerak benua yang terbentuk lebih awal dan merupakan formasi geologis yang relatif lebih muda.

Manifestasi vulkanisme basal di semua planet terestrial tampaknya serupa. Perkembangan luas "laut" basal di Bulan, Mars, dan Merkurius jelas terkait dengan peregangan dan pembentukan zona permeabilitas sebagai hasil dari proses ini, di mana pencairan basal mantel bergegas ke permukaan. Mekanisme manifestasi vulkanisme basaltik ini kurang lebih serupa untuk semua planet dari kelompok terestrial.

Satelit Bumi - Bulan juga memiliki struktur cangkang, yang secara keseluruhan mengulangi bumi, meskipun memiliki perbedaan komposisi yang mencolok.

Aliran panas bumi. Itu terpanas di wilayah patahan di kerak bumi, dan lebih dingin di wilayah lempeng benua kuno

Metode untuk mengukur aliran panas untuk mempelajari struktur planet

Cara lain untuk mempelajari struktur dalam Bumi adalah dengan mempelajari aliran panasnya. Diketahui bahwa Bumi, panas dari dalam, mengeluarkan panasnya. Pemanasan cakrawala yang dalam dibuktikan dengan letusan gunung berapi, geyser, dan sumber air panas. Panas adalah sumber energi utama Bumi.

Peningkatan suhu dengan pendalaman dari permukaan bumi rata-rata sekitar 15 ° C per 1 km. Ini berarti bahwa pada batas litosfer dan astenosfer, yang terletak kira-kira pada kedalaman 100 km, suhunya harus mendekati 1500 ° C. Telah ditetapkan bahwa pada suhu ini basal meleleh. Ini berarti bahwa cangkang astenosfer dapat berfungsi sebagai sumber magma basaltik.

Dengan kedalaman, perubahan suhu terjadi menurut hukum yang lebih kompleks dan tergantung pada perubahan tekanan. Menurut data yang dihitung, pada kedalaman 400 km suhu tidak melebihi 1600 °C, dan pada batas inti-mantel diperkirakan 2500-5000 °C.

Ditetapkan bahwa pelepasan panas terjadi terus-menerus di seluruh permukaan planet ini. Panas adalah parameter fisik yang paling penting. Beberapa sifatnya bergantung pada derajat pemanasan batuan: viskositas, konduktivitas listrik, kemagnetan, keadaan fasa. Oleh karena itu, menurut keadaan termal, seseorang dapat menilai struktur dalam Bumi.

Mengukur suhu planet kita pada kedalaman yang sangat dalam adalah tugas yang sulit secara teknis, karena hanya kilometer pertama kerak bumi yang tersedia untuk pengukuran. Namun, suhu internal Bumi dapat dipelajari secara tidak langsung dengan mengukur fluks panas.

Terlepas dari kenyataan bahwa sumber utama panas di Bumi adalah Matahari, kekuatan total aliran panas planet kita melebihi kekuatan semua pembangkit listrik di Bumi sebanyak 30 kali.

Pengukuran menunjukkan bahwa aliran panas rata-rata di benua dan di lautan adalah sama. Hasil ini dijelaskan oleh fakta bahwa di lautan, sebagian besar panas (hingga 90%) berasal dari mantel, di mana proses perpindahan materi dengan aliran yang bergerak terjadi lebih intensif - konveksi.

Konveksi adalah proses di mana cairan yang dipanaskan memuai, menjadi lebih ringan, dan naik, sementara lapisan yang lebih dingin tenggelam. Karena zat mantel lebih dekat kondisinya dengan benda padat, konveksi di dalamnya berlangsung dalam kondisi khusus, pada laju aliran material yang rendah.

Bagaimana sejarah termal planet kita? Pemanasan awalnya mungkin terkait dengan panas yang dihasilkan oleh tumbukan partikel dan pemadatannya dalam medan gravitasinya sendiri. Kemudian panas adalah hasil peluruhan radioaktif. Di bawah pengaruh panas, struktur berlapis Bumi dan planet-planet terestrial muncul.

Panas radioaktif di Bumi dilepaskan bahkan sekarang. Ada hipotesis yang menyatakan bahwa, di batas inti cair Bumi, proses pemecahan materi berlanjut hingga hari ini dengan pelepasan sejumlah besar energi panas yang memanaskan mantel.

Ciri khas evolusi Bumi adalah diferensiasi materi, yang ekspresinya adalah struktur cangkang planet kita. Litosfer, hidrosfer, atmosfer, biosfer membentuk cangkang utama Bumi, berbeda dalam komposisi kimia, kekuatan, dan keadaan materi.

Struktur internal Bumi

Komposisi kimia bumi(Gbr. 1) mirip dengan komposisi planet terestrial lainnya, seperti Venus atau Mars.

Secara umum, unsur-unsur seperti besi, oksigen, silikon, magnesium, dan nikel mendominasi. Kandungan elemen ringannya rendah. Massa jenis rata-rata materi bumi adalah 5,5 g/cm 3 .

Ada sangat sedikit data yang dapat diandalkan tentang struktur internal Bumi. Pertimbangkan Gambar. 2. Ini menggambarkan struktur internal Bumi. Bumi terdiri dari kerak bumi, mantel dan inti bumi.

Beras. 1. Komposisi kimia Bumi

Beras. 2. Struktur internal Bumi

Inti

Inti(Gbr. 3) terletak di pusat Bumi, radiusnya sekitar 3,5 ribu km. Suhu inti mencapai 10.000 K, yaitu lebih tinggi dari suhu lapisan luar Matahari, dan kerapatannya 13 g / cm 3 (bandingkan: air - 1 g / cm 3). Inti mungkin terdiri dari paduan besi dan nikel.

Inti luar Bumi memiliki kekuatan yang lebih besar dari inti dalam (radius 2200 km) dan dalam keadaan cair (cair). Inti bagian dalam berada di bawah tekanan besar. Zat-zat yang menyusunnya berada dalam keadaan padat.

Mantel

Mantel- geosfer Bumi, yang mengelilingi inti dan membentuk 83% dari volume planet kita (lihat Gambar 3). Batas bawahnya terletak pada kedalaman 2900 km. Mantel dibagi menjadi bagian atas yang kurang padat dan plastis (800-900 km), dari mana magma(diterjemahkan dari bahasa Yunani berarti "salep kental"; ini adalah zat cair dari interior bumi - campuran senyawa dan elemen kimia, termasuk gas, dalam keadaan semi-cair khusus); dan yang lebih rendah seperti kristal, tebalnya sekitar 2000 km.

Beras. 3. Struktur Bumi: inti, mantel dan kerak bumi

kerak bumi

Kerak bumi - kulit terluar litosfer (lihat Gambar 3). Kepadatannya kira-kira dua kali lebih kecil dari kerapatan rata-rata Bumi - 3 g/cm 3 .

Memisahkan kerak bumi dari mantel Perbatasan Mohorovicic(sering disebut batas Moho), ditandai dengan peningkatan tajam dalam kecepatan gelombang seismik. Itu dipasang pada tahun 1909 oleh seorang ilmuwan Kroasia Andrey Mohorovichich (1857- 1936).

Karena proses yang terjadi di bagian paling atas mantel mempengaruhi pergerakan materi di kerak bumi, mereka digabungkan dengan nama umum litosfer(kulit batu). Ketebalan litosfer bervariasi dari 50 hingga 200 km.

Di bawah litosfer adalah astenosfer- kurang keras dan kurang kental, tetapi lebih banyak cangkang plastik dengan suhu 1200 °C. Itu bisa melintasi batas Moho, menembus ke dalam kerak bumi. Astenosfer adalah sumber vulkanisme. Ini berisi kantong magma cair, yang dimasukkan ke dalam kerak bumi atau dituangkan ke permukaan bumi.

Komposisi dan struktur kerak bumi

Dibandingkan dengan mantel dan inti, kerak bumi merupakan lapisan yang sangat tipis, keras, dan rapuh. Ini terdiri dari zat yang lebih ringan, yang saat ini mengandung sekitar 90 unsur kimia alami. Unsur-unsur ini tidak terwakili secara merata di kerak bumi. Tujuh elemen—oksigen, aluminium, besi, kalsium, natrium, kalium, dan magnesium—menyumbang 98% massa kerak bumi (lihat Gambar 5).

Kombinasi unik dari unsur-unsur kimia membentuk berbagai batuan dan mineral. Yang tertua dari mereka setidaknya berusia 4,5 miliar tahun.

Beras. 4. Struktur kerak bumi

Beras. 5. Komposisi kerak bumi

Mineral adalah relatif homogen dalam komposisi dan sifat-sifatnya dari tubuh alami, terbentuk baik di kedalaman maupun di permukaan litosfer. Contoh mineral adalah intan, kuarsa, gipsum, bedak, dll. (Anda akan menemukan deskripsi sifat fisik berbagai mineral dalam Lampiran 2.) Komposisi mineral bumi ditunjukkan pada gambar. 6.

Beras. 6. Komposisi mineral umum Bumi

batu terdiri dari mineral. Mereka dapat terdiri dari satu atau lebih mineral.

Batuan sedimen - tanah liat, batu kapur, kapur, batu pasir, dll. - dibentuk oleh pengendapan zat di lingkungan akuatik dan di darat. Mereka berbaring berlapis-lapis. Ahli geologi menyebutnya halaman sejarah Bumi, karena mereka dapat mempelajari tentang kondisi alam yang ada di planet kita pada zaman kuno.

Di antara batuan sedimen, organogenik dan anorganik (detrital dan kemogenik) dibedakan.

Organogenik batuan terbentuk sebagai hasil akumulasi sisa-sisa hewan dan tumbuhan.

Batuan klastik terbentuk sebagai hasil pelapukan, pembentukan produk penghancuran batuan yang terbentuk sebelumnya dengan bantuan air, es atau angin (Tabel 1).

Tabel 1. Batuan klastik berdasarkan ukuran fragmen

Nama ras	Ukuran bummer con (partikel)
	Lebih dari 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Pasir dan batupasir	0,005 mm - 1 mm
	Kurang dari 0,005mm

kemogenik batuan terbentuk sebagai hasil sedimentasi dari perairan laut dan danau zat terlarut di dalamnya.

Dalam ketebalan kerak bumi, magma terbentuk batu magma dingin(Gbr. 7), seperti granit dan basal.

Batuan sedimen dan beku, ketika terbenam ke kedalaman yang sangat dalam di bawah pengaruh tekanan dan suhu tinggi, mengalami perubahan signifikan, berubah menjadi batuan metamorf. Jadi, misalnya, batu kapur berubah menjadi marmer, batu pasir kuarsa menjadi kuarsit.

Tiga lapisan dibedakan dalam struktur kerak bumi: sedimen, "granit", "basal".

Lapisan sedimen(lihat Gambar 8) dibentuk terutama oleh batuan sedimen. Tanah liat dan serpih mendominasi di sini, batuan berpasir, karbonat, dan vulkanik terwakili secara luas. Pada lapisan sedimen terdapat endapan seperti: mineral, seperti batu bara, gas, minyak. Semuanya berasal dari organik. Misalnya, batu bara merupakan produk transformasi tumbuhan zaman dahulu. Ketebalan lapisan sedimen sangat bervariasi - dari tidak adanya sama sekali di beberapa wilayah daratan hingga 20-25 km pada depresi yang dalam.

Beras. 7. Klasifikasi batuan berdasarkan asal

Lapisan "Granit" terdiri dari batuan metamorf dan batuan beku yang sifatnya mirip dengan granit. Yang paling umum di sini adalah gneisses, granit, sekis kristal, dll. Lapisan granit tidak ditemukan di mana-mana, tetapi di benua, di mana ia diekspresikan dengan baik, ketebalan maksimumnya dapat mencapai beberapa puluh kilometer.

Lapisan "Basalt" dibentuk oleh batuan yang dekat dengan basal. Ini adalah batuan beku bermetamorfosis, lebih padat daripada batuan lapisan "granit".

Ketebalan dan struktur vertikal kerak bumi berbeda. Ada beberapa jenis kerak bumi (Gbr. 8). Menurut klasifikasi paling sederhana, kerak samudera dan benua dibedakan.

Kerak benua dan samudera memiliki ketebalan yang berbeda. Dengan demikian, ketebalan maksimum kerak bumi diamati di bawah sistem pegunungan. Jaraknya sekitar 70 km. Di bawah dataran, ketebalan kerak bumi adalah 30-40 km, dan di bawah lautan itu adalah yang tertipis - hanya 5-10 km.

Beras. 8. Jenis kerak bumi: 1 - air; 2 - lapisan sedimen; 3 - perlapisan batuan sedimen dan basal; 4, basal dan batuan ultrabasa kristal; 5, lapisan granit-metamorfik; 6 - lapisan granulit-mafik; 7 - mantel biasa; 8 - mantel terdekompresi

Perbedaan antara kerak benua dan samudera dalam hal komposisi batuan dimanifestasikan dengan tidak adanya lapisan granit di kerak samudera. Ya, dan lapisan basal kerak samudera sangat aneh. Dalam hal komposisi batuan, itu berbeda dari lapisan analog kerak benua.

Batas daratan dan lautan (tanda nol) tidak menentukan transisi kerak benua menjadi kerak samudera. Pergantian kerak benua oleh samudra terjadi di lautan kira-kira pada kedalaman 2.450 m.

Beras. 9. Struktur kerak benua dan samudera

Ada juga jenis transisi kerak bumi - sub-samudera dan anak benua.

Kerak bawah laut terletak di sepanjang lereng dan kaki benua, dapat ditemukan di laut marginal dan Mediterania. Ini adalah kerak benua dengan ketebalan hingga 15-20 km.

kerak benua terletak, misalnya, di busur pulau vulkanik.

Berdasarkan bahan suara seismik - kecepatan gelombang seismik - kami mendapatkan data tentang struktur dalam kerak bumi. Jadi, sumur super dalam Kola, yang untuk pertama kalinya memungkinkan untuk melihat sampel batuan dari kedalaman lebih dari 12 km, membawa banyak hal yang tidak terduga. Diasumsikan bahwa pada kedalaman 7 km, lapisan "basal" harus dimulai. Namun, pada kenyataannya, itu tidak ditemukan, dan gneiss mendominasi di antara bebatuan.

Perubahan suhu kerak bumi dengan kedalaman. Lapisan permukaan kerak bumi memiliki suhu yang ditentukan oleh panas matahari. Ini lapisan heliometrik(dari bahasa Yunani Helio - Matahari), mengalami fluktuasi suhu musiman. Ketebalannya rata-rata sekitar 30 m.

Di bawah ini adalah lapisan yang lebih tipis, ciri khasnya adalah suhu konstan yang sesuai dengan suhu tahunan rata-rata di lokasi pengamatan. Kedalaman lapisan ini meningkat di iklim kontinental.

Bahkan lebih dalam di kerak bumi, lapisan panas bumi dibedakan, suhunya ditentukan oleh panas internal Bumi dan meningkat dengan kedalaman.

Peningkatan suhu terjadi terutama karena peluruhan unsur-unsur radioaktif yang menyusun batuan, terutama radium dan uranium.

Besarnya kenaikan suhu batuan terhadap kedalaman disebut gradien panas bumi. Ini bervariasi pada rentang yang cukup luas - dari 0,1 hingga 0,01 ° C / m - dan tergantung pada komposisi batuan, kondisi kemunculannya dan sejumlah faktor lainnya. Di bawah lautan, suhu naik lebih cepat dengan kedalaman daripada di benua. Rata-rata, dengan setiap kedalaman 100 m, suhu menjadi lebih hangat sebesar 3 °C.

Kebalikan dari gradien panas bumi disebut langkah panas bumi. Diukur dalam m/°C.

Panas dari kerak bumi merupakan sumber energi yang penting.

Bagian kerak bumi yang memanjang hingga kedalaman yang tersedia untuk bentuk studi geologi perut bumi. Perut Bumi membutuhkan perlindungan khusus dan penggunaan yang wajar.

Kerak bumi dalam pengertian ilmiah adalah bagian geologis paling atas dan terkeras dari cangkang planet kita.

Penelitian ilmiah memungkinkan Anda untuk mempelajarinya secara menyeluruh. Ini difasilitasi oleh pengeboran sumur berulang-ulang baik di benua maupun di dasar laut. Struktur bumi dan kerak bumi di berbagai bagian planet berbeda baik dalam komposisi maupun karakteristiknya. Batas atas kerak bumi adalah relief yang terlihat, dan batas bawah adalah zona pemisahan kedua media, yang juga dikenal sebagai permukaan Mohorovich. Hal ini sering disebut hanya sebagai "batas M". Dia menerima nama ini berkat seismolog Kroasia Mohorovichich A. Selama bertahun-tahun dia mengamati kecepatan gerakan seismik tergantung pada tingkat kedalaman. Pada tahun 1909, ia menetapkan adanya perbedaan antara kerak bumi dan mantel bumi yang merah-panas. Batas M terletak pada tingkat di mana kecepatan gelombang seismik meningkat dari 7,4 menjadi 8,0 km/s.

Komposisi kimia bumi

Mempelajari cangkang planet kita, para ilmuwan membuat kesimpulan yang menarik dan bahkan menakjubkan. Fitur struktural kerak bumi membuatnya mirip dengan area yang sama di Mars dan Venus. Lebih dari 90% unsur penyusunnya diwakili oleh oksigen, silikon, besi, aluminium, kalsium, kalium, magnesium, natrium. Menggabungkan satu sama lain dalam berbagai kombinasi, mereka membentuk tubuh fisik yang homogen - mineral. Mereka dapat memasuki komposisi batuan dalam konsentrasi yang berbeda. Struktur kerak bumi sangat heterogen. Jadi, batuan dalam bentuk umum adalah agregat dari komposisi kimia yang kurang lebih konstan. Ini adalah badan geologi independen. Mereka dipahami sebagai area kerak bumi yang terdefinisi dengan jelas, yang memiliki asal dan usia yang sama dalam batas-batasnya.

Batuan menurut kelompok

1. Magmatik. Nama berbicara untuk dirinya sendiri. Mereka muncul dari magma dingin yang mengalir dari ventilasi gunung berapi purba. Struktur batuan ini secara langsung tergantung pada laju pemadatan lava. Semakin besar, semakin kecil kristal zat tersebut. Granit, misalnya, terbentuk dalam ketebalan kerak bumi, dan basal muncul sebagai hasil dari pencurahan magma secara bertahap di permukaannya. Variasi breed tersebut cukup besar. Mengingat struktur kerak bumi, kita melihat bahwa itu terdiri dari mineral magmatik sebesar 60%.

2. Sedimen. Ini adalah batuan yang merupakan hasil pengendapan bertahap di darat dan dasar laut dari fragmen berbagai mineral. Ini bisa berupa komponen lepas (pasir, kerikil), disemen (batu pasir), residu mikroorganisme (batubara, batu kapur), produk reaksi kimia (garam kalium). Mereka membuat hingga 75% dari seluruh kerak bumi di benua.
Menurut metode fisiologis pembentukannya, batuan sedimen dibagi menjadi:

• klasik. Ini adalah sisa-sisa berbagai batuan. Mereka hancur di bawah pengaruh faktor alam (gempa bumi, angin topan, tsunami). Ini termasuk pasir, kerikil, kerikil, batu pecah, tanah liat.
• Bahan kimia. Mereka secara bertahap terbentuk dari larutan berair dari berbagai zat mineral (garam).
• organik atau biogenik. Terdiri dari sisa-sisa hewan atau tumbuhan. Ini adalah serpih minyak, gas, minyak, batu bara, batu kapur, fosfor, kapur.

3. Batuan metamorf. Komponen lain dapat berubah menjadi mereka. Ini terjadi di bawah pengaruh perubahan suhu, tekanan tinggi, larutan atau gas. Misalnya, marmer dapat diperoleh dari batu kapur, gneiss dari granit, dan kuarsit dari pasir.

Mineral dan batuan yang secara aktif digunakan manusia dalam kehidupannya disebut mineral. Apakah mereka?

Ini adalah formasi mineral alami yang mempengaruhi struktur bumi dan kerak bumi. Mereka dapat digunakan dalam pertanian dan industri baik dalam bentuk alami dan diproses.

Jenis mineral yang bermanfaat Klasifikasi mereka

Tergantung pada keadaan fisik dan agregasi, mineral dapat dibagi menjadi beberapa kategori:

1. Padat (bijih, marmer, batu bara).
2. Cairan (air mineral, minyak).
3. Gas (metana).

Karakteristik masing-masing jenis mineral

Menurut komposisi dan fitur aplikasi, ada:

1. Mudah terbakar (batubara, minyak, gas).
2. Bijih. Mereka termasuk radioaktif (radium, uranium) dan logam mulia (perak, emas, platinum). Ada bijih besi (besi, mangan, kromium) dan logam non-ferro (tembaga, timah, seng, aluminium).
3. Mineral non-logam memainkan peran penting dalam konsep seperti struktur kerak bumi. Geografi mereka sangat luas. Ini adalah batuan non-logam dan tidak mudah terbakar. Ini adalah bahan bangunan (pasir, kerikil, tanah liat) dan bahan kimia (sulfur, fosfat, garam kalium). Bagian terpisah dikhususkan untuk batu mulia dan batu hias.

Distribusi mineral di planet kita secara langsung tergantung pada faktor eksternal dan pola geologis.

Dengan demikian, bahan bakar mineral terutama ditambang di bantalan minyak dan gas dan cekungan batubara. Mereka berasal dari sedimen dan terbentuk pada penutup sedimen platform. Minyak dan batu bara jarang terjadi bersamaan.

Mineral bijih paling sering sesuai dengan ruang bawah tanah, tepian dan area lipatan pelat platform. Di tempat-tempat seperti itu mereka dapat membuat sabuk besar.

Inti

Cangkang bumi, seperti yang Anda tahu, berlapis-lapis. Inti terletak di bagian paling tengah, dan radiusnya sekitar 3.500 km. Temperaturnya jauh lebih tinggi daripada Matahari dan sekitar 10.000 K. Data akurat tentang komposisi kimia inti belum diperoleh, tetapi diduga terdiri dari nikel dan besi.

Inti luar dalam keadaan cair dan bahkan memiliki kekuatan lebih dari yang dalam. Yang terakhir berada di bawah tekanan besar. Zat-zat yang menyusunnya berada dalam keadaan padat permanen.

Mantel

Geosfer Bumi mengelilingi inti dan membentuk sekitar 83 persen dari seluruh cangkang planet kita. Batas bawah mantel terletak di kedalaman hampir 3000 km. Cangkang ini secara konvensional dibagi menjadi bagian atas yang kurang plastis dan padat (dari situlah magma terbentuk) dan bagian kristal yang lebih rendah, yang lebarnya 2000 kilometer.

Komposisi dan struktur kerak bumi

Untuk berbicara tentang elemen apa yang membentuk litosfer, perlu diberikan beberapa konsep.

Kerak bumi adalah kulit terluar dari litosfer. Kepadatannya kurang dari dua kali lipat dari kepadatan rata-rata planet ini.

Kerak bumi dipisahkan dari mantel oleh batas M, yang telah disebutkan di atas. Karena proses-proses yang terjadi di kedua wilayah tersebut saling mempengaruhi satu sama lain, simbiosisnya biasanya disebut litosfer. Itu berarti "kulit batu". Kekuatannya berkisar antara 50-200 kilometer.

Di bawah litosfer adalah astenosfer, yang memiliki konsistensi kurang padat dan kental. Suhunya sekitar 1200 derajat. Fitur unik astenosfer adalah kemampuannya untuk menembus batas-batasnya dan menembus ke dalam litosfer. Ini adalah sumber vulkanisme. Berikut adalah kantong magma cair, yang dimasukkan ke dalam kerak bumi dan keluar ke permukaan. Dengan mempelajari proses ini, para ilmuwan telah mampu membuat banyak penemuan menakjubkan. Ini adalah bagaimana struktur kerak bumi dipelajari. Litosfer terbentuk ribuan tahun yang lalu, tetapi bahkan sekarang proses aktif sedang berlangsung di dalamnya.

Elemen struktur kerak bumi

Dibandingkan dengan mantel dan inti, litosfer adalah lapisan yang keras, tipis, dan sangat rapuh. Ini terdiri dari kombinasi zat, di mana lebih dari 90 elemen kimia telah ditemukan hingga saat ini. Mereka didistribusikan tidak merata. 98 persen massa kerak bumi terdiri dari tujuh komponen. Ini adalah oksigen, besi, kalsium, aluminium, kalium, natrium dan magnesium. Batuan dan mineral tertua berusia lebih dari 4,5 miliar tahun.

Dengan mempelajari struktur internal kerak bumi, berbagai mineral dapat dibedakan.
Mineral adalah zat yang relatif homogen yang dapat ditemukan baik di dalam maupun di permukaan litosfer. Ini adalah kuarsa, gipsum, bedak, dll. Batuan tersusun dari satu atau lebih mineral.

Proses pembentukan kerak bumi

Struktur kerak samudera

Bagian litosfer ini terutama terdiri dari batuan basalt. Struktur kerak samudera belum dipelajari secara menyeluruh seperti kerak benua. Teori tektonik lempeng menjelaskan bahwa kerak samudera relatif muda, dan bagian-bagiannya yang terbaru dapat diperkirakan berasal dari Jurassic Akhir.
Ketebalannya praktis tidak berubah seiring waktu, karena ditentukan oleh jumlah lelehan yang dilepaskan dari mantel di zona pegunungan tengah laut. Hal ini sangat dipengaruhi oleh kedalaman lapisan sedimen di dasar laut. Di bagian yang paling tebal, berkisar antara 5 hingga 10 kilometer. Jenis cangkang bumi ini termasuk dalam litosfer samudera.

kerak benua

Litosfer berinteraksi dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer. Dalam proses sintesis, mereka membentuk cangkang Bumi yang paling kompleks dan reaktif. Di tektonosfer terjadi proses yang mengubah komposisi dan struktur cangkang ini.
Litosfer di permukaan bumi tidak homogen. Ini memiliki beberapa lapisan.

1. Sedimen. Ini terutama dibentuk oleh batuan. Tanah liat dan serpih mendominasi di sini, serta batuan karbonat, vulkanik dan berpasir. Pada lapisan sedimen dapat ditemukan mineral seperti gas, minyak dan batubara. Semuanya berasal dari organik.
2. lapisan granit. Ini terdiri dari batuan beku dan metamorf, yang paling dekat di alam dengan granit. Lapisan ini tidak ditemukan di mana-mana, paling menonjol di benua. Di sini, kedalamannya bisa puluhan kilometer.
3. Lapisan basal dibentuk oleh batuan yang dekat dengan mineral dengan nama yang sama. Ini lebih padat dari granit.

Kedalaman dan perubahan suhu kerak bumi

Lapisan permukaan dipanaskan oleh panas matahari. Ini adalah cangkang heliometrik. Ini mengalami fluktuasi musiman suhu. Ketebalan lapisan rata-rata sekitar 30 m.

Di bawah ini adalah lapisan yang lebih tipis dan lebih rapuh. Suhunya konstan dan kira-kira sama dengan karakteristik suhu tahunan rata-rata di wilayah planet ini. Tergantung pada iklim kontinental, kedalaman lapisan ini meningkat.
Bahkan lebih dalam di kerak bumi adalah tingkat lain. Ini adalah lapisan panas bumi. Struktur kerak bumi menyediakan keberadaannya, dan suhunya ditentukan oleh panas internal Bumi dan meningkat seiring kedalaman.

Peningkatan suhu terjadi karena peluruhan zat radioaktif yang merupakan bagian dari batuan. Pertama-tama, itu adalah radium dan uranium.

Gradien geometris - besarnya kenaikan suhu tergantung pada tingkat peningkatan kedalaman lapisan. Pengaturan ini tergantung pada berbagai faktor. Struktur dan jenis kerak bumi mempengaruhinya, serta komposisi batuan, tingkat dan kondisi kemunculannya.

Panas dari kerak bumi merupakan sumber energi yang penting. Studinya sangat relevan hari ini.

kerak bumi – cangkang padat terluar Bumi, bagian atas litosfer. Kerak bumi dipisahkan dari mantel bumi oleh permukaan Mohorovich.

Merupakan kebiasaan untuk membedakan kerak benua dan samudera, yang berbeda dalam komposisi, kekuatan, struktur, dan usianya. kerak benua terletak di bawah benua dan batas bawah airnya (rak). Kerak bumi tipe kontinental dengan ketebalan 35-45 km terletak di bawah dataran hingga 70 km di daerah pegunungan muda. Bagian paling kuno dari kerak benua memiliki usia geologis melebihi 3 miliar tahun. Ini terdiri dari cangkang seperti: kerak pelapukan, sedimen, metamorf, granit, basal.

kerak samudera jauh lebih muda, umurnya tidak melebihi 150-170 juta tahun. Ini memiliki kekuatan yang lebih kecil – 5-10 km. Tidak ada lapisan batas di dalam kerak samudera. Dalam struktur kerak bumi tipe samudera, lapisan berikut dibedakan: batuan sedimen tidak terkonsolidasi (hingga 1 km), samudera vulkanik, yang terdiri dari sedimen yang dipadatkan (1-2 km), basal (4-8 km) .

Cangkang batu Bumi bukanlah satu kesatuan. Itu terdiri dari blok individu. – lempeng litosfer. Secara total, ada 7 lempeng besar dan beberapa lempeng kecil di dunia. Yang besar termasuk lempeng Eurasia, Amerika Utara, Amerika Selatan, Afrika, Indo-Australia (India), Antartika, dan Pasifik. Di dalam semua lempeng besar, kecuali yang terakhir, ada benua. Batas-batas lempeng litosfer biasanya membentang di sepanjang pegunungan tengah laut dan parit laut dalam.

Lempeng litosfer terus berubah: dua pelat dapat disolder menjadi satu sebagai akibat dari tabrakan; Akibat rifting, pelat dapat terbelah menjadi beberapa bagian. Lempeng litosfer dapat tenggelam ke dalam mantel bumi, sekaligus mencapai inti bumi. Oleh karena itu, pembagian kerak bumi menjadi lempengan tidak ambigu: dengan akumulasi pengetahuan baru, beberapa batas lempeng diakui tidak ada, dan lempeng baru dibedakan.

Di dalam lempeng litosfer terdapat daerah dengan jenis kerak bumi yang berbeda. Jadi, bagian timur lempeng Indo-Australia (India) adalah daratan, dan bagian barat terletak di dasar Samudra Hindia. Di Lempeng Afrika, kerak benua dikelilingi di tiga sisi oleh kerak samudera. Mobilitas lempeng atmosfer ditentukan oleh rasio kerak benua dan samudera di dalamnya.

Ketika lempeng litosfer bertabrakan, lipatan lapisan batuan. Sabuk berlipit – bagian permukaan bumi yang bergerak dan sangat dibedah. Ada dua tahap dalam perkembangannya. Pada tahap awal, kerak bumi sebagian besar mengalami penurunan, batuan sedimen menumpuk dan bermetamorfosis. Pada tahap akhir, penurunan digantikan oleh pengangkatan, bebatuan dihancurkan menjadi lipatan. Selama satu miliar tahun terakhir, ada beberapa zaman pembangunan gunung yang intens di Bumi: Baikal, Kaledonia, Hercynian, Mesozoikum, dan Kenozoikum. Sesuai dengan ini, area lipatan yang berbeda dibedakan.

Selanjutnya, batuan yang membentuk daerah lipatan kehilangan mobilitasnya dan mulai runtuh. Batuan sedimen menumpuk di permukaan. Daerah kerak bumi yang stabil terbentuk – platform. Mereka biasanya terdiri dari ruang bawah tanah yang terlipat (sisa-sisa pegunungan kuno) yang dilapisi oleh lapisan batuan sedimen yang diendapkan secara horizontal yang membentuk penutup. Sesuai dengan usia fondasi, platform kuno dan muda dibedakan. Daerah batuan di mana pondasi terendam sampai kedalaman dan ditutupi oleh batuan sedimen disebut lempengan. Tempat-tempat di mana fondasi muncul ke permukaan disebut perisai. Mereka lebih merupakan karakteristik dari platform kuno. Di dasar semua benua ada platform kuno, yang ujung-ujungnya adalah area terlipat dari berbagai usia.

Penyebaran area platform dan lipatan dapat dilihat pada peta geografis tektonik, atau pada peta struktur kerak bumi.

Apakah Anda memiliki pertanyaan? Ingin tahu lebih banyak tentang struktur kerak bumi?
Untuk mendapatkan bantuan tutor - daftar.

situs, dengan penyalinan materi secara penuh atau sebagian, tautan ke sumber diperlukan.

Kerak bumi sangat penting bagi kehidupan kita, untuk penjelajahan planet kita.

Konsep ini terkait erat dengan yang lain yang mencirikan proses yang terjadi di dalam dan di permukaan bumi.

Apa kerak bumi dan dimana letaknya?

Bumi memiliki cangkang integral dan kontinu, yang meliputi: kerak bumi, troposfer dan stratosfer, yang merupakan bagian bawah atmosfer, hidrosfer, biosfer, dan antroposfer.

Mereka berinteraksi erat, menembus satu sama lain dan terus-menerus bertukar energi dan materi. Merupakan kebiasaan untuk menyebut kerak bumi sebagai bagian luar litosfer - cangkang padat planet ini. Sebagian besar sisi luarnya ditutupi oleh hidrosfer. Sisanya, sebagian kecil, dipengaruhi oleh atmosfer.

Di bawah kerak bumi terdapat mantel yang lebih padat dan lebih tahan api. Mereka dipisahkan oleh perbatasan bersyarat, dinamai ilmuwan Kroasia Mohorovich. Fiturnya adalah peningkatan tajam dalam kecepatan getaran seismik.

Berbagai metode ilmiah digunakan untuk mendapatkan wawasan tentang kerak bumi. Namun, memperoleh informasi spesifik hanya mungkin dengan cara pengeboran ke kedalaman yang lebih besar.

Salah satu tujuan dari penelitian tersebut adalah untuk menetapkan sifat batas antara kerak benua atas dan bawah. Kemungkinan penetrasi ke mantel atas dengan bantuan kapsul pemanas sendiri yang terbuat dari logam tahan api dibahas.

Struktur kerak bumi

Di bawah benua, lapisan sedimen, granit, dan basalnya dibedakan, yang ketebalannya secara agregat mencapai 80 km. Batuan, yang disebut batuan sedimen, terbentuk sebagai hasil pengendapan zat di darat dan di air. Mereka sebagian besar berlapis-lapis.

• tanah liat
• serpih
• batupasir
• batuan karbonat
• batuan asal vulkanik
• batubara dan batuan lainnya.

Lapisan sedimen membantu untuk mempelajari lebih lanjut tentang kondisi alam di bumi yang ada di planet ini pada zaman dahulu. Lapisan seperti itu mungkin memiliki ketebalan yang berbeda. Di beberapa tempat mungkin tidak ada sama sekali, di tempat lain, terutama di depresi besar, mungkin 20-25 km.

Suhu kerak bumi

Sumber energi penting bagi penghuni Bumi adalah panasnya kerak bumi. Suhu meningkat saat Anda masuk lebih dalam. Lapisan 30 meter yang paling dekat dengan permukaan, yang disebut lapisan heliometrik, dikaitkan dengan panas matahari dan berfluktuasi tergantung musim.

Di lapisan berikutnya yang lebih tipis, yang meningkat di iklim kontinental, suhunya konstan dan sesuai dengan indikator lokasi pengukuran tertentu. Di lapisan kerak panas bumi, suhu terkait dengan panas internal planet dan meningkat saat Anda masuk lebih dalam ke dalamnya. Ini berbeda di tempat yang berbeda dan tergantung pada komposisi elemen, kedalaman dan kondisi lokasinya.

Dipercaya bahwa suhu naik rata-rata tiga derajat karena semakin dalam untuk setiap 100 meter. Berbeda dengan bagian benua, suhu di bawah lautan meningkat lebih cepat. Setelah litosfer, ada cangkang plastik bersuhu tinggi, yang suhunya 1200 derajat. Ini disebut astenosfer. Ini memiliki tempat dengan magma cair.

Menembus ke dalam kerak bumi, astenosfer dapat mengeluarkan magma cair, menyebabkan fenomena vulkanik.

Ciri-ciri kerak bumi

Kerak bumi memiliki massa kurang dari setengah persen dari total massa planet. Ini adalah kulit terluar dari lapisan batu di mana pergerakan materi terjadi. Lapisan ini, yang memiliki kepadatan setengah dari Bumi. Ketebalannya bervariasi dalam 50-200 km.

Keunikan kerak bumi adalah dapat berupa jenis benua dan samudra. Kerak benua memiliki tiga lapisan, yang atasnya dibentuk oleh batuan sedimen. Kerak samudera relatif muda dan ketebalannya sedikit bervariasi. Itu terbentuk karena zat mantel dari punggungan samudera.

foto karakteristik kerak bumi

Ketebalan kerak di bawah lautan adalah 5-10 km. Fiturnya adalah gerakan horizontal dan osilasi yang konstan. Sebagian besar kerak adalah basal.

Bagian luar kerak bumi adalah cangkang keras planet ini. Strukturnya dibedakan dengan keberadaan area seluler dan platform yang relatif stabil. Lempeng litosfer bergerak relatif satu sama lain. Pergerakan lempeng ini dapat menyebabkan gempa bumi dan bencana alam lainnya. Keteraturan gerakan tersebut dipelajari oleh ilmu tektonik.

Fungsi kerak bumi

Fungsi utama kerak bumi adalah:

• sumber;
• geofisik;
• geokimia.

Yang pertama menunjukkan adanya potensi sumber daya Bumi. Ini terutama satu set cadangan mineral yang terletak di litosfer. Selain itu, fungsi sumber daya mencakup sejumlah faktor lingkungan yang menjamin kehidupan manusia dan objek biologis lainnya. Salah satunya adalah kecenderungan untuk membentuk defisit permukaan yang keras.

Anda tidak bisa melakukan itu. selamatkan bumi kita foto

Efek termal, kebisingan dan radiasi mewujudkan fungsi geofisika. Misalnya, ada masalah latar belakang radiasi alam, yang umumnya aman di permukaan bumi. Namun, di negara-negara seperti Brasil dan India, itu bisa ratusan kali lebih tinggi dari yang diizinkan. Diyakini bahwa sumbernya adalah radon dan produk peluruhannya, serta beberapa jenis aktivitas manusia.

Fungsi geokimia dikaitkan dengan masalah polusi kimia yang berbahaya bagi manusia dan perwakilan dunia hewan lainnya. Berbagai zat dengan sifat toksik, karsinogenik dan mutagenik memasuki litosfer.

Mereka aman ketika mereka berada di perut planet ini. Seng, timbal, merkuri, kadmium, dan logam berat lainnya yang diekstraksi darinya bisa sangat berbahaya. Dalam bentuk padat, cair dan gas yang diproses, mereka memasuki lingkungan.

Kerak bumi terbuat dari apa?

Dibandingkan dengan mantel dan inti, kerak bumi rapuh, keras, dan tipis. Ini terdiri dari zat yang relatif ringan, yang mencakup sekitar 90 elemen alami dalam komposisinya. Mereka ditemukan di tempat yang berbeda dari litosfer dan dengan berbagai tingkat konsentrasi.

Yang utama adalah: oksigen silikon aluminium, besi, kalium, kalsium, natrium magnesium. 98 persen kerak bumi terdiri dari mereka. Termasuk sekitar setengahnya adalah oksigen, lebih dari seperempatnya - silikon. Karena kombinasinya, mineral seperti intan, gipsum, kuarsa, dll terbentuk.Beberapa mineral dapat membentuk batuan.

• Sumur ultra-dalam di Semenanjung Kola memungkinkan untuk berkenalan dengan sampel mineral dari kedalaman 12 km, di mana batu yang mirip dengan granit dan serpih ditemukan.
• Ketebalan terbesar kerak (sekitar 70 km) terungkap di bawah sistem pegunungan. Di bawah daerah datar itu 30-40 km, dan di bawah lautan - hanya 5-10 km.
• Bagian penting dari kerak membentuk lapisan atas kepadatan rendah kuno, terutama terdiri dari granit dan serpih.
• Struktur kerak bumi menyerupai kerak banyak planet, termasuk di Bulan dan satelitnya.