Kur atrodas litosfēra. Kas ir Zemes litosfēra? Zemeslodes ģeoloģiskā uzbūve

Litosfēra ir Zemes akmens apvalks. No grieķu valodas "litoss" - akmens un "sfēra" - bumba

Litosfēra ir Zemes ārējais cietais apvalks, kas ietver visu zemes garozu ar daļu no Zemes augšējās mantijas un sastāv no nogulumiežiem, magmatiskiem un metamorfiskiem iežiem. Litosfēras apakšējā robeža ir izplūdusi, un to nosaka krasa iežu viskozitātes samazināšanās, seismisko viļņu izplatīšanās ātruma izmaiņas un iežu elektrovadītspējas palielināšanās. Litosfēras biezums kontinentos un zem okeāniem ir mainīgs un vidēji ir attiecīgi 25 - 200 un 5 - 100 km.

Apsveriet Zemes ģeoloģisko uzbūvi vispārīgi. Trešā planēta, kas atrodas vistālāk no Saules - Zemes rādiuss ir 6370 km, vidējais blīvums 5,5 g / cm3 un sastāv no trim čaumalām - mizu, halāti un es. Mantija un kodols ir sadalīti iekšējā un ārējā daļā.

Zemes garoza ir plāns Zemes augšējais apvalks, kura biezums kontinentos ir 40-80 km, zem okeāniem 5-10 km un kas veido tikai aptuveni 1% no Zemes masas. Astoņi elementi - skābeklis, silīcijs, ūdeņradis, alumīnijs, dzelzs, magnijs, kalcijs, nātrijs - veido 99,5% no zemes garozas.

Saskaņā ar zinātniskiem pētījumiem zinātnieki varēja noteikt, ka litosfēra sastāv no:

Skābeklis - 49%;
Silīcijs - 26%;
Alumīnijs - 7%;
Dzelzs - 5%;
kalcijs - 4%
Litosfēras sastāvā ir daudz minerālu, visizplatītākie ir laukšpats un kvarcs.

Kontinentos garoza ir trīsslāņu: nogulumieži klāj granīta akmeņus, bet granīta ieži atrodas uz bazalta. Zem okeāniem garoza ir "okeāna", divslāņu; nogulumieži guļ vienkārši uz bazaltiem, nav granīta slāņa. Ir arī zemes garozas pārejas tips (salu loka zonas okeānu nomalē un daži apgabali kontinentos, piemēram, Melnajā jūrā).

Zemes garoza ir biezākā kalnu reģionos.(zem Himalajiem - virs 75 km), vidējā - platformu zonās (zem Rietumsibīrijas zemienes - 35-40, Krievijas platformas robežās - 30-35), bet mazākā - platformu zonās. okeānu centrālie reģioni (5-7 km). Zemes virsmas dominējošā daļa ir kontinentu līdzenumi un okeāna dibens.

Kontinentus ieskauj šelfs - līdz 200 g dziļa un vidēji aptuveni 80 km plata sekla ūdens josla, kas pēc krasa stāva dibena līkuma pāriet kontinentālajā nogāzē (slīpums svārstās no 15. 17 līdz 20-30 °). Nogāzes pakāpeniski izlīdzinās un pārvēršas bezdibenes līdzenumos (dziļums 3,7-6,0 km). Lielākajā dziļumā (9-11 km) ir okeāna tranšejas, no kurām lielākā daļa atrodas Klusā okeāna ziemeļu un rietumu malās.

Lielāko litosfēras daļu veido magmatiskie ieži (95%), starp kuriem kontinentos dominē granīti un granitoīdi, bet okeānos - bazalts.

Pa relatīvi plastisko astenosfēru pārvietojas litosfēras bloki - litosfēras plāksnes. Ģeoloģijas sadaļa par plātņu tektoniku ir veltīta šo kustību izpētei un aprakstam.

Lai apzīmētu litosfēras ārējo apvalku, tika izmantots nu jau novecojušais termins sial, kas cēlies no iežu galveno elementu nosaukuma Si (lat. Silicium - silīcijs) un Al (lat. Alumīnijs - alumīnijs).

Litosfēras plāksnes

Ir vērts atzīmēt, ka lielākās tektoniskās plāksnes ir ļoti skaidri redzamas kartē un tās ir:

Klusais okeāns- planētas lielākā plāksne, gar kuras robežām notiek pastāvīgas tektonisko plākšņu sadursmes un veidojas lūzumi - tas ir iemesls tās pastāvīgai samazināšanās;
eirāzijas- aptver gandrīz visu Eirāzijas teritoriju (izņemot Hindustānu un Arābijas pussalu) un satur lielāko kontinentālās garozas daļu;
indoaustrāliešu- Tas ietver Austrālijas kontinentu un Indijas subkontinentu. Sakarā ar pastāvīgām sadursmēm ar Eirāzijas plāksni, tas atrodas lūšanas procesā;
dienvidamerikānis- sastāv no Dienvidamerikas cietzemes un daļas no Atlantijas okeāna;
ziemeļamerikānis- sastāv no Ziemeļamerikas kontinenta, daļas no Sibīrijas ziemeļaustrumiem, Atlantijas okeāna ziemeļrietumu daļas un puses no Ziemeļu Ledus okeāna;
Āfrikas- sastāv no Āfrikas kontinenta un Atlantijas un Indijas okeāna okeāna garozas. Interesanti, ka tai blakus esošās plāksnes pārvietojas pretējā virzienā no tās, tāpēc šeit atrodas mūsu planētas lielākā vaina;
Antarktikas plāksne- sastāv no kontinentālās Antarktīdas un tuvējās okeāna garozas. Sakarā ar to, ka plāksni ieskauj okeāna vidus grēdas, pārējie kontinenti pastāvīgi attālinās no tās.

Tektonisko plākšņu kustība litosfērā

Litosfēras plāksnes, savienojoties un atdalot, visu laiku maina savas kontūras. Tas ļauj zinātniekiem izvirzīt teoriju, ka pirms aptuveni 200 miljoniem gadu litosfērā bija tikai Pangea - viens kontinents, kas pēc tam sadalījās daļās, kuras sāka pakāpeniski attālināties viena no otras ar ļoti mazu ātrumu (vidēji aptuveni septiņi). centimetri gadā).

Tas ir interesanti! Pastāv pieņēmums, ka litosfēras kustības dēļ pēc 250 miljoniem gadu uz mūsu planētas izveidosies jauns kontinents kustīgu kontinentu savienības dēļ.

Saduroties okeāniskajai un kontinentālajai plātnei, okeāna garozas mala nogrimst zem kontinentālās, savukārt okeāna plātnes otrā pusē tās robeža atšķiras no tai blakus esošās plātnes. Robežu, pa kuru notiek litosfēru kustība, sauc par subdukcijas zonu, kur izšķir plāksnes augšējo un iegremdējamo malu. Interesanti, ka plāksne, iegremdējot mantijā, saspiežot zemes garozas augšējo daļu, sāk kust, kā rezultātā veidojas kalni un, ja izlaužas arī magma, tad vulkāni.

Vietās, kur tektoniskās plāksnes saskaras viena ar otru, ir maksimālās vulkāniskās un seismiskās aktivitātes zonas: litosfēras kustības un sadursmes laikā zemes garoza sabrūk, un tām atdaloties, veidojas lūzumi un ieplakas (litosfēra un Zemes reljefs ir savienoti viens ar otru). Tas ir iemesls, kāpēc lielākās Zemes reljefa formas atrodas gar tektonisko plātņu malām - kalnu grēdām ar aktīviem vulkāniem un dziļūdens tranšejām.

Litosfēras problēmas

Intensīvā rūpniecības attīstība ir novedusi pie tā, ka pēdējā laikā cilvēkam un litosfērai ir ārkārtīgi grūti saprasties viens ar otru: litosfēras piesārņojums iegūst katastrofālus apmērus. Tas noticis rūpniecisko atkritumu pieauguma dēļ kopā ar sadzīves atkritumiem un lauksaimniecībā izmantotajiem mēslošanas līdzekļiem un pesticīdiem, kas negatīvi ietekmē augsnes un dzīvo organismu ķīmisko sastāvu. Zinātnieki aprēķinājuši, ka uz vienu cilvēku gadā izkrīt aptuveni viena tonna atkritumu, tostarp 50 kg grūti sadalāmu atkritumu.

Mūsdienās litosfēras piesārņojums ir kļuvis par aktuālu problēmu, jo daba pati ar to netiek galā: zemes garozas pašattīrīšanās notiek ļoti lēni, un tāpēc kaitīgās vielas pakāpeniski uzkrājas un galu galā negatīvi ietekmē galveno vaininieku. no problēmas - cilvēks.

Litosfēra ir planētas Zeme cietais apvalks. Tas pilnībā pārklāj to, aizsargājot virsmu no planētas kodola augstākajām temperatūrām. Mēs pētīsim, kāda ir litosfēras struktūra un kā tā atšķiras no citām planētām.

vispārīgās īpašības

Litosfēra robežojas ar hidrosfēru un atmosfēru augšpusē un ar astenosfēru zemāk. Šī apvalka biezums ievērojami atšķiras un svārstās no 10 līdz 200 km. dažādās planētas daļās. Kontinentos litosfēra ir biezāka nekā okeānos. Litosfēra nav vienots veselums – to veido atsevišķas plāksnes, kas atrodas uz astenosfēras un pamazām pārvietojas pa to. Ir septiņas lielas litosfēras plāksnes un vairākas mazas. Robežas starp tām ir seismiskās aktivitātes zonas. Krievijas teritorijā ir savienotas divas šādas plāksnes - Eirāzijas un Ziemeļamerikas. Zemes litosfēras struktūru attēlo trīs slāņi:

Zemes garoza;
robežslānis;
augšējā mantija.

Apskatīsim katru slāni sīkāk.

Rīsi. 1. Litosfēras slāņi

Zemes garoza

Šis ir litosfēras augšējais un plānākais slānis. Tās masa ir tikai 1% no Zemes masas. Zemes garozas biezums svārstās no 30 līdz 80 km. Mazāks biezums vērojams līdzenumos, liels - kalnos. Ir divu veidu zemes garoza - kontinentālā un okeāniskā.

Garozas dalījums divos veidos ir pieejams tikai uz Zemes, uz pārējām planētām garoza ir tāda paša tipa.

Kontinentālā garoza sastāv no trim slāņiem:

TOP 2 rakstikas lasa kopā ar šo

nogulumieži- veidojuši nogulumieži un vulkāniskie ieži;
granīts– veidojuši metamorfie ieži (kvarcs, laukšpats);
bazaltisks- ko attēlo magmatiskie akmeņi.

Okeāna garozā ir tikai nogulumiežu un bazalta slāņi.

Rīsi. 2. Okeāna un kontinentālās garozas slāņi

Zemes garozā ir visi zināmie minerāli, metāli un ķīmiskās vielas dažādos daudzumos. Visizplatītākie elementi:

skābeklis;
dzelzs;
silīcijs;
magnijs;
nātrijs;
kalcijs;
kālijs.

Pilnīga zemes garozas atjaunošana notiek 100 miljonu gadu laikā.

robežslānis

To sauc par Mohoroviča virsmu. Šajā zonā krasi palielinās seismisko viļņu ātrums. Arī šeit mainās litosfēras vielas blīvums, tā kļūst elastīgāka. Mohorovičiča virsma atrodas 5 līdz 70 km dziļumā, pilnībā atkārtojot zemes garozas reljefu.

Rīsi. 3. Mohoroviča virsmas shēma

Mantija

Litosfērai pieder tikai mantijas augšējais slānis. Tā biezums ir no 70 līdz 300 km. Kādas parādības notiek šajā slānī? Šeit rodas seismiskā aktivitāte - zemestrīces. Tas ir saistīts ar seismisko viļņu ātruma palielināšanos šeit. Kāda ir šī slāņa struktūra? To veido galvenokārt dzelzs, magnijs, kalcijs, skābeklis.

Ko mēs esam iemācījušies?

Zemes litosfērai ir slāņveida struktūra. To veido zemes garoza un mantijas augšējais slānis. Starp šiem slāņiem ir robeža, ko sauc par Mohoroviča virsmu. Kopējais litosfēras biezums sasniedz 200 km. Tas satur gandrīz visus metālus un mikroelementus.

Tēmu viktorīna

Ziņojuma novērtējums

Vidējais vērtējums: 4.3. Kopējais saņemto vērtējumu skaits: 355.

Un jebkuras negatīvas litosfēras izmaiņas var saasināt globālo krīzi. No šī raksta jūs uzzināsit par to, kas ir litosfēra un litosfēras plāksnes.

Jēdziena definīcija

Litosfēra ir zemeslodes ārējais cietais apvalks, kas sastāv no zemes garozas, augšējās mantijas daļas, nogulumiežiem un magmatiskajiem iežiem. Ir diezgan grūti noteikt tās apakšējo robežu, taču ir vispārpieņemts, ka litosfēra beidzas ar strauju iežu viskozitātes samazināšanos. Litosfēra aizņem visu planētas virsmu. Tās slāņa biezums visur nav vienāds, tas ir atkarīgs no reljefa: kontinentos - 20-200 kilometri, bet zem okeāniem - 10-100 km.

Zemes litosfēru pārsvarā veido magmatiskie ieži (apmēram 95%). Šajos iežos dominē granitoīdi (kontinentos) un bazalts (zem okeāniem).

Daži cilvēki domā, ka jēdzieni "hidrosfēra" / "litosfēra" nozīmē vienu un to pašu. Bet tas ir tālu no patiesības. Hidrosfēra ir sava veida zemeslodes ūdens apvalks, un litosfēra ir cieta.

Zemeslodes ģeoloģiskā uzbūve

Litosfēra kā jēdziens ietver arī mūsu planētas ģeoloģisko uzbūvi, tāpēc, lai saprastu, kas ir litosfēra, tā ir jāapsver sīkāk. Ģeoloģiskā slāņa augšējo daļu sauc par zemes garozu, tās biezums svārstās no 25 līdz 60 kilometriem kontinentos, bet no 5 līdz 15 kilometriem okeānos. Apakšējo slāni sauc par mantiju, ko no zemes garozas atdala Mohorovičiča sekcija (kur krasi mainās matērijas blīvums).

Globuss sastāv no zemes garozas, mantijas un kodola. Zemes garoza ir cieta, bet tās blīvums krasi mainās pie robežas ar mantiju, tas ir, pie Mohoroviča līnijas. Tāpēc zemes garozas blīvums ir nestabils lielums, bet var aprēķināt litosfēras noteiktā slāņa vidējo blīvumu, tas ir vienāds ar 5,5223 gramiem / cm 3.

Globuss ir dipols, tas ir, magnēts. Zemes magnētiskie poli atrodas dienvidu un ziemeļu puslodē.

Zemes litosfēras slāņi

Kontinentu litosfēra sastāv no trim slāņiem. Un atbilde uz jautājumu par to, kas ir litosfēra, nebūs pilnīga, tos neņemot vērā.

Augšējais slānis ir veidots no visdažādākajiem nogulumiežiem. Vidējo nosacīti sauc par granītu, taču tas sastāv ne tikai no granītiem. Piemēram, zem okeāniem litosfēras granīta slāņa pilnībā nav. Vidējā slāņa aptuvenais blīvums ir 2,5-2,7 grami/cm 3 .

Apakšējo slāni nosacīti sauc arī par bazaltu. Tas sastāv no smagākiem akmeņiem, tā blīvums attiecīgi ir lielāks - 3,1-3,3 grami / cm 3. Apakšējais bazalta slānis atrodas zem okeāniem un kontinentiem.

Arī zemes garoza ir klasificēta. Ir kontinentālie, okeāna un starpposma (pārejas) zemes garozas veidi.

Litosfēras plākšņu struktūra

Pati litosfēra nav viendabīga, tā sastāv no savdabīgiem blokiem, kurus sauc par litosfēras plāksnēm. Tajos ietilpst gan okeāna, gan kontinentālā garoza. Lai gan ir gadījums, ko var uzskatīt par izņēmumu. Klusā okeāna litosfēras plāksne sastāv tikai no okeāna garozas. Litosfēras blokus veido salocīti metamorfiskie un magmatiskie ieži.

Katra kontinenta pamatnē ir sena platforma, kuras robežas nosaka kalnu grēdas. Līdzenumi un tikai atsevišķas kalnu grēdas atrodas tieši platformas zonā.

Seismiskā un vulkāniskā aktivitāte diezgan bieži novērojama uz litosfēras plātņu robežām. Ir trīs veidu litosfēras robežas: transformējošās, konverģentās un diverģentās. Litosfēras plātņu aprises un robežas mainās diezgan bieži. Mazas litosfēras plāksnes ir savienotas viena ar otru, savukārt lielas, gluži pretēji, sadalās.

Litosfēras plākšņu saraksts

Ir ierasts atšķirt 13 galvenās litosfēras plāksnes:

Filipīnu plāksne.
austrālietis.
eirāzijas.
somāliešu.
Dienvidamerikānis.
Hindustāna.
Āfrikas.
Antarktikas plāksne.
Naskas plāksne.
Klusais okeāns;
Ziemeļamerikānis.
Skotijas plāksne.
Arābu plāksne.
Plīts Kokosrieksts.

Tātad, mēs sniedzām jēdziena "litosfēra" definīciju, ņemot vērā Zemes un litosfēras plākšņu ģeoloģisko struktūru. Ar šīs informācijas palīdzību tagad ir iespējams droši atbildēt uz jautājumu, kas ir litosfēra.

LITOSFĒRA- "cietās" Zemes ārējā sfēra, ieskaitot zemes garozu un daļu no augšējās mantijas (1. att.).

Garozas biezums zem kontinentiem vidēji ir 35–40 km. Tur, kur uz sauszemes atrodas jauni augstie kalni, tas bieži pārsniedz 50 km (piemēram, zem Himalajiem tas sasniedz 90 km). Zem okeāniem garoza ir plānāka - vidēji apmēram 7-10 km, bet dažos Klusā okeāna apgabalos - tikai 5 km.

Zemes garozas robežas nosaka seismisko viļņu izplatīšanās ātrums. Seismiskie viļņi sniedz arī informāciju par mantijas īpašībām. Ir noskaidrots, ka augšējo apvalku galvenokārt veido magnija un dzelzs silikāti. Apakšējā apvalka sastāvs joprojām ir noslēpums, taču tiek uzskatīts, ka tas satur magnija un silīcija oksīdus. Secinājumi par zemes kodola sastāvu izdarīti, pamatojoties ne tikai uz seismisko viļņu analīzi, bet arī blīvuma aprēķiniem un meteorītu sastāva izpēti. Tiek uzskatīts, ka iekšējais kodols ir ciets dzelzs un niķeļa sakausējums. Šķiet, ka ārējais kodols ir šķidrs un nedaudz mazāk blīvs. Daži eksperti uzskata, ka tajā ir līdz 14% sēra.

Zemes garoza, hidrosfēra un atmosfēra veidojās galvenokārt vielu izdalīšanās rezultātā no jaunās Zemes augšējās mantijas. Tagad okeānu dibena vidusgrēdās turpinās okeāna garozas veidošanās, ko pavada gāzu un neliela ūdens daudzuma izdalīšanās. Acīmredzot garozas veidošanās uz jaunās Zemes bija līdzīgu procesu rezultāts, kuru rezultātā izveidojās plāns apvalks, kas veidoja mazāk nekā 0,0001% no visas planētas tilpuma. Šī čaulas, kas veido kontinentālo un okeāna garozu, sastāvs laika gaitā mainījās, galvenokārt tāpēc, ka elementi tika pārvietoti no mantijas daļējas kušanas dēļ aptuveni 100 km dziļumā. Mūsdienu Zemes garozas vidējam ķīmiskajam sastāvam raksturīgs augsts skābekļa saturs, kam seko silīcijs un alumīnijs (2. att.).

Saskaņā ar padomju ģeoķīmiķa AE Fersmana (1883–1945) ieteikumu, ķīmisko elementu relatīvā satura vidējās vērtības zemes garozas augšējā slānī tiek sauktas par elementu klarkām par godu amerikāņu zinātniekam Frenkam Vilgsvortam Klārkam. (1847–1931), kurš izstrādāja metodes ķīmisko elementu pārpilnības noteikšanai.

Klarka vērtību analīze ļauj izprast daudzas ķīmisko elementu izplatības likumsakarības. Zemes garozas ķīmisko elementu klarkas atšķiras par vairāk nekā desmit kārtām. Tātad, ja alumīnijs zemes garozā satur vairāk nekā astoņus svara procentus, tad, piemēram, zelts ir 4,3 10 -7%, varš - 5 10 -3%, urāns - 3 10 -4%, un tāds rets metāls. , tāpat kā rēnijs - tikai 7 10 -8%.Elementi, kas satur salīdzinoši lielu daudzumu, dabā veido daudzus neatkarīgus ķīmiskos savienojumus, un elementi ar maziem klarkiem ir izkaisīti galvenokārt starp citu elementu ķīmiskajiem savienojumiem. Elementus, kuru klarku skaits ir mazāks par 0,01%, sauc par retajiem.

Galvenie savienojumi, kas veido litosfēru, ir silīcija dioksīds, silikāti un aluminosilikāti. Lielāko daļu litosfēras veido kristāliskas vielas, kas veidojas magmas dzesēšanas laikā - izkausētās vielas Zemes dzīlēs. Magmai atdziestot, veidojās arī karsti šķīdumi. Izejot cauri apkārtējo klinšu plaisām, tie atdzisa un atbrīvoja tajos esošās vielas.

Tā kā daži minerāli ir stabili tikai noteiktos apstākļos, tie sadalās, mainoties temperatūrai un spiedienam. Piemēram, vairāki silikāti, kas veidojas dziļi garozā augstā temperatūrā un spiedienā, nonākot pret Zemes virsmu, kļūst nestabili. Savukārt lielā dziļumā Zemes iekšējā siltuma un paaugstināta spiediena ietekmē daudzi ieži maina savu izskatu, veidojot jaunas kristāliskas formas.

Kontinentālās garozas virsma ir pakļauta atmosfēras un hidrosfēras iedarbībai, kas izpaužas laikapstākļos. Fizikālā atmosfēras iedarbība ir mehānisks process, kas sadala iežu mazākās daļiņās bez būtiskām ķīmiskā sastāva izmaiņām. Ķīmiskā atmosfēras iedarbība izraisa jaunu vielu veidošanos, tas notiek mitruma, īpaši paskābinātas, un noteiktu gāzu (piemēram, skābekļa) iedarbībā, kas iznīcina minerālvielas.

Vienkāršākais laikapstākļu process ir minerālvielu šķīdināšana. Ūdens izraisa jonu saišu pārtraukšanu, kas savieno, piemēram, nātrija katjonus un hlorīda jonus NaCl halītā. Ūdeņraža katjoni šajā procesā nav iesaistīti, tāpēc tas nav atkarīgs no pH.

Iznīcinot vielas, kas satur elementus zemā oksidācijas pakāpē, piemēram, sulfīdus, svarīga loma ir skābeklim. Šajos procesos bieži tiek iesaistīti mikroorganismi. Tādējādi pirīta FeS 2 oksidēšanos var modelēt ar šādu reakciju sēriju. Vispirms tiek oksidēts sērs (–I):

2FeS2 + 2H2O + 7O2 = 4H + + 4SO 4 2– + 2Fe 2+

Tam seko dzelzs(II) oksidēšanās, ko katalizē dzelzi oksidējošās baktērijas:

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

Izveidotais goetīts FeO(OH) pārklāj straumju dibenu raksturīga dzelteni oranža pārklājuma veidā.

Dzelzi oksidējošās baktērijas iegūst enerģiju no neorganisko vielu oksidēšanās, tāpēc tās attīstās tur, kur nav organisko savienojumu, izmantojot CO 2 kā oglekļa avotu. Tomēr dzelzs oksidēšana nav ļoti efektīvs enerģijas iegūšanas veids: aptuveni 220 g dzelzs (II) ir jāoksidē, lai iegūtu 1 g šūnu oglekļa. Tā rezultātā vietās, kur dzīvo dzelzi oksidējošās baktērijas, veidojas lielas dzelzs(III) savienojumu nogulsnes.

Karbonātu minerālu, piemēram, CaCO 3, laikapstākļi rodas, mijiedarbojoties ar ūdenī esošajām skābēm oglekļa dioksīda, kā arī antropogēnā sēra dioksīda absorbcijas dēļ. Tajā pašā laikā virszemes ūdeņi tiek neitralizēti un bagātināti ar hidrokarbonāta joniem:

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

Silikātu, piemēram, Mg 2 SiO 4 (forsterīta) iznīcināšanu var aprakstīt ar šādu vienādojumu:

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

Reakcija notiek, jo veidojas ārkārtīgi vāja ortosilicskābe, savukārt minerāls laika gaitā pilnībā izšķīst. Tomēr sarežģītāku silikātu dēdēšanas laikā ne visi produkti ir šķīstoši. Vispārīgā gadījumā laikapstākļu ietekmē galvenokārt veidojas kvarca un mālu minerāli - ūdeni saturoši slāņaini aluminosilikāti. Piemēram, CaAl 2 Si 2 O 8 (anortīta) atmosfēras iedarbības laikā māla minerāls kaolinīts ir ciets reakcijas produkts:

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

Laikapstākļu ātrumu ietekmē biosfēra (kur rodas oglekļa dioksīds), kā arī zemes reljefs un klimats, ūdens sastāvs, pamatiežu veids un atsevišķu minerālu reakciju kinētika. Tātad mitros tropos laikapstākļi notiek ātrāk. Tas ir saistīts ar faktu, ka augsta temperatūra paātrina reakcijas, un pastāvīgas dušas ļauj ātri izskalot un jūrās un okeānos nogādāt pat praktiski nešķīstošus savienojumus, piemēram, alumīnija un dzelzs oksīdus.

Laikapstākļu produkti veido irdenas kontinentālās nogulsnes, kuru biezums svārstās no 10–20 cm stāvās nogāzēs līdz desmitiem metru līdzenumos un simtiem metru ieplakās. Irdenās zemes segas vidējais mineraloģiskais sastāvs izteikti atšķiras no kontinentu zemes garozas sastāva (3. att.).

Uz irdeno segumu nogulumiem izveidojušās augsnes, kurām ir liela nozīme dzīvo organismu mijiedarbībā ar zemes garozu. Augsnēs sistemātiski tiek saglabāts ievērojams organisko vielu daudzums, ko sintezē augstākie augi. Organisko vielu oksidēšanos augsnēs katalizē mikroorganismu enzīmi, un veidojas oglekļa dioksīds, kas, mijiedarbojoties ar ūdeni, dod vāju ogļskābi. Tas var pazemināt augsnes pH līdz 4–5, kas būtiski ietekmē laikapstākļu procesus. Augsne ir iesaistīta slāpekļa, sēra un fosfora, kā arī daudzu metālu apritē. Tāpēc augsnes aizsardzības problēmai ir liela nozīme.

Cilvēces vēstures sākumposmā cilvēka darbība gandrīz neietekmēja Zemes dzīles. Taču, sākoties straujajai rūpniecības attīstībai, cilvēku vajadzības pēc derīgajiem izrakteņiem strauji pieauga. To ieguve un pārstrāde sāka kaitīgi ietekmēt dabu. Atvērto raktuvju darbības attīstības laikā rodas daudz putekļu, kas piesārņo apkārtni. Milzīgas platības aizņem "atkritumu" iežu izgāztuves, kas veidojas cieto minerālu ieguves laikā. Ūdens sūknēšana no raktuvēm izraisa pazemes tukšumu veidošanos. Daudzi kalnrūpniecības uzņēmumi upēs nolaiž nepietiekami attīrītus notekūdeņus, kas izraisa dabisko ūdeņu piesārņojumu. Kaitīgās vielas no šo uzņēmumu izgāztuvēm nonāk vidē. Daudzas bīstamās vielas tiek izkliedētas rūdu un to pārstrādes produktu transportēšanas laikā.

Vides piesārņojumu no derīgo izrakteņu ieguves un pārstrādes var samazināt, ja tiek izmantoti zinātnes sasniegumi un labākas tehnoloģijas.

Jeļena Savinkina

Litosfēra ir Zemes ārējais cietais apvalks, ieskaitot zemes garozu un mantijas augšējo daļu. Litosfērā ietilpst nogulumieži, magmatiskie un metamorfie ieži.

Litosfēras apakšējā robeža ir izplūdusi, un to nosaka vides viskozitātes samazināšanās, seismisko viļņu ātrums un siltumvadītspējas palielināšanās. Litosfēra pārklāj zemes garozu un mantijas augšējo daļu vairāku desmitu kilometru biezumā līdz astenosfērai, kurā mainās iežu plastiskums. Galvenās metodes robežas noteikšanai starp litosfēras augšējo robežu un astenosfēru ir magnetoteluriskā un seismoloģiska.

Litosfēras biezums zem okeāniem svārstās no 5 līdz 100 km (maksimālā vērtība ir okeānu perifērijā, minimālā zem Okeāna vidus grēdām), zem kontinentiem - 25-200 km (maksimālā ir zem senās platformas, minimums ir zem salīdzinoši jaunām kalnu grēdām, vulkāniskiem lokiem). Litosfēras struktūrai zem okeāniem un kontinentiem ir būtiskas atšķirības. Zem kontinentiem litosfēras zemes garozas struktūrā izšķir nogulumu, granīta un bazalta slāņus, kuru biezums kopumā sasniedz 80 km. Zem okeāniem Zemes garozā okeāna garozas veidošanās laikā vairākkārt ir notikuši daļējas kušanas procesi. Tāpēc tas ir noplicināts kausējamos retos savienojumos, tam trūkst granīta slāņa, un tā biezums ir daudz mazāks nekā zemes garozas kontinentālās daļas biezums. Astenosfēras (mīkstinātu, pastveida iežu slānis) biezums ir aptuveni 100-150 km.

Atmosfēras, hidrosfēras un zemes garozas veidošanās

Veidošanās notika vielu izdalīšanās laikā no jaunās Zemes mantijas augšējā slāņa. Šobrīd okeāna dibenā vidusgrēdās turpinās zemes garozas veidošanās process, ko pavada gāzu izdalīšanās un nelieli ūdens apjomi. Mūsdienu zemes garozas sastāvā skābeklis atrodas augstā koncentrācijā, kam procentos seko silīcijs un alumīnijs. Pamatā litosfēru veido tādi savienojumi kā silīcija dioksīds, silikāti, aluminosilikāti. Magnētiskas izcelsmes kristāliskas vielas piedalījās lielākās daļas litosfēras veidošanā. Tie veidojās, atdziestot magmai, kas nonāca uz Zemes virsmas, kas atrodas planētas zarnās kausētā stāvoklī.

Aukstajos reģionos litosfēras biezums ir vislielākais, bet siltajos reģionos tas ir vismazākais. Litosfēras biezums var palielināties, vispārēji samazinoties siltuma plūsmas blīvumam. Litosfēras augšējais slānis ir elastīgs, bet apakšējais slānis ir plastisks, ņemot vērā reakcijas raksturu uz pastāvīgi darbojošām slodzēm. Litosfēras tektoniski aktīvajos apgabalos izšķir pazeminātas viskozitātes horizontus, kur seismiskie viļņi pārvietojas ar mazāku ātrumu. Pēc zinātnieku domām, saskaņā ar šiem horizontiem daži slāņi “slīd” attiecībā pret citiem. Šo parādību sauc par litosfēras noslāņošanos. Litosfēras struktūrā izšķir mobilas zonas (locītas jostas) un samērā stabilas zonas (platformas). Litosfēras bloki (litosfēras plāksnes) pārvietojas pa relatīvi plastisko astenosfēru, sasniedzot izmērus no 1 līdz 10 tūkstošiem kilometru diametrā. Šobrīd litosfēra ir sadalīta septiņās galvenajās un vairākās mazās plātnēs. Robežas, kas atdala plāksnes vienu no otras, ir maksimālās vulkāniskās un seismiskās aktivitātes zonas.