Skorupa ziemska typu kontynentalnego składa się z. Wewnętrzna struktura ziemi

Badanie wewnętrznej struktury planet, w tym naszej Ziemi, jest niezwykle trudnym zadaniem. Nie możemy fizycznie „przewiercić” skorupy ziemskiej do jądra planety, więc cała wiedza, którą w tej chwili otrzymaliśmy, jest wiedzą uzyskaną „dotykiem” i to w najbardziej dosłowny sposób.

Jak działa eksploracja sejsmiczna na przykładzie poszukiwań ropy naftowej. „Nazywamy” ziemię i „słuchamy”, co przyniesie nam odbity sygnał

Faktem jest, że najprostszym i najbardziej niezawodnym sposobem sprawdzenia, co znajduje się pod powierzchnią planety i jest częścią jej skorupy, jest badanie prędkości propagacji fale sejsmiczne w głębinach planety.

Wiadomo, że prędkość podłużnych fal sejsmicznych wzrasta w gęstszych ośrodkach, a zmniejsza się w luźnych gruntach. W związku z tym, znając parametry różnych rodzajów skał i mając obliczone dane dotyczące ciśnienia itp., „Słuchając” otrzymanej odpowiedzi, można zrozumieć, przez które warstwy skorupy ziemskiej przeszedł sygnał sejsmiczny i jak głęboko znajdują się pod powierzchnią .

Badanie struktury skorupy ziemskiej za pomocą fal sejsmicznych

Drgania sejsmiczne mogą być spowodowane przez dwa rodzaje źródeł: naturalny oraz sztuczny. Trzęsienia ziemi są naturalnymi źródłami drgań, których fale niosą niezbędne informacje o gęstości skał, przez które przenikają.

Arsenał sztucznych źródeł drgań jest bardziej rozbudowany, ale przede wszystkim sztuczne drgania wywołane są zwykłą eksplozją, ale są też bardziej „subtelne” sposoby pracy – generatory impulsów ukierunkowanych, wibratory sejsmiczne itp.

Zajmuje się prowadzeniem robót strzałowych i badaniem prędkości fal sejsmicznych badania sejsmiczne- jedna z najważniejszych gałęzi współczesnej geofizyki.

Co dało badanie fal sejsmicznych wewnątrz Ziemi? Analiza ich propagacji ujawniła kilka skoków zmiany prędkości podczas przechodzenia przez wnętrzności planety.

skorupa Ziemska

Pierwszy skok, przy którym prędkość wzrasta z 6,7 do 8,1 km/s, według geologów, rejestruje dno skorupy ziemskiej. Ta powierzchnia znajduje się w różnych miejscach na planecie na różnych poziomach, od 5 do 75 km. Nazywa się granicę skorupy ziemskiej i leżącą pod nią powłoką - płaszcz „Powierzchnie Mohorovicic”, nazwany na cześć jugosłowiańskiego naukowca A. Mohorowicza, który go założył.

Płaszcz

Płaszcz leży na głębokości do 2900 km i jest podzielony na dwie części: górną i dolną. Granica między górnym i dolnym płaszczem jest również ustalona przez skok prędkości propagacji podłużnych fal sejsmicznych (11,5 km/s) i znajduje się na głębokościach od 400 do 900 km.

Górny płaszcz ma złożoną strukturę. W jego górnej części znajduje się warstwa znajdująca się na głębokości 100-200 km, gdzie poprzeczne fale sejsmiczne tłumią się o 0,2-0,3 km / s, a prędkości fal podłużnych w zasadzie nie zmieniają się. Ta warstwa nazywa się falowód. Jego miąższość wynosi zwykle 200-300 km.

Część górnego płaszcza i skorupa pokrywająca falowód nazywa się litosfera, a sama warstwa niskich prędkości - astenosfera.

Tak więc litosfera jest sztywną, twardą skorupą, na której znajduje się plastikowa astenosfera. Zakłada się, że w astenosferze zachodzą procesy powodujące ruch litosfery.

Wewnętrzna struktura naszej planety

Jądro Ziemi

U podstawy płaszcza następuje gwałtowny spadek prędkości propagacji fal podłużnych z 13,9 do 7,6 km/s. Na tym poziomie leży granica między płaszczem a rdzeń ziemi, głębiej niż poprzeczne fale sejsmiczne już się nie rozchodzą.

Promień jądra sięga 3500 km, jego objętość: 16% objętości planety, a masa: 31% masy Ziemi.

Wielu naukowców uważa, że ​​rdzeń jest w stanie stopionym. Jej zewnętrzna część charakteryzuje się znacznie zmniejszonymi prędkościami fal P, natomiast w części wewnętrznej (o promieniu 1200 km) prędkości fal sejsmicznych ponownie wzrastają do 11 km/s. Gęstość skał rdzeniowych wynosi 11 g/cm 3 i jest zdeterminowana obecnością pierwiastków ciężkich. Tak ciężkim pierwiastkiem może być żelazo. Najprawdopodobniej żelazo jest integralną częścią rdzenia, ponieważ rdzeń o składzie wyłącznie żelaznym lub żelazowo-niklowym powinien mieć gęstość o 8-15% wyższą niż istniejąca gęstość rdzenia. Dlatego tlen, siarka, węgiel i wodór wydają się być przyłączone do żelaza w rdzeniu.

Geochemiczna metoda badania struktury planet

Jest inny sposób na badanie głębokiej struktury planet - metoda geochemiczna. Identyfikacja różnych powłok Ziemi i innych planet ziemskich za pomocą parametrów fizycznych znajduje dość wyraźne potwierdzenie geochemiczne oparte na teorii niejednorodnej akrecji, zgodnie z którą skład jąder planet i ich powłok zewnętrznych w jego głównej części jest początkowo różne i zależą od najwcześniejszego etapu ich rozwoju.

W wyniku tego procesu najcięższy ( żelazo-nikiel) składniki, aw zewnętrznych powłokach - lżejszy krzemian ( chondryt), wzbogacony w górny płaszcz w substancje lotne i wodę.

Najważniejszą cechą planet ziemskich ( , Ziemia, ) jest to, że ich powłoka zewnętrzna, tzw. szczekać składa się z dwóch rodzajów materii: kontynent" - skaleń i " oceaniczny» - bazalt.

Kontynentalna (kontynentalna) skorupa Ziemi

Kontynentalna (kontynentalna) skorupa Ziemi zbudowana jest z granitów lub skał o podobnym do nich składzie, czyli skał z dużą ilością skaleni. Powstawanie „granitowej” warstwy Ziemi spowodowane jest przekształceniem starszych osadów w procesie granitizacji.

Warstwa granitu powinna być traktowana jako konkretny skorupa skorupy ziemskiej - jedyna planeta, na której szeroko rozwinęły się procesy różnicowania materii z udziałem wody i posiadającej hydrosferę, atmosferę tlenową i biosferę. Na Księżycu i prawdopodobnie na planetach ziemskich skorupa kontynentalna zbudowana jest z gabro-anortozytów – skał składających się z dużej ilości skaleni, jednak o nieco innym składzie niż w granitach.

Skały te tworzą najstarsze (4,0-4,5 miliarda lat) powierzchnie planet.

Oceaniczna (bazaltowa) skorupa ziemska

Skorupa oceaniczna (bazaltowa) Ziemia powstała w wyniku rozciągania i jest związana ze strefami głębokich uskoków, które spowodowały penetrację górnego płaszcza do komór bazaltowych. Wulkanizm bazaltowy nakłada się na wcześniej uformowaną skorupę kontynentalną i jest stosunkowo młodszą formacją geologiczną.

Manifestacje wulkanizmu bazaltowego na wszystkich planetach ziemskich są najwyraźniej podobne. Szeroki rozwój „mórz” bazaltowych na Księżycu, Marsie i Merkurym jest oczywiście związany z rozciąganiem się i powstawaniem w wyniku tego procesu stref przepuszczalności, wzdłuż których bazaltowe topienie płaszcza wypłynęło na powierzchnię. Ten mechanizm manifestacji bazaltowego wulkanizmu jest mniej więcej podobny dla wszystkich planet grupy ziemskiej.

Satelita Ziemi - Księżyc ma również strukturę skorupową, która w całości jest podobna do ziemskiej, chociaż ma uderzającą różnicę w składzie.

Przepływ ciepła Ziemi. Najcieplej jest w rejonie uskoków skorupy ziemskiej, a zimniej w rejonach pradawnych płyt kontynentalnych

Metoda pomiaru przepływu ciepła do badania struktury planet

Innym sposobem badania głębokiej struktury Ziemi jest badanie przepływu ciepła. Wiadomo, że gorąca od wewnątrz Ziemia oddaje swoje ciepło. O ogrzewaniu głębokich horyzontów świadczą erupcje wulkanów, gejzery i gorące źródła. Ciepło jest głównym źródłem energii Ziemi.

Wzrost temperatury wraz z zagłębianiem się od powierzchni Ziemi wynosi średnio około 15°C na 1 km. Oznacza to, że na granicy litosfery i astenosfery, znajdującej się w przybliżeniu na głębokości 100 km, temperatura powinna być zbliżona do 1500 ° C. Ustalono, że w tej temperaturze bazalt topi się. Oznacza to, że powłoka astenosfery może służyć jako źródło magmy bazaltowej.

Wraz z głębokością zmiana temperatury zachodzi zgodnie z bardziej złożonym prawem i zależy od zmiany ciśnienia. Według obliczonych danych na głębokości 400 km temperatura nie przekracza 1600°C, a na granicy rdzeń-płaszcz jest szacowana na 2500-500°C.

Ustalono, że wydzielanie ciepła następuje w sposób ciągły na całej powierzchni planety. Ciepło jest najważniejszym parametrem fizycznym. Niektóre z ich właściwości zależą od stopnia nagrzania skał: lepkość, przewodność elektryczna, magnetyczność, stan fazowy. Dlatego, zgodnie ze stanem termicznym, można ocenić głęboką strukturę Ziemi.

Pomiar temperatury naszej planety na dużych głębokościach jest trudnym technicznie zadaniem, ponieważ do pomiarów dostępne są tylko pierwsze kilometry skorupy ziemskiej. Jednak temperaturę wewnętrzną Ziemi można badać pośrednio, mierząc strumień ciepła.

Pomimo tego, że głównym źródłem ciepła na Ziemi jest Słońce, łączna moc przepływu ciepła naszej planety przewyższa moc wszystkich elektrowni na Ziemi 30-krotnie.

Pomiary wykazały, że średni przepływ ciepła na kontynentach iw oceanach jest taki sam. Wynik ten tłumaczy się tym, że w oceanach większość ciepła (do 90%) pochodzi z płaszcza, gdzie proces przenoszenia materii przez poruszające się strumienie zachodzi intensywniej - konwekcja.

Konwekcja to proces, w którym podgrzana ciecz rozszerza się, staje się lżejsza i unosi się, podczas gdy zimniejsze warstwy opadają. Ponieważ substancja płaszcza jest w swoim stanie bliższa ciału stałemu, konwekcja w niej zachodzi w specjalnych warunkach, przy niskich prędkościach przepływu materiału.

Jaka jest historia termiczna naszej planety? Jego początkowe nagrzewanie jest prawdopodobnie związane z ciepłem generowanym przez zderzenie cząstek i ich zagęszczenie we własnym polu grawitacyjnym. Następnie ciepło było wynikiem rozpadu radioaktywnego. Pod wpływem ciepła powstała warstwowa struktura Ziemi i planet ziemskich.

Radioaktywne ciepło na Ziemi jest uwalniane nawet teraz. Istnieje hipoteza, zgodnie z którą na granicy roztopionego jądra Ziemi do dziś trwają procesy rozszczepiania materii z uwolnieniem ogromnej ilości energii cieplnej, która podgrzewa płaszcz.

Charakterystyczną cechą ewolucji Ziemi jest zróżnicowanie materii, czego wyrazem jest skorupowa budowa naszej planety. Litosfera, hydrosfera, atmosfera, biosfera tworzą główne powłoki Ziemi, różniące się składem chemicznym, mocą i stanem materii.

Wewnętrzna struktura Ziemi

Skład chemiczny Ziemi(Rys. 1) jest podobny do składu innych planet ziemskich, takich jak Wenus czy Mars.

Na ogół przeważają pierwiastki takie jak żelazo, tlen, krzem, magnez i nikiel. Zawartość lekkich pierwiastków jest niska. Średnia gęstość materii Ziemi wynosi 5,5 g/cm 3 .

Jest bardzo mało wiarygodnych danych na temat wewnętrznej struktury Ziemi. Rozważ ryc. 2. Przedstawia wewnętrzną strukturę Ziemi. Ziemia składa się ze skorupy ziemskiej, płaszcza i jądra.

Ryż. 1. Skład chemiczny Ziemi

Ryż. 2. Wewnętrzna struktura Ziemi

Rdzeń

Rdzeń(ryc. 3) znajduje się w centrum Ziemi, jego promień wynosi około 3,5 tys. Km. Temperatura jądra sięga 10 000 K, czyli jest wyższa niż temperatura zewnętrznych warstw Słońca, a jej gęstość wynosi 13 g/cm 3 (porównaj: woda – 1 g/cm 3). Rdzeń prawdopodobnie składa się ze stopów żelaza i niklu.

Zewnętrzne jądro Ziemi ma większą moc niż jądro wewnętrzne (promień 2200 km) i jest w stanie ciekłym (stopionym). Wewnętrzny rdzeń jest pod ogromnym ciśnieniem. Substancje wchodzące w jego skład są w stanie stałym.

Płaszcz

Płaszcz- geosfera Ziemi, która otacza jądro i stanowi 83% objętości naszej planety (patrz ryc. 3). Jej dolna granica znajduje się na głębokości 2900 km. Płaszcz jest podzielony na mniej gęstą i plastyczną górną część (800-900 km), z której magma(w tłumaczeniu z greckiego oznacza „gęstą maść”; jest to stopiona substancja wnętrza ziemi - mieszanina związków chemicznych i pierwiastków, w tym gazów, w specjalnym stanie półpłynnym); i krystaliczny niższy o grubości około 2000 km.

Ryż. 3. Budowa Ziemi: jądro, płaszcz i skorupa ziemska

skorupa Ziemska

Skorupa Ziemska - zewnętrzna powłoka litosfery (patrz ryc. 3). Jego gęstość jest około dwa razy mniejsza niż średnia gęstość Ziemi - 3 g/cm 3 .

Oddziela skorupę ziemską od płaszcza Granica Mohorovica(często nazywana granicą Moho), charakteryzującą się gwałtownym wzrostem prędkości fal sejsmicznych. Został zainstalowany w 1909 roku przez chorwackiego naukowca Andriej Mohorowicz (1857- 1936).

Ponieważ procesy zachodzące w najwyższej części płaszcza wpływają na ruch materii w skorupie ziemskiej, połączono je pod ogólną nazwą litosfera(kamienna muszla). Miąższość litosfery waha się od 50 do 200 km.

Poniżej litosfery znajduje się astenosfera- mniej twarda i mniej lepka, ale bardziej plastyczna powłoka o temperaturze 1200 °C. Może przekroczyć granicę Moho, wnikając w skorupę ziemską. Astenosfera jest źródłem wulkanizmu. Zawiera kieszenie stopionej magmy, która jest wprowadzana do skorupy ziemskiej lub wylewana na powierzchnię ziemi.

Skład i struktura skorupy ziemskiej

W porównaniu z płaszczem i jądrem skorupa ziemska jest bardzo cienką, twardą i kruchą warstwą. Składa się z lżejszej substancji, która obecnie zawiera około 90 naturalnych pierwiastków chemicznych. Te elementy nie są jednakowo reprezentowane w skorupie ziemskiej. Siedem pierwiastków — tlen, glin, żelazo, wapń, sód, potas i magnez — stanowi 98% masy skorupy ziemskiej (patrz rysunek 5).

Osobliwe kombinacje pierwiastków chemicznych tworzą różne skały i minerały. Najstarsze z nich mają co najmniej 4,5 miliarda lat.

Ryż. 4. Struktura skorupy ziemskiej

Ryż. 5. Skład skorupy ziemskiej

Minerał jest stosunkowo jednorodnym w swoim składzie i właściwościach ciałem naturalnym, uformowanym zarówno w głębi jak i na powierzchni litosfery. Przykładami minerałów są diament, kwarc, gips, talk itp. (Opis właściwości fizycznych różnych minerałów znajdziesz w Załączniku 2.) Skład minerałów Ziemi pokazano na ryc. 6.

Ryż. 6. Ogólny skład mineralny Ziemi

Skały składają się z minerałów. Mogą składać się z jednego lub więcej minerałów.

Skały osadowe - glina, wapień, kreda, piaskowiec itp. - powstają w wyniku wytrącania się substancji w środowisku wodnym i na lądzie. Leżą warstwami. Geolodzy nazywają je kartami historii Ziemi, ponieważ mogą poznać warunki naturalne, jakie istniały na naszej planecie w czasach starożytnych.

Wśród skał osadowych wyróżnia się organogeniczne i nieorganiczne (detrytyczne i chemogeniczne).

Organogeniczny skały powstają w wyniku nagromadzenia szczątków zwierząt i roślin.

Klasyczne skały powstają w wyniku wietrzenia, tworzenia produktów destrukcji wcześniej uformowanych skał za pomocą wody, lodu lub wiatru (tab. 1).

Tabela 1. Skały klastyczne w zależności od wielkości odłamków

Nazwa rasy	Rozmiar bummera (cząstek)
	Ponad 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Piasek i piaskowce	0,005 mm - 1 mm
	Mniej niż 0,005 mm

Chemogeniczny skały powstają w wyniku sedymentacji z wód mórz i jezior rozpuszczonych w nich substancji.

W grubości skorupy ziemskiej tworzy się magma skały magmowe(ryc. 7), takich jak granit i bazalt.

Skały osadowe i magmowe, zanurzone na duże głębokości pod wpływem ciśnienia i wysokich temperatur, ulegają znacznym zmianom, przekształcając się w Skały metamorficzne. Na przykład wapień zamienia się w marmur, piaskowiec kwarcowy w kwarcyt.

W strukturze skorupy ziemskiej wyróżnia się trzy warstwy: osadowa, „granit”, „bazalt”.

Warstwa osadowa(patrz ryc. 8) tworzą głównie skały osadowe. Dominują tu gliny i łupki, licznie reprezentowane są skały piaszczyste, węglanowe i wulkaniczne. W warstwie osadowej znajdują się złoża takich minerał, jak węgiel, gaz, ropa. Wszystkie są pochodzenia organicznego. Na przykład węgiel jest produktem przemian roślin z czasów starożytnych. Miąższość warstwy osadowej jest bardzo zróżnicowana - od całkowitego braku na niektórych obszarach lądu do 20-25 km w głębokich zagłębieniach.

Ryż. 7. Klasyfikacja skał według pochodzenia

Warstwa „granitowa” składa się ze skał metamorficznych i magmowych podobnych w swoich właściwościach do granitu. Najczęściej występują tu gnejsy, granity, łupki krystaliczne itp. Warstwa granitu występuje nie wszędzie, ale na kontynentach, gdzie jest dobrze wyeksponowana, jej maksymalna grubość może sięgać kilkudziesięciu kilometrów.

Warstwa „bazaltowa” utworzone przez skały zbliżone do bazaltów. Są to przeobrażone skały magmowe, gęstsze niż skały warstwy „granitowej”.

Różna jest grubość i pionowa struktura skorupy ziemskiej. Istnieje kilka rodzajów skorupy ziemskiej (ryc. 8). Według najprostszej klasyfikacji wyróżnia się skorupę oceaniczną i kontynentalną.

Skorupa kontynentalna i oceaniczna różnią się grubością. W ten sposób pod systemami górskimi obserwuje się maksymalną grubość skorupy ziemskiej. To około 70 km. Pod równinami grubość skorupy ziemskiej wynosi 30-40 km, a pod oceanami jest najcieńsza - tylko 5-10 km.

Ryż. 8. Rodzaje skorupy ziemskiej: 1 - woda; 2 - warstwa osadowa; 3 - przewarstwienie skał osadowych i bazaltów; 4, bazalty i krystaliczne skały ultramaficzne; 5, warstwa granitowo-metamorficzna; 6 - warstwa granulitowo-maficzna; 7 - normalny płaszcz; 8 - zdekompresowany płaszcz

Różnica między skorupą kontynentalną a oceaniczną pod względem składu skał objawia się brakiem warstwy granitu w skorupie oceanicznej. Tak, a bazaltowa warstwa skorupy oceanicznej jest bardzo osobliwa. Pod względem składu skalnego odbiega od analogicznej warstwy skorupy kontynentalnej.

Granica lądu i oceanu (znak zero) nie ustala przejścia skorupy kontynentalnej w oceaniczną. Zastąpienie skorupy kontynentalnej przez oceaniczną występuje w oceanie na głębokości około 2450 m.

Ryż. 9. Struktura skorupy kontynentalnej i oceanicznej

Istnieją również przejściowe typy skorupy ziemskiej - suboceaniczna i subkontynentalna.

Skorupa suboceaniczna położone wzdłuż zboczy i pogórzy kontynentalnych, można znaleźć w morzach marginalnych i śródziemnomorskich. Jest to skorupa kontynentalna o grubości do 15-20 km.

skorupa subkontynentalna znajduje się na przykład na łukach wysp wulkanicznych.

Na podstawie materiałów sondowanie sejsmiczne - prędkość fali sejsmicznej - otrzymujemy dane o głębokiej strukturze skorupy ziemskiej. Tak więc supergłęboka studnia Kola, która po raz pierwszy umożliwiła zobaczenie próbek skał z głębokości ponad 12 km, przyniosła wiele nieoczekiwanych rzeczy. Założono, że na głębokości 7 km powinna rozpocząć się warstwa „bazaltowa”. W rzeczywistości jednak nie został odkryty, a wśród skał dominowały gnejsy.

Zmiana temperatury skorupy ziemskiej wraz z głębokością. Warstwa powierzchniowa skorupy ziemskiej ma temperaturę określaną przez ciepło słoneczne. To jest warstwa heliometryczna(z greckiego Helio - Słońce), doświadcza sezonowych wahań temperatury. Jego średnia miąższość wynosi około 30 m.

Poniżej znajduje się jeszcze cieńsza warstwa, której cechą charakterystyczną jest stała temperatura odpowiadająca średniej rocznej temperaturze miejsca obserwacji. Głębokość tej warstwy wzrasta w klimacie kontynentalnym.

Jeszcze głębiej w skorupie ziemskiej wyróżnia się warstwa geotermalna, której temperatura jest określona przez wewnętrzne ciepło Ziemi i wzrasta wraz z głębokością.

Wzrost temperatury następuje głównie na skutek rozpadu pierwiastków promieniotwórczych tworzących skały, przede wszystkim radu i uranu.

Wielkość wzrostu temperatury skał wraz z głębokością nazywa się gradient geotermalny. Zmienia się ona w dość szerokim zakresie – od 0,1 do 0,01°C/m – i zależy od składu skał, warunków ich występowania oraz szeregu innych czynników. Pod oceanami temperatura rośnie szybciej wraz z głębokością niż na kontynentach. Średnio na każde 100 m głębokości robi się cieplej o 3 °C.

Odwrotność gradientu geotermalnego nazywa się krok geotermalny. Jest mierzony wm/°C.

Ciepło skorupy ziemskiej jest ważnym źródłem energii.

Część skorupy ziemskiej rozciągająca się do głębokości dostępnych dla form badań geologicznych wnętrzności ziemi. Wnętrzności Ziemi wymagają szczególnej ochrony i rozsądnego użytkowania.

Skorupa ziemska w naukowym sensie jest najwyższą i najtwardszą geologiczną częścią skorupy naszej planety.

Badania naukowe pozwalają dokładnie to przestudiować. Sprzyja temu wielokrotne wiercenie studni zarówno na kontynentach, jak i na dnie oceanu. Struktura ziemi i skorupy ziemskiej w różnych częściach planety różnią się zarówno składem, jak i cechami. Górna granica skorupy ziemskiej to widoczna płaskorzeźba, a dolna to strefa separacji dwóch ośrodków, znana również jako powierzchnia Mohorovichic. Często nazywa się ją po prostu „granicą M”. Nazwę tę otrzymała dzięki chorwackiemu sejsmologowi Mohorovichichowi A. Przez wiele lat obserwował prędkość ruchów sejsmicznych w zależności od głębokości. W 1909 r. ustalił istnienie różnicy między skorupą ziemską a rozgrzanym do czerwoności płaszczem Ziemi. Granica M leży na poziomie, na którym prędkość fali sejsmicznej wzrasta z 7,4 do 8,0 km/s.

Skład chemiczny Ziemi

Badając muszle naszej planety, naukowcy wyciągnęli ciekawe, a nawet niesamowite wnioski. Strukturalne cechy skorupy ziemskiej upodabniają ją do tych samych obszarów na Marsie i Wenus. Ponad 90% jego elementów składowych jest reprezentowanych przez tlen, krzem, żelazo, glin, wapń, potas, magnez, sód. Łącząc się ze sobą w różnych kombinacjach, tworzą jednorodne ciała fizyczne - minerały. Mogą wchodzić w skład skał w różnych stężeniach. Struktura skorupy ziemskiej jest bardzo niejednorodna. Skały w postaci uogólnionej są więc kruszywami o mniej lub bardziej stałym składzie chemicznym. Są to niezależne organy geologiczne. Są rozumiane jako wyraźnie określony obszar skorupy ziemskiej, który w swoich granicach ma takie samo pochodzenie i wiek.

Skały według grup

1. Magmatyczny. Nazwa mówi sama za siebie. Powstają z schłodzonej magmy wypływającej z otworów wentylacyjnych starożytnych wulkanów. Struktura tych skał bezpośrednio zależy od tempa krzepnięcia lawy. Im jest większy, tym mniejsze kryształy substancji. Na przykład granit powstał w grubości skorupy ziemskiej, a bazalt powstał w wyniku stopniowego wylewania się magmy na jego powierzchnię. Różnorodność takich ras jest dość duża. Biorąc pod uwagę budowę skorupy ziemskiej widzimy, że składa się ona w 60% z minerałów magmowych.

2. Osadowy. Są to skały, które powstały w wyniku stopniowego odkładania się na lądzie i dnie oceanicznym fragmentów różnych minerałów. Mogą to być składniki sypkie (piasek, kamyki), zacementowane (piaskowiec), pozostałości mikroorganizmów (węgiel, wapień), produkty reakcji chemicznej (sól potasowa). Stanowią do 75% skorupy ziemskiej na kontynentach.
Zgodnie z fizjologiczną metodą powstawania skały osadowe dzielą się na:

• Klasyczne. Są to pozostałości różnych skał. Zostały zniszczone pod wpływem czynników naturalnych (trzęsienie ziemi, tajfun, tsunami). Należą do nich piasek, kamyki, żwir, tłuczeń kamienny, glina.
• Chemiczny. Powstają stopniowo z wodnych roztworów różnych substancji mineralnych (soli).
• organiczne lub biogenne. Składają się ze szczątków zwierząt lub roślin. Są to łupki naftowe, gaz, ropa naftowa, węgiel, wapień, fosforyty, kreda.

3. Skały metamorficzne. Mogą się w nie zmienić inne składniki. Dzieje się to pod wpływem zmieniającej się temperatury, wysokiego ciśnienia, roztworów lub gazów. Na przykład marmur można uzyskać z wapienia, gnejs z granitu, a kwarcyt z piasku.

Minerały i skały, które ludzkość aktywnie wykorzystuje w swoim życiu, nazywane są minerałami. Czym oni są?

Są to naturalne formacje mineralne, które wpływają na strukturę ziemi i skorupy ziemskiej. Mogą być stosowane w rolnictwie i przemyśle zarówno w postaci naturalnej, jak i przetworzonej.

Rodzaje użytecznych minerałów. Ich klasyfikacja

W zależności od stanu skupienia i skupienia minerały można podzielić na kategorie:

1. Solid (ruda, marmur, węgiel).
2. Ciecz (woda mineralna, olej).
3. Gazowy (metan).

Charakterystyka poszczególnych rodzajów minerałów

W zależności od składu i funkcji aplikacji istnieją:

1. Palne (węgiel, ropa, gaz).
2. Ruda. Należą do nich radioaktywne (rad, uran) oraz metale szlachetne (srebro, złoto, platyna). Występują rudy żelaza (żelazo, mangan, chrom) oraz metali nieżelaznych (miedź, cyna, cynk, aluminium).
3. Minerały niemetaliczne odgrywają znaczącą rolę w takiej koncepcji, jak budowa skorupy ziemskiej. Ich geografia jest rozległa. Są to skały niemetaliczne i niepalne. Są to materiały budowlane (piasek, żwir, glina) oraz chemia (siarka, fosforany, sole potasowe). Osobny dział poświęcony jest kamieniom szlachetnym i ozdobnym.

Rozmieszczenie minerałów na naszej planecie zależy bezpośrednio od czynników zewnętrznych i wzorców geologicznych.

Tak więc minerały paliwowe są wydobywane głównie w basenach roponośnych i gazonośnych oraz węgla. Są pochodzenia osadowego i tworzą się na osadowych pokrywach platform. Ropa i węgiel rzadko występują razem.

Minerały kruszcowe najczęściej odpowiadają piwnicom, występom i zagiętym obszarom płyt podestów. W takich miejscach potrafią tworzyć ogromne pasy.

Rdzeń

Skorupa ziemi, jak wiecie, jest wielowarstwowa. Rdzeń znajduje się w ścisłym centrum, a jego promień wynosi około 3500 km. Jego temperatura jest znacznie wyższa niż temperatura Słońca i wynosi około 10 000 K. Nie uzyskano dokładnych danych dotyczących składu chemicznego jądra, ale przypuszczalnie składa się on z niklu i żelaza.

Zewnętrzny rdzeń jest w stanie stopionym i ma jeszcze większą moc niż wewnętrzny. Ten ostatni jest pod ogromną presją. Substancje, z których się składa, są w stanie stałym.

Płaszcz

Geosfera Ziemi otacza jądro i stanowi około 83 procent całej powłoki naszej planety. Dolna granica płaszcza znajduje się na dużej głębokości prawie 3000 km. Ta powłoka jest konwencjonalnie podzielona na mniej plastyczną i gęstą górną część (z niej powstaje magma) i dolną krystaliczną, której szerokość wynosi 2000 kilometrów.

Skład i struktura skorupy ziemskiej

Aby porozmawiać o tym, jakie elementy składają się na litosferę, konieczne jest podanie kilku pojęć.

Skorupa ziemska jest najbardziej zewnętrzną powłoką litosfery. Jego gęstość jest mniej niż dwukrotna w porównaniu do średniej gęstości planety.

Skorupa ziemska jest oddzielona od płaszcza granicą M, o której była już mowa powyżej. Ponieważ procesy zachodzące w obu obszarach wzajemnie na siebie oddziałują, ich symbiozę nazywamy zwykle litosferą. To znaczy „kamienna muszla”. Jego moc waha się od 50-200 kilometrów.

Poniżej litosfery znajduje się astenosfera, która ma mniej gęstą i lepką konsystencję. Jego temperatura wynosi około 1200 stopni. Unikalną cechą astenosfery jest zdolność do naruszania jej granic i wnikania w litosferę. Jest źródłem wulkanizmu. Oto stopione kieszenie magmy, która jest wprowadzana do skorupy ziemskiej i wylewa się na powierzchnię. Badając te procesy, naukowcy byli w stanie dokonać wielu niesamowitych odkryć. W ten sposób badano strukturę skorupy ziemskiej. Litosfera powstała wiele tysięcy lat temu, ale nawet teraz zachodzą w niej aktywne procesy.

Elementy konstrukcyjne skorupy ziemskiej

W porównaniu z płaszczem i rdzeniem litosfera jest twardą, cienką i bardzo delikatną warstwą. Składa się z kombinacji substancji, w której do tej pory znaleziono ponad 90 pierwiastków chemicznych. Są rozłożone nierównomiernie. 98% masy skorupy ziemskiej składa się z siedmiu składników. Są to tlen, żelazo, wapń, glin, potas, sód i magnez. Najstarsze skały i minerały mają ponad 4,5 miliarda lat.

Badając wewnętrzną strukturę skorupy ziemskiej można wyróżnić różne minerały.
Minerał to stosunkowo jednorodna substancja, która może znajdować się zarówno wewnątrz, jak i na powierzchni litosfery. Są to kwarc, gips, talk itp. Skały składają się z jednego lub więcej minerałów.

Procesy tworzące skorupę ziemską

Struktura skorupy oceanicznej

Ta część litosfery składa się głównie ze skał bazaltowych. Struktura skorupy oceanicznej nie została tak dokładnie zbadana jak kontynentalna. Teoria płyt tektonicznych wyjaśnia, że ​​skorupa oceaniczna jest stosunkowo młoda, a jej najnowsze sekcje można datować na późną jurę.
Jego grubość praktycznie nie zmienia się w czasie, ponieważ jest determinowana ilością wytopów uwalnianych z płaszcza w strefie grzbietów śródoceanicznych. Znaczący wpływ ma na nią głębokość warstw osadowych na dnie oceanu. Na najbardziej obszernych odcinkach waha się od 5 do 10 kilometrów. Ten rodzaj skorupy ziemskiej należy do litosfery oceanicznej.

skorupa kontynentalna

Litosfera oddziałuje z atmosferą, hydrosferą i biosferą. W procesie syntezy tworzą najbardziej złożoną i reaktywną powłokę Ziemi. To w tektonosferze zachodzą procesy zmieniające skład i strukturę tych muszli.
Litosfera na powierzchni Ziemi nie jest jednorodna. Ma kilka warstw.

1. Osadowy. Tworzą go głównie skały. Dominują tu gliny i łupki, a także skały węglanowe, wulkaniczne i piaszczyste. W warstwach osadowych można znaleźć takie minerały jak gaz, ropa naftowa i węgiel. Wszystkie są pochodzenia organicznego.
2. warstwa granitu. Składa się ze skał magmowych i metamorficznych, które z natury są najbliższe granitowi. Ta warstwa nie występuje wszędzie, jest najbardziej widoczna na kontynentach. Tutaj jego głębokość może sięgać dziesiątek kilometrów.
3. Warstwę bazaltową tworzą skały zbliżone do minerału o tej samej nazwie. Jest gęstszy niż granit.

Głębokość i zmiana temperatury skorupy ziemskiej

Warstwa wierzchnia jest ogrzewana ciepłem słonecznym. To jest powłoka heliometryczna. Doświadcza sezonowych wahań temperatury. Średnia grubość warstwy to około 30 um.

Poniżej znajduje się warstwa, która jest jeszcze cieńsza i bardziej krucha. Jego temperatura jest stała i w przybliżeniu równa średniej rocznej temperaturze charakterystycznej dla tego regionu planety. W zależności od klimatu kontynentalnego zwiększa się głębokość tej warstwy.
Jeszcze głębiej w skorupie ziemskiej znajduje się inny poziom. To jest warstwa geotermalna. Struktura skorupy ziemskiej zapewnia jej obecność, a jej temperatura jest określana przez wewnętrzne ciepło Ziemi i wzrasta wraz z głębokością.

Wzrost temperatury następuje na skutek rozpadu substancji radioaktywnych wchodzących w skład skał. Przede wszystkim rad i uran.

Gradient geometryczny - wielkość wzrostu temperatury w zależności od stopnia wzrostu głębokości warstw. To ustawienie zależy od różnych czynników. Wpływa na to budowa i rodzaje skorupy ziemskiej, skład skał, poziom i warunki ich występowania.

Ciepło skorupy ziemskiej jest ważnym źródłem energii. Jego badanie jest dziś bardzo aktualne.

skorupa Ziemska – zewnętrzna solidna powłoka Ziemi, górna część litosfery. Skorupa ziemska jest oddzielona od płaszcza ziemskiego powierzchnią Mohorovichic.

Zwyczajowo rozróżnia się skorupę kontynentalną i oceaniczną, które różnią się składem, mocą, budową i wiekiem. skorupa kontynentalna położone pod kontynentami i ich podwodnymi obrzeżami (półka). Skorupa ziemska typu kontynentalnego o grubości 35-45 km znajduje się pod równinami do 70 km w obszarze młodych gór. Najstarsze fragmenty skorupy kontynentalnej mają wiek geologiczny przekraczający 3 miliardy lat. Składa się z takich muszli: skorupy wietrzejącej, osadowej, metamorficznej, granitowej, bazaltowej.

skorupa oceaniczna znacznie młodszy, jego wiek nie przekracza 150-170 milionów lat. Ma mniejszą moc – 5-10 km. W skorupie oceanicznej nie ma warstwy granicznej. W strukturze skorupy ziemskiej typu oceanicznego wyróżnia się następujące warstwy: nieskonsolidowane skały osadowe (do 1 km), wulkaniczny oceaniczny, na który składają się zagęszczone osady (1-2 km), bazalt (4-8 km) .

Kamienna skorupa Ziemi nie jest jedną całością. Składa się z pojedynczych bloków. – płyty litosferyczne. W sumie na kuli ziemskiej znajduje się 7 dużych i kilka mniejszych tabliczek. Do dużych należą płyty euroazjatyckie, północnoamerykańskie, południowoamerykańskie, afrykańskie, indoaustralijskie (indyjskie), antarktyczne i pacyficzne. Na wszystkich dużych płytach, z wyjątkiem ostatniej, znajdują się kontynenty. Granice płyt litosfery przebiegają zwykle wzdłuż grzbietów śródoceanicznych i rowów głębinowych.

Płyty litosferyczne ciągle się zmieniają: dwie płytki mogą zostać zlutowane w jedną w wyniku kolizji; W wyniku szczelinowania płyta może podzielić się na kilka części. Płyty litosferyczne mogą zatopić się w płaszczu ziemi, docierając jednocześnie do jądra ziemi. Dlatego podział skorupy ziemskiej na płyty nie jest jednoznaczny: wraz z gromadzeniem nowej wiedzy niektóre granice płyt są rozpoznawane jako nieistniejące i rozróżniane są nowe płyty.

W obrębie płyt litosferycznych znajdują się obszary z różnymi typami skorupy ziemskiej. Tak więc wschodnia część płyty indyjsko-australijskiej (indyjskiej) to kontynent, a zachodnia część znajduje się u podstawy Oceanu Indyjskiego. Na płycie afrykańskiej skorupa kontynentalna otoczona jest z trzech stron skorupą oceaniczną. Ruchliwość płyty atmosferycznej zależy od stosunku skorupy kontynentalnej do oceanicznej w jej obrębie.

Kiedy zderzają się płyty litosferyczne, składanie warstw skalnych. Plisowane paski – ruchome, silnie rozcięte części powierzchni ziemi. Ich rozwój przebiega w dwóch etapach. W początkowej fazie skorupa ziemska doświadcza głównie osiadania, gromadzą się i metamorfizują skały osadowe. W końcowej fazie opuszczanie zastępuje się podnoszeniem, skały są kruszone w fałdy. W ciągu ostatniego miliarda lat na Ziemi było kilka epok intensywnego budowania gór: bajkał, kaledoński, hercyński, mezozoiczny i kenozoiczny. Zgodnie z tym rozróżnia się różne obszary składania.

Następnie skały tworzące złożony obszar tracą swoją mobilność i zaczynają się zapadać. Na powierzchni gromadzą się skały osadowe. Powstają stabilne obszary skorupy ziemskiej – platformy. Zwykle składają się z pofałdowanej piwnicy (pozostałości starożytnych gór) nałożonej od góry warstwami poziomo osadzonych skał osadowych, które tworzą pokrywę. Zgodnie z wiekiem fundacji wyróżnia się platformy antyczne i młode. Obszary skalne, w których fundament jest zanurzony na głębokość i przykryty skałami osadowymi, nazywane są płytami. Miejsca, w których fundament wychodzi na powierzchnię, nazywane są tarczami. Są bardziej charakterystyczne dla starożytnych platform. U podstawy wszystkich kontynentów znajdują się starożytne platformy, których brzegi są pofałdowanymi obszarami w różnym wieku.

Widać rozprzestrzenianie się platformy i obszarów składania na tektonicznej mapie geograficznej lub na mapie budowy skorupy ziemskiej.

Czy masz jakieś pytania? Chcesz dowiedzieć się więcej o strukturze skorupy ziemskiej?
Aby uzyskać pomoc korepetytora - zarejestruj się.

strony, z pełnym lub częściowym skopiowaniem materiału, wymagany jest link do źródła.

Skorupa ziemska ma ogromne znaczenie dla naszego życia, dla eksploracji naszej planety.

Pojęcie to jest ściśle powiązane z innymi, które charakteryzują procesy zachodzące wewnątrz i na powierzchni Ziemi.

Jaka jest skorupa ziemska i gdzie się znajduje

Ziemia posiada integralną i ciągłą powłokę, w skład której wchodzą: skorupa ziemska, troposfera i stratosfera, które stanowią dolną część atmosfery, hydrosferę, biosferę i antroposferę.

Ściśle współdziałają, przenikając się nawzajem i nieustannie wymieniając energię i materię. Zwyczajowo skorupę ziemską nazywa się zewnętrzną częścią litosfery - solidną skorupą planety. Większość jego zewnętrznej strony jest pokryta hydrosferą. Na pozostałą część, mniejszą część, ma wpływ atmosfera.

Pod skorupą ziemską znajduje się gęstszy i bardziej ogniotrwały płaszcz. Oddziela je warunkowa granica, nazwana na cześć chorwackiego naukowca Mohorovicha. Jego cechą jest gwałtowny wzrost prędkości drgań sejsmicznych.

Aby uzyskać wgląd w skorupę ziemską, stosuje się różne metody naukowe. Jednak uzyskanie konkretnych informacji jest możliwe tylko poprzez wiercenie na większą głębokość.

Jednym z celów takich badań było ustalenie charakteru granicy między górną i dolną skorupą kontynentalną. Omówiono możliwości penetracji górnego płaszcza za pomocą kapsuł samonagrzewających wykonanych z metali ogniotrwałych.

Struktura skorupy ziemskiej

Pod kontynentami wyróżniają się jego warstwy osadowe, granitowe i bazaltowe, których grubość w kruszywie dochodzi do 80 km. Skały, zwane osadowymi, powstały w wyniku osadzania się substancji na lądzie iw wodzie. Są przeważnie warstwowe.

• glina
• łupki
• piaskowce
• skały węglanowe
• skały pochodzenia wulkanicznego
• węgiel i inne skały.

Warstwa osadowa pomaga dowiedzieć się więcej o naturalnych warunkach na Ziemi, które panowały na planecie od niepamiętnych czasów. Taka warstwa może mieć różną grubość. W niektórych miejscach może w ogóle nie występować, w innych, głównie w dużych zagłębieniach, może wynosić 20-25 km.

Temperatura skorupy ziemskiej

Ważnym źródłem energii dla mieszkańców Ziemi jest ciepło jej skorupy. Temperatura wzrasta, gdy wchodzisz głębiej. 30-metrowa warstwa najbliżej powierzchni, zwana warstwą heliometryczną, jest związana z ciepłem słonecznym i zmienia się w zależności od pory roku.

W kolejnej, cieńszej warstwie, która rośnie w klimacie kontynentalnym, temperatura jest stała i odpowiada wskaźnikom danego miejsca pomiaru. W warstwie geotermalnej skorupy temperatura jest związana z wewnętrznym ciepłem planety i wzrasta w miarę wchodzenia w nią głębiej. Różni się w różnych miejscach i zależy od składu pierwiastków, głębokości i warunków ich położenia.

Uważa się, że temperatura wzrasta średnio o trzy stopnie w miarę pogłębiania się co 100 metrów. W przeciwieństwie do części kontynentalnej temperatura pod oceanami rośnie szybciej. Po litosferze znajduje się plastikowa skorupa wysokotemperaturowa, której temperatura wynosi 1200 stopni. Nazywa się astenosferą. Ma miejsca z roztopioną magmą.

Wnikając w skorupę ziemską, astenosfera może wylać stopioną magmę, powodując zjawiska wulkaniczne.

Charakterystyka skorupy ziemskiej

Skorupa ziemska ma masę mniejszą niż pół procenta całkowitej masy planety. Jest to zewnętrzna powłoka warstwy kamienia, w której następuje ruch materii. Ta warstwa, której gęstość jest równa połowie gęstości Ziemi. Jej miąższość waha się w granicach 50-200 km.

Wyjątkowość skorupy ziemskiej polega na tym, że może ona być typu kontynentalnego i oceanicznego. Skorupa kontynentalna składa się z trzech warstw, z których górną tworzą skały osadowe. Skorupa oceaniczna jest stosunkowo młoda, a jej grubość jest niewielka. Powstaje dzięki substancjom płaszcza z grzbietów oceanicznych.

charakterystyczne zdjęcie skorupy ziemskiej

Grubość skorupy pod oceanami wynosi 5-10 km. Jego cechą są ciągłe ruchy poziome i oscylacyjne. Większość skórki to bazalt.

Zewnętrzna część skorupy ziemskiej to twarda skorupa planety. Jego strukturę wyróżnia obecność obszarów mobilnych i stosunkowo stabilnych platform. Płyty litosferyczne poruszają się względem siebie. Ruch tych płyt może powodować trzęsienia ziemi i inne kataklizmy. Wzorce takich ruchów są badane przez naukę tektoniczną.

Funkcje skorupy ziemskiej

Główne funkcje skorupy ziemskiej to:

• ratunek;
• geofizyczny;
• geochemiczny.

Pierwsza z nich wskazuje na obecność potencjału surowcowego Ziemi. To przede wszystkim zespół złóż mineralnych znajdujących się w litosferze. Ponadto funkcja zasobów obejmuje szereg czynników środowiskowych, które zapewniają życie ludziom i innym obiektom biologicznym. Jednym z nich jest tendencja do tworzenia deficytu twardej powierzchni.

nie możesz tego zrobić. uratuj nasze zdjęcie ziemi

Efekty cieplne, szumowe i radiacyjne realizują funkcję geofizyczną. Na przykład istnieje problem naturalnego promieniowania tła, które na powierzchni Ziemi jest generalnie nieszkodliwe. Jednak w krajach takich jak Brazylia i Indie może być setki razy wyższa niż dopuszczalna. Uważa się, że jego źródłem jest radon i produkty jego rozpadu, a także niektóre rodzaje działalności człowieka.

Funkcja geochemiczna wiąże się z problematyką zanieczyszczeń chemicznych szkodliwych dla ludzi i innych przedstawicieli świata zwierzęcego. Do litosfery dostają się różne substancje o właściwościach toksycznych, rakotwórczych i mutagennych.

Są bezpieczni, gdy znajdują się w trzewiach planety. Pozyskiwane z nich cynk, ołów, rtęć, kadm i inne metale ciężkie mogą być bardzo niebezpieczne. W postaci przetworzonej stałej, ciekłej i gazowej przedostają się do środowiska.

Z czego wykonana jest skorupa ziemska?

W porównaniu z płaszczem i jądrem skorupa ziemska jest krucha, twarda i cienka. Składa się ze stosunkowo lekkiej substancji, która zawiera około 90 naturalnych pierwiastków. Występują w różnych miejscach litosfery io różnym stopniu koncentracji.

Główne z nich to: tlen krzemowo glin, żelazo, potas, wapń, sód magnez. Składa się z nich 98% skorupy ziemskiej. W tym około połowa to tlen, ponad jedna czwarta - krzem. Ze względu na ich kombinacje powstają minerały, takie jak diament, gips, kwarc itp. Kilka minerałów może tworzyć skałę.

• Ultragłęboka studnia na Półwyspie Kolskim umożliwiła zapoznanie się z próbkami minerałów z głębokości 12 km, gdzie znaleziono skały podobne do granitów i łupków.
• Największą miąższość skorupy (około 70 km) ujawniono pod systemami górskimi. Pod terenami płaskimi jest to 30-40 km, a pod oceanami tylko 5-10 km.
• Znaczna część skorupy tworzy pradawną górną warstwę o małej gęstości, składającą się głównie z granitów i łupków.
• Struktura skorupy ziemskiej przypomina skorupę wielu planet, w tym Księżyca i jego satelitów.