Scoarta terestră de tip continental este formată din. Structura internă a pământului

Studiul structurii interne a planetelor, inclusiv a Pământului nostru, este o sarcină extrem de dificilă. Nu putem „găuri” fizic scoarța terestră până la miezul planetei, așa că toate cunoștințele pe care le-am primit în acest moment sunt cunoștințe obținute „prin atingere”, și în cel mai literal mod.

Cum funcționează explorarea seismică pe exemplul exploatării petroliere. „Chemam” pământul și „ascultăm” ce ne va aduce semnalul reflectat

Faptul este că cel mai simplu și mai fiabil mod de a afla ce se află sub suprafața planetei și care face parte din scoarța acesteia este de a studia viteza de propagare. unde seismiceîn adâncurile planetei.

Se știe că viteza undelor seismice longitudinale crește în mediile mai dense și, dimpotrivă, scade în solurile afânate. În consecință, cunoscând parametrii diferitelor tipuri de roci și având date calculate despre presiune etc., „ascultând” răspunsul primit, se poate înțelege prin ce straturi ale scoarței terestre a trecut semnalul seismic și cât de adânc sunt sub suprafață. .

Studierea structurii scoarței terestre folosind unde seismice

Vibrațiile seismice pot fi cauzate de două tipuri de surse: naturalȘi artificial. Cutremurele sunt surse naturale de vibrații, ale căror valuri poartă informațiile necesare despre densitatea rocilor prin care pătrund.

Arsenalul surselor de vibrații artificiale este mai extins, dar, în primul rând, vibrațiile artificiale sunt cauzate de o explozie obișnuită, dar există și moduri de lucru mai „subtile” - generatoare de impulsuri direcționate, vibratoare seismice etc.

Este angajată efectuarea de sablare și studierea vitezelor undelor seismice explorare seismică- una dintre cele mai importante ramuri ale geofizicii moderne.

Ce a dat studiul undelor seismice din interiorul Pământului? O analiză a propagării lor a relevat mai multe salturi în schimbarea vitezei la trecerea prin intestinele planetei.

Scoarta terestra

Primul salt, la care vitezele cresc de la 6,7 ​​la 8,1 km/s, conform geologilor, înregistrează fundul scoarței terestre. Această suprafață este situată în diferite locuri de pe planetă la diferite niveluri, de la 5 la 75 km. Limita scoarței terestre și a învelișului subiacent - mantaua, se numește „Suprafețe Mohorovicic”, numit după omul de știință iugoslav A. Mohorovichich, care l-a stabilit primul.

Manta

Manta se află la adâncimi de până la 2.900 km și este împărțit în două părți: superior și inferior. Limita dintre mantaua superioară și cea inferioară este fixată și de saltul în viteza de propagare a undelor seismice longitudinale (11,5 km/s) și este situată la adâncimi de la 400 la 900 km.

Mantaua superioară are o structură complexă. În partea sa superioară există un strat situat la adâncimi de 100-200 km, unde undele seismice transversale se atenuează cu 0,2-0,3 km/s, iar vitezele undelor longitudinale, în esență, nu se modifică. Acest strat se numește ghid de undă. Grosimea sa este de obicei de 200-300 km.

Se numește partea mantalei superioare și a crustei care acoperă ghidul de undă litosferă, și stratul de viteze scăzute însuși - astenosferă.

Astfel, litosfera este o înveliș dur rigid, susținut de o astenosferă de plastic. Se presupune că în astenosferă apar procese care provoacă mișcarea litosferei.

Structura internă a planetei noastre

Miezul Pământului

La baza mantalei are loc o scădere bruscă a vitezei de propagare a undelor longitudinale de la 13,9 la 7,6 km/s. La acest nivel se află granița dintre manta și miezul pământului, mai adânc decât undele seismice transversale nu se mai propagă.

Raza nucleului ajunge la 3500 km, volumul acestuia: 16% din volumul planetei, iar masa: 31% din masa Pământului.

Mulți oameni de știință cred că miezul este în stare topită. Partea sa exterioară este caracterizată de viteze ale undei P puternic reduse, în timp ce în partea interioară (cu o rază de 1200 km), vitezele undelor seismice cresc din nou la 11 km/s. Densitatea rocilor de miez este de 11 g/cm 3 și este determinată de prezența elementelor grele. Un astfel de element greu poate fi fierul. Cel mai probabil, fierul este o parte integrantă a miezului, deoarece miezul unei compoziții pur fier sau fier-nichel ar trebui să aibă o densitate cu 8-15% mai mare decât densitatea existentă a miezului. Prin urmare, oxigenul, sulful, carbonul și hidrogenul par să fie atașați de fierul din miez.

Metodă geochimică pentru studiul structurii planetelor

Există o altă modalitate de a studia structura profundă a planetelor - metoda geochimică. Identificarea diferitelor învelișuri ale Pământului și ale altor planete terestre prin parametri fizici găsește o confirmare geochimică destul de clară bazată pe teoria acreției eterogene, conform căreia compoziția nucleelor ​​planetelor și a învelișurilor lor exterioare în partea sa principală este inițial. diferite și depinde de stadiul cel mai timpuriu al dezvoltării lor.

Ca rezultat al acestui proces, cel mai greu ( fier-nichel) componente, iar în învelișurile exterioare - silicat mai ușor ( condrită), îmbogățit în mantaua superioară cu substanțe volatile și apă.

Cea mai importantă caracteristică a planetelor terestre ( , Pământ, ) este că învelișul lor exterior, așa-numita latra, constă din două tipuri de materie: continent" - feldspat și " oceanic» - bazalt.

Crusta continentală (continentală) a Pământului

Scoarta continentală (continentală) a Pământului este compusă din granite sau roci asemănătoare lor ca compoziție, adică roci cu o cantitate mare de feldspați. Formarea stratului „granit” al Pământului se datorează transformării sedimentelor mai vechi în procesul de granitizare.

Stratul de granit ar trebui considerat ca specificînvelișul scoarței terestre - singura planetă pe care s-au dezvoltat pe scară largă procesele de diferențiere a materiei cu participarea apei și având o hidrosferă, o atmosferă de oxigen și o biosferă. Pe Lună și, probabil, pe planetele terestre, scoarța continentală este compusă din gabro-anortozite - roci formate dintr-o cantitate mare de feldspat, însă, de o compoziție ușor diferită de cea a granitelor.

Aceste roci formează cele mai vechi (4,0-4,5 miliarde de ani) suprafețe ale planetelor.

Scoarță oceanică (bazalt) a Pământului

Crusta oceanică (bazalt). Pământul s-a format ca urmare a întinderii și este asociat cu zone de falii adânci, care au provocat pătrunderea mantalei superioare în camerele de bazalt. Vulcanismul bazaltic este suprapus pe crusta continentală formată anterior și este o formațiune geologică relativ mai tânără.

Manifestările vulcanismului bazaltic pe toate planetele terestre sunt aparent similare. Dezvoltarea largă a „mărilor” de bazalt pe Lună, Marte și Mercur este în mod evident asociată cu întinderea și formarea de zone de permeabilitate ca urmare a acestui proces, de-a lungul căruia topirile de bazalt ale mantalei s-au repezit la suprafață. Acest mecanism de manifestare a vulcanismului bazaltic este mai mult sau mai puțin similar pentru toate planetele grupului terestru.

Satelitul Pământului - Luna are și o structură de înveliș, care, în ansamblu, o repetă pe cea a pământului, deși are o diferență izbitoare de compoziție.

Fluxul de căldură al Pământului. Cel mai cald este în regiunea faliilor din scoarța terestră și mai rece în regiunile plăcilor continentale antice.

Metodă de măsurare a fluxului de căldură pentru studiul structurii planetelor

O altă modalitate de a studia structura profundă a Pământului este studierea fluxului său de căldură. Se știe că Pământul, fierbinte din interior, își degajă căldura. Încălzirea orizontului adânc este evidențiată de erupții vulcanice, gheizere și izvoare termale. Căldura este principala sursă de energie a Pământului.

Creșterea temperaturii odată cu adâncirea de la suprafața Pământului este în medie de aproximativ 15 ° C la 1 km. Aceasta înseamnă că la limita litosferei și astenosferei, situată aproximativ la o adâncime de 100 km, temperatura ar trebui să fie aproape de 1500 ° C. S-a stabilit că la această temperatură bazaltul se topește. Aceasta înseamnă că învelișul astenosferic poate servi ca sursă de magmă bazaltică.

Odată cu adâncimea, modificarea temperaturii are loc după o lege mai complexă și depinde de modificarea presiunii. Conform datelor calculate, la o adâncime de 400 km temperatura nu depășește 1600°C, iar la limita miez-manta este estimată la 2500-5000°C.

S-a stabilit că degajarea de căldură are loc constant pe întreaga suprafață a planetei. Căldura este cel mai important parametru fizic. Unele dintre proprietățile lor depind de gradul de încălzire al rocilor: vâscozitate, conductivitate electrică, magneticitate, stare de fază. Prin urmare, în funcție de starea termică, se poate judeca structura profundă a Pământului.

Măsurarea temperaturii planetei noastre la adâncimi mari este o sarcină dificilă din punct de vedere tehnic, deoarece doar primii kilometri ai scoarței terestre sunt disponibili pentru măsurători. Cu toate acestea, temperatura internă a Pământului poate fi studiată indirect prin măsurarea fluxului de căldură.

În ciuda faptului că principala sursă de căldură de pe Pământ este Soarele, puterea totală a fluxului de căldură al planetei noastre depășește de 30 de ori puterea tuturor centralelor electrice de pe Pământ.

Măsurătorile au arătat că fluxul mediu de căldură pe continente și în oceane este același. Acest rezultat se explică prin faptul că în oceane, cea mai mare parte a căldurii (până la 90%) provine din manta, unde procesul de transfer al materiei prin fluxuri în mișcare are loc mai intens - convecție.

Convecția este un proces în care un lichid încălzit se extinde, devine mai ușor și crește, în timp ce straturile mai reci se scufundă. Deoarece substanța mantalei este mai aproape în starea sa de un corp solid, convecția în ea are loc în condiții speciale, la debite scăzute de material.

Care este istoria termică a planetei noastre? Încălzirea sa inițială este probabil asociată cu căldura generată de ciocnirea particulelor și compactarea acestora în propriul câmp gravitațional. Atunci căldura a fost rezultatul dezintegrarii radioactive. Sub influența căldurii, a apărut o structură stratificată a Pământului și a planetelor terestre.

Căldura radioactivă din Pământ este eliberată chiar și acum. Există o ipoteză conform căreia, la limita nucleului topit al Pământului, procesele de scindare a materiei continuă până în zilele noastre cu eliberarea unei cantități uriașe de energie termică care încălzește mantaua.

O trăsătură caracteristică a evoluției Pământului este diferențierea materiei, a cărei expresie este structura învelișului planetei noastre. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera formează principalele învelișuri ale Pământului, diferă în compoziția chimică, puterea și starea materiei.

Structura internă a Pământului

Compoziția chimică a Pământului(Fig. 1) este similară cu compoziția altor planete terestre, precum Venus sau Marte.

În general, predomină elemente precum fierul, oxigenul, siliciul, magneziul și nichelul. Conținutul de elemente ușoare este scăzut. Densitatea medie a materiei Pământului este de 5,5 g/cm 3 .

Există foarte puține date fiabile despre structura internă a Pământului. Luați în considerare fig. 2. Înfățișează structura internă a Pământului. Pământul este format din scoarța terestră, mantaua și miezul.

Orez. 1. Compoziția chimică a Pământului

Orez. 2. Structura internă a Pământului

Miez

Miez(Fig. 3) este situat în centrul Pământului, raza sa este de aproximativ 3,5 mii km. Temperatura centrală atinge 10.000 K, adică este mai mare decât temperatura straturilor exterioare ale Soarelui, iar densitatea sa este de 13 g / cm 3 (comparați: apă - 1 g / cm 3). Miezul constă probabil din aliaje de fier și nichel.

Miezul exterior al Pământului are o putere mai mare decât nucleul interior (raza 2200 km) și se află în stare lichidă (topită). Miezul interior este sub o presiune enormă. Substanțele care o compun sunt în stare solidă.

Manta

Manta- geosfera Pământului, care înconjoară nucleul și reprezintă 83% din volumul planetei noastre (vezi Fig. 3). Limita sa inferioară este situată la o adâncime de 2900 km. Mantaua este împărțită într-o parte superioară mai puțin densă și plastică (800-900 km), din care magmă(tradus din greacă înseamnă „unguent gros”; aceasta este substanța topită din interiorul pământului - un amestec de compuși chimici și elemente, inclusiv gaze, într-o stare specială semi-lichidă); iar una inferioară cristalină, de aproximativ 2000 km grosime.

Orez. 3. Structura Pământului: miez, manta și scoarță terestră

Scoarta terestra

Scoarta terestra -învelișul exterior al litosferei (vezi fig. 3). Densitatea sa este de aproximativ două ori mai mică decât densitatea medie a Pământului - 3 g/cm 3 .

Separă scoarța terestră de manta frontiera Mohorovicic(este adesea numită granița Moho), caracterizată printr-o creștere bruscă a vitezelor undelor seismice. A fost instalat în 1909 de un om de știință croat Andrei Mohorovichici (1857- 1936).

Deoarece procesele care au loc în partea superioară a mantalei afectează mișcarea materiei în scoarța terestră, ele sunt combinate sub denumirea generală litosferă(coaja de piatră). Grosimea litosferei variază de la 50 la 200 km.

Sub litosferă se află astenosferă- mai puțin dur și mai puțin vâscos, dar mai mult înveliș de plastic cu o temperatură de 1200 °C. Poate traversa granița Moho, pătrunzând în scoarța terestră. Astenosfera este sursa vulcanismului. Conține buzunare de magmă topită, care este introdusă în scoarța terestră sau turnată pe suprafața pământului.

Compoziția și structura scoarței terestre

În comparație cu mantaua și miezul, scoarța terestră este un strat foarte subțire, dur și fragil. Este compus dintr-o substanță mai ușoară, care conține în prezent aproximativ 90 de elemente chimice naturale. Aceste elemente nu sunt reprezentate în mod egal în scoarța terestră. Șapte elemente - oxigen, aluminiu, fier, calciu, sodiu, potasiu și magneziu - reprezintă 98% din masa scoarței terestre (vezi Figura 5).

Combinații deosebite de elemente chimice formează diverse roci și minerale. Cele mai vechi dintre ele au cel puțin 4,5 miliarde de ani.

Orez. 4. Structura scoartei terestre

Orez. 5. Compoziția scoarței terestre

Mineral este un corp relativ omogen prin compoziția și proprietățile unui corp natural, format atât în ​​adâncime, cât și la suprafața litosferei. Exemple de minerale sunt diamantul, cuarțul, gipsul, talcul etc. (Veți găsi o descriere a proprietăților fizice ale diferitelor minerale în Anexa 2.) Compoziția mineralelor Pământului este prezentată în fig. 6.

Orez. 6. Compoziţia minerală generală a Pământului

Stânci sunt formate din minerale. Ele pot fi compuse din unul sau mai multe minerale.

Roci sedimentare - argilă, calcar, cretă, gresie etc. - formată prin precipitarea unor substanțe în mediul acvatic și pe uscat. Ele zac în straturi. Geologii le numesc pagini din istoria Pământului, deoarece pot afla despre condițiile naturale care au existat pe planeta noastră în vremuri străvechi.

Dintre rocile sedimentare se disting organogene și anorganice (detritale și chemogene).

Organogene rocile se formează ca urmare a acumulării rămășițelor de animale și plante.

Roci clastice se formează ca urmare a intemperiilor, formării produselor de distrugere a rocilor formate anterior cu ajutorul apei, gheții sau vântului (Tabelul 1).

Tabelul 1. Roci clastice în funcție de mărimea fragmentelor

Numele rasei	Dimensiunea dezavantajului (particulelor)
	Peste 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Nisip și gresie	0,005 mm - 1 mm
	Mai puțin de 0,005 mm

chimiogen rocile se formează ca urmare a sedimentării din apele mărilor și lacurilor a substanțelor dizolvate în ele.

În grosimea scoarței terestre se formează magma roci magmatice(Fig. 7), precum granit și bazalt.

Rocile sedimentare și magmatice, atunci când sunt scufundate la adâncimi mari sub influența presiunii și a temperaturilor ridicate, suferă modificări semnificative, transformându-se în roci metamorfice. Deci, de exemplu, calcarul se transformă în marmură, gresia de cuarț în cuarțit.

În structura scoarței terestre se disting trei straturi: sedimentare, „granit”, „bazalt”.

Stratul sedimentar(vezi Fig. 8) este format în principal din roci sedimentare. Aici predomină argile și șisturi, roci nisipoase, carbonatice și vulcanice sunt larg reprezentate. În stratul sedimentar există depozite de astfel de mineral, precum cărbunele, gazul, petrolul. Toate sunt de origine organică. De exemplu, cărbunele este un produs al transformării plantelor din cele mai vechi timpuri. Grosimea stratului sedimentar variază foarte mult - de la absența completă în unele zone de teren până la 20-25 km în depresiunile adânci.

Orez. 7. Clasificarea rocilor după origine

Strat „granit”. constă din roci metamorfice și magmatice asemănătoare ca proprietăți cu granitul. Cele mai des întâlnite aici sunt gneisurile, granitele, șisturile cristaline etc. Stratul de granit nu se găsește peste tot, dar pe continente, unde este bine exprimat, grosimea sa maximă poate ajunge la câteva zeci de kilometri.

Stratul „bazalt”. format din roci apropiate de bazalt. Acestea sunt roci magmatice metamorfozate, mai dense decât rocile stratului „granit”.

Grosimea și structura verticală a scoarței terestre sunt diferite. Există mai multe tipuri de scoarță terestră (Fig. 8). După cea mai simplă clasificare, se disting crusta oceanică și cea continentală.

Crusta continentală și cea oceanică sunt diferite ca grosime. Astfel, grosimea maximă a scoarței terestre este observată sub sistemele montane. Este aproximativ 70 km. Sub câmpie, grosimea scoarței terestre este de 30-40 km, iar sub oceane este cea mai subțire - doar 5-10 km.

Orez. 8. Tipuri de scoarță terestră: 1 - apă; 2 - stratul sedimentar; 3 - intercalarea rocilor sedimentare si bazaltilor; 4, bazalt și roci cristaline ultramafice; 5, strat granit-metamorfic; 6 - strat granulit-mafic; 7 - manta normala; 8 - mantaua decomprimata

Diferența dintre scoarța continentală și cea oceanică în ceea ce privește compoziția rocii se manifestă prin absența unui strat de granit în scoarța oceanică. Da, iar stratul de bazalt al scoarței oceanice este foarte ciudat. În ceea ce privește compoziția rocii, aceasta diferă de stratul analog al scoarței continentale.

Limita pământului și oceanului (marca zero) nu fixează tranziția crustei continentale în cea oceanică. Înlocuirea scoartei continentale cu cea oceanică are loc în ocean aproximativ la o adâncime de 2450 m.

Orez. 9. Structura scoartei continentale și oceanice

Există și tipuri de tranziție ale scoarței terestre - suboceanice și subcontinentale.

Crusta suboceanica situat de-a lungul versanților continentali și de la poalele dealurilor, poate fi găsit în mările marginale și mediteraneene. Este o crustă continentală de până la 15-20 km grosime.

crusta subcontinentală situate, de exemplu, pe arcurile insulelor vulcanice.

Pe baza materialelor sondaj seismic - viteza undelor seismice - obținem date despre structura profundă a scoarței terestre. Astfel, fântâna superadâncă Kola, care a permis pentru prima dată să se vadă mostre de rocă de la o adâncime de peste 12 km, a adus o mulțime de lucruri neașteptate. S-a presupus că la o adâncime de 7 km ar trebui să înceapă un strat de „bazalt”. În realitate, însă, nu a fost descoperit, iar gneisurile au predominat printre roci.

Modificarea temperaturii scoarței terestre cu adâncimea. Stratul de suprafață al scoarței terestre are o temperatură determinată de căldura solară. Acest stratul heliometric(din grecescul Helio - Soarele), se confruntă cu fluctuații sezoniere de temperatură. Grosimea medie a acestuia este de aproximativ 30 m.

Mai jos este un strat și mai subțire, a cărui trăsătură caracteristică este o temperatură constantă corespunzătoare temperaturii medii anuale a locului de observare. Adâncimea acestui strat crește în climatul continental.

Și mai adânc în scoarța terestră se distinge un strat geotermal, a cărui temperatură este determinată de căldura internă a Pământului și crește odată cu adâncimea.

Creșterea temperaturii se produce în principal din cauza dezintegrarii elementelor radioactive care alcătuiesc rocile, în principal radiu și uraniu.

Mărimea creșterii temperaturii rocilor cu adâncime se numește gradient geotermal. Acesta variază într-un interval destul de larg - de la 0,1 la 0,01 ° C / m - și depinde de compoziția rocilor, de condițiile de apariție a acestora și de o serie de alți factori. Sub oceane, temperatura crește mai repede cu adâncimea decât pe continente. În medie, la fiecare 100 m de adâncime se încălzește cu 3 °C.

Se numește inversul gradientului geotermic pas geotermal. Se măsoară în m/°C.

Căldura scoarței terestre este o sursă importantă de energie.

Partea scoarței terestre care se extinde până la adâncimile disponibile pentru formele de studiu geologic măruntaiele pământului. Intestinele Pământului necesită o protecție specială și o utilizare rezonabilă.

Scoarța terestră în sens științific este partea geologică cea mai de sus și cea mai dură a învelișului planetei noastre.

Cercetarea științifică vă permite să o studiați în detaliu. Acest lucru este facilitat de forarea repetată a puțurilor atât pe continente, cât și pe fundul oceanului. Structura pământului și a scoarței terestre în diferite părți ale planetei diferă atât ca compoziție, cât și ca caracteristici. Limita superioară a scoarței terestre este relieful vizibil, iar limita inferioară este zona de separare a celor două medii, care este cunoscută și sub numele de suprafața Mohorovichic. Este adesea denumită pur și simplu „granița M”. Ea a primit acest nume datorită seismologului croat Mohorovichich A. Timp de mulți ani el a observat viteza mișcărilor seismice în funcție de nivelul de adâncime. În 1909, el a stabilit existența unei diferențe între scoarța terestră și mantaua înroșită a Pământului. Limita M se află la nivelul la care viteza undei seismice crește de la 7,4 la 8,0 km/s.

Compoziția chimică a Pământului

Studiind cochiliile planetei noastre, oamenii de știință au ajuns la concluzii interesante și chiar uimitoare. Caracteristicile structurale ale scoarței terestre o fac similară cu aceleași zone de pe Marte și Venus. Peste 90% din elementele sale constitutive sunt reprezentate de oxigen, siliciu, fier, aluminiu, calciu, potasiu, magneziu, sodiu. Combinându-se între ele în diverse combinații, formează corpuri fizice omogene - minerale. Ele pot intra în compoziția rocilor în diferite concentrații. Structura scoarței terestre este foarte eterogenă. Deci, rocile într-o formă generalizată sunt agregate cu o compoziție chimică mai mult sau mai puțin constantă. Acestea sunt corpuri geologice independente. Ele sunt înțelese ca o zonă clar definită a scoarței terestre, care are aceeași origine și aceeași vârstă în limitele sale.

Stânci pe grupuri

1. Magmatic. Numele vorbește de la sine. Ele provin din magma răcită care curge din orificiile de ventilație ale vulcanilor antici. Structura acestor roci depinde direct de viteza de solidificare a lavei. Cu cât este mai mare, cu atât cristalele substanței sunt mai mici. Granitul, de exemplu, s-a format în grosimea scoarței terestre, iar bazaltul a apărut ca urmare a revărsării treptate a magmei pe suprafața sa. Varietatea unor astfel de rase este destul de mare. Având în vedere structura scoarței terestre, vedem că aceasta este formată din minerale magmatice în proporție de 60%.

2. Sedimentare. Acestea sunt roci care au fost rezultatul depunerii treptate pe uscat și pe fundul oceanului a fragmentelor de diferite minerale. Acestea pot fi componente libere (nisip, pietricele), cimentate (gresie), reziduuri de microorganisme (cărbune, calcar), produse de reacție chimică (sare de potasiu). Ele formează până la 75% din întreaga scoarță terestră de pe continente.
Conform metodei fiziologice de formare, rocile sedimentare sunt împărțite în:

• Clastic. Acestea sunt rămășițele diferitelor roci. Au fost distruse sub influența factorilor naturali (cutremur, taifun, tsunami). Acestea includ nisip, pietricele, pietriș, piatră zdrobită, argilă.
• Chimic. Se formează treptat din soluții apoase de diferite substanțe minerale (săruri).
• organice sau biogene. Consta din rămășițe de animale sau plante. Acestea sunt șisturi bituminoase, gaze, petrol, cărbune, calcar, fosforiți, cretă.

3. Roci metamorfice. Alte componente se pot transforma în ele. Acest lucru se întâmplă sub influența schimbării temperaturii, presiunii ridicate, soluțiilor sau gazelor. De exemplu, marmura poate fi obținută din calcar, gneisul din granit și cuarțitul din nisip.

Mineralele și rocile pe care umanitatea le folosește în mod activ în viața sa se numesc minerale. Ce sunt ei?

Acestea sunt formațiuni minerale naturale care afectează structura pământului și scoarța terestră. Ele pot fi utilizate în agricultură și industrie atât în ​​forma lor naturală, cât și în curs de prelucrare.

Tipuri de minerale utile. Clasificarea lor

În funcție de starea fizică și de agregare, mineralele pot fi împărțite în categorii:

1. Solid (minereu, marmură, cărbune).
2. Lichid (apă minerală, ulei).
3. Gazos (metan).

Caracteristicile tipurilor individuale de minerale

În funcție de compoziția și caracteristicile aplicației, există:

1. Combustibile (cărbune, petrol, gaz).
2. Minereu. Acestea includ metale radioactive (radiu, uraniu) și nobile (argint, aur, platină). Există minereuri de metale feroase (fier, mangan, crom) și neferoase (cupru, staniu, zinc, aluminiu).
3. Mineralele nemetalice joacă un rol semnificativ într-un astfel de concept precum structura scoarței terestre. Geografia lor este extinsă. Acestea sunt roci nemetalice și incombustibile. Acestea sunt materiale de construcție (nisip, pietriș, argilă) și substanțe chimice (sulf, fosfați, săruri de potasiu). O secțiune separată este dedicată pietrelor prețioase și ornamentale.

Distribuția mineralelor pe planeta noastră depinde direct de factori externi și de modelele geologice.

Astfel, mineralele combustibile sunt extrase în principal în bazinele de petrol și gaze și în bazinele de cărbune. Sunt de origine sedimentară și se formează pe învelișurile sedimentare ale platformelor. Petrolul și cărbunele apar rar împreună.

Mineralele de minereu corespund cel mai adesea subsolului, marginilor și zonelor pliate ale plăcilor platformei. În astfel de locuri pot crea centuri uriașe.

Miez

Învelișul pământului, după cum știți, are mai multe straturi. Nucleul este situat chiar în centru, iar raza sa este de aproximativ 3.500 km. Temperatura sa este mult mai mare decât cea a Soarelui și este de aproximativ 10.000 K. Nu s-au obținut date precise despre compoziția chimică a miezului, dar se presupune că este format din nichel și fier.

Miezul exterior este în stare topit și are și mai multă putere decât cel interior. Acesta din urmă se află sub o presiune enormă. Substanțele din care este compus sunt în stare solidă permanentă.

Manta

Geosfera Pământului înconjoară nucleul și reprezintă aproximativ 83% din întreaga învelișă a planetei noastre. Limita inferioară a mantalei este situată la o adâncime mare de aproape 3000 km. Această înveliș este împărțită în mod convențional într-o parte superioară mai puțin plastică și densă (din aceasta se formează magma) și una inferioară cristalină, a cărei lățime este de 2000 de kilometri.

Compoziția și structura scoarței terestre

Pentru a vorbi despre ce elemente alcătuiesc litosfera, este necesar să oferim câteva concepte.

Scoarța terestră este învelișul exterior al litosferei. Densitatea sa este mai mică de două ori în comparație cu densitatea medie a planetei.

Scoarța terestră este separată de manta prin limita M, care a fost deja menționată mai sus. Deoarece procesele care au loc în ambele zone se influențează reciproc, simbioza lor este de obicei numită litosferă. Înseamnă „coaja de piatră”. Puterea sa variază între 50-200 de kilometri.

Sub litosferă se află astenosfera, care are o consistență mai puțin densă și vâscoasă. Temperatura sa este de aproximativ 1200 de grade. O caracteristică unică a astenosferei este capacitatea de a-și încălca limitele și de a pătrunde în litosferă. Este sursa vulcanismului. Aici sunt buzunare topite de magmă, care este introdusă în scoarța terestră și se revarsă la suprafață. Studiind aceste procese, oamenii de știință au reușit să facă multe descoperiri uimitoare. Așa a fost studiată structura scoarței terestre. Litosfera s-a format cu multe mii de ani în urmă, dar și acum au loc procese active în ea.

Elemente structurale ale scoarței terestre

În comparație cu mantaua și miezul, litosfera este un strat dur, subțire și foarte fragil. Este compus dintr-o combinație de substanțe, în care au fost găsite până în prezent peste 90 de elemente chimice. Sunt distribuite inegal. 98% din masa scoarței terestre este reprezentată de șapte componente. Acestea sunt oxigenul, fierul, calciul, aluminiul, potasiul, sodiul și magneziul. Cele mai vechi roci și minerale au o vechime de peste 4,5 miliarde de ani.

Prin studierea structurii interne a scoarței terestre se pot distinge diferite minerale.
Un mineral este o substanță relativ omogenă care poate fi localizată atât în ​​interiorul, cât și pe suprafața litosferei. Acestea sunt cuarț, gips, talc etc. Rocile sunt formate din unul sau mai multe minerale.

Procese care formează scoarța terestră

Structura scoartei oceanice

Această parte a litosferei constă în principal din roci bazaltice. Structura scoarței oceanice nu a fost studiată la fel de amănunțit ca cea continentală. Teoria plăcilor tectonice explică faptul că crusta oceanică este relativ tânără, iar secțiunile sale cele mai recente pot fi datate din Jurasicul târziu.
Grosimea sa practic nu se schimbă în timp, deoarece este determinată de cantitatea de topituri eliberate din manta, în zona crestelor mijlocii oceanice. Este afectată semnificativ de adâncimea straturilor sedimentare de pe fundul oceanului. În cele mai voluminoase secțiuni, se întinde de la 5 la 10 kilometri. Acest tip de înveliș de pământ aparține litosferei oceanice.

crusta continentală

Litosfera interacționează cu atmosfera, hidrosfera și biosfera. În procesul de sinteză, ele formează cel mai complex și mai reactiv înveliș al Pământului. În tectonosferă au loc procese care modifică compoziția și structura acestor cochilii.
Litosfera de pe suprafața pământului nu este omogenă. Are mai multe straturi.

1. Sedimentar. Este format în principal din roci. Aici predomină argile și șisturile, precum și roci carbonatice, vulcanice și nisipoase. În straturile sedimentare se găsesc minerale precum gazul, petrolul și cărbunele. Toate sunt de origine organică.
2. strat de granit. Este format din roci magmatice și metamorfice, care sunt cel mai apropiate în natură de granit. Acest strat nu se găsește peste tot, este cel mai pronunțat pe continente. Aici, adâncimea sa poate fi de zeci de kilometri.
3. Stratul de bazalt este format din roci apropiate de mineralul cu același nume. Este mai dens decât granitul.

Adâncimea și modificarea temperaturii scoarței terestre

Stratul de suprafață este încălzit de căldura solară. Aceasta este o carcasă heliometrică. Se confruntă cu fluctuații sezoniere ale temperaturii. Grosimea medie a stratului este de aproximativ 30 m.

Mai jos este un strat care este și mai subțire și mai fragil. Temperatura sa este constantă și aproximativ egală cu temperatura medie anuală caracteristică acestei regiuni a planetei. În funcție de clima continentală, adâncimea acestui strat crește.
Și mai adânc în scoarța terestră este un alt nivel. Acesta este stratul geotermal. Structura scoarței terestre asigură prezența acesteia, iar temperatura acesteia este determinată de căldura internă a Pământului și crește odată cu adâncimea.

Creșterea temperaturii se produce din cauza dezintegrarii substanțelor radioactive care fac parte din roci. În primul rând, este radiu și uraniu.

Gradient geometric - magnitudinea creșterii temperaturii în funcție de gradul de creștere a adâncimii straturilor. Această setare depinde de diverși factori. Structura și tipurile scoarței terestre îl afectează, precum și compoziția rocilor, nivelul și condițiile de apariție a acestora.

Căldura scoarței terestre este o sursă importantă de energie. Studiul său este foarte relevant astăzi.

Scoarta terestra – învelișul exterior solid al Pământului, partea superioară a litosferei. Scoarța terestră este separată de mantaua Pământului de suprafața Mohorovichic.

Se obișnuiește să se distingă crusta continentală și cea oceanică, care diferă prin compoziție, putere, structură și vârstă. crusta continentală situate sub continente și marginile lor subacvatice (raft). Scoarța terestră de tip continental cu o grosime de 35-45 km este situată sub câmpie până la 70 km în zona munților tineri. Cele mai vechi secțiuni ale scoarței continentale au o vârstă geologică care depășește 3 miliarde de ani. Se compune din astfel de scoici: crustă de intemperii, sedimentară, metamorfică, granit, bazalt.

crustă oceanică mult mai tânără, vârsta sa nu depășește 150-170 milioane de ani. Are mai putina putere – 5-10 km. Nu există un strat limită în crusta oceanică. În structura scoarței terestre de tip oceanic se disting următoarele straturi: roci sedimentare neconsolidate (până la 1 km), oceanice vulcanice, care constă din sedimente compactate (1-2 km), bazaltice (4-8 km) .

Învelișul de piatră a Pământului nu este un întreg. Este alcătuit din blocuri individuale. – plăci litosferice.În total, pe glob sunt 7 farfurii mari și câteva mai mici. Cele mari includ plăcile eurasiatice, nord-americane, sud-americane, africane, indo-australiene (indiene), antarctice și Pacific. În toate plăcile mari, cu excepția ultimei, există continente. Limitele plăcilor litosferice se desfășoară, de obicei, de-a lungul crestelor oceanice și a șanțurilor de adâncime.

Plăci litosferice se schimbă constant: două plăci pot fi lipite într-una singură ca urmare a unei coliziuni; Ca urmare a rupturii, placa se poate diviza în mai multe părți. Plăcile litosferice se pot scufunda în mantaua pământului, în timp ce ajung la miezul pământului. Prin urmare, împărțirea scoarței terestre în plăci nu este clară: odată cu acumularea de noi cunoștințe, unele limite ale plăcilor sunt recunoscute ca inexistente și se disting plăci noi.

În cadrul plăcilor litosferice se află zone cu diferite tipuri de scoarță terestră. Deci, partea de est a plăcii indo-australiene (indiene) este continentul, iar partea de vest este situată la baza Oceanului Indian. La placa africană, crusta continentală este înconjurată pe trei laturi de crusta oceanică. Mobilitatea plăcii atmosferice este determinată de raportul dintre scoarța continentală și cea oceanică din interiorul acesteia.

Când plăcile litosferice se ciocnesc, plierea straturilor de rocă. Curele plisate – părți mobile, foarte disecate ale suprafeței pământului. Există două etape în dezvoltarea lor. În stadiul inițial, scoarța terestră suferă în mod predominant tasarea; rocile sedimentare se acumulează și se metamorfizează. În etapa finală, coborârea este înlocuită cu o ridicare, pietrele sunt zdrobite în pliuri. În ultimul miliard de ani, au existat mai multe epoci de intensă construcție a munților pe Pământ: Baikal, Caledonian, Hercynian, Mezozoic și Cenozoic. În conformitate cu aceasta, se disting diferite zone de pliere.

Ulterior, rocile care alcătuiesc zona pliată își pierd mobilitatea și încep să se prăbușească. Rocile sedimentare se acumulează la suprafață. Se formează zone stabile ale scoarței terestre – platforme. Ele constau de obicei dintr-un subsol pliat (rămășițe ale munților antici) acoperit deasupra de straturi de roci sedimentare depuse orizontal care formează un înveliș. În conformitate cu vârsta fundației, se disting platformele vechi și tinere. Zonele de roci unde fundația este scufundată până la o adâncime și acoperită de roci sedimentare se numesc plăci. Locurile unde fundația iese la suprafață se numesc scuturi. Sunt mai caracteristice platformelor antice. La baza tuturor continentelor există platforme antice, ale căror margini sunt zone pliate de diferite vârste.

Se poate observa răspândirea zonelor platformei și pliurilor pe o hartă geografică tectonică sau pe o hartă a structurii scoarței terestre.

Aveti vreo intrebare? Vrei să afli mai multe despre structura scoarței terestre?
Pentru a obține ajutorul unui tutore - înregistrați-vă.

site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesară un link către sursă.

Scoarța terestră este de mare importanță pentru viața noastră, pentru explorarea planetei noastre.

Acest concept este strâns legat de altele care caracterizează procesele care au loc în interiorul și pe suprafața Pământului.

Ce este scoarța terestră și unde se află

Pământul are o înveliș integrală și continuă, care include: scoarța terestră, troposfera și stratosfera, care sunt partea inferioară a atmosferei, hidrosferei, biosferei și antroposferei.

Ei interacționează strâns, pătrunzând unul în celălalt și schimbând constant energie și materie. Se obișnuiește să se numească scoarța terestră partea exterioară a litosferei - învelișul solid al planetei. Cea mai mare parte a părții sale exterioare este acoperită de hidrosferă. Restul, o parte mai mică, este afectată de atmosferă.

Sub scoarța terestră se află o manta mai densă și mai refractară. Ele sunt separate de o graniță condiționată, numită după omul de știință croat Mohorovich. Caracteristica sa este o creștere bruscă a vitezei vibrațiilor seismice.

Sunt folosite diferite metode științifice pentru a obține o perspectivă asupra scoarței terestre. Cu toate acestea, obținerea unor informații specifice este posibilă numai prin forarea la o adâncime mai mare.

Unul dintre obiectivele unui astfel de studiu a fost stabilirea naturii graniței dintre scoarța continentală superioară și inferioară. S-au discutat posibilitățile de pătrundere în mantaua superioară cu ajutorul capsulelor autoîncălzite din metale refractare.

Structura scoarței terestre

Sub continente se disting straturile sale sedimentare, de granit și bazalt, a căror grosime în total este de până la 80 km. Rocile, numite roci sedimentare, s-au format ca urmare a depunerii de substante pe uscat si in apa. Sunt predominant în straturi.

• lut
• șisturi
• gresii
• roci carbonatice
• roci de origine vulcanică
• cărbune și alte roci.

Stratul sedimentar ajută la a afla mai multe despre condițiile naturale de pe pământ care au existat pe planetă în timpuri imemoriale. Un astfel de strat poate avea o grosime diferită. În unele locuri poate să nu existe deloc, în altele, mai ales în depresiuni mari, poate fi de 20-25 km.

Temperatura scoarței terestre

O sursă importantă de energie pentru locuitorii Pământului este căldura scoarței sale. Temperatura crește pe măsură ce intri mai adânc în ea. Stratul de 30 de metri cel mai apropiat de suprafață, numit stratul heliometric, este asociat cu căldura soarelui și fluctuează în funcție de anotimp.

În următorul strat, mai subțire, care crește în climatele continentale, temperatura este constantă și corespunde indicatorilor unui anumit loc de măsurare. În stratul geotermal al crustei, temperatura este legată de căldura internă a planetei și crește pe măsură ce intri mai adânc în ea. Este diferit în diferite locuri și depinde de compoziția elementelor, de adâncimea și de condițiile de amplasare a acestora.

Se crede că temperatura crește în medie cu trei grade pe măsură ce se adâncește la fiecare 100 de metri. Spre deosebire de partea continentală, temperatura de sub oceane crește mai rapid. După litosferă, există o carcasă de plastic la temperatură ridicată, a cărei temperatură este de 1200 de grade. Se numește astenosferă. Are locuri cu magmă topită.

Pătrunzând în scoarța terestră, astenosfera poate revărsa magma topită, provocând fenomene vulcanice.

Caracteristicile scoarței terestre

Scoarța terestră are o masă mai mică de jumătate de procent din masa totală a planetei. Este învelișul exterior al stratului de piatră în care are loc mișcarea materiei. Acest strat, care are o densitate jumătate din cea a Pământului. Grosimea sa variază între 50-200 km.

Unicitatea scoarței terestre este că poate fi de tip continental și oceanic. Scoarta continentală are trei straturi, al cărora superior este format din roci sedimentare. Crusta oceanică este relativ tânără și grosimea ei variază puțin. Se formează datorită substanțelor mantalei din crestele oceanice.

fotografie caracteristică a scoarței terestre

Grosimea scoartei de sub oceane este de 5-10 km. Caracteristica sa este în mișcări constante orizontale și oscilatorii. Cea mai mare parte a crustei este bazalt.

Partea exterioară a scoarței terestre este învelișul dur al planetei. Structura sa se remarcă prin prezența unor zone mobile și platforme relativ stabile. Plăcile litosferice se mișcă unele față de altele. Mișcarea acestor plăci poate provoca cutremure și alte cataclisme. Regularitățile unor astfel de mișcări sunt studiate de știința tectonică.

Funcțiile scoarței terestre

Principalele funcții ale scoarței terestre sunt:

• resursă;
• geofizic;
• geochimic.

Prima dintre ele indică prezența potențialului de resurse al Pământului. Este în primul rând un ansamblu de rezerve minerale situate în litosferă. În plus, funcția de resurse include o serie de factori de mediu care asigură viața oamenilor și a altor obiecte biologice. Una dintre ele este tendința de a forma un deficit de suprafață tare.

nu poți face asta. salvează-ne fotografia pământului

Efectele termice, de zgomot și radiații realizează funcția geofizică. De exemplu, există o problemă a fondului de radiații naturale, care este în general sigur pe suprafața pământului. Cu toate acestea, în țări precum Brazilia și India, acesta poate fi de sute de ori mai mare decât cel permis. Se crede că sursa sa este radonul și produsele sale de degradare, precum și unele tipuri de activitate umană.

Funcția geochimică este asociată cu probleme de poluare chimică dăunătoare oamenilor și altor reprezentanți ai lumii animale. În litosferă intră diferite substanțe cu proprietăți toxice, cancerigene și mutagene.

Sunt în siguranță atunci când se află în intestinele planetei. Zincul, plumbul, mercurul, cadmiul și alte metale grele extrase din acestea pot fi foarte periculoase. În formă solidă, lichidă și gazoasă procesată, ele intră în mediu.

Din ce este formată scoarța terestră?

În comparație cu mantaua și miezul, scoarța terestră este fragilă, dură și subțire. Este format dintr-o substanță relativ ușoară, care include aproximativ 90 de elemente naturale în compoziția sa. Se găsesc în diferite locuri ale litosferei și cu grade diferite de concentrare.

Principalele sunt: ​​oxigen siliciu aluminiu, fier, potasiu, calciu, sodiu magneziu. 98% din scoarța terestră este formată din ele. Inclusiv aproximativ jumătate este oxigen, mai mult de un sfert - siliciu. Datorită combinațiilor lor se formează minerale precum diamantul, ghipsul, cuarțul etc.. Mai multe minerale pot forma o rocă.

• O fântână ultra-adâncă de pe Peninsula Kola a făcut posibilă cunoașterea probelor de minerale de la o adâncime de 12 km, unde au fost găsite roci asemănătoare granitelor și șisturii.
• Cea mai mare grosime a scoarței (aproximativ 70 km) a fost dezvăluită sub sistemele montane. Sub zonele plate este de 30-40 km, iar sub oceane - doar 5-10 km.
• O parte semnificativă a crustei formează un strat superior străvechi de densitate scăzută, constând în principal din granite și șisturi.
• Structura scoarței terestre seamănă cu scoarța multor planete, inclusiv cele de pe Lună și sateliții lor.