Zemeljska skorja celinskega tipa je sestavljena iz. Notranja zgradba zemlje

Preučevanje notranje strukture planetov, vključno z našo Zemljo, je izjemno težka naloga. Zemljine skorje fizično ne moremo "izvrtati" do jedra planeta, zato je vse znanje, ki smo ga v tem trenutku prejeli, znanje, pridobljeno "z dotikom", in to na najbolj dobeseden način.

Kako poteka potresno raziskovanje na primeru raziskovanja nafte. »Pokličemo« tla in »poslušamo«, kaj nam bo prinesel odbit signal

Dejstvo je, da je najpreprostejši in najbolj zanesljiv način, da ugotovite, kaj je pod površjem planeta in je del njegove skorje, preučevanje hitrosti širjenja potresni valovi v globinah planeta.

Znano je, da se hitrost vzdolžnih potresnih valov poveča v gostejših medijih in, nasprotno, zmanjša v rahlih tleh. Skladno s tem, če poznamo parametre različnih vrst kamnin in imamo izračunane podatke o tlaku itd., Ob "poslušanju" prejetega odgovora lahko razumemo, skozi katere plasti zemeljske skorje je prešel seizmični signal in kako globoko so pod površjem. .

Preučevanje strukture zemeljske skorje s pomočjo potresnih valov

Seizmične vibracije lahko povzročita dve vrsti virov: naravno in umetno. Potresi so naravni viri vibracij, katerih valovi nosijo potrebne informacije o gostoti kamnin, skozi katere prodirajo.

Arzenal umetnih virov vibracij je obsežnejši, najprej pa umetne vibracije povzroči navadna eksplozija, obstajajo pa tudi bolj "subtilni" načini delovanja - generatorji usmerjenih impulzov, potresni vibratorji itd.

Ukvarja se z izvajanjem razstreljevanja in preučevanjem hitrosti potresnih valov potresno raziskovanje- ena najpomembnejših vej sodobne geofizike.

Kaj je dala študija potresnih valov znotraj Zemlje? Analiza njihovega širjenja je pokazala več skokov v spremembi hitrosti pri prehodu skozi črevesje planeta.

Zemljina skorja

Prvi skok, pri katerem se hitrost poveča s 6,7 na 8,1 km / s, po mnenju geologov beleži dno zemeljske skorje. Ta površina se nahaja na različnih mestih na planetu na različnih ravneh, od 5 do 75 km. Imenuje se meja zemeljske skorje in spodnje lupine - plašča "Mohorovičićeve površine", poimenovan po jugoslovanskem znanstveniku A. Mohorovichichu, ki ga je prvi ustanovil.

Plašč

Plašč leži v globinah do 2900 km in je razdeljen na dva dela: zgornji in spodnji. Meja med zgornjim in spodnjim plaščem je določena tudi s skokom hitrosti širjenja vzdolžnih potresnih valov (11,5 km/s) in se nahaja na globinah od 400 do 900 km.

Zgornji plašč ima zapleteno strukturo. V njenem zgornjem delu je plast, ki se nahaja na globinah 100-200 km, kjer se prečni potresni valovi oslabijo za 0,2-0,3 km / s, hitrosti vzdolžnih valov pa se v bistvu ne spreminjajo. Ta plast se imenuje valovod. Njegova debelina je običajno 200-300 km.

Imenuje se del zgornjega plašča in skorje, ki prekriva valovod litosfero in sama plast nizkih hitrosti - astenosfera.

Tako je litosfera toga trda lupina, pod katero stoji plastična astenosfera. Domneva se, da v astenosferi nastanejo procesi, ki povzročajo gibanje litosfere.

Notranja struktura našega planeta

Zemljino jedro

Na dnu plašča se močno zmanjša hitrost širjenja vzdolžnih valov s 13,9 na 7,6 km/s. Na tej ravni je meja med plaščem in jedro zemlje, globlje od katere se prečni potresni valovi ne širijo več.

Polmer jedra doseže 3500 km, njegova prostornina: 16 % prostornine planeta in masa: 31 % mase Zemlje.

Mnogi znanstveniki verjamejo, da je jedro v staljenem stanju. Za njen zunanji del so značilne močno zmanjšane hitrosti P-valov, v notranjem delu (s polmerom 1200 km) pa se hitrosti potresnih valov ponovno povečajo na 11 km/s. Gostota jedrnih kamnin je 11 g/cm 3 , določa pa jo prisotnost težkih elementov. Tako težak element je lahko železo. Najverjetneje je železo sestavni del jedra, saj bi moralo imeti jedro izključno železove ali železo-nikljeve sestave gostoto, ki je 8-15% večja od obstoječe gostote jedra. Zato se zdi, da so kisik, žveplo, ogljik in vodik pritrjeni na železo v jedru.

Geokemična metoda za preučevanje strukture planetov

Obstaja še en način za preučevanje globinske strukture planetov - geokemična metoda. Identifikacija različnih lupin Zemlje in drugih zemeljskih planetov po fizikalnih parametrih najde dokaj jasno geokemično potrditev, ki temelji na teoriji heterogene akrecije, po kateri je sprva sestava jeder planetov in njihovih zunanjih lupin v glavnem delu različni in je odvisen od najzgodnejše faze njihovega razvoja.

Kot rezultat tega procesa je najtežji ( železo-nikelj) komponente, v zunanjih lupinah pa - lažji silikat ( hondrit), obogaten v zgornjem plašču s hlapnimi snovmi in vodo.

Najpomembnejša lastnost zemeljskih planetov ( , Zemlje, ) je, da je njihova zunanja lupina, t.i. lubje, je sestavljen iz dveh vrst snovi: celino" - feldspar in " oceanski» - bazalt.

Kontinentalna (celinska) skorja Zemlje

Kontinentalna (celinska) skorja Zemlje je sestavljena iz granitov ali kamnin, podobnih jim po sestavi, to je kamnin z veliko količino feldspar. Nastanek "granitne" plasti Zemlje je posledica preoblikovanja starejših sedimentov v procesu granitizacije.

Granitno plast je treba obravnavati kot specifične lupina zemeljske skorje - edini planet, na katerem so bili močno razviti procesi diferenciacije snovi s sodelovanjem vode in s hidrosfero, kisikovo atmosfero in biosfero. Na Luni in verjetno na zemeljskih planetih je celinska skorja sestavljena iz gabro-anortozitov - kamnin, sestavljenih iz velike količine feldspar, vendar nekoliko drugačne sestave kot v granitih.

Te kamnine tvorijo najstarejše (4,0-4,5 milijarde let) površine planetov.

Oceanska (bazaltna) skorja Zemlje

Oceanska (bazaltna) skorja Zemlja je nastala kot posledica raztezanja in je povezana z območji globokih prelomov, ki so privedli do prodiranja zgornjega plašča v bazaltne komore. Bazaltni vulkanizem se naslanja na prej oblikovano celinsko skorjo in je relativno mlajša geološka formacija.

Manifestacije bazaltnega vulkanizma na vseh zemeljskih planetih so očitno podobne. Širok razvoj bazaltnih "morij" na Luni, Marsu in Merkurju je očitno povezan z raztezanjem in nastajanjem območij prepustnosti kot posledica tega procesa, po katerih so bazaltne taline plašča hitele na površje. Ta mehanizem manifestacije bazaltnega vulkanizma je bolj ali manj podoben za vse planete zemeljske skupine.

Satelit Zemlje - Luna ima tudi strukturo lupine, ki v celoti ponavlja zemeljsko, čeprav ima presenetljivo razliko v sestavi.

Toplotni tok Zemlje. Najbolj vroče je v območju prelomov v zemeljski skorji, hladnejše pa v predelih starodavnih celinskih plošč

Metoda za merjenje toplotnega toka za preučevanje strukture planetov

Drug način za preučevanje globinske strukture Zemlje je preučevanje njenega toplotnega toka. Znano je, da Zemlja, vroča od znotraj, oddaja svojo toploto. O segrevanju globokih obzorij pričajo vulkanski izbruhi, gejzirji in topli vrelci. Toplota je glavni vir energije Zemlje.

Povišanje temperature s poglabljanjem od zemeljske površine je v povprečju približno 15 °C na 1 km. To pomeni, da mora biti na meji litosfere in astenosfere, ki se nahaja približno na globini 100 km, temperatura blizu 1500 ° C. Ugotovljeno je bilo, da se pri tej temperaturi bazalt tali. To pomeni, da lahko astenosferska lupina služi kot vir bazaltne magme.

Z globino se sprememba temperature zgodi po bolj zapletenem zakonu in je odvisna od spremembe tlaka. Po izračunanih podatkih na globini 400 km temperatura ne presega 1600°C, na meji jedro-plašč pa je ocenjena na 2500-5000°C.

Ugotovljeno je, da se sproščanje toplote nenehno pojavlja po celotni površini planeta. Toplota je najpomembnejši fizični parameter. Nekatere njihove lastnosti so odvisne od stopnje segrevanja kamnin: viskoznost, električna prevodnost, magnetnost, fazno stanje. Zato lahko glede na toplotno stanje presojamo globinsko strukturo Zemlje.

Merjenje temperature našega planeta v velikih globinah je tehnično zahtevna naloga, saj so za meritve na voljo le prvi kilometri zemeljske skorje. Vendar pa lahko notranjo temperaturo Zemlje preučimo posredno z merjenjem toplotnega toka.

Kljub temu, da je glavni vir toplote na Zemlji Sonce, skupna moč toplotnega toka našega planeta za 30-krat presega moč vseh elektrarn na Zemlji.

Meritve so pokazale, da je povprečni toplotni tok na celinah in v oceanih enak. Ta rezultat je razložen z dejstvom, da v oceanih večina toplote (do 90%) prihaja iz plašča, kjer se proces prenosa snovi s premikajočimi se tokovi odvija intenzivneje - konvekcija.

Konvekcija je proces, pri katerem se segreta tekočina razširi, postane lažja in se dvigne, hladnejše plasti pa potopijo. Ker je snov plašča v svojem stanju bližje trdnemu telesu, konvekcija v njej poteka pod posebnimi pogoji, pri nizkih pretokih materiala.

Kakšna je termalna zgodovina našega planeta? Njegovo začetno segrevanje je verjetno povezano s toploto, ki nastane pri trku delcev in njihovem stiskanju v lastnem gravitacijskem polju. Potem je bila toplota posledica radioaktivnega razpada. Pod vplivom toplote je nastala večplastna struktura Zemlje in zemeljskih planetov.

Radioaktivna toplota v Zemlji se sprošča še zdaj. Obstaja hipoteza, po kateri se na meji staljenega jedra Zemlje procesi cepitve snovi nadaljujejo do danes s sproščanjem ogromne količine toplotne energije, ki segreva plašč.

Značilna značilnost zemeljske evolucije je diferenciacija snovi, katere izraz je struktura lupine našega planeta. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera tvorijo glavne lupine Zemlje, ki se razlikujejo po kemični sestavi, moči in stanju snovi.

Notranja zgradba Zemlje

Kemična sestava Zemlje(slika 1) je podobna sestavi drugih zemeljskih planetov, kot sta Venera ali Mars.

Na splošno prevladujejo elementi, kot so železo, kisik, silicij, magnezij in nikelj. Vsebnost svetlobnih elementov je nizka. Povprečna gostota Zemljine snovi je 5,5 g/cm 3 .

Zanesljivih podatkov o notranji zgradbi Zemlje je zelo malo. Razmislite o sl. 2. Prikazuje notranjo zgradbo Zemlje. Zemlja je sestavljena iz zemeljske skorje, plašča in jedra.

riž. 1. Kemična sestava Zemlje

riž. 2. Notranja zgradba Zemlje

Jedro

Jedro(slika 3) se nahaja v središču Zemlje, njegov polmer je približno 3,5 tisoč km. Temperatura jedra doseže 10.000 K, torej je višja od temperature zunanjih plasti Sonca, njena gostota pa je 13 g / cm 3 (primerjaj: voda - 1 g / cm 3). Jedro je verjetno sestavljeno iz zlitin železa in niklja.

Zunanje jedro Zemlje ima večjo moč kot notranje jedro (polmer 2200 km) in je v tekočem (staljenem) stanju. Notranje jedro je pod velikim pritiskom. Snovi, ki ga sestavljajo, so v trdnem stanju.

Plašč

Plašč- geosfera Zemlje, ki obdaja jedro in predstavlja 83 % prostornine našega planeta (glej sliko 3). Njegova spodnja meja se nahaja na globini 2900 km. Plašč je razdeljen na manj gost in plastičen zgornji del (800-900 km), od katerega magma(v prevodu iz grščine pomeni "gosto mazilo"; to je staljena snov zemeljske notranjosti - mešanica kemičnih spojin in elementov, vključno s plini, v posebnem poltekočem stanju); in kristalni spodnji, debel okoli 2000 km.

riž. 3. Zgradba Zemlje: jedro, plašč in zemeljska skorja

Zemljina skorja

Zemljina skorja - zunanja lupina litosfere (glej sliko 3). Njegova gostota je približno dvakrat manjša od povprečne gostote Zemlje - 3 g/cm 3 .

Loči zemeljsko skorjo od plašča Mohorovičićeva meja(pogosto imenovana Moho meja), za katero je značilno močno povečanje hitrosti seizmičnih valov. Leta 1909 jo je postavil hrvaški znanstvenik Andrej Mohorovich (1857- 1936).

Ker procesi, ki se odvijajo v najvišjem delu plašča, vplivajo na gibanje snovi v zemeljski skorji, so združeni pod splošnim imenom litosfero(kamnita školjka). Debelina litosfere se giblje od 50 do 200 km.

Pod litosfero je astenosfera- manj trda in manj viskozna, vendar bolj plastična lupina s temperaturo 1200 °C. Lahko prečka mejo Moho in prodre v zemeljsko skorjo. Astenosfera je vir vulkanizma. Vsebuje žepke staljene magme, ki vdre v zemeljsko skorjo ali se izlije na zemeljsko površino.

Sestava in zgradba zemeljske skorje

V primerjavi s plaščem in jedrom je zemeljska skorja zelo tanka, trda in krhka plast. Sestavljen je iz lažje snovi, ki trenutno vsebuje okoli 90 naravnih kemičnih elementov. Ti elementi niso enako zastopani v zemeljski skorji. Sedem elementov – kisik, aluminij, železo, kalcij, natrij, kalij in magnezij – predstavlja 98 % mase zemeljske skorje (glej sliko 5).

Nenavadne kombinacije kemičnih elementov tvorijo različne kamnine in minerale. Najstarejši med njimi so stari vsaj 4,5 milijarde let.

riž. 4. Zgradba zemeljske skorje

riž. 5. Sestava zemeljske skorje

Mineralno je po svoji sestavi in lastnostih relativno homogeno naravno telo, ki je nastalo tako v globinah kot na površini litosfere. Primeri mineralov so diamant, kremen, sadra, smukec itd. (Opis fizikalnih lastnosti različnih mineralov boste našli v Dodatku 2.) Sestava mineralov Zemlje je prikazana na sl. 6.

riž. 6. Splošna mineralna sestava Zemlje

Kamnine so sestavljeni iz mineralov. Lahko so sestavljeni iz enega ali več mineralov.

Sedimentne kamnine - glina, apnenec, kreda, peščenjak itd. - nastali so z obarvanjem snovi v vodnem okolju in na kopnem. Ležijo v plasteh. Geologi jih imenujejo strani zgodovine Zemlje, saj lahko spoznajo naravne razmere, ki so obstajale na našem planetu v starih časih.

Med sedimentnimi kamninami ločimo organogene in anorganske (detritne in kemogene).

Organogena kamnine nastanejo kot posledica kopičenja ostankov živali in rastlin.

Klastične kamnine nastanejo kot posledica preperevanja, nastanka produktov uničenja predhodno oblikovanih kamnin s pomočjo vode, ledu ali vetra (tabela 1).

Tabela 1. Klastične kamnine glede na velikost drobcev

Ime pasme	Velikost umazanije (delci)
	Več kot 50 cm


	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Pesek in peščenjaki	0,005 mm - 1 mm
	Manj kot 0,005 mm

Kemogeni kamnine nastanejo kot posledica sedimentacije iz voda morij in jezer v njih raztopljenih snovi.

V debelini zemeljske skorje nastane magma magmatske kamnine(slika 7), kot sta granit in bazalt.

Sedimentne in magmatske kamnine, ko so pod vplivom tlaka in visokih temperatur potopljene v velike globine, doživijo pomembne spremembe in se spremenijo v metamorfne kamnine. Tako se na primer apnenec spremeni v marmor, kremenov peščenjak v kvarcit.

V strukturi zemeljske skorje se razlikujejo tri plasti: sedimentna, "granitna", "bazaltna".

Sedimentna plast(glej sliko 8) tvorijo predvsem sedimentne kamnine. Tu prevladujejo gline in skrilavci, široko so zastopane peščene, karbonatne in vulkanske kamnine. V sedimentni plasti so nahajališča takih mineral, kot premog, plin, nafta. Vsi so ekološkega izvora. Na primer, premog je produkt preoblikovanja rastlin starodavnih časov. Debelina sedimentne plasti se zelo razlikuje - od popolne odsotnosti na nekaterih območjih kopnega do 20-25 km v globokih depresijah.

riž. 7. Razvrstitev kamnin po izvoru

Plast "granita". sestavljajo metamorfne in magmatske kamnine, ki so po svojih lastnostih podobne granitu. Tu so najpogostejši gnajsi, graniti, kristalni skrilavci itd. Granitne plasti ne najdemo povsod, na celinah, kjer je dobro izražena, pa lahko njena največja debelina doseže več deset kilometrov.

"Bazaltna" plast tvorijo kamnine blizu bazaltov. To so metamorfizirane magmatske kamnine, gostejše od kamnin "granitne" plasti.

Debelina in navpična struktura zemeljske skorje sta različni. Obstaja več vrst zemeljske skorje (slika 8). Po najpreprostejši klasifikaciji ločimo oceansko in celinsko skorjo.

Kontinentalna in oceanska skorja se razlikujeta po debelini. Tako je največja debelina zemeljske skorje opažena pod gorskimi sistemi. To je približno 70 km. Pod ravninami je debelina zemeljske skorje 30-40 km, pod oceani pa je najtanjša - le 5-10 km.

riž. 8. Vrste zemeljske skorje: 1 - voda; 2 - sedimentna plast; 3 - preplastitev sedimentnih kamnin in bazaltov; 4, bazalti in kristalne ultramafične kamnine; 5, granitno-metamorfna plast; 6 - granulitno-mafična plast; 7 - običajen plašč; 8 - dekomprimiran plašč

Razlika med celinsko in oceansko skorjo v sestavi kamnin se kaže v odsotnosti granitne plasti v oceanski skorji. Da, in bazaltna plast oceanske skorje je zelo nenavadna. Po sestavi kamnin se razlikuje od analogne plasti celinske skorje.

Meja kopnega in oceana (ničelna oznaka) ne določa prehoda celinske skorje v oceansko. Zamenjava celinske skorje z oceansko se zgodi v oceanu približno na globini 2450 m.

riž. 9. Struktura celinske in oceanske skorje

Obstajajo tudi prehodne vrste zemeljske skorje - subceanska in subkontinentalna.

Suboceanska skorja ki se nahajajo ob celinskih pobočjih in vznožju, lahko najdemo v obrobnih in Sredozemskih morjih. To je celinska skorja, debela do 15-20 km.

subkontinentalna skorja ki se nahajajo na primer na vulkanskih otoških lokih.

Na podlagi materialov potresno sondiranje - hitrost potresnih valov - dobimo podatke o globinski zgradbi zemeljske skorje. Tako je superglobok vodnjak Kola, ki je prvič omogočil ogled vzorcev kamnin z več kot 12 km globine, prinesel marsikaj nepričakovanega. Domnevalo se je, da naj bi se na globini 7 km začela "bazaltna" plast. V resnici pa ni bil odkrit in med kamninami so prevladovali gnajsi.

Sprememba temperature zemeljske skorje z globino. Površinska plast zemeljske skorje ima temperaturo, ki jo določa sončna toplota. to heliometrična plast(iz grškega Helio - Sonce), doživlja sezonska temperaturna nihanja. Njegova povprečna debelina je približno 30 m.

Spodaj je še tanjša plast, katere značilnost je stalna temperatura, ki ustreza povprečni letni temperaturi opazovalnega mesta. Globina te plasti se poveča v celinskem podnebju.

Še globlje v zemeljski skorji se razlikuje geotermalna plast, katere temperatura je določena z notranjo toploto Zemlje in narašča z globino.

Povišanje temperature nastane predvsem zaradi razpada radioaktivnih elementov, ki sestavljajo kamnine, predvsem radija in urana.

Velikost povečanja temperature kamnin z globino se imenuje geotermalni gradient. Spreminja se v precej širokem razponu - od 0,1 do 0,01 ° C / m - in je odvisen od sestave kamnin, pogojev njihovega pojavljanja in številnih drugih dejavnikov. Pod oceani temperatura z globino narašča hitreje kot na celinah. V povprečju se na vsakih 100 m globine segreje za 3 °C.

Recipročna vrednost geotermalnega gradienta se imenuje geotermalni korak. Meri se v m/°C.

Toplota zemeljske skorje je pomemben vir energije.

Del zemeljske skorje, ki sega do globin, ki so na voljo za geološke študijske oblike črevesja zemlje.Črevesje Zemlje zahteva posebno zaščito in razumno uporabo.

Zemljina skorja je v znanstvenem smislu najvišji in najtrši geološki del lupine našega planeta.

Znanstvene raziskave vam omogočajo, da jih temeljito preučite. To olajša večkratno vrtanje vrtin tako na celinah kot na dnu oceana. Struktura zemlje in zemeljske skorje v različnih delih planeta se razlikujeta tako po sestavi kot po značilnostih. Zgornja meja zemeljske skorje je vidni relief, spodnja meja pa območje ločitve obeh medijev, ki je znano tudi kot Mohorovičevo površje. Pogosto se imenuje preprosto "meja M". To ime je dobila po zaslugi hrvaškega seizmologa Mohorovichicha A. Dolga leta je opazoval hitrost potresnih premikov glede na globino. Leta 1909 je ugotovil obstoj razlike med zemeljsko skorjo in vročim plaščem Zemlje. Meja M leži na nivoju, kjer se hitrost potresnega valovanja poveča s 7,4 na 8,0 km/s.

Kemična sestava Zemlje

Znanstveniki so med preučevanjem lupin našega planeta prišli do zanimivih in celo neverjetnih zaključkov. Zaradi strukturnih značilnosti zemeljske skorje je podobna istim območjem na Marsu in Veneri. Več kot 90% njegovih sestavnih elementov predstavljajo kisik, silicij, železo, aluminij, kalcij, kalij, magnezij, natrij. Med seboj v različnih kombinacijah tvorijo homogena fizična telesa – minerale. Lahko vstopijo v sestavo kamnin v različnih koncentracijah. Struktura zemeljske skorje je zelo heterogena. Torej so kamnine v splošni obliki agregati bolj ali manj konstantne kemične sestave. To so neodvisna geološka telesa. Razumejo se kot jasno opredeljeno območje zemeljske skorje, ki ima znotraj svojih meja enak izvor in starost.

Skale po skupinah

1. Magmatski. Ime govori samo zase. Nastanejo iz ohlajene magme, ki priteka iz odprtin starodavnih vulkanov. Struktura teh kamnin je neposredno odvisna od hitrosti strjevanja lave. Večji kot je, manjši so kristali snovi. Granit je na primer nastal v debelini zemeljske skorje, bazalt pa se je pojavil kot posledica postopnega izlivanja magme na njegovo površino. Raznolikost takšnih pasem je precej velika. Glede na strukturo zemeljske skorje vidimo, da je sestavljena iz magmatskih mineralov za 60%.

2. Sedimentni. Gre za kamnine, ki so bile posledica postopnega odlaganja drobcev različnih mineralov na kopnem in oceanskem dnu. To so lahko ohlapne sestavine (pesek, prodniki), cement (peščenec), ostanki mikroorganizmov (premog, apnenec), produkti kemičnih reakcij (kalijeva sol). Predstavljajo do 75 % celotne zemeljske skorje na celinah.
Glede na fiziološko metodo nastanka sedimentne kamnine delimo na:

Klastično. To so ostanki različnih kamnin. Uničeni so bili pod vplivom naravnih dejavnikov (potres, tajfun, cunami). Sem spadajo pesek, prodniki, gramoz, drobljen kamen, glina.
kemični. Postopoma nastanejo iz vodnih raztopin različnih mineralnih snovi (soli).
organski ali biogeni. Sestavljen je iz ostankov živali ali rastlin. To so oljni skrilavec, plin, nafta, premog, apnenec, fosforiti, kreda.

3. Metamorfne kamnine. Druge komponente se lahko spremenijo v njih. To se zgodi pod vplivom spreminjanja temperature, visokega tlaka, raztopin ali plinov. Na primer, marmor je mogoče pridobiti iz apnenca, gnajs iz granita in kvarcit iz peska.

Minerali in kamnine, ki jih človeštvo aktivno uporablja v svojem življenju, imenujemo minerali. Kaj so oni?

To so naravne mineralne tvorbe, ki vplivajo na strukturo zemlje in zemeljske skorje. Uporabljajo se lahko v kmetijstvu in industriji tako v naravni obliki kot tudi v predelavi.

Vrste koristnih mineralov. Njihova razvrstitev

Glede na agregatno stanje in agregacijo lahko minerale razdelimo v kategorije:

Trdna (ruda, marmor, premog).
Tekočina (mineralna voda, olje).
Plinasti (metan).

Značilnosti posameznih vrst mineralov

Glede na sestavo in značilnosti aplikacije obstajajo:

Gorljivo (premog, nafta, plin).
ruda. Vključujejo radioaktivne (radij, uran) in plemenite kovine (srebro, zlato, platina). Obstajajo rude železa (železo, mangan, krom) in neželeznih kovin (baker, kositer, cink, aluminij).
Nekovinski minerali igrajo pomembno vlogo v takem konceptu, kot je struktura zemeljske skorje. Njihova geografija je obsežna. To so nekovinske in negorljive kamnine. To so gradbeni materiali (pesek, gramoz, glina) in kemikalije (žveplo, fosfati, kalijeve soli). Ločen razdelek je namenjen dragim in okrasnim kamnom.

Porazdelitev mineralov na našem planetu je neposredno odvisna od zunanjih dejavnikov in geoloških vzorcev.

Tako se rudnine za gorivo pridobivajo predvsem v naftnih in plinonosnih ter premogovnih bazenih. So sedimentnega izvora in se oblikujejo na sedimentnih pokrovih platform. Nafta in premog se redko pojavljata skupaj.

Rudni minerali se najpogosteje ujemajo s kleti, policami in nagubanimi površinami ploščatih plošč. Na takih mestih lahko ustvarijo ogromne pasove.

Jedro

Zemljina lupina je, kot veste, večplastna. Jedro se nahaja v samem središču, njegov polmer pa je približno 3.500 km. Njena temperatura je veliko višja od Sončeve in je okoli 10.000 K. Natančnih podatkov o kemični sestavi jedra še nismo dobili, domnevno pa je sestavljeno iz niklja in železa.

Zunanje jedro je v staljenem stanju in ima še večjo moč kot notranje. Slednji je pod velikim pritiskom. Snovi, iz katerih je sestavljen, so v trajnem trdnem stanju.

Plašč

Geosfera Zemlje obdaja jedro in predstavlja približno 83 odstotkov celotne lupine našega planeta. Spodnja meja plašča se nahaja na veliki globini skoraj 3000 km. Ta lupina je običajno razdeljena na manj plastičen in gost zgornji del (iz njega nastane magma) in spodnjo kristalno, katere širina je 2000 kilometrov.

Sestava in zgradba zemeljske skorje

Da bi govorili o tem, kateri elementi sestavljajo litosfero, je treba podati nekaj konceptov.

Zemljina skorja je najbolj oddaljena lupina litosfere. Njegova gostota je manj kot dvakratna v primerjavi s povprečno gostoto planeta.

Zemljino skorjo je od plašča ločena z mejo M, ki je bila že omenjena zgoraj. Ker procesi, ki se dogajajo na obeh območjih, medsebojno vplivajo drug na drugega, se njuna simbioza običajno imenuje litosfera. Pomeni "kamnita lupina". Njegova moč se giblje od 50-200 kilometrov.

Pod litosfero je astenosfera, ki ima manj gosto in viskozno konsistenco. Njegova temperatura je približno 1200 stopinj. Edinstvena lastnost astenosfere je sposobnost kršitve njenih meja in prodiranja v litosfero. Je vir vulkanizma. Tukaj so staljeni žepi magme, ki se vnese v zemeljsko skorjo in se izlije na površje. S preučevanjem teh procesov so znanstveniki uspeli narediti številna neverjetna odkritja. Tako so preučevali zgradbo zemeljske skorje. Litosfera je nastala pred več tisoč leti, a tudi zdaj v njej potekajo aktivni procesi.

Strukturni elementi zemeljske skorje

V primerjavi s plaščem in jedrom je litosfera trda, tanka in zelo krhka plast. Sestavljen je iz kombinacije snovi, v kateri je bilo do danes najdenih več kot 90 kemičnih elementov. Razporejeni so neenakomerno. 98 odstotkov mase zemeljske skorje predstavlja sedem komponent. To so kisik, železo, kalcij, aluminij, kalij, natrij in magnezij. Najstarejše kamnine in minerali so stari več kot 4,5 milijarde let.

S preučevanjem notranje strukture zemeljske skorje je mogoče razlikovati med različnimi minerali.
Mineral je relativno homogena snov, ki se lahko nahaja tako znotraj kot na površini litosfere. To so kremen, mavec, smukec itd. Kamnine so sestavljene iz enega ali več mineralov.

Procesi, ki tvorijo zemeljsko skorjo

Struktura oceanske skorje

Ta del litosfere je v glavnem sestavljen iz bazaltnih kamnin. Struktura oceanske skorje ni bila tako temeljito raziskana kot celinska. Tektonska teorija plošč pojasnjuje, da je oceanska skorja razmeroma mlada, njene najnovejše odseke pa lahko datiramo v pozno juro.
Njegova debelina se s časom praktično ne spreminja, saj je določena s količino taline, ki se sprosti iz plašča v območju srednjeoceanskih grebenov. Nanj močno vpliva globina sedimentnih plasti na dnu oceana. Na najbolj obsežnih odsekih se giblje od 5 do 10 kilometrov. Ta vrsta zemeljske lupine spada v oceansko litosfero.

celinska skorja

Litosfera je v interakciji z atmosfero, hidrosfero in biosfero. V procesu sinteze tvorijo najbolj zapleteno in reaktivno lupino Zemlje. Prav v tektonosferi se pojavljajo procesi, ki spreminjajo sestavo in strukturo teh lupin.
Litosfera na zemeljskem površju ni homogena. Ima več plasti.

Sedimentna. V glavnem ga tvorijo kamnine. Tu prevladujejo gline in skrilavci ter karbonatne, vulkanske in peščene kamnine. V sedimentnih plasteh najdemo minerale, kot so plin, nafta in premog. Vsi so ekološkega izvora.
granitna plast. Sestavljen je iz magmatskih in metamorfnih kamnin, ki so po naravi najbližje granitu. Ta plast ni povsod, najbolj je izrazita na celinah. Tu je njegova globina lahko več deset kilometrov.
Bazaltno plast tvorijo kamnine, ki so blizu istoimenskemu mineralu. Je gostejši od granita.

Globina in sprememba temperature zemeljske skorje

Površinski sloj se segreva s sončno toploto. To je heliometrična lupina. Doživlja sezonska nihanja temperature. Povprečna debelina plasti je približno 30 m.

Spodaj je plast, ki je še tanjša in bolj krhka. Njegova temperatura je konstantna in približno enaka povprečni letni temperaturi, značilni za to regijo planeta. Glede na celinsko podnebje se globina te plasti poveča.
Še globlje v zemeljski skorji je druga raven. To je geotermalna plast. Struktura zemeljske skorje zagotavlja njeno prisotnost, njena temperatura pa je določena z notranjo toploto Zemlje in narašča z globino.

Povišanje temperature nastane zaradi razpada radioaktivnih snovi, ki so del kamnin. Najprej sta radij in uran.

Geometrijski gradient - obseg povečanja temperature, odvisno od stopnje povečanja globine plasti. Ta nastavitev je odvisna od različnih dejavnikov. Nanjo vplivajo struktura in vrste zemeljske skorje, pa tudi sestava kamnin, raven in pogoji njihovega pojavljanja.

Toplota zemeljske skorje je pomemben vir energije. Njegova študija je danes zelo aktualna.

Zemljina skorja – zunanja trdna lupina Zemlje, zgornji del litosfere. Zemljina skorja je od Zemljinega plašča ločena z Mohorovičevo površino.

Običajno je razlikovati celinsko in oceansko skorjo, ki se razlikujejo po svoji sestavi, moči, zgradbi in starosti. celinska skorja ki se nahajajo pod celinami in njihovimi podvodnimi robovi (polica). Zemeljska skorja celinskega tipa z debelino 35-45 km se nahaja pod ravninami do 70 km na območju mladih gora. Najstarejši deli celinske skorje imajo geološko starost več kot 3 milijarde let. Sestavljen je iz takšnih lupin: skorja preperevanja, sedimentne, metamorfne, granitne, bazaltne.

oceanska skorja veliko mlajši, njegova starost ne presega 150-170 milijonov let. Ima manjšo moč – 5-10 km. V oceanski skorji ni mejne plasti. V strukturi zemeljske skorje oceanskega tipa ločimo naslednje plasti: nekonsolidirane sedimentne kamnine (do 1 km), vulkansko oceansko, ki je sestavljeno iz strnjenih sedimentov (1-2 km), bazaltne (4-8 km) .

Kamnita lupina Zemlje ni ena sama celota. Sestavljen je iz posameznih blokov. – litosferske plošče. Skupno je na globusu 7 velikih in več manjših plošč. Med velike so evrazijska, severnoameriška, južnoameriška, afriška, indoavstralska (indijska), antarktična in pacifiška plošča. Znotraj vseh velikih plošč, razen zadnje, so celine. Meje litosferskih plošč običajno potekajo vzdolž srednjeoceanskih grebenov in globokomorskih jarkov.

Litosferske plošče se nenehno spreminjajo: dve plošči se lahko zaradi trka spajkata v eno; Zaradi razpoka se lahko plošča razcepi na več delov. Litosferske plošče se lahko potopijo v zemeljski plašč, medtem ko dosežejo zemeljsko jedro. Zato delitev zemeljske skorje na plošče ni enoznačna: z nabiranjem novega znanja se nekatere meje plošč prepoznajo kot neobstoječe in se razlikujejo nove plošče.

Znotraj litosferskih plošč so območja z različnimi tipi zemeljske skorje. Torej je vzhodni del indo-avstralske (indijske) plošče celina, zahodni del pa se nahaja na dnu Indijskega oceana. Na Afriški plošči je celinska skorja s treh strani obdana z oceansko skorjo. Mobilnost atmosferske plošče je določena z razmerjem med celinsko in oceansko skorje v njej.

Ko trčijo litosferske plošče, zlaganje kamnin. Plisirani pasovi – premični, močno razrezani deli zemeljskega površja. V njihovem razvoju sta dve stopnji. Na začetni stopnji se zemeljska skorja pretežno ugreza, sedimentne kamnine se kopičijo in metamorfizirajo. Na zadnji stopnji se spuščanje nadomesti z dvigom, skale se zdrobijo v gube. V zadnjih milijardah let je bilo na Zemlji več epoh intenzivnega gradnje gora: bajkalsko, kaledonsko, hercinsko, mezozojsko in kenozojsko. V skladu s tem se razlikujejo različna področja zlaganja.

Kasneje skale, ki sestavljajo zloženo območje, izgubijo svojo mobilnost in se začnejo rušiti. Na površini se kopičijo sedimentne kamnine. Nastanejo stabilna območja zemeljske skorje – platforme. Običajno so sestavljeni iz nagubane kleti (ostanki starodavnih gora), ki jo od zgoraj prekrivajo plasti vodoravno odloženih sedimentnih kamnin, ki tvorijo pokrov. V skladu s starostjo fundacije ločimo starodavne in mlade ploščadi. Kamninske površine, kjer je temelj potopljen do globine in prekrita s sedimentnimi kamninami, imenujemo plošče. Mesta, kjer temelj pride na površje, se imenujejo ščiti. Bolj so značilne za starodavne platforme. Na dnu vseh celin so starodavne ploščadi, katerih robovi so zložena območja različnih starosti.

Vidi se razpršenost ploščadi in pregibov na tektonskem geografskem zemljevidu ali na karti strukture zemeljske skorje.

Imaš kakšno vprašanje? Želite izvedeti več o strukturi zemeljske skorje?
Če želite dobiti pomoč mentorja - registrirajte se.

strani, s popolnim ali delnim kopiranjem gradiva, je potrebna povezava do vira.

Zemljina skorja je velikega pomena za naše življenje, za raziskovanje našega planeta.

Ta koncept je tesno povezan z drugimi, ki označujejo procese, ki se dogajajo znotraj in na površini Zemlje.

Kaj je zemeljska skorja in kje se nahaja

Zemlja ima celostno in neprekinjeno lupino, ki vključuje: zemeljsko skorjo, troposfero in stratosfero, ki sta spodnji del atmosfere, hidrosfero, biosfero in antroposfero.

Tesno sodelujejo, prodirajo drug v drugega in si nenehno izmenjujejo energijo in snov. Običajno je, da zemeljsko skorjo imenujemo zunanji del litosfere - trdna lupina planeta. Večino njegove zunanje strani pokriva hidrosfera. Na ostalo, manjši del, vpliva ozračje.

Pod zemeljsko skorjo je gostejši in bolj ognjevzdržen plašč. Loči jih pogojna meja, poimenovana po hrvaškem znanstveniku Mohorovichu. Njegova značilnost je močno povečanje hitrosti seizmičnih vibracij.

Za vpogled v zemeljsko skorjo se uporabljajo različne znanstvene metode. Vendar je pridobivanje specifičnih informacij možno le z vrtanjem na večjo globino.

Eden od ciljev takšne študije je bil ugotoviti naravo meje med zgornjo in spodnjo celinsko skorjo. Obravnavane so bile možnosti prodiranja v zgornji plašč s pomočjo samosegrevalnih kapsul iz ognjevzdržnih kovin.

Struktura zemeljske skorje

Pod celinami se razlikujejo njegove sedimentne, granitne in bazaltne plasti, katerih debelina v agregatu je do 80 km. Kamnine, imenovane sedimentne kamnine, so nastale kot posledica odlaganja snovi na kopnem in v vodi. Večinoma so v plasteh.

glina
skrilavci
peščenjaki
karbonatne kamnine
kamnine vulkanskega izvora
premog in druge kamnine.

Sedimentna plast pomaga izvedeti več o naravnih razmerah na Zemlji, ki so bile na planetu že od nekdaj. Takšna plast ima lahko drugačno debelino. Ponekod ga morda sploh ni, drugje, predvsem v velikih depresijah, je lahko 20-25 km.

Temperatura zemeljske skorje

Pomemben vir energije za prebivalce Zemlje je toplota njene skorje. Temperatura narašča, ko greste globlje vanj. 30-metrska plast, ki je najbližja površini, imenovana heliometrična plast, je povezana s sončno toploto in niha glede na letni čas.

V naslednji, tanjši plasti, ki se v celinskem podnebju povečuje, je temperatura konstantna in ustreza indikatorjem določenega merilnega mesta. V geotermalni plasti skorje je temperatura povezana z notranjo toploto planeta in narašča, ko greste globlje vanj. Na različnih mestih je različna in je odvisna od sestave elementov, globine in pogojev njihove lokacije.

Menijo, da se temperatura dvigne v povprečju za tri stopinje, ko se poglobi na vsakih 100 metrov. Za razliko od celinskega dela temperatura pod oceani narašča hitreje. Za litosfero je plastična visokotemperaturna lupina, katere temperatura je 1200 stopinj. Imenuje se astenosfera. Ima mesta s staljeno magmo.

Astenosfera, ki prodre v zemeljsko skorjo, lahko izlije staljeno magmo, kar povzroči vulkanske pojave.

Značilnosti zemeljske skorje

Zemljina skorja ima maso manj kot pol odstotka celotne mase planeta. To je zunanja lupina kamnite plasti, v kateri poteka gibanje snovi. Ta plast, katere gostota je polovica gostote Zemlje. Njegova debelina se giblje med 50-200 km.

Edinstvenost zemeljske skorje je v tem, da je lahko celinskega in oceanskega tipa. Kontinentalna skorja ima tri plasti, od katerih zgornjo tvorijo sedimentne kamnine. Oceanska skorja je relativno mlada in njena debelina se malo spreminja. Nastane zaradi snovi plašča iz oceanskih grebenov.

značilna fotografija zemeljske skorje

Debelina skorje pod oceani je 5-10 km. Njegova značilnost je v nenehnih horizontalnih in nihajočih gibih. Večina skorje je bazalt.

Zunanji del zemeljske skorje je trda lupina planeta. Njegovo strukturo odlikuje prisotnost mobilnih območij in relativno stabilnih platform. Litosferske plošče se premikajo ena glede na drugo. Gibanje teh plošč lahko povzroči potrese in druge kataklizme. Vzorce takšnih gibanj preučuje tektonska znanost.

Funkcije zemeljske skorje

Glavne funkcije zemeljske skorje so:

vir;
geofizikalni;
geokemični.

Prvi od njih kaže na prisotnost potenciala virov Zemlje. Gre predvsem za niz mineralnih rezerv, ki se nahajajo v litosferi. Poleg tega funkcija vira vključuje številne okoljske dejavnike, ki zagotavljajo življenje ljudi in drugih bioloških predmetov. Eden od njih je nagnjenost k oblikovanju primanjkljaja trde površine.

tega ne moreš. reši našo fotografijo zemlje

Toplotni, hrupni in sevalni učinki uresničujejo geofizično funkcijo. Na primer, obstaja problem naravnega sevalnega ozadja, ki je na zemeljskem površju na splošno varno. Vendar pa je v državah, kot sta Brazilija in Indija, lahko stokrat višja od dovoljene. Menijo, da je njegov vir radon in njegovi razpadni produkti ter nekatere vrste človeške dejavnosti.

Geokemična funkcija je povezana s problemi kemičnega onesnaženja, škodljivega za ljudi in druge predstavnike živalskega sveta. V litosfero vstopajo različne snovi s strupenimi, rakotvornimi in mutagenimi lastnostmi.

Varni so, ko so v črevesju planeta. Cink, svinec, živo srebro, kadmij in druge težke kovine, pridobljene iz njih, so lahko zelo nevarni. V predelani trdni, tekoči in plinasti obliki vstopijo v okolje.

Iz česa je sestavljena zemeljska skorja?

V primerjavi s plaščem in jedrom je zemeljska skorja krhka, žilava in tanka. Sestavljen je iz relativno lahke snovi, ki v svoji sestavi vključuje okoli 90 naravnih elementov. Najdemo jih na različnih mestih litosfere in z različnimi stopnjami koncentracije.

Glavni so: kisik silicij aluminij, železo, kalij, kalcij, natrij magnezij. 98 odstotkov zemeljske skorje je sestavljeno iz njih. Vključno s približno polovico kisika, več kot četrtino - silicij. Zaradi njihovih kombinacij nastajajo minerali, kot so diamant, sadra, kremen itd.. Več mineralov lahko tvori kamnino.

Ultra globok vodnjak na polotoku Kola je omogočil seznanitev z vzorci mineralov z globine 12 km, kjer so bile najdene kamnine, podobne granitom in skrilavcem.
Največja debelina skorje (približno 70 km) je bila razkrita pod gorskimi sistemi. Pod ravninskimi območji je 30-40 km, pod oceani pa le 5-10 km.
Pomemben del skorje tvori starodavno zgornjo plast z nizko gostoto, sestavljeno predvsem iz granitov in skrilavcev.
Struktura zemeljske skorje je podobna skorji mnogih planetov, vključno s tistimi na Luni in njihovih satelitih.