ธรณีภาคอยู่ที่ไหน. ธรณีภาคของโลกคืออะไร? โครงสร้างทางธรณีวิทยาของโลก

เปลือกโลกเป็นเปลือกหินของโลก จากภาษากรีก "lithos" - หินและ "ทรงกลม" - ลูกบอล

เปลือกโลกเป็นเปลือกแข็งชั้นนอกของโลก ซึ่งรวมถึงเปลือกโลกทั้งหมดด้วยส่วนหนึ่งของเสื้อคลุมบนของโลกและประกอบด้วยหินตะกอน หินอัคนี และหินแปร ขอบเขตล่างของเปลือกโลกมีความคลุมเครือและถูกกำหนดโดยความหนืดของหินที่ลดลงอย่างรวดเร็ว การเปลี่ยนแปลงความเร็วในการแพร่กระจายของคลื่นไหวสะเทือน และค่าการนำไฟฟ้าของหินที่เพิ่มขึ้น ความหนาของเปลือกโลกบนทวีปและใต้มหาสมุทรแตกต่างกันไปและเฉลี่ย 25 ​​- 200 และ 5 - 100 กม. ตามลำดับ

พิจารณาในแง่ทั่วไปโครงสร้างทางธรณีวิทยาของโลก ดาวเคราะห์ดวงที่สามที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด - โลกมีรัศมี 6370 กม. ความหนาแน่นเฉลี่ย 5.5 g / cm3 และประกอบด้วยสามเปลือกหอย - เห่า, เสื้อคลุมและฉัน. เสื้อคลุมและแกนกลางแบ่งออกเป็นส่วนในและส่วนนอก

เปลือกโลกเป็นเปลือกบางส่วนบนของโลก ซึ่งมีความหนา 40-80 กม. บนทวีปต่างๆ และอยู่ใต้มหาสมุทร 5-10 กม. และคิดเป็นประมาณ 1% ของมวลโลกเท่านั้น ธาตุทั้งแปด - ออกซิเจน ซิลิกอน ไฮโดรเจน อลูมิเนียม เหล็ก แมกนีเซียม แคลเซียม โซเดียม - ก่อตัวเป็นเปลือกโลก 99.5%

จากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุได้ว่าเปลือกโลกประกอบด้วย:

• ออกซิเจน - 49%;
• ซิลิคอน - 26%;
• อลูมิเนียม - 7%;
• เหล็ก - 5%;
• แคลเซียม - 4%
• องค์ประกอบของเปลือกโลกประกอบด้วยแร่ธาตุหลายชนิด ที่พบมากที่สุดคือเฟลด์สปาร์และควอตซ์

ในทวีปต่างๆ เปลือกโลกมีสามชั้น: หินตะกอนปกคลุมหินแกรนิตและหินแกรนิตอยู่บนหินบะซอลต์ ภายใต้มหาสมุทร เปลือกโลกเป็น "มหาสมุทร" สองชั้น หินตะกอนตั้งอยู่บนหินบะซอลต์ ไม่มีชั้นหินแกรนิต นอกจากนี้ยังมีประเภทของเปลือกโลกในช่วงเปลี่ยนผ่าน (โซนเกาะ-ส่วนโค้งในเขตชานเมืองของมหาสมุทรและบางพื้นที่ในทวีป เช่น ทะเลดำ)

เปลือกโลกหนาที่สุดในเขตภูเขา(ใต้เทือกเขาหิมาลัย - มากกว่า 75 กม.) ตรงกลาง - ในพื้นที่ของชานชาลา (ใต้ที่ราบลุ่มไซบีเรียตะวันตก - 35-40 ภายในขอบเขตของแท่นรัสเซีย - 30-35) และที่เล็กที่สุด - ใน ภาคกลางของมหาสมุทร (5-7 กม.) ส่วนที่โดดเด่นของพื้นผิวโลกคือที่ราบของทวีปและพื้นมหาสมุทร

ทวีปล้อมรอบด้วยหิ้ง - แถบน้ำตื้นลึกถึง 200 กรัมและความกว้างเฉลี่ยประมาณ 80 กม. ซึ่งหลังจากการโค้งงอที่แหลมคมของด้านล่างจะผ่านเข้าไปในความลาดชันของทวีป (ความลาดชันแตกต่างกันไปตั้งแต่ 15- 17 ถึง 20-30 °) ความลาดชันค่อยๆ ลดลงและกลายเป็นที่ราบก้นบึ้ง (ความลึก 3.7-6.0 กม.) ความลึกที่ใหญ่ที่สุด (9-11 กม.) มีร่องลึกในมหาสมุทร ซึ่งส่วนใหญ่ตั้งอยู่บนขอบด้านเหนือและด้านตะวันตกของมหาสมุทรแปซิฟิก

ส่วนหลักของเปลือกโลกประกอบด้วยหินอัคนี (95%) ซึ่งหินแกรนิตและแกรนิตอยด์มีอิทธิพลเหนือทวีปต่างๆ และหินบะซอลต์ในมหาสมุทร

บล็อกของเปลือกโลก - แผ่นเปลือกโลก - เคลื่อนที่ไปตามชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ที่ค่อนข้างพลาสติก ส่วนธรณีวิทยาบนแผ่นเปลือกโลกมีไว้สำหรับการศึกษาและคำอธิบายของการเคลื่อนไหวเหล่านี้

ในการกำหนดเปลือกนอกของเปลือกโลกใช้คำว่า sial ที่ล้าสมัยซึ่งมาจากชื่อขององค์ประกอบหลักของหิน Si (lat. Silicium - ซิลิกอน) และ Al (lat. Aluminium - aluminium)

แผ่น Lithospheric

เป็นที่น่าสังเกตว่าแผ่นเปลือกโลกที่ใหญ่ที่สุดสามารถมองเห็นได้ชัดเจนบนแผนที่และ ได้แก่ :

• แปซิฟิก- แผ่นเปลือกโลกที่ใหญ่ที่สุดในโลกตามขอบเขตที่มีการชนกันของแผ่นเปลือกโลกอย่างต่อเนื่องและเกิดข้อผิดพลาด - นี่คือเหตุผลที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง
• ยูเรเซียน- ครอบคลุมพื้นที่เกือบทั้งหมดของยูเรเซีย (ยกเว้นฮินดูสถานและคาบสมุทรอาหรับ) และมีเปลือกโลกส่วนที่ใหญ่ที่สุด
• อินโด-ออสเตรเลีย- ประกอบด้วยทวีปออสเตรเลียและอนุทวีปอินเดีย เนื่องจากมีการชนกันอย่างต่อเนื่องกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียน มันจึงอยู่ในกระบวนการแตกหัก
• อเมริกาใต้- ประกอบด้วยแผ่นดินใหญ่ในอเมริกาใต้และเป็นส่วนหนึ่งของมหาสมุทรแอตแลนติก
• อเมริกาเหนือ- ประกอบด้วยทวีปอเมริกาเหนือ ส่วนหนึ่งของไซบีเรียตะวันออกเฉียงเหนือ ทางตะวันตกเฉียงเหนือของมหาสมุทรแอตแลนติก และครึ่งหนึ่งของมหาสมุทรอาร์กติก
• แอฟริกัน- ประกอบด้วยทวีปแอฟริกาและเปลือกโลกมหาสมุทรของมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรอินเดีย. เป็นที่น่าสนใจว่าแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ติดกับมันเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับมัน ดังนั้นจึงมีข้อผิดพลาดที่ใหญ่ที่สุดของโลกของเราอยู่ที่นี่
• แผ่นแอนตาร์กติก- ประกอบด้วยแผ่นดินใหญ่แอนตาร์กติกาและเปลือกโลกในมหาสมุทรที่อยู่ใกล้เคียง เนื่องจากแผ่นเปลือกโลกล้อมรอบด้วยสันเขากลางมหาสมุทร ทวีปที่เหลือจึงเคลื่อนตัวออกห่างจากมันอย่างต่อเนื่อง

การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกในชั้นธรณีภาค

แผ่นเปลือกโลกที่เชื่อมต่อและแยกออกจากกัน เปลี่ยนโครงร่างตลอดเวลา สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถหยิบยกทฤษฎีที่ว่าเมื่อประมาณ 200 ล้านปีก่อนธรณีภาคมีเพียง Pangea ซึ่งเป็นทวีปเดียว ซึ่งต่อมาได้แยกออกเป็นส่วนๆ ซึ่งเริ่มค่อยๆ เคลื่อนตัวออกจากกันด้วยความเร็วต่ำมาก (โดยเฉลี่ยประมาณเจ็ด เซนติเมตรต่อปี ).

มันน่าสนใจ!มีข้อสันนิษฐานว่าเนื่องจากการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก ใน 250 ล้านปี ทวีปใหม่จะก่อตัวขึ้นบนโลกของเราเนื่องจากการรวมตัวกันของทวีปที่กำลังเคลื่อนที่

เมื่อแผ่นเปลือกโลกและมหาสมุทรชนกัน ขอบของเปลือกโลกในมหาสมุทรจะจมอยู่ใต้แผ่นทวีปหนึ่ง ในขณะที่อีกด้านหนึ่งของแผ่นมหาสมุทรในมหาสมุทร ขอบของเปลือกโลกจะแยกออกจากแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ติดกัน ขอบเขตที่เกิดการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกเรียกว่าเขตมุดตัวซึ่งขอบด้านบนและขอบที่พรวดพราดของแผ่นเปลือกโลกมีความโดดเด่น เป็นที่น่าสนใจว่าจานที่พรวดพราดเข้าไปในเสื้อคลุมเริ่มละลายเมื่อส่วนบนของเปลือกโลกถูกบีบซึ่งเป็นผลมาจากภูเขาที่ก่อตัวขึ้นและหากแมกมาแตกออกก็จะเป็นภูเขาไฟ

ในสถานที่ที่แผ่นเปลือกโลกสัมผัสกัน มีโซนของการเกิดภูเขาไฟและแผ่นดินไหวสูงสุด: ระหว่างการเคลื่อนที่และการชนกันของเปลือกโลก เปลือกโลกจะยุบตัว และเมื่อเปลือกโลกแตกออก และเมื่อเปลือกโลกแตกออก จะเกิดรอยเลื่อนและร่องลึก (ธรณีภาคและ ความโล่งใจของโลกเชื่อมต่อกัน) นี่คือเหตุผลที่ธรณีสัณฐานที่ใหญ่ที่สุดของโลกตั้งอยู่ตามขอบของแผ่นเปลือกโลก - เทือกเขาที่มีภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นและร่องลึกก้นสมุทร

ปัญหาของธรณีภาค

การพัฒนาอย่างเข้มข้นของอุตสาหกรรมได้นำไปสู่ความจริงที่ว่ามนุษย์และธรณีภาคได้กลายเป็นเรื่องยากอย่างยิ่งที่จะอยู่ร่วมกัน: มลพิษของเปลือกโลกได้รับสัดส่วนความหายนะ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของขยะอุตสาหกรรมรวมกับของเสียในครัวเรือนและปุ๋ยและยาฆ่าแมลงที่ใช้ในการเกษตร ซึ่งส่งผลเสียต่อองค์ประกอบทางเคมีของดินและสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณว่าขยะประมาณหนึ่งตันตกต่อคนต่อปี รวมถึงขยะที่ย่อยสลายได้ยาก 50 กิโลกรัม

วันนี้มลภาวะของเปลือกโลกได้กลายเป็นปัญหาเร่งด่วนเนื่องจากธรรมชาติไม่สามารถรับมือกับมันได้ด้วยตัวเอง: การทำให้เปลือกโลกบริสุทธิ์ด้วยตนเองนั้นช้ามากดังนั้นสารอันตรายจึงค่อยๆสะสมและส่งผลเสียต่อผู้กระทำผิดหลักในที่สุด ของปัญหา - ผู้ชาย

เปลือกโลกเป็นเปลือกแข็งของโลก มันครอบคลุมอย่างสมบูรณ์ ปกป้องพื้นผิวจากอุณหภูมิสูงสุดของแกนโลก เราจะศึกษาว่าเปลือกโลกมีโครงสร้างอย่างไรและแตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่นอย่างไร

ลักษณะทั่วไป

ธรณีภาคล้อมรอบไฮโดรสเฟียร์และบรรยากาศด้านบนและแอสเทโนสเฟียร์ด้านล่าง ความหนาของเปลือกนี้แตกต่างกันมากและมีช่วงตั้งแต่ 10 ถึง 200 กม. ในส่วนต่าง ๆ ของโลก ในทวีป เปลือกโลกหนากว่าในมหาสมุทร ธรณีภาคไม่ได้เป็นเพียงส่วนเดียว - มันถูกสร้างขึ้นโดยแผ่นเปลือกโลกที่แยกจากกันซึ่งวางอยู่บนแอสทีโนสเฟียร์และค่อยๆเคลื่อนไปตามนั้น มีแผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่เจ็ดแผ่นและแผ่นเล็กหลายแผ่น ขอบเขตระหว่างกันคือโซนที่เกิดแผ่นดินไหว ในดินแดนของรัสเซียมีการเชื่อมต่อแผ่นสองแผ่น - ยูเรเซียนและอเมริกาเหนือ โครงสร้างของเปลือกโลกมีสามชั้น:

• เปลือกโลก;
• ชั้นขอบ;
• เสื้อคลุมด้านบน

ลองพิจารณาแต่ละชั้นโดยละเอียดยิ่งขึ้น

ข้าว. 1. ชั้นของเปลือกโลก

เปลือกโลก

นี่คือชั้นบนและบางที่สุดของเปลือกโลก มวลของมันมีเพียง 1% ของมวลโลก ความหนาของเปลือกโลกแตกต่างกันไปตั้งแต่ 30 ถึง 80 กม. ความหนาที่เล็กกว่านั้นพบได้ในพื้นที่ราบ ความหนาขนาดใหญ่ - ในภูเขา เปลือกโลกมีสองประเภท - ทวีปและมหาสมุทร

การแบ่งเปลือกโลกออกเป็นสองประเภทมีเฉพาะบนโลกเท่านั้น บนดาวเคราะห์ดวงอื่น เปลือกโลกเป็นประเภทเดียวกัน

เปลือกโลกทวีปประกอบด้วยสามชั้น:

บทความ 2 อันดับแรกที่อ่านพร้อมกับสิ่งนี้

• ตะกอน- เกิดจากหินตะกอนและหินภูเขาไฟ
• หินแกรนิต– เกิดจากหินแปร (ควอตซ์, เฟลด์สปาร์);
• บะซอลต์- แสดงด้วยหินอัคนี

เปลือกโลกมหาสมุทรประกอบด้วยชั้นตะกอนและหินบะซอลต์เท่านั้น

ข้าว. 2. ชั้นของเปลือกโลกในมหาสมุทรและทวีป

เปลือกโลกประกอบด้วยแร่ธาตุ โลหะ และสารเคมีที่รู้จักทั้งหมดในปริมาณที่แตกต่างกัน องค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุด:

• ออกซิเจน
• เหล็ก;
• ซิลิคอน;
• แมกนีเซียม;
• โซเดียม;
• แคลเซียม;
• โพแทสเซียม.

การต่ออายุของเปลือกโลกอย่างสมบูรณ์เกิดขึ้นมากกว่า 100 ล้านปี

ชั้นขอบ

เรียกว่าพื้นผิวโมโฮโรวิช ในโซนนี้มีความเร็วของคลื่นไหวสะเทือนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ความหนาแน่นของสารลิโธสเฟียร์ยังเปลี่ยนไปทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น พื้นผิวของ Mohorovichich อยู่ที่ระดับความลึก 5 ถึง 70 กม. ซึ่งซ้ำกับความโล่งใจของเปลือกโลกอย่างสมบูรณ์

ข้าว. 3. แบบแผนของพื้นผิว Mohorovichic

ปกคลุม

เฉพาะชั้นบนของเสื้อคลุมเท่านั้นที่เป็นของเปลือกโลก มีความหนา 70 ถึง 300 กม. ปรากฏการณ์อะไรเกิดขึ้นในชั้นนี้? กิจกรรมแผ่นดินไหวเกิดขึ้นที่นี่ - แผ่นดินไหว นี่เป็นเพราะการเพิ่มขึ้นของความเร็วของคลื่นไหวสะเทือนที่นี่ โครงสร้างของชั้นนี้คืออะไร? ส่วนใหญ่ประกอบด้วยธาตุเหล็ก แมกนีเซียม แคลเซียม ออกซิเจน

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

ธรณีภาคของโลกมีโครงสร้างเป็นชั้นๆ เกิดจากเปลือกโลกและชั้นบนของเสื้อคลุม ระหว่างชั้นเหล่านี้มีขอบเขตที่เรียกว่าพื้นผิวโมโฮโรวิช ความหนารวมของเปลือกโลกถึง 200 กม. ประกอบด้วยโลหะและธาตุเกือบทั้งหมด

แบบทดสอบหัวข้อ

รายงานการประเมินผล

คะแนนเฉลี่ย: 4.3. คะแนนที่ได้รับทั้งหมด: 355

และการเปลี่ยนแปลงของธรณีภาคในทางลบใดๆ อาจทำให้วิกฤตโลกรุนแรงขึ้นได้ จากบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าเปลือกโลกและแผ่นธรณีภาคคืออะไร

นิยามแนวคิด

เปลือกโลกเป็นเปลือกแข็งชั้นนอกของโลก ซึ่งประกอบด้วยเปลือกโลก ส่วนหนึ่งของเสื้อคลุมด้านบน หินตะกอน และหินอัคนี การกำหนดขอบเขตล่างค่อนข้างยาก แต่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเปลือกโลกสิ้นสุดลงด้วยความหนืดของหินที่ลดลงอย่างรวดเร็ว เปลือกโลกครอบครองพื้นผิวทั้งหมดของโลก ความหนาของชั้นไม่เหมือนกันทุกที่ขึ้นอยู่กับภูมิประเทศ: ในทวีป - 20-200 กิโลเมตรและใต้มหาสมุทร - 10-100 กม.

เปลือกโลกส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินอัคนี (ประมาณ 95%) หินเหล่านี้ถูกครอบงำด้วยหินแกรนิต (ในทวีป) และหินบะซอลต์ (ใต้มหาสมุทร)

บางคนคิดว่าแนวคิด "ไฮโดรสเฟียร์" / "เปลือกโลก" หมายถึงสิ่งเดียวกัน แต่นี่อยู่ไกลจากความจริง ไฮโดรสเฟียร์เป็นเปลือกน้ำชนิดหนึ่งของโลก และธรณีภาคเป็นของแข็ง

โครงสร้างทางธรณีวิทยาของโลก

ธรณีภาคเป็นแนวคิดยังรวมถึงโครงสร้างทางธรณีวิทยาของโลกด้วยดังนั้นเพื่อให้เข้าใจว่าเปลือกโลกคืออะไรจึงควรพิจารณาในรายละเอียด ส่วนบนของชั้นทางธรณีวิทยาเรียกว่าเปลือกโลก ความหนาของมันแตกต่างกันไปตั้งแต่ 25 ถึง 60 กิโลเมตรบนทวีปและจาก 5 ถึง 15 กิโลเมตรในมหาสมุทร ชั้นล่างเรียกว่าเสื้อคลุมซึ่งแยกออกจากเปลือกโลกโดยส่วน Mohorovichich (ซึ่งความหนาแน่นของสสารเปลี่ยนแปลงอย่างมาก)

โลกประกอบด้วยเปลือกโลก เสื้อคลุม และแกนกลางของโลก เปลือกโลกเป็นของแข็ง แต่ความหนาแน่นของเปลือกโลกเปลี่ยนแปลงอย่างมากที่ขอบของเสื้อคลุมนั่นคือที่แนว Mohorovichic ดังนั้นความหนาแน่นของเปลือกโลกจึงเป็นค่าที่ไม่เสถียร แต่สามารถคำนวณความหนาแน่นเฉลี่ยของชั้นเปลือกโลกที่กำหนดได้ ซึ่งเท่ากับ 5.5223 กรัม / ซม. 3

โลกเป็นไดโพลนั่นคือแม่เหล็ก ขั้วแม่เหล็กของโลกตั้งอยู่ในซีกโลกใต้และซีกโลกเหนือ

ชั้นของเปลือกโลก

เปลือกโลกบนทวีปประกอบด้วยสามชั้น และคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าเปลือกโลกคืออะไรจะไม่สมบูรณ์โดยไม่พิจารณา

ชั้นบนสร้างจากหินตะกอนต่างๆ อันกลางเรียกว่าหินแกรนิตแบบมีเงื่อนไข แต่ประกอบด้วยหินแกรนิตเท่านั้น ตัวอย่างเช่นภายใต้มหาสมุทรชั้นหินแกรนิตของเปลือกโลกจะหายไปอย่างสมบูรณ์ ความหนาแน่นโดยประมาณของชั้นกลางคือ 2.5-2.7 กรัม/ซม. 3

ชั้นล่างเรียกอีกอย่างว่าหินบะซอลต์ตามเงื่อนไข ประกอบด้วยหินที่หนักกว่ามีความหนาแน่นมากกว่า - 3.1-3.3 กรัม / ซม. 3 ชั้นหินบะซอลต์ด้านล่างตั้งอยู่ใต้มหาสมุทรและทวีป

เปลือกโลกยังถูกจำแนก มีเปลือกโลกประเภททวีปมหาสมุทรและระดับกลาง (ช่วงเปลี่ยนผ่าน)

โครงสร้างของแผ่นธรณีภาค

เปลือกโลกนั้นไม่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่ประกอบด้วยบล็อกแปลก ๆ ซึ่งเรียกว่าแผ่นเปลือกโลก ประกอบด้วยเปลือกโลกทั้งมหาสมุทรและทวีป แม้ว่าจะมีกรณีที่ถือได้ว่าเป็นข้อยกเว้น แผ่นธรณีภาคแปซิฟิกประกอบด้วยเปลือกโลกมหาสมุทรเท่านั้น บล็อกของธรณีสัณฐานประกอบด้วยหินแปรและหินอัคนีพับ

แต่ละทวีปมีฐานของแท่นโบราณ ขอบเขตที่กำหนดโดยเทือกเขา ที่ราบและภูเขาแต่ละแห่งเท่านั้นที่ตั้งอยู่บนพื้นที่ชานชาลา

การเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟมักพบเห็นได้ที่บริเวณขอบของแผ่นธรณีภาค ขอบเขตของธรณีภาคมีสามประเภท: การเปลี่ยนแปลง การบรรจบกัน และการแยกจากกัน โครงร่างและขอบเขตของแผ่นธรณีภาคเปลี่ยนแปลงค่อนข้างบ่อย แผ่นเปลือกโลกขนาดเล็กเชื่อมต่อกันในขณะที่แผ่นขนาดใหญ่จะแตกออกจากกัน

รายชื่อแผ่นธรณีภาค

เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะแผ่นเปลือกโลกหลัก 13 แผ่น:

• จานฟิลิปปินส์.
• ออสเตรเลีย.
• ยูเรเซียน
• โซมาเลีย
• อเมริกาใต้.
• ฮินดูสถาน
• แอฟริกัน.
• แผ่นแอนตาร์กติก
• จานนัซก้า.
• แปซิฟิก;
• อเมริกาเหนือ.
• จานสโกเทีย.
• จานอาหรับ.
• หม้อหุงมะพร้าว.

ดังนั้นเราจึงให้คำจำกัดความของแนวคิดเรื่อง "เปลือกโลก" โดยพิจารณาโครงสร้างทางธรณีวิทยาของโลกและแผ่นเปลือกโลก ด้วยความช่วยเหลือจากข้อมูลนี้ ขณะนี้คุณสามารถตอบคำถามได้อย่างชัดเจนว่าธรณีภาคคืออะไร

LITHOSPHERE- ทรงกลมชั้นนอกของโลกที่ "แข็ง" รวมถึงเปลือกโลกและส่วนหนึ่งของเสื้อคลุมด้านบน (รูปที่ 1)

ความหนาของเปลือกโลกใต้ทวีปโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 35-40 กม. ที่ซึ่งภูเขาสูงอายุน้อยตั้งอยู่บนบก มันมักจะเกิน 50 กม. (เช่น ใต้เทือกเขาหิมาลัยจะสูงถึง 90 กม.) ภายใต้มหาสมุทรเปลือกโลกจะบางลง - โดยเฉลี่ยประมาณ 7-10 กม. และในบางพื้นที่ของมหาสมุทรแปซิฟิก - เพียง 5 กม.

ขอบเขตของเปลือกโลกถูกกำหนดโดยความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นไหวสะเทือน คลื่นไหวสะเทือนยังให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของเสื้อคลุม มีการพิสูจน์แล้วว่าเสื้อคลุมส่วนบนประกอบด้วยซิลิเกตของแมกนีเซียมและเหล็กเป็นส่วนใหญ่ องค์ประกอบของเสื้อคลุมด้านล่างยังคงเป็นปริศนา แต่มีคนแนะนำว่าประกอบด้วยออกไซด์ของแมกนีเซียมและซิลิกอน ข้อสรุปเกี่ยวกับองค์ประกอบของแกนโลกไม่เพียงแต่วิเคราะห์จากคลื่นไหวสะเทือนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการคำนวณความหนาแน่นและการศึกษาองค์ประกอบของอุกกาบาตด้วย แกนในคิดว่าเป็นโลหะผสมแข็งของเหล็กและนิกเกิล แกนชั้นนอกดูเหมือนจะเป็นของเหลวและค่อนข้างหนาแน่นน้อยกว่า ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่ามีกำมะถันมากถึง 14%

เปลือกโลก อุทกสเฟียร์ และชั้นบรรยากาศของโลกส่วนใหญ่เกิดจากการปลดปล่อยสารจากชั้นบนสุดของโลกอายุน้อย ตอนนี้ การก่อตัวของเปลือกโลกในมหาสมุทรยังคงดำเนินต่อไป ในแนวสันเขาตอนกลางที่ด้านล่างของมหาสมุทร พร้อมกับการปล่อยก๊าซและน้ำปริมาณเล็กน้อย เห็นได้ชัดว่าการก่อตัวของเปลือกโลกในวัยหนุ่มสาวเป็นผลมาจากกระบวนการที่คล้ายคลึงกันซึ่งเป็นผลมาจากการที่เปลือกบาง ๆ ก่อตัวขึ้นซึ่งมีสัดส่วนน้อยกว่า 0.0001% ของปริมาตรของดาวเคราะห์ทั้งดวง องค์ประกอบของเปลือกนี้ซึ่งก่อตัวเป็นเปลือกโลกทวีปและเปลือกโลกในมหาสมุทรเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา สาเหตุหลักมาจากการถ่ายโอนองค์ประกอบจากเสื้อคลุมเนื่องจากการละลายบางส่วนที่ระดับความลึกประมาณ 100 กม. องค์ประกอบทางเคมีโดยเฉลี่ยของเปลือกโลกสมัยใหม่มีลักษณะเฉพาะที่มีปริมาณออกซิเจนสูง รองลงมาคือซิลิกอนและอะลูมิเนียม (รูปที่ 2)

ตามคำแนะนำของนักธรณีวิทยาแห่งสหภาพโซเวียต A.E. Fersman (1883–1945) ค่าเฉลี่ยของเนื้อหาสัมพัทธ์ขององค์ประกอบทางเคมีในชั้นบนของเปลือกโลกเรียกว่า clarks of elements เพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Frank Wilgsworth Clark (1847–1931) ผู้พัฒนาวิธีการหาปริมาณองค์ประกอบทางเคมีที่อุดมสมบูรณ์

การวิเคราะห์ค่าคลาร์กทำให้สามารถเข้าใจความสม่ำเสมอมากมายในการกระจายองค์ประกอบทางเคมี คลาร์กขององค์ประกอบทางเคมีของเปลือกโลกแตกต่างกันมากกว่าสิบลำดับความสำคัญ ดังนั้นหากอลูมิเนียมในเปลือกโลกมีน้ำหนักมากกว่าแปดเปอร์เซ็นต์ตัวอย่างเช่นทองคำคือ 4.3 10 -7% ทองแดง - 5 10 -3% ยูเรเนียม - 3 10 -4% และโลหะหายากดังกล่าว เป็นรีเนียม - เพียง 7 10 -8% องค์ประกอบที่มีอยู่ในปริมาณค่อนข้างมากก่อให้เกิดสารประกอบทางเคมีอิสระจำนวนมากในธรรมชาติและองค์ประกอบที่มีคลาร์กขนาดเล็กจะกระจัดกระจายไปในสารประกอบทางเคมีขององค์ประกอบอื่น ๆ ธาตุที่มีคลาร์กน้อยกว่า 0.01% เรียกว่าหายาก

สารประกอบหลักที่สร้างเปลือกโลก ได้แก่ ซิลิกอนไดออกไซด์ ซิลิเกต และอะลูมิโนซิลิเกต เปลือกโลกส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารผลึกที่เกิดขึ้นระหว่างการเย็นตัวของแมกมา - สสารหลอมเหลวในส่วนลึกของโลก เมื่อแมกมาเย็นตัวลง ก็จะเกิดสารละลายร้อนขึ้นด้วย เมื่อผ่านรอยแยกในหินที่อยู่รอบ ๆ พวกเขาทำให้เย็นลงและปล่อยสารที่อยู่ในนั้น

เนื่องจากแร่ธาตุบางชนิดจะคงตัวได้ภายใต้สภาวะบางอย่างเท่านั้น แร่ธาตุเหล่านี้จะแตกตัวเมื่ออุณหภูมิและความดันเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น ซิลิเกตจำนวนหนึ่งก่อตัวลึกลงไปในเปลือกโลกที่อุณหภูมิสูงและความดันจะไม่เสถียรเมื่อกระทบกับพื้นผิวโลก ในทางกลับกัน ที่ระดับความลึกมาก ภายใต้อิทธิพลของความร้อนภายในของโลกและความกดดันที่เพิ่มขึ้น หินจำนวนมากเปลี่ยนรูปลักษณ์ของพวกมัน ก่อตัวเป็นผลึกรูปแบบใหม่

พื้นผิวของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปสัมผัสกับการกระทำของชั้นบรรยากาศและอุทกสเฟียร์ซึ่งแสดงออกในกระบวนการผุกร่อน สภาพดินฟ้าอากาศทางกายภาพเป็นกระบวนการทางกลที่แตกหินเป็นอนุภาคขนาดเล็กลงโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีอย่างมีนัยสำคัญ การผุกร่อนของสารเคมีทำให้เกิดสารใหม่ ซึ่งเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของความชื้น โดยเฉพาะการทำให้เป็นกรด และก๊าซบางชนิด (เช่น ออกซิเจน) ที่ทำลายแร่ธาตุ

กระบวนการผุกร่อนที่ง่ายที่สุดคือการละลายของแร่ธาตุ น้ำทำให้เกิดการแตกตัวของพันธะไอออนิกที่เชื่อมต่อกัน เช่น โซเดียมไอออนบวกและคลอไรด์ไอออนใน NaCl halite ไฮโดรเจนไอออนบวกไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ ดังนั้นจึงไม่ขึ้นอยู่กับ pH

ในการทำลายสารที่มีองค์ประกอบในสภาวะออกซิเดชันต่ำ เช่น ซัลไฟด์ ออกซิเจนมีบทบาทสำคัญ จุลินทรีย์มักเกี่ยวข้องกับกระบวนการเหล่านี้ ดังนั้น การเกิดออกซิเดชันของไพไรต์ FeS 2 สามารถจำลองได้จากชุดของปฏิกิริยาต่อไปนี้ ซัลเฟอร์ (–I) ถูกออกซิไดซ์ก่อน:

2FeS 2 + 2H 2 O + 7O 2 = 4H + + 4SO 4 2– + 2Fe 2+

ตามด้วยการเกิดออกซิเดชันของธาตุเหล็ก (II) ที่กระตุ้นด้วยแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์เหล็ก:

4Fe2+ + O 2 + 6H 2 O \u003d 4FeO (OH) + 8H +

goethite FeO(OH) ที่เกิดขึ้นครอบคลุมด้านล่างของลำธารในรูปแบบของการเคลือบสีส้มเหลืองที่มีลักษณะเฉพาะ

แบคทีเรียที่ออกซิไดซ์ธาตุเหล็กดึงพลังงานจากการออกซิเดชันของสารอนินทรีย์ ดังนั้นพวกมันจึงพัฒนาในที่ที่ไม่มีสารประกอบอินทรีย์ โดยใช้ CO 2 เป็นแหล่งคาร์บอน อย่างไรก็ตาม การเกิดออกซิเดชันของเหล็กไม่ใช่วิธีสร้างพลังงานที่มีประสิทธิภาพ: ธาตุเหล็ก (II) ประมาณ 220 กรัมจะต้องถูกออกซิไดซ์เพื่อผลิตคาร์บอนเซลล์ 1 กรัม ผลที่ตามมาก็คือ ที่ซึ่งแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์ธาตุเหล็กอาศัยอยู่ จะเกิดการสะสมของสารประกอบเหล็ก (III) จำนวนมาก

การผุกร่อนของแร่ธาตุคาร์บอเนต เช่น CaCO 3 เกิดขึ้นเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดที่มีอยู่ในน้ำเนื่องจากการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากมนุษย์ ในเวลาเดียวกัน น้ำผิวดินถูกทำให้เป็นกลางและเสริมด้วยไอออนของไฮโดรคาร์บอเนต:

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

การสลายตัวของซิลิเกต เช่น Mg 2 SiO 4 (ฟอร์สเทอไรท์) สามารถอธิบายได้ด้วยสมการต่อไปนี้:

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

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของกรดออร์โธซิลิกที่อ่อนแออย่างยิ่ง ในขณะที่แร่ธาตุจะละลายหมดเมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการผุกร่อนของซิลิเกตที่ซับซ้อนมากขึ้น ผลิตภัณฑ์บางชนิดไม่สามารถละลายได้ ในกรณีทั่วไปอันเป็นผลมาจากสภาพดินฟ้าอากาศ แร่ควอทซ์และดินเหนียวส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้น - อะลูมิโนซิลิเกตที่ประกอบด้วยน้ำ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการผุกร่อนของ CaAl 2 Si 2 O 8 (อะนอร์ไทต์) แร่ดินขาว kaolinite เป็นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาที่เป็นของแข็ง:

CaAl 2 Si 2 O 8 + 2H 2 CO 3 + H 2 O \u003d Ca 2+ + 2HCO 3 - + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4

อัตราการผุกร่อนได้รับอิทธิพลจากชีวมณฑล (ที่เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์) เช่นเดียวกับภูมิประเทศและภูมิอากาศของแผ่นดิน องค์ประกอบของน้ำ ประเภทของหินต้นกำเนิด และจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับแร่ธาตุแต่ละชนิด ดังนั้นในเขตร้อนชื้นสภาพอากาศจึงเกิดขึ้นเร็วขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงจะเร่งปฏิกิริยา และการอาบน้ำอย่างต่อเนื่องทำให้สามารถชะล้างออกได้อย่างรวดเร็วและขนสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติลงสู่ทะเลและมหาสมุทร เช่น ออกไซด์ของอะลูมิเนียมและเหล็ก

ผลิตภัณฑ์ที่ผุกร่อนทำให้เกิดการสะสมของคราบหินปูนแบบหลวมๆ ซึ่งมีความหนาตั้งแต่ 10-20 ซม. บนทางลาดชันไปจนถึงหลายสิบเมตรบนที่ราบและหลายร้อยเมตรในที่ลุ่ม องค์ประกอบทางแร่วิทยาโดยเฉลี่ยของพื้นที่ปกคลุมที่หลวมนั้นแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากองค์ประกอบของเปลือกโลกของทวีปต่างๆ (รูปที่ 3)

ดินก่อตัวขึ้นจากตะกอนปกคลุมหลวมๆ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับเปลือกโลก ในดิน จะมีการอนุรักษ์อินทรียวัตถุจำนวนมากที่สังเคราะห์โดยพืชชั้นสูงไว้อย่างเป็นระบบ การเกิดออกซิเดชันของอินทรียวัตถุในดินถูกกระตุ้นโดยเอนไซม์ของจุลินทรีย์และเกิดคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะให้กรดคาร์บอนิกที่อ่อนแอ ซึ่งสามารถลดค่า pH ของดินได้ถึง 4-5 ซึ่งมีผลอย่างมากต่อกระบวนการผุกร่อน ดินมีส่วนร่วมในวัฏจักรของไนโตรเจน กำมะถัน และฟอสฟอรัส ตลอดจนโลหะหลายชนิด ดังนั้นปัญหาการปกป้องดินจึงมีความสำคัญมาก

ในช่วงเริ่มต้นของประวัติศาสตร์มนุษย์ กิจกรรมของมนุษย์แทบไม่มีผลกระทบต่อส่วนลึกของโลก อย่างไรก็ตาม ด้วยการเริ่มต้นของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรม ความต้องการแร่ธาตุของมนุษย์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การสกัดและแปรรูปเริ่มส่งผลเสียต่อธรรมชาติ ในระหว่างการพัฒนาเหมืองแบบเปิด ฝุ่นจำนวนมากถูกสร้างขึ้นซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม พื้นที่ขนาดใหญ่ถูกครอบครองโดยกองหิน "เสีย" ซึ่งเกิดขึ้นในระหว่างการสกัดแร่ธาตุที่เป็นของแข็ง การสูบน้ำจากการทำงานของเหมืองทำให้เกิดช่องว่างใต้ดิน สถานประกอบการเหมืองแร่หลายแห่งปล่อยน้ำเสียที่บำบัดแล้วลงแม่น้ำไม่เพียงพอ ซึ่งนำไปสู่มลพิษทางน้ำธรรมชาติ สารที่เป็นอันตรายจากการทิ้งของวิสาหกิจเหล่านี้เข้าสู่สิ่งแวดล้อม สารอันตรายจำนวนมากกระจายตัวระหว่างการขนส่งแร่และผลิตภัณฑ์จากการแปรรูป

มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจากการสกัดและแปรรูปแร่ธาตุสามารถลดลงได้หากใช้ความสำเร็จของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ดีกว่า

Elena Savinkina

เปลือกโลกเป็นเปลือกแข็งชั้นนอกของโลก รวมทั้งเปลือกโลกและส่วนบนของเสื้อคลุม ธรณีภาคประกอบด้วยหินตะกอน หินอัคนี และหินแปร

ขอบล่างของเปลือกโลกมีความคลุมเครือและถูกกำหนดโดยความหนืดของตัวกลางที่ลดลง ความเร็วของคลื่นไหวสะเทือน และค่าการนำความร้อนที่เพิ่มขึ้น เปลือกโลกครอบคลุมเปลือกโลกและส่วนบนของเสื้อคลุมหนาหลายสิบกิโลเมตรถึง asthenosphere ซึ่งการเปลี่ยนแปลงความเป็นพลาสติกของหิน วิธีการหลักในการกำหนดขอบเขตระหว่างขอบเขตบนของธรณีภาคและแอสเธโนสเฟียร์คือสนามแม่เหล็กและคลื่นไหวสะเทือน

ความหนาของเปลือกโลกใต้มหาสมุทรอยู่ในช่วง 5 ถึง 100 กม. (ค่าสูงสุดอยู่ที่ขอบมหาสมุทรค่าต่ำสุดอยู่ภายใต้สันเขากลางมหาสมุทร) ภายใต้ทวีป - 25-200 กม. (สูงสุดอยู่ภายใต้ ชานชาลาโบราณ ขั้นต่ำอยู่ภายใต้ทิวเขาค่อนข้างเล็ก โค้งภูเขาไฟ ). โครงสร้างของเปลือกโลกใต้มหาสมุทรและทวีปมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ภายใต้ทวีปในโครงสร้างของเปลือกโลกของเปลือกโลกชั้นหินตะกอนหินแกรนิตและหินบะซอลมีความโดดเด่นความหนาโดยรวมถึง 80 กม. ใต้มหาสมุทร เปลือกโลกผ่านกระบวนการละลายบางส่วนซ้ำแล้วซ้ำเล่าระหว่างการก่อตัวของเปลือกโลกในมหาสมุทร ดังนั้นจึงหมดลงในสารประกอบหายากที่หลอมละลายได้ ไม่มีชั้นหินแกรนิต และความหนาของมันน้อยกว่าส่วนที่เป็นทวีปของเปลือกโลกมาก ความหนาของชั้นแอสเทโนสเฟียร์ (ชั้นของหินที่อ่อนนุ่มและเป็นสีซีด) อยู่ที่ประมาณ 100-150 กม.

การก่อตัวของชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และเปลือกโลก

การก่อตัวเกิดขึ้นระหว่างการปล่อยสารจากชั้นบนของเสื้อคลุมของโลกอายุน้อย ปัจจุบัน การก่อตัวของเปลือกโลกยังคงดำเนินต่อไปที่พื้นมหาสมุทรในสันเขาตรงกลาง ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยก๊าซและน้ำปริมาณเล็กน้อย ออกซิเจนมีความเข้มข้นสูงในองค์ประกอบของเปลือกโลกสมัยใหม่ ตามด้วยซิลิกอนและอะลูมิเนียมเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยพื้นฐานแล้ว เปลือกโลกนั้นเกิดจากสารประกอบต่างๆ เช่น ซิลิกอนไดออกไซด์ ซิลิเกต อะลูมิโนซิลิเกต สารผลึกที่มีแหล่งกำเนิดอัคนีมีส่วนร่วมในการก่อตัวของเปลือกโลกส่วนใหญ่ พวกมันก่อตัวขึ้นในระหว่างการเย็นตัวของแมกมาที่มาถึงพื้นผิวโลกซึ่งอยู่ในลำไส้ของดาวเคราะห์ในสถานะหลอมเหลว

ในเขตหนาว ความหนาของเปลือกโลกนั้นยิ่งใหญ่ที่สุดและในบริเวณที่อบอุ่นจะเล็กที่สุด ความหนาของเปลือกโลกสามารถเพิ่มขึ้นได้เมื่อความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนลดลงโดยทั่วไป ชั้นบนของเปลือกโลกมีความยืดหยุ่นและชั้นล่างเป็นพลาสติกในแง่ของลักษณะของปฏิกิริยาต่อโหลดที่กระทำอย่างต่อเนื่อง ในพื้นที่ที่มีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกของเปลือกโลก ขอบเขตของความหนืดที่ลดลงนั้นมีความโดดเด่น โดยที่คลื่นไหวสะเทือนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า ตามที่นักวิทยาศาสตร์ตามขอบเขตอันไกลโพ้นเหล่านี้บางชั้น "ลื่น" เมื่อเทียบกับชั้นอื่น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการแบ่งชั้นของเปลือกโลก ในโครงสร้างของเปลือกโลก พื้นที่เคลื่อนที่ (เข็มขัดพับ) และพื้นที่ที่ค่อนข้างเสถียร (แพลตฟอร์ม) มีความแตกต่างกัน บล็อกของเปลือกโลก (แผ่นธรณีภาค) เคลื่อนที่ไปตามพื้นแอสเธโนสเฟียร์ที่เป็นพลาสติกซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 1 ถึง 10,000 กิโลเมตร ปัจจุบันเปลือกโลกแบ่งออกเป็นเจ็ดส่วนหลักและแผ่นเล็กจำนวนหนึ่ง ขอบเขตที่แยกแผ่นเปลือกโลกออกจากกันเป็นโซนที่มีกิจกรรมภูเขาไฟและแผ่นดินไหวสูงสุด