Земна кора материкового типу складається з. Внутрішня будова землі

Вивчення внутрішньої будови планет, зокрема нашої Землі – надзвичайно складне завдання. Ми не можемо фізично "пробурити" земну кору аж до ядра планети, тому всі знання, отримані нами на даний момент - це знання, отримані "на дотик", причому буквально.

Як працює сейсморозвідка з прикладу розвідки нафтових родовищ. «Продзвонюємо» землю і «слухаємо», що принесе нам відображений сигнал

Справа в тому, що найбільш простий і надійний спосіб дізнатися, що ж знаходиться під поверхнею планети і входить до складу її кори - це вивчення швидкості поширення сейсмічних хвильу надрах планети.

Відомо, що швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль зростає в щільніших середовищах і навпаки, зменшується в пухких ґрунтах. Відповідно, знаючи параметри різних типів породи і маючи розрахункові дані про тиск і т.п., "слухаючи" отриману відповідь, можна зрозуміти через які шари земної кори пройшов сейсмічний сигнал і як вони знаходяться під поверхнею.

Вивчення будови земної кори за допомогою сейсмохвиль

Сейсмічні коливання можуть бути викликані джерелами двох видів: природнимиі штучними. Природними джерелами коливань є землетруси, хвилі яких несуть необхідну інформацію про щільність порід, крізь які вони проникають.

Арсенал штучних джерел коливань ширший, але насамперед штучні коливання викликаються звичайним вибухом, проте є й більш “тонкі” методи роботи – генератори спрямованих імпульсів, сейсмовибраторов тощо.

Проведенням вибухових робіт та вивченням швидкостей сейсмічних хвиль займається сейсморозвідка- Одна з найважливіших галузей сучасної геофізики.

Що дало вивчення сейсмічних хвиль усередині Землі? Аналіз їх поширення виявив кілька стрибків зміни швидкості під час проходження через надра планети.

Земна кора

Перший стрибок, за якого швидкості зростають з 6,7 до 8,1 км/с, як вважають геологи, реєструє підошву земної кори. Ця поверхня розташовується у різних місцях планети різних рівнях, від 5 до 75 км. Кордон земної кори та нижньої оболонки - мантії, дістала назву «поверхні Мохоровичіча», на ім'я югославського вченого А. Мохоровичича, що вперше встановив її.

Мантія

Мантіязалягає на глибинах до 2900 км і ділиться на дві частини: верхню і нижню. Кордон між верхньою та нижньою мантією також фіксується по стрибку швидкості поширення поздовжніх сейсмічних хвиль (11,5 км/с) та розташовується на глибинах від 400 до 900 км.

Верхня мантія має складну будову. У її верхній частині є шар розташований на глибинах 100-200 км, де відбувається загасання поперечних сейсмічних хвиль на 0,2-0,3 км/с, а швидкості поздовжніх хвиль, по суті, не змінюються. Цей шар названий хвилеводом. Його товщина зазвичай дорівнює 200-300 км.

Частина верхньої мантії та кора, що залягають над хвилеводом, називаються літосферою, а сам шар знижених швидкостей - астеносферою.

Таким чином, літосфера є жорсткою твердою оболонкою, що підстилається пластичною астеносферою. Передбачається, що у астеносфері виникають процеси, що викликають рух літосфери.

Внутрішня будова нашої планети

Ядро Землі

У підошві мантії відбувається різке зменшення швидкості поширення поздовжніх хвиль із 13,9 до 7,6 км/с. На цьому рівні лежить межа між мантією та ядром Землі, Глибше якої поперечні сейсмічні хвилі вже не поширюються.

Радіус ядра досягає 3500 км, його об'єм: 16% від об'єму планети, а маса: 31% маси Землі.

Багато вчених вважають, що ядро ​​знаходиться в розплавленому стані. Його зовнішня частина характеризується різко зниженими значеннями швидкостей поздовжніх хвиль, у внутрішній частині (радіусом 1200 км) швидкості сейсмічних хвиль знову зростають до 11 км/с. Щільність порід ядра дорівнює 11 г/см 3 і вона обумовлюється наявністю важких елементів. Таким тяжким елементом може бути залізо. Найімовірніше, залізо є складовою ядра, оскільки ядро ​​чисто залізного чи залізо-нікелевого складу має мати щільність, на 8-15% перевищує існуючу щільність ядра. Тому до заліза в ядрі, мабуть, приєднані кисень, сірка, вуглець та водень.

Геохімічний метод вивчення будови планет

Є ще один шлях вивчення глибинної будови планет. геохімічний спосіб. Виділення різних оболонок Землі та інших планет земної групи за фізичними параметрами знаходить досить чітке геохімічне підтвердження, засноване на теорії гетерогенної акреції, згідно з якою склад ядер планет та їх зовнішніх оболонок в основній своїй частині є різним і залежить від раннього етапу їх розвитку.

В результаті цього процесу в ядрі концентрувалися найважчі ( залізо-нікелеві) компоненти, а у зовнішніх оболонках - легші силікатні ( хондритові), збагачені у верхній мантії летючими речовинами та водою.

Найважливішою особливістю планет земної групи ( , Земля, ) є те, що їх зовнішня оболонка, так звана кора, і двох типів речовини: « материкового» - польовошпатового та « океанічного»- базальтового.

Материкова (континентальна) кора Землі

Материкова (континентальна) кора Землі складена гранітами або породами, близькими їм за складом, тобто породами з великою кількістю польових шпатів. Утворення «гранітного» шару Землі обумовлено перетворенням найдавніших опадів у процесі гранітизації.

Гранітний шар треба розглядати як специфічнуоболонку кори Землі - єдиної планети, на якій набули широкого розвитку процеси диференціації речовини за участю води та має гідросферу, кисневу атмосферу та біосферу. На Місяці і, мабуть, планетах земної групи континентальна кора складається габро-анортозитами - породами, що з великої кількості польового шпату, щоправда, трохи іншого складу, ніж у гранітах.

Цими породами складено найдавніші (4,0-4,5 млрд. років) поверхні планет.

Океанічна (базальтова) кора Землі

Океанічна (базальтова) кораЗемлі утворена в результаті розтягнення і пов'язана із зонами глибинних розломів, що зумовили проникнення до базальтових осередків верхньої мантії. Базальтовий вулканізм накладається на раніше сформовану континентальну кору і є молодшим геологічним освітою.

Прояви базальтового вулканізму усім планетах земного типу, очевидно, аналогічні. Широкий розвиток базальтових «морей» на Місяці, Марсі, Меркурії, очевидно, пов'язане з розтягненням та утворенням внаслідок цього процесу зон проникності, якими базальтові розплави мантії прямували до поверхні. Цей механізм прояву базальтового вулканізму є більш-менш подібним всім планет земної групи.

Супутниця Землі - Місяць також має оболонкову будову, що загалом повторює земну, хоча і має разючу відмінність за складом.

Тепловий потік Землі. Найгаряче в районі розломів земної кори, а холодніше – у районах стародавніх материкових плит

Метод вимірювання теплового потоку вивчення будови планет

Ще один шлях вивчення глибинної будови Землі – це вивчення її теплового потоку. Відомо, що Земля гаряча зсередини віддає своє тепло. Про нагрів глибоких горизонтів свідчать виверження вулканів, гейзери, гарячі джерела. Тепло – головне енергетичне джерело Землі.

Приріст температури з поглибленням від Землі загалом становить близько 15° З на 1 км. Це означає, що на межі літосфери та астеносфери, розташованої приблизно на глибині 100 км, температура повинна бути близькою до 1500 ° С. Встановлено, що за такої температури відбувається плавлення базальтів. Це означає, що астеносферна оболонка може бути джерелом магми базальтового складу.

З глибиною зміна температури відбувається за складнішим законом і залежить від зміни тиску. Згідно з розрахунковими даними, на глибині 400 км температура не перевищує 1600 ° С і на межі ядра та мантії оцінюється в 2500-5000 ° С.

Встановлено, що виділення тепла відбувається постійно на всій поверхні планети. Тепло – найважливіший фізичний параметр. Від ступеня нагрівання гірських порід залежать деякі їх властивості: в'язкість, електропровідність, магнітність, фазовий стан. Тому за термічним станом можна судити про глибинну будову Землі.

Вимірювання температури нашої планети на великій глибині – завдання технічно складне, оскільки вимірам доступні лише перші кілометри земної кори. Однак внутрішня температура Землі може бути вивчена непрямим шляхом вимірювання теплового потоку.

Незважаючи на те, що основним джерелом тепла на Землі є Сонце, сумарна потужність теплового потоку нашої планети перевищує 30 разів потужність всіх електростанцій Землі.

Вимірювання показали, що середній тепловий потік на континентах та океанах однаковий. Цей результат пояснюється тим, що в океанах більша частина тепла (до 90%) надходить з мантії, де інтенсивніше відбувається процес перенесення речовини потоками, що рухаються. конвекцією.

Конвекція - процес, у якому розігріта рідина розширюється, стаючи легше, і піднімається, а холодніші шари опускаються. Оскільки мантійна речовина ближча за своїм станом до твердого тіла, конвекція в ньому протікає в особливих умовах, за невисоких швидкостей перебігу матеріалу.

Яка ж теплова історія нашої планети? Її початковий розігрів, мабуть, пов'язані з теплом, утвореним при зіткненні частинок та його ущільненні у своїй полі сили тяжкості. Потім тепло стало результатом радіоактивного розпаду. Під впливом тепла виникла шарувата структура Землі та планет земної групи.

Радіоактивне тепло у Землі виділяється і зараз. Існує гіпотеза, згідно з якою на межі розплавленого ядра Землі продовжуються і досі процеси розщеплення речовини з виділенням величезної кількості теплової енергії, що розігріває мантію.

Характерна риса еволюції Землі - диференціація речовини, виразом якої є оболонкова будова нашої планети. Літосфера, гідросфера, атмосфера, біосфера утворюють основні оболонки Землі, що відрізняються хімічним складом, потужністю та станом речовини.

Внутрішня будова Землі

Хімічний склад Землі(Рис. 1) схожий зі складом інших планет земної групи, наприклад Венери або Марса.

У цілому нині переважають такі елементи, як залізо, кисень, кремній, магній, нікель. Вміст легких елементів невеликий. Середня густина речовини Землі 5,5 г/см 3 .

Про внутрішню будову Землі достовірних даних дуже мало. Розглянемо рис. 2. Він зображує внутрішню будову Землі. Земля складається із земної кори, мантії та ядра.

Рис. 1. Хімічний склад Землі

Рис. 2. Внутрішня будова Землі

Ядро

Ядро(Рис. 3) розташоване в центрі Землі, його радіус становить близько 3,5 тис км. Температура ядра досягає 10 000 К, тобто вона вища, ніж температура зовнішніх шарів Сонця, а його щільність становить 13 г/см3 (порівняйте: вода - 1 г/см3). Ядро імовірно складається із сплавів заліза та нікелю.

Зовнішнє ядро ​​Землі має більшу потужність, ніж внутрішнє (радіус 2200 км) і знаходиться у рідкому (розплавленому) стані. Внутрішнє ядро ​​схильне до колосального тиску. Речовини, що складають його, перебувають у твердому стані.

Мантія

Мантія- Геосфера Землі, яка оточує ядро ​​і становить 83% від обсягу нашої планети (див. рис. 3). Нижня її кордон розташовується на глибині 2900 км. Мантія поділяється на менш щільну та пластичну верхню частину (800-900 км), з якої утворюється магма(у перекладі з грецької означає «густа мазь»; це розплавлена ​​речовина земних надр — суміш хімічних сполук та елементів, у тому числі газів, в особливому напіврідкому стані); і кристалічну нижню, товщиною близько 2000 км.

Рис. 3. Будова Землі: ядро, мантія та земна кора

Земна кора

Земна кора -зовнішня оболонка літосфери (див. рис. 3). Її щільність приблизно вдвічі менша, ніж середня щільність Землі, - 3 г/см 3 .

Від мантії земну кору відокремлює кордон Мохоровичича(її часто називають кордоном Мохо), що характеризується різким наростанням швидкостей сейсмічних хвиль. Вона була встановлена ​​у 1909 р. хорватським ученим Андрієм Мохоровичичем (1857- 1936).

Оскільки процеси, що відбуваються у верхній частині мантії, впливають на рух речовини в земній корі, їх об'єднують під загальною назвою літосфера(Кам'яна оболонка). Потужність літосфери коливається від 50 до 200 км.

Нижче літосфери розташовується астеносфера— менш тверда і менш в'язка, але пластична оболонка з температурою 1200 °С. Вона може перетинати кордон Мохо, проникаючи в земну кору. Астеносфера – це джерело вулканізму. У ній знаходяться осередки розплавленої магми, яка впроваджується в земну кору або виливається на поверхню земної.

Склад та будова земної кори

У порівнянні з мантією та ядром земна кора є дуже тонким, жорстким і крихким шаром. Вона складена легшою речовиною, у складі якої нині виявлено близько 90 природних хімічних елементів. Ці елементи не однаково представлені у земній корі. На сім елементів – кисень, алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій та магній – припадає 98 % маси земної кори (див. рис. 5).

Своєрідні поєднання хімічних елементів утворюють різні гірські породи та мінерали. Вік найдавніших їх налічує щонайменше 4,5 млрд років.

Рис. 4. Будова земної кори

Рис. 5. Склад земної кори

Мінерал- Це відносно однорідне за своїм складом та властивостями природне тіло, що утворюється як у глибинах, так і на поверхні літосфери. Прикладами мінералів служать алмаз, кварц, гіпс, тальк та ін. (Характеристику фізичних властивостей різних мінералів ви знайдете в додатку 2). 6.

Рис. 6. Загальний мінеральний склад Землі

Гірські породискладаються з мінералів. Вони можуть складатися як з одного, так і кількох мінералів.

Осадові гірські породи -глина, вапняк, крейда, піщаник та ін. - утворилися шляхом осадження речовин у водному середовищі та на суші. Вони лежать пластами. Геологи називають їх сторінками історії Землі, тому що ним можна дізнатися про природні умови, що існували на нашій планеті в давнину.

Серед осадових гірських порід виділяють органогенні та неорганогенні (уламкові та хемогенні).

Органогеннігірські породи утворюються внаслідок накопичення останків тварин та рослин.

Уламкові гірські породиутворюються в результаті вивітрювання, псрсотложснія за допомогою води, льоду або вітру продуктів руйнування гірських порід, що раніше виникли (табл. 1).

Таблиця 1. Уламкові гірські породи в залежності від розмірів уламків

Назва породи	Розмір облом кон (часток)
	Понад 50 см
	5 мм - 1 см
	1 мм - 5 мм
Пісок та пісковики	0,005 мм - 1 мм
	Менш 0,005 мм

Хемогеннігірські породи формуються внаслідок осадження з вод морів та озер розчинених у них речовин.

У товщі земної кори з магми утворюються магматичні гірські породи(рис. 7), наприклад граніт та базальт.

Осадові та магматичні породи при зануренні на великі глибини під впливом тиску та високих температур зазнають значних змін, перетворюючись на метаморфічні гірські породи.Так, наприклад, вапняк перетворюється на мармур, кварцовий пісковик — на кварцит.

У будові земної кори виділяють три шари: осадовий, "гранітний", "базальтовий".

Осадовий шар(див. рис. 8) утворений переважно осадовими гірськими породами. Тут переважають глини та глинисті сланці, широко представлені піщані, карбонатні та вулканогенні породи. В осадовому шарі зустрічаються такі поклади корисних копалин,як кам'яне вугілля, газ, нафту. Усі вони органічного походження. Наприклад, кам'яне вугілля - це продукт перетворення рослин давніх часів. Потужність осадового шару коливається в широких межах від повної відсутності в деяких районах суші до 20-25 км в глибоких западинах.

Рис. 7. Класифікація гірських порід за походженням

"Гранітний" шарскладається з метаморфічних та магматичних порід, близьких за своїми властивостями до граніту. Найбільш поширені тут гнейси, граніти, кристалічні сланці та ін.

«Базальтовий» шарутворений гірськими породами, близькими до базальтів. Це метаморфізовані магматичні породи, більш щільні проти породами «гранітного» шару.

Потужність та вертикальна структура земної кори різні. Вирізняють кілька типів земної кори (рис. 8). Відповідно до найпростішої класифікації розрізняють океанічну та материкову земну кору.

Континентальна та океанічна кора різні за товщиною. Так, максимальна товщина земної кори спостерігається під гірськими системами. Вона становить близько 70 кілометрів. Під рівнинами потужність земної кори становить 30-40 км, а під океанами вона найтонша - всього 5-10 км.

Рис. 8. Типи земної кори: 1 – вода; 2- осадовий шар; 3 - перешаровування осадових порід та базальтів; 4 — базальти та кристалічні ультраосновні породи; 5 - гранітно-метаморфічний шар; 6 - гранулитово-базитовий шар; 7 - нормальна мантія; 8 - розущільнена мантія

Відмінність континентальної та океанічної земної кори за складом порід проявляється у тому, що гранітний шар у океанічній корі відсутня. Та й базальтовий шар океанічної кори дуже своєрідний. За складом порід він відрізняється від аналогічного шару континентальної кори.

Кордон суші та океану (нульова позначка) не фіксує переходу континентальної земної кори до океанічної. Заміщення континентальної океанічної кори відбувається в океані приблизно на глибині 2450 м.

Рис. 9. Будова материкової та океанічної земної кори

Виділяють і перехідні типи земної кори - субокеанічну та субконтинентальну.

Субокеанічна корарозташована вздовж континентальних схилів та підніжжів, може зустрічатися в окраїнних та середземних морях. Вона є континентальною корою потужністю до 15-20 км.

Субконтинентальна корарозташована, наприклад, на вулканічних острівних дугах.

За матеріалами сейсмічного зондування -Швидкість проходження сейсмічних хвиль - ми отримуємо дані про глибинну будову земної кори. Так, Кольська надглибока свердловина, що вперше дозволила побачити зразки порід із глибини понад 12 км, принесла багато несподіваного. Передбачалося, що у глибині 7 км має розпочатися «базальтовий» шар. Насправді ж він не був виявлений, а серед гірських порід переважали гнейси.

Зміна температури земної кори із глибиною.Приповерхневий шар земної кори має температуру, що визначається сонячним теплом. Це геліометричний шар(Від грец. Геліо - Сонце), що зазнає сезонних коливань температури. Середня його потужність - близько 30 м-коду.

Нижче розташований ще тонший шар, характерною рисою якого є постійна температура, що відповідає середньорічній температурі місця спостережень. Глибина цього шару збільшується за умов континентального клімату.

Ще глибше у земній корі виділяється геотермічний шар, температура якого визначається внутрішнім теплом Землі та з глибиною зростає.

Збільшення температури відбувається головним чином за рахунок розпаду радіоактивних елементів, що входять до складу гірських порід, насамперед радію та урану.

Величину наростання температури гірських порід із глибиною називають геотермічним градієнтом.Він коливається в досить широких межах - від 0,1 до 0,01 ° С/м - і залежить від складу гірських порід, умов їх залягання та інших факторів. Під океанами температура з глибиною наростає швидше, ніж континентах. У середньому з кожними 100 м глибини стає теплішим на 3 °С.

Величина, обернена до геотермічного градієнта, називається геотермічним щаблем.Вона вимірюється м/°С.

Тепло земної кори є важливим енергетичним джерелом.

Частина земної кори, що простягається ло глибин, доступних для геологічного вивчення, утворює надра Землі.Надра Землі вимагають особливої ​​охорони та розумного використання.

Земна кора в науковому розумінні є найвищою і твердою геологічною частиною оболонки нашої планети.

Наукові дослідження дозволяють вивчити її докладно. Цьому сприяють багаторазові буріння свердловин як у континентах, і на океанському дні. Будова землі та земної кори на різних ділянках планети відрізняються і за складом, і за характеристиками. Верхньою межею земної кори є видимий рельєф, а нижньою – зона поділу двох середовищ, яка також відома як поверхня Мохоровичича. Часто її називають просто "кордон М". Цю назву вона отримала завдяки хорватському сейсмологу Мохоровичичу А. Він довгі роки спостерігав за швидкістю сейсмічних рухів залежно від рівня глибини. У 1909 році він встановив наявність різниці між земною корою та розпеченою мантією Землі. Кордон М пролягає у тому рівні, де швидкість сейсмічних хвиль підвищується з 7.4 до 8.0 км/с.

Хімічний склад Землі

Вивчаючи оболонки нашої планети, вчені робили цікаві та навіть приголомшливі висновки. Особливості будови земної кори роблять її схожою з такими ж ділянками на Марсі та Венері. Більш ніж 90 % складових елементів представлені киснем, кремнієм, залізом, алюмінієм, кальцієм, калієм, магнієм, натрієм. Поєднуючись між собою у різних комбінаціях, вони утворюють однорідні фізичні тіла – мінерали. Вони можуть увійти до складу гірських порід у різних концентраціях. Будова земної кори дуже неоднорідна. Так, гірські породи в узагальненому вигляді є агрегатами більш-менш постійного хімічного складу. Це самостійні геологічні тіла. Під ними розуміється чітко окреслена область земної кори, має у межах однакове походження, вік.

Гірські породи за групами

1. Магматичні. Назва говорить сама за себе. Вони виникають з остиглої магми, що з жерла древніх вулканів. Будова цих порід залежить від швидкості застигання лави. Чим вона більша, тим менші кристали речовини. Граніт, наприклад, сформувався в товщі земної кори, а базальт з'явився внаслідок поступового виливання магми на її поверхню. Різноманітність таких порід досить велика. Розглядаючи будову земної кори, бачимо, що вона складається з магматичних мінералів на 60 %.

2. Осадові. Це породи, які стали результатом поступового відкладення на суші та дні океану уламків тих чи інших мінералів. Це можуть бути як пухкі компоненти (пісок, галька), зціментовані (піщаник), залишки мікроорганізмів (кам'яне вугілля, вапняк), продукти хімічних реакцій (калійна сіль). Вони становлять до 75% усієї земної кори на материках.
За фізіологічним способом утворення осадові породи поділяються на:

• Уламкові. Це залишки різних гірських порід. Вони руйнувалися під впливом природних факторів (землетрус, тайфун, цунамі). До них можна віднести пісок, гальку, гравій, щебінь, глину.
• Хімічні. Вони поступово утворюються з водяних розчинів тих чи інших мінеральних речовин (солі).
• Органічні чи біогенні. Складаються з останків тварин чи рослин. Це горючі сланці, газ, нафту, вугілля, вапняк, фосфорити, крейда.

3. Метаморфічні породи. Вони можуть перетворюватися інші компоненти. Це відбувається під впливом температури, що змінюється, великого тиску, розчинів або газів. Наприклад, з вапняку можна отримати мармур, граніту - гнейс, з піску - кварцит.

Мінерали та гірські породи, які людство активно використовує у своїй життєдіяльності, називаються корисними копалинами. Що вони являють собою?

Це природні мінеральні утворення, які впливають на будову землі та земної кори. Вони можуть використовуватися в сільському господарстві та промисловості як у природному вигляді, так і піддаючись переробці.

Види корисних мінералів. Їхня класифікація

Залежно від фізичного стану та агрегації, корисні копалини можна розділити на категорії:

1. Тверді (руда, мармур, вугілля).
2. Рідкі (мінеральна вода, нафту).
3. Газоподібні (метан).

Характеристики окремих видів корисних копалин

За складом та особливостями застосування розрізняють:

1. Горючі (вугілля, нафту, газ).
2. Рудні. Вони включають радіоактивні (радій, уран) та благородні метали (срібло, золото, платина). Є руди чорних (залізо, марганець, хром) та кольорових металів (мідь, олово, цинк, алюміній).
3. Нерудні корисні копалини грають істотну роль такому понятті, як будова земної кори. Географія їх велика. Це неметалеві та негорючі гірські породи. Це будівельні матеріали (пісок, гравій, глина) та хімічні речовини (сірка, фосфати, калійні солі). Окремий розділ присвячено дорогоцінним та поділковим каменям.

Розподіл корисних копалин на планеті безпосередньо залежить від зовнішніх чинників і геологічних закономірностей.

Так, паливні корисні копалини насамперед видобуваються в нафтогазоносних та вугільних басейнах. Вони мають осадове походження та формуються на осадових чохлах платформ. Нафта і вугілля дуже рідко залягають разом.

Рудні корисні копалини найчастіше відповідають фундаменту, виступам та складчастим областям платформних плит. У таких місцях вони можуть створювати величезні за довжиною пояси.

Ядро

Земна оболонка, як відомо, багатошарова. Ядро розташовується в самому центрі, а його радіус приблизно дорівнює 3500 км. Його температура набагато вище, ніж у Сонця і становить близько 10000 К. Точних даних про хімічний склад ядра не отримано, але ймовірно воно складається з нікелю та заліза.

Зовнішнє ядро ​​знаходиться в розплавленому стані і має більшу потужність, ніж внутрішнє. Останнє піддається колосальному тиску. Речовини, у тому числі воно складається, перебувають у постійному твердому стані.

Мантія

Геосфера Землі оточує ядро ​​і становить близько 83 відсотків усієї оболонки нашої планети. Нижня межа мантії знаходиться на величезній глибині майже 3000 км. Цю оболонку прийнято умовно розділяти на менш пластичну та щільну верхню частину (саме з неї утворюється магма) та на нижню кристалічну, ширина якої становить 2000 кілометрів.

Склад та будова земної кори

Щоб говорити про те, які елементи входять до складу літосфери, потрібно дати деякі поняття.

Земна кора - це зовнішня оболонка літосфери. Її щільність менша вдвічі порівняно із середньою щільністю планети.

Від мантії земна кора відділена кордоном М, яку вже говорилося вище. Так як процеси, що відбуваються на обох ділянках, взаємно впливають один на одного, їх симбіоз називається літосферою. Це означає "кам'яна оболонка". Її потужність коливається не більше 50-200 кілометрів.

Нижче літосфери розташована астеносфера, яка має менш щільну і в'язку консистенцію. Її температура становить близько 1200 градусів. Унікальною особливістю астеносфери є можливість порушувати свої межі та проникати у літосферу. Вона є джерелом вулканізму. Тут знаходяться розплавлені вогнища магми, що впроваджується у земну кору та виливається на поверхню. Вивчаючи ці процеси, вчені змогли зробити багато дивовижних відкриттів. Саме так вивчалася будова земної кори. Літосфера була сформована багато тисяч років тому, але зараз у ній відбуваються активні процеси.

Структурні елементи земної кори

Порівняно з мантією та ядром, літосфера – це жорсткий, тонкий і дуже крихкий шар. Вона складена із комбінації речовин, у складі яких на сьогоднішній день виявлено понад 90 хімічних елементів. Вони розподілені неоднорідно. 98 відсотків маси земної кори посідає сім складових. Це кисень, залізо, кальцій, алюміній, калій, натрій та магній. Вік найдавніших порід та мінералів становить понад 4.5 мільярдів років.

Вивчаючи внутрішню будову земної кори, можна назвати різні мінерали.
Мінерал - порівняно однорідна речовина, яка може бути як усередині, так і на поверхні літосфери. Це кварц, гіпс, тальк тощо. Гірські породи складаються з одного або кількох мінералів.

Процеси, що формують земну кору

Будова океанічної земної кори

Ця частина літосфери переважно складається з базальтових порід. Будова океанічної земної кори вивчена не так досконало, як континентальна. Теорія тектонічних плит пояснює, що океанічна земна кора є відносно молодою, а її останні ділянки можна датувати пізньою юрою.
Її товщина практично не змінюється з часом, тому що вона визначається кількістю розплавів, що виділяються з мантії у зоні серединно-океанічних хребтів. На неї суттєво впливає глибина осадових шарів на дні океану. У найбільш об'ємних ділянках вона становить від 5 до 10 км. Цей вид земної оболонки належить до океанічної літосфери.

Континентальна кора

Літосфера взаємодіє з атмосферою, гідросферою та біосферою. У процесі синтезу вони утворюють найскладнішу та реакційно активну оболонку Землі. Саме в тектоносфері відбуваються процеси, що змінюють склад та будову цих оболонок.
Літосфера на земній поверхні не є однорідною. Вона має кілька шарів.

1. Осадовий. Він переважно утворюється гірськими породами. Тут переважають глини та сланці, а також широко поширені карбонатні, вулканогенні та піщані породи. В осадових шарах можна зустріти такі корисні копалини, як газ, нафту та кам'яне вугілля. Усі вони мають органічне походження.
2. Гранітний шар. Він складається з магматичних та метаморфічних порід, які найбільш близькі за своєю природою до граніту. Цей шар зустрічається далеко не скрізь, найяскравіше він виражений на континентах. Тут його глибина може становити десятки кілометрів.
3. Базальтовий шар утворюють породи, близькі до однойменного мінералу. Він щільніший, ніж граніт.

Глибина та зміна температури земної кори

Поверхневий шар прогрівається сонячним теплом. Це геліометрична оболонка. Вона зазнає сезонних коливань температури. Середня потужність шару становить близько 30 м-коду.

Нижче знаходиться шар, ще тонший і тендітніший. Його температура постійна і приблизно дорівнює середньорічній, характерній цій галузі планети. Залежно від континентального клімату, глибина цього шару збільшується.
Ще глибше в земній корі є ще один рівень. Це геотермічний шар. Будова земної кори передбачає його наявність, яке температура визначається внутрішнім теплом Землі і зростає з глибиною.

Підвищення температури відбувається за рахунок розпаду радіоактивних речовин, що входять до складу гірських порід. Насамперед це радій та уран.

Геометричний градієнт – величина наростання температури залежно від ступеня збільшення глибини шарів. Цей параметр залежить від різних факторів. Будова та типи земної кори впливають на нього, так само як і склад гірських порід, рівень та умови їх залягання.

Тепло земної кори є найважливішим енергетичним джерелом. Його вивчення дуже актуальне на сьогоднішній день.

Земна кора – зовнішня жорстка оболонка Землі, верхня частина літосфери. Від мантії Землі земна кора відділена поверхнею Мохоровичіча.

Прийнято виділяти материкову та океанічну кору,які різняться за своїм складом, потужністю, будовою та віком. Материкова корарозташована під материками та його підводними околицями (шельфом). Земна кора материкового типу завтовшки від 35-45 км розташована під рівнинами до 70 км у області молодих гір. Найбільш давні ділянки материкової кори мають геологічний вік, що перевищує 3 мільярди років. Вона складається з таких оболонок: кори вивітрювання, осадової, метаморфічної, гранітної, базальтової.

Океанічна земна коразначно молодший, її вік не перевищує 150-170 мільйонів років. Вона має меншу потужність – 5-10 км. У межах океанічної земної кори немає граничного шару. У будові земної кори океанічного типу виділяють такі шари: неущільнених осадових порід (до 1 км), вулканічний океанічний, що складається з ущільнених опадів (1-2 км), базальтовий (4-8 км).

Кам'яна оболонка Землі не є єдиним цілим. Вона складається з окремих блоків – літосферних плит.Усього на земній кулі налічується 7 великих і кілька дрібніших плит. До великих відносяться Євразіатська, Північноамериканська, Південноамериканська, Африканська, Індо-Австралійська (Індійська), Антарктична та Тихоокеанська плити. У межах великих плит, крім останньої, розташовані материки. Межі літосферних плит проходять, як правило, вздовж серединно-океанічних хребтів та глибоководних жолобів.

Літосферні плитипостійно змінюються: дві плити можуть спаюватись в єдину в результаті колізії; у результаті рифтинга може статися розкол плити кілька частин. Літосферні плити можуть поринати в мантію землі, досягаючи при цьому земне ядро. Тому поділ земної кори на плити не однозначно: із накопиченням нових знань деякі межі плит визнаються неіснуючими, виділяються нові плити.

У межах літосферних плит розташовані ділянки із різними типами земної кори.Так, східна частина Індо-Австралійської (Індійської) плити – материк, а західна розташована на основі Індійського океану. У Африканської плити материкова земна кора з трьох сторін оточена океанічною. Рухливість атмосферної плити визначається співвідношенням у межах материкової і океанічної кори.

При зіткненні літосферних плит виникає складкоутворення шарів гірських порід. Складчасті пояси – рухливі, сильно розчленовані ділянки земної поверхні. У розвитку виділяється два етапу. На початковому етапі земна кора зазнає переважно опускання, відбувається накопичення осадових гірських порід та їх метаморфізація. На заключному етапі опускання змінюється підняттям, гірські породи змінюються на складки. Протягом останнього мільярда років на Землі було кілька епох інтенсивних гороутворень: байкальське гороутворення, каледонське, герцинське, мезозойське та кайнозойське. Відповідно до цього виділяють різні області складчастості.

Згодом гірські породи, у тому числі складається складчаста область, втрачають рухливість і починають руйнуватися. На поверхні накопичуються осадові породи. Утворюються стійкі ділянки земної кори – платформи. Вони зазвичай складаються із складчастого фундаменту (залишки древніх гір), перекритого зверху шарами горизонтально залягають осадових порід, що утворюють чохол. Відповідно до віку фундаменту виділяють стародавні та молоді платформи. Ділянки порід, де фундамент занурений на глибину та перекритий осадовими породами, називають плитами. Місця виходу фундаменту на поверхню називають щитами. Вони характерні для древніх платформ. В основі всіх материків розташовані стародавні платформи, краї яких є складчастими областями різного віку.

Поширення платформних та складчастих областей можна побачити на тектонічній географічній карті, або на карті будови земної кори.

Залишились питання? Бажаєте знати більше про будову земної кори?
Щоб отримати допомогу репетитора – зареєструйтесь.

сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

Земна кора має значення для нашого життя, для досліджень нашої планети.

Це поняття тісно пов'язане з іншими, що характеризують процеси, що відбуваються всередині та на поверхні Землі.

Що таке земна кора і де вона знаходиться

Земля має цілісну та безперервну оболонку, до якої входять: земна кора, тропосфера та стратосфера, що є нижньою частиною атмосфери, гідросфера, біосфера та антропосфера.

Вони тісно взаємодіють, проникаючи одна в одну і постійно обмінюючись енергією та речовиною. Земною корою прийнято називати зовнішню частину літосфери – твердої оболонки планети. Більшість її зовнішньої сторони покриває гідросфера. На решту меншої частини впливає атмосфера.

Під корою Землі знаходиться більш щільна та тугоплавка мантія. Їх поділяє умовний кордон, названий ім'ям хорватського вченого Мохоровича. Її особливість – у різкому збільшенні швидкості сейсмічних коливань.

Щоб отримати уявлення про земну кору, використовуються різні наукові методи. Однак отримання конкретних відомостей можливе лише засобами буріння на велику глибину.

Одним із завдань такого дослідження було встановлення природи кордону між верхньою та нижньою континентальною корою. Обговорювалися можливості проникнення у верхню мантію за допомогою капсул, що самонагріваються, з тугоплавких металів.

Будова земної кори

Під континентами виділяються її осадовий, гранітний та базальтовий шари, товщина яких у сукупності становить до 80 км. Гірські породи, звані осадовими, утворилися в результаті осадження речовин на суші та у воді. Розташовуються переважно пластами.

• глини
• глинисті сланці
• пісковики
• карбонатні породи
• породи вулканічного походження
• кам'яне вугілля та інші породи.

Осадовий шар допомагає глибше дізнатися про природні умови на землі, які були на планеті в незапам'ятні часи. Такий шар може мати різну товщину. У деяких місцях його може бути взагалі, в інших, переважно великих поглибленнях, може становити 20-25 км.

Температура земної кори

Важливим джерелом енергії для мешканців Землі є тепло її кори. Температура збільшується в міру заглиблення до неї. Найближчий до поверхні 30-метровий шар, що називається геліометричним, пов'язаний з теплом сонця і коливається в залежності від сезону.

В наступному, тоншому шарі, який збільшується в континентальному кліматі, температура постійна і відповідає показникам конкретного місця вимірювання. У геотермічному шарі кори температура пов'язана з внутрішнім теплом планети і зростає у міру заглиблення до неї. Вона в різних місцях різна і залежить від складу елементів, глибини та умов їхнього розташування.

Вважається, що температура в середньому підвищується на три градуси в міру поглиблення кожні 100 метрів. На відміну від континентальної частини, температура під океанами зростає швидше. Після літосфери розташовується пластична високотемпературна оболонка, температура якої становить 1200 градусів. Називається вона астеносферою. У ній є місця із розплавленою магмою.

Проникаючи у земну кору, астеносфера може виливати розплавлену магму, спричиняючи явища вулканізму.

Характеристика Земної кори

Земна кора має масу менше пів-відсотка всієї маси планети. Вона є зовнішньою оболонкою кам'яного шару, у якому відбувається рух речовини. Цей шар, який має щільність удвічі меншу, ніж Земля. Його товщина змінюється не більше 50-200 км.

Унікальність земної кори у цьому, що може бути континентального і океанічного типів. У континентальної кори три шари, верхній у тому числі сформований з допомогою осадових порід. Океанічна кора порівняно молода та її товщина змінюється незначно. Утворюється вона з допомогою речовин мантії з океанічних хребтів.

земна кора

Товщина шару кори під океанами становить 5-10 км. Її особливість у постійних горизонтальних та коливальних рухах. Більшість кори представляють базальти.

Зовнішня частина земної кори є жорсткою оболонкою планети. Її будова відрізняється наявністю рухомих областей та щодо стабільних платформ. Літосферні плити рухаються щодо один одного. Рух цих плит може спричинити землетруси та інші катаклізми. Закономірності таких рухів досліджуються тектонічною наукою.

Функції земної кори

До основних функцій земної кори прийнято відносити:

• ресурсну;
• геофізичну;
• геохімічну.

Перша їх означає наявність ресурсного потенціалу Землі. Він є насамперед сукупність запасів з корисними копалинами, що у літосфері. Крім того, ресурсна функція включає ряд факторів довкілля, що забезпечують життя людини та інших біологічних об'єктів. Одним із них є тенденція утворення дефіциту твердої поверхні.

так робити не можна. врятуємо нашу Землю фото

Теплові, шумові та радіаційні ефекти реалізують геофізичну функцію. Наприклад, виникає проблема природного радіаційного фону, який на земній поверхні переважно безпечний. Однак у таких країнах, як Бразилія та Індія, він у сотні разів може перевищувати допустимий. Вважається, що його джерелом є радон та продукти його розпаду, а також деякі види людської діяльності.

Геохімічна функція пов'язана з проблемами хімічного забруднення, шкідливого для людини та інших представників тваринного світу. У літосферу потрапляють різні речовини, що мають токсичні, канцерогенні та мутагенні властивості.

Вони безпечні, коли перебувають у надрах планети. Вилучені з них цинк, свинець, ртуть, кадмій та інші важкі метали можуть становити велику небезпеку. У переробленому твердому, рідкому та газоподібному вигляді вони потрапляють у навколишнє середовище.

З чого складається Земна кора

У порівнянні з мантією та ядром кора Землі є крихким, жорстким та тонким шаром. Вона складається з порівняно легкої речовини, що включає до складу близько 90 природних елементів. Вони містяться в різних місцях літосфери та з різним ступенем концентрації.

Основними є: кисень кремній, алюміній, залізо, калій, кальцій, натрій магній. 98 відсотків земної кори складається з них. У тому числі близько половини становить кисень, понад чверть – кремній. Завдяки їх комбінаціям утворюються такі мінерали як алмаз, гіпс, кварц та ін. Кілька мінералів можуть утворити гірську породу.

• Надглибока свердловина на Кольському півострові дала можливість познайомитися із зразками мінералів із 12-кілометрової глибини, де були виявлені породи, близькі до гранітів та глинистих сланців.
• Найбільша товщина кори (близько 70 км) виявлена ​​під гірськими системами. Під рівнинними ділянками вона 30-40 км, а під океанами – лише 5-10 км.
• Значна частина кори утворює древній низькощільний верхній шар, що складається переважно з гранітів та глинистих сланців.
• Структура земної кори нагадує кору багатьох планет, зокрема на Місяці та його супутниках.