Слои земли и ее структура :: SYL.ru

Верхний слой Земли, дающий жизнь обитателям планеты, — всего лишь тоненькая оболочка, покрывающая многокилометровые внутренние пласты. О скрытом строении планеты известно немногим больше, чем о космическом пространстве. Самая глубокая Кольская скважина, пробуренная в земной коре для изучения ее слоев, имеет глубину 11 тысяч метров, но это всего лишь четырехсотая часть расстояния до центра земного шара. Получить представление о происходящих внутри процессах и создать модель устройства Земли может лишь сейсмический анализ.

Внутренние и внешние слои Земли

Строение планеты Земля — это неоднородные слои внутренних и внешних оболочек, которые отличаются по составу и выполняемой роли, но тесно связаны между собой. Внутри земного шара расположены такие концентрические зоны:

• Ядро – радиусом 3500 км.
• Мантия – примерно 2900 км.
• Земная кора – в среднем 50 км.

Внешние слои земли составляют газовую оболочку, которую называют атмосферой.

Центр планеты

Центральная геосфера Земли – это ее ядро. Если поставить вопрос о том, какой слой Земли изучен практически меньше всех, то ответом будет – ядро. Точные данные о его составе, структуре и температуре получить не представляется возможным. Все сведения, которые публикуются в научных трудах, достигнуты путем геофизических, геохимических методов и математических расчетов и представлены широкой публике с оговоркой «предположительно». Как показывают результаты анализа сейсмических волн, земное ядро состоит из двух частей: внутренней и внешней. Внутреннее ядро – наиболее неизученная часть Земли, так как сейсмические волны не достигают его пределов. Внешнее ядро представляет собой массу из раскаленного железа и никеля, с температурой около 5 тысяч градусов, которая постоянно находится в движении и является проводником электричества. Именно с такими его свойствами связывают происхождение магнитного поля Земли. Состав внутреннего ядра, по мнению ученых, более разнообразен и дополнен еще и более легкими элементами – серой, кремнием, возможно, и кислородом.

Мантия

Геосферу планеты, которая соединяет центральный и верхний слои Земли, называют мантией. Именно этот слой составляет около 70 % массы земного шара. Нижняя часть магмы — это оболочка ядра, его внешняя граница. Сейсмический анализ показывает здесь резкий скачок в плотности и скорости продольных волн, что говорит о вещественном изменении состава породы. Состав магмы – смесь тяжелых металлов, в которых преобладают магний и железо. Верхняя часть слоя, или астеносфера, представляет собой подвижную, пластичную, мягкую массу с высокой температурой. Именно это вещество пробивается через земную кору и выплескивается на поверхность в процессе извержения вулканов.

Толщина слоя магмы в мантии от 200 до 250 километров, температура – около 2000 ^оС. От нижнего шара земной коры мантию отделяет слой Мохо, или граница Мохоровичича, сербского ученого, который определил резкое изменение скорости сейсмических волн в этой части мантии.

Жесткая оболочка

Как называется слой Земли, который является самым твердым? Это – литосфера, оболочка, которая связывает мантию и земную кору, находится она над астеносферой, и зачищает поверхностный слой от ее горячего влияния. Основная часть литосферы входит в состав мантии: из всей толщины от 79 до 250 км, на земную кору приходится 5-70 км, в зависимости от места расположения. Литосфера неоднородна, она разделена на литосферные плиты, которые находятся в постоянном медленном движении, то расходясь, то приближаясь друг к другу. Такие колебания литосферных плит называют тектоническим движением, именно быстрые их толчки вызывают землетрясения, расколы земной коры, выплескивание магмы на поверхность. Перемещение литосферных плит ведет к образованию желобов или возвышенностей, застывшая магма образует горные хребты. Плиты не имеют постоянных границ, они соединяются и разделяются. Территории поверхности Земли, над разломами тектонических плит – это места повышенной сейсмической активности, где чаще, чем в других происходят землетрясения, извержения вулканов, образуются полезные ископаемые. На данное время зафиксировано 13 литосферных плит, самые большие из них: Американская, Африканская, Антарктическая, Тихоокеанская, Индо-Австралийская и Евроазиатская.

Земная кора

По сравнению с другими слоями, земная кора – самый тонкий и хрупкий пласт из всей земной поверхности. Слой, в котором живут организмы, который наиболее других насыщен химическими веществами и микроэлементами, составляет всего 5 % общей массы планеты. Земная кора на планете Земля имеет две разновидности: континентальная или материковая и океаническая. Материковая кора более твердая, состоит из трех пластов: базальтового, гранитного и осадочного. Океаническое дно составляют базальтовый (основной) и осадочный слои.

• Базальтовые породы – это магматические окаменения, самые плотные из пластов земной поверхности.
• Гранитный слой – отсутствует под океанами, на суше может приближаться к толщине в несколько десятков километров гранитных, кристаллических и других подобных пород.
• Осадочный пласт образовался в процессе разрушения горных пород. В нем местами содержатся залежи полезных ископаемых органического происхождения: каменный уголь, поваренная соль, газ нефть, известняк, мел, соли калия и другие.

Гидросфера

Характеризуя слои поверхности Земли нельзя не упомянуть о жизненно важной водяной оболочке планеты, или гидросфере. Водный баланс на планете поддерживают океанические воды (основная водяная масса), подземные воды, ледники, материковые воды рек, озер и других водоемов. 97 % всей гидросферы приходится на соленую воду морей и океанов, и лишь 3 % — пресная питьевая вода, из которой основная масса находится в ледниках. Ученые предполагают, что количество воды на поверхности со временем будет увеличиваться за счет глубинных шаров. Гидросферные массы находятся в постоянном кругообороте, переходят из одного состояния в другое и тесно взаимодействуют с литосферой и атмосферой. Гидросфера оказывает большое влияние на все земные процессы, развитие и жизнедеятельность биосферы. Именно водяная оболочка стала средой для зарождения жизни на планете.

Почва

Самый тонкий плодородный слой Земли под названием почва, или грунт, вместе с водяной оболочкой имеет самую большую значимость для существования растений, животных и человека. Возник этот шар на поверхности в результате размывания горных пород, под действием органических процессов разложения. Перерабатывая остатки жизнедеятельности, миллионы микроорганизмов создали слой перегноя – самый благоприятный для посевов всевозможных наземных растений. Один из важных показателей высокого качества почвы – плодородие. Самыми плодородными считаются почвы с равным содержанием песка, глины и гумуса, или суглинки. Глинистые, каменистые и песчаные почвы относятся к наименее пригодным для земледелия.

Тропосфера

Воздушная оболочка Земли вращается вместе с планетой и неразрывно связана со всеми процессами, происходящими в земных пластах. Нижняя часть атмосферы через поры проникает глубоко в тело земной коры, верхняя постепенно соединяется с космосом.

Слои атмосферы Земли неоднородны по своему составу, плотности и температуре.

На расстоянии 10 – 18 км от земной коры простирается тропосфера. Эта часть атмосферы нагревается от земной коры и воды, поэтому с высотой становится все холоднее. Понижение температуры в тропосфере происходит приблизительно на полградуса каждые 100 метров, и в наивысших точках достигает от -55 до -70 градусов. Эта часть воздушного пространства занимает самую значительную долю – до 80 %. Именно здесь формируется погода, собираются бури, облака, формируются осадки и ветры.

Высокие слои

• Стратосфера – озоновый слой планеты, который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, не давая ему погубить все живое. Воздух в стратосфере разрежен. Озон сохраняет стабильную температуру в этой части атмосферы от – 50 до 55 ^оС. В стратосфере незначительная часть влаги, поэтому облака и осадки для нее не характерны, в отличие от значительных по скорости воздушных течений.
• Мезосфера, термосфера, ионосфера – воздушные слои Земли над стратосферой, в которых наблюдается снижение плотности и температуры атмосферы. Слой ионосферы – место возникновения свечения заряженных газовых частиц, которые именуют полярным сиянием.
• Экзосфера – сфера рассеивания газовых частиц, размытая граница с космосом.

www.syl.ru

ЗЕМНАЯ КОРА • Большая российская энциклопедия

ЗЕМНА́Я КОРА́, верх­няя твёр­дая обо­лоч­ка Зем­ли, ог­ра­ни­чен­ная сни­зу Мо­хо­ро­ви­чи­ча гра­ни­цей. Tермин «З. к.» поя­вил­ся в 18 в. в ра­бо­тах M. B. Ло­мо­но­со­ва и в 19 в. в тру­дах Ч. Лай­е­ля; c раз­ви­ти­ем кон­трак­ци­он­ной ги­по­те­зы в 19 в. по­лу­чил оп­ре­де­лён­ное зна­че­ние в со­от­вет­ствии с иде­ей ох­ла­ж­де­ния Зем­ли до тех пор, по­ка не об­ра­зо­ва­лась ко­ра (Дж. Да­на). B ос­но­ве пред­став­ле­ний o со­ста­ве, струк­ту­ре и фи­зич. свой­ст­вах З. к. ле­жат гео­фи­зич. дан­ные o ско­ро­стях рас­про­стра­не­ния сейс­мич. волн (в осн. про­доль­ных, V_p), ко­то­рые на гра­ни­це Mо­хо­ровичича при пе­ре­хо­де к по­ро­дам ман­тии Зем­ли скач­ко­об­раз­но воз­рас­та­ют c 7,5–7,8 км/с до 8,1–8,2 км/c. При­ро­да ниж­ней гра­ни­цы З. к., по-ви­ди­мо­му, обу­слов­ле­на из­ме­не­ни­ем хи­мич. со­ста­ва по­род (ос­нов­ные по­ро­ды – ульт­ра­ос­нов­ные) ли­бо фа­зо­вы­ми пе­ре­хо­да­ми (в сис­те­ме габб­ро – эк­ло­гит).

Для З. к. ха­рак­тер­на го­ри­зон­таль­ная не­од­но­род­ность (ани­зо­тро­пия), вы­ра­жаю­щая­ся в раз­ли­чии со­ста­ва, строе­ния, мощ­но­сти и др. ха­рак­те­ри­стик ко­ры в пре­де­лах её отд. струк­тур­ных эле­мен­тов: кон­ти­нен­тов и океа­нов, плат­форм и складча­тых поя­сов, впа­дин и под­ня­тий и др. Вы­де­ля­ют два гл. ти­па З. к. – кон­ти­нен­таль­ную и океа­ни­че­скую.

Кон­ти­нен­таль­ная ко­ра, рас­про­стра­нён­ная в пре­де­лах кон­ти­нен­тов и мик­ро­кон­ти­нен­тов в океа­нах, име­ет ср. мощ­ность 35–40 км, ко­то­рая умень­ша­ет­ся до 25–30 км на кон­ти­нен­таль­ных ок­раи­нах (на шель­фе) и в об­лас­тях риф­то­гене­за и воз­рас­та­ет до 45–75 км в об­лас­тях го­ро­об­ра­зо­ва­ния. B кон­ти­нен­таль­ной ко­ре раз­ли­ча­ют оса­доч­ный (V_p до 4,5 км/c), «гра­нит­ный» (V_p 5,1– 6,4 км/c) и «ба­заль­то­вый» (V_p 6,1– 7,5 км/c) слои. Оса­доч­ный слой от­сут­ст­ву­ет на щи­тах и ме­нее круп­ных под­ня­ти­ях фун­да­мен­та древ­них плат­форм, а так­же в осе­вых зо­нах склад­ча­тых со­ору­же­ний. Во впа­ди­нах мо­ло­дых и древ­них плат­форм, пе­ре­до­вых и меж­гор­ных про­ги­бах склад­ча­тых со­ору­же­ний мощ­ность оса­доч­но­го слоя дос­ти­га­ет 10 км (ред­ко 20–25 км). Он сло­жен пре­им. кон­ти­нен­таль­ны­ми и мел­ко­вод­но-мор­ски­ми оса­доч­ны­ми по­ро­да­ми, воз­раст ко­то­рых ме­нее 1,7 млрд. лет, а так­же пла­то­ба­заль­та­ми (трап­па­ми), сил­ла­ми маг­ма­тич. по­род ос­нов­но­го со­ста­ва, ту­фа­ми. На­зва­ния «гра­нит­но­го» и «ба­заль­то­во­го» сло­ёв ус­лов­ны и ис­то­ри­че­ски свя­за­ны c вы­де­ле­ни­ем гра­ни­цы Kон­ра­да (V

p 6,2 км/c), раз­де­ляю­щей слои, в ко­то­рых ско­ро­сти про­доль­ных сейс­мич. волн со­от­вет­ст­ву­ют ско­ро­стям в гра­ни­те и ба­заль­те. По­сле­дую­щие ис­сле­до­ва­ния (в т. ч. сверх­глу­бо­кое бу­ре­ние) по­ста­ви­ли под со­мне­ние су­ще­ст­во­ва­ние чёт­кой сейс­мич. гра­ни­цы, по­это­му оба эти слоя объ­еди­ня­ют в кон­со­ли­ди­ро­ван­ную ко­ру. «Гра­нит­ный» слой вы­сту­па­ет на по­верх­ность в пре­де­лах щи­тов и мас­си­вов плат­форм и в осе­вых зо­нах склад­ча­тых со­ору­же­ний; он так­же вскрыт сква­жи­на­ми сверх­глу­бо­ко­го бу­ре­ния (в т. ч. Коль­ской сверх­глу­бо­кой сква­жи­ной на глу­би­ну св. 12 км). Его мощ­ность на плат­фор­мах 15–20 км, в склад­ча­тых со­ору­же­ни­ях 25–30 км. В пре­де­лах щи­тов древ­них плат­форм в со­став это­го слоя вхо­дят гней­сы, разл. кри­стал­лич. слан­цы, ам­фи­бо­ли­ты, мра­мо­ры, квар­ци­ты и гра­ни­тои­ды, по­это­му его час­то на­зы­ва­ют гра­нит­но-гней­со­вым (V _p 6–6,4 км/c). В фун­да­мен­те мо­ло­дых плат­форм и в пре­де­лах мо­ло­дых склад­ча­тых со­ору­же­ний верх­ний слой кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры сло­жен ме­нее ме­та­мор­фи­зов. по­ро­да­ми и со­дер­жит мень­ше гра­ни­тов, в свя­зи с чем его так­же име­ну­ют гра­нит­но-ме­та­мор­фи­че­ским (V_p 5,1–6 км/c). Пря­мое изу­че­ние «ба­заль­то­во­го» слоя кон­ти­нен­таль­ной ко­ры не­воз­мож­но. Зна­че­ни­ям ско­ро­стей сейс­мич. волн, по ко­то­рым он вы­де­лен, мо­гут удов­ле­тво­рять как маг­ма­тич. по­ро­ды ос­нов­но­го со­ста­ва (ба­зи­ты), так и по­ро­ды, ис­пы­тав­шие вы­со­кую сте­пень ме­та­мор­физ­ма (гра­ну­ли­ты), по­это­му ниж­ний слой кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры ино­гда на­зы­ва­ют гра­ну­лит-ба­зи­то­вым. От­не­се­ние к З. к. или верх­ней ман­тии по­род со ско­ро­стя­ми про­доль­ных сейс­мич. волн бо­лее 7 км/c спор­но. Воз­раст древ­ней­ших по­род кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры дос­ти­га­ет 4 млрд. лет.

Oсн. от­ли­чия океа­ни­че­ской ко­ры от кон­ти­нен­таль­ной – от­сут­ст­вие «гра­нит­но­го» слоя, су­ще­ст­вен­но мень­шая мощ­ность (в ср. 5–7 км), бо­лее мо­ло­дой воз­раст (юра, мел, кай­но­зой; ме­нее 170 млн. лет), бо́ль­шая ла­те­раль­ная од­но­род­ность. Oкеанич. ко­ра, строе­ние ко­то­рой изу­че­но глу­бо­ко­вод­ным бу­ре­ни­ем, дра­ги­ро­ва­ни­ем, на­блю­де­ни­ем с под­вод­ных ап­па­ра­тов в стен­ках раз­ло­мов, со­сто­ит из трёх сло­ёв. Пер­вый слой, или оса­доч­ный, со­сто­ит из пе­ла­гич. крем­ни­стых, кар­бо­нат­ных и гли­ни­стых осад­ков (V

p 1,6–5,4 км/c). В на­прав­лении кон­ти­нен­таль­ных под­но­жий его мощ­ность воз­рас­та­ет до 10–15 км. Оса­доч­ный слой мо­жет от­сут­ст­во­вать в осе­вых зо­нах сре­дин­но-океа­нич. хреб­тов. В глу­бо­ко­вод­ных впа­ди­нах за­ду­го­вых бас­сей­нов, часть из ко­то­рых под­сти­ла­ет­ся океа­нич. ко­рой, тол­щи­на оса­доч­но­го слоя, обыч­но вклю­чаю­ще­го тур­би­ди­ты, мо­жет дос­ти­гать 15–20 км. Вто­рой слой (V_p 4,5–5,5 км/c) в верх­ней час­ти сло­жен ба­заль­та­ми (час­то с по­ду­шеч­ной от­дель­но­стью – пил­лоу-ба­заль­та­ми) с ред­ки­ми про­слоя­ми пе­ла­гич. осад­ков; в ниж­ней час­ти слоя раз­вит ком­плекс па­рал­лель­ных да­ек до­ле­ри­тов (об­щая мощ­ность 1,2–2 км). Тре­тий слой (V_p 6–7,5 км/c) в верх­ней час­ти со­сто­ит из мас­сив­ных габб­ро, в ниж­ней – из рас­сло­ен­но­го ком­плек­са, в ко­то­ром габб­ро че­ре­ду­ют­ся с ульт­ра­ос­нов­ны­ми по­ро­да­ми (об­щая мощ­ность 2–5 км). В пре­де­лах внутр. под­ня­тий океа­нов З. к. утол­ще­на до 25–30 км за счёт уве­ли­че­ния мощ­но­сти вто­ро­го и третье­го сло­ёв. Древ­ним ана­ло­гом океа­нич. ко­ры на кон­ти­нен­тах яв­ля­ют­ся офио­ли­ты.

Океа­нич. ко­ра фор­ми­ру­ет­ся на ди­вер­гент­ных гра­ни­цах ли­то­сфер­ных плит (про­тя­ги­ва­ют­ся вдоль осе­вых час­тей сре­дин­но-океа­нич. хреб­тов), на ко­то­рых про­ис­хо­дит подъ­ём к по­верх­но­сти и за­сты­ва­ние ба­заль­то­вой маг­мы. Кон­ти­нен­таль­ная ко­ра об­ра­зу­ет­ся в про­цес­се пе­ре­ра­бот­ки океа­нич. ко­ры на ак­тив­ных кон­ти­нен­таль­ных ок­раи­нах.

Кро­ме двух гл. ти­пов З. к., вы­де­ля­ют пе­ре­ход­ные ти­пы. Су­бо­кеа­ни­че­ская ко­ра пред­став­ля­ет со­бой уто­нён­ную в ре­зуль­та­те риф­то­ге­не­за до 15–20 км кон­ти­нен­таль­ную ко­ру, про­ни­зан­ную дай­ка­ми и сил­ла­ми ос­нов­ных маг­ма­тич. по­род; раз­ви­та вдоль кон­ти­нен­таль­ных скло­нов и под­но­жий, а так­же под­сти­ла­ет глу­бо­ко­вод­ные впа­ди­ны не­ко­то­рых за­ду­го­вых бас­сей­нов.

Суб­кон­ти­нен­таль­ная ко­ра (не­дос­та­точ­но кон­со­ли­ди­ро­ван­ная, мощ­ность ме­нее 25 км) на­блю­да­ет­ся в вул­ка­нических ост­ров­ных ду­гах, где океа­ническая ко­ра пре­вра­ща­ет­ся в кон­ти­нен­таль­ную.

З. к. ис­пы­ты­ва­ет го­ри­зон­таль­ные и вер­ти­каль­ные тек­то­ни­че­ские дви­же­ния. В ней рас­по­ло­же­ны оча­ги зем­ле­тря­се­ний, фор­ми­ру­ют­ся маг­ма­тич. оча­ги, по­ро­ды ло­каль­но или на боль­ших пло­ща­дях под­вер­га­ют­ся ме­та­мор­физ­му. Тек­то­нич. дви­же­ния З. к. и про­те­каю­щие в ней эн­до­ген­ные про­цес­сы обу­слов­ле­ны су­ще­ст­во­ва­ни­ем в не­драх Зем­ли час­тично рас­плав­лен­ной ас­те­но­сфе­ры. Под дей­ст­ви­ем тек­то­нич. дви­же­ний и де­фор­ма­ций, маг­ма­тич. дея­тель­но­сти, ме­та­мор­физ­ма, эк­зо­ген­ных про­цес­сов (пе­ре­ме­ще­ние лед­ни­ков, ополз­ни, карст, реч­ная эро­зия и др.) гор­ные по­ро­ды З. к. во­вле­ка­ют­ся в склад­ча­тые и раз­рыв­ные дис­ло­ка­ции тек­то­ни­че­ские. Воз­дей­ст­вие на по­ро­ды З. к. ат­мо-, гид­ро- и био­сфе­ры при­во­дит к их вы­вет­ри­ва­нию.

Об эво­лю­ции З. к. на про­тя­же­нии гео­ло­гич. ис­то­рии см. в ст. Зем­ля.

bigenc.ru

Состав и строение земной коры :: SYL.ru

Земная кора в научном понимании представляет собой самую верхнюю и твердую геологическую часть оболочки нашей планеты.

Научные исследования позволяют изучить ее досконально. Этому способствуют многократные бурения скважин как на континентах, так и на океанском дне. Строение земли и земной коры на различных участках планеты отличаются и и по составу, и по характеристикам. Верхней границей земной коры является видимый рельеф, а нижней — зона разделения двух сред, которая также известна как поверхность Мохоровичича. Часто ее называют просто «граница М». Это наименование она получила благодаря хорватскому сейсмологу Мохоровичичу А. Он долгие годы наблюдал за скоростью сейсмических движений в зависимости от уровня глубины. В 1909 году он установил наличие разницы между земной корой и раскаленной мантией Земли. Граница М пролегает на том уровне, где скорость сейсмических волн повышается с 7.4 до 8.0 км/с.

Химический состав Земли

Изучая оболочки нашей планеты, ученые делали интересные и даже потрясающие выводы. Особенности строения земной коры делают ее схожей с такими же участками на Марсе и Венере. Более чем 90 % составляющих элементов ее представлены кислородом, кремнием, железом, алюминием, кальцием, калием, магнием, натрием. Сочетаясь между собой в различных комбинациях, они образуют однородные физические тела — минералы. Они могут войти в состав горных пород в разных концентрациях. Строение земной коры весьма неоднородно. Так, горные породы в обобщенном виде представляют собой агрегаты более-менее постоянного химического состава. Это самостоятельные геологические тела. Под ними понимается четко очерченная область земной коры, имеющая в своих границах одинаковое происхождение, возраст.

Горные породы по группам

1. Магматические. Название говорит само за себя. Они возникают из остывшей магмы, вытекающей из жерла древних вулканов. Строение этих пород напрямую зависит от скорости застывания лавы. Чем она больше, тем меньше кристаллы вещества. Гранит, например, сформировался в толще земной коры, а базальт появился в результате постепенного излияния магмы на ее поверхность. Многообразие таких пород довольно велико. Рассматривая строение земной коры, мы видим, что она состоит из магматических минералов на 60 %.

2. Осадочные. Это породы, которые стали результатом постепенного отложения на суше и дне океана обломков тех или иных минералов. Это могут быть как рыхлые компоненты (песок, галька), сцементированные (песчаник), остатки микроорганизмов (каменный уголь, известняк), продукты химических реакций (калийная соль). Они составляют до 75 % всей земной коры на материках.
По физиологическому способу образования осадочные породы делятся на:

• Обломочные. Это остатки различных горных пород. Они разрушались под воздействием природных факторов (землетрясение, тайфун, цунами). К ним можно отнести песок, гальку, гравий, щебень, глину.
• Химические. Они постепенно образуются из водных растворов тех или иных минеральных веществ (соли).
• Органические или биогенные. Состоят из останков животных или растений. Это горючие сланцы, газ, нефть, уголь, известняк, фосфориты, мел.

3. Метаморфические породы. В них могут превращаться другие компоненты. Это происходит под воздействием изменяющейся температуры, большого давления, растворов или газов. Например, из известняка можно получить мрамор, из гранита — гнейс, из песка — кварцит.

Минералы и горные породы, которые человечество активно использует в своей жизнедеятельности, называются полезными ископаемыми. Что они собой представляют?

Это природные минеральные образования, которые влияют на строение земли и земной коры. Они могут использоваться в сельском хозяйстве и промышленности как в естественном виде, так и подвергаясь переработке.

Виды полезных минералов. Их классификация

В зависимости от физического состояния и агрегации, полезные ископаемые можно разделить на категории:

1. Твердые (руда, мрамор, уголь).
2. Жидкие (минеральная вода, нефть).
3. Газообразные (метан).

Характеристики отдельных видов полезных ископаемых

По составу и особенностям применения различают:

1. Горючие (уголь, нефть, газ).
2. Рудные. Они включают радиоактивные (радий, уран) и благородные металлы (серебро, золото, платина). Есть руды черных (железо, марганец, хром) и цветных металлов (медь, олово, цинк, алюминий).
3. Нерудные полезные ископаемые играют существенную роль в таком понятии, как строение земной коры. География их обширна. Это неметаллические и негорючие горные породы. Это строительные материалы (песок, гравий, глина) и химические вещества (сера, фосфаты, калийные соли). Отдельный раздел посвящен драгоценным и поделочным камням.

Распределение полезных ископаемых по нашей планете напрямую зависит от внешних факторов и геологических закономерностей.

Так, топливные полезные ископаемые в первую очередь добываются в нефтегазоносных и угольных бассейнах. Они имеют осадочное происхождение и формируются на осадочных чехлах платформ. Нефть и уголь крайне редко залегают вместе.

Рудные полезные ископаемые чаще всего соответствуют фундаменту, выступам и складчатым областям платформенных плит. В таких местах они могут создавать огромные по протяженности пояса.

Ядро

Земная оболочка, как известно, многослойна. Ядро располагается в самом центре, а его радиус приблизительно равен 3 500 км. Его температура гораздо выше, чем у Солнца и составляет около 10000 К. Точных данных о химическом составе ядра не получено, но предположительно оно состоит из никеля и железа.

Внешнее ядро находится в расплавленном состоянии и имеет еще большую мощность, чем внутреннее. Последнее подвергается колоссальному давлению. Вещества, из которых оно состоит, находятся в постоянном твердом состоянии.

Мантия

Геосфера Земли окружает ядро и составляет около 83 процентов от всей оболочки нашей планеты. Нижняя граница мантии находится на огромной глубине почти 3000 км. Данную оболочку принято условно разделять на менее пластичную и плотную верхнюю часть (именно из нее образуется магма) и на нижнюю кристаллическую, ширина которой составляет 2000 километров.

Состав и строение земной коры

Для того чтобы говорить о том, какие элементы входят в состав литосферы, нужно дать некоторые понятия.

Земная кора — это самая внешняя оболочка литосферы. Ее плотность меньше в два раза по сравнению со средней плотностью планеты.

От мантии земная кора отделена границей М, о которой уже говорилось выше. Так как процессы, происходящие на обоих участках, взаимно влияют друг на друга, их симбиоз принято называть литосферой. Это означает «каменная оболочка». Ее мощность колеблется в пределах 50-200 километров.

Ниже литосферы расположена астеносфера, которая обладает менее плотной и вязкой консистенцией. Ее температура составляет около 1200 градусов. Уникальной особенностью астеносферы является возможность нарушать свои границы и проникать в литосферу. Она является источником вулканизма. Здесь находятся расплавленные очаги магмы, которая внедряется в земную кору и изливается на поверхность. Изучая эти процессы, ученые смогли сделать много удивительных открытий. Именно так изучалось строение земной коры. Литосфера была сформирована много тысяч лет назад, но и сейчас в ней происходят активные процессы.

Структурные элементы земной коры

По сравнению с мантией и ядром, литосфера — это жесткий, тонкий и очень хрупкий слой. Она сложена из комбинации веществ, в составе которых на сегодняшний день обнаружено более 90 химических элементов. Они распределены неоднородно. 98 процентов массы земной коры приходится на семь составляющих. Это кислород, железо, кальций, алюминий, калий, натрий и магний. Возраст самых древних пород и минералов составляет более 4.5 миллиардов лет.

Изучая внутреннее строение земной коры, можно выделить различные минералы.
Минерал — сравнительно однородное вещество, которое может находиться как внутри, так и на поверхности литосферы. Это кварц, гипс, тальк и т.д. Горные породы слагаются из одного или нескольких минералов.

Процессы, формирующие земную кору

Литосфера взаимодействует с атмосферой, гидросферой и биосферой. В процессе синтеза они образуют самую сложную и реакционно активную оболочку Земли. Именно в тектоносфере происходят процессы, изменяющие состав и строение этих оболочек.

Строение океанической земной коры

Данная часть литосферы преимущественно состоит из базальтовых пород. Строение океанической земной коры изучено не так досконально, как континентальное. Теория тектонических плит объясняет, что океаническая земная кора является относительно молодой, а самые ее последние участки можно датировать поздней юрой.
Ее толщина практически не изменяется со временем, так как она определяется количеством расплавов, выделяющихся из мантии в зоне срединно-океанических хребтов. На нее существенно влияет глубина осадочных слоев на дне океана. В наиболее объемных участках она составляет от 5 до 10 километров. Данный вид земной оболочки относится к океанической литосфере.

Континентальная кора

Литосфера взаимодействует с атмосферой, гидросферой и биосферой. В процессе синтеза они образуют самую сложную и реакционно активную оболочку Земли. Именно в тектоносфере происходят процессы, изменяющие состав и строение этих оболочек.
Литосфера на земной поверхности не однородна. Она имеет несколько слоев.

1. Осадочный. Он в основном образуется горными породами. Здесь преобладают глины и сланцы, а также широко распространены карбонатные, вулканогенные и песчаные породы. В осадочных слоях можно встретить такие полезные ископаемые, как газ, нефть и каменный уголь. Все они имеют органическое происхождение.
2. Гранитный слой. Он состоит из магматических и метаморфических пород, которые наиболее близки по своей природе к граниту. Этот слой встречается далеко не везде, наиболее ярко он выражен на континентах. Здесь его глубина может составлять десятки километров.
3. Базальтовый слой образуют породы, близкие к одноименному минералу. Он более плотный, чем гранит.

Глубина и изменение температуры земной коры

Поверхностный слой прогревается солнечным теплом. Это гелиометрическая оболочка. Она испытывает сезонные колебания температуры. Средняя мощность слоя составляет около 30 м.

Ниже находится слой, еще более тонкий и хрупкий. Его температура постоянна и приблизительно равна среднегодовой, характерной для этой области планеты. В зависимости от континентального климата глубина этого слоя увеличивается.
Еще глубже в земной коре находится еще один уровень. Это геотермический слой. Строение земной коры предусматривает его наличие, а его температура определяется внутренним теплом Земли и возрастает с глубиной.

Повышение температуры происходит за счет распада радиоактивных веществ, которые входят в состав горных пород. В первую очередь это радий и уран.

Геометрический градиент — величина нарастания температуры в зависимости от степени увеличения глубины слоев. Этот параметр зависит от разных факторов. Строение и типы земной коры влияют на него, так же как и состав горных пород, уровень и условия их залегания.

Тепло земной коры является важным энергетическим источником. Его изучение очень актуально на сегодняшний день.

www.syl.ru

Земная кора: строение и состав

Поверхностный твёрдый слой Земли называют земной корой. Большая его часть (около 70%) покрыта водой. Тянется земная кора вглубь планеты на 10-70 километров. Более тонкий слой коры находится под океанами и другими крупными водоёмами, а более толстый слой — под складчатыми поясами. Ниже поверхностной оболочки планеты расположен другой, довольно горячий земной слой — мантия.

Строение земной коры

Твёрдая оболочка Земли бывает двух типов: океанической (находится под океанами) и континентальной. Океаническая кора

гораздо тоньше, а потому, несмотря на то, что занимает большую площадь, по массе в 4 раза уступает континентальной коре. Состоит данный слой планеты, преимущественно, из базальтов. Особенно если речь идёт о той её части, что расположена под океанами. А вот строение континентальной коры немного сложнее, ведь содержит она целых 3 слоя: базальтовый, гранитный (состоит из гранитов и гнейсов) и осадочный (различные осадочные породы). К слову, осадочный слой может содержаться и в океанической коре, но там его присутствие минимально.
Стоит понимать, что так выглядит строение земной коры в целом, но бывают участки, где наружу выходит базальтовый слой, или, наоборот, базальтовый слой отсутствует, а кора представлена лишь гранитным слоем.

Состав земной коры

Благодаря тому, что состав данного слоя Земли является довольно однородным, он представлен относительно малым количеством химических элементов. Основным является кислород, на него приходится примерно половина массы поверхностного слоя. Вторым по значимости является кремний (четверть массы). Ну а в состав оставшейся четверти входят алюминий, натрий, железо, калий, кальций, водород, магний и незначительное количество других элементов.

Несмотря на относительную однородность земной коры, встречаются места, в которых содержание определённых элементов значительно превосходит норму. Случается так из-за малоизученных процессов, происходящих в глубинах Земли. Такие скопления элементов называются месторождениями полезных ископаемых. Их человек научился добывать и использовать в своих нуждах.

Движение земной коры

Земная кора постоянно находится в движении. Точнее, движутся тектонические плиты, являющиеся сегментами коры. Но мы это, конечно, не можем ощутить, поскольку скорость их перемещения крайне мала. Но, тем не менее, значимость этого процесса для поверхности планеты очень важна, ведь это один из факторов, влияющих на рельеф Земли. Так, где плиты сходятся друг к другу, образуются возвышенности, горы, а иногда и цепи гор. А в тех местах, где плиты расходятся, образуются впадины.

naturae.ru

Строение земной коры

По современным представлениям геологии наша планета состоит из нескольких слоев – геосфер. Они различаются по физическим свойствам, химическому составу и агрегатному состоянию. В центре Земли находится ядро, за ним идет мантия, потом — земная кора, гидросфера и атмосфера.

В данной статье мы рассмотрим строение земной коры, являющейся верхней частью литосферы. Она представляет собой внешнюю твердую оболочку земного шара, мощность которой так мала (1,5 %), что ее можно сравнить с тонкой пленкой в масштабах всей планеты. Однако, несмотря на это, именно верхний слой земной коры имеет для человечества большой интерес, как источник полезных ископаемых.

Кора земли условно разделяется на три слоя, каждый из которых по-своему примечателен.

1. Верхний слой – осадочный. Он достигает толщины от 0 до 20 км. Осадочные породы образовываются вследствие отложения веществ на суше, либо их оседания на дне гидросферы. Они входят в состав земной коры, располагаясь в ней сменяющими друг друга пластами.
2. Средний слой – гранитный. Его толщина может колебаться от 10 до 40 км. Это магматическая порода, образовавшая твердый слой в результате извержений и последующих застываний магмы в земной толще при высоком давлении и температуре.
3. Нижний слой, входящий в строение земной коры – базальтовый, тоже имеет магматическое происхождение. В нем содержится большее количество кальция, железа и магния, и его масса больше, чем у гранитной породы.

Структура земной коры не везде одинакова. Особенно разительные отличия имеют океаническая кора и континентальная. Под океанами земная кора тоньше, а под материками толще. Наибольшую толщину она имеет в районах горных массивов.

В состав океанической коры входят два слоя – осадочный и базальтовый. Под базальтовым слоем находится поверхность Мохо, а за ней верхняя мантия. Океаническое дно имеет сложнейшие рельефные формы. Среди всего их разнообразия особое место занимают огромных размеров срединно-океанические хребты, в которых из мантии зарождается молодая базальтовая океаническая кора. Магма имеет доступ на поверхность через глубинный разлом — рифт, который проходит по центру хребта вдоль вершин. Снаружи магма растекается, тем самым постоянно раздвигая стенки ущелья в стороны. Такой процесс получил название «спрединг».

Строение земной коры более сложное на континентах, нежели под океанами. Континентальная кора занимает гораздо меньшую площадь, чем океаническая – до 40% земной поверхности, но имеет намного большую мощность. Под горными породами она достигает толщины 60-70 км. Континентальная кора имеет трехслойное строение – осадочный слой, гранитный и базальтовый. На участках, которые называются щитами, гранитный слой находится на поверхности. Как пример — Балтийский щит, сложенный из гранитных пород.

Подводная крайняя часть материка – шельф, также имеет континентальное строение земной коры. К нему относятся и острова Калимантан, Новая Зеландия, Новая Гвинея, Сулавеси, Гренландия, Мадагаскар, Сахалин и др. А также внутренние и окраинные моря: Средиземное, Азовское, Черное.

Проводить границу между гранитным слоем и базальтовым можно лишь условно, так как они имеют сходную скорость прохождения сейсмических волн, по которой определяют плотность земных слоев и их состав. Базальтовый слой соприкасается с поверхностью Мохо. Осадочный слой может иметь разную толщину, что зависит от располагающейся на нем формы рельефа. В горах, например, он или вообще отсутствует или имеет очень малую толщину, ввиду того что рыхлые частицы перемещаются вниз по склонам под воздействием внешних сил. Но зато он очень мощен в предгорных районах, впадинах и котловинах. Так, в Прикаспийской низменности он достигает 22 км.

fb.ru

4 разных слоя земли — Разъяснения

Внутренняя структура Земли [вместе с ее составом] является одним из первых предметов, которые учащиеся изучают в школе по географии / геологии. Это дает нам приблизительное представление о далеком прошлом Земли и о том, как жизнь, как мы знаем сегодня, появилась на этой планете.

Поскольку невозможно непосредственно наблюдать глубины планеты, наше текущее понимание этого вопроса полностью основано на топографических исследованиях поверхности и анализе вулканических выбросов и сейсмических волн.

Землю можно просто разделить на три слоя: кору, мантию и ядро, но другие слои также распознаются благодаря своим уникальным химическим свойствам и плотности. Ниже приведены важные слои земли, которые вы должны знать.

Земная кора

Схема среза внутренней структуры земли | Изображение предоставлено USGS

Кора — это самый внешний слой земли, глубина которого колеблется от 5 до 70 км. Земная кора состоит из трех основных типов камней; магматические, осадочные и метаморфические наиболее распространенные из магматических (гранит и базальт).

Корка делится на два типа; океаническая кора и континентальная кора. Линия или граница, которая разделяет эти два, называется разрывом Конрада.

Океаническая кора

Океаническая кора простирается от 5 до 10 км ниже морского дна. Он в основном состоит из мафических пород (базальт) и часто упоминается как Сима (силикат магния). Плотность океанической коры составляет около 3 г / см3.

Океаническая кора непрерывно формируется в середине океанических хребтов в процессе, называемом распространением морского дна. Когда магма поднимается из разлома, она распространяется и постепенно остывает, превращаясь в новую океаническую кору. Возраст океанической коры можно определить по ее удаленности от срединно-океанических хребтов.

Этому процессу противостоит разрушение океанической коры в зонах субдукции. Зона субдукции — это место, где одна плита (как океаническая, так и континентальная) подчинена мантии вышележащей плитой.

Из-за этой «переработки» океанической коры они намного моложе континентальной коры. Самой древней сохранившейся океанической коре около 340 миллионов лет, в то время как континентальной коре в некоторых регионах столько же лет, сколько и самому возрасту Земли.

Континентальный разлом

Континентальная кора полностью состоит из скалистых пород, таких как гранит. Он толще (30-50 км), чем океаническая кора, но также менее плотен (2,7 г / см3). Как и океаническая кора, континентальная кора образована тектоникой плит, но гораздо менее разрушена.

Верхняя мантия

Прямо под земной корой лежит мантия, которая разделена на два основных слоя; верхняя и нижняя мантия. Мантия в целом составляет около 84% объема земли.

Расчетная глубина верхней мантии составляет около 640 км, а всей мантии (включая нижнюю мантию) — ок. Глубина 2900 км.

Граница, которая отделяет земную кору от верхней мантии, называется разрывом Мохоровича (для краткости Мохо), однако она не обнаружена на одинаковой глубине. Мохо был обнаружен хорватским сейсмологом Андрией Мохоровичем в 1909 году.

В этом слое расположены две механически разные области, а именно литосфера и астеносфера.
литосфера

Литосфера — это твердый и жесткий слой земли, который включает в себя кору и самый верхний участок верхней мантии. Литосфера бывает двух типов; континентальная литосфера (расширение континентальной коры) и океаническая литосфера.

Континентальная литосфера состоит в основном из фельсиковых пород (пород с высоким содержанием кремнезема). Океаническая литосфера, с другой стороны, почти полностью состоит из перидотита (ультрамафитовой породы с низким содержанием кремнезема) и более плотной, чем континентальная литосфера.

Астеносфера

Астеносфера показана на границе субдукции

Под литосферой лежит гораздо более плотный и механически слабый слой астеносферы. Хотя этот слой обычно располагается где-то между глубинами 80 и 200 км, в некоторых регионах он может простираться на 700 км ниже поверхности Земли.

Давление и температура в астеносфере настолько высоки, что породы становятся полурасплавленными. Интересно, что астеносфера гораздо более пластична, чем нижняя мантия, где температура намного выше. Граница литосферы и астеносферы (LAB) — это то, что разделяет два слоя, а его глубина определяется очевидными изменениями химических и термических свойств горных пород.

И литосфера, и астеносфера связаны с тектоникой плит — геонаучной теорией, которая описывает движение литосферных блоков, известных как тектонические плиты.

Проще говоря, жесткая астеносфера «плавает» на вершине пластичной астеносферы, заставляя тектонические плиты двигаться. Геологические виды деятельности, такие как землетрясения и извержения вулканов, обычно связаны с тектоникой плит.

Переходная зона

Переходная зона представляет собой отчетливый слой в мантии Земли между глубинами 410 км и 660 км ниже поверхности. Здесь из-за высокой температуры и давления породы становятся более плотными и претерпевают структурные изменения (кристаллизация).

Исследования показали, что переходная зона мантии содержит столько же воды, сколько и океаны Земли. Однако вода существует там только в форме гидроксид-ионов. На глубинах 525-660 км гидроксид-ионы улавливаются минералами из оливина, такими как вадслиит и рингвудит.

Нижняя мантия

Между переходной зоной и ядром лежит нижняя мантия. Он простирается от 660 км до примерно 2900 км ниже поверхности Земли. Температура в нижней мантии колеблется от 1900 до 2630 К, в зависимости от глубины. Хотя эта область намного горячее и плотнее верхней мантии, она гораздо менее пластична.

Нижняя мантия в основном состоит из минералов, таких как кальциево-силикатный перовскит и ферропериклаз, оба происходят из рингвудита.

На основе сейсмической модели Предварительная эталонная Земля (PREM) нижняя мантия может быть разделена на три секции; самая верхняя нижняя мантия, средне-нижняя мантия и слой D ”.

Граница Ядро-Мантия

Граница ядро-мантия — это место, где богатая силикатами нижняя мантия взаимодействует с никель-железным внешним ядром. Он расположен примерно на 2890 км ниже земной поверхности и соответствует скачкам сейсмической скорости. Граница также известна как разрыв Гутенберга.

Ядро

Внутренняя структура Земли

Ядро Земли — самая горячая и самая плотная часть нашей планеты. Считается, что он почти полностью состоит из Никла и Айрон. Ядро делится на два слоя; твердое внутреннее ядро и жидкое внешнее ядро, а граница, разделяющая эти две области, называется разрывом по Буллену.

Внешнее ядро

Внешнее ядро простирается от 2900 км до примерно 5150 км ниже поверхности Земли. Несмотря на то, что точную температуру ядра Земли практически невозможно измерить, по оценкам, она находится где-то между 3000 К и 4500 К вблизи ее верхних областей. Он может подняться до 8000 К вблизи своей границы с внутренним ядром.

Иллюстрация динамо-механизма

Внешнее ядро, по-видимому, имеет очень низкую вязкость, что вызывает сильную конвекцию в этой области. Согласно теории динамо, жидкое никель-железное внешнее ядро ​​- то, что питает магнитное поле Земли. Средняя напряженность магнитного поля внешнего ядра (2,5 миллисела) примерно в 50 раз выше, чем у поверхности.

Внутреннее ядро

В отличие от жидкого внешнего ядра, внутреннее ядро ​​Земли является твердым и имеет общий радиус 1220 км. Его расчетная температура близка к 5700 К, аналогично температуре внешней поверхности Солнца. Хотя температуры во внутреннем ядре намного превышают температуру плавления железа, он остается твердым из-за сильного давления, оказываемого остальной частью земли.

Поскольку внутреннее ядро ​​соединено с жидким внешним ядром, оно может вращаться с несколько иной скоростью, чем остальные. Эта теория была подтверждена исследованием, проведенным в 2005 году.

Анализируя разрывы в сейсмических волнах, исследователи смогли сделать вывод, что внутреннее ядро ​​Земли фактически вращается быстрее, чем остальная часть Земли, примерно на 0,3–0,5 градуса в год, что в 50 000 раз превышает тектоническое движение плиты.

Внутреннее ядро ​​растет примерно на 1 мм / год. Поскольку тепло от внешнего ядра передается в мантию, это заставляет внутреннюю часть жидкой области замерзать или затвердевать, а внутреннее ядро ​​толкаться вверх.

Внутреннее Внутреннее Ядро

В 2015 году, изучая эхо землетрясений, исследователи получили ранее неизвестные сведения о внутреннем ядре Земли. Исследование предполагает, что есть внутренний слой во внутреннем ядре. Он дублирован как внутреннее внутреннее ядро. Этот слой отличается от внутреннего ядра так же, как внутреннее ядро отличается от внешнего ядра.

new-science.ru

Строение Земли 🌎 ядро, оболочка, недра, сферы, типы земной коры, мощность внутренних слоев земли, движение и рождение новой земной коры

Земля — третья от Солнца планета, населённая гуманоидами — людьми. Космическое тело имеет идеальные условия для жизни. Учёные установили, что строение Земли многослойно и у каждого пласта своё предназначение, без которого планета не была бы обитаемой. Сложная конструкция по сей день вызывает споры специалистов, а её недра до сих пор полностью не изучены.

Основные представления

Общие сведения о Земном шаре известны с середины IХХ века. Учёные установили, что большую часть планеты занимает вода — 71%, на остальную часть приходится суша. Радиус космического объекта составляет 6 370 км, а плотность — 5,5 г/см2. Смена сезонов года происходит благодаря вращению планеты вокруг огненной звезды — Солнца, а сутки на Земле длятся 24 часа.

В последнее время в научных кругах развернулись грандиозные споры о форме Земли. Некоторые специалисты пришли к выводу, что планета плоская и у мира есть конец, который находится в Антарктиде. Другие продолжают настаивать, что Земля — шар, а «плоская» теория — это повод ввести окружающих в заблуждение. Отдельные исследования показали, что правы ни те и не другие, так как населённый людьми космический объект является геоидом или сплюснутым кругом, продавленным на полюсах.

Учёные издавна спорили о том, как появилась планета, и что способствовало её образованию в космическом пространстве. Самыми интересными и правдивыми предположениями оказались теории таких ученых, как:

• Бюффон;
• Кант;
• Лаплас;
• Джинс.

Жорж-Луи Леклерк Бюффон, француз-натуралист, предположил, что «родителем» Земли является Солнце. Учёный считал, что в результате столкновения звезды с гигантским космическим телом часть раскалённой поверхности оторвалась, и заняла своё место в космическом пространстве. Теория для науки ХVII-XVIII веков достаточно смелая. Солидарен с Бюффоном оказался и английский физик-теоретик Джеймс Холвуд Джинс. Учёный-астроном считал, что от Солнца действительно некий космический объект невообразимых масштабов, пролетая на близком расстоянии от звезды, вырвал часть её материи, из которой и образовались все планеты Солнечной системы. Немецкий философ Иммануил Кант, интересуясь строением и происхождением планеты, предположил, что Земля и другие объекты звёздной системы произошли в результате сжатия холодного пылевого облака. Но в те годы на его учение, изложенное учёным в книге, никто внимания не обратил, так как всех интересовала теория француза Пьера-Симона Лапласа. Астроном и математик был уверен, что Земля или «дом человечества» получилась из раскалённого вращающегося газового облака методом сжатия.

В настоящее время учёные убеждены, что рождение планеты произошло в результате большого космического взрыва. К современной теории самой приближённой считается предположение Лапласа, где собраны все необходимые теоретические составляющие.

Планета в разрезе

Представив, как могла получиться планета, можно переходить к изучению того, из чего состоит Земля. Строение космического тела многослойно, оно делится на:

• антропосферу;
• континентальную кору;
• океаническую кору;
• литосферу;
• астеносферу;
• мантию;
• ядро.

Антропосфера — или живые обитатели планеты — включена в слои, составляющие Землю, совсем недавно. Учёные пришли к выводу, что люди, животные и другие организмы создают одну из сфер планеты и обязаны быть внесёнными в список её оболочек.

Континентальная и океаническая кора — это суша и вода, окутывающие планету со всех сторон. Причём первую составляющую можно назвать выступающей частью литосферы, а вот в океане твёрдая оболочка или земная кора располагается на дне и значительно тоньше по протяжённости к недрам, чем на суше. Длина пласта, где могут жить живые организмы в различных участках планеты, составляет от 5 до 75 км.

Литосфера или земная кора состоит из следующих пластовых составляющих, а именно:

• базальт;
• гранит;
• осадочные породы.

В материковой части планеты присутствуют все указанные составляющие, а на территориях, покрытых Мировым океаном нет гранитной прослойки. Изучая состав оболочки Земли, учёные узнали, что планета в большей степени состоит из таких химических элементов, как железо, кислород, кремний и магний. Астеносферу, название которой в переводе с древнегреческого обозначает «безвольный шар», ещё называют «Верхним слоем мантии» или «Поверхностью Мохоровичича». Она располагается на глубине в 35−60 км от поверхности планеты. В отличие от твёрдой поверхности состав этого слоя пластичен, что позволяет литосферным плитам легко двигаться, периодически меняя ландшафт Земли; там, где они столкнулись, образуются горы, а на месте расхода появляется водоём.

Структура мантии

Мантия по праву считается самой объёмной составляющей планеты, так как в процентном соотношении она занимает 83% Земного шара и 67% от всей массы. Протяжённость этого слоя недр Земли составляет 2855 км. Учёные до сих пор не смогли приблизиться к мантии, так как на планете пока не существует такой технологии, которая бы позволила пробурить скважину необходимой глубины. На сегодняшний день самой глубокой шахтой, когда-либо проделанной в земной коре, является 5-километровый карьер Тау-Тона («Золотой лев»), где добывают золото. Температура добычи драгоценного металла составляет 52 градуса Цельсия. Предположительно в пластах мантии залегают редкие металлы и другие химические элементы, мало встречающиеся на поверхности планеты. Очередное открытие специалистов потрясло научный мир: оказалось, что мантия содержит большее количество жидкости, чем Мировой океан и если бы эти запасы выплеснулись на поверхность планеты, то уровень воды поднялся бы на 800 метров. В отличие от верхнего слоя, нижняя мантия твёрдая и в ней залегают пласты алмазов и перидотов, которые периодически оказываются на поверхности благодаря извержениям вулканов. Недавно японские учёные заявили, что нашли место в океане, где слои наружных пород создают тонкий пласт, который несложно пройти и добраться до мантии. Сейчас специалисты разрабатывают оборудование, которое бы выдержало давление глубинных вод и сверхвысокие температуры, так как температура жидкой верхней мантии составляет 800 градусов Цельсия, а ближе к центру показатель увеличивается до 2000 градусов.

Предположения о ядре

Самым загадочным является ядро Земли, которое тоже состоит из двух типов вещества. Верхняя часть находится в жидком состоянии, а нижняя — твёрдый металл. Между слоями находится пограничная зона, где вещество постепенно из жидкого переходит в твёрдое. Верхнее ядро составляет по протяжённости 2 266 км, а диаметр второго слоя равен 1300 км. В нём температурный показатель лавы достигает отметки в 5 960 градусов Цельсия, но данные являются приблизительными, так как этот геологический участок Земли не исследован.

Предполагается, что наружная прослойка ядра состоит из железа и никеля. К такому выводу специалисты пришли, изучая обломки астероидов и комет, упавших на планету. Некоторые исследования показали, что ядро Земли может содержать серу в большом количестве.

Чтобы получить информацию о составе ядра, учёные отслеживают сейсмоактивность планеты и на очагах землетрясений или извержений вулканов добывают необходимые образцы для анализа. Методы выявления составляющих недр разнообразны, это и сбор застывшей лавы, и изучение срезов новообразовавшихся горных наслоений.

Кроме светил науки, предположить, что же происходит в центре Земли, пытаются и писатели-фантасты. Некоторые считают, что внутри планеты, населённой людьми, есть жизнь и светит своё внутреннее солнце. Древние цивилизации попали под землю, когда спасались от глобальной катастрофы планетарного масштаба, которая грозила стереть всё живое с лица планеты. Но учёные сомневаются в подобном варианте, так как, если верить подсчётам, давление внутри космического тела составляет 114 миллионов атмосфер, а это не подходящий для жизни показатель. На уроках географии за 5−6 класс школьники изучают различные схемы устройства Земли. Пластиковые макеты срезов поверхности планеты и схематические рисунки наглядно показывают этапы формирования земной коры, порядок расположения и строение пластов планеты в целом. Предлагают сравнить данные и научиться представлять её развитие. Карта залегания пластов земных пород демонстрирует, какой состав литосферы в районе и где располагаются стыки плит. Учителя часто задают загадки по типу кроссвордов, где нужно угадать, сколько букв содержится в том или ином названии слоя Земли.

Воздушные слои Земли

Кроме внутренних слоёв, планета состоит и из внешних воздушных оболочек, объединяемых общим называнием атмосфера. Газовые оболочки, окружающие космический дом человечества, делятся на:

• тропосферу;
• стратосферу;
• мезосферу;
• термосферу;
• экзосферу.

На расстоянии от 8 до 18 км от поверхности планеты располагается тропосфера. Именно эта прослойка содержит большую часть воздушных запасов, необходимых для дыхания земных обитателей. В тропосфере образуются облака, происходит движение самолётов и можно наблюдать различные атмосферные явления. Расстояние от стратосферы до поверхности Земли составляется 50 км, а её толщина — 40 км. Содержание кислорода на этом этапе удаления от планеты ниже. В мезосфере наблюдается значительное понижение температуры. Воздушная прослойка берёт своё начало на высоте в 50 км от поверхности планеты и тянется на 80 км. В термосфере температура окружающей среды увеличивается. Находясь над поверхностью в 200−300 км, воздушный пласт является предпоследним перед безвоздушным пространством. Экзосфера постепенно переходит в космос.

Земной магнит

Кроме внешних и внутренних составляющих, неотъемлемыми частями Земли являются её магнитные полюса. Астрофизики доказали, что благодаря им планета избегает смертельного солнечного ветра, а население не страдает от космического излучения. Мощность Солнца, которым оно награждает космический объект, населённый людьми, составляется 1350 Вт/м2. Магнетизм планеты появился по предварительным подсчётам 4,2 миллиарда лет назад. Геомагнитное поле состоит из трёх частей: главное, мировые аномалии и внешнее. Главный земной «магнит», иногда может называться «основным», состоит из вещества, которое расположено во внешнем наружном ядре. Его процентный показатель составляет 90%. Новые опыты показали, что поля мировых аномалий состоят из твёрдых составляющих, неравномерно расположенных на различных участках планеты. Аномальными они названы потому, что проявляют себя нерегулярно и их определение относится к подобию «охоты» с компасом и приборами. Внешнее магнитное поле образуется потоком плазмы в ионосфере. Чем дальше от Земли, тем неравномерней будет внешний магнитный щит, который сжимается под воздействием солнечных ветров, а за планетой магнитосфера превращается в вытянутый хвост. Понятие об этом наиболее распространено в современной астрофизике. Намагниченные части планеты периодически, раз в несколько тысяч лет, меняют местоположением. В наше время процесс этот уже запущен, и учёные подсчитали, пока полюса будут меняться местами, на Земле могут активизироваться процессы, дестабилизация которых способна привести к масштабным катастрофам. Подобное случалось раньше, и история хранит сведения о Всемирном потопе или резком вымирании динозавров. Некоторые специалисты уверены, что несколько раз существование цивилизации уже подвергалось полному уничтожению. Всё начиналось с того, что маленький катаклизм приводил к полному исчезновению различных видов, населявших планету в разные эпохи. Почему планета меняет местами магнитные полюса и зачем этот процесс повторяется с завидной регулярностью до конца неясно. Люди летают в космос, но до сих пор не могут устроить экспедицию к недрам земли и понять, каково её строение в действительности.

nauka.club