Строение земной коры в россии: Формирование земной коры на территории России. Видеоурок. География 8 Класс — Детская игровая комната «Волшебный лес»

Posted on 11.02.197016.07.2021 by alexxlab

Содержание

Строение земной коры на территории России. 8 класс. | Методическая разработка (география, 8 класс) по теме:

Строение земной коры на территории России. 8 класс.

Цели и задачи: Продолжить формирование представлений и знаний об особенностях и главных чертах природы: сформировать у учеников представления об особенностях строения земной коры на территории России.; научить учащихся определять закономерности распространения форм рельефа на территории страны в зависимости от тектонических структур. Формировать умения устанавливать причинно – следственные связи, умения работать с картами (тектонической, геологической , физической) Воспитывать любовь к природе, эстетическое восприятие окружающего мира.

Учебно-наглядный комплекс: (урок в компьютерном классе) мультимедийный проектор, презентация картин; интерактивные таблицы и карты; физическая, тектоническая, геологическая карты; интерактивные таблицы.

Опорные знания: «рельеф – каркас природы», формы рельефа суши, различие гор по высоте, различие равнин по высоте; особенности рельефа России ;крупные равнины, самые высокие горы. ; внутренние процессы и внешние процессы, формирующие рельеф

Повторение изученного:

Показ презентации «Разнообразие рельефа на территории России» приложение № 1

(учащиеся узнают географические объекты)

2)Викторина (см. приложение №2), самопроверка; (ответы на экране)

3)Работа на интерактивной карте (обозначить географические объекты) (см. прил.№ 3) каждый ученик выполняет на своем компьютере. Можно работать с интерактивной картой с диска «Уроки географии Кирилла и Мефодия» 8 класс

ПРОБЛЕМА: С чем же связано такое разнообразие рельефа, ведь Россия находится на огромной Евразийской плите, казалось бы, что рельеф должен быть однообразен. Давайте решим эту проблему.

Новая тема.

Ключевые понятия темы: литосфера, литосферные плиты, древние платформы, молодые плиты, складчатые области, щиты и массивы, траппы, лакколиты

1. Актуализация знаний.

Современный рельеф России – это результат длительного геологического развития и влияния современных рельефообразующих процессов: внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных), в том числе и человека. Для пониманий различий современного рельефа надо знать геологическую и тектоническую историю его формирования. Россия расположена на нескольких литосферных плитах, (найдите на тектонической карте) Россия расположена на евразиатской плите, северо-восточная часть расположена на Северо-Американской плите. Юг Сибири – на Амурской плите. А побережье Охотского моря и само море — на Охотской плите.

Какое же строение имеют сами плиты…

2.Работа на тектонических картах атласа и у настенной карты.

3.Установить: а) в пределах литосферных плит выделяются – древние

платформы;

б) молодые плиты;

в) складчатые области

Раздаточный материал

4. Таблица№1. Закономерности размещения крупных форм рельефа России. Сопоставить рисунок учебника «Главные тектонические структуры материков» с физической картой России и заполнить табл.

Платформа

Равнина

?	Среднесибирское плоскогорье

Подвижные складчатые пояса

Горы

?	Кавказские горы

5. Тренинг. ( см.прилож. №4)

Способом перетягивания укажите на карте все тектонические структуры. Каким формам рельефа они соответствуют?

6. *ПЛАТФОРМЫ –ЭТО…

Чем отличается платформа от плиты (проекция схемы № 1)

*ЩИТЫ И МАССИВЫ – ЭТО… (схема № 2)

*ТРАППЫ ЭТО … (схема № 3)

*ЛАККОЛИТЫ –ЭТО … (схема № 4) (работа с учебником и тектонической картой) №5

стр.43 А.И.Алексеев)

7. Определите возраст горных пород.

Какие горы можно отнести к молодым (см.рис. 18по Р.) ?

Какие горы образовались в эпохи древней складчатости.?

На стыках литосферных плит в разное время возникали подвижные пояса литосферы, где возникали смятия осадочных пород в складки, происходили активные вулканические процессы. В России несколько этапов образования складчатых поясов: байкальский

каледонский

герцинский

мезозойский

альпийский.

В рельефе им соответствуют горы.

Работа с приложением № 5.

Установите периоды горообразования (способом перетаскивания)

8Новейшие тектонические движения (работа с картой ) схема 5

9.ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Выполнить первую часть работы, заполнить первые две колонки таблицы. Колонку «Полезные ископаемые», ученики заполнят на следующем уроке, при изучении темы «Минеральные ресурсы»

Взаимосвязь рельефа, геологического строения и полезных ископаемых

Формы рельефа

Тектонические структуры

Полезные ископаемые

Восточно-Европейская равнина

Восточно Европейская платформа

Нефть, уголь, железная руда, соли

Западно- Сибирская равнина

-Западно Сибирская плита

Среднесибирское плоскогорье

Сибирская платформа

Горы Хибины

Балтийский щит

Алданское нагорье

Алданский щит

Горы Урала

Область герцинской складчатости

Горы Кавказа

Область кайнозойской складчатости

Срединный хребет

Область кайнозойской склаычатости

10. Вывод.

1)Крупны равнины расположены на платформах;

2) На щитах — горы и нагорья.

3) На складках – горы

Домашнее задание.

Работа с картами (наложение; выводы) тектонической, физической, геологической.

Индивидуальные задания: Кто такой А.Е.Ферсман?

Почему в Западной Сибири большие запасы нефти?

Расскажите о том, как ищут алмазы в Якутии.

Строение земной коры на территории России.

Строение земной коры на территории России.

Цели: 1. Сформировать представление об особенностях

строения земной коры

2 Актуализировать понятия 7-го класса «литосферные

плиты», «геологические часы», «геологические эпохи».

3 Формировать умения работать с картами.

Оборудование: карта строения земной коры, физическая карта России.

Ход урока:

1.Более ½ территории России – это крупные равнины, окаймленные на юго-востоке и востоке горами и горными хребтами.

Чтобы понять размещение основных форм рельефа, необходимо знать историю его развития, т.е. геологическую историю.

Особенности рельефа и размещение полезных ископаемых зависит:

— от геологической истории формирования территории

— от строения земной коры

— от возраста слагающих горных пород

Многие годы геологи, изучая горные породы , пытались определить возраст Земли. Но еще недавно они были далеки от успеха. В начале 17 века архиепископ Армы Джеймс Ашер вычислил дату сотворения мира по Библии, и определил ее как 4004 г. до н. э. (рис. 1). Но он ошибался более чем в миллион раз. Сегодня ученые считают, что возраст Земли – 4600 миллионов лет. Он приблизительно равен возрасту Солнца и других планет.

По условиям залегания горных пород можно определить их относительный возраст: слои лежащие выше более молодые, чем нижние.

Современными научными методами определяют абсолютный возраст горных пород, т.е. количество миллионов и тысяч лет, при помощи изучения остатков ископаемых растений и животных.

Палеонтология – это наука о вымерших (ископаемых) организмах и о развитии органического мира Земли.

Геохронология – это учение о возрасте, продолжительности и последовательности формирования горных пород, слагающих земную кору.

На основе изучения возраста и взаимного расположения горных пород вся геологическая история Земли делится на крупные временные отрезки – эры.

Архейская – древнейшая (архаическая) жизнь

Протерозойская – время простой ранней жизни

Палеозойская – эра древней жизни

Мезозойская – эра средней жизни

Кайнозойская – эра новой жизни

Продолжительность эр несколько десятков или сотен миллионов лет.

Эры разделены на менее длительные отрезки –

периоды.

Все эры и периоды сведены в единую геохронологическую шкалу (таблицу) – своеобразную геологическую историю Земли.

Работа с таблицей в учебнике.

2 Рассмотрим положение России относительно литосферных плит Земли. Вспомним, что литосферные плиты перемещаются по поверхности мантии, которая находится в расплавленном состоянии. Они скользят одна относительно другой.

В истории Земли было несколько эпох, связанных с планетарно-космическими причинами, когда изменялась скорость вращения Земли, подвижность плит возрастала, учащались их столкновения и происходили процессы горообразования. Эти эпохи назвали эпохами складчатости. Их было несколько:

— байкальская складчатость

— каледонская

— герцинская

— мезозойская

— кайнозойская

3 Тектонические структуры.

Тектоника – это наука, изучающая строение и развитие земной коры.

Большая часть территории России расположена на Евразийскрй литосферной плите. На ней выделяются обширные относительно устойчивые участки – платформы.

На платформах располагаются равнины.

Платформа – это обширный участок земной коры с устойчивым малоподвижным фундаментом, который сложен кристаллическими магматическими породами и покрыт мощным осадочным чехлом.

Наибольшие площади занимают платформы

-Восточно-Европейская

-Сибирская

-Западно-Сибирская плита

Щиты – это участки древних платформ, лишенные осадочного чехла, где кристаллический фундамент выходит на поверхность.

На Восточно- Европейской платформе – Балтийский щит

На Сибирской – Алданский и Анабарский щиты.

По краям Евразийской плиты находятся тектонически активные районы – подвижные складчатые пояса. Здесь движение плит приводит к формированию гор, впадин, разломов.

В России встречаются складчатые пояса разного возраста. Кайнозойские пояса активны и сейчас. Палеозойские и мезозойские пояса были образованы на границах плит, многие из них разрушались и вновь поднимались.

Платформы и складчатые пояса, впадины и разломы – это тектонические структуры.

Работа с тектонической картой.

Просмотр содержимого документа
«Строение земной коры на территории России.»

Строение земной коры на территории России.

Цели: 1. Сформировать представление об особенностях

строения земной коры

2 Актуализировать понятия 7-го класса «литосферные

плиты», «геологические часы», «геологические эпохи».

3 Формировать умения работать с картами.

Оборудование: карта строения земной коры, физическая карта России.

Ход урока:

Особенности рельефа и размещение полезных ископаемых зависит:

— от геологической истории формирования территории

— от строения земной коры

— от возраста слагающих горных пород

Многие годы геологи, изучая горные породы , пытались определить возраст Земли. Но еще недавно они были далеки от успеха. В начале 17 века архиепископ Армы Джеймс Ашер вычислил дату сотворения мира по Библии, и определил ее как 4004 г. до н. э.
(рис. 1). Но он ошибался более чем в миллион раз. Сегодня ученые считают, что возраст Земли – 4600 миллионов лет. Он приблизительно равен возрасту Солнца и других планет.

По условиям залегания горных пород можно определить их относительный возраст: слои лежащие выше более молодые, чем нижние.

Современными научными методами определяют абсолютный возраст горных пород, т.е. количество миллионов и тысяч лет, при помощи изучения остатков ископаемых растений и животных.

Палеонтология – это наука о вымерших (ископаемых) организмах и о развитии органического мира Земли.

Геохронология – это учение о возрасте, продолжительности и последовательности формирования горных пород, слагающих земную кору.

На основе изучения возраста и взаимного расположения горных пород вся геологическая история Земли делится на крупные временные отрезки – эры.

Архейская – древнейшая (архаическая) жизнь

Протерозойская – время простой ранней жизни

Палеозойская – эра древней жизни

Мезозойская – эра средней жизни

Кайнозойская – эра новой жизни

Продолжительность эр несколько десятков или сотен миллионов лет.

Эры разделены на менее длительные отрезки – периоды.

Все эры и периоды сведены в единую геохронологическую шкалу (таблицу) – своеобразную геологическую историю Земли.

Работа с таблицей в учебнике.

эпохами складчатости. Их было несколько:

— байкальская складчатость

— каледонская

— герцинская

— мезозойская

— кайнозойская

3 Тектонические структуры.

Тектоника – это наука, изучающая строение и развитие земной коры.

На платформах располагаются равнины.

Платформа – это обширный участок земной коры с устойчивым малоподвижным фундаментом, который сложен кристаллическими магматическими породами и покрыт мощным осадочным чехлом.

Наибольшие площади занимают платформы

-Восточно-Европейская

-Сибирская

-Западно-Сибирская плита

Щиты – это участки древних платформ, лишенные осадочного чехла, где кристаллический фундамент выходит на поверхность.

На Восточно- Европейской платформе – Балтийский щит

На Сибирской – Алданский и Анабарский щиты.

По краям Евразийской плиты находятся тектонически активные районы – подвижные складчатые пояса. Здесь движение плит приводит к формированию гор, впадин, разломов.

Платформы и складчатые пояса, впадины и разломы – это тектонические структуры.

Работа с тектонической картой.

Строение земной коры на территории России

Строение земной коры на территории России
параграф №7
Цель урока:
Выявить основные этапы формирования земной
коры на территории России.
Охарактеризовать особенности геологического
строения России: основные тектоническое
структуры.
Основные черты рельефа
1.
В рельефе России преобладают _________________
2. По особенностям рельефа Россию можно разделить на ________ части: западную
и восточную.
3. В западной части преобладают ___________, а в восточной _______ и _______.
4. Горы располагаются в основном на _______ и ___________ России.
5. Рельеф России повышается с _____ на _______ и с запада на _______ .
6. Самая высокая точка России – гора __________. Она располагается на __________.
Её высота _____ . Самая низкая точка располагается на ______________
низменности.

Её высота _______ метров ниже уровня моря.
Строение ЗК
Подвижные
участки
Устойчивые
участки
Складчатые
области
Платформы
Горные
сооружения
Равнины
Перепишите в тетрадь схему
Перепишите определения складчатых областей и платформ в тетрадь
Формирование
складчатых
структур
Так формируются горы
Развитие геосинклиналей.
Строение платформы
Осадочный чехол
– рыхлые
осадочные
породы
Фундамент –
кристаллические
породы
Зарисуйте схему в тетрадь
щит
Зарисуйте схему в тетрадь
Выход кристаллического
фундамента на
поверхность, не покрытый
осадочным чехлом
Понятия
Платформы- это устойчивые участки земной коры
(более 1.5 млрд. лет.).Платформы имеют
верхний слой – осадочный чехол и нижний слой
– кристаллический фундамент.
Плиты- это молодые платформы,
перекрытые осадочным чехлом.
Щиты- обширные выходы фундамента платформ
на поверхность.

Геосинклинали- обширные линейно вытянутые
подвижные участки земной коры.
Почему рельеф России разнообразен?
Щит
Платформа
Складчатые области
Русская равнина
Геохронологическая таблица
Смотри приложение на стр.52-53, рис. 17
Отражает:
Последовательность смены эр и периодов в развитии Земли и
их продолжительности
Возраст пород, слагающих земную кору
Наиболее характерные для данного периода полезные
ископаемые
Геохронологиче
ская таблица
1. Откуда начинают читать
таблицу?
2. Какая эра самая
продолжительная?
3. Какая эра самая короткая?
4. В какой эре, периоде мы
живем?
Выучите названия и
последовательность эр и
периодов
Заполните таблицу в тетради, пользуясь таблицей на стр. 52-53 уч.
Эры, время
Кайнозой
Периоды
Антропоген
Неоген
Палеоген
Мезозой
Мел
Юра
Триас
Палеозой
Пермь
Карбон
Девон
Силур
Ордовик
Кембрий
Протерозой
Архей
Складчатости
Какие горы России
образовались?
Полезные
ископаемые
Какая эра была
самой
продолжительной?
Какие периоды
были влажными
на Земле?
Когда появились
первые пустыни?
Какие периоды
были наиболее
продолжительными?
Какой период
самый
коротким?
Когда на Земле
появились
птицы?
Складчатые пояса
Урало-Монгольский
2.

Альпийско-Гималайский (Средиземноморский)
3. Тихоокеанский
1.
1
Что означает цвет на тектонической
карте России?
Учите географию!
Домашнее задание
Параграф 7, читать
Поработать с геохронологической таблицей, выучить
эры и периоды.
Выполнить все задания презентации.
Просмотреть РЭП-УРОК по ссылке:
https://youtu.be/hznJUQjqJVk?list=PL6tqpqvter9sHfGHiR4sA
HgWxt32p_wI8&t=51

Строение земной коры (литосферы) на территории России

РАБОТА С КАРТОЙ

1. Какие тектонические структуры показаны на рис.3 под номерами:

2. По геологической карте школьного атласа определите возраст горных пород, составляющих фундамент:

а) бассейна р.Нижняя Тунгуска — триасовая система;
б) полуострова Камчатки — неогеновая система;
в) Кольского полуострова — архейская система;
г) места, где вы живете — меловая система.

ЭТО ВАЖНО ЗНАТЬ

1. Проанализируйте геохронологическую шкалу в учебнике и ответьте на вопросы.

1) Как называются эры, относящиеся к докембрийскому этапу развития Земли? Укажите их примерную продолжительность.
Архейская, 1,5 млрд.лет
Протерозойская, 2 млрд.лет

2) Пронумеруйте в хронологическом порядке (от древних к более молодым) перечисленные эры:

3) Когда появились первые наземные растения?
Появляются в палеозойскую эру.

4) Когда жили динозавтры?
В мезозойскую эру.

2. Подчеркните правильное утверждение.

а) Слова «литосфера» и «земная кора» — синонимы.
б) Земная кора — часть литосферы.
в) Литосфера — асть земной коры.

3. Как называется обширный участок земной коры с устойчивым, малоподвижным фундаментом, сложенным кристаллическими магматическими и метаморфическими породами и перекрытым чехлом осадочных пород?

Платформа.

4. Подчеркните правильный ответ. Крупный, тектонически устойчивый участок земной коры на платформе, лишенный осадочного слоя, — это:

а) плита
б) щит
в) геосинклиналь
г) горст
д) сталактит

5. Какие крупные формы рельефа соответствуют платформам?
Равнины

Какие крупные формы рельефа соответствуют складчатым областям?
Горы

6. Дополните предложения.

Древнейшие тектонические структуры — платформы, им в рельефе соответствуют равнины. Самые молодые тектонические структуры — складчатые пояса, им в рельефе соответствуют горы, и наблюдаются опасные природные явления землетрясения, цунами.

Геолого-геофизические факторы контроля проявлений золотой минерализации на сопредельных территориях России и Китая | Хомич

Абрамов В.А. Глубинное строение Центрально-Алданского района. Владивосток: Дальнаука, 1995. 180 с.

Беляевский Н. А. Земная кора в пределах территории СССР. М.: Недра, 1974. 280 с.

Бойцов В.Е., Пилипенко Г.Н. Золото и уран в мезозойских гидротермальных месторождениях Центрального Алдана (Россия) // Геология рудных месторождений, 1998. Т. 40. № 4. С. 354-369.

Буряк В.А., Бакулин Ю.И. Металлогения золота. Владивосток: Дальнаука, 1998. 403 с.

Буряк В.А., Хмелевская Н.М. Сухой Лог – одно из крупнейших золоторудных месторождений мира (генезис, закономерности размещения оруденения, критерии прогнозирования). Владивосток: Дальнаука, 1997. 156 с.

Ващилов Ю.А. Блоково-слоистая модель земной коры и верхней мантии. М.: Наука, 1984. 240 с.

Генко Г.А., Львов В.К. Анализ данных о глубинном строении территории БАМ // Геология, геофизика и полезные ископаемые региона Байкало-Амурской магистрали / Тр. ВСЕГЕИ. 1977. Вып. 1. С. 28 –35.

Герасимов А.П. Граниты окрестностей Константиновского прииска и их роль в образовании золотых россыпей (Ленский золотоносный район) // Материалы по общей и прикладной геологии Л. : Изд. Геол. Кома, 1926. Вып. 50. 54 с.

Злобин Т.К. Строение земной коры и верхней мантии Курильской островной дуги (по сейсмическим данным). Владивосток: АН СССР. ДВНЦ. Институт морской геологии и геофизики, 1987. 150 с.

Иванов А.И. Опыт прогнозирования, поисков и оценки новых золоторудных месторождений в Бодайбинском районе // Отечественная геология. 2008. № 6. С. 11–16.

Казанский В.И., Яновский В.М. Сопоставление мезозойских золоторудных районов Сино-Корейского и Алдано-Станового щитов // Геология рудных месторождений. 2006. Т. 48. № 1. С. 51–70.

Карта закономерностей размещения и прогноза месторождений цветных и редких металлов Читинской области. Масштаб 1:1000000. Авт. Рутштейн И.Г., Абдулкаримова Т.Ф., Душевин И.В. и др., 2005.

Карта минерагенического районирования Хабаровского края и ЕАО. Благородные металлы. Масштаб 1:1000000. Авт. Бородин А.М., Васькин А.Ф., Кременецкая Н.А. и др., 2006.

Константинов М. М., Аристов В.В., Вакин М.Е. и др. Условия формирования и основы прогноза крупных золоторудных месторождений. М.: ЦНИГРИ, 1998. 155 с.

Константинов Р.М., Томсон К.Н., Чеглоков С.В. и др. Особенности зональности оруденения в некоторых рудных узлах Восточного Забайкалья // Геология рудных месторождений. 1967. № 3. С. 41-53.

Критерии и методика комплексной оценки рудных районов / Отв. ред. Н.П. Романовский. М.: Недра. 1982. 182 с.

Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В., Спиридонов А.И. и др. Геодинамические условия формирования золоторудных месторождений Бодайбинского неопротерозойского прогиба // ДАН, 2006. Т. 407. № 6. С. 793-797.

Лишневский Э.Н. О некоторых особенностях строения земной коры и размещении оловянного и золотого оруденения на Дальнем Востоке в свете гравиметрических данных // Докл. АН СССР. 1968. Т. 181. № 6. С. 1455-1458.

Лишневский Э.Н. Региональные аномалии силы тяжести и рельеф поверхности Мохоровичича территории Дальнего Востока СССР // Геофизические поля северо-запада Тихоокеанского подвижного пояса. Владивосток, 1976. С. 20-31.

Лишневский Э.Н., Дистлер В.В. Глубинное строение земной коры района золото-платинового месторождения Сухой Лог по геолого-геофизическим данным (Восточная Сибирь, Россия ) // Геология рудных месторождений. 2004. Т. 46. № 1. С. 88–104.

Малышев Ю.Ф. Геофизические исследования докембрия Алданского щита. М. Наука, 1977. 128 с.

Малышев Ю.Ф., Романовский Н.П., Горошко М.В., Гурович В.Г. Мезозойский гранитоидный магматизм Восточной Азии и формирование крупных месторождений // Тектоника и глубинное строение востока Азии: VI Косыгинские чтения: доклады всероссийской конференции. Под ред. А.Н. Диденко, А.А. Степашко. Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 2009. С. 216–218.

Менакер Г.И. Тектоносфера и металлогения Забайкалья в геоисторическом освещении // Геология рудных месторождений. 1990. Т. 32. № 1. С. 21-36.

Округин А.В., Королева О.В., Березкин В.И. Характер распространения и особенности вещественного состава базитов Алданского щита // Петрография на рубеже XXI века. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УРО РАН, 2000. Т. 1. С. 150–153.

Павлов Ю.А., Рейнлиб Э.Л. Гравитационные аномалии и гранитоидный магматизм юга Дальнего Востока. М.: Наука, 1982. 87 с.

Петрищевский А.М. Статистические гравитационные модели литосферы Дальнего Востока. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1988. 168 с.

Попов Н.В., Шапорина М.Н., Амузинский В.А. и др. Металлогения золота Алданской провинции // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 5. С. 716-728.

Разин Л.В., Васюков В.С., Избеков Э.Д. и др. Россыпная платиноносность Центрально-Алданской металлогенической области // Платина России. Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов. М.: АО «Геоинформарк», 1994. С. 159-165.

Романовский Н.П. Петрофизика гранитоидных магматических систем Тихоокеанского пояса М.: Наука, 1987. 191 с.

Романовский Н.П., Малышев Ю.Ф., Дуан Жуйянь и др. Золотоносность юга Дальнего Востока России и Северо-Восточного Китая // Тихоокеанская геология. 2006. Т. 25. № 6. С. 3–17.

Рундквист И.К., Бобров В.А., Смирнова Т.Н. и др. Этапы формирования Бодайбинского золоторудного района // Геология рудных месторождений. 1992. № 6. С. 3–12.

Салоп Л.И. Пиритизация метаморфических толщ и золотое оруденение северной части Байкальской горной области // Материалы по геологии месторожд. полезн. иск. Советского Союза. М.: Госгеолтехиздат, 1953. С. 273-300.

Сафонов Ю.Г., Попов В.В., Волков В.А., Гонгальский Б.И. Геодинамические-геотектонические обстановки образования крупных золоторудных концентраций // Крупные и суперкрупные месторождения рудных полезных ископаемых. В 3-х томах. Т. 2. Стратегические виды рудного сырья. М.: ИГЕМ РАН, 2006. С. 97–142.

Сорокин А.А., Пономарчук В.А., Козырев С.К. и др. Новые изотопно-геохронологические данные для мезозойских магматических образований северо-восточной окраины Амурского супертеррейна // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 2. С. 3–6.

Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) // Отв. ред. Л.М. Парфенов, М.И. Кузьмин. М.: МАИК «Наука»/ Интерпериодика, 2001. 571 с.

Тектоника, глубинное строение и минерагения Приамурья и сопредельных территорий // Отв. ред. Г.А. Шатков, А.С. Вольский. СПб.: изд-во ВСЕГЕИ, 2004. 190 с.

Хомич В.Г., Борискина Н.Г. Геологическая позиция благороднометалльных месторождений интрузивно-вулканогенного обрамления Гонжинского выступа докембрия (Верхнее Приамурье) // Тихоокеанская геология. 2006. Т. 25. № 3. С. 53–65.

Хомич В.Г., Борискина Н.Г. Структурно-геофизическая позиция крупных золоторудных районов Аргунского (Забайкалье, Верхнее Приамурье) и Центрально-Алданского (Якутия) супертеррейнов // Международный горно-геологический форум «Золото Северного обрамления Пацифика», Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2008. С. 159–162.

Хомич В.Г., Петрищевский А.М. Протомагматические очаги золотоносных систем Приамурья // Вулканология и сейсмология. 2004. № 1. С. 25–38.

Черкасов С.В. Основные элементы глубинного строения Северо-Енисейского и Гонжинского золоторудных районов и региональные критерии прогноза. Автореф. дисс. канд. геол.-мин. наук. М., 2000. 20 с.

Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Иванов В.Г. Внутриплитная позднемезозойско-кайнозойская вулканическая провинция Центральной  Восточной Азии проекция горячего поля мантии/ / Геотектоника. 1995. № 5. С. 41-67.

Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Иванов В.Г., Журавлев Д.З. Ангаро-Витимский батолит: к проблеме геодинамики батолитообразования в Центрально-Азиатском складчатом поясе // Геотектоника. 1997. № 5. С. 18–32.

Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Кузьмин М.И. Северо-Азиатский суперплюм в фанерозое: магматизм и глубинная геодинамика // Геотектоника. 2000. № 5. С. 3-29.

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ ВДОЛЬ ЧЕГЕМСКОГО ПРОФИЛЯ (СЕВЕРНЫЙ КАВКАЗ)

А. Г. Шемпелев Геофизический институт — филиал ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук», Россия, 362002, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Маркова, 93аАО «Кавказгеолсъёмка», Россия, 357600, Ставропольский край, г. Ессентуки, ул. Кисловодская, д. 203
С. У. Кухмазов ООО «Сей-Эко-Геон», Россия, 357623, Ставропольский край, г. Ессентуки, ул. Пушкина, д. 50
М. А. Компаниец АО «Кавказгеолсъёмка», Россия, 357600, Ставропольский край, г. Ессентуки, ул. Кисловодская, д. 203
К. С. Харебов Геофизический институт — филиал ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук», Россия, 362002, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Маркова, 93а
Х. О. Чотчаев Геофизический институт — филиал ФГБУН ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук», Россия, 362002, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Маркова, 93а
С. П. Шамановская АО «Кавказгеолсъёмка», Россия, 357600, Ставропольский край, г. Ессентуки, ул. Кисловодская, д. 203

Ключевые слова: Большой Кавказ, Скифская плита, глубинные геофизические исследования, метод обменных волн землетрясений, метод магнитотеллурических зондирований, greater Caucasus, the Scythian plate, deep geophysical survey, the method of exchange waves of earthquakes, the method of magnetotelluric soundings

Резюме

Несколькими организациями в последние десятилетия были выполнены региональные геофизические исследования различными методами в пределах Северного Кавказа. Вдоль Чегемского профиля (перевал Китлод — г. Буденновск) впервые к северу от зоны сочленения структур Большого Кавказа со Скифской плитой получены две чёткие субгоризонтальные сейсмические границы, разделяющие, вероятно, платформенный чехол, переходный комплекс и консолидированный фундамент.

Платформенный чехол, представленный палеозойскими отложениями большой мощности, по аналогии со многими территориями мира, где уже обнаружены и разведаны уникальные месторождения нефти, включая шесть залежей углеводородов, в числе которых и газоконденсатное Кармалиновское месторождение в зоне Передового хребта, может оказаться перспективным на нефтегазовые структуры. Результаты глубинных геофизических работ последних лет могут скорректировать направление поисков углеводородов в регионе. Известные в этом районе Предкавказья восточнее Чегемского профиля нефтегазоносные структуры осадочного чехла приурочены к выделяемым по геофизике поднятиям в консолидированной коре или к их краевым частям. Это даёт основание ожидать наличие углеводородов, вероятно, в материнских палеозойских образованиях Чернолесской впадины, а также соответственно новые перспективные участки и в осадочном чехле по её обрамлению.

ИЗК СО РАН — Институт земной коры СО РАН

Офи_м Конкурс ориентированных фундаментальных научных исследований по актуальным междисциплинарным темам

НЦНИ_а Международные инициативные научные проекты РФФИ и НЦНИ

Летников Ф. А. (15-05-20698) Проект организации и проведение Всероссийского совещания «Флюидный режим эндогенных процессов континентальной литосферы».

Скляров Е.В. (15-35-10075) Проект организации и проведения XXVI Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика».

Гладкочуб Д.П. (13-05-06094) Научный проект организации и проведения XI Всероссийского научного совещания «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту».

Скляров Е.В. (13-05-06803 мол_г) Научный проект организации и проведения XXV Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика».

Козырева Е.А. (13-05-06020 Г) Научный проект организации третьей международной конференции «Создание и использование искусственных земельных участков на берегах и акватории водных объектов».

Ружич В. В. (13-05-06054) Научный проект организации и проведения IX международной школы-семинара “Физические основы прогнозирования разрушения горных пород”.

Скляров Е.В. (09-05-06009) Организация и проведение XXIII Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика».

Скляров Е.В. (09-05-06098) Организация и проведение научного совещания «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту).»

Шерман С.И. (09-05-06051) Разломообразование и сейсмичность в литосфере: тектонофизические концепции и следствия.

Скляров Е.В. ( 06-05-74036) Организация и проведение XVIII Всероссийского совещания «ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ВОСТОКА РОССИИ»

Самая глубокая яма, которую мы когда-либо выкопали

* Эта история представлена в сборнике BBC Future «Лучшее за 2019 год». Узнайте больше о наших выборах.

Озера, леса, туманы и снег Кольского полуострова, глубоко за Полярным кругом, могут сделать этот уголок России похожим на сцену из сказки. Но среди естественной красоты стоят руины заброшенной советской научно-исследовательской станции. В центре разрушающегося здания стоит тяжелая ржавая металлическая крышка, врезанная в бетонный пол, закрепленная кольцом из толстых и столь же ржавых металлических болтов.

По некоторым данным, это вход в ад.

Это Кольская сверхглубокая скважина, самая глубокая искусственная дыра на Земле и самая глубокая искусственная точка на Земле. Конструкция глубиной 40 230 футов (12,2 км) настолько глубока, что местные жители клянутся, что вы слышите крики душ, замученных в аду. Советскому Союзу потребовалось почти 20 лет, чтобы пробурить так далеко, но буровое долото все еще проходило лишь около одной трети пути через кору до мантии Земли, когда проект остановился в хаосе постсоветской России.

Советская сверхглубокая скважина — не единственная вещь. Во время холодной войны сверхдержавы стремились пробурить как можно глубже в земную кору — и даже достичь мантии самой планеты.

Теперь японцы хотят попробовать.

Вам также может понравиться:

«Бурение было начато во времена« железного занавеса », — говорит Ули Хармс из Международной континентальной научной программы бурения, который в молодости работал над немецким конкурентом Кольской скважины.«И между нами, безусловно, была конкуренция. Одна из главных причин заключалась в том, что русские просто не раскрывали свои данные.

«Когда русские начали бурить, они заявили, что нашли свободную воду, а большинство ученых просто не верили в это. Среди западных ученых раньше было общее понимание, что кора настолько плотная, что на глубине 5 км вода не может проникать сквозь нее ».

«Конечная цель [нового] проекта — получить реальные живые образцы мантии в том виде, в каком она существует сейчас», — говорит Шон Точко, менеджер программы Японского агентства морских и земных наук. «В таких местах, как Оман, вы можете найти мантию близко к поверхности, но это мантия такой, какой она была миллионы лет назад.

Какая самая глубокая дыра когда-либо вырыта в Земле? | Ребята из науки

Какая самая глубокая дыра когда-либо вырыта в Земле?

апрель 2003

Мы все хотели бы знать, что находится внутри Земли. Выкопать яму прямо вниз кажется наиболее эффективным способом изучения недр Земли. Многие ямы были вырыты как для исследовательских, так и для коммерческих целей.Однако копая, мы буквально поцарапали поверхность нашей Земли. Если бы Земля была яйцом, нам даже не удалось бы просверлить скорлупу. На самом деле у Земли есть оболочка, называемая корой. Земная кора разбита на множество более мелких пластин, которые очень медленно скользят по более подвижному или «пластичному» материалу, называемому астеносферой.

Самая глубокая дыра в США — это газовая скважина Берты Роджерс в Оклахоме на глубине 32000 футов (6 миль). Колодец остановили из-за попадания расплавленной серы. Возможно, самая известная попытка пробить Землю — это проект «Мохол» (начатый в 1961 году), который представлял собой попытку пробурить земную кору в Тихом океане у побережья Мексики, где кора неглубокая. В 1966 году средства закончились, и проект закрыли. Цель состояла в том, чтобы достичь разрыва между верхней мантией и земной корой, называемого разрывом Мохоровича, обычно называемым «Мохо». Проект не дотянул до Мохо, достигнув всего 601 фут ниже морского дна на глубине 12 000 футов.Там, где они копали, глубина Мохо составляет 16 000 футов, поэтому команда далеко не достигла своей цели. Однако были получены ценные образцы керна и многое было изучено о глубоководном бурении.

Самая глубокая яма на Кольском полуострове в России недалеко от Мурманска, называемая «Кольской скважиной». Ее пробурили для исследовательских целей, начиная с 1970 года. Через пять лет Кольская скважина достигла 7 км (около 23 000 футов). Работа продолжалась до тех пор, пока в 1989 году проект не был свернут, поскольку буровая установка застряла в породе на глубине немногим более 12 км (почти 40 000 футов или 8 миль). Это текущий рекорд глубины, достигнутой людьми. Глубина Кольской скважины сопоставима с расстоянием через Джексон. Стоимость проекта составила более 100 миллионов долларов, что составляет около 2500 долларов за фут. Это дорогое копание! Учитывая технологии и средства, геологи хотели бы попытаться найти образцы керна глубже, но рытье таких ям требует большого терпения, денег, технологий и удачи. Из таких дыр поступает много информации; например, дно этого отверстия было около 370 ° F (190 ° C).

Структура глубин Земли сегодня изучается более косвенными методами.Возможно, наиболее эффективным методом было изучение землетрясений или сейсмических волн при их перемещении от одной станции зондирования к другой. Эти естественные волны позволяют нам видеть внутри Земли, как они реагируют на различные слои, так же, как рентгеновские лучи или МРТ позволяют нам видеть внутреннее тело человека.

Строение Земли | Давайте поговорим о науке

Строение Земли

Слои Земли: Ядро

Ядро находится в центре Земли. Ядро имеет два уровня — внутреннее ядро и внешнее ядро .

Внутреннее ядро имеет толщину 1 216 км, имеет температуру до 4 000 ° C и состоит из твердого железа с небольшим количеством никеля. Внешнее ядро имеет толщину 2 270 км, имеет температуру до 3 600 ° C и состоит из жидкого железа с небольшим количеством никеля. Между этими двумя слоями проходит граница жидкость-твердое тело . Внешнее ядро является жидким, потому что давление на него меньше, чем на внутреннее ядро. Твердое внутреннее ядро вращается на внутри жидкого внешнего ядра.Этот гигантский шар из вращающегося твердого железа и никеля создает магнитное поле Земли . Ядро также является источником внутреннего тепла Земли, поскольку оно содержит радиоактивных материалов , выделяющих тепло при распаде на более стабильные вещества.

Слои Земли (давайте поговорим о науке с использованием изображения, сделанного НАСА [общественное достояние] через Wikimedia Commons).
Слои Земли: мантия
Вокруг ядра находится мантия. Мантия также имеет две основные части — нижнюю мантию и верхнюю мантию , которая включает в себя астеносферу .Мантия состоит из горячих, плотных, полутвердых пород.
Мощность нижней мантии 2 885 км. Объем этой области составляет около 84% от общего объема Земли! Температура мантии ниже, чем у ядра, и достигает только 3 000 ° C. Нижняя мантия плотнее верхней. Между нижней и верхней мантией находится переходная зона (400–660 км ниже поверхности Земли). Выше переходной зоны находится верхняя мантия. Эта область простирается от слоя земной коры примерно до 400 км.
Знаете ли вы?
Самая верхняя часть верхней мантии называется астеносферой. Астеносфера (от греческих слов «а» + «стенос», означающих без силы и «спайра», означающих мяч, ) состоит из мягких текучих пород.
Слои Земли: кора
Поверх астеносферы плавает твердая, жесткая часть нашей планеты — кора . Кора представляет собой холодный слой твердой породы, имеющий толщину от 5 до 80 км в глубину.Вместе верхняя часть астеносферы и земная кора составляют литосферу (от греческого слова «lithos», означающее скалистый ), которая простирается до глубины около 100 км.
Самые тонкие части коры находятся на дне океана и образуют океаническую кору , толщина которой может быть менее 5 км. Самые толстые части земной коры находятся под нашими континентами и образуют континентальной коры , толщина которой может достигать 80 км.Температура коры, ближайшей к мантии, составляет около 500 ° C, тогда как температура поверхности коры приближается к температуре снаружи.
Исследования земной коры человеком
Люди знают о краях Вселенной больше, чем о том, что находится под земной корой. Многое из того, что мы знаем о мире под нашими ногами, получено из сейсмических исследований . Сейсмические исследования дают нам косвенных свидетельств о составе слоев Земли, изучая, как волн с энергией , создаваемых землетрясениями, проходят через Землю.Эти энергетические волны называются сейсмическими волнами .
Прямое доказательство состава слоев Земли может быть получено только при копании глубоко в самой Земле. В классическом фантастическом романе Жюля Верна 1864 года «Путешествие к центру Земли» ученые обнаружили динозавров и другие доисторические существа, живущие в центре Земли. Теперь мы знаем, что это неправда. Однако состав слоев Земли доподлинно неизвестен, потому что путешествовать в глубины Земли очень сложно — даже труднее, чем путешествие на Луну!
Иллюстрация из романа Эдуарда Риу «Путешествие к центру Земли» Жюля Верна (1864 г.) (Источник: Эдуард Риу [общественное достояние] через Wikimedia Commons).
Это не значит, что люди не пытались исследовать этот загадочный мир у нас под ногами. В начале 1960-х годов, одновременно с американо-советской гонкой на Луну, был проект по раскопкам земной коры. Этот проект, Project Mohole , был назван в честь границы между корой и мантией, названной Mohorovicic Discontinuity (или сокращенно Мохо), названной в честь его первооткрывателя, геолога Андрия Мохоровича . Этот проект был самым глубоким морским бурением, которое когда-либо предпринималось до того времени.В первой экспериментальной части проекта на дне океана на глубине 3 600 м было пробурено пять скважин, при этом самая глубокая скважина составляла 183 метра. Хотя проект не перешел на следующую фазу (на которой планировались более глубокие скважины), ученые многое узнали о том, как проводить глубоководное бурение.
Геологи на суше шли гораздо глубже. В 1970 году советские геологи начали бурение на Кольском полуострове , недалеко от Финляндии, надеясь пробурить глубже Земли, чем кто-либо пробовал раньше. Их проект, Кольская сверхглубокая скважина , предполагал выкапывание глубокой вертикальной трубы, или скважины , скважины , в землю. Самая глубокая скважина, глубина которой составила 12 262 м, была завершена в 1989 году. Она считается самой глубокой скважиной на Земле . На этой глубине корка была горячее, чем они ожидали (180 ° C вместо ожидаемых 100 ° C). Камень становился липким, поэтому проект пришлось остановить.
Памятная марка Кольской сверхглубокой скважины, 1987, СССР (Союз Советских Социалистических Республик) (Источник: сканировано и обработано Mariluna [общественное достояние] через Wikimedia Commons).
Совсем недавно, в 2017 году, в рамках нефтегазового проекта у российского острова Сахалин была пробурена самая длинная в мире скважина с увеличенным отходом от вертикали (длинная скважина с диагональным наклоном). Длина скважины с горизонтальным окончанием составляет 15 000 м, что по состоянию на 2019 год является мировым рекордом.
Имея достаточно денег и преданных своему делу ученых, есть уверенность, что люди смогут пробурить мантию Земли к началу 2020-х годов. Это могут быть японские исследователи на борту Integrated Ocean Drilling Program (IODP) исследовательское судно Chikyu , самое большое исследовательское судно из когда-либо построенных, , которое установило новый рекорд по бурению самой глубокой исследовательской дыры в океане (2 466 м) ) в 2012.
Почему важно исследовать земную кору и за ее пределами с помощью бурения? Основная причина в том, что предположения, которые мы делаем на основе сейсмических данных, могут быть неточными. Возможно, что косвенные свидетельства сейсмических данных могут быть такими же неточными, как предположения о других планетах, когда наземные телескопы были нашим единственным источником наблюдений. Мы живем на динамичной и непредсказуемой планете. Лучшее понимание внутренней деятельности Земли позволит ученым более точно предсказывать геологические события, такие как землетрясения и цунами.
мантия | Национальное географическое общество
Мантия — это в основном твердая масса недр Земли. Мантия находится между плотным перегретым ядром Земли и ее тонким внешним слоем, корой. Толщина мантии составляет около 2900 километров (1802 мили), и она составляет целых 84% от общего объема Земли.
Когда Земля начала формироваться около 4,5 миллиардов лет назад, железо и никель быстро отделились от других горных пород и минералов, образуя ядро новой планеты.Расплавленный материал, окружавший ядро, был ранней мантией.
За миллионы лет мантия остыла. Вода, заключенная в минералах, извергалась лавой — процесс, называемый «дегазациями». По мере того, как выделялось все больше воды, мантия затвердевала.
Породы, составляющие мантию Земли, в основном состоят из силикатов — самых разных соединений, имеющих общую структуру кремния и кислорода. Обычные силикаты, обнаруженные в мантии, включают оливин, гранат и пироксен.Другой важный тип породы, обнаруженный в мантии, — это оксид магния. Другие элементы мантии включают железо, алюминий, кальций, натрий и калий.
Температура мантии сильно варьируется: от 1000 ° по Цельсию (1832 ° по Фаренгейту) на границе с земной корой до 3700 ° по Цельсию (6692 ° по Фаренгейту) на границе с ядром. В мантии тепло и давление обычно увеличиваются с глубиной. Геотермический градиент является мерой этого увеличения. В большинстве мест геотермальный градиент составляет около 25 ° по Цельсию на километр глубины (1 ° по Фаренгейту на 70 футов глубины).
Вязкость мантии также сильно варьируется. В основном это твердая порода, но менее вязкая на границах тектонических плит и мантийных плюмах. Породы мантии здесь мягкие и способны пластически перемещаться (в течение миллионов лет) на большой глубине и под давлением.
Мантия делится на несколько слоев: верхняя мантия, переходная зона, нижняя мантия и D ”(двойное начертание D), странная область, где мантия встречается с внешним ядром.
Верхняя мантия
Две части верхней мантии часто распознаются как отдельные области внутри Земли: литосфера и астеносфера.
Литосфера
Литосфера — это твердая внешняя часть Земли, простирающаяся на глубину около 100 километров (62 мили). Литосфера включает как кору, так и хрупкую верхнюю часть мантии.Литосфера — самый холодный и самый жесткий из слоев Земли.
Самая известная особенность литосферы Земли — это тектоническая активность. Тектоническая активность описывает взаимодействие огромных плит литосферы, называемых тектоническими плитами. Литосфера разделена на 15 основных тектонических плит: Североамериканская, Карибская, Южная Америка, Шотландия, Антарктическая, Евразийская, Арабская, Африканская, Индийская, Филиппинская, Австралийская, Тихоокеанская, Хуан-де-Фука, Кокос и Наска.
Разделение литосферы между корой и мантией называется разрывом Мохоровича или просто Мохо. Мохо не существует на одинаковой глубине, потому что не все регионы Земли одинаково сбалансированы в изостатическом равновесии. Изостази описывает физические, химические и механические различия, которые позволяют коре «плавать» на иногда более податливой мантии. Мохо находится примерно в 8 километрах (5 милях) под океаном и примерно в 32 километрах (20 милях) под континентами.
Разные типы пород различают литосферную кору и мантию. Для литосферной коры характерны гнейсы (континентальная кора) и габбро (океаническая кора). Ниже Мохо мантия характеризуется перидотитом, горной породой, в основном состоящей из минералов оливина и пироксена.
Астеносфера
Астеносфера — более плотный и более слабый слой под литосферной мантией. Он находится на глубине от 100 километров (62 миль) до 410 километров (255 миль) под поверхностью Земли.Температура и давление в астеносфере настолько высоки, что породы размягчаются и частично плавятся, становясь полурасплавленными.
Астеносфера намного пластичнее, чем литосфера или нижняя мантия. Пластичность измеряет способность твердого материала деформироваться или растягиваться под действием напряжения. Астеносфера обычно более вязкая, чем литосфера, а граница литосферы и астеносферы (LAB) — это точка, где геологи и реологи — ученые, изучающие поток вещества, — отмечают разницу в пластичности между двумя слоями верхней мантии.
Очень медленное движение литосферных плит, «плавающих» в астеносфере, является причиной тектоники плит, процесса, связанного с дрейфом континентов, землетрясениями, образованием гор и вулканов. Фактически, лава, извергающаяся из вулканических трещин, на самом деле является самой астеносферой, расплавленной в магму.
Конечно, тектонические плиты на самом деле не плавают, потому что астеносфера не жидкая. Тектонические плиты нестабильны только на своих границах и в горячих точках.
Переходная зона
На глубине от 410 километров (255 миль) до 660 километров (410 миль) под поверхностью Земли горные породы претерпевают радикальные преобразования. Это переходная зона мантии.
В переходной зоне породы не плавятся и не разрушаются. Вместо этого их кристаллическая структура изменяется во многом. Скалы становятся намного плотнее.
Переходная зона предотвращает большие обмены материалом между верхней и нижней мантией. Некоторые геологи считают, что повышенная плотность горных пород в переходной зоне препятствует дальнейшему падению субдуцированных плит из литосферы в мантию. Эти огромные куски тектонических плит застревают в переходной зоне в течение миллионов лет, прежде чем смешаться с другими породами мантии и в конечном итоге вернуться в верхнюю мантию как часть астеносферы, извергаясь в виде лавы, становясь частью литосферы или появляясь в виде новой океанической коры. на участках распространения морского дна.
Однако некоторые геологи и реологи считают, что субдуцированные плиты могут проскользнуть под переходную зону в нижнюю мантию.Другие данные свидетельствуют о том, что переходный слой проницаем, а верхняя и нижняя мантия обмениваются некоторым количеством материала.
Вода
Возможно, наиболее важным аспектом переходной зоны мантии является обилие воды. Кристаллы в переходной зоне содержат столько же воды, сколько и все океаны на поверхности Земли.
Вода в переходной зоне — это не «вода», как мы ее знаем. Это не жидкость, пар, твердое тело или даже плазма.Вместо этого вода существует в виде гидроксида. Гидроксид — это ион водорода и кислорода с отрицательным зарядом. В переходной зоне ионы гидроксида захватываются кристаллической структурой горных пород, таких как рингвудит и вадслеит. Эти минералы образуются из оливина при очень высоких температурах и давлении.
Вблизи дна переходной зоны при повышении температуры и давления рингвудит и вадслеит трансформируются. Их кристаллические структуры разрушены, и гидроксид улетучивается в виде «расплава».«Расплавленные частицы текут вверх, к минералам, которые могут удерживать воду. Это позволяет переходной зоне поддерживать постоянный резервуар воды.
Геологи и реологи считают, что вода попала в мантию с поверхности Земли во время субдукции. Субдукция — это процесс, при котором плотная тектоническая плита скользит или тает под более плавучей. Большая часть субдукции происходит, когда океаническая плита скользит под менее плотной плитой. Наряду с горными породами и минералами литосферы в мантию переносятся также тонны воды и углерода.Гидроксид и вода возвращаются в верхнюю мантию, кору и даже атмосферу через мантийную конвекцию, извержения вулканов и распространение морского дна.
Нижняя мантия
Нижняя мантия простирается от примерно 660 километров (410 миль) до примерно 2700 километров (1678 миль) под поверхностью Земли. Нижняя мантия более горячая и плотная, чем верхняя мантия и переходная зона.
Нижняя мантия гораздо менее пластична, чем верхняя мантия и переходная зона.Хотя тепло обычно соответствует размягчению горных пород, сильное давление удерживает нижнюю мантию в твердом состоянии.
Геологи расходятся во мнениях относительно строения нижней мантии. Некоторые геологи считают, что здесь обосновались субдуцированные плиты литосферы. Другие геологи считают, что нижняя мантия совершенно неподвижна и даже не передает тепло путем конвекции.
D Двойной премьер (D ’’)
Под нижней мантией находится неглубокая область, называемая D », или «d с двойным штрихом».«В некоторых областях D’ ’представляет собой почти тонкую как бритву границу с внешним ядром. В других областях D ’’ имеет мощные скопления железа и силикатов. В других областях геологи и сейсмологи обнаружили области огромного таяния.
На непредсказуемое движение материалов в D ’’ влияет нижняя мантия и внешнее ядро. Железо внешнего ядра влияет на формирование диапира, геологического объекта в форме купола (вулканическая интрузия), где больше жидкого материала вытесняется в хрупкую вышележащую породу.Железный диапир излучает тепло и может испускать огромный выпуклый импульс материала или энергии — точно так же, как лавовая лампа. Эта энергия распространяется вверх, передавая тепло нижней мантии и переходной зоне, и, возможно, даже извергается в виде мантийного плюма.
У основания мантии, примерно на 2900 километров (1802 мили) ниже поверхности, находится граница ядра и мантии, или CMB. Эта точка, называемая разрывом Гутенберга, отмечает конец мантии и начало жидкого внешнего ядра Земли.
Мантийная конвекция
Мантийная конвекция описывает движение мантии, когда она передает тепло от раскаленного добела ядра к хрупкой литосфере. Мантия нагревается снизу, охлаждается сверху, и ее общая температура снижается с течением времени. Все эти элементы способствуют конвекции мантии.
Конвекционные токи переносят горячую плавучую магму в литосферу на границах плит и в горячих точках.Конвекционные токи также переносят более плотный и холодный материал из коры в недра Земли в процессе субдукции.
Геологи спорят, является ли мантийная конвекция «цельной» или «слоистой». Конвекция всей мантии описывает длительный, длительный процесс рециркуляции с участием верхней мантии, переходной зоны, нижней мантии и даже D ’’. В этой модели мантия конвектирует за один процесс. Субдуцированная плита литосферы может медленно проскользнуть в верхнюю мантию и упасть в переходную зону из-за своей относительной плотности и прохлады. Через миллионы лет он может погрузиться в нижнюю мантию. Тогда конвекционные токи могут переносить горячий плавучий материал в D ’’ обратно через другие слои мантии. Некоторые из этого материала могут даже снова появиться в виде литосферы, поскольку они попадают на кору в результате извержений вулканов или распространения морского дна.
Слоистая мантийная конвекция описывает два процесса. Шлейфы перегретого материала мантии могут пузыриться из нижней мантии и нагреть область в переходной зоне, прежде чем упасть обратно.Выше переходной зоны на конвекцию может влиять тепло, передаваемое из нижней мантии, а также дискретные конвекционные потоки в верхней мантии, вызванные субдукцией и расширением морского дна. Мантийные плюмы, исходящие из верхней мантии, могут хлынуть через литосферу в виде горячих точек.
Перья мантии
Мантийный шлейф — это подъем перегретой породы из мантии. Мантийные плюмы — вероятная причина возникновения «горячих точек», вулканических регионов, не созданных тектоникой плит. Когда мантийный плюм достигает верхней мантии, он тает в диапир. Этот расплавленный материал нагревает астеносферу и литосферу, вызывая извержения вулканов. Эти извержения вулканов вносят незначительный вклад в потерю тепла из недр Земли, хотя тектоническая активность на границах плит является основной причиной таких потерь тепла.
Гавайская горячая точка в центре северной части Тихого океана находится над вероятным мантийным шлейфом. Поскольку Тихоокеанская плита движется в основном в северо-западном направлении, горячая точка Гавайев остается относительно неизменной.Геологи считают, что это позволило гавайской горячей точке образовать серию вулканов, от подводной горы Мэйдзи возрастом 85 миллионов лет у российского полуострова Камчатка до подводной горы Лойхи, подводного вулкана к юго-востоку от «Большого острова» на Гавайях. Лоихи, которому всего 400 000 лет, в конечном итоге станет новейшим гавайским островом.
Геологи выделили два так называемых «суперплюма». Эти суперплюзы или большие области с низкой скоростью сдвига (LLSVP) берут свое начало в материале расплава D ’’.Тихоокеанский LLSVP влияет на геологию большей части южной части Тихого океана (включая горячую точку Гавайев). Африканский LLSVP влияет на геологию большей части южной и западной Африки.
Геологи считают, что на мантийные плюмы могут влиять множество различных факторов. Некоторые из них могут пульсировать, а другие могут постоянно нагреваться. У некоторых может быть один диапир, у других — несколько «стеблей». Некоторые мантийные плюмы могут возникать в середине тектонической плиты, в то время как другие могут быть «захвачены» зонами спрединга на морском дне.
Некоторые геологи идентифицировали более тысячи мантийных плюмов. Некоторые геологи считают, что мантийных плюмов вообще не существует. Пока инструменты и технологии не позволят геологам более тщательно изучить мантию, споры будут продолжаться.
Изучение мантии
Мантия никогда непосредственно не исследовалась. Даже самое сложное буровое оборудование не вышло за пределы земной коры.
Бурение вплоть до Мохо (раздела земной коры и мантии) является важной научной вехой, но, несмотря на десятилетия усилий, никому еще не удалось.В 2005 году ученые из проекта Integrated Ocean Drilling Project пробурили 1 416 метров (4 644 фута) ниже морского дна Северной Атлантики и заявили, что подошли к реке Мохо на расстоянии всего 305 метров (1 000 футов).
Ксенолиты
Многие геологи изучают мантию, анализируя ксенолиты. Ксенолиты — это разновидность вторжений — скала, застрявшая внутри другой скалы.
Ксенолиты, которые предоставляют наибольшую информацию о мантии, — это алмазы.Алмазы образуются в очень уникальных условиях: в верхней мантии, по крайней мере, на 150 километров (93 мили) под поверхностью. Выше глубины и давления углерод кристаллизуется как графит, а не алмаз. Алмазы поднимаются на поверхность во время взрывных извержений вулканов, образуя «алмазные трубки» из горных пород, называемых кимберлитами и лампролитами.
Сами по себе алмазы представляют меньший интерес для геологов, чем ксенолиты, содержащиеся в некоторых. Эти интрузии представляют собой минералы из мантии, заключенные внутри твердого алмаза.Интрузия алмазов позволила ученым заглянуть на глубину 700 километров (435 миль) под поверхностью Земли — нижнюю мантию.
Исследования ксенолитов показали, что породы в глубокой мантии, скорее всего, представляют собой плиты субдуцированного морского дна возрастом 3 миллиарда лет. Алмазные интрузии включают воду, океанические отложения и даже углерод.
Сейсмические волны
Большинство исследований мантии проводится путем измерения распространения ударных волн от землетрясений, называемых сейсмическими волнами.Сейсмические волны, измеренные в исследованиях мантии, называются объемными волнами, потому что эти волны проходят через тело Земли. Скорость объемных волн зависит от плотности, температуры и типа породы.
Есть два типа объемных волн: первичные волны, или P-волны, и вторичные волны, или S-волны. P-волны, также называемые волнами давления, образуются в результате сжатия. Звуковые волны представляют собой P-волны — сейсмические P-волны имеют слишком низкую частоту, чтобы люди могли их услышать. S-волны, также называемые поперечными волнами, измеряют движение, перпендикулярное передаче энергии.S-волны не могут передаваться через жидкости или газы.
Инструменты, размещенные по всему миру, измеряют эти волны, когда они прибывают в разные точки на поверхности Земли после землетрясения. Зубцы P (первичные волны) обычно появляются первыми, а s-волны появляются вскоре после этого. Обе объемные волны по-разному «отражаются» от разных типов камней. Это позволяет сейсмологам идентифицировать различные породы, присутствующие в земной коре и мантии глубоко под поверхностью. Сейсмические отражения, например, используются для выявления скрытых залежей нефти глубоко под поверхностью.
Внезапные предсказуемые изменения скорости объемных волн называются «сейсмическими неоднородностями». Мохо — это разрыв, отмечающий границу коры и верхней мантии. Так называемый «410-километровый разрыв» отмечает границу переходной зоны.
Разрыв Гутенберга более известен как граница ядро-мантия (CMB). На CMB S-волны, которые не могут продолжаться в жидкости, внезапно исчезают, а P-волны сильно преломляются или изгибаются.Это предупреждает сейсмологов о том, что твердая и расплавленная структура мантии уступила место огненной жидкости внешнего ядра.
Карты мантии
Передовые технологии позволили современным геологам и сейсмологам создавать карты мантии. Большинство карт мантии отображают сейсмические скорости, показывая структуры глубоко под поверхностью Земли.
Геофизики надеются, что сложные карты мантии могут отобразить объемные волны до 6000 землетрясений с магнитудой не менее 5.5. Эти карты мантии могут помочь идентифицировать древние плиты субдуцированного материала, а также точное положение и движение тектонических плит. Многие геологи считают, что карты мантии могут даже свидетельствовать о наличии мантийных плюмов и их структуры.
Что такое земная кора? — Вселенная сегодня
Вы можете этого не осознавать, но вы стоите на тонкой оболочке из твердой породы, в которой находится огромное количество расплавленной породы. Это земная кора, и это та часть планеты, которая достаточно остыла, чтобы затвердеть.Но всего в нескольких километрах под вашими ногами это расплавленная порода, простирающаяся на тысячи километров до перегретого железного ядра планеты.
Здесь, на твердой земле, на континентальных шельфах, толщина земной коры составляет около 30 км. В середине океана толщина коры может составлять всего 5 км. Вся кора занимает всего 1% объема Земли.
Кора состоит из множества магматических, метаморфических и осадочных пород, собранных вместе в тектонические плиты.Эти плиты плавают над мантией Земли, и считается, что конвекция горных пород в мантии заставляет плиты скользить. В среднем горные породы в коре живут около 2 миллиардов лет, прежде чем они сползут под другую плиту и вернутся в мантию Земли. Новые породы образуются в срединных районах океана, где новый материал выходит из Земли между разрастающимися плитами. Для сравнения, скалам в океанах всего 200 миллионов лет.
Температура коры увеличивается по мере того, как вы углубляетесь в Землю.Сначала она прохладная, но может достигать 400 градусов Цельсия на границе между корой и мантией.
Ученые действительно очень мало знают о внутреннем устройстве Земли. Корка — единственная часть, о которой у нас есть какая-либо информация. И мы его почти не исследовали. Самой глубокой ямой из когда-либо вырытых была российская Кольская сверхглубокая скважина. Глубина скважины, начатой в 1970 году, в конечном итоге достигла 12,3 км. В конце концов им пришлось уйти, потому что температура в яме стала слишком высокой, чтобы продолжать работу.Другие планы находятся в разработке, чтобы пробурить земную кору в океане, где толщина намного меньше.
Мы написали много статей о Земле для Вселенной сегодня. Вот статья о том, как ядро Земли вращается быстрее, чем кора, а вот статья о том, как калий может нагревать недра Земли.
Хотите больше ресурсов на Земле? Вот ссылка на страницу НАСА «Полеты человека в космос», а здесь — «Видимая Земля» НАСА.
Мы также записали эпизод Astronomy Cast о Земле в рамках нашего тура по Солнечной системе — Эпизод 51: Земля.
Источники:
http://earthquake.usgs.gov/research/structure/crust/index.php
http://en.wikipedia.org/wiki/Crust_%28geology%29
Как это:
Like Loading …
Глубоко внутри Земли ученые находят странные капли и горы выше Эвереста
«Мы живем на куске камня и металла, который вращается вокруг простой звезды», — заявил Карл Саган в 1996 год, в одном из последних интервью астронома.
Это упрощенное описание Земли, но долгое время многие ученые соглашались с ним.Невозможно напрямую исследовать внутреннее пространство нашей планеты; Самая глубокая скважина из когда-либо пробуренных, Кольская глубокая скважина в российской Арктике, достигает лишь 0,2% пути к центру. Так что даже лучшие научные карты выглядели не намного лучше, чем рисунок из вашего школьного учебника, показывающий внешнюю кору, внутреннее ядро и толстый слой, называемый мантой между ними.
Но эта картина меняется. Такие исследователи, как Барбара Романович из Калифорнийского университета в Беркли, используют сейсмические (землетрясения) волны для сканирования внутренностей нашей планеты, так же как врачи используют ультразвук, чтобы заглядывать внутрь пациентов.То, что они видят, полно сложных деталей — не безвкусный кусок минерала, а богатый и динамичный внутренний пейзаж.
Мантия кажется многослойной, как луковица, с основными переходами на 250 миль и 410 миль вниз. На уровне 410 миль исследователи недавно обнаружили огромную внутреннюю горную цепь, пики которой, возможно, даже выше, чем гора Эверест. «Недавно мы обнаружили еще одно изменение на глубине около 1000 километров [600 миль], — говорит Романович.
Сопутствующие
Слои разорваны поднимающимися шлейфами раскаленной породы.А под шлейфом на вершине ядра покачиваются две странные капли размером примерно с Австралию: одна под Африкой, а другая под Тихим океаном.
«Все больше и больше мы понимаем, что это не стандартная мультипликационная картинка», — говорит Романович. «Для геодинамиков это полная революция».
Сбитые с толку капли
Мантийные капли представляют особый интерес из-за их влияния на жизнь на поверхности. Недавняя работа Марии Цехмистренко, сейсмолога из Оксфордского университета, подтверждает, что капли являются источником горячих мантийных шлейфов — и эти шлейфы могут вызывать разрушительные супервулканические извержения, когда они всплывают на поверхность.
Ее исследование обнаружило подробные связи между африканской каплей и мантийным плюмом Ла Реюньон (в настоящее время под островом Реюньон, к востоку от Мадагаскара), который спровоцировал волну извержений на территории нынешней Индии 67 миллионов лет назад, нанеся один-два удара. с большим столкновением с астероидом, чтобы убить динозавров.
Другие шлейфы привели к массивным вулканам, которые создали Исландию и продолжают вызывать грохочущую активность под Йеллоустоуном. «Существует высокая корреляция между этими событиями, изменениями климата и массовыми вымираниями людей за последние несколько сотен миллионов лет», — говорит Цехмистренко.
Дым поднимается над вулканом Килауэа на Гавайях, 6 мая 2018 г. USGS / Anadolu Agency / Getty Images
Однако природа мантийных капель остается загадкой, в основном потому, что сейсмические волны, изученные Цехмистренко и ее коллегами, раскрывают внутреннюю структуру нашей планеты только косвенно. Волны движутся быстрее или медленнее в зависимости от температуры и состава материала, через который они проходят. Затем волны могут быть обнаружены приборами, которые измеряют движение грунта на поверхности, и проанализированы для интерпретации структур, через которые прошли волны.
К сожалению, этот подход не позволяет легко отличить теплый плотный материал от более прохладного и легкого. Это оставляет много места для интерпретации.
Санне Коттаар (Sanne Cottaar), геофизик из Кембриджского университета, которая тщательно нанесла на карту капли, считает, что это массивы горных пород с высокой плотностью, которые опустились на дно мантии в начале истории Земли. «Они сидят поверх более горячего ядра и, таким образом, со временем нагреваются. Затем тепло делает их менее плотными », — сказала она в электронном письме.
Капли действуют как крышка на кастрюле — до тех пор, пока тепло от плиты не заставит то, что внутри, закипеть и выплескиваться, иногда катастрофически.
Жизнь на планете-луке
Этот вывод совпадает с новым взглядом Романовича на внутреннюю Землю как на серию перекрывающихся, похожих на луковицу слоев. Ученые представляли мантию как единое целое, медленно взбалтывающееся под воздействием тепла, исходящего от ядра. Они пришли к выводу, что чистая, восходящая и нисходящая циркуляция тянет кору, перемещая континенты и меняя форму океанов.
«В сообществе все больше и больше приходит понимание того, что все не так просто», — говорит Романович. Вместо этого кажется, что каждый слой лука имеет свою историю и эволюцию. Переход на 410 миль связан с резким изменением строения горных пород мантии. В 600-мильной зоне, изученной Романовичем, поднимающиеся перья мантии, кажется, изгибаются и отклоняются, как будто они врезаются в стену: «Это еще предстоит понять».
Слои под мантией тоже невероятно сложны.Внешнее ядро представляет собой сплав расплавленного железа, который течет так же легко, как вода в океане. «Он также движется со скоростью, близкой к скорости океана, и является очень турбулентным», — говорит Коттаар.
Эта турбулентность имеет решающее значение, поскольку она генерирует опутывающее планету магнитное поле, которое защищает Землю от солнечных бурь и космической радиации. Что еще менее приятно, это может вызвать внезапную икоту в поле или даже полный разворот.
В самом центре Земли находится внутреннее ядро, железный шар шириной 760 миль.Сейсмические исследования показывают, что он состоит из кристаллов железа, которые удерживаются в твердом состоянии благодаря огромному давлению, даже несмотря на то, что он горячее, чем поверхность Солнца. Это самая молодая крупная структура на планете, которая начала вымерзать из жидкой части ядра менее миллиарда лет назад. Вдобавок к этому внутреннее ядро вращается немного быстрее, чем остальная часть планеты.
«Остается очень много вопросов о структуре внутреннего ядра», — говорит Романович.
Назад к истокам Земли
Конечная цель — соединить все луковые слои Земли с тем, как формировалась наша планета, что, в свою очередь, поможет объяснить, как она стала благоприятным для жизни миром, которым является сегодня.Дэвид Дж. Стивенсон, ученый-планетолог из Калифорнийского технологического института, восходит к моменту 4,5 миллиарда лет назад, когда на Землю столкнулось планетное тело размером с Марс.
Считается, что обломки, поднятые этим столкновением, образовали Луну, но они также переделали нашу планету.
«Гигантское столкновение могло расплавить или перемешать часть глубин Земли. В результате отделение жидкости от твердого тела и материала ядра от материала мантии создало состояние, которое эволюционировало до того, что мы видим », — говорит Стивенсон.Ядро, сгустки мантии и наслоения могут возникнуть из этого раннего состояния.
Романович хочет больше узнать о внутренней истории нашей планеты, создав Pacific Array, океаническую сеть датчиков движения, которая обеспечит новый способ наблюдения за сейсмическими волнами, проходящими через недра Земли. «Это то, над чем некоторые из нас работали 30 лет», — говорит она. «Он нужен нам, чтобы осветить нижнюю мантию».
Для Стивенсона высшая мечта — исследовать спуски в стиле Жюля Верна.В какой-то момент он даже высказал идею создания зонда, который мог бы пройти весь путь к ядру. «Это была шутливая идея, но было бы неплохо иметь что-нибудь, чтобы правильно опробовать мантию», — говорит он. «Я согласен с мнением, что вы не знаете места, пока не пойдете туда. «Ты, конечно, робот».
Хотите больше историй о Земле?
ПОДПИСАТЬСЯ НА НОВОСТНОЙ БЮЛЛЕТЕНЬ MACH И ПОДПИСАТЬСЯ НА NBC NEWS MACH В TWITTER, FACEBOOK И INSTAGRAM.
Не могли бы вы выкопать яму до самой мантии Земли?
Это будет довольно сложно.Мы знаем это, потому что ученые однажды уже пытались это сделать. В начале 1960-х они пробурили пять скважин на дне океана возле острова Гуадалупе в восточной части Тихого океана на глубине 11700 футов (3566 метров). Самая глубокая дыра проникла в земную кору всего на 600 футов (183 метра), сразу за осадком на поверхности в подслой твердой породы. К сожалению, дальше они не продвинулись. Некоторые члены Конгресса США думали, что раскопки до мантии не стоят затрат, и в 1966 году они отменили проект [источник: Национальные академии].
Спустя почти полвека ученые надеются, что США, Япония и другие страны объединят свои ресурсы, чтобы покрыть расходы. Но физические проблемы, связанные с бурением мантии, остаются довольно сложными. Даже если ученые найдут на дне океана самый тонкий из возможных участков земной коры, это все равно будет означать бурение как минимум нескольких миль твердой породы. Чтобы усложнить задачу, по мере того, как они будут углубляться в землю, они столкнутся с экстремальными температурами, возможно, превышающими 1000 градусов по Фаренгейту (538 градусов по Цельсию), и фантастическим давлением — до 4 миллионов фунтов на квадратный фут в близость мантии.С этой дробящей силой, сжимающей оборудование, будет сложно поддерживать его работоспособность, не говоря уже о том, чтобы вытолкнуть добываемый материал обратно на поверхность, чтобы ученые могли получить нужные им образцы [источник: Yirka].
С другой стороны, за последние 50 лет, благодаря глубоководному бурению нефтяной промышленностью, технология бурения значительно продвинулась вперед. У нас есть улучшенные сверла, инструменты и инструменты, которые намного лучше выдерживают нагрев и давление.А благодаря GPS и другим усовершенствованиям стало намного проще удерживать буровое судно в одном и том же месте на большой глубине. По словам Дэймона Тигла из Национального центра океанографии в Саутгемптоне, Англия, одного из руководителей проекта, исследователи теперь больше знают об океанской коре и о том, как она формируется, а также о различиях между корой и мантией. «Мы гораздо лучше понимаем, что мы пытаемся сделать», — объяснил он в интервью 2011 года [источник: Купер].
Если ученые не столкнутся с непредвиденными сбоями — что, конечно, является большим «если» — им может потребоваться от 18 месяцев до двух лет, чтобы исследовать мантию.Они надеются начать в 2013 или в следующем году и завершить проект до конца десятилетия [источник: Купер].