Обвивки на Земята. литосфера

Според съвременните концепции на геологията нашата планета се състои от няколко слоя - геосфери. Те се различават по физични свойства, химичен състав и В центъра на Земята е ядрото, последвано от мантията, след това - земната кора, хидросферата и атмосферата.

В тази статия ще разгледаме структурата на земната кора, която е горната част на литосферата. Това е външна твърда обвивка, чиято дебелина е толкова малка (1,5%), че може да се сравни с тънък филм в глобален мащаб. Въпреки това обаче, горният слой на земната кора представлява голям интерес за човечеството като източник на минерали.

Земната кора е условно разделена на три слоя, всеки от които е забележителен по свой начин.

1. Най-горният слой е утаечен. Достига дебелина от 0 до 20 км. Седиментните скали се образуват в резултат на отлагането на вещества на сушата или тяхното утаяване на дъното на хидросферата. Те са част от земната кора, разположени в нея в последователни слоеве.
2. Средният слой е гранит. Дебелината му може да варира от 10 до 40 км. Това е магматична скала, образувала твърд слой в резултат на изригвания и последващо втвърдяване на магма в земната дебелина при високо налягане и температура.
3. Долният слой, който е част от структурата на земната кора - базалт, също има магматичен произход. Съдържа повече калций, желязо и магнезий, а масата му е по-голяма от тази на гранитната скала.

Структурата на земната кора не е еднаква навсякъде. Особено поразителни различия са между океанската и континенталната кора. Под океаните земната кора е по-тънка и по-дебела под континентите. Има най-голяма дебелина в райони на планински вериги.

Съставът включва два слоя - седиментарен и базалтов. Под базалтовия слой е повърхността на Мохо, а зад нея е горната мантия. Океанското дъно има най-сложните релефни форми. Сред цялото им разнообразие специално място заемат огромни средноокеански хребети, в които от мантията се ражда млада базалтова океанска кора. Магмата има достъп до повърхността чрез дълбок разлом – разлом, който минава по центъра на билото покрай върховете. Навън магмата се разпространява, като по този начин непрекъснато избутва стените на дефилето встрани. Този процес се нарича "разпръскване".

Структурата на земната кора е по-сложна на континентите, отколкото под океаните. Континенталната кора заема много по-малка площ от океанската - до 40% от земната повърхност, но има много по-голяма дебелина. Под него достига дебелина 60-70 км. Континенталната кора има трислойна структура - седиментен слой, гранит и базалт. В области, наречени щитове, гранитният слой е на повърхността. Като пример - съставен от гранитни скали.

Подводната крайна част на сушата - шелфът, също има континентална структура на земната кора. Включва също така островите Калимантан, Нова Зеландия, Нова Гвинея, Сулавеси, Гренландия, Мадагаскар, Сахалин и др. Както и вътрешни и крайни морета: Средиземно, Азовско, Черно.

Възможно е да се начертае граница между гранитния слой и базалтовия слой само условно, тъй като те имат подобна скорост на разпространение на сеизмичните вълни, която определя плътността на земните слоеве и техния състав. Базалтовият слой е в контакт с повърхността на Moho. Седиментният слой може да има различна дебелина, която зависи от релефната форма, разположена върху него. В планините, например, той или напълно липсва, или има много малка дебелина, поради факта, че насипните частици се движат надолу по склоновете под въздействието на външни сили. Но от друга страна, той е много мощен в предпланинските райони, вдлъбнатините и котловините. И така, в него достига 22 км.

Земята се намира достатъчно близо до Слънцето, че получената енергия е достатъчна за поддържане на топлина и съществуването на вода в течна форма. Това е основната причина нашата планета да е обитаема.

Както си спомняме от уроците по география, Земята се състои от различни слоеве. Колкото по-далече до центъра на планетата, толкова по-нагорещена е ситуацията. За наше щастие, на кората, най-горния геоложки слой, температурата е относително стабилна и комфортна. Неговите значения обаче могат да варират значително в зависимост от мястото и времето.

Йохан Свейнпол | shutterstock.com

Земна структура

Подобно на други земни планети, нашата планета е съставена от силикатни скали и метали, които правят разлика между твърдо метално ядро, разтопено външно ядро, силикатна мантия и кора. Вътрешното ядро ​​има приблизителен радиус от 1220 км, а външното около 3400 км.

След това следват мантията и земната кора. Дебелината на мантията е 2890 км. Това е най-дебелият слой на Земята. Състои се от силикатни скали, богати на желязо и магнезий. Високите температури вътре в мантията правят твърдия силикатен материал достатъчно пластичен.

Горният слой на мантията е разделен на литосфера и астеносфера. Първият се състои от кора и студена, твърда горна мантия, докато астеносферата има известна пластичност, което прави покриващата я литосфера нестабилна и подвижна.

земната кора

Кората е външната обвивка на Земята и съставлява само 1% от общата й маса. Дебелината на кората варира в зависимост от местоположението. На континентите може да достигне 30 км, а под океаните - само 5 км.

Черупката се състои от множество магмени, метаморфни и седиментни скали и е представена от система от тектонски плочи. Тези плочи плават над мантията на Земята и вероятно конвекцията в мантията ги кара да бъдат в постоянно движение.

Понякога тектонските плочи се сблъскват, разкъсват или се плъзгат една срещу друга. И трите типа тектонска дейност са в основата на образуването на земната кора и водят до периодично обновяване на нейната повърхност в продължение на милиони години.

Температурен диапазон

На външния слой на кората, където влиза в контакт с атмосферата, температурата й съвпада с тази на въздуха. По този начин може да се нагрее до 35 ° C в пустинята и да бъде под нулата в Антарктида. Средната повърхностна температура на кората е около 14 °C.

Както можете да видите, диапазонът от стойности е доста широк. Но си струва да се вземе предвид фактът, че по-голямата част от земната кора се намира под океаните. Далеч от слънцето, където се среща с водата, температурата може да бъде само 0...+3 °C.

Ако започнете да копаете дупка в континенталната кора, температурата ще се повиши забележимо. Например, на дъното на най-дълбоката мина в света "Тау Тона" (3,9 км) в Южна Африка, тя достига 55 ° C. Миньорите, които работят там по цял ден, не могат без климатик.

По този начин средните температури на повърхността могат да варират от горещи до ужасно студени в зависимост от местоположението (на сушата или под водата), сезоните и времето на деня.

И все пак земната кора остава единственото място в Слънчевата система, където температурите са достатъчно стабилни, за да може животът да продължи да процъфтява. Добавете към това нашата жизнеспособна атмосфера и защитна магнитосфера и ще разберете, че наистина сме големи късметлии!

От мантията вътрешната топлина на Земята се пренася към земната кора. Горният слой на земната кора - до дълбочина 20-30m се влияе от външни температури, а под температурата постепенно се повишава: на всеки 100m дълбочина с +3 C. По-дълбоко температурата вече до голяма степен зависи от състава на скалите.

Упражнение: Каква е температурата на скалите в мина, в която се добиват въглища, ако нейната дълбочина е 1000 m, а температурата на слоя на земната кора, която вече не зависи от сезона, е +10 C

Решете чрез действие:

1. Колко пъти ще се повиши температурата на скалите с дълбочина?

1. С колко градуса се повишава температурата на земната кора в мината:

3 С 10 = 30 С

3. Каква ще бъде температурата на земната кора в мината?

10 С+(+30 С)= +40 С

Температура \u003d +10 C + (1000: 100 3 C) = 10 C +30 C = 40 C

Решете проблем: Каква е температурата на земната кора в мината, ако нейната дълбочина е 1600m, а температурата на слоя на земната кора, който не зависи от сезона, е -5 C?

Температура на въздуха \u003d (-5 C) + (1600: 100 3 C) = (-5 C) + 48 C = + 43 C.

Запишете състоянието на проблема и го решете у дома:

Каква е температурата на земната кора в мината, ако нейната дълбочина е 800 m, а температурата на слоя земна кора, която не зависи от сезона, е +8°C?

Решете проблемите, дадени в резюмето на урока

5. Изучаване на земната кора. Работа с фиг. 24 стр.40, текстът на учебника.

Пробиването на супер дълбок кладенец Кола започва през 1970 г., дълбочината му е до 12-15 км. Изчислете каква част от земния радиус е това.

R Земя = 6378 km (екваториален)

6356 km (полярно) или меридионално

530-531 част от екваториала.

Дълбочината на най-дълбоката мина в света е 4 пъти по-малка. Въпреки многобройните изследвания, ние все още знаем много малко за недрата на нашата собствена планета. С една дума, ако се обърнем отново към горното сравнение, все още не можем да „пробием черупката“ по никакъв начин.

6. Консолидиране на нов материал. Използване на мултимедийна презентация.

Тестове и задачи за проверка.

1. Определете обвивката на Земята:

1. земната кора.

2. хидросфера.

3. атмосфера

4. биосфера.

A. въздушна

Б. трудно.

G. вода.

Ключ за проверка:

2. Определете за коя обвивка на Земята става дума:

1. Земна кора

а/ най-близо до центъра на земята

б/ дебелина от 5 до 70см

в/ в превод от латински „воал“

g / температура на веществото +4000 C + 5000 C

д/ горна обвивка на Земята

д/ дебелина около 2900 км

ж/ специално състояние на материята: твърдо и пластмасово

з/ се състои от континентална и океанска част

и / основният елемент на състава е желязо.

Ключ за проверка:

Земята, според вътрешната си структура, понякога се сравнява с пилешко яйце. Какво искат да покажат това сравнение?

Домашна работа: §16, задачи и въпроси след параграфа, задача в тетрадката.

Материалът, използван от учителя, когато обяснява нова тема.

Земната кора.

Земната кора в мащаба на цялата Земя представлява най-тънкия филм и е незначителна в сравнение с радиуса на Земята. Достига максимална дебелина от 75 км под планинските вериги на Памир, Тибет, Хималаите. въпреки малката си дебелина, земната кора има сложна структура.

Горните му хоризонти са доста добре проучени от сондажни кладенци.

Структурата и съставът на земната кора под океаните и на континентите са много различни. Ето защо е обичайно да се разграничават два основни типа земна кора - океанска и континентална.

Земната кора на океаните заема приблизително 56% от повърхността на планетата, а основната й характеристика е малка дебелина - средно около 5-7 км. Но дори такава тънка земна кора е разделена на два слоя.

Първият слой е седиментарен, представен от глини, варови наноси. Вторият слой е изграден от базалти - продукти от вулканични изригвания. Дебелината на базалтовия слой на дъното на океаните не надвишава 2 км.

Континенталната (континенталната) кора заема площ, по-малка от океанската, около 44% от повърхността на планетата. Континенталната кора е по-дебела от океанската, средната й дебелина е 35-40 km, а в планините достига 70-75 km. Състои се от три слоя.

Горният слой е съставен от различни седименти, дебелината им в някои депресии, например в Каспийската низина, е 20-22 km. Преобладават плитководните находища – варовици, глини, пясъци, соли и гипс. Възрастта на скалите е 1,7 милиарда години.

Вторият слой - гранит - той е добре проучен от геолозите, т.к. има изходи към повърхността и са правени опити за пробиване, въпреки че опитите за пробиване на целия слой гранит са били неуспешни.

Съставът на третия слой не е много ясен. Предполага се, че трябва да е съставен от скали като базалти. Дебелината му е 20-25 км. В основата на третия слой е проследена повърхността на Мохорович.

Мохо повърхност.

През 1909г на Балканския полуостров, близо до град Загреб, имаше силно земетресение. Хърватският геофизик Андрия Мохорович, изучавайки сеизмограмата, записана по време на това събитие, забеляза, че на дълбочина около 30 км скоростта на вълната се увеличава значително. Това наблюдение беше потвърдено от други сеизмолози. Това означава, че има определен участък, който ограничава земната кора отдолу. За обозначаването му е въведен специален термин - повърхността на Мохорович (или секцията на Мохо).

Мантия

Под земната кора на дълбочини от 30-50 до 2900 km се намира мантията на Земята. От какво се състои? Основно от скали, богати на магнезий и желязо.

Мантията заема до 82% от обема на планетата и се дели на горна и долна. Първият лежи под повърхността на Мохо на дълбочина от 670 км. Бързото спадане на налягането в горната част на мантията и високата температура водят до топене на нейното вещество.

На дълбочина 400 км под континентите и 10-150 км под океаните, т.е. в горната мантия е открит слой, където сеизмичните вълни се разпространяват сравнително бавно. Този слой се нарича астеносфера (от гръцки "asthenes" - слаб). Тук делът на стопилката е 1-3%, повече пластмаса. От останалата част от мантията, астеносферата служи като „смазка“, по която се движат твърди литосферни плочи.

В сравнение със скалите, които съставляват земната кора, скалите на мантията се отличават с висока плътност и скоростта на разпространение на сеизмичните вълни в тях е забележимо по-висока.

В самото „подземие“ на долната мантия – на дълбочина 1000 km и до повърхността на ядрото – плътността постепенно нараства. От какво се състои долната мантия остава загадка.

Ядро.

Предполага се, че повърхността на ядрото се състои от вещество със свойствата на течност. Границата на ядрото е на дълбочина 2900 км.

Но вътрешният регион, започвайки от дълбочина 5100 км, се държи като твърдо тяло. Това се дължи на много високо налягане. Дори на горната граница на ядрото теоретично изчисленото налягане е около 1,3 милиона атм. а в центъра достига 3 милиона атм. Температурата тук може да надхвърли 10 000 С. Всеки куб. см от веществото на земното ядро ​​тежи 12 -14 g.

Очевидно веществото на външното ядро ​​на Земята е гладко, почти като гюле. Но се оказа, че "граничните" капки достигат 260 км.

Лист-резюме на урока „Черупките на Земята. Литосфера. Земната кора."

Тема на урока. Структурата на Земята и свойствата на земната кора.

1. Външни обвивки на Земята:

Атмосфера - ________________________________________________________________

Хидросфера -________________________________________________________________

Литосфера - ________________________________________________________________

Биосфера - ________________________________________________________________

2. Литосфера-________________________________________________________________

Земното кълбо има няколко обвивки: - въздушна обвивка, - водна обвивка, - твърда обвивка.

Третата най-отдалечена от Слънцето планета, Земята, има радиус от 6370 km и средна плътност 5,5 g/cm2. Във вътрешната структура на Земята е обичайно да се разграничават следните слоеве:

земната кора- горният слой на Земята, в който могат да съществуват живи организми. Дебелината на земната кора може да бъде от 5 до 75 км.

мантия- твърд слой, който се намира под земната кора. Температурата му е доста висока, но веществото е в твърдо състояние. Дебелината на мантията е около 3000 км.

ядро- централната част на земното кълбо. Радиусът му е приблизително 3500 км. Температурата на сърцевината е много висока. Смята се, че сърцевината се състои главно от разтопен метал,
вероятно желязо.

земната кора

Има два основни типа земна кора - континентална и океанска, плюс междинна, субконтинентална.

Земната кора е по-тънка под океаните (около 5 km) и по-дебела под континентите (до 75 km). Той е хетерогенен, има три слоя: базалт (лежи най-ниският), гранит и седиментен (горен). Континенталната кора се състои от три слоя, докато гранитният слой липсва в океанския. Земната кора се формира постепенно: първо се образува базалтов слой, след това гранитен слой, седиментният слой продължава да се образува и в момента.

Материалът, който изгражда земната кора. Скалите са разделени на следните групи:

1. Магматични скали. Те се образуват при втвърдяването на магмата в дебелината на земната кора или на повърхността.

2. Седиментни скали. Те се образуват на повърхността, образувани от продуктите на разрушаване или изменения в други скали, биологични организми.

3. Метаморфни скали. Те се образуват в дебелината на земната кора от други скали под въздействието на определени фактори: температура, налягане.

Горната твърда геосфера се нарича земна кора. Тази концепция се свързва с името на югославския геофизик А. Мохорович, който установява, че сеизмичните вълни се разпространяват по-бавно в горната дебелина на Земята, отколкото на големи дълбочини. Впоследствие този горен нискоскоростен слой беше наречен земна кора, а границата, отделяща земната кора от земната мантия, беше наречена граница на Мохорович или, накратко, Мох. Дебелината на земната кора е променлива. Под водите на океаните той не надвишава 10-12 km, а на континентите е 40-60 km (което е не повече от 1% от радиуса на Земята), рядко се увеличава до 75 km в планинските райони. Средната дебелина на земната кора се приема за 33 km, а средната маса е 3 10 25 g.

По геоложки и данни на дълбочина от 16 км е изчислен средният химичен състав на земната кора. Тези данни се актуализират постоянно и днес изглеждат така: кислород - 47%, силиций - 27,5, алуминий - 8,6, желязо - 5, калций, натрий, магнезий и калий - 10,5, всички останали елементи представляват около 1,5%, включително титан - 0,6%, въглерод - 0,1, - 0,01, олово - 0,0016, злато - 0,0000005%. Очевидно първите осем елемента съставляват почти 99% от земната кора и само 1% се пада върху останалите (повече от сто!) Елементи на D.I. Менделеев. Въпросът за състава на по-дълбоките зони на Земята остава спорен. Плътността на скалите, които изграждат земната кора, се увеличава с дълбочината. Средната плътност на скалите в горните хоризонти на земната кора е 2,6-2,7 g/cm 3 , ускорението на гравитацията на нейната повърхност е 982 cm/s 2 . Познавайки разпределението на плътността и ускорението на гравитацията, е възможно да се изчисли за всяка точка от радиуса на Земята. На дълбочина 50 км, т.е. приблизително на подметката на земната кора налягането е 13 000 атм.

Температурният режим в земната кора е доста особен. Топлинната енергия на Слънцето прониква на определена дълбочина в недрата. Ежедневни колебания се наблюдават на дълбочини от няколко сантиметра до 1-2 м. Годишните колебания в умерените ширини достигат дълбочина 20-30 м. На тези дълбочини лежи пласт скали с постоянна температура - изотермичен. Температурата му е равна на средната годишна температура в региона. В полярните и , където амплитудата на колебанията в годишните температури е малка, изотермичният хоризонт лежи близо до земната повърхност. Горният слой на земната кора, в който температурата се променя в зависимост от сезоните на годината, се нарича активен. В Москва, например, активният слой достига дълбочина от 20 m.

Под изотермичния хоризонт температурата се повишава. Повишаването на температурата с дълбочина под изотермичния хоризонт се дължи на вътрешната топлина на Земята. Средно повишаване на температурата с 1 ° C се извършва при задълбочаване в земната кора с 33 м. Тази стойност се нарича геотермална стъпка. Геотермалната стъпка в различните региони на Земята е различна: смята се, че в зони може да бъде около 5 m, а в спокойни платформени райони може да се увеличи до 100 m.

Заедно с горния твърд слой на мантията той е обединен от понятието, докато съвкупността от кората и горната мантия обикновено се нарича тектоносфера.