Scoici ale Pământului. Litosferă

Conform conceptelor moderne de geologie, planeta noastră este formată din mai multe straturi - geosfere. Ele diferă în proprietăți fizice, compoziție chimică și În centrul Pământului se află nucleul, urmat de manta, apoi - scoarța terestră, hidrosfera și atmosfera.

În acest articol, vom lua în considerare structura scoarței terestre, care este partea superioară a litosferei. Este o înveliș dur exterioară a cărei grosime este atât de mică (1,5%) încât poate fi comparată cu o peliculă subțire la scară globală. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, stratul superior al scoarței terestre este de mare interes pentru omenire ca sursă de minerale.

Crusta pământului este împărțită condiționat în trei straturi, fiecare dintre ele remarcabil în felul său.

1. Stratul superior este sedimentar. Atinge o grosime de la 0 la 20 km. Rocile sedimentare se formează ca urmare a depunerii de substanțe pe uscat sau a asezării lor în fundul hidrosferei. Ele fac parte din scoarța terestră, aflate în ea în straturi succesive.
2. Stratul mijlociu este granit. Grosimea sa poate varia de la 10 la 40 km. Aceasta este o rocă magmatică care a format un strat solid ca urmare a erupțiilor și solidificării ulterioare a magmei în grosimea pământului la presiune și temperatură ridicată.
3. Stratul inferior, care face parte din structura scoarței terestre - bazalt, are, de asemenea, o origine magmatică. Conține mai mult calciu, fier și magneziu, iar masa sa este mai mare decât cea a rocii de granit.

Structura scoarței terestre nu este aceeași peste tot. Diferențele deosebit de izbitoare sunt între crusta oceanică și cea continentală. Sub oceane, scoarța terestră este mai subțire și mai groasă sub continente. Are cea mai mare grosime în zonele lanțurilor muntoase.

Compoziția include două straturi - sedimentar și bazalt. Sub stratul bazaltic se află suprafața Moho, iar în spatele acestuia se află mantaua superioară. Fundul oceanului are cele mai complexe forme de relief. Dintre toată diversitatea lor, un loc aparte îl ocupă imensele creste mijlocii oceanice, în care din manta se naște crusta oceanică bazaltică tânără. Magma are acces la suprafață printr-o falie adâncă - o ruptură care trece de-a lungul centrului crestei de-a lungul vârfurilor. În exterior, magma se răspândește, împingând astfel în mod constant pereții defileului în lateral. Acest proces se numește „împrăștiere”.

Structura scoarței terestre este mai complexă pe continente decât sub oceane. Scoarta continentala ocupa o suprafata mult mai mica decat cea oceanica - pana la 40% din suprafata pamantului, dar are o grosime mult mai mare. Sub ea ajunge la o grosime de 60-70 km. Crusta continentală are o structură cu trei straturi - un strat sedimentar, granit și bazalt. În zonele numite scuturi, stratul de granit se află la suprafață. Ca exemplu - compus din roci de granit.

Partea extremă subacvatică a continentului - raftul, are și o structură continentală a scoarței terestre. Include, de asemenea, insulele Kalimantan, Noua Zeelandă, Noua Guinee, Sulawesi, Groenlanda, Madagascar, Sakhalin etc. Precum și mările interioare și marginale: Mediterana, Azov, Negru.

Este posibil să se traseze o limită între stratul de granit și stratul de bazalt numai condiționat, deoarece acestea au o viteză similară de propagare a undelor seismice, ceea ce determină densitatea straturilor pământului și compoziția lor. Stratul de bazalt este în contact cu suprafața Moho. Stratul sedimentar poate avea o grosime diferită, care depinde de forma de relief situată pe el. La munte, de exemplu, este fie complet absent, fie are o grosime foarte mică, datorită faptului că particulele libere se deplasează în jos pe versanți sub influența forțelor externe. Dar, pe de altă parte, este foarte puternic în regiunile de la poalele dealurilor, depresiuni și goluri. Deci, în ea ajunge la 22 km.

Pământul este situat suficient de aproape de Soare încât energia primită este suficientă pentru a menține căldura și existența apei sub formă lichidă. Acesta este motivul principal pentru care planeta noastră este locuibilă.

După cum ne amintim din lecțiile de geografie, Pământul este format din diferite straturi. Cu cât este mai departe de centrul planetei, cu atât situația este mai aprinsă. Din fericire pentru noi, pe crustă, stratul geologic superior, temperatura este relativ stabilă și confortabilă. Cu toate acestea, semnificațiile sale pot varia foarte mult în funcție de loc și timp.

Johan Swanepoel | shutterstock.com

Structura pământului

Ca și alte planete terestre, planeta noastră este compusă din roci silicate și metale care fac diferența între un miez de metal solid, un miez exterior topit, o manta de silicat și o crustă. Miezul interior are o rază aproximativă de 1220 km, iar cel exterior aproximativ 3400 km.

Apoi urmează mantaua și scoarța terestră. Grosimea mantalei este de 2890 km. Acesta este cel mai gros strat al Pământului. Este format din roci silicate bogate în fier și magneziu. Temperaturile ridicate din interiorul mantalei fac materialul solid silicat suficient de ductil.

Stratul superior al mantalei este împărțit în litosferă și astenosferă. Prima constă dintr-o crustă și o manta superioară rece, rigidă, în timp ce astenosfera are o oarecare plasticitate, ceea ce face ca litosfera care o acoperă este instabilă și mobilă.

Scoarta terestra

Crusta este învelișul exterior al Pământului și reprezintă doar 1% din masa sa totală. Grosimea scoarței variază în funcție de locație. Pe continente, poate ajunge la 30 km, iar sub oceane - doar 5 km.

Învelișul este format din multe roci magmatice, metamorfice și sedimentare și este reprezentat de un sistem de plăci tectonice. Aceste plăci plutesc deasupra mantalei Pământului și, probabil, convecția în manta le face să fie în mișcare constantă.

Uneori, plăcile tectonice se ciocnesc, se despart sau alunecă unele împotriva altora. Toate cele trei tipuri de activități tectonice stau la baza formării scoarței terestre și conduc la reînnoirea periodică a suprafeței sale de-a lungul a milioane de ani.

Interval de temperatură

Pe stratul exterior al crustei, unde vine in contact cu atmosfera, temperatura acesteia coincide cu cea a aerului. Astfel, se poate încălzi până la 35 ° C în deșert și să fie sub zero în Antarctica. Temperatura medie de suprafață a scoarței este de aproximativ 14 °C.

După cum puteți vedea, gama de valori este destul de largă. Dar merită luat în considerare faptul că cea mai mare parte a scoarței terestre se află sub oceane. Departe de soare, unde se întâlnește cu apa, temperatura poate fi de doar 0...+3 °C.

Dacă începeți să săpați o groapă în crusta continentală, temperatura va crește considerabil. De exemplu, în partea de jos a celei mai adânci mine din lume „Tau Tona” (3,9 km) din Africa de Sud, atinge 55 ° C. Minerii care lucrează acolo toată ziua nu se pot lipsi de aer condiționat.

Astfel, temperaturile medii ale suprafeței pot varia de la fierbinte la rece, în funcție de locație (pe uscat sau sub apă), anotimpuri și ora zilei.

Cu toate acestea, scoarța terestră rămâne singurul loc din sistemul solar unde temperaturile sunt suficient de stabile pentru ca viața să continue să prospere. Adăugați la aceasta atmosfera noastră viabilă și magnetosfera protectoare și vă veți da seama că suntem cu adevărat foarte norocoși!

Din mantie, căldura internă a Pământului este transferată către scoarța terestră. Stratul superior al scoarței terestre - până la o adâncime de 20-30 m este afectat de temperaturile externe, iar sub temperatura crește treptat: pentru fiecare 100 m de adâncime cu +3 C. Mai adânc, temperatura depinde deja în mare măsură de compoziția pietrele.

Exercițiu: Care este temperatura rocilor dintr-o mină în care se extrage cărbune, dacă adâncimea acesteia este de 1000 m, iar temperatura stratului de scoarță terestră, care nu mai depinde de anotimp, este de +10 C

Decide prin acțiune:

1. De câte ori va crește temperatura rocilor odată cu adâncimea?

1. Cu câte grade crește temperatura scoarței terestre în mină:

3 C 10 = 30 C

3. Care va fi temperatura scoarței terestre din mină?

10 С+(+30 С)= +40 С

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

Rezolvă o problemă: Care este temperatura scoarței terestre din mină, dacă adâncimea acesteia este de 1600m, iar temperatura stratului de scoarță terestră care nu depinde de anotimp este de -5 C?

Temperatura aerului \u003d (-5 C) + (1600: 100 3 C) \u003d (-5 C) + 48 C \u003d + 43 C.

Notați starea problemei și rezolvați-o acasă:

Care este temperatura scoarței terestre din mină, dacă adâncimea acesteia este de 800 m, iar temperatura stratului de scoarță terestră, care nu depinde de anotimp, este de +8°C?

Rezolvați problemele prezentate în rezumatul lecției

5. Studiul scoarței terestre. Lucrul cu fig. 24 p.40, textul manualului.

Forarea puțului de mare adâncime Kola a început în 1970, adâncimea sa este de până la 12-15 km. Calculați ce parte din raza pământului este aceasta.

R Pământ = 6378 km (ecuatorial)

6356 km (polar) sau meridional

530-531 parte a ecuatorialului.

Adâncimea celei mai adânci mine din lume este de 4 ori mai mică. În ciuda numeroaselor studii, știm încă foarte puține despre intestinele planetei noastre. Într-un cuvânt, dacă ne întoarcem la comparația de mai sus, tot nu putem „să străpunge coaja” în niciun fel.

6. Consolidarea materialului nou. Utilizarea unei prezentări multimedia.

Teste și sarcini pentru verificare.

1. Determinați învelișul Pământului:

1. scoarța terestră.

2. hidrosferă.

3. atmosfera

4. biosferă.

A. aerian

B. greu.

G. apa.

Verifica cheia:

2. Stabiliți despre ce înveliș a Pământului vorbim:

1. Scoarța terestră

a/ cel mai apropiat de centrul pământului

b/ grosime de la 5 la 70 cm

c/ tradus din latină „voal”

g / temperatura substanței +4000 C + 5000 C

e/ învelișul superior al Pământului

e/ grosime aproximativ 2900 km

g/ stare specială a materiei: solidă și plastică

h/ este format din părți continentale și oceanice

și / elementul principal al compoziției este fierul.

Verifica cheia:

Pământul, conform structurii sale interne, este uneori comparat cu un ou de găină. Ce vor ei să arate această comparație?

Tema pentru acasă: §16, teme și întrebări după paragraf, sarcină în caiet.

Materialul folosit de profesor în explicarea unui subiect nou.

Scoarta terestra.

Scoarța terestră la scara întregului Pământ reprezintă pelicula cea mai subțire și este neglijabilă în comparație cu raza Pământului. Atinge o grosime maximă de 75 km sub lanțurile muntoase din Pamir, Tibet, Himalaya. în ciuda grosimii sale mici, scoarța terestră are o structură complexă.

Orizonturile sale superioare sunt destul de bine studiate prin forarea puțurilor.

Structura și compoziția scoarței terestre sub oceane și pe continente sunt foarte diferite. Prin urmare, se obișnuiește să se distingă două tipuri principale de scoarță terestră - oceanică și continentală.

Scoarta terestră a oceanelor ocupă aproximativ 56% din suprafața planetei, iar principala sa caracteristică este o grosime mică - o medie de aproximativ 5-7 km. Dar chiar și o crustă de pământ atât de subțire este împărțită în două straturi.

Primul strat este sedimentar, reprezentat de argile, nămoluri de var. Al doilea strat este compus din bazalt - produse ale erupțiilor vulcanice. Grosimea stratului de bazalt de pe fundul oceanelor nu depășește 2 km.

Scoarta continentala (continentala) ocupa o suprafata mai mica decat cea oceanica, aproximativ 44% din suprafata planetei. Crusta continentală este mai groasă decât cea oceanică, grosimea sa medie este de 35-40 km, iar la munte ajunge la 70-75 km. Este format din trei straturi.

Stratul superior este compus dintr-o varietate de sedimente, grosimea acestora în unele depresiuni, de exemplu, în câmpia Caspică, este de 20-22 km. Predomină depozitele de apă de mică adâncime – calcare, argile, nisipuri, săruri și gips. Vârsta rocilor este de 1,7 miliarde de ani.

Al doilea strat - granit - este bine studiat de geologi, deoarece. există ieșiri la suprafață, și s-a încercat să-l foreze, deși încercările de găurire a întregului strat de granit au fost fără succes.

Compoziția celui de-al treilea strat nu este foarte clară. Se presupune că trebuie să fie compus din roci precum bazalții. Grosimea sa este de 20-25 km. La baza celui de-al treilea strat este trasată suprafața Mohorovichic.

Suprafata Moho.

În 1909 în Peninsula Balcanică, lângă orașul Zagreb, a avut loc un puternic cutremur. Geofizicianul croat Andrija Mohorovichic, studiind seismograma înregistrată la momentul acestui eveniment, a observat că la o adâncime de aproximativ 30 km, viteza valurilor crește semnificativ. Această observație a fost confirmată de alți seismologi. Aceasta înseamnă că există o anumită secțiune care limitează scoarța terestră de jos. Pentru a-l desemna, a fost introdus un termen special - suprafața Mohorovichic (sau secțiunea Moho).

Manta

Sub scoarță, la adâncimi de la 30-50 la 2900 km, se află mantaua Pământului. În ce constă? În principal din roci bogate în magneziu și fier.

Mantaua ocupă până la 82% din volumul planetei și este împărțită în superior și inferior. Primul se află sub suprafața Moho la o adâncime de 670 km. Scăderea rapidă a presiunii în partea superioară a mantalei și temperatura ridicată duc la topirea substanței sale.

La o adâncime de 400 km sub continente și 10-150 km sub oceane, adică. în mantaua superioară a fost descoperit un strat în care undele seismice se propagă relativ lent. Acest strat a fost numit astenosferă (din grecescul „asthenes” – slab). Aici, proporția de topitură este de 1-3%, mai mult plastic. Față de restul mantalei, astenosfera servește ca un „lubrifiant” de-a lungul căruia se mișcă plăcile litosferice rigide.

În comparație cu rocile care alcătuiesc scoarța terestră, rocile mantalei se disting printr-o densitate mare, iar viteza de propagare a undelor seismice în ele este vizibil mai mare.

În chiar „subsolul” mantalei inferioare - la o adâncime de 1000 km și până la suprafața miezului - densitatea crește treptat. În ce constă mantaua inferioară rămâne un mister.

Miez.

Se presupune că suprafața nucleului constă dintr-o substanță cu proprietățile unui lichid. Limita nucleului este la o adâncime de 2900 km.

Dar regiunea interioară, începând de la o adâncime de 5100 km, se comportă ca un corp solid. Acest lucru se datorează presiunii foarte mari. Chiar și la limita superioară a miezului, presiunea calculată teoretic este de aproximativ 1,3 milioane atm. iar in centru ajunge la 3 milioane atm. Temperatura de aici poate depăși 10.000 C. Fiecare cub. cm din substanța nucleului pământului cântărește 12 -14 g.

Evident, substanța nucleului exterior al Pământului este netedă, aproape ca o ghiulea de tun. Dar s-a dovedit că picăturile „de frontieră” ajung la 260 km.

Fișa-rezumat al lecției „Cochilii Pământului. Litosferă. Scoarta terestra."

Subiectul lecției. Structura Pământului și proprietățile scoarței terestre.

1. Învelișurile exterioare ale Pământului:

Atmosfera - _______________________________________________________________

Hidrosfera -________________________________________________________________

Litosferă - ________________________________________________________________

Biosfera - _________________________________________________________________

2. Litosfera-____________________________________________________________

Globul are mai multe învelișuri: - înveliș de aer, - înveliș de apă, - înveliș solid.

A treia planetă cea mai îndepărtată de Soare, Pământul, are o rază de 6370 km și o densitate medie de 5,5 g/cm2. În structura internă a Pământului, se obișnuiește să se distingă următoarele straturi:

Scoarta terestra- stratul superior al Pământului, în care pot exista organismele vii. Grosimea scoarței terestre poate fi de la 5 la 75 km.

manta- un strat solid care se află sub scoarța terestră. Temperatura sa este destul de ridicată, dar substanța este în stare solidă. Grosimea mantalei este de aproximativ 3.000 km.

miez- partea centrală a globului. Raza sa este de aproximativ 3.500 km. Temperatura centrală este foarte ridicată. Se crede că miezul constă în principal din metal topit,
probabil fier.

Scoarta terestra

Există două tipuri principale de scoarță terestră - continentală și oceanică, plus intermediară, subcontinentală.

Scoarța terestră este mai subțire sub oceane (aproximativ 5 km) și mai groasă sub continente (până la 75 km). Este eterogen, sunt trei straturi: bazalt (se află cel mai jos), granit și sedimentar (superior). Scoarta continentală este formată din trei straturi, în timp ce stratul de granit este absent în cel oceanic. Scoarța terestră s-a format treptat: mai întâi s-a format un strat de bazalt, apoi un strat de granit, stratul sedimentar continuă să se formeze în prezent.

Materialul care alcătuiește scoarța terestră. Rocile sunt împărțite în următoarele grupe:

1. Roci magmatice. Ele se formează în timpul solidificării magmei în grosimea scoarței terestre sau la suprafață.

2. Roci sedimentare. Ele se formează la suprafață, formate din produsele distrugerii sau modificărilor altor roci, organisme biologice.

3. Roci metamorfice. Ele se formează în grosimea scoarței terestre din alte roci sub influența anumitor factori: temperatură, presiune.

Geosfera solidă superioară se numește scoarță terestră. Acest concept este asociat cu numele geofizicianului iugoslav A. Mohorovichich, care a stabilit că undele seismice se propagă mai lent în grosimea superioară a Pământului decât la adâncimi mari. Ulterior, acest strat superior de viteză mică a fost numit scoarță terestră, iar limita care separă scoarța terestră de mantaua pământului a fost numită graniță Mohorovichich sau, pe scurt, Moch. Grosimea scoarței terestre este variabilă. Sub apele oceanelor, nu depășește 10-12 km, iar pe continente este de 40-60 km (care nu este mai mult de 1% din raza pământului), crescând rar la 75 km în regiunile muntoase. Se presupune că grosimea medie a crustei este de 33 km, iar masa medie este de 3 10 25 g.

Conform datelor geologice și la o adâncime de 16 km, a fost calculată compoziția chimică medie a scoarței terestre. Aceste date sunt actualizate constant și astăzi arată astfel: oxigen - 47%, siliciu - 27,5, aluminiu - 8,6, fier - 5, calciu, sodiu, magneziu și potasiu - 10,5, toate celelalte elemente reprezintă aproximativ 1,5%, inclusiv titan - 0,6%, carbon - 0,1, - 0,01, plumb - 0,0016, aur - 0,0000005%. Evident, primele opt elemente alcătuiesc aproape 99% din scoarța terestră și doar 1% cade pe restul (mai mult de o sută!) Elemente din D.I. Mendeleev. Problema compoziției zonelor profunde ale Pământului rămâne controversată. Densitatea rocilor care alcătuiesc scoarța terestră crește odată cu adâncimea. Densitatea medie a rocilor din orizonturile superioare ale scoarței este de 2,6-2,7 g/cm 3 , accelerația gravitației la suprafața sa este de 982 cm/s 2 . Cunoscând distribuția densității și accelerația gravitației, este posibil să se calculeze pentru orice punct al razei Pământului. La o adâncime de 50 km, i.e. aproximativ la talpa scoartei terestre, presiunea este de 13.000 atm.

Regimul de temperatură din scoarța terestră este destul de ciudat. Energia termică a Soarelui pătrunde până la o anumită adâncime în intestine. Fluctuațiile zilnice se observă la adâncimi de la câțiva centimetri până la 1-2 m. Fluctuațiile anuale la latitudinile temperate ating o adâncime de 20-30 m. La aceste adâncimi se întinde un strat de roci cu o temperatură constantă - izotermă. Temperatura sa este egală cu temperatura medie anuală din regiune. În polar și , unde amplitudinea fluctuațiilor temperaturilor anuale este mică, orizontul izoterm se află aproape de suprafața pământului. Stratul superior al scoarței terestre, în care temperatura se modifică odată cu anotimpurile anului, se numește activ. La Moscova, de exemplu, stratul activ atinge o adâncime de 20 m.

Sub orizontul izoterm, temperatura crește. Creșterea temperaturii cu adâncimea sub orizontul izoterm se datorează căldurii interne a Pământului. În medie, o creștere a temperaturii cu 1 ° C se realizează atunci când se adâncește în scoarța terestră cu 33 m. Această valoare se numește pas geotermal. Etapa geotermală în diferite regiuni ale Pământului este diferită: se crede că în zone poate fi de aproximativ 5 m, iar în zonele calme de platformă poate crește până la 100 m.

Împreună cu stratul solid superior al mantalei, acesta este unit prin concept, în timp ce totalitatea crustei și a mantalei superioare este de obicei numită tectonosferă.