Školjke Zemlje. Litosfera

Po sodobnih konceptih geologije je naš planet sestavljen iz več plasti - geosfer. Razlikujejo se po fizikalnih lastnostih, kemični sestavi in ​​V središču Zemlje je jedro, sledi plašč, nato - zemeljska skorja, hidrosfera in atmosfera.

V tem članku bomo obravnavali strukturo zemeljske skorje, ki je zgornji del litosfere. Gre za zunanjo trdo lupino, katere debelina je tako majhna (1,5 %), da jo lahko primerjamo s tankim filmom v svetovnem merilu. Kljub temu je zgornja plast zemeljske skorje tista, ki je za človeštvo zelo zanimiva kot vir mineralov.

Zemeljska skorja je pogojno razdeljena na tri plasti, od katerih je vsaka na svoj način izjemna.

1. Zgornja plast je sedimentna. Doseže debelino od 0 do 20 km. Sedimentne kamnine nastanejo kot posledica odlaganja snovi na kopnem ali njihovega usedanja na dno hidrosfere. So del zemeljske skorje, ki se nahajajo v njej v zaporednih plasteh.
2. Srednji sloj je granit. Njegova debelina se lahko spreminja od 10 do 40 km. To je magmatska kamnina, ki je tvorila trdno plast zaradi izbruhov in kasnejšega strjevanja magme v zemeljski globini pri visokem tlaku in temperaturi.
3. Magmatski izvor ima tudi spodnji sloj, ki je del strukture zemeljske skorje – bazalt. Vsebuje več kalcija, železa in magnezija, njegova masa pa je večja od granitne kamnine.

Zgradba zemeljske skorje ni povsod enaka. Še posebej izrazite razlike so med oceansko in celinsko skorjo. Pod oceani je zemeljska skorja tanjša, pod celinami pa debelejša. Največjo debelino ima na območjih gorskih verig.

Sestava vključuje dve plasti - sedimentno in bazalt. Pod bazaltno plastjo je površina Moho, za njo pa zgornji plašč. Oceansko dno ima najbolj zapletene reliefne oblike. Med vso njihovo raznolikostjo zavzemajo posebno mesto ogromni srednjeoceanski grebeni, v katerih se iz plašča rodi mlada bazaltna oceanska skorja. Magma ima dostop do površja skozi globoko prelomnico - razpoko, ki poteka vzdolž središča grebena vzdolž vrhov. Zunaj se magma širi in s tem nenehno potiska stene soteske na stran. Ta proces se imenuje "širjenje".

Zgradba zemeljske skorje je bolj zapletena na celinah kot pod oceani. Celinska skorja zavzema veliko manjšo površino kot oceanska - do 40% zemeljske površine, vendar ima veliko večjo debelino. Pod njim doseže debelino 60-70 km. Celinska skorja ima troslojno strukturo - sedimentno plast, granit in bazalt. Na območjih, imenovanih ščiti, je granitna plast na površini. Kot primer - sestavljen iz granitnih kamnin.

Podvodni skrajni del celine - polica, ima tudi celinsko strukturo zemeljske skorje. Vključuje tudi otoke Kalimantan, Novo Zelandijo, Novo Gvinejo, Sulavezi, Grenlandijo, Madagaskar, Sahalin itd. Kot tudi notranja in obrobna morja: Sredozemsko, Azovsko, Črno.

Mejo med granitno plastjo in bazaltno plastjo je mogoče potegniti le pogojno, saj imata podobno hitrost širjenja potresnih valov, ki določa gostoto zemeljskih plasti in njihovo sestavo. Bazaltna plast je v stiku s površino Moho. Sedimentna plast ima lahko različno debelino, kar je odvisno od reliefne oblike, ki se nahaja na njej. V gorah je na primer bodisi popolnoma odsoten bodisi ima zelo majhno debelino zaradi dejstva, da se ohlapni delci premikajo po pobočjih pod vplivom zunanjih sil. Po drugi strani pa je zelo močan v predgorskih predelih, depresijah in kotanjah. Torej doseže 22 km.

Zemlja se nahaja dovolj blizu Sonca, da je prejeta energija dovolj za vzdrževanje toplote in obstoj vode v tekoči obliki. To je glavni razlog, zakaj je naš planet naseljiv.

Kot se spomnimo iz lekcije geografije, je Zemlja sestavljena iz različnih plasti. Bolj kot proti središču planeta, bolj je situacija razgreta. Na našo srečo je na skorji, najvišji geološki plasti, temperatura relativno stabilna in ugodna. Vendar se lahko njeni pomeni zelo razlikujejo glede na kraj in čas.

Johan Swanepoel | shutterstock.com

Zgradba zemlje

Tako kot drugi zemeljski planeti je tudi naš planet sestavljen iz silikatnih kamnin in kovin, ki razlikujejo med trdnim kovinskim jedrom, staljenim zunanjim jedrom, silikatnim plaščem in skorjo. Notranje jedro ima približen polmer 1220 km, zunanje pa približno 3400 km.

Nato sledita plašč in zemeljska skorja. Debelina plašča je 2890 km. To je najdebelejša plast Zemlje. Sestavljen je iz silikatnih kamnin, bogatih z železom in magnezijem. Zaradi visokih temperatur v plašču je trdni silikatni material dovolj duktilen.

Zgornji sloj plašča je razdeljen na litosfero in astenosfero. Prva je sestavljena iz skorje in hladnega, togega zgornjega plašča, astenosfera pa ima nekaj plastičnosti, zaradi česar je litosfera, ki jo pokriva, nestabilna in gibljiva.

Zemljina skorja

Skorja je zunanja lupina Zemlje in predstavlja le 1 % njene celotne mase. Debelina lubja se razlikuje glede na lokacijo. Na celinah lahko doseže 30 km, pod oceani pa le 5 km.

Lupina je sestavljena iz številnih magmatskih, metamorfnih in sedimentnih kamnin in je predstavljena s sistemom tektonskih plošč. Te plošče lebdijo nad zemeljskim plaščem in domnevno zaradi konvekcije v plašču so v stalnem gibanju.

Včasih tektonske plošče trčijo, se razmikajo ali drsijo druga proti drugi. Vse tri vrste tektonske dejavnosti so osnova za nastanek zemeljske skorje in povzročajo periodično obnavljanje njene površine v milijonih let.

Temperaturno območje

Na zunanji plasti skorje, kjer pride v stik z atmosfero, njena temperatura sovpada s temperaturo zraka. Tako se lahko v puščavi segreje do 35 ° C, na Antarktiki pa je pod ničlo. Povprečna površinska temperatura lubja je približno 14 °C.

Kot lahko vidite, je razpon vrednosti precej širok. Vendar je vredno upoštevati dejstvo, da večina zemeljske skorje leži pod oceani. Proč od sonca, kjer se sreča z vodo, je lahko temperatura le 0...+3 °C.

Če začnete kopati luknjo v celinski skorji, se bo temperatura opazno dvignila. Na primer, na dnu najglobljega rudnika na svetu "Tau Tona" (3,9 km) v Južni Afriki doseže 55 ° C. Rudarji, ki tam delajo cele dneve, ne morejo brez klimatske naprave.

Tako lahko povprečne površinske temperature variirajo od sople vročine do grenko mrzle, odvisno od lokacije (na kopnem ali pod vodo), letnih časov in časa dneva.

Kljub temu ostaja zemeljska skorja edino mesto v sončnem sistemu, kjer so temperature dovolj stabilne, da lahko življenje še naprej uspeva. Če k temu dodamo našo preživetjo atmosfero in zaščitno magnetosfero, bomo ugotovili, da imamo res veliko srečo!

Iz plašča se notranja toplota Zemlje prenaša na zemeljsko skorjo. Zgornja plast zemeljske skorje - do globine 20-30 m je pod vplivom zunanjih temperatur, spodaj pa temperatura postopoma narašča: na vsakih 100 m globine za +3 ​​C. Globlje je temperatura že v veliki meri odvisna od sestave skale.

Vaja: Kakšna je temperatura kamnin v rudniku, kjer kopljejo premog, če je njegova globina 1000 m, temperatura plasti zemeljske skorje, ki ni več odvisna od letnega časa, pa +10 C

Odločamo se o dejanjih:

1. Kolikokrat se bo temperatura kamnin dvignila z globino?

1. Za koliko stopinj se dvigne temperatura zemeljske skorje v rudniku:

3 C 10 = 30 C

3. Kakšna bo temperatura zemeljske skorje v rudniku?

10 С+(+30 С)= +40 С

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

Za rešitev naloge: Kolikšna je temperatura zemeljske skorje v rudniku, če je njegova globina 1600 m, temperatura plasti zemeljske skorje, ki ni odvisna od letnega časa, pa je -5 C?

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

Zapišite pogoj naloge in jo rešite doma:

Kolikšna je temperatura zemeljske skorje v rudniku, če je njegova globina 800 m, temperatura plasti zemeljske skorje, ki ni odvisna od letnega časa, pa je +8°C?

Rešite naloge, podane v povzetku lekcije

5. Študija zemeljske skorje. Delo s sl. 24 str.40, besedilo učbenika.

Vrtanje super globoke vrtine Kola se je začelo leta 1970, njena globina je do 12-15 km. Izračunaj, kolikšen del zemeljskega polmera je to.

R Zemlja = 6378 km (ekvatorialno)

6356 km (polarno) ali meridionalno

530-531 del ekvatorialnega.

Globina najglobljega rudnika na svetu je 4-krat manjša. Kljub številnim študijam še vedno vemo zelo malo o drobovju našega planeta. Z eno besedo, če se spet obrnemo na zgornjo primerjavo, še vedno ne moremo nikakor "preluknjati lupine".

6. Utrjevanje nove snovi. Uporaba multimedijske predstavitve.

Testi in naloge za preverjanje.

1. Določite lupino Zemlje:

1. zemeljska skorja.

2. hidrosfera.

3. vzdušje

4. biosfera.

A. zračni

B. težko.

G. voda.

Ključ za preverjanje:

2. Ugotovite, o kateri lupini Zemlje govorimo:

1. Zemljina skorja

a/ najbližje središču zemlje

b/ debeline od 5 do 70 cm

c/ prevedeno iz latinščine "tančica"

g / temperatura snovi +4000 C + 5000 C

e/ zgornja lupina Zemlje

e/ debelina okoli 2900 km

g/ posebno agregatno stanje: trdno in plastično

h/ sestavljata celinski in oceanski del

in / glavni element sestave je železo.

Ključ za preverjanje:

Zemljo po svoji notranji strukturi včasih primerjajo s kokošjim jajcem. Kaj hočejo pokazati s to primerjavo?

Domača naloga: §16, naloge in vprašanja po odstavku, naloga v zvezku.

Gradivo, ki ga učitelj uporablja pri razlagi nove teme.

Zemljina skorja.

Zemljina skorja v merilu celotne Zemlje predstavlja najtanjši film in je v primerjavi s polmerom Zemlje zanemarljiva. Pod gorskimi verigami Pamirja, Tibeta in Himalaje doseže največjo debelino 75 km. kljub majhni debelini ima zemeljska skorja kompleksno strukturo.

Njegovi zgornji horizonti so precej dobro raziskani z vrtanjem vrtin.

Zgradba in sestava zemeljske skorje pod oceani in na celinah sta zelo različni. Zato je običajno razlikovati dve glavni vrsti zemeljske skorje - oceansko in celinsko.

Zemeljska skorja oceanov zavzema približno 56% površine planeta, njena glavna značilnost pa je majhna debelina - v povprečju približno 5-7 km. Toda še tako tanka zemeljska skorja je razdeljena na dve plasti.

Prva plast je sedimentna, ki jo predstavljajo gline, apneni melji. Druga plast je sestavljena iz bazaltov - produktov vulkanskih izbruhov. Debelina bazaltne plasti na dnu oceanov ne presega 2 km.

Celinska (kontinentalna) skorja zavzema površino, manjšo od oceanske, približno 44% površine planeta. Celinska skorja je debelejša od oceanske, njena povprečna debelina je 35-40 km, v gorah pa doseže 70-75 km. Sestavljen je iz treh plasti.

Zgornja plast je sestavljena iz različnih sedimentov, njihova debelina v nekaterih depresijah, na primer v kaspijski nižini, je 20-22 km. Prevladujejo plitvinski nanosi – apnenci, gline, peski, soli in sadra. Starost kamnin je 1,7 milijarde let.

Drugi sloj - granit - geologi dobro preučujejo, ker. obstajajo izhodi na površje, poskušali so ga izvrtati, vendar poskusi vrtanja celotne plasti granita niso bili uspešni.

Sestava tretje plasti ni zelo jasna. Predpostavlja se, da mora biti sestavljen iz kamnin, kot so bazalti. Njegova debelina je 20-25 km. Na dnu tretje plasti je zarisana Mohorovičičeva površina.

Moho površina.

Leta 1909 na Balkanskem polotoku, v bližini mesta Zagreb, je prišlo do močnega potresa. Hrvaški geofizik Andrija Mohorovičić je ob preučevanju seizmograma, posnetega v času tega dogodka, opazil, da se na globini približno 30 km hitrost valovanja močno poveča. To ugotovitev so potrdili tudi drugi seizmologi. To pomeni, da obstaja določen odsek, ki omejuje zemeljsko skorjo od spodaj. Za njegovo označevanje je bil uveden poseben izraz - Mohorovičičeva ploskev (ali odsek Moho).

Plašč

Pod skorjo na globinah od 30-50 do 2900 km je Zemljin plašč. Kaj je sestavljeno? Predvsem iz kamnin, bogatih z magnezijem in železom.

Plašč zavzema do 82% prostornine planeta in je razdeljen na zgornji in spodnji del. Prvi leži pod površjem Moho do globine 670 km. Hiter padec tlaka v zgornjem delu plašča in visoka temperatura povzročita taljenje njegove snovi.

Na globini 400 km pod celinami in 10-150 km pod oceani, tj. v zgornjem plašču so odkrili plast, kjer se seizmični valovi širijo relativno počasi. Ta plast se je imenovala astenosfera (iz grškega "asten" - šibek). Tukaj je delež taline 1-3%, več plastike. Astenosfera kot preostali del plašča služi kot "mazivo", po katerem se premikajo toge litosferske plošče.

V primerjavi s kamninami, ki sestavljajo zemeljsko skorjo, se kamnine plašča odlikujejo po visoki gostoti in hitrost širjenja potresnih valov v njih je opazno večja.

V sami "kleti" spodnjega plašča - na globini 1000 km in do površine jedra - se gostota postopoma povečuje. Iz česa je sestavljen spodnji plašč, ostaja skrivnost.

Jedro.

Predpostavlja se, da je površina jedra sestavljena iz snovi z lastnostmi tekočine. Meja jedra je na globini 2900 km.

Toda notranja regija, ki se začne od globine 5100 km, se obnaša kot trdno telo. To je posledica zelo visokega pritiska. Tudi na zgornji meji jedra je teoretično izračunan tlak približno 1,3 milijona atm. in v središču doseže 3 milijone atm. Temperatura tukaj lahko preseže 10.000 C. Vsaka kubična. cm snovi zemeljskega jedra tehta 12 -14 g.

Očitno je snov zunanjega jedra Zemlje gladka, skoraj kot topovska krogla. Toda izkazalo se je, da "mejne" padce dosežejo 260 km.

Povzetek lekcije "Školjke Zemlje. Litosfera. Zemljina skorja."

Tema lekcije. Zgradba Zemlje in lastnosti zemeljske skorje.

1. Zunanje lupine Zemlje:

Atmosfera - _______________________________________________________________________

Hidrosfera -_______________________________________________________________________

Litosfera - ________________________________________________________________

Biosfera - ________________________________________________________________

2. Litosfera-________________________________________________________________

Globus ima več lupin: - zračno lupino, - vodno lupino, - trdno lupino.

Tretji od Sonca najbolj oddaljen planet, Zemlja, ima polmer 6370 km in povprečno gostoto 5,5 g/cm2. V notranji strukturi Zemlje je običajno razlikovati naslednje plasti:

Zemljina skorja- zgornja plast Zemlje, v kateri lahko obstajajo živi organizmi. Debelina zemeljske skorje je lahko od 5 do 75 km.

plašč- trdna plast, ki se nahaja pod zemeljsko skorjo. Njegova temperatura je precej visoka, vendar je snov v trdnem stanju. Debelina plašča je približno 3000 km.

jedro- osrednji del sveta. Njegov polmer je približno 3500 km. Temperatura jedra je zelo visoka. Menijo, da je jedro v glavnem sestavljeno iz staljene kovine,
menda železo.

Zemljina skorja

Obstajata dve glavni vrsti zemeljske skorje - celinska in oceanska ter vmesna, subkontinentalna.

Pod oceani je zemeljska skorja tanjša (približno 5 km), pod celinami pa debelejša (do 75 km). Je heterogena, sestavljena je iz treh plasti: bazaltne (leži najnižje), granitne in sedimentne (zgornje). Celinska skorja je sestavljena iz treh plasti, v oceanski pa granitne plasti ni. Zemeljska skorja je nastajala postopoma: najprej je nastala bazaltna plast, nato granitna plast, sedimentna plast se oblikuje še danes.

Material, ki sestavlja zemeljsko skorjo. Kamnine delimo v naslednje skupine:

1. Magmatske kamnine. Nastanejo med strjevanjem magme v debelini zemeljske skorje ali na površini.

2. Sedimentne kamnine. Nastanejo na površini, nastanejo iz produktov uničenja ali sprememb drugih kamnin, bioloških organizmov.

3. Metamorfne kamnine. Nastanejo v debelini zemeljske skorje iz drugih kamnin pod vplivom določenih dejavnikov: temperature, tlaka.

Zgornja trdna geosfera se imenuje zemeljska skorja. Ta koncept je povezan z imenom jugoslovanskega geofizika A. Mohorovičiča, ki je ugotovil, da se seizmični valovi v zgornji debelini Zemlje širijo počasneje kot v velikih globinah. Kasneje so to zgornjo plast z nizko hitrostjo poimenovali zemeljska skorja, mejo, ki ločuje zemeljsko skorjo od zemeljskega plašča, pa so poimenovali Mohorovichicheva meja ali na kratko Moch. Debelina zemeljske skorje je spremenljiva. Pod vodami oceanov ne presega 10-12 km, na celinah pa je 40-60 km (kar je največ 1% zemeljskega polmera), v gorskih območjih pa se redko poveča na 75 km. Predpostavlja se, da je povprečna debelina skorje 33 km, povprečna masa pa 3 10 25 g.

Po geoloških in podatkih do globine 16 km je bila izračunana povprečna kemična sestava zemeljske skorje. Ti podatki se nenehno posodabljajo in danes izgledajo takole: kisik - 47%, silicij - 27,5, aluminij - 8,6, železo - 5, kalcij, natrij, magnezij in kalij - 10,5, vsi drugi elementi predstavljajo približno 1,5%, vključno s titanom - 0,6%, ogljik - 0,1, - 0,01, svinec - 0,0016, zlato - 0,0000005%. Očitno je, da prvih osem elementov sestavlja skoraj 99% zemeljske skorje in le 1% odpade na preostale (več kot sto!) Elemente D.I. Mendelejev. Vprašanje sestave globljih območij Zemlje ostaja sporno. Gostota kamnin, ki sestavljajo zemeljsko skorjo, narašča z globino. Povprečna gostota kamnin v zgornjih horizontih skorje je 2,6-2,7 g / cm 3, gravitacijski pospešek na njeni površini je 982 cm / s 2. Poznavanje porazdelitve gostote in gravitacijskega pospeška je mogoče izračunati za katero koli točko zemeljskega polmera. Na globini 50 km, tj. približno na podplatu zemeljske skorje je tlak 13.000 atm.

Temperaturni režim v zemeljski skorji je precej nenavaden. Toplotna energija Sonca prodre do določene globine v črevesje. Dnevna nihanja opazimo na globinah od nekaj centimetrov do 1-2 m.Letna nihanja v zmernih zemljepisnih širinah dosežejo globino 20-30 m.Na teh globinah leži plast kamnin s konstantno temperaturo - izotermna. Njegova temperatura je enaka povprečni letni temperaturi v regiji. V polarnih in , kjer je amplituda nihanj letnih temperatur majhna, leži izotermni horizont blizu zemeljske površine. Zgornja plast zemeljske skorje, v kateri se temperatura spreminja z letnimi časi, se imenuje aktivna. V Moskvi na primer aktivna plast doseže globino 20 m.

Pod izotermnim horizontom temperatura narašča. Povečanje temperature z globino pod izotermnim horizontom je posledica notranje toplote Zemlje. V povprečju se temperatura dvigne za 1 ° C, ko se poglobi v zemeljsko skorjo za 33 m, ta vrednost se imenuje geotermalni korak. Geotermalni korak v različnih regijah Zemlje je drugačen: domneva se, da je v območjih lahko približno 5 m, v mirnih območjih platforme pa se lahko poveča do 100 m.

Skupaj z zgornjo trdno plastjo plašča jo združuje pojem, medtem ko se celota skorje in zgornjega plašča običajno imenuje tektonosfera.