Sestava in struktura zemeljske skorje. Zemljina skorja

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 mu 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 pa je zgornja plast zemeljske skorje zelo zanimiva za človeštvo kot vir mineralov.

Zemljina 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. Srednja plast je granit. Njegova debelina se lahko giblje od 10 do 40 km. To je magmatska kamnina, ki je tvorila trdno plast zaradi izbruhov in kasnejšega strjevanja magme v zemeljski debelini pri visokem tlaku in temperaturi.
  3. Spodnja plast, ki je del strukture zemeljske skorje - bazalt, ima tudi magmatski izvor. Vsebuje več kalcija, železa in magnezija, njegova masa pa je večja od mase granita.

Struktura zemeljske skorje ni povsod enaka. Še posebej presenetljive so razlike 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 bazaltno. Pod bazaltno plastjo je Moho površina, za njo pa zgornji plašč. Oceansko dno ima najbolj zapletene reliefne oblike. Med vso njihovo raznolikostjo posebno mesto zavzemajo ogromni srednjeoceanski grebeni, v katerih se iz plašča rodi mlada bazaltna oceanska skorja. Magma ima dostop na površje skozi globok prelom - razpoko, ki poteka vzdolž središča grebena vzdolž vrhov. Zunaj se magma širi in s tem nenehno potiska stene soteske na strani. Ta postopek se imenuje "širjenje".

Struktura zemeljske skorje je na celinah bolj zapletena kot pod oceani. Kontinentalna skorja zavzema veliko manjše območje kot oceanska - do 40% zemeljske površine, vendar ima veliko večjo debelino. Pod njim doseže debelino 60-70 km. Kontinentalna skorja ima troslojno strukturo - sedimentna 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, Nova Zelandija, Nova Gvineja, Sulavesi, Grenlandija, Madagaskar, Sahalin itd. Pa 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, kar 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 oblike reliefa, ki se nahaja na njej. V gorah, na primer, je popolnoma odsoten ali pa ima zelo majhno debelino zaradi dejstva, da se ohlapni delci pod vplivom zunanjih sil premikajo po pobočjih navzdol. Po drugi strani pa je zelo močan v predgorskih predelih, kotanjah in kotanjah. Torej doseže 22 km.

Značilna značilnost razvoja Zemlje je diferenciacija snovi, katere izraz je struktura lupine našega planeta. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera tvorijo glavne lupine Zemlje, ki se razlikujejo po kemični sestavi, moči in stanju snovi.

Notranja zgradba Zemlje

Kemična sestava Zemlje(slika 1) je podobna sestavi drugih zemeljskih planetov, kot sta Venera ali Mars.

Na splošno prevladujejo elementi, kot so železo, kisik, silicij, magnezij in nikelj. Vsebnost svetlobnih elementov je nizka. Povprečna gostota Zemljine snovi je 5,5 g/cm 3 .

Zanesljivih podatkov o notranji zgradbi Zemlje je zelo malo. Razmislite o sl. 2. Prikazuje notranjo zgradbo Zemlje. Zemlja je sestavljena iz zemeljske skorje, plašča in jedra.

riž. 1. Kemična sestava Zemlje

riž. 2. Notranja zgradba Zemlje

Jedro

Jedro(slika 3) se nahaja v središču Zemlje, njegov polmer je približno 3,5 tisoč km. Temperatura jedra doseže 10.000 K, torej je višja od temperature zunanjih plasti Sonca, njena gostota pa je 13 g / cm 3 (primerjaj: voda - 1 g / cm 3). Jedro je verjetno sestavljeno iz zlitin železa in niklja.

Zunanje jedro Zemlje ima večjo moč kot notranje jedro (polmer 2200 km) in je v tekočem (staljenem) stanju. Notranje jedro je pod velikim pritiskom. Snovi, ki ga sestavljajo, so v trdnem stanju.

Plašč

Plašč- geosfera Zemlje, ki obdaja jedro in predstavlja 83 % prostornine našega planeta (glej sliko 3). Njegova spodnja meja se nahaja na globini 2900 km. Plašč je razdeljen na manj gost in plastičen zgornji del (800-900 km), od katerega magma(v prevodu iz grščine pomeni "gosto mazilo"; to je staljena snov zemeljske notranjosti - mešanica kemičnih spojin in elementov, vključno s plini, v posebnem poltekočem stanju); in kristalni spodnji, debel okoli 2000 km.

riž. 3. Zgradba Zemlje: jedro, plašč in zemeljska skorja

Zemljina skorja

Zemljina skorja - zunanja lupina litosfere (glej sliko 3). Njegova gostota je približno dvakrat manjša od povprečne gostote Zemlje - 3 g/cm 3 .

Loči zemeljsko skorjo od plašča Mohorovičićeva meja(pogosto se imenuje Moho meja), za katero je značilno močno povečanje hitrosti seizmičnih valov. Leta 1909 jo je postavil hrvaški znanstvenik Andrej Mohorovich (1857- 1936).

Ker procesi, ki se dogajajo v zgornjem delu plašča, vplivajo na gibanje snovi v zemeljski skorji, so združeni pod splošnim imenom litosfero(kamnita školjka). Debelina litosfere se giblje od 50 do 200 km.

Pod litosfero je astenosfera- manj trda in manj viskozna, vendar bolj plastična lupina s temperaturo 1200 °C. Lahko prečka mejo Moho in prodre v zemeljsko skorjo. Astenosfera je vir vulkanizma. Vsebuje žepke staljene magme, ki se vnese v zemeljsko skorjo ali izlije na zemeljsko površino.

Sestava in zgradba zemeljske skorje

V primerjavi s plaščem in jedrom je zemeljska skorja zelo tanka, trda in krhka plast. Sestavljen je iz lažje snovi, ki trenutno vsebuje okoli 90 naravnih kemičnih elementov. Ti elementi niso enako zastopani v zemeljski skorji. Sedem elementov – kisik, aluminij, železo, kalcij, natrij, kalij in magnezij – predstavlja 98 % mase zemeljske skorje (glej sliko 5).

Nenavadne kombinacije kemičnih elementov tvorijo različne kamnine in minerale. Najstarejši med njimi so stari vsaj 4,5 milijarde let.

riž. 4. Zgradba zemeljske skorje

riž. 5. Sestava zemeljske skorje

Mineralno je po svoji sestavi in ​​lastnostih relativno homogeno naravno telo, ki je nastalo tako v globinah kot na površini litosfere. Primeri mineralov so diamant, kremen, sadra, smukec itd. (Opis fizikalnih lastnosti različnih mineralov boste našli v Dodatku 2.) Sestava mineralov Zemlje je prikazana na sl. 6.

riž. 6. Splošna mineralna sestava Zemlje

Kamnine so sestavljeni iz mineralov. Lahko so sestavljeni iz enega ali več mineralov.

Sedimentne kamnine - glina, apnenec, kreda, peščenjak itd. - nastanejo z obarjanjem snovi v vodnem okolju in na kopnem. Ležijo v plasteh. Geologi jih imenujejo strani zgodovine Zemlje, saj lahko spoznajo naravne razmere, ki so obstajale na našem planetu v starih časih.

Med sedimentnimi kamninami ločimo organogene in anorganske (detritne in kemogene).

Organogena kamnine nastanejo kot posledica kopičenja ostankov živali in rastlin.

Klastične kamnine nastanejo kot posledica preperevanja, nastanka produktov uničenja predhodno oblikovanih kamnin s pomočjo vode, ledu ali vetra (tabela 1).

Tabela 1. Klastične kamnine glede na velikost drobcev

Ime pasme

Velikost umazanije (delci)

Več kot 50 cm

5 mm - 1 cm

1 mm - 5 mm

Pesek in peščenjaki

0,005 mm - 1 mm

Manj kot 0,005 mm

Kemogeni kamnine nastanejo kot posledica sedimentacije iz voda morij in jezer v njih raztopljenih snovi.

V debelini zemeljske skorje nastane magma magmatske kamnine(slika 7), kot sta granit in bazalt.

Sedimentne in magmatske kamnine, ko so pod vplivom tlaka in visokih temperatur potopljene v velike globine, doživijo pomembne spremembe in se spremenijo v metamorfne kamnine. Tako se na primer apnenec spremeni v marmor, kremenov peščenjak v kvarcit.

V strukturi zemeljske skorje se razlikujejo tri plasti: sedimentna, "granitna", "bazaltna".

Sedimentna plast(glej sliko 8) tvorijo predvsem sedimentne kamnine. Tu prevladujejo gline in skrilavci, široko so zastopane peščene, karbonatne in vulkanske kamnine. V sedimentni plasti so nahajališča takih mineral, kot premog, plin, nafta. Vsi so ekološkega izvora. Na primer, premog je produkt preoblikovanja rastlin starodavnih časov. Debelina sedimentne plasti se zelo razlikuje - od popolne odsotnosti na nekaterih območjih kopnega do 20-25 km v globokih depresijah.

riž. 7. Razvrstitev kamnin po izvoru

Plast "granita". sestavljajo metamorfne in magmatske kamnine, ki so po svojih lastnostih podobne granitu. Tu so najpogostejši gnajsi, graniti, kristalni skrilavci itd. Granitne plasti ne najdemo povsod, na celinah, kjer je dobro izražena, pa lahko njena največja debelina doseže več deset kilometrov.

"Bazaltna" plast tvorijo kamnine blizu bazaltov. To so metamorfizirane magmatske kamnine, gostejše od kamnin "granitne" plasti.

Debelina in navpična struktura zemeljske skorje sta različni. Obstaja več vrst zemeljske skorje (slika 8). Po najpreprostejši klasifikaciji ločimo oceansko in celinsko skorjo.

Kontinentalna in oceanska skorja se razlikujeta po debelini. Tako je največja debelina zemeljske skorje opažena pod gorskimi sistemi. To je približno 70 km. Pod ravninami je debelina zemeljske skorje 30-40 km, pod oceani pa je najtanjša - le 5-10 km.

riž. 8. Vrste zemeljske skorje: 1 - voda; 2 - sedimentna plast; 3 - preplastitev sedimentnih kamnin in bazaltov; 4, bazalti in kristalne ultramafične kamnine; 5, granitno-metamorfna plast; 6 - granulitno-mafična plast; 7 - običajen plašč; 8 - dekomprimiran plašč

Razlika med celinsko in oceansko skorjo v sestavi kamnin se kaže v odsotnosti granitne plasti v oceanski skorji. Da, in bazaltna plast oceanske skorje je zelo nenavadna. Po sestavi kamnin se razlikuje od analogne plasti celinske skorje.

Meja kopnega in oceana (ničelna oznaka) ne določa prehoda celinske skorje v oceansko. Zamenjava celinske skorje z oceansko se zgodi v oceanu približno na globini 2450 m.

riž. 9. Struktura celinske in oceanske skorje

Obstajajo tudi prehodne vrste zemeljske skorje - subceanska in subkontinentalna.

Suboceanska skorja ki se nahajajo ob celinskih pobočjih in vznožju, lahko najdemo v obrobnih in Sredozemskih morjih. To je celinska skorja, debela do 15-20 km.

subkontinentalna skorja ki se nahajajo na primer na vulkanskih otoških lokih.

Na podlagi materialov potresno sondiranje - hitrost potresnih valov - dobimo podatke o globinski zgradbi zemeljske skorje. Tako je superglobok vodnjak Kola, ki je prvič omogočil ogled vzorcev kamnin z več kot 12 km globine, prinesel marsikaj nepričakovanega. Domnevalo se je, da naj bi se na globini 7 km začela "bazaltna" plast. V resnici pa ni bil odkrit in med kamninami so prevladovali gnajsi.

Sprememba temperature zemeljske skorje z globino. Površinska plast zemeljske skorje ima temperaturo, ki jo določa sončna toplota. to je heliometrična plast(iz grškega Helio - Sonce), doživlja sezonska temperaturna nihanja. Njegova povprečna debelina je približno 30 m.

Spodaj je še tanjša plast, katere značilnost je stalna temperatura, ki ustreza povprečni letni temperaturi opazovalnega mesta. Globina te plasti se poveča v celinskem podnebju.

Še globlje v zemeljski skorji se razlikuje geotermalna plast, katere temperatura je določena z notranjo toploto Zemlje in narašča z globino.

Povišanje temperature nastane predvsem zaradi razpada radioaktivnih elementov, ki sestavljajo kamnine, predvsem radija in urana.

Velikost povečanja temperature kamnin z globino se imenuje geotermalni gradient. Spreminja se v precej širokem razponu - od 0,1 do 0,01 ° C / m - in je odvisen od sestave kamnin, pogojev njihovega pojavljanja in številnih drugih dejavnikov. Pod oceani temperatura z globino narašča hitreje kot na celinah. V povprečju se na vsakih 100 m globine segreje za 3 °C.

Recipročna vrednost geotermalnega gradienta se imenuje geotermalni korak. Meri se v m/°C.

Toplota zemeljske skorje je pomemben vir energije.

Del zemeljske skorje, ki sega do globin, ki so na voljo za geološke študijske oblike črevesja zemlje.Črevesje Zemlje zahteva posebno zaščito in razumno uporabo.

stran 1

Odprta lekcija geografije v 6. razredu

na temo: "Notranja zgradba Zemlje."

Učitelj: Proskurina N.P.

Cilj: učence seznaniti z glavnimi (notranjimi) lupinami Zemlje, njihovo zgradbo in sestavo; dati idejo o tem, kako preučevati zemeljsko skorjo; razvijati spomin, govor, logično razmišljanje; razvijati spoštovanje do narave.

oprema: atlasi, fizični zemljevid sveta, tabela "Notranja zgradba Zemlje", čoln.
Med poukom.

Organizacijski začetek.

Ste pripravljeni na lekcijo?

Potem pa začnimo z lekcijo.

V 6. razredu smo že preučili temo "Načrt in zemljevid", nato pa bomo preučevali lupine Zemlje v naslednjem zaporedju: "Litosfera", "Hidrosfera", "Atmosfera", "Biosfera". Spomnimo se :

Kateri del Zemlje se imenuje litosfera?

Kaj je hidrosfera?

Vzdušje?

Biosfera?

Prišli smo do teme "Litosfera", vendar je ne bomo začeli preučevati, dokler ne preverimo, kako se spomnite tistega, kar ste že preučevali.

vprašanja:


1. Kakšna je lestvica? Kakšne vrste poznaš?

2. Določite relativno in absolutno višino hriba.

3. Določite ime objekta s koordinatami 28 y. sh. in 138 c. (Jezero Eyre - sever.)

4. Izračunajte razdaljo od geografskega severnega pola do ekvatorja (90 krat 111 km je 9990).

5. Katero mesto se nahaja višje?

a) Delhi ali Peking.

b) Mexico City ali Brasilia.

Raziskovanje nove teme.

a) sporočilo teme, namen pouka;

b) učenje nove teme:

Imamo najsodobnejšo ladjo, vendar ne za podvodno potovanje, ampak za podzemno potovanje.

Postopoma se bomo poglobili v črevesje Zemlje in se seznanili z njeno notranjo strukturo. Podatke o opazovanju boste vnesli v tabelo.


  1. Zemljina skorja na lestvici celotne Zemlje je najtanjši film. Sestavljen je iz trdnih mineralov in kamnin, torej je v trdnem stanju; Temperatura se dvigne za 3 stopinje na vsakih 100 m. Kljub majhni moči ima zemeljska skorja zapleteno strukturo.
Če pogledava z vami na globus in zdaj na zemljevid, bomo videli, da sta zemlja in voda zbrani v velikih prostorih: kopno - v celine, voda - v oceane. Struktura in sestava zemeljske skorje pod oceani in na celinah sta zelo različni. Zato obstajata dve glavni vrsti zemeljske skorje - oceanska in celinska. Ugotovimo te razlike: različna debelina in sestava. Oceanska skorja: 3-7 km; sedimentne in bazaltne plasti; celinska skorja: 30 - 50 - 75 km; sedimentne, granitne in bazaltne plasti.

  1. Plašč.
Pod zemeljsko skorjo na globinah od 30 - 50 km do 2900 km je Zemljin plašč. iz česa je sestavljena? Predvsem iz kamnin, bogatih z magnezijem in železom. Plašč zavzema do 82 % prostornine planeta. Razdeljen je na zgornji in spodnji. Zgornji leži pod zemeljsko skorjo do 670 km. Hiter padec tlaka v zgornjem delu plašča in visoka temperatura vodita do taljenja njegove snovi. V primerjavi s kamninami, ki sestavljajo zemeljsko skorjo, so kamnine plašča zelo goste. Iz česa je sestavljen spodnji plašč, ostaja skrivnost. Snov plašča ima zelo visoko temperaturo - od 2000 stopinj do 3800 stopinj.

  1. Jedro.
Domneva se, da je površina jedra sestavljena iz snovi, ki ima lastnosti tekočine, vendar se notranja regija obnaša kot trdno telo. To je posledica visokega tlaka. Povprečna temperatura jedra je od 3800 stopinj do 5000 stopinj, najvišja temperatura je 10000 stopinj. Včasih so mislili, da je jedro Zemlje gladko, skoraj kot topovska krogla. A izkazalo se je, da razlike v "meji" dosežejo 260 km. Polmer jedra je 3470 km.
Fizkultminutka.

  1. Metode za preučevanje zemeljskih globin.
Zemljina skorja je vir različnih mineralov. Geologi že dolgo preučujejo kamnine, to je kraje, kjer so vidne kamnine (pečine, gorska pobočja, strma bregova). Ponekod se vrtijo vrtine. Najgloblja vrtina (15 km) je bila izvrtana na polotoku Kola. Rudniki pomagajo tudi pri preučevanju strukture zemeljske skorje, ki jih izkopljejo za rudarjenje. Iz vrtin in rudnikov jemljejo vzorce kamnin, s katerimi spoznavajo njihov izvor, sestavo in zgradbo. Vse te metode omogočajo preučevanje le zgornjega dela zemeljske skorje in samo na kopnem. Znanost geofizike omogoča, da prodremo veliko globlje, seizmologija, znanost o potresih, pa nam omogoča, da spoznamo globoko črevesje našega časa. V zadnjem času se za preučevanje zemeljske skorje uporabljajo informacije s satelitov iz vesolja.
c) primarna posplošitev:

1. Kakšna je notranja zgradba Zemlje?

2. Zemljo po notranji zgradbi včasih primerjajo s kokošjim jajcem. Kaj želijo pokazati s to primerjavo?

3. Zgradite tortni grafikon "Notranja struktura Zemlje", ki prikazuje delež prostornine jedra - 17%, plašča - 82%, zemeljske skorje - 1% v skupni prostornini planeta.


4. Povejte nam, kako se spreminja temperatura (TLAK) v zemeljskih črevesjih.


  1. Izpolnite tabelo "Vrste zemeljske skorje" s pomočjo slike 23.

  1. "Najdi ujemanja."
1. Zemljina skorja je oceanskega tipa. a) Sestoji iz granita, bazalta in sedimentnih kamnin.

2. Zemljina skorja celinskega tipa. b) Temperatura je 2000 stopinj, stanje je viskozno, (trdno).

3. Plašč. c) Debelina plasti je 3–7 km.

4. Jedro. d) Temperatura 2000 - 5000 stopinj, trdna, iz dveh plasti.


  1. Zakaj preučevati zemeljsko skorjo?

  2. Na kakšne načine je to mogoče storiti?

  3. Naloga poznavanja dejstev.
Povzetek lekcije.

Domača naloga: št. 16; vprašanje 5.

Zemljina skorja je v znanstvenem smislu najvišji in najtrši geološki del lupine našega planeta.

Znanstvene raziskave vam omogočajo, da jih temeljito preučite. To olajša večkratno vrtanje vrtin tako na celinah kot na dnu oceana. Struktura zemlje in zemeljske skorje v različnih delih planeta se razlikujeta tako po sestavi kot po značilnostih. Zgornja meja zemeljske skorje je vidni relief, spodnja meja pa območje ločitve obeh medijev, ki je znano tudi kot Mohorovičevo površje. Pogosto se imenuje preprosto "meja M". To ime je dobila po zaslugi hrvaškega seizmologa Mohorovichicha A. Dolga leta je opazoval hitrost potresnih premikov glede na globino. Leta 1909 je ugotovil obstoj razlike med zemeljsko skorjo in vročim plaščem Zemlje. Meja M leži na nivoju, kjer se hitrost potresnega valovanja poveča s 7,4 na 8,0 km/s.

Kemična sestava Zemlje

Znanstveniki so med preučevanjem lupin našega planeta prišli do zanimivih in celo neverjetnih zaključkov. Zaradi strukturnih značilnosti zemeljske skorje je podobna istim območjem na Marsu in Veneri. Več kot 90% njegovih sestavnih elementov predstavljajo kisik, silicij, železo, aluminij, kalcij, kalij, magnezij, natrij. Med seboj v različnih kombinacijah tvorijo homogena fizična telesa – minerale. Lahko vstopijo v sestavo kamnin v različnih koncentracijah. Struktura zemeljske skorje je zelo heterogena. Torej so kamnine v splošni obliki agregati bolj ali manj konstantne kemične sestave. To so neodvisna geološka telesa. Razumejo se kot jasno opredeljeno območje zemeljske skorje, ki ima znotraj svojih meja enak izvor in starost.

Skale po skupinah

1. Magmatski. Ime govori samo zase. Nastanejo iz ohlajene magme, ki priteka iz odprtin starodavnih vulkanov. Struktura teh kamnin je neposredno odvisna od hitrosti strjevanja lave. Večji kot je, manjši so kristali snovi. Granit je na primer nastal v debelini zemeljske skorje, bazalt pa se je pojavil kot posledica postopnega izlivanja magme na njegovo površino. Raznolikost takšnih pasem je precej velika. Glede na strukturo zemeljske skorje vidimo, da je sestavljena iz magmatskih mineralov za 60%.

2. Sedimentni. Gre za kamnine, ki so bile posledica postopnega odlaganja drobcev različnih mineralov na kopnem in oceanskem dnu. To so lahko ohlapne sestavine (pesek, prodniki), cement (peščenec), ostanki mikroorganizmov (premog, apnenec), produkti kemičnih reakcij (kalijeva sol). Predstavljajo do 75 % celotne zemeljske skorje na celinah.
Glede na fiziološko metodo nastanka sedimentne kamnine delimo na:

  • Klastično. To so ostanki različnih kamnin. Uničeni so bili pod vplivom naravnih dejavnikov (potres, tajfun, cunami). Sem spadajo pesek, prodniki, gramoz, drobljen kamen, glina.
  • kemični. Postopoma nastanejo iz vodnih raztopin različnih mineralnih snovi (soli).
  • organski ali biogeni. Sestavljen je iz ostankov živali ali rastlin. To so oljni skrilavec, plin, nafta, premog, apnenec, fosforiti, kreda.

3. Metamorfne kamnine. Druge komponente se lahko spremenijo v njih. To se zgodi pod vplivom spreminjanja temperature, visokega tlaka, raztopin ali plinov. Na primer, marmor je mogoče pridobiti iz apnenca, gnajs iz granita in kvarcit iz peska.

Minerali in kamnine, ki jih človeštvo aktivno uporablja v svojem življenju, imenujemo minerali. Kaj so oni?

To so naravne mineralne tvorbe, ki vplivajo na strukturo zemlje in zemeljske skorje. Uporabljajo se lahko v kmetijstvu in industriji tako v naravni obliki kot tudi v predelavi.

Vrste koristnih mineralov. Njihova razvrstitev

Glede na agregatno stanje in agregacijo lahko minerale razdelimo v kategorije:

  1. Trdna (ruda, marmor, premog).
  2. Tekočina (mineralna voda, olje).
  3. Plinasti (metan).

Značilnosti posameznih vrst mineralov

Glede na sestavo in značilnosti aplikacije obstajajo:

  1. Gorljivo (premog, nafta, plin).
  2. ruda. Vključujejo radioaktivne (radij, uran) in plemenite kovine (srebro, zlato, platina). Obstajajo rude železa (železo, mangan, krom) in neželeznih kovin (baker, kositer, cink, aluminij).
  3. Nekovinski minerali igrajo pomembno vlogo v takem konceptu, kot je struktura zemeljske skorje. Njihova geografija je obsežna. To so nekovinske in negorljive kamnine. To so gradbeni materiali (pesek, gramoz, glina) in kemikalije (žveplo, fosfati, kalijeve soli). Ločen razdelek je namenjen dragim in okrasnim kamnom.

Porazdelitev mineralov na našem planetu je neposredno odvisna od zunanjih dejavnikov in geoloških vzorcev.

Tako se rudnine za gorivo pridobivajo predvsem v naftnih in plinonosnih ter premogovnih bazenih. So sedimentnega izvora in se oblikujejo na sedimentnih pokrovih platform. Nafta in premog se redko pojavljata skupaj.

Rudni minerali se najpogosteje ujemajo s kleti, policami in nagubanimi površinami ploščatih plošč. Na takih mestih lahko ustvarijo ogromne pasove.

Jedro


Zemljina lupina je, kot veste, večplastna. Jedro se nahaja v samem središču, njegov polmer pa je približno 3.500 km. Njena temperatura je veliko višja od Sončeve in je okoli 10.000 K. Natančnih podatkov o kemični sestavi jedra še nismo dobili, domnevno pa je sestavljeno iz niklja in železa.

Zunanje jedro je v staljenem stanju in ima še večjo moč kot notranje. Slednji je pod velikim pritiskom. Snovi, iz katerih je sestavljen, so v trajnem trdnem stanju.

Plašč

Geosfera Zemlje obdaja jedro in predstavlja približno 83 odstotkov celotne lupine našega planeta. Spodnja meja plašča se nahaja na veliki globini skoraj 3000 km. Ta lupina je običajno razdeljena na manj plastičen in gost zgornji del (iz njega nastane magma) in spodnjo kristalno, katere širina je 2000 kilometrov.

Sestava in zgradba zemeljske skorje

Da bi govorili o tem, kateri elementi sestavljajo litosfero, je treba podati nekaj konceptov.

Zemljina skorja je najbolj oddaljena lupina litosfere. Njegova gostota je manj kot dvakratna v primerjavi s povprečno gostoto planeta.

Zemljino skorjo je od plašča ločena z mejo M, ki je bila že omenjena zgoraj. Ker procesi, ki se dogajajo na obeh območjih, medsebojno vplivajo drug na drugega, se njuna simbioza običajno imenuje litosfera. Pomeni "kamnita lupina". Njegova moč se giblje od 50-200 kilometrov.

Pod litosfero je astenosfera, ki ima manj gosto in viskozno konsistenco. Njegova temperatura je približno 1200 stopinj. Edinstvena lastnost astenosfere je sposobnost kršitve njenih meja in prodiranja v litosfero. Je vir vulkanizma. Tukaj so staljeni žepi magme, ki se vnese v zemeljsko skorjo in se izlije na površje. S preučevanjem teh procesov so znanstveniki uspeli narediti številna neverjetna odkritja. Tako so preučevali zgradbo zemeljske skorje. Litosfera je nastala pred več tisoč leti, a tudi zdaj v njej potekajo aktivni procesi.

Strukturni elementi zemeljske skorje

V primerjavi s plaščem in jedrom je litosfera trda, tanka in zelo krhka plast. Sestavljen je iz kombinacije snovi, v kateri je bilo do danes najdenih več kot 90 kemičnih elementov. Razporejeni so neenakomerno. 98 odstotkov mase zemeljske skorje predstavlja sedem komponent. To so kisik, železo, kalcij, aluminij, kalij, natrij in magnezij. Najstarejše kamnine in minerali so stari več kot 4,5 milijarde let.

S preučevanjem notranje strukture zemeljske skorje je mogoče razlikovati med različnimi minerali.
Mineral je relativno homogena snov, ki se lahko nahaja tako znotraj kot na površini litosfere. To so kremen, mavec, smukec itd. Kamnine so sestavljene iz enega ali več mineralov.

Procesi, ki tvorijo zemeljsko skorjo

Struktura oceanske skorje

Ta del litosfere je v glavnem sestavljen iz bazaltnih kamnin. Struktura oceanske skorje ni bila tako temeljito raziskana kot celinska. Tektonska teorija plošč pojasnjuje, da je oceanska skorja razmeroma mlada, njeni najnovejši odseki pa lahko datiramo v pozno juro.
Njegova debelina se s časom praktično ne spreminja, saj je določena s količino taline, ki se sprosti iz plašča v območju srednjeoceanskih grebenov. Nanj močno vpliva globina sedimentnih plasti na dnu oceana. Na najbolj obsežnih odsekih se giblje od 5 do 10 kilometrov. Ta vrsta zemeljske lupine spada v oceansko litosfero.

celinska skorja

Litosfera je v interakciji z atmosfero, hidrosfero in biosfero. V procesu sinteze tvorijo najbolj zapleteno in reaktivno lupino Zemlje. Prav v tektonosferi se pojavljajo procesi, ki spreminjajo sestavo in strukturo teh lupin.
Litosfera na zemeljskem površju ni homogena. Ima več plasti.

  1. Sedimentna. V glavnem ga tvorijo kamnine. Tu prevladujejo gline in skrilavci ter karbonatne, vulkanske in peščene kamnine. V sedimentnih plasteh najdemo minerale, kot so plin, nafta in premog. Vsi so ekološkega izvora.
  2. granitna plast. Sestavljen je iz magmatskih in metamorfnih kamnin, ki so po naravi najbližje granitu. Ta plast ni povsod, najbolj je izrazita na celinah. Tu je njegova globina lahko več deset kilometrov.
  3. Bazaltno plast tvorijo kamnine, ki so blizu istoimenskemu mineralu. Je gostejši od granita.

Globina in sprememba temperature zemeljske skorje

Površinski sloj se segreva s sončno toploto. To je heliometrična lupina. Doživlja sezonska nihanja temperature. Povprečna debelina plasti je približno 30 m.

Spodaj je plast, ki je še tanjša in bolj krhka. Njegova temperatura je konstantna in približno enaka povprečni letni temperaturi, značilni za to regijo planeta. Glede na celinsko podnebje se globina te plasti poveča.
Še globlje v zemeljski skorji je druga raven. To je geotermalna plast. Struktura zemeljske skorje zagotavlja njeno prisotnost, njena temperatura pa je določena z notranjo toploto Zemlje in narašča z globino.

Povišanje temperature nastane zaradi razpada radioaktivnih snovi, ki so del kamnin. Najprej sta radij in uran.

Geometrijski gradient - obseg povečanja temperature, odvisno od stopnje povečanja globine plasti. Ta nastavitev je odvisna od različnih dejavnikov. Nanjo vplivajo struktura in vrste zemeljske skorje, pa tudi sestava kamnin, raven in pogoji njihovega pojavljanja.

Toplota zemeljske skorje je pomemben vir energije. Njegova študija je danes zelo aktualna.

Vrste zemeljske skorje in njena zgradba

Glavni elementi zemeljskega reliefa so celine(celine) in oceani . V skladu s tem se razlikujejo celinske, oceanske in prehodne (podcelinske in suboceanske) vrste strukture zemeljske skorje.

Preučevanje hitrosti širjenja seizmičnih valov omogoča razlikovanje treh plasti v odseku zemeljske skorje, ki jih pogojno imenujemo sedimentne, granitno-metamorfne in granulit-bazitne (bazaltne). Znotraj teh plasti se hitrosti širjenja P-valov ujemajo s hitrostmi v sedimentnih kamninah (1,8-5,0 km/s), granitih (5,0-6,2 km/s) in bazaltih (6,0-7,6 ​​km/s).

Sedimentna plast zavzema zgornji del zemeljske skorje. Tvorijo ga različne sedimentne, v majhni količini, vulkanske kamnine z gostoto od 2,2 do 2,5 g/cm3. Debelina te plasti se na celinah razlikuje od 0 do 25 km, v oceanih v povprečju 300-400 m, ponekod doseže 1 km.

Granitno-metamorfna plast tvorijo ga magmatske kamnine kisle sestave, gnajsi, kristalni skrilavci. Kamnine, ki tvorijo to plast, so lahko sprva sedimentne, vulkanske in intruzivne, nato pa so močno deformirane in metamorfozirane. Gostota plasti je 2,6-2,7 g/cm 3 . Na celinah leži pod sedimentno plastjo, ponekod (na ščitih in v gorskih nagubanih območjih) pa pride na površje. Debelina granitne plasti običajno ne presega 25 km. V spodnjem delu celinskega pobočja se granitna plast zagozdi in je v oceanskih depresijah ni.

Granulitno-mafična (bazaltna) plast leži v spodnjem delu zemeljske skorje in je od spodnjega plašča ločena s površino Moho. Tvorijo ga magmatske in metamorfne kamnine osnovne sestave ter granuliti (gnajsi, ki vsebujejo granat), z gostoto v območju 2,2-2,9 g/cm 3 .

celinska skorja razvila znotraj celinskega kopnega in pasu ter vključuje vse tri poimenovane plasti.

oceanska skorja zaznamuje depresije oceanov. Granitno-metamorfne plasti tukaj ni in sedimentna plast (debelina do 1 km, redko več) prekriva neposredno na bazaltno.

subkontinentalna skorja Razvija se v prehodnem območju med celinami in oceani in običajno zavzema območje razvoja otoških lokov oceanov. Od celinske skorje se razlikuje po splošni manjši debelini, granitno-metamorfna plast postane še posebej tanjša.

Suboceanska skorja razvila pod depresijami celinskih morij (Črno morje, Južnokaspijska depresija, Sredozemsko morje). Zanj je značilna odsotnost granitno-metamorfne plasti in velika debelina sedimentne plasti.