Внутрішня будова земної кори
Земна кора в науковому розумінні являє собою саму верхню і тверду геологічну частина оболонки нашої планети.
Наукові дослідження дозволяють вивчити її досконало. Цьому сприяють багаторазові буріння свердловин як на континентах, так і на океанському дні. Будова землі і земної кори на різних ділянках планети відрізняються і і за складом, і за характеристиками. Верхньою межею земної кори є видимий рельєф, а нижній — зона поділу двох середовищ, яка також відома як поверхня Мохоровичича. Часто її називають просто «кордон М». Це найменування вона отримала завдяки хорватському сейсмологів Мохоровічича А. Він довгі роки спостерігав за швидкістю сейсмічних рухів в залежності від рівня глибини. У 1909 році він встановив наявність різниці між земною корою і розпеченій мантією Землі. Кордон М пролягає на тому рівні, де швидкість сейсмічних хвиль підвищується з 7.4 до 8.0 км / с.
Хімічний склад Землі
Вивчаючи оболонки нашої планети, вчені робили цікаві і навіть приголомшливі висновки. Особливості будови земної кори роблять її схожою з такими ж ділянками на Марсі і Венері. Більш ніж 90% складових елементів її представлені киснем, кремнієм, залізом, алюмінієм, кальцієм, калієм, магнієм, натрієм. Поєднуючись між собою в різних комбінаціях, вони утворюють однорідні фізичні тіла — мінерали. Вони можуть увійти до складу гірських порід у різних концентраціях. Будова земної кори вельми неоднорідне. Так, гірські породи в узагальненому вигляді являють собою агрегати більш-менш постійного хімічного складу. Це самостійні геологічні тіла. Під ними розуміється чітко окреслена область земної кори, що має в своїх межах однакове походження, вік.
Гірські породи за групами
1. Магматичні. Назва говорить сама за себе. Вони виникають через остигнула магми, яка витікає з жерла древніх вулканів. Будова цих порід безпосередньо залежить від швидкості застигання лави. Чим вона більша, тим менше кристали речовини. Граніт, наприклад, сформувався в товщі земної кори, а базальт з’явився в результаті поступового виливу магми на її поверхню. Різноманіття таких порід досить велике. Розглядаючи будову земної кори, ми бачимо, що вона складається з магматичних мінералів на 60%.
2. Осадові. Це породи, які стали результатом поступового відкладення на суші і дні океану уламків тих чи інших мінералів. Це можуть бути як пухкі компоненти (пісок, галька), зцементовані (піщаник), залишки мікроорганізмів (кам’яне вугілля, вапняк), продукти хімічних реакцій (калійна сіль). Вони складають до 75% всієї земної кори на материках.
За фізіологічною способом утворення осадові породи поділяються на:
- Уламкові. Це залишки різних гірських порід. Вони руйнувалися під впливом природних факторів (землетрус, тайфун, цунамі). До них можна віднести пісок, гальку, гравій, щебінь, глину.
- Хімічні. Вони поступово утворюються з водних розчинів тих чи інших мінеральних речовин (солі).
- Органічні або біогенні. Складаються з останків тварин або рослин. Це горючі сланці, газ, нафта, вугілля, вапняк, фосфорити, крейда.
3. Метаморфічні породи. У них можуть перетворюватися інші компоненти. Це відбувається під впливом мінливих температури, великого тиску, розчинів або газів. Наприклад, з вапняку можна отримати мармур, з граніту — гнейс, з піску — кварцит.
Мінерали і гірські породи, які людство активно використовує у своїй життєдіяльності, називаються корисними копалинами. Що вони собою являють?
Це природні мінеральні утворення, які впливають на будову землі та земної кори. Вони можуть використовуватися в сільському господарстві та промисловості як в природному вигляді, так і піддаючись переробці.
Види корисних мінералів. Їх класифікація
Залежно від фізичного стану та агрегації, корисні копалини можна розділити на категорії:
- Тверді (руда, мармур, вугілля).
- Рідкі (мінеральна вода, нафта).
- Газоподібні (метан).
Характеристики окремих видів корисних копалин
За складом і особливостям застосування розрізняють:
- Горючі (вугілля, нафта, газ).
- Рудні. Вони включають радіоактивні (радій, уран) і благородні метали (срібло, золото, платина). Є руди чорних (залізо, марганець, хром) і кольорових металів (мідь, олово, цинк, алюміній).
- Нерудні корисні копалини відіграють істотну роль у такому понятті, як будова земної кори. Географія їх обширна. Це неметалеві і негорючі гірські породи. Це будівельні матеріали (пісок, гравій, глина) і хімічні речовини (сірка, фосфати, калійні солі). Окремий розділ присвячено дорогоцінним і виробних каменів.
Розподіл корисних копалин по нашій планеті безпосередньо залежить від зовнішніх факторів і геологічних закономірностей.
Так, паливні корисні копалини в першу чергу видобуваються в нафтогазоносних і вугільних басейнах. Вони мають осадочні походження і формуються на осадових чохлах платформ. Нафта і вугілля вкрай рідко залягають разом.
Рудні корисні копалини найчастіше відповідають фундаменту, виступам і складчастим областям платформних плит. У таких місцях вони можуть створювати величезні по довжині пояса.
Ядро
Земна оболонка, як відомо, багатошарова. Ядро розташовується в самому центрі, а його радіус приблизно дорівнює 3500 км. Його температура набагато вища, ніж у Сонця і становить близько 10000 К. Точних даних про хімічний склад ядра не отримано, але імовірно воно складається з нікелю і заліза.
Зовнішнє ядро знаходиться в розплавленому стані та має ще більшу потужність, ніж внутрішнє. Останнє піддається колосальному тиску. Речовини, з яких воно складається, перебувають у постійному твердому стані.
Мантія
Геосфера Землі оточує ядро і становить близько 83 відсотків від усієї оболонки нашої планети. Нижня межа мантії знаходиться на величезній глибині майже 3000 км. Дану оболонку прийнято умовно розділяти на менш пластичну і щільну верхню частину (саме з неї утворюється магма) і на нижню кристалічну, ширина якої становить 2000 кілометрів.
Склад і будова земної кори
Для того щоб говорити про те, які елементи входять до складу літосфери, потрібно дати деякі поняття.
Земна кора — це сама зовнішня оболонка літосфери. Її щільність менше в два рази в порівнянні з середньою щільністю планети.
Від мантії земна кора відділена кордоном М, про яку вже йшлося вище. Так як процеси, що відбуваються на обох дільницях, взаємно впливають один на одного, їх симбіоз прийнято називати літосферою. Це означає «кам’яна оболонка». Її потужність коливається в межах 50-200 кілометрів.
Нижче літосфери розташована астеносфера, яка володіє менш щільною і в’язкою консистенцією. Її температура становить близько 1200 градусів. Унікальною особливістю астеносфери є можливість порушувати свої кордони і проникати в літосферу. Вона є джерелом вулканізму. Тут знаходяться розплавлені вогнища магми, яка впроваджується в земну кору і виливається на поверхню. Вивчаючи ці процеси, вчені змогли зробити багато дивовижних відкриттів. Саме так вивчалося будова земної кори. Літосфера була сформована багато тисяч років тому, але і зараз в ній відбуваються активні процеси.
Структурні елементи земної кори
У порівнянні з мантією і ядром, літосфера — це жорсткий, тонкий і дуже крихкий шар. Вона складена з комбінації речовин, у складі яких на сьогоднішній день виявлено більше 90 хімічних елементів. Вони розподілені неоднорідне. 98 відсотків маси земної кори припадає на сім складових. Це кисень, залізо, кальцій, алюміній, калій, натрій і магній. Вік найдавніших порід та мінералів становить понад 4.5 мільярдів років.
Вивчаючи внутрішню будову земної кори, можна виділити різні мінерали.
Мінерал — порівняно однорідна речовина, що може перебувати як всередині, так і на поверхні літосфери. Це кварц, гіпс, тальк і т.д. Гірські породи складаються з одного або декількох мінералів.
Процеси, що формують земну кору
Літосфера взаємодіє з атмосферою, гідросферою і біосферою. У процесі синтезу вони утворюють найскладнішу і реакційно активну оболонку Землі. Саме в тектоносфері відбуваються процеси, які змінюють склад і будову цих оболонок.
Будова океанічної земної кори
Дана частина літосфери переважно складається з базальтових порід. Будова океанічної земної кори вивчено не так досконально, як континентальне. Теорія тектонічних плит пояснює, що океанічна земна кора є відносно молодою, а самі її останні ділянки можна датувати пізньої юрою.
Її товщина практично не змінюється з часом, так як вона визначається кількістю розплавів, що виділяються з мантії в зоні серединно-океанічних хребтів. На неї істотно впливає глибина осадових шарів на дні океану. У найбільш об’ємних ділянках вона становить від 5 до 10 кілометрів. Даний вид земної оболонки відноситься до океанічної літосфері.
Континентальна кора
Літосфера взаємодіє з атмосферою, гідросферою і біосферою. У процесі синтезу вони утворюють найскладнішу і реакційно активну оболонку Землі. Саме в тектоносфері відбуваються процеси, які змінюють склад і будову цих оболонок.
Літосфера на земній поверхні не однорідна. Вона має кілька шарів.
- Осадовий. Він в основному утворюється гірськими породами. Тут переважають глини і сланці, а також широко поширені карбонатні, вулканогенні і піщані породи. В осадових шарах можна зустріти такі корисні копалини, як газ, нафта і кам’яне вугілля. Всі вони мають органічне походження.
- Гранітний шар. Він складається з магматичних і метаморфічних порід, які найбільш близькі за своєю природою до граніту. Цей шар зустрічається далеко не скрізь, найбільш яскраво він виражений на континентах. Тут його глибина може становити десятки кілометрів.
- Базальтовий шар утворюють породи, близькі до однойменного мінералу. Він більш щільний, ніж граніт.
Глибина і зміна температури земної кори
Поверхневий шар прогрівається сонячним теплом. Це геліометріческая оболонка. Вона відчуває сезонні коливання температури. Середня потужність шару складає близько 30 м.
Нижче знаходиться шар, ще тонший і крихкий. Його температура постійна і приблизно дорівнює середньорічній, характерною для цієї області планети. Залежно від континентального клімату глибина цього шару збільшується.
Ще глибше в земній корі знаходиться ще один рівень. Це геотермічний шар. Будова земної кори передбачає його наявність, а його температура визначається внутрішнім теплом Землі і зростає з глибиною.
Підвищення температури відбувається за рахунок розпаду радіоактивних речовин, які входять до складу гірських порід. В першу чергу це радій і уран.
Геометричний градієнт — величина наростання температури в залежності від ступеня збільшення глибини шарів. Цей параметр залежить від різних факторів. Будова та типи земної кори впливають на нього, так само як і склад гірських порід, рівень і умови їх залягання.
Тепло земної кори є важливим енергетичним джерелом. Його вивчення дуже актуально на сьогоднішній день.
Статті за темою «Склад і будова земної кори»
Источник
Що ви знаєте про внутрішню будову Землі? Які гірські породи вам відомі? За якими властивостями вони розрізняються?
Надра Землі – загадковий і набагато менш доступний світ, ніж навколишній нашу планету космос. Ще не винайдено такий апарат, в якому можна було б проникнути в глибини планети. Найглибша в світі шахта має глибину 4 км, найглибша свердловина на Кольському півострові – 12 км. Це всього лише 1/500 частина радіуса Землі!
Однак люди навчилися «заглядати» у земні глибини. Головний метод їх вивчення – сейсмічний (від грец. «Сейсмос» – землетрус). Від землетрусів або штучних вибухів в надрах Землі поширюються коливання. У різних за складом і щільності речовинах вони поширюються з різною швидкістю. За допомогою приладів фахівці вимірюють ці швидкості і розшифровують інформацію.
Встановлено, що надра нашої планети розділені на кілька оболонок: ядро, мантію і земну кору (рис. 33).
Ядро – центральна частина земної кулі. У ньому дуже високий тиск і температура 3000-4000 ° С. Ядро складається з самого щільного і важкого речовини, імовірно заліза. На ядро припадає близько 30% маси Землі, але тільки 15% її обсягу. Внутрішня тверда частина ядра як би плаває в зовнішньому, рідкому шарі. Завдяки такому руху навколо Землі виникає магнітне поле. Воно захищає життя на нашій планеті від шкідливих космічних променів. На магнітне поле реагує стрілка компаса.
На думку вчених, розшарування речовини Землі на ядро, мантію і земну кору відбувалося з моменту утворення планети 4,6 млрд років тому і триває до теперішнього часу. Більш важкі речовини опускаються до центру Землі і ще більш ущільнюються, легкіе- піднімаються вгору і утворюють земну кору. При перерозподілі речовини Землі виділяється тепло – головне джерело внутрішньої енергії Землі. Коли розшарування земних надр повністю закінчиться, Земля стане холодною і мертвою планетою. За розрахунками, це може статися через 1,5 млрд років.
Мантія (від грец. «Мантія» – покривало, плащ) – найбільша з внутрішніх оболонок Землі. На мантію припадає основний обсяг (понад 80%) і маса (майже 70%) нашої планети. Речовина мантії тверде, але менш щільне, ніж в ядрі. Тиск і температура в мантії збільшуються з глибиною. У верхній частині мантії є шар, де речовина частково розплавлене і пластично. За цим пластичному прошарку переміщаються тверді шари, що лежать вище.
Земна кора – сама тонка, зовнішня оболонка Землі. На частку земної кори припадає менше 1% маси земної кулі. Саме на поверхні земної кори живуть люди, з неї вони добувають корисні копалини. У різних місцях земну кору пронизують численні шахти і свердловини. Мільйони зразків, відібрані з них і з поверхні Землі, дозволили визначити склад і будова земної кори.
Польові шпати складають половину маси земної кори. Навіть назва «польові» вони отримали через повсюдне поширення. Їх можна зустріти скрізь: в горах, у полі …
Кварц – один з найпоширеніших мінералів. Безбарвний кварц називається гірським кришталем. Відомі різновиди кварцу інших кольорів: фіолетового, жовтого, коричневого, чорного.
З чого складається земна кора. Земна кора складається з гірських порід, а гірські породи – з мінералів. (Згадайте, з якими мінералами ви знайомі. Де вам вдалося їх побачити?)
Мінерали – природні речовини з різним складом, властивостями і зовнішніми ознаками.
Мінерали розрізняють за такими ознаками, як колір, твердість, блиск, прозорість, щільність. Мінерали утворювалися і продовжують утворюватися як в глибоких шарах земної кори, так і на її поверхні.
Людям відомо близько 3000 мінералів. Більшість з них зустрічається рідко. До рідкісних мінералів відносяться алмаз, платина, срібло, графіт. Широко розповсюджених мінералів, з яких в основному складаються гірські породи, всього кілька десятків. Найбільше на Землі польових шпатів, кварцу, слюд (рис. 34). Мінерали утворюють гірські породи.
Гірські породи – це природні тіла, що складаються з одного або декількох мінералів.
Кристали мінералів в гірській породі можуть бути різного розміру. У багатьох породах їх можна розглянути тільки під мікроскопом. Кристали мінералів з’єднуються між собою з різною міцністю. Тому одні породи тверді і монолітні, інші – пористі і легкі, треті – пухкі й сипучі. Склад мінералів в гірській породі і міцність їх з’єднання залежать від умов, в яких дана порода утворювалася. За умовами утворення всі гірські породи поділяються на три великі групи: магматичні, осадові і метаморфічні.
Источник
Внутрішня будова землі. Провівши географічні дослідження земної поверхні, люди замислились: а що міститься глибоко в надрах нашої планети? Відповідь на це запитання вчені змогли отримати лише тоді, коли навчилися спостерігати за «земними хвилями» – коливаннями в товщі Землі. Такі коливання відбуваються, наприклад, під час землетрусів. Чутливі спеціальні прилади засвідчили, що хвилі в надрах нашої планети поширюються з різною швидкістю. Це означає, що Земля утворена шарами різної щільності. Земля складається з трьох головних шарів. Внутрішній і найщільніший шар – це так зване ядро, проміжний – мантія і зовнішній – земна кора, що є найменш щільною.
Ядро розташоване далеко в надрах земної кулі і починається на глибині 2900 км від поверхні. Ядро, що охоплює всю центральну частину земної кулі також не однорідне. Існує внутрішнє тверде ядро і зовнішнє розплавлене.
Ядро змушує полюси «мандрувати». Під впливом сил тяжіння Місяця і Сонця тверде внутрішнє ядро Землі здатне помітно (з розмахом коливань близько 100 м) переміщатися всередині рідкого зовнішнього ядра. Через такі рухи твердого ядра змінюється положення центра тяжіння Землі. Тому починає коливатися земна вісь, у результаті чого зміщуються географічні полюси.
Ядро вкриває мантія (грецькою мовою означає «покривало», «плащ»). Вона поширюється від ядра вгору до не менш як 5 км від поверхні Землі та здебільшого перебуває у твердому стані. Однак у верхньому шарі мантії на глибині 75-80 км є в’язкий шар. Його називають астеносферою, що грецькою мовою означає «слабка куля».
Внутрішня будова землі. Зверху мантію захищає земна кора – зовнішня тверда оболонка Землі. Ця земна оболонка дуже тоненька, адже якщо порівняти Землю з яйцем, то її земна кора буде не товщою, ніж шкаралупа яйця. Проте саме тут людина споруджує своє житло, зводить промислові будівлі, влаштовує парки, прокладає дороги, видобуває з надр корисні копалини тощо. Разом із верхнім шаром мантії земна кора утворює літосферу.
Верхній шар земної кори складається з пухких осадових гірських порід. Через це він дістав назву осадовий. Наступний шар утворений з кристалічних гірських порід, близьких за складом до гранітів. Тому його називають гранітним. Найнижче розташований ще один шар кристалічних порід – базальтовий. Він складається переважно з порід, близьких за своїми властивостями до базальтів.
Внутрішня будова землі і її товща різна на суходолі і на дні океанів. Материкова земна кора може сягати, наприклад, під високими горами 75 км. Під рівнинами товщина «земної тверді» менша і становить близько 30-40 км. Однак ще тонша океанічна земна кора, яка завтовшки буває від 5 до 10 км. Вона складається лише з двох шарів – осадового і базальтового.
Склад земної поверхні. Внутрішня будова землі.
Земна кора неоднорідна, оскільки складається з різних мінералів – однорідних за своїми властивостями неорганічних природних утворів, кожен з яких у своєму складі має лише одну речовину. Найпоширенішими на Землі мінералами є кварц, польові шпати, слюда та деякі інші. Найміцніший серед мінералів – алмаз. Є серед них і небезпечні, наприклад сірка, яка входить до складу пороху тощо. Мінерали бувають і їстівними, як-от сіль.
У природі різні мінерали здебільшого поєднуються і утворюють гірські породи. Інколи гірські породи складаються лише з одного мінералу. Наприклад, вапняк містить лише мінерал кальцит.
Гірські породи утворюються внаслідок трьох основних процесів, тому їх поділяють на три групи. Магматичні гірські породи утворюються з глибинних речовин Землі внаслідок охолодження цих речовин у надрах планети або на поверхні. Прикладом є граніт і базальт, що дуже поширені в будівництві як облицювальний камінь.
Осадові гірські породи утворюються у процесі накопичення (осідання), ущільнення й перетворення на земній поверхні уламків гірських порід, а також решток рослин і тварин. Саме осадовою породою – звичайною крейдою – ви пишете на дошці. Вона, так само як і інша осадова порода – вапняк, утворилася з найпростіших морських організмів.
Метаморфічні (від грец. «перетворююсь») гірські породи виникають унаслідок перетворення магматичних і осадових порід під дією високого тиску і температур у надрах Землі. Так, граніт перетворюється на гнейс, а вапняк – на мармур. Обидва широко використовують як будівельний матеріал.
Усі мінерали і гірські породи, які використовує для своїх потреб людина, називаються корисними копалинами. Залежно від господарського призначення розрізняють рудні і нерудні корисні копалини. Рудою називають відклади мінералів, з яких вигідно видобувати цінні метали. Саме ці метали і надають назву рудним корисним копалинам – залізна, марганцева, алюмінієва руда тощо). Нерудні корисні копалини використовують як паливо (нафта, газ, вугілля, торф, горючі сланці), будівельні матеріали (вапняк, граніт, глина, пісок), хімічну сировину (кухонна сіль, сірка, фосфорити).
Джерело: Географія : підруч. для 6-го кл. загальноосвіт. навч. закл. / В.Ю. Пестушко, Г.Ш. Уварова. — К. : Генеза, 2014. — 256 с.
Источник
