Изследването на вътрешната структура на планетите, включително нашата Земя, е изключително трудна задача. Ние не можем физически да "пробияме" земната кора до ядрото на планетата, така че цялото знание, което сме получили в момента, е знание, получено "чрез допир" и то по най-буквалния начин.
Как работи сеизмичното проучване на примера за проучване на нефт. „Обаждаме се“ на земята и „слушаме“ какво ще ни донесе отразеният сигнал
Факт е, че най-простият и надежден начин да разберете какво има под повърхността на планетата и е част от нейната кора е да изследвате скоростта на разпространение сеизмични вълнив дълбините на планетата.
Известно е, че скоростта на надлъжните сеизмични вълни се увеличава в по-плътни среди и, напротив, намалява в рохкави почви. Съответно, знаейки параметрите на различните видове скали и изчислили данни за налягането и т.н., „слушайки“ получения отговор, можете да разберете през кои слоеве на земната кора е преминал сеизмичният сигнал и колко дълбоко са те под повърхността .
Изследване на структурата на земната кора с помощта на сеизмични вълни
Сеизмичните вибрации могат да бъдат причинени от два вида източници: естественои изкуствени. Земетресенията са естествени източници на вибрации, чиито вълни носят необходимата информация за плътността на скалите, през които проникват.
Арсеналът от източници на изкуствени вибрации е по-обширен, но на първо място, изкуствените вибрации се причиняват от обикновена експлозия, но има и по-„фини“ начини на работа - генератори на насочени импулси, сеизмични вибратори и др.
Занимава се с провеждане на взривяване и изучаване на скоростите на сеизмичните вълни сеизмично проучване- един от най-важните клонове на съвременната геофизика.
Какво даде изследването на сеизмичните вълни вътре в Земята? Анализът на тяхното разпространение разкри няколко скока в промяната на скоростта при преминаване през недрата на планетата.
земната кора
Първият скок, при който скоростите нарастват от 6,7 на 8,1 км/сек, според геолозите, регистрира дъното на земната кора. Тази повърхност се намира на различни места на планетата на различни нива, от 5 до 75 км. Границата на земната кора и подлежащата обвивка - мантията, се нарича "Повърхности на Мохоровичич", по името на югославския учен А. Мохоровичич, който го създава пръв.
Мантия
Мантиялежи на дълбочина до 2900 км и е разделена на две части: горна и долна. Границата между горната и долната мантия също се фиксира от скока в скоростта на разпространение на надлъжните сеизмични вълни (11,5 km/s) и се намира на дълбочини от 400 до 900 km.
Горната мантия има сложна структура. В горната му част има слой, разположен на дълбочина 100-200 km, където напречните сеизмични вълни затихват с 0,2-0,3 km / s, а скоростите на надлъжните вълни по същество не се променят. Този слой се нарича вълновод. Дебелината му обикновено е 200-300 км.
Нарича се частта от горната мантия и кората, която покрива вълновода литосфераи самият слой с ниски скорости - астеносфера.
По този начин литосферата е твърда твърда обвивка, покрита от пластична астеносфера. Предполага се, че в астеносферата възникват процеси, които предизвикват движението на литосферата.
Вътрешната структура на нашата планета
земното ядро
В основата на мантията се наблюдава рязко намаляване на скоростта на разпространение на надлъжните вълни от 13,9 до 7,6 km/s. На това ниво е границата между мантията и ядрото на земята, по-дълбоко от което напречните сеизмични вълни вече не се разпространяват.
Радиусът на ядрото достига 3500 км, обемът му: 16% от обема на планетата, а масата: 31% от масата на Земята.
Много учени смятат, че ядрото е в разтопено състояние. Външната му част се характеризира с рязко намалени скорости на P-вълните, докато във вътрешната част (с радиус 1200 km) скоростите на сеизмичните вълни отново нарастват до 11 km/s. Плътността на ядковите скали е 11 g/cm 3 и се определя от наличието на тежки елементи. Такъв тежък елемент може да бъде желязото. Най-вероятно желязото е неразделна част от ядрото, тъй като ядрото на чисто желязо или желязо-никелов състав трябва да има плътност, която е с 8-15% по-висока от съществуващата плътност на ядрото. Следователно кислородът, сярата, въглеродът и водородът изглежда са прикрепени към желязото в ядрото.
Геохимичен метод за изследване на структурата на планетите
Има и друг начин за изследване на дълбоката структура на планетите - геохимичен метод. Идентифицирането на различни обвивки на Земята и други земни планети чрез физически параметри намира доста ясно геохимично потвърждение, основано на теорията за хетерогенната акреция, според която съставът на ядрата на планетите и техните външни обвивки в основната си част първоначално е различен и зависи от най-ранния етап на тяхното развитие.
В резултат на този процес най-тежките ( желязо-никел) компоненти, а във външните обвивки - по-лек силикат ( хондрит), обогатен в горната мантия с летливи вещества и вода.
Най-важната особеност на планетите от земен тип ( , Земя, ) е, че тяхната външна обвивка, т.нар. кора, се състои от два вида материя: континентална част" - фелдшпат и " океански» - базалт.
Континентална (континентална) кора на Земята
Континенталната (континентална) кора на Земята е изградена от гранити или скали, подобни по състав на тях, тоест скали с голямо количество фелдшпати. Образуването на "гранитния" слой на Земята се дължи на трансформацията на по-стари седименти в процеса на гранитизация.
Гранитният слой трябва да се разглежда като специфиченобвивката на земната кора - единствената планета, на която са широко развити процесите на диференциация на материята с участието на вода и имаща хидросфера, кислородна атмосфера и биосфера. На Луната и, вероятно, на земните планети, континенталната кора е съставена от габро-анортозити - скали, състоящи се от голямо количество фелдшпат, но с малко по-различен състав, отколкото в гранитите.
Тези скали образуват най-древните (4,0-4,5 милиарда години) повърхности на планетите.
Океанската (базалтова) кора на Земята
Океанска (базалтова) кораЗемята се е образувала в резултат на разтягане и е свързана със зони на дълбоки разломи, които са причинили проникването на горната мантия в базалтовите камери. Базалтовият вулканизъм се наслагва върху по-рано образуваната континентална кора и е сравнително по-млада геоложка формация.
Проявите на базалтов вулканизъм на всички земни планети очевидно са сходни. Широкото развитие на базалтови "морета" на Луната, Марс и Меркурий очевидно е свързано с разтягане и образуването на зони на пропускливост в резултат на този процес, по който базалтовите стопилки на мантията се втурват към повърхността. Този механизъм на проявление на базалтовия вулканизъм е повече или по-малко сходен за всички планети от земната група.
Спътникът на Земята - Луната също има структура на черупката, която като цяло повтаря земната, въпреки че има забележителна разлика в състава.
Топлинният поток на Земята. Най-горещо е в района на разломите в земната кора, а по-студено в районите на древните континентални плочи
Метод за измерване на топлинния поток за изследване на структурата на планетите
Друг начин за изследване на дълбоката структура на Земята е изследването на нейния топлинен поток. Известно е, че Земята, гореща отвътре, отдава своята топлина. Нагряването на дълбоките хоризонти се доказва от вулканични изригвания, гейзери и горещи извори. Топлината е основният енергиен източник на Земята.
Повишаването на температурата със задълбочаване от повърхността на Земята е средно около 15 ° C на 1 km. Това означава, че на границата на литосферата и астеносферата, разположена приблизително на дълбочина 100 km, температурата трябва да бъде близо до 1500 ° C. Установено е, че при тази температура базалтът се топи. Това означава, че астеносферната обвивка може да служи като източник на базалтова магма.
С дълбочината промяната на температурата става по по-сложен закон и зависи от промяната на налягането. Според изчислените данни на дълбочина 400 km температурата не надвишава 1600°C, а на границата ядро-мантия се оценява на 2500-5000°C.
Установено е, че отделянето на топлина става постоянно по цялата повърхност на планетата. Топлината е най-важният физически параметър. Някои от техните свойства зависят от степента на нагряване на скалите: вискозитет, електропроводимост, магнитност, фазово състояние. Следователно, според топлинното състояние, може да се прецени дълбоката структура на Земята.
Измерването на температурата на нашата планета на големи дълбочини е технически трудна задача, тъй като само първите километри от земната кора са достъпни за измервания. Вътрешната температура на Земята обаче може да се изследва индиректно чрез измерване на топлинния поток.
Въпреки факта, че основният източник на топлина на Земята е Слънцето, общата мощност на топлинния поток на нашата планета надвишава мощността на всички електроцентрали на Земята 30 пъти.
Измерванията показаха, че средният топлинен поток на континентите и в океаните е еднакъв. Този резултат се обяснява с факта, че в океаните по-голямата част от топлината (до 90%) идва от мантията, където процесът на пренос на материя чрез движещи се потоци протича по-интензивно - конвекция.
Конвекцията е процес, при който нагрята течност се разширява, става по-лека и се издига, докато по-студените слоеве потъват. Тъй като веществото на мантията е по-близко по своето състояние до твърдо тяло, конвекцията в него протича при специални условия, при ниски скорости на материалния поток.
Каква е топлинната история на нашата планета? Първоначалното му нагряване вероятно е свързано с топлината, генерирана от сблъсъка на частици и тяхното уплътняване в собственото им гравитационно поле. Тогава топлината е резултат от радиоактивен разпад. Под въздействието на топлината възниква слоеста структура на Земята и планетите от земната група.
Радиоактивна топлина в Земята се отделя и сега. Съществува хипотеза, според която на границата на разтопеното ядро на Земята и до днес продължават процесите на разцепване на материята с отделяне на огромно количество топлинна енергия, която нагрява мантията.
Земната кора в научен смисъл е най-горната и най-твърда геоложка част от обвивката на нашата планета.
Научните изследвания ви позволяват да го проучите задълбочено. Това се улеснява от многократно пробиване на кладенци както на континентите, така и на океанското дъно. Структурата на земята и земната кора в различните части на планетата се различават както по състав, така и по характеристики. Горната граница на земната кора е видимият релеф, а долната граница е зоната на разделяне на двете среди, която е известна още като повърхност на Мохорович. Често се нарича просто "М граница". Тя получи това име благодарение на хърватския сеизмолог Мохоровичич А. В продължение на много години той наблюдава скоростта на сеизмичните движения в зависимост от нивото на дълбочина. През 1909 г. той установява съществуването на разлика между земната кора и нажежената мантия на Земята. Границата M се намира на нивото, където скоростта на сеизмичните вълни нараства от 7,4 до 8,0 km/s.
Химическият състав на Земята
Изучавайки черупките на нашата планета, учените направиха интересни и дори невероятни заключения. Структурните характеристики на земната кора я правят подобна на същите области на Марс и Венера. Повече от 90% от съставните му елементи са представени от кислород, силиций, желязо, алуминий, калций, калий, магнезий, натрий. Комбинирайки се помежду си в различни комбинации, те образуват еднородни физически тела - минерали. Те могат да влизат в състава на скалите в различни концентрации. Структурата на земната кора е много разнородна. И така, скалите в обобщена форма са агрегати с повече или по-малко постоянен химичен състав. Това са независими геоложки тела. Те се разбират като ясно определена област от земната кора, която има същия произход и възраст в нейните граници.
Скали по групи
1. Магматичен. Името говори само за себе си. Те възникват от охладена магма, изтичаща от отворите на древни вулкани. Структурата на тези скали зависи пряко от скоростта на втвърдяване на лавата. Колкото по-голям е, толкова по-малки са кристалите на веществото. Гранитът, например, се е образувал в дебелината на земната кора, а базалтът се е появил в резултат на постепенното изливане на магма на нейната повърхност. Разнообразието от такива породи е доста голямо. Като се има предвид структурата на земната кора, виждаме, че тя се състои от 60% от магмени минерали.
2. Седиментен. Това са скали, които са резултат от постепенното отлагане на сушата и океанското дъно на фрагменти от различни минерали. Това могат да бъдат насипни компоненти (пясък, камъчета), циментирани (пясъчник), остатъци от микроорганизми (въглища, варовик), продукти на химична реакция (калиева сол). Те съставляват до 75% от цялата земна кора на континентите.
Според физиологичния метод на образуване седиментните скали се разделят на:
- Класичен. Това са останки от различни скали. Те са разрушени под въздействието на природни фактори (земетресение, тайфун, цунами). Те включват пясък, камъчета, чакъл, натрошен камък, глина.
- химически. Те се образуват постепенно от водни разтвори на различни минерални вещества (соли).
- органични или биогенни. Състои се от останки от животни или растения. Това са нефтени шисти, газ, нефт, въглища, варовик, фосфорити, креда.
3. Метаморфни скали. Други компоненти могат да се превърнат в тях. Това се случва под въздействието на променяща се температура, високо налягане, разтвори или газове. Например мрамор може да се получи от варовик, гнайс от гранит, а кварцит от пясък.
Минералите и скалите, които човечеството активно използва в живота си, се наричат минерали. Какво са те?
Това са природни минерални образувания, които оказват влияние върху структурата на земята и земната кора. Могат да се използват в селското стопанство и промишлеността както в естествен вид, така и преработени.
Видове полезни минерали. Тяхната класификация
В зависимост от физическото състояние и агрегацията минералите могат да бъдат разделени на категории:
- Твърди (руда, мрамор, въглища).
- Течност (минерална вода, масло).
- Газообразен (метан).
Характеристика на отделните видове минерали
Според състава и характеристиките на приложението има:
- Запалими (въглища, нефт, газ).
- Руда. Те включват радиоактивни (радий, уран) и благородни метали (сребро, злато, платина). Има руди на черни (желязо, манган, хром) и цветни метали (мед, калай, цинк, алуминий).
- Неметалните минерали играят важна роля в такава концепция като структурата на земната кора. Тяхната география е обширна. Това са неметални и незапалими скали. Това са строителни материали (пясък, чакъл, глина) и химикали (сяра, фосфати, калиеви соли). Отделен раздел е посветен на скъпоценните и декоративни камъни.
Разпределението на минералите на нашата планета зависи пряко от външни фактори и геоложки модели.
По този начин горивните минерали се добиват предимно в нефтени и газоносни и въглищни басейни. Те имат седиментен произход и се образуват върху седиментните покривки на платформи. Нефтът и въглищата рядко се срещат заедно.
Рудните минерали най-често съответстват на основата, первазите и сгънатите зони на платформените плочи. На такива места те могат да създават огромни колани.
Ядро
Земната обвивка, както знаете, е многопластова. Ядрото се намира в самия център, а радиусът му е приблизително 3500 км. Температурата му е много по-висока от тази на Слънцето и е около 10 000 К. Точни данни за химическия състав на ядрото не са получени, но се предполага, че то се състои от никел и желязо.
Външното ядро е в разтопено състояние и има още по-голяма мощност от вътрешното. Последният е под огромен натиск. Веществата, от които се състои, са в постоянно твърдо състояние.
Мантия
Геосферата на Земята заобикаля ядрото и съставлява около 83 процента от цялата обвивка на нашата планета. Долната граница на мантията се намира на голяма дълбочина от почти 3000 km. Тази черупка е условно разделена на по-малко пластична и плътна горна част (именно от нея се образува магмата) и долна кристална, чиято ширина е 2000 километра.
Съставът и структурата на земната кора
За да говорим за това какви елементи изграждат литосферата, е необходимо да дадем някои понятия.
Земната кора е най-външната обвивка на литосферата. Плътността му е по-малко от два пъти в сравнение със средната плътност на планетата.
Земната кора е отделена от мантията от границата М, която вече беше спомената по-горе. Тъй като процесите, протичащи в двете области, си влияят взаимно, тяхната симбиоза обикновено се нарича литосфера. Това означава "каменна черупка". Мощността му варира от 50-200 километра.
Под литосферата е астеносферата, която има по-малко плътна и вискозна консистенция. Температурата му е около 1200 градуса. Уникална характеристика на астеносферата е способността да нарушава границите си и да прониква в литосферата. Това е източникът на вулканизма. Тук има разтопени джобове от магма, която се въвежда в земната кора и се излива на повърхността. Изучавайки тези процеси, учените успяха да направят много удивителни открития. Така е изследван строежът на земната кора. Литосферата се е образувала преди много хиляди години, но дори и сега в нея протичат активни процеси.
Структурни елементи на земната кора
В сравнение с мантията и ядрото, литосферата е твърд, тънък и много крехък слой. Състои се от комбинация от вещества, в които до момента са открити повече от 90 химични елемента. Те са разпределени неравномерно. 98 процента от масата на земната кора се дължи на седем компонента. Това са кислород, желязо, калций, алуминий, калий, натрий и магнезий. Най-старите скали и минерали са на възраст над 4,5 милиарда години.
Чрез изучаване на вътрешната структура на земната кора могат да се разграничат различни минерали.
Минералът е относително хомогенно вещество, което може да се намира както вътре, така и на повърхността на литосферата. Това са кварц, гипс, талк и др. Скалите са изградени от един или повече минерали.
Процеси, които образуват земната кора
Структурата на океанската кора
Тази част от литосферата се състои главно от базалтови скали. Структурата на океанската кора не е проучена толкова задълбочено, колкото континенталната. Теорията за тектоничните плочи обяснява, че океанската кора е относително млада и нейните най-нови участъци могат да бъдат датирани от късната юра.
Дебелината му практически не се променя с времето, тъй като се определя от количеството стопилка, отделена от мантията в зоната на средноокеанските хребети. Значително се влияе от дълбочината на седиментните слоеве на океанското дъно. В най-обемните участъци тя варира от 5 до 10 километра. Този тип земна обвивка принадлежи към океанската литосфера.
континентална кора
Литосферата взаимодейства с атмосферата, хидросферата и биосферата. В процеса на синтез те образуват най-сложната и реактивна обвивка на Земята. Именно в тектоносферата протичат процеси, които променят състава и структурата на тези черупки.
Литосферата на земната повърхност не е еднородна. Има няколко слоя.
- Седиментни. Образувана е основно от скали. Тук преобладават глини и шисти, както и карбонатни, вулканични и песъчливи скали. В седиментните слоеве могат да се намерят минерали като газ, нефт и въглища. Всички те са с органичен произход.
- гранитен слой. Състои се от магмени и метаморфни скали, които по природа са най-близки до гранита. Този слой не се среща навсякъде, най-силно е изразен на континентите. Тук дълбочината му може да бъде десетки километри.
- Базалтовият слой е образуван от скали, близки до едноименния минерал. По-плътен е от гранита.
Дълбочина и изменение на температурата на земната кора
Повърхностният слой се нагрява от слънчева топлина. Това е хелиометрична обвивка. Изпитва сезонни колебания в температурата. Средната дебелина на слоя е около 30 m.
Отдолу има слой, който е още по-тънък и по-крехък. Температурата му е постоянна и приблизително равна на средната годишна температура, характерна за този район на планетата. В зависимост от континенталния климат дълбочината на този слой се увеличава.
Още по-дълбоко в земната кора има друго ниво. Това е геотермалния слой. Структурата на земната кора осигурява наличието му, а температурата му се определя от вътрешната топлина на Земята и нараства с дълбочина.
Повишаването на температурата се дължи на разпадането на радиоактивни вещества, които са част от скалите. На първо място, това са радий и уран.
Геометричен градиент - големината на повишаването на температурата в зависимост от степента на увеличаване на дълбочината на слоевете. Тази настройка зависи от различни фактори. Структурата и видовете земна кора влияят върху нея, както и съставът на скалите, нивото и условията на тяхното възникване.
Топлината на земната кора е важен енергиен източник. Неговото изследване е много актуално и днес.
Такъв въпрос като структурата на Земята е от интерес за много учени, изследователи и дори вярващи. С бързото развитие на науката и технологиите от началото на 18 век много достойни работници на науката са похарчили много усилия, за да разберат нашата планета. Смелчаците се спуснаха на дъното на океана, летяха до най-високите слоеве на атмосферата, пробиха дълбоки кладенци, за да изследват почвата.
Днес има доста пълна картина на това от какво се състои Земята. Вярно е, че структурата на планетата и всички нейни региони все още не е известна на 100%, но учените постепенно разширяват границите на знанието и получават все по-обективна информация за това.
Формата и размерите на планетата Земя
Формата и геометричните размери на Земята са основните понятия, с които тя се описва като небесно тяло. През Средновековието се е смятало, че планетата има плоска форма, намира се в центъра на Вселената, а Слънцето и другите планети се въртят около нея.
Но такива смели натуралисти като Джордано Бруно, Николай Коперник, Исак Нютон опровергаха подобни преценки и математически доказаха, че Земята има формата на топка със сплескани полюси и се върти около Слънцето, а не обратното.
Структурата на планетата е много разнообразна, въпреки факта, че нейните размери са доста малки по стандартите дори на Слънчевата система - дължината на екваториалния радиус е 6378 километра, полярният радиус е 6356 километра.
Дължината на един от меридианите е 40 008 км, а екваторът се простира на 40 007 км. Това също показва, че планетата е донякъде "сплескана" между полюсите, нейното тегло е 5,9742 × 10 24 кг.
Земни черупки
Земята се състои от много черупки, които образуват особени слоеве. Всеки слой е централно симетричен по отношение на основната централна точка. Ако визуално разрежете почвата по цялата й дълбочина, тогава ще се отворят слоеве с различен състав, агрегатно състояние, плътност и др.
Всички черупки са разделени на две големи групи:
- Вътрешната структура се описва съответно от вътрешни черупки. Те са земната кора и мантия.
- Външните обвивки, които включват хидросферата и атмосферата.
Структурата на всяка черупка е предмет на изучаване на отделни науки. Учените все още, в ерата на бързия технически прогрес, не всички въпроси са изяснени до края.
Земната кора и нейните видове
Земната кора е една от черупките на планетата, заемаща само около 0,473% от нейната маса. Дълбочината на кората е 5 - 12 километра.
Интересно е да се отбележи, че учените практически не са проникнали по-дълбоко и ако направим аналогия, тогава кората е като кора на ябълка по отношение на целия й обем. По-нататъшното и по-прецизно проучване изисква напълно различно ниво на развитие на технологиите.
Ако погледнете планетата в разрез, тогава според различните дълбочини на проникване в нейната структура могат да се разграничат следните видове земна кора по ред:
- океанска кора- състои се главно от базалти, намира се на дъното на океаните под огромни слоеве вода.
- Континентална или континентална кора- покрива земята, състои се от много богат химичен състав, включително 25% силиций, 50% кислород и 18% други основни елементи от периодичната таблица. За по-удобно изучаване на тази кора, тя също е разделена на долна и горна. Най-древните принадлежат към долната част.
Температурата на кората се повишава, когато се задълбочи.
Мантия
Основният обем на нашата планета е мантията. Той заема цялото пространство между обсъдената по-горе кора и ядрото и се състои от много слоеве. Най-малката дебелина на мантията е около 5-7 km.
Сегашното ниво на развитие на науката и технологиите не позволява директно изучаване на тази част от Земята, поради което се използват косвени методи за получаване на информация за нея.
Много често раждането на нова земна кора е придружено от контакта й с мантията, която е особено активна на места под океанските води.
Днес се смята, че има горна и долна мантия, които са разделени от границата на Мохоровичич. Процентите на това разпределение са изчислени доста точно, но изискват уточнение в бъдеще.
външно ядро
Ядрото на планетата също не е еднородно. Огромните температури и налягане карат много химични процеси да се извършват тук, разпределението на масите и веществата се извършва. Ядрото се дели на вътрешно и външно.
Външното ядро е с дебелина около 3000 километра.Химическият състав на този слой е желязо и никел, които са в течна фаза. Температурата на околната среда тук варира от 4400 до 6100 градуса по Целзий, когато се приближите до центъра.
вътрешно ядро
Централната част на Земята, чийто радиус е приблизително 1200 километра. Най-долният слой, който също се състои от желязо и никел, както и някои примеси от леки елементи. Агрегатното състояние на това ядро е подобно на аморфното. Налягането тук достига невероятните 3,8 милиона бара.
Знаете ли колко километра има до ядрото на земята? Разстоянието е приблизително 6371 км, което се изчислява лесно, ако знаете диаметъра и другите параметри на топката.
Сравнение на дебелината на вътрешните слоеве на Земята
Геоложката структура понякога се оценява по такъв параметър като дебелината на вътрешните слоеве. Смята се, че мантията е най-мощната, тъй като има най-голяма дебелина.
Външни сфери на земното кълбо
Планетата Земя се различава от всеки друг космически обект, известен на учените, по това, че има и външни сфери, към които принадлежат:
- хидросфера;
- атмосфера;
- биосфера.
Методите за изследване на тези сфери са значително различни, тъй като всички те се различават значително по своя състав и обект на изследване.
Хидросфера
Хидросферата се разбира като цялата водна обвивка на Земята, включително както огромните океани, които заемат приблизително 74% от повърхността, така и моретата, реките, езерата и дори малките потоци и резервоари.
Най-голямата дебелина на хидросферата е около 11 km и се наблюдава в района на Марианската падина.Именно водата се смята за източник на живот и това, което отличава нашата топка от всички останали във Вселената.
Хидросферата заема приблизително 1,4 милиарда км 3 обем. Тук животът кипи и са осигурени условия за функциониране на атмосферата.
атмосфера
Газовата обвивка на нашата планета, надеждно затваряйки недрата си от космически обекти (метеорити), космически студ и други явления, несъвместими с живота.
Дебелината на атмосферата е, според различни оценки, около 1000 km.В близост до земната повърхност плътността на атмосферата е 1,225 kg/m 3 .
78% от газовата обвивка се състои от азот, 21% от кислород, останалата част се отчита от елементи като аргон, въглероден диоксид, хелий, метан и други.
Биосфера
Независимо от начина, по който учените изучават разглеждания въпрос, биосферата е най-важната част от структурата на Земята - това е черупката, обитавана от живи същества, включително самите хора.
Биосферата е не само обитавана от живи същества, но и постоянно се променя под тяхното влияние, по-специално под влиянието на човека и неговата дейност. Холистична доктрина за тази област е разработена от великия учен В. И. Вернадски. Точно това определение е въведено от австрийския геолог Зюс.
Заключение
Повърхността на Земята, както и всички черупки на нейната външна и вътрешна структура, са много интересен обект на изследване за цели поколения учени.
Въпреки че на пръв поглед изглежда, че разглежданите сфери са доста различни, всъщност те са свързани с неразрушими връзки. Например, животът и цялата биосфера са просто невъзможни без хидросферата и атмосферата, същите, от своя страна, произхождат от дълбините.
Земната кора е от голямо значение за нашия живот, за изследването на нашата планета.
Тази концепция е тясно свързана с други, които характеризират процесите, протичащи вътре и на повърхността на Земята.
Какво представлява земната кора и къде се намира
Земята има цялостна и непрекъсната обвивка, която включва: земната кора, тропосферата и стратосферата, които са долната част на атмосферата, хидросферата, биосферата и антропосферата.
Те си взаимодействат тясно, прониквайки един в друг и постоянно обменяйки енергия и материя. Прието е да наричаме земната кора външната част на литосферата - твърдата обвивка на планетата. По-голямата част от външната му страна е покрита от хидросферата. Останалата, по-малка част, се влияе от атмосферата.
Под земната кора има по-плътна и огнеупорна мантия. Разделени са от условна граница, кръстена на хърватския учен Мохорович. Характеристиката му е рязко увеличаване на скоростта на сеизмичните вибрации.
Използват се различни научни методи, за да се получи представа за земната кора. Получаването на конкретна информация обаче е възможно само чрез сондиране на по-голяма дълбочина.
Една от целите на такова изследване беше да се установи естеството на границата между горната и долната континентална кора. Бяха обсъдени възможностите за проникване в горната мантия с помощта на самонагряващи се капсули от огнеупорни метали.
Структурата на земната кора
Под континентите се разграничават неговите седиментни, гранитни и базалтови слоеве, чиято дебелина в съвкупност е до 80 km. Скалите, наречени седиментни скали, са се образували в резултат на отлагането на вещества върху сушата и във водата. Те са предимно на пластове.
- глина
- шисти
- пясъчници
- карбонатни скали
- скали с вулканичен произход
- въглища и други скали.
Седиментният слой помага да се научи повече за природните условия на земята, които са били на планетата в незапомнени времена. Такъв слой може да има различна дебелина. На някои места може изобщо да не съществува, на други, главно в големи котловини, може да е 20-25 км.
Температурата на земната кора
Важен източник на енергия за жителите на Земята е топлината на нейната кора. Температурата се повишава, докато навлизате по-дълбоко в него. 30-метровият слой, който е най-близо до повърхността, наречен хелиометричен слой, е свързан с топлината на слънцето и варира в зависимост от сезона.
В следващия, по-тънък слой, който се увеличава при континентален климат, температурата е постоянна и съответства на показателите на определено място за измерване. В геотермалния слой на кората температурата е свързана с вътрешната топлина на планетата и се увеличава с навлизането по-дълбоко в нея. Тя е различна на различните места и зависи от състава на елементите, дълбочината и условията на тяхното разположение.
Смята се, че температурата се повишава средно с три градуса, докато се задълбочава на всеки 100 метра. За разлика от континенталната част, температурата под океаните се покачва по-бързо. След литосферата има пластмасова високотемпературна обвивка, чиято температура е 1200 градуса. Нарича се астеносфера. Има места с разтопена магма.
Прониквайки в земната кора, астеносферата може да излее разтопена магма, причинявайки вулканични явления.
Характеристики на земната кора
Масата на земната кора е по-малка от половин процент от общата маса на планетата. Това е външната обвивка на каменния слой, в който се извършва движението на материята. Този слой, който има плътност наполовина на тази на Земята. Дебелината му варира в рамките на 50-200 km.
Уникалността на земната кора е, че тя може да бъде от континентален и океански тип. Континенталната кора има три слоя, горният от които е образуван от седиментни скали. Океанската кора е сравнително млада и нейната дебелина варира малко. Образува се от веществата на мантията от океанските хребети.
Характерна снимка на земната кора
Дебелината на кората под океаните е 5-10 km. Характеристиката му е в постоянни хоризонтални и осцилаторни движения. По-голямата част от кората е базалтова.
Външната част на земната кора е твърдата обвивка на планетата. Структурата му се отличава с наличието на мобилни зони и относително стабилни платформи. Литосферните плочи се движат една спрямо друга. Движението на тези плочи може да причини земетресения и други катаклизми. Закономерностите на такива движения се изучават от тектоничната наука.
Функции на земната кора
Основните функции на земната кора са:
- ресурс;
- геофизични;
- геохимичен.
Първият от тях показва наличието на ресурсния потенциал на Земята. Това е предимно набор от минерални запаси, разположени в литосферата. Освен това ресурсната функция включва редица фактори на околната среда, които осигуряват живота на хората и други биологични обекти. Една от тях е склонността към образуване на дефицит на твърда повърхност.
не можеш да направиш това спаси нашата земна снимка
Топлинните, шумовите и радиационните ефекти реализират геофизичната функция. Например, има проблем с естествения радиационен фон, който като цяло е безопасен на земната повърхност. В страни като Бразилия и Индия обаче то може да бъде стотици пъти по-високо от допустимото. Смята се, че неговият източник е радонът и неговите разпадни продукти, както и някои видове човешка дейност.
Геохимичната функция е свързана с проблемите на химическото замърсяване, вредно за хората и други представители на животинския свят. В литосферата навлизат различни вещества с токсични, канцерогенни и мутагенни свойства.
Те са в безопасност, когато са в недрата на планетата. Извличаните от тях цинк, олово, живак, кадмий и други тежки метали могат да бъдат много опасни. В преработено твърдо, течно и газообразно състояние те попадат в околната среда.
От какво е изградена земната кора?
В сравнение с мантията и ядрото, земната кора е крехка, жилава и тънка. Състои се от сравнително лека субстанция, която включва около 90 природни елемента в състава си. Те се намират на различни места в литосферата и с различна степен на концентрация.
Основните са: кислород, силиций, алуминий, желязо, калий, калций, натрий, магнезий. 98 процента от земната кора е изградена от тях. В това число около половината е кислород, повече от една четвърт - силиций. Благодарение на техните комбинации се образуват минерали като диамант, гипс, кварц и др. Няколко минерала могат да образуват скала.
- Свръхдълбок кладенец на полуостров Кола позволи да се запознаете с минерални проби от дълбочина 12 км, където бяха открити скали, близки до гранити и шисти.
- Най-голямата дебелина на кората (около 70 km) е разкрита под планинските системи. Под равнините е 30-40 км, а под океаните - само 5-10 км.
- Значителна част от кората образува древен горен слой с ниска плътност, състоящ се главно от гранити и шисти.
- Структурата на земната кора наподобява кората на много планети, включително тези на Луната и техните спътници.