Mandrilisel maakoorel on kihid. Maa ehitus - sise- ja välisstruktuuri skeem, kihtide nimetused

Planeetide, sealhulgas meie Maa siseehituse uurimine on äärmiselt raske ülesanne. Me ei saa füüsiliselt "puurida" maakoort kuni planeedi tuumani, nii et kõik teadmised, mida me hetkel oleme saanud, on teadmised, mis on saadud "puudutuse teel" ja seda kõige otsesemal viisil.

Kuidas seismiline uurimine toimib naftauuringute näitel. "Helistame" maapinnale ja "kuulame", mida peegeldunud signaal meile toob

Fakt on see, et kõige lihtsam ja usaldusväärsem viis teada saada, mis on planeedi pinna all ja mis on selle maakoore osa, on uurida levimiskiirust. seismilised lained planeedi sügavustes.

On teada, et pikisuunaliste seismiliste lainete kiirus suureneb tihedamas keskkonnas ja vastupidi, väheneb lahtises pinnases. Vastavalt sellele, teades erinevat tüüpi kivimite parameetreid ja olles arvutanud andmeid rõhu jms kohta, “kuulades” saadud vastust, saab aru, millistest maakoore kihtidest seismiline signaal läbis ja kui sügaval need pinna all on. .

Maakoore ehituse uurimine seismiliste lainete abil

Seismilisi vibratsioone võivad põhjustada kahte tüüpi allikad: loomulik ja kunstlik. Maavärinad on looduslikud vibratsiooniallikad, mille lained kannavad vajalikku teavet kivimite tiheduse kohta, millest nad läbi tungivad.

Tehisvibratsiooniallikate arsenal on ulatuslikum, kuid ennekõike tekitab tehisvibratsioon tavaline plahvatus, kuid on ka “peenemaid” tööviise - suunatud impulsside generaatorid, seismilised vibraatorid jne.

Tegeldakse lõhkamiste läbiviimise ja seismiliste lainete kiiruste uurimisega seismiline uurimine- kaasaegse geofüüsika üks olulisemaid harusid.

Mida andis seismiliste lainete uurimine Maa sees? Nende leviku analüüs näitas mitmeid hüppeid kiiruse muutumises planeedi sisikonna läbimisel.

Maakoor

Esimene hüpe, mille kiirus suureneb 6,7-lt 8,1 km / s, geoloogide sõnul registreerib maapõue põhja. See pind asub planeedi erinevates kohtades erinevad tasemed, 5 kuni 75 km. Maakoore ja selle all oleva kesta piiri - vahevöö - nimetatakse "Mohorovici pinnad", mis sai nime Jugoslaavia teadlase A. Mohorovitši järgi, kes selle esmakordselt asutas.

Mantel

Mantel asub kuni 2900 km sügavusel ja on jagatud kaheks osaks: ülemine ja alumine. Ülemise ja alumise vahevöö vaheline piir on fikseeritud ka pikisuunaliste seismiliste lainete levimiskiiruse hüppega (11,5 km/s) ning see asub sügavusel 400–900 km.

Ülemine mantel on keerulise struktuuriga. Selle ülaosas on 100-200 km sügavusel paiknev kiht, kus põiki seismilised lained nõrgenevad 0,2-0,3 km/s ja pikilainete kiirused sisuliselt ei muutu. Seda kihti nimetatakse lainejuht. Selle paksus on tavaliselt 200-300 km.

Ülemise vahevöö osa ja lainejuhti katvat maakoort nimetatakse litosfäär ja madalate kiiruste kiht ise - astenosfäär.

Seega on litosfäär jäik kõva kest, mille all on plastiline astenosfäär. Eeldatakse, et astenosfääris tekivad protsessid, mis põhjustavad litosfääri liikumist.

Meie planeedi sisemine struktuur

Maa tuum

Mantli põhjas toimub pikilainete levimiskiiruse järsk langus 13,9-lt 7,6 km/s-le. Sellel tasemel on piir mantli ja maa tuum, millest sügavamal põiki seismilised lained enam ei levi.

Tuuma raadius ulatub 3500 km-ni, selle maht: 16% planeedi mahust ja mass: 31% Maa massist.

Paljud teadlased usuvad, et tuum on sulas olekus. Selle välimist osa iseloomustavad järsult vähenenud P-laine kiirused, sisemises osas (raadiusega 1200 km) aga tõusevad seismiliste lainete kiirused taas 11 km/s-ni. Tuumakivimite tihedus on 11 g/cm 3 ja selle määrab raskete elementide olemasolu. Selline raske element võib olla raud. Tõenäoliselt on raud südamiku lahutamatu osa, kuna puhtalt raua või raud-nikli koostise südamiku tihedus peaks olema 8–15% suurem kui südamiku tihedus. Seetõttu näib, et südamikus oleva rauaga on seotud hapnik, väävel, süsinik ja vesinik.

Geokeemiline meetod planeetide ehituse uurimiseks

Planeetide süvastruktuuri uurimiseks on veel üks viis - geokeemiline meetod. Maa ja teiste maapealsete planeetide erinevate kestade identifitseerimine füüsikaliste parameetrite järgi leiab üsna selge geokeemilise kinnituse, mis põhineb heterogeense akretsiooni teoorial, mille kohaselt on planeetide tuumade ja nende väliskestade koostis selle põhiosas algselt erinevad ja sõltuvad nende varaseimast arenguetapist.

Selle protsessi tulemusena on raskeim ( raud-nikkel) komponendid ja väliskestes - heledam silikaat ( kondriit), mis on ülemine vahevöö rikastatud lenduvate ainete ja veega.

Maapealsete planeetide ( , Maa, ) olulisim omadus on see, et nende väliskest, nn. koor, koosneb kahte tüüpi ainest: mandriosa" - päevakivi ja " ookeaniline» - basalt.

Maa kontinentaalne (mandriline) koorik

Maa kontinentaalne (mandriline) maakoor koosneb graniidist või nendega sarnase koostisega kivimitest, see tähendab suure hulga päevakividega kivimitest. Maa "graniidi" kihi moodustumine on tingitud vanemate setete muundumisest granitiseerumisprotsessis.

Graniidikihti tuleks käsitleda kui spetsiifiline Maakoore kest - ainus planeet, millel on laialdaselt arenenud aine diferentseerumisprotsessid vee osalusel, millel on hüdrosfäär, hapnikuatmosfäär ja biosfäär. Kuu ja ilmselt ka maismaa planeetide mandrilise maakoore moodustavad gabroanortosiidid - kivimid, mis koosnevad suures koguses päevakivist, kuid mõnevõrra erineva koostisega kui graniitidel.

Need kivimid moodustavad planeetide kõige iidsemad (4,0–4,5 miljardit aastat) pinnad.

Maa ookeaniline (basalt) koorik

Ookeaniline (basalt) koorik Maa tekkis venitamise tulemusena ja on seotud sügavate rikete tsoonidega, mis põhjustasid ülemise vahevöö tungimise basaldikambritesse. Basaltiline vulkanism paikneb varem moodustunud mandrilise maakoore peal ja on suhteliselt noorem geoloogiline moodustis.

Basaltvulkanismi ilmingud kõigil maapealsetel planeetidel on ilmselt sarnased. Basaldi "merede" lai areng Kuul, Marsil ja Merkuuril on ilmselgelt seotud venimisega ja selle protsessi tulemusena tekkivate läbilaskvustsoonide tekkega, mida mööda mantli basaltsulatused pinnale tormasid. See basaltvulkanismi avaldumismehhanism on enam-vähem sarnane kõikide maapealse rühma planeetidega.

Maa satelliidil - Kuul on ka kestastruktuur, mis üldjoontes kordab maa oma, kuigi selle koostis on silmatorkavalt erinev.

Maa soojusvoog. Kõige kuumem on maakoore rikete piirkonnas ja külmem iidsete mandrilaamade piirkonnas

Soojusvoo mõõtmise meetod planeetide ehituse uurimiseks

Teine võimalus Maa süvastruktuuri uurimiseks on uurida selle soojusvoogu. On teada, et seestpoolt kuum Maa annab soojust välja. Sügavate silmapiiride kuumenemisest annavad tunnistust vulkaanipursked, geisrid ja kuumaveeallikad. Soojus on Maa peamine energiaallikas.

Temperatuuri tõus maapinnast süvenedes on keskmiselt umbes 15 ° C 1 km kohta. See tähendab, et litosfääri ja astenosfääri piiril, mis asub ligikaudu 100 km sügavusel, peaks temperatuur olema 1500 ° C lähedal. On kindlaks tehtud, et sellel temperatuuril basalt sulab. See tähendab, et astenosfääri kest võib olla basaltse magma allikas.

Sügavuse korral toimub temperatuuri muutus keerulisema seaduse järgi ja sõltub rõhu muutusest. Arvestuslikel andmetel ei ületa temperatuur 400 km sügavusel 1600°C ja südamiku-mantli piiril hinnanguliselt 2500-5000°C.

On kindlaks tehtud, et soojust eraldub pidevalt kogu planeedi pinnal. Kuumus on kõige olulisem füüsiline parameeter. Mõned nende omadused sõltuvad kivimite kuumenemisastmest: viskoossus, elektrijuhtivus, magnetilisus, faasiolek. Seetõttu saab termilise oleku järgi hinnata Maa süvastruktuuri.

Meie planeedi temperatuuri mõõtmine suurtes sügavustes on tehniliselt keeruline ülesanne, kuna maakoorest on mõõtmiseks saadaval vaid esimesed kilomeetrid. Maa sisetemperatuuri saab aga kaudselt uurida soojusvoogu mõõtes.

Hoolimata asjaolust, et Maa peamiseks soojusallikaks on Päike, ületab meie planeedi soojusvoo koguvõimsus kõigi Maa elektrijaamade võimsust 30 korda.

Mõõtmised näitasid, et keskmine soojusvoog mandritel ja ookeanides on sama. See tulemus on seletatav asjaoluga, et ookeanides enamik soojus (kuni 90%) tuleb vahevööst, kus toimub intensiivsemalt aine ülekandmine liikuvate voogude abil - konvektsioon.

Konvektsioon on protsess, mille käigus kuumutatud vedelik paisub, muutub kergemaks ja tõuseb, samas kui külmemad kihid vajuvad. Kuna vahevöö aine on oma olekus lähemal tahke keha, konvektsioon selles toimub eritingimustes, madalatel materjalivoolukiirustel.

Mis on meie planeedi soojusajalugu? Selle esialgne kuumenemine on tõenäoliselt seotud soojusega, mis tekib osakeste kokkupõrkel ja nende tihenemisel nende enda gravitatsiooniväljas. Siis oli kuumus radioaktiivse lagunemise tagajärg. Kuumuse mõjul tekkis Maa ja maapealsete planeetide kihiline struktuur.

Maa radioaktiivne soojus eraldub ka praegu. On olemas hüpotees, mille kohaselt Maa sulasüdamiku piiril jätkuvad aine lõhenemisprotsessid tänapäevani, eraldudes tohutul hulgal soojusenergiat, mis soojendab vahevööt.

Maa pealmine kiht, mis annab elu planeedi elanikele, on vaid õhuke kest, mis katab palju kilomeetreid sisemisi kihte. Planeedi varjatud struktuurist on teada vähe rohkem kui kosmosest. kõige sügavam Koola hästi, mis on puuritud maapõue selle kihtide uurimiseks, sügavus on 11 tuhat meetrit, kuid see on vaid neli sajandikku maakera keskpunkti kaugusest. Ainult seismilise analüüsiga saab aimu sees toimuvatest protsessidest ja luua mudeli Maa struktuurist.

Maa sisemine ja välimine kiht

Planeedi Maa struktuur on heterogeensed sise- ja väliskestakihid, mis erinevad koostise ja rolli poolest, kuid on üksteisega tihedalt seotud. Maakera sees asuvad järgmised kontsentrilised tsoonid:

• Tuum - raadiusega 3500 km.
• Mantel - umbes 2900 km.
• Maakoore pikkus on keskmiselt 50 km.

Maa väliskihid moodustavad gaasilise kesta, mida nimetatakse atmosfääriks.

Planeedi keskpunkt

Maa keskne geosfäär on selle tuum. Kui tõstatame küsimuse, millist Maa kihti on praktiliselt kõige vähem uuritud, siis on vastus - tuum. Selle koostise, struktuuri ja temperatuuri kohta ei ole võimalik saada täpseid andmeid. Kogu teaduslikes artiklites avaldatud teave on saadud geofüüsikaliste, geokeemiliste meetoditega ja matemaatiliste arvutustega ning seda esitatakse laiemale avalikkusele tingimusel, et "arvatavasti". Nagu seismiliste lainete analüüsi tulemused näitavad, koosneb maa tuum kahest osast: sisemisest ja välisest. Sisemine tuum on Maa kõige uurimata osa, kuna seismilised lained ei jõua selle piirini. Välissüdamik on kuuma raua ja nikli mass, mille temperatuur on umbes 5 tuhat kraadi, mis on pidevalt liikumises ja on elektrijuht. Just nende omadustega seostatakse Maa magnetvälja päritolu. Sisemise südamiku koostis on teadlaste sõnul mitmekesisem ja seda täiendavad veelgi kergemad elemendid - väävel, räni ja võib-olla ka hapnik.

Mantel

Planeedi geosfääri, mis ühendab Maa kesk- ja ülemist kihti, nimetatakse vahevööks. Just see kiht moodustab umbes 70% maakera massist. Magma alumine osa on südamiku kest, selle välispiir. Seismiline analüüs näitab siin survelainete tiheduse ja kiiruse järsku hüpet, mis viitab ainelisele muutusele kivimi koostises. Magma koostis on raskemetallide segu, milles domineerivad magneesium ja raud. Kihi ülemine osa ehk astenosfäär on liikuv, plastiline, kõrge temperatuuriga pehme mass. Just see aine murrab läbi maakoore ja pritsib vulkaanipursete käigus pinnale.

Vahevöö magmakihi paksus on 200–250 kilomeetrit, temperatuur umbes 2000 ° C. Vahevöö eraldab maakoore alumisest maakerast Moho kiht ehk Serbia teadlase Mohorovitši piir. kes määras järsk muutus seismiliste lainete kiirused mantli selles osas.

kõva kest

Kuidas nimetatakse seda Maa kihti, mis on kõige raskem? See on litosfäär, kest, mis ühendab vahevöö ja maakoore, see asub astenosfääri kohal ja puhastab pinnakihi selle kuuma mõju eest. Põhiosa litosfäärist on vahevöö osa: kogu paksusest 79–250 km moodustab maakoor olenevalt asukohast 5–70 km. Litosfäär on heterogeenne, jaguneb litosfääri plaatideks, mis on pidevas aegluubis, kord lahknevad, kord lähenevad üksteisele. Selliseid litosfääriplaatide kõikumisi nimetatakse tektoonilisteks liikumiseks, just nende kiired värinad põhjustavad maavärinaid, maakoore pragusid ja magma pritsimist pinnale. Litosfääri plaatide liikumine viib nõgude või küngaste tekkeni, külmunud magma moodustab mäeahelikke. Plaatidel ei ole püsivaid piire, need ühinevad ja eralduvad. Maapinna territooriumid, mis asuvad tektooniliste plaatide rikete kohal, on suurenenud seismilise aktiivsusega kohad, kus maavärinad, vulkaanipursked toimuvad teistest sagedamini ja tekivad mineraalid. Praeguseks on registreeritud 13 litosfääri plaati, neist suurimad: Ameerika, Aafrika, Antarktika, Vaikse ookeani, Indo-Austraalia ja Euraasia.

Maakoor

Võrreldes teiste kihtidega on maakoor kogu maapinna kõige õhem ja hapram kiht. Kiht, milles organismid elavad, mis on kõige küllastunud kemikaalid ja mikroelemendid, on vaid 5% planeedi kogumassist. Maakoorel planeedil Maa on kaks sorti: mandri- ehk maismaakoor ja ookeaniline. Mandriline maakoor on kõvem, koosneb kolmest kihist: basalt, graniit ja settekiht. Ookeani põhi koosneb basaldist (põhi) ja settekihtidest.

• Basaltkivimid- Need on tardkivistised, maapinna kihtidest kõige tihedamad.
• graniidikiht- puudub ookeanide all, maismaal võib see läheneda mitmekümne kilomeetri paksusele graniidile, kristallilisele ja muudele sarnastele kivimitele.
• Settekiht tekkis kivimite hävimise käigus. Mõnel pool sisaldab see orgaanilise päritoluga mineraalide maardlaid: kivisüsi, lauasool, gaas, nafta, lubjakivi, kriit, kaaliumisoolad jt.

Hüdrosfäär

Maapinna kihte iseloomustades ei saa mainimata jätta planeedi elutähtsat vesikest ehk hüdrosfääri. Veetasakaalu planeedil toetavad ookeaniveed (peamine veemass), põhjavesi, liustikud, jõgede, järvede ja muude veekogude siseveed. 97% kogu hüdrosfäärist langeb peale soolane vesi mered ja ookeanid ning ainult 3% - värsked joogivesi, millest suurem osa on liustikes. Teadlased viitavad sellele, et sügavate pallide tõttu suureneb vee hulk pinnal aja jooksul. Hüdrosfääri massid on pidevas tsirkulatsioonis, liiguvad ühest olekust teise ning suhtlevad tihedalt litosfääri ja atmosfääriga. Hüdrosfääril on suur mõju kõigile maistele protsessidele, biosfääri arengule ja elule. See oli veekarp, millest sai planeedi elu tekke keskkond.

Pinnas

Maa kõige õhem viljakas kiht, mida nimetatakse mullaks, ehk pinnas koos veekarbiga omab suurimat tähtsust taimede, loomade ja inimeste eksisteerimiseks. See pall tekkis pinnale kivimite erosiooni tagajärjel orgaaniliste lagunemisprotsesside mõjul. Elulise aktiivsuse jäänuste töötlemisel on miljonid mikroorganismid loonud huumusekihi, mis on kõige soodsam igasuguste maismaataimede põllukultuuridele. Mulla kõrge kvaliteedi üks olulisi näitajaid on viljakus. Kõige viljakamad on need, milles on võrdselt liiva, savi ja huumust või liivsavi. Savised, kivised ja liivased mullad on ühed kõige vähem põllumajanduseks sobivad.

Troposfäär

Maa õhukest pöörleb koos planeediga ja on lahutamatult seotud kõigi maa kihtides toimuvate protsessidega. Atmosfääri alumine osa tungib läbi pooride sügavale maakoore kehasse, ülemine osa ühendub järk-järgult kosmosega.

Maa atmosfääri kihid on koostise, tiheduse ja temperatuuri poolest heterogeensed.

10–18 km kaugusel maapõuest ulatub troposfäär. Seda atmosfääriosa soojendavad maakoor ja vesi, mistõttu see muutub kõrgusega külmemaks. Temperatuurilangus troposfääris toimub umbes poole kraadi võrra iga 100 meetri järel ja sisse kõrgeimad punktid ulatub -55 kuni -70 kraadini. See osa õhuruumist hõivab suurima osa - kuni 80%. Siin kujuneb ilm, kogunevad tormid, pilved, tekivad sademed ja tuuled.

kõrged kihid

• Stratosfäär - osoonikiht planeet, mis neelab Päikese ultraviolettkiirgust, takistades sellel hävitamast kogu elu. Õhk stratosfääris on haruldane. Osoon hoiab selles atmosfääri osas stabiilset temperatuuri vahemikus -50 kuni 55 ° C. Stratosfääris on ebaoluline osa niiskusest, mistõttu pilved ja sademed ei ole sellele iseloomulikud, erinevalt õhuvooludest, mille kiirus on märkimisväärne. .
• Mesosfäär, termosfäär, ionosfäär- stratosfääri kohal olevad Maa õhukihid, milles täheldatakse atmosfääri tiheduse ja temperatuuri langust. Ionosfääri kiht on koht, kus tekib laetud gaasiosakeste kuma, mida nimetatakse auroraks.
• Eksosfäär- gaasiosakeste dispersioonisfäär, ähmane piir ruumiga.

Kõrval kaasaegsed ideed Geoloogia meie planeet koosneb mitmest kihist - geosfääridest. Need erinevad selle poolest füüsikalised omadused, keemiline koostis ja Maa keskmes on tuum, millele järgneb vahevöö, seejärel - maakoor, hüdrosfäär ja atmosfäär.

Selles artiklis käsitleme maakoore struktuuri, mis on litosfääri ülemine osa. See on välimine kõva kest, mille paksus on nii väike (1,5%), et seda saab maailma mastaabis võrrelda õhukese kilega. Kuid vaatamata sellele pakub inimkonnale kui maavarade allikale suurt huvi just maakoore ülemine kiht.

Maakoor jaguneb tinglikult kolmeks kihiks, millest igaüks on omal moel tähelepanuväärne.

1. Pealmine kiht on setteline. Selle paksus ulatub 0–20 km-ni. Settekivimid tekivad ainete sadestumisel maismaal või nende settimisel hüdrosfääri põhja. Need on osa maakoorest, paiknedes selles järjestikuste kihtidena.
2. Keskmine kiht on graniit. Selle paksus võib varieeruda 10 kuni 40 km. See on tardkivim, mis moodustas purskete ja sellele järgnenud magma tahkumise tulemusena kõrge rõhu ja temperatuuri juures maa paksuses tahke kihi.
3. Alumine kiht, mis on osa maakoore struktuurist – basalt, on samuti magmaatilist päritolu. See sisaldab rohkem kaltsiumi, rauda ja magneesiumi ning selle mass on suurem kui graniitkivimil.

Maakoore ehitus ei ole igal pool ühesugune. Eriti silmatorkavad erinevused on ookeanilise ja mandrilise maakoore vahel. Ookeanide all on maakoor õhem ja mandrite all paksem. Sellel on suurim paksus mäeahelike aladel.

Kompositsioon sisaldab kahte kihti - sette- ja basaltkihti. Basaltse kihi all on Moho pind ja selle taga ülemine vahevöö. Ookeanipõhjal on kõige keerulisemad reljeefsed vormid. Kogu nende mitmekesisuse hulgas eriline koht hõivavad tohutuid ookeani keskharjasid, mille vahevööst sünnib noor basaltne ookeanikoor. Magma pääseb pinnale sügava murrangu kaudu – lõhe, mis kulgeb piki harja keskpunkti piki piike. Väljas levib magma, surudes seeläbi kuru seinad pidevalt külgedele. Seda protsessi nimetatakse "levitamiseks".

Maakoore struktuur on mandritel keerulisem kui ookeanide all. Mandriline maakoor võtab palju väiksema ala kui ookeaniline - kuni 40% maapinnast, kuid selle paksus on palju suurem. Selle all ulatub paksus 60-70 km. Mandriline maakoor on kolmekihilise struktuuriga – settekiht, graniit ja basalt. Piirkondades, mida nimetatakse kilpideks, on graniidikiht pinnal. Näiteks - koosneb graniitkivimitest.

Samuti on mandri veealune äärmuslik osa - riiulil kontinentaalne struktuur maakoor. See hõlmab Kalimantani saari, Uus-Meremaa, Uus-Guinea, Sulawesi, Gröönimaa, Madagaskar, Sahhalin jne. Samuti sise- ja ääremered: Vahemeri, Aasov, Must.

Graniidikihi ja basaldikihi vahele saab piiri tõmmata vaid tinglikult, kuna neil on sarnane seismiliste lainete levimiskiirus, mida kasutatakse tiheduse määramisel. maa kihid ja nende koostis. Basaldikiht on kontaktis Moho pinnaga. Settekiht võib olla erineva paksusega, mis sõltub sellel paiknevast reljeefivormist. Näiteks mägedes see kas puudub täielikult või on väga väikese paksusega, kuna lahtised osakesed liiguvad välisjõudude mõjul mööda nõlvad alla. Kuid teisest küljest on see väga võimas jalamil, nõgudes ja lohkudes. Seega ulatub see 22 km-ni.

Selline küsimus nagu Maa struktuur pakub huvi paljudele teadlastele, teadlastele ja isegi usklikele. Teaduse ja tehnoloogia kiire arenguga alates 18. sajandi algusest on paljud väärikad teadustöötajad meie planeedi mõistmiseks palju vaeva näinud. Julged laskusid ookeani põhja, lendasid atmosfääri kõrgeimatesse kihtidesse, puurisid pinnase uurimiseks sügavaid kaevusid.

Tänapäeval on olemas üsna täielik pilt sellest, millest Maa koosneb. Tõsi, planeedi ja kõigi selle piirkondade struktuur pole endiselt 100% teada, kuid teadlased laiendavad järk-järgult teadmiste piire ja saavad selle kohta üha objektiivsemat teavet.

Planeedi Maa kuju ja suurus

Maa kuju ja geomeetrilised mõõtmed on põhimõisted, mille järgi seda kirjeldatakse taevakeha. Keskajal usuti, et planeet on lameda kujuga, asub universumi keskel ning selle ümber tiirleb Päike ja teised planeedid.

Kuid sellised julged loodusteadlased nagu Giordano Bruno, Nicolaus Copernicus, Isaac Newton lükkasid sellised hinnangud ümber ja tõestasid matemaatiliselt, et Maal on lamedate poolustega palli kuju ja see tiirleb ümber Päikese, mitte vastupidi.

Planeedi struktuur on väga mitmekesine, hoolimata asjaolust, et selle mõõtmed on isegi standardite järgi üsna väikesed Päikesesüsteem- ekvaatori raadiuse pikkus on 6378 kilomeetrit, polaarraadius - 6356 km.

Ühe meridiaani pikkus on 40 008 km ja ekvaator ulatub 40 007 km kaugusele. See näitab ka seda, et planeet on pooluste vahel mõnevõrra "tasane", selle kaal on 5,9742 × 10 24 kg.

Maa kestad

Maa koosneb paljudest kestadest, mis moodustavad omapäraseid kihte. Iga kiht on aluse keskpunkti suhtes tsentraalselt sümmeetriline. Kui lõigata pinnas visuaalselt kogu sügavuse ulatuses, siis avanevad erineva koostise, koondumisseisundi, tihedusega jne kihid.

Kõik kestad on jagatud kahte suurde rühma:

1. Sisemist struktuuri kirjeldavad vastavalt sisemised kestad. Need on maakoor ja vahevöö.
2. Väliskestad, mis hõlmavad hüdrosfääri ja atmosfääri.

Iga kesta struktuur on üksikute teaduste uurimisobjekt. Teadlased ikka, tormise ajastul tehniline progress, ei saanud kõik küsimused lõpuni selgeks.

Maakoor ja selle liigid

Maakoor on üks planeedi kestadest, mis võtab enda alla vaid umbes 0,473% selle massist. Maakoore sügavus on 5 - 12 kilomeetrit.

Huvitav on märkida, et teadlased praktiliselt ei tunginud sügavamale ja kui tuua analoogia, siis on koor kogu mahu suhtes nagu õuna nahk. Edasine ja täpsem õppimine eeldab hoopis teistsugust tehnoloogia arengutaset.

Kui vaadata planeeti jaotises, siis vastavalt selle struktuuri erinevatele tungimissügavustele saab eristada järjekorras järgmisi maakoore tüüpe:

1. ookeaniline maakoor- koosneb peamiselt basaltidest, asub ookeanide põhjas tohutute veekihtide all.
2. Mandri või mandri maakoor- hõlmab maad, koosneb väga rikkalikust keemilisest koostisest, sealhulgas 25% ränist, 50% hapnikust ja 18% muudest perioodilisuse tabeli põhielementidest. Selle koore mugavaks uurimiseks jagatakse see ka alumiseks ja ülemiseks. Kõige iidsemad kuuluvad alumisse ossa.

Maakoore temperatuur tõuseb süvenedes.

Mantel

Meie planeedi peamine maht on vahevöö. See hõivab kogu ülalkirjeldatud maakoore ja tuuma vahelise ruumi ning koosneb paljudest kihtidest. Väikseim paksus mantlini on umbes 5-7 km.

Teaduse ja tehnika praegune arengutase ei võimalda seda Maa osa otseselt uurida, seetõttu kasutatakse selle kohta teabe hankimiseks kaudseid meetodeid.

Väga sageli kaasneb uue maakoore sünniga selle kokkupuude vahevööga, mis on eriti aktiivne kohtades ookeanivee all.

Tänapäeval arvatakse, et seal on ülemine ja alumine vahevöö, mida eraldab Mohorovici piir. Selle jaotuse protsendid on arvutatud üsna täpselt, kuid vajavad edaspidi täpsustamist.

välimine tuum

Ka planeedi tuum ei ole homogeenne. Hiiglaslikud temperatuurid ja rõhk panevad siin toimuma palju keemilisi protsesse, toimub masside ja ainete jaotumine. Tuum jaguneb sisemiseks ja välimiseks.

Välissüdamik on umbes 3000 kilomeetri paksune. Keemiline koostis see kiht: raud ja nikkel, mis on vedelas faasis. Siinse keskkonna temperatuur jääb keskusele lähenedes vahemikku 4400–6100 kraadi Celsiuse järgi.

sisemine tuum

Maa keskosa, mille raadius on ligikaudu 1200 kilomeetrit. Kõige alumine kiht, mis koosneb samuti rauast ja niklist, samuti mõningatest kergete elementide lisanditest. Selle tuuma agregaatolek on sarnane amorfse tuumaga. Rõhk ulatub siin uskumatult 3,8 miljoni baarini.

Kas sa tead, mitu kilomeetrit maakera tuumani? Kaugus on ligikaudu 6371 km, mis on hõlpsasti arvutatav, kui tead palli läbimõõtu ja muid parameetreid.

Maa sisemiste kihtide paksuse võrdlus

Geoloogilist struktuuri hinnatakse mõnikord sellise parameetri järgi nagu sisekihtide paksus. Arvatakse, et vahevöö on kõige võimsam, kuna sellel on suurim paksus.

Maakera välissfäärid

Planeet Maa erineb teistest teadlastele teadaolevatest kosmoseobjektidest selle poolest, et sellel on ka välissfäärid, kuhu nad kuuluvad:

• hüdrosfäär;
• atmosfäär;
• biosfäär.

Nende valdkondade uurimismeetodid on oluliselt erinevad, sest kõik erinevad suuresti oma koostiselt ja uurimisobjektilt.

Hüdrosfäär

Hüdrosfääri all mõistetakse kogu Maa veekihti, sealhulgas nii tohutuid ookeane, mis hõivavad ligikaudu 74% pinnast, kui ka meresid, jõgesid, järvi ja isegi väikseid ojasid ja veehoidlaid.

Hüdrosfääri suurim paksus on umbes 11 km ja seda täheldatakse Mariaani süviku piirkonnas. See on vesi, mida peetakse eluallikaks ja mis eristab meie palli kõigist teistest universumis.

Hüdrosfäär võtab enda alla ligikaudu 1,4 miljardit km 3. Elu käib siin täies hoos ja tingimused atmosfääri toimimiseks on loodud.

Atmosfäär

Meie planeedi gaasiline kest, mis sulgeb usaldusväärselt oma sooled kosmoseobjektide (meteoriitide), kosmilise külma ja muude eluga kokkusobimatute nähtuste eest.

Atmosfääri paksus on erinevatel hinnangutel umbes 1000 km. Maapinna lähedal on atmosfääri tihedus 1,225 kg/m 3 .

78% gaasiümbrisest koosneb lämmastikust, 21% hapnikust, ülejäänu moodustavad sellised elemendid nagu argoon, süsinikdioksiid, heelium, metaan ja teised.

Biosfäär

Sõltumata sellest, kuidas teadlased vaadeldavat teemat uurivad, on biosfäär Maa ehituse kõige olulisem osa – see on kest, mida asustavad elusolendid, sealhulgas inimesed ise.

Biosfäär ei ole mitte ainult asustatud elusolenditega, vaid ka pidevalt muutuv nende mõjul, eelkõige inimese ja tema tegevuse mõjul. Selle valdkonna tervikliku doktriini töötas välja suur teadlane V. I. Vernadsky. Just selle määratluse võttis kasutusele Austria geoloog Suess.

Järeldus

Maa pind, nagu ka kõik selle välise ja sisemise struktuuri kestad, on tervete teadlaste põlvkondade jaoks väga huvitav uurimisobjekt.

Kuigi esmapilgul tundub, et vaadeldavad sfäärid on üsna erinevad, ühendavad neid tegelikult hävimatud sidemed. Näiteks elu ja kogu biosfäär on lihtsalt võimatu ilma hüdrosfääri ja atmosfäärita, seesama pärineb omakorda sügavusest.

Maa litosfääri eripäraks, mis on seotud meie planeedi globaalse tektoonika nähtusega, on kahte tüüpi maakoor: mandriline, mis moodustab mandri massid, ja ookeaniline maakoor. Need erinevad koostise, struktuuri, paksuse ja valitsevate tektooniliste protsesside olemuse poolest. Tähtis roll ühtse dünaamilise süsteemi, milleks on Maa, toimimises, kuulub ookeanilisele maakoorele. Selle rolli selgitamiseks tuleb esmalt pöörata tähelepanu selle olemuslikele tunnustele.

üldised omadused

Ookeani tüüpi maakoor moodustab planeedi suurima geoloogilise struktuuri – ookeanipõhja. Sellel maakoorel on väike paksus - 5–10 km (võrdluseks, mandri tüüpi maakoore paksus on keskmiselt 35–45 km ja võib ulatuda 70 km-ni). See hõivab umbes 70% Maa kogupinnast, kuid massi poolest on see peaaegu neli korda madalam kui mandri maakoor. Kivimite keskmine tihedus on ligi 2,9 g/cm 3 ehk suurem kui mandritel (2,6-2,7 g/cm 3 ).

Erinevalt mandri maakoore isoleeritud plokkidest on ookeaniline üks planeedi struktuur, mis aga ei ole monoliitne. Maa litosfäär on jagatud mitmeks liikuvaks plaadiks, mille moodustavad maakoore osad ja selle all olev ülemine vahevöö. Ookeani tüüpi maakoor esineb kõigil litosfääri plaatidel; on plaate (näiteks Vaikse ookeani piirkond või Nazca), millel ei ole mandri massi.

Laamtektoonika ja maakoore vanus

Ookeani laam, selline suur konstruktsioonielemendid, stabiilsete platvormidena - talassokratonid - ja aktiivsed ookeani keskharjad ja süvamere kaevikud. Ristiharjad on plaatide levimise ehk eemaldumise ja uue maakoore moodustumise alad ning kaevikud on ühe plaadi subduktsioonitsoonid ehk subduktsioonialad teise serva all, kus maakoor hävib. Seega toimub selle pidev uuenemine, mille tulemusena ei ületa seda tüüpi kõige iidsema maakoore vanus 160–170 miljonit aastat, see tähendab, et see tekkis juura perioodil.

Teisest küljest tuleb meeles pidada, et ookeaniline tüüp ilmus Maale varem kui mandritüüp (ilmselt katarhealaste - arhealaste vahetusel, umbes 4 miljardit aastat tagasi) ja seda iseloomustab palju primitiivsem struktuur. ja koostis.

Mis ja kuidas on maakoor ookeanide all

Praegu on ookeanilisel maakoorel tavaliselt kolm peamist kihti:

1. Settekujuline. Selle moodustavad peamiselt karbonaatsed kivimid, osaliselt süvavee savid. Mandrite nõlvade lähedal, eriti deltade lähedal suuremad jõed, on ka terrigeenseid setteid, mis sisenevad ookeani maismaalt. Nendes piirkondades võib sademete paksus olla mitu kilomeetrit, kuid keskmiselt on see väike - umbes 0,5 km. Ookeani keskharjade lähedal sademed praktiliselt puuduvad.
2. Basaltne. Need on padja tüüpi laavad, mis reeglina purskasid vee all. Lisaks sisaldab see kiht allpool asuvate doleriidi (see tähendab ka basaldi) koostise keerulist tammide kompleksi - spetsiaalseid sissetungi. Selle keskmine paksus on 2-2,5 km.
3. Gabbro-serpentiniit. See koosneb sissetungivast basaldi analoogist - gabro ja alumises osas - serpentiniididest (metamorfsed ülialuselised kivimid). Selle kihi paksus ulatub seismiliste andmete kohaselt 5 km-ni ja mõnikord rohkemgi. Selle tald on eraldatud maakoore all olevast ülemisest vahevööst spetsiaalse liidesega - Mohorovichici piiriga.

Ookeanilise maakoore struktuur viitab sellele, et tegelikult võib seda moodustist teatud mõttes pidada maa vahevöö diferentseerunud ülemiseks kihiks, mis koosneb selle kristalliseerunud kivimitest, mida ülevalt katab õhuke meresetete kiht.

Ookeani põhja "konveier".

On selge, miks selles maakoores on vähe settekivimeid: neil pole lihtsalt aega märkimisväärses koguses koguneda. Konvektsiooniprotsessi käigus kuuma vahevöö aine sissevoolu tõttu levivatest tsoonidest ookeani keskahelike aladel viivad litosfääriplaadid justkui ookeanilise maakoore tekkekohast aina kaugemale. Neid kannab sama aeglase, kuid võimsa konvektiivvoolu horisontaalne osa. Subduktsioonitsoonis sukeldub plaat (ja selle koostises olev maakoor) selle voolu külma osana tagasi vahevöösse. Samal ajal rebitakse ära, purustatakse märkimisväärne osa setetest ja lõpuks läheb see mandri tüüpi maakoore suurendamiseks, st ookeanide pindala vähendamiseks.

Ookeanilist tüüpi maakoort iseloomustab selline huvitav omadus nagu ribade magnetilised anomaaliad. Need vahelduvad basaldi otsese ja vastupidise magnetiseerimise alad on paralleelsed levialaga ja paiknevad sümmeetriliselt selle mõlemal küljel. Need tekivad basaltlaava kristalliseerumisel, kui see omandab jääkmagnetiseerumise vastavalt geosuunale. magnetväliühel või teisel ajastul. Kuna see koges korduvalt inversioone, muutus magnetiseerimise suund perioodiliselt vastupidiseks. Seda nähtust kasutatakse paleomagnetilises geokronoloogilises dateeringus ja pool sajandit tagasi oli see üks tugevamaid argumente laamtektoonika teooria õigsuse kasuks.

Ookeani tüüpi maakoor aineringes ja Maa soojusbilansis

Osaledes litosfääri laamtektoonika protsessides, on ookeaniline maakoor pikaajaliste geoloogiliste tsüklite oluline element. Selline on näiteks aeglane vahevöö-ookeani veeringe. Vahevöö sisaldab palju vett ja märkimisväärne osa sellest satub noore maakoore basaldikihi moodustumisel ookeani. Kuid oma eksisteerimise ajal maakoor omakorda rikastub settekihi moodustumise tõttu ookeaniveega, millest märkimisväärne osa, osaliselt köidetud vorm, pääseb subduktsiooni käigus vahevöösse. Sarnased tsüklid toimivad ka teiste ainete, näiteks süsiniku puhul.

Laamtektoonika mängib Maa energiabilansis võtmerolli, võimaldades soojusel aeglaselt kuumadest sisepiirkondadest ja soojusel pinnalt liikuda. Pealegi on teada, et kogu planeedi geoloogilise ajaloo jooksul andis kuni 90% soojusest läbi õhukese maakoore ookeanide all. Kui see mehhanism ei töötaks, vabaneks Maa liigsest soojusest teistmoodi – võib-olla nagu Veenus, kus, nagu paljud teadlased oletavad, toimus maakoore globaalne hävimine, kui ülekuumenenud vahevöö aine pinnale tungis. . Seega on erakordselt suur ka ookeanilise maapõue tähtsus meie planeedi toimimiseks elu eksisteerimiseks sobival režiimil.