Skład i budowa skorupy ziemskiej. Warstwy ziemi i jej struktura Kontynentalny typ skorupy ziemskiej znajduje się pod

11.03.2022

Charakterystyczną cechą ewolucji Ziemi jest zróżnicowanie materii, czego wyrazem jest skorupowa budowa naszej planety. Litosfera, hydrosfera, atmosfera, biosfera tworzą główne powłoki Ziemi, różniące się składem chemicznym, mocą i stanem materii.

Wewnętrzna struktura Ziemi

Skład chemiczny Ziemi(Rys. 1) jest podobny do składu innych planet ziemskich, takich jak Wenus czy Mars.

Na ogół przeważają pierwiastki takie jak żelazo, tlen, krzem, magnez i nikiel. Zawartość lekkich pierwiastków jest niska. Średnia gęstość materii Ziemi wynosi 5,5 g/cm 3 .

Jest bardzo mało wiarygodnych danych na temat wewnętrznej struktury Ziemi. Rozważ ryc. 2. Przedstawia wewnętrzną strukturę Ziemi. Ziemia składa się ze skorupy ziemskiej, płaszcza i jądra.

Ryż. 1. Skład chemiczny Ziemi

Ryż. 2. Wewnętrzna struktura Ziemi

Rdzeń

Rdzeń(ryc. 3) znajduje się w centrum Ziemi, jego promień wynosi około 3,5 tys. Km. Temperatura jądra sięga 10 000 K, czyli jest wyższa niż temperatura zewnętrznych warstw Słońca, a jej gęstość wynosi 13 g/cm 3 (porównaj: woda – 1 g/cm 3). Rdzeń prawdopodobnie składa się ze stopów żelaza i niklu.

Zewnętrzne jądro Ziemi ma większą moc niż jądro wewnętrzne (promień 2200 km) i jest w stanie ciekłym (stopionym). Wewnętrzny rdzeń jest pod ogromnym ciśnieniem. Substancje wchodzące w jego skład są w stanie stałym.

Płaszcz

Płaszcz- geosfera Ziemi, która otacza jądro i stanowi 83% objętości naszej planety (patrz ryc. 3). Jej dolna granica znajduje się na głębokości 2900 km. Płaszcz jest podzielony na mniej gęstą i plastyczną górną część (800-900 km), z której magma(w tłumaczeniu z greckiego oznacza „gęstą maść”; jest to stopiona substancja wnętrza ziemi - mieszanina związków chemicznych i pierwiastków, w tym gazów, w specjalnym stanie półpłynnym); i krystaliczny niższy o grubości około 2000 km.

Ryż. 3. Budowa Ziemi: jądro, płaszcz i skorupa ziemska

skorupa Ziemska

Skorupa Ziemska - zewnętrzna powłoka litosfery (patrz ryc. 3). Jego gęstość jest około dwa razy mniejsza niż średnia gęstość Ziemi – 3 g/cm 3 .

Oddziela skorupę ziemską od płaszcza Granica Mohorovica(często nazywana granicą Moho), charakteryzującą się gwałtownym wzrostem prędkości fal sejsmicznych. Został zainstalowany w 1909 roku przez chorwackiego naukowca Andriej Mohorowicz (1857- 1936).

Ponieważ procesy zachodzące w najwyższej części płaszcza wpływają na ruch materii w skorupie ziemskiej, połączono je pod ogólną nazwą litosfera(kamienna muszla). Miąższość litosfery waha się od 50 do 200 km.

Poniżej litosfery znajduje się astenosfera- mniej twarda i mniej lepka, ale bardziej plastyczna powłoka o temperaturze 1200 °C. Może przekroczyć granicę Moho, wnikając w skorupę ziemską. Astenosfera jest źródłem wulkanizmu. Zawiera kieszenie stopionej magmy, która wdziera się w skorupę ziemską lub wylewa się na powierzchnię ziemi.

Skład i struktura skorupy ziemskiej

W porównaniu z płaszczem i jądrem skorupa ziemska jest bardzo cienką, twardą i kruchą warstwą. Składa się z lżejszej substancji, która obecnie zawiera około 90 naturalnych pierwiastków chemicznych. Te elementy nie są jednakowo reprezentowane w skorupie ziemskiej. Siedem pierwiastków — tlen, glin, żelazo, wapń, sód, potas i magnez — stanowi 98% masy skorupy ziemskiej (patrz rysunek 5).

Osobliwe kombinacje pierwiastków chemicznych tworzą różne skały i minerały. Najstarsze z nich mają co najmniej 4,5 miliarda lat.

Ryż. 4. Struktura skorupy ziemskiej

Ryż. 5. Skład skorupy ziemskiej

Minerał jest stosunkowo jednorodnym w swoim składzie i właściwościach ciałem naturalnym, uformowanym zarówno w głębi jak i na powierzchni litosfery. Przykładami minerałów są diament, kwarc, gips, talk itp. (Opis właściwości fizycznych różnych minerałów znajdziesz w Załączniku 2.) Skład minerałów Ziemi pokazano na ryc. 6.

Ryż. 6. Ogólny skład mineralny Ziemi

Skały składają się z minerałów. Mogą składać się z jednego lub więcej minerałów.

Skały osadowe - glina, wapień, kreda, piaskowiec itp. - powstają w wyniku wytrącania się substancji w środowisku wodnym i na lądzie. Leżą warstwami. Geolodzy nazywają je kartami historii Ziemi, ponieważ mogą poznać warunki naturalne, jakie istniały na naszej planecie w czasach starożytnych.

Wśród skał osadowych wyróżnia się organogeniczne i nieorganiczne (detrytyczne i chemogeniczne).

Organogeniczny skały powstają w wyniku nagromadzenia szczątków zwierząt i roślin.

Klasyczne skały powstają w wyniku wietrzenia, czyli powstawania produktów niszczenia wcześniej uformowanych skał za pomocą wody, lodu lub wiatru (tab. 1).

Tabela 1. Skały klastyczne w zależności od wielkości odłamków

Nazwa rasy	Rozmiar bummera (cząstek)
	Ponad 50 cm


	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Piasek i piaskowce	0,005 mm - 1 mm
	Mniej niż 0,005 mm

Chemogeniczny skały powstają w wyniku sedymentacji z wód mórz i jezior rozpuszczonych w nich substancji.

W grubości skorupy ziemskiej tworzy się magma skały magmowe(ryc. 7), takich jak granit i bazalt.

Skały osadowe i magmowe, zanurzone na duże głębokości pod wpływem ciśnienia i wysokich temperatur, ulegają znacznym zmianom, przekształcając się w Skały metamorficzne. Na przykład wapień zamienia się w marmur, piaskowiec kwarcowy w kwarcyt.

W strukturze skorupy ziemskiej wyróżnia się trzy warstwy: osadowa, „granit”, „bazalt”.

Warstwa osadowa(patrz ryc. 8) tworzą głównie skały osadowe. Dominują tu gliny i łupki, licznie reprezentowane są skały piaszczyste, węglanowe i wulkaniczne. W warstwie osadowej znajdują się złoża takich minerał, jak węgiel, gaz, ropa. Wszystkie są pochodzenia organicznego. Na przykład węgiel jest produktem przemian roślin z czasów starożytnych. Miąższość warstwy osadowej jest bardzo zróżnicowana - od całkowitego braku na niektórych obszarach lądu do 20-25 km w głębokich zagłębieniach.

Ryż. 7. Klasyfikacja skał według pochodzenia

Warstwa „granitowa” składa się ze skał metamorficznych i magmowych podobnych w swoich właściwościach do granitu. Najczęściej występują tu gnejsy, granity, łupki krystaliczne itp. Warstwa granitu występuje nie wszędzie, ale na kontynentach, gdzie jest dobrze wyeksponowana, jej maksymalna grubość może sięgać kilkudziesięciu kilometrów.

Warstwa „bazaltowa” utworzone przez skały zbliżone do bazaltów. Są to przeobrażone skały magmowe, gęstsze niż skały warstwy „granitowej”.

Różna jest grubość i pionowa struktura skorupy ziemskiej. Istnieje kilka rodzajów skorupy ziemskiej (ryc. 8). Według najprostszej klasyfikacji wyróżnia się skorupę oceaniczną i kontynentalną.

Skorupa kontynentalna i oceaniczna różnią się grubością. W ten sposób pod systemami górskimi obserwuje się maksymalną grubość skorupy ziemskiej. To około 70 km. Pod równinami grubość skorupy ziemskiej wynosi 30-40 km, a pod oceanami jest najcieńsza - tylko 5-10 km.

Ryż. 8. Rodzaje skorupy ziemskiej: 1 - woda; 2 - warstwa osadowa; 3 - przewarstwienie skał osadowych i bazaltów; 4, bazalty i krystaliczne skały ultramaficzne; 5, warstwa granitowo-metamorficzna; 6 - warstwa granulitowo-maficzna; 7 - normalny płaszcz; 8 - zdekompresowany płaszcz

Różnica między skorupą kontynentalną a oceaniczną pod względem składu skał objawia się brakiem warstwy granitu w skorupie oceanicznej. Tak, a bazaltowa warstwa skorupy oceanicznej jest bardzo osobliwa. Pod względem składu skalnego odbiega od analogicznej warstwy skorupy kontynentalnej.

Granica lądu i oceanu (znak zero) nie ustala przejścia skorupy kontynentalnej w oceaniczną. Zastąpienie skorupy kontynentalnej przez oceaniczną występuje w oceanie na głębokości około 2450 m.

Ryż. 9. Struktura skorupy kontynentalnej i oceanicznej

Istnieją również przejściowe typy skorupy ziemskiej - suboceaniczna i subkontynentalna.

Skorupa suboceaniczna położone wzdłuż zboczy i pogórzy kontynentalnych, można znaleźć w morzach marginalnych i śródziemnomorskich. Jest to skorupa kontynentalna o grubości do 15-20 km.

skorupa subkontynentalna znajduje się na przykład na łukach wysp wulkanicznych.

Na podstawie materiałów sondowanie sejsmiczne - prędkość fali sejsmicznej - otrzymujemy dane o głębokiej strukturze skorupy ziemskiej. Tak więc supergłęboka studnia Kola, która po raz pierwszy umożliwiła zobaczenie próbek skał z głębokości ponad 12 km, przyniosła wiele nieoczekiwanych rzeczy. Założono, że na głębokości 7 km powinna rozpocząć się warstwa „bazaltowa”. W rzeczywistości jednak nie został odkryty, a wśród skał dominowały gnejsy.

Zmiana temperatury skorupy ziemskiej wraz z głębokością. Warstwa powierzchniowa skorupy ziemskiej ma temperaturę określaną przez ciepło słoneczne. Ten warstwa heliometryczna(z greckiego Helio - Słońce), doświadcza sezonowych wahań temperatury. Jego średnia miąższość wynosi około 30 m.

Poniżej znajduje się jeszcze cieńsza warstwa, której cechą charakterystyczną jest stała temperatura odpowiadająca średniej rocznej temperaturze miejsca obserwacji. Głębokość tej warstwy wzrasta w klimacie kontynentalnym.

Jeszcze głębiej w skorupie ziemskiej wyróżnia się warstwa geotermalna, której temperatura jest określona przez wewnętrzne ciepło Ziemi i wzrasta wraz z głębokością.

Wzrost temperatury następuje głównie na skutek rozpadu pierwiastków promieniotwórczych, z których składają się skały, przede wszystkim radu i uranu.

Wielkość wzrostu temperatury skał wraz z głębokością nazywa się gradient geotermalny. Zmienia się w dość szerokim zakresie - od 0,1 do 0,01 ° C / m - i zależy od składu skał, warunków ich występowania i szeregu innych czynników. Pod oceanami temperatura rośnie szybciej wraz z głębokością niż na kontynentach. Średnio na każde 100 m głębokości robi się cieplej o 3 °C.

Odwrotność gradientu geotermalnego nazywa się krok geotermalny. Jest mierzony wm/°C.

Ciepło skorupy ziemskiej jest ważnym źródłem energii.

Część skorupy ziemskiej rozciągająca się do głębokości dostępnych dla form badań geologicznych wnętrzności ziemi. Wnętrzności Ziemi wymagają szczególnej ochrony i rozsądnego użytkowania.

Według współczesnych koncepcji geologii nasza planeta składa się z kilku warstw - geosfer. Różnią się one właściwościami fizycznymi, składem chemicznym, aw centrum Ziemi znajduje się jądro, następnie płaszcz, następnie - skorupa ziemska, hydrosfera i atmosfera.

W tym artykule rozważymy strukturę skorupy ziemskiej, która jest górną częścią litosfery. Jest to zewnętrzna twarda powłoka, której grubość jest tak mała (1,5%), że można ją porównać z cienką warstwą w skali globalnej. Jednak mimo to, to górna warstwa skorupy ziemskiej cieszy się ogromnym zainteresowaniem ludzkości jako źródło minerałów.

Skorupa ziemska jest warunkowo podzielona na trzy warstwy, z których każda jest na swój sposób niezwykła.

Warstwa wierzchnia jest osadowa. Osiąga miąższość od 0 do 20 km. Skały osadowe powstają w wyniku osadzania się substancji na lądzie lub ich osiadania na dnie hydrosfery. Są częścią skorupy ziemskiej, znajdują się w niej w kolejnych warstwach.
Warstwa środkowa to granit. Jego grubość może wahać się od 10 do 40 km. Jest to skała magmowa, która utworzyła stałą warstwę w wyniku erupcji, a następnie krzepnięcia magmy w grubości ziemi pod wysokim ciśnieniem i temperaturą.
Warstwa dolna, będąca częścią struktury skorupy ziemskiej - bazalt, również ma pochodzenie magmowe. Zawiera więcej wapnia, żelaza i magnezu, a jego masa jest większa niż skał granitowych.

Struktura skorupy ziemskiej nie wszędzie jest taka sama. Szczególnie uderzające różnice występują między skorupą oceaniczną a kontynentalną. Pod oceanami skorupa ziemska jest cieńsza i grubsza pod kontynentami. Największą miąższość ma na obszarach pasm górskich.

Kompozycja zawiera dwie warstwy - osadową i bazaltową. Pod warstwą bazaltową znajduje się powierzchnia Moho, a za nią górny płaszcz. Dno oceanu ma najbardziej złożone formy reliefowe. Wśród całej ich różnorodności szczególne miejsce zajmują ogromne grzbiety śródoceaniczne, w których z płaszcza rodzi się młoda bazaltowa skorupa oceaniczna. Magma ma dostęp do powierzchni przez głęboki uskok - szczelinę biegnącą wzdłuż środka grzbietu wzdłuż szczytów. Na zewnątrz magma rozprzestrzenia się, tym samym nieustannie przesuwając ściany wąwozu na boki. Ten proces nazywa się „rozsiewaniem”.

Struktura skorupy ziemskiej jest bardziej złożona na kontynentach niż pod oceanami. Skorupa kontynentalna zajmuje znacznie mniejszą powierzchnię niż oceaniczna - do 40% powierzchni Ziemi, ale ma znacznie większą grubość. Pod nim osiąga grubość 60-70 km. Skorupa kontynentalna ma budowę trójwarstwową – warstwę osadową, granit i bazalt. W obszarach zwanych tarczami warstwa granitu znajduje się na powierzchni. Na przykład - złożony ze skał granitowych.

Podwodna skrajna część kontynentu - szelf, ma również kontynentalną strukturę skorupy ziemskiej. Obejmuje również wyspy Kalimantan, Nową Zelandię, Nową Gwineę, Sulawesi, Grenlandię, Madagaskar, Sachalin itp. Jak również morza śródlądowe i marginalne: Śródziemnomorski, Azowski, Czarny.

Granicę między warstwą granitu a warstwą bazaltu można wytyczyć tylko warunkowo, ponieważ mają one zbliżoną prędkość propagacji fali sejsmicznej, która decyduje o gęstości warstw ziemi i ich składzie. Warstwa bazaltu styka się z powierzchnią Moho. Warstwa osadowa może mieć różną grubość, która zależy od znajdującej się na niej formy reliefowej. Na przykład w górach jest albo całkowicie nieobecny, albo ma bardzo małą grubość, ponieważ luźne cząstki poruszają się po zboczach pod wpływem sił zewnętrznych. Ale z drugiej strony jest bardzo silny w rejonach podgórskich, zagłębieniach i zagłębieniach. Tak więc osiąga 22 km.

Takie pytanie, jak budowa Ziemi, interesuje wielu naukowców, badaczy, a nawet wierzących. Wraz z szybkim rozwojem nauki i technologii od początku XVIII wieku wielu godnych naukowców poświęciło wiele wysiłku, aby zrozumieć naszą planetę. Śmiałkowie zeszli na dno oceanu, polecieli do najwyższych warstw atmosfery, wiercili głębokie studnie, by zbadać glebę.

Dziś istnieje dość pełny obraz tego, z czego składa się Ziemia. To prawda, że struktura planety i wszystkich jej regionów wciąż nie jest w 100% znana, ale naukowcy stopniowo poszerzają granice wiedzy i zdobywają coraz bardziej obiektywne informacje na ten temat.

Kształt i wielkość planety Ziemia

Kształt i wymiary geometryczne Ziemi to podstawowe pojęcia, za pomocą których określa się ją jako ciało niebieskie. W średniowieczu wierzono, że planeta ma płaski kształt, znajduje się w centrum wszechświata, a wokół niej krążą Słońce i inne planety.

Ale tacy odważni przyrodnicy jak Giordano Bruno, Mikołaj Kopernik, Izaak Newton obalili takie sądy i matematycznie udowodnili, że Ziemia ma kształt kuli o spłaszczonych biegunach i krąży wokół Słońca, a nie odwrotnie.

Struktura planety jest bardzo zróżnicowana, mimo że jej wymiary są dość małe jak na standardy nawet Układu Słonecznego - długość promienia równikowego wynosi 6378 km, promień biegunowy to 6356 km.

Długość jednego z południków wynosi 40 008 km, a równik rozciąga się na 40 007 km. Pokazuje to również, że planeta jest nieco „spłaszczona” między biegunami, jej waga wynosi 5,9742 × 10 24 kg.

Muszle ziemskie

Ziemia składa się z wielu muszli, które tworzą osobliwe warstwy. Każda warstwa jest centralnie symetryczna względem bazowego punktu środkowego. Jeśli wizualnie przetniesz glebę na całej jej głębokości, otworzą się warstwy o różnym składzie, stanie skupienia, gęstości itp.

Wszystkie pociski są podzielone na dwie duże grupy:

Struktura wewnętrzna jest opisana odpowiednio przez wewnętrzne powłoki. Są skorupą i płaszczem ziemi.
Zewnętrzne powłoki, które obejmują hydrosferę i atmosferę.

Struktura każdej powłoki jest przedmiotem badań poszczególnych nauk. Naukowcy nadal, w dobie szybkiego postępu technologicznego, nie wszystkie kwestie zostały do końca wyjaśnione.

Skorupa ziemska i jej rodzaje

Skorupa ziemska jest jedną z powłok planety, zajmującą tylko około 0,473% jej masy. Głębokość skorupy wynosi 5-12 kilometrów.

Warto zauważyć, że naukowcy praktycznie nie wnikali głębiej, a jeśli narysujemy analogię, to kora jest jak skóra na jabłku w stosunku do całej jego objętości. Dalsze i dokładniejsze badania wymagają zupełnie innego poziomu rozwoju technologii.

Jeśli spojrzysz na planetę w przekroju, to zgodnie z różnymi głębokościami penetracji w jej strukturę można wyróżnić następujące typy skorupy ziemskiej w kolejności:

skorupa oceaniczna- składa się głównie z bazaltów, znajduje się na dnie oceanów pod ogromnymi warstwami wody.
Skorupa kontynentalna lub kontynentalna- obejmuje ziemię, składa się z bardzo bogatego składu chemicznego, w tym 25% krzemu, 50% tlenu i 18% innych głównych elementów układu okresowego. W celu wygodnego badania tej kory dzieli się ją również na dolną i górną. Najstarsze należą do dolnej części.

Temperatura skórki wzrasta wraz z jej pogłębianiem.

Płaszcz

Główną objętością naszej planety jest płaszcz. Zajmuje całą przestrzeń między skorupą a jądrem omówioną powyżej i składa się z wielu warstw. Najmniejsza grubość płaszcza wynosi około 5-7 km.

Obecny poziom rozwoju nauki i techniki nie pozwala na bezpośrednie badanie tej części Ziemi, dlatego do pozyskiwania informacji na jej temat stosuje się metody pośrednie.

Bardzo często narodzinom nowej skorupy ziemskiej towarzyszy jej kontakt z płaszczem, który jest szczególnie aktywny w miejscach pod wodami oceanicznymi.

Obecnie uważa się, że istnieje górny i dolny płaszcz, które są oddzielone granicą Mohorovicic. Procenty tego rozkładu są obliczane dość dokładnie, ale wymagają wyjaśnienia w przyszłości.

zewnętrzny rdzeń

Jądro planety również nie jest jednorodne. Ogromne temperatury i ciśnienie sprawiają, że zachodzi tu wiele procesów chemicznych, odbywa się rozkład mas i substancji. Jądro dzieli się na wewnętrzne i zewnętrzne.

Zewnętrzny rdzeń ma grubość około 3000 kilometrów. Skład chemiczny tej warstwy to żelazo i nikiel, które znajdują się w fazie ciekłej. Temperatura otoczenia waha się tutaj od 4400 do 6100 stopni Celsjusza, gdy zbliżasz się do centrum.

Rdzeń wewnętrzny

Centralna część Ziemi, której promień wynosi około 1200 kilometrów. Najniższa warstwa, na którą składa się również żelazo i nikiel, a także pewne zanieczyszczenia pierwiastków lekkich. Stan skupienia tego jądra jest podobny do stanu amorficznego. Ciśnienie tutaj osiąga niewiarygodne 3,8 miliona barów.

Czy wiesz, ile kilometrów do jądra ziemi? Odległość to około 6371 km, co można łatwo obliczyć znając średnicę i inne parametry piłki.

Porównanie grubości wewnętrznych warstw Ziemi

Budowę geologiczną szacuje się czasem takim parametrem, jak grubość warstw wewnętrznych. Uważa się, że płaszcz jest najpotężniejszy, ponieważ ma największą grubość.

Zewnętrzne sfery globu

Planeta Ziemia różni się od wszystkich innych obiektów kosmicznych znanych naukowcom tym, że posiada również sfery zewnętrzne, do których należą:

hydrosfera;
atmosfera;
biosfera.

Metody badawcze tych sfer są znacząco różne, ponieważ wszystkie różnią się znacznie składem i przedmiotem badań.

Hydrosfera

Przez hydrosferę rozumie się całą skorupę wodną Ziemi, obejmującą zarówno ogromne oceany, które zajmują około 74% powierzchni, jak i morza, rzeki, jeziora, a nawet małe strumienie i zbiorniki.

Największa miąższość hydrosfery wynosi około 11 km i jest obserwowana w rejonie Rowu Mariańskiego. To woda jest uważana za źródło życia i to, co odróżnia naszą piłkę od wszystkich innych we wszechświecie.

Hydrosfera zajmuje około 1,4 miliarda km3 objętości. Życie toczy się tu pełną parą, a warunki do funkcjonowania atmosfery są zapewnione.

Atmosfera

Gazowa powłoka naszej planety, niezawodnie zamykająca jej wnętrzności przed obiektami kosmicznymi (meteorytami), kosmicznym zimnem i innymi zjawiskami niezgodnymi z życiem.

Grubość atmosfery wynosi według różnych szacunków około 1000 km. Przy powierzchni ziemi gęstość atmosfery wynosi 1,225 kg/m 3 .

78% powłoki gazu składa się z azotu, 21% tlenu, reszta to pierwiastki takie jak argon, dwutlenek węgla, hel, metan i inne.

Biosfera

Niezależnie od tego, jak naukowcy badają rozważane zagadnienie, biosfera jest najważniejszą częścią struktury Ziemi - jest to powłoka, którą zamieszkują żywe istoty, w tym sami ludzie.

Biosfera jest zamieszkana nie tylko przez żywe istoty, ale także nieustannie się zmienia pod ich wpływem, w szczególności pod wpływem człowieka i jego działań. Holistyczna doktryna tego obszaru została opracowana przez wielkiego naukowca V. I. Vernadsky'ego. Właśnie tę definicję wprowadził austriacki geolog Suess.

Wniosek

Powierzchnia Ziemi, a także wszelkie powłoki jej struktury zewnętrznej i wewnętrznej, są bardzo interesującym przedmiotem badań całych pokoleń naukowców.

Choć na pierwszy rzut oka wydaje się, że rozważane sfery są dość odmienne, w rzeczywistości łączą je niezniszczalne więzy. Na przykład życie i cała biosfera są po prostu niemożliwe bez hydrosfery i atmosfery, ta z kolei pochodzi z głębin.

skorupa Ziemska – zewnętrzna solidna powłoka Ziemi, górna część litosfery. Skorupa ziemska jest oddzielona od płaszcza ziemskiego powierzchnią Mohorovichic.

Zwyczajowo rozróżnia się skorupę kontynentalną i oceaniczną, które różnią się składem, mocą, budową i wiekiem. skorupa kontynentalna położone pod kontynentami i ich podwodnymi obrzeżami (półka). Skorupa ziemska typu kontynentalnego o grubości 35-45 km znajduje się pod równinami do 70 km w obszarze młodych gór. Najstarsze fragmenty skorupy kontynentalnej mają wiek geologiczny przekraczający 3 miliardy lat. Składa się z takich muszli: skorupy wietrzejącej, osadowej, metamorficznej, granitowej, bazaltowej.

skorupa oceaniczna znacznie młodszy, jego wiek nie przekracza 150-170 milionów lat. Ma mniejszą moc – 5-10 km. W skorupie oceanicznej nie ma warstwy granicznej. W strukturze skorupy ziemskiej typu oceanicznego wyróżnia się następujące warstwy: nieskonsolidowane skały osadowe (do 1 km), wulkaniczny oceaniczny, który składa się z zagęszczonych osadów (1-2 km), bazaltowy (4-8 km) .

Kamienna skorupa Ziemi nie jest jedną całością. Składa się z pojedynczych bloków. – płyty litosferyczne. W sumie na kuli ziemskiej znajduje się 7 dużych i kilka mniejszych tabliczek. Do dużych należą płyty euroazjatyckie, północnoamerykańskie, południowoamerykańskie, afrykańskie, indoaustralijskie (indyjskie), antarktyczne i pacyficzne. Na wszystkich dużych płytach, z wyjątkiem ostatniej, znajdują się kontynenty. Granice płyt litosfery biegną z reguły wzdłuż grzbietów śródoceanicznych i rowów głębinowych.

Płyty litosferyczne ciągle się zmieniają: dwie płytki mogą zostać zlutowane w jedną w wyniku kolizji; W wyniku szczelinowania płyta może podzielić się na kilka części. Płyty litosferyczne mogą zatopić się w płaszczu ziemi, docierając jednocześnie do jądra ziemi. Dlatego podział skorupy ziemskiej na płyty nie jest jednoznaczny: wraz z gromadzeniem nowej wiedzy niektóre granice płyt są rozpoznawane jako nieistniejące i rozróżniane są nowe płyty.

W obrębie płyt litosferycznych znajdują się obszary z różnymi typami skorupy ziemskiej. Tak więc wschodnia część płyty indyjsko-australijskiej (indyjskiej) to kontynent, a zachodnia część znajduje się u podstawy Oceanu Indyjskiego. Na płycie afrykańskiej skorupa kontynentalna otoczona jest z trzech stron skorupą oceaniczną. Ruchliwość płyty atmosferycznej zależy od stosunku skorupy kontynentalnej do oceanicznej w jej obrębie.

Kiedy zderzają się płyty litosferyczne, składanie warstw skalnych. Plisowane paski – ruchome, silnie rozcięte części powierzchni ziemi. Ich rozwój przebiega w dwóch etapach. W początkowej fazie skorupa ziemska doświadcza głównie osiadania, gromadzą się i metamorfizują skały osadowe. W końcowej fazie opuszczanie zastępuje się podnoszeniem, skały są kruszone w fałdy. W ciągu ostatniego miliarda lat na Ziemi było kilka epok intensywnego budowania gór: bajkał, kaledoński, hercyński, mezozoiczny i kenozoiczny. Zgodnie z tym rozróżnia się różne obszary składania.

Następnie skały tworzące złożony obszar tracą swoją mobilność i zaczynają się zapadać. Na powierzchni gromadzą się skały osadowe. Tworzą się stabilne obszary skorupy ziemskiej – platformy. Zwykle składają się z pofałdowanej piwnicy (pozostałości starożytnych gór) nałożonej od góry warstwami poziomo osadzonych skał osadowych tworzących pokrywę. Zgodnie z wiekiem fundacji wyróżnia się platformy antyczne i młode. Obszary skalne, w których fundament jest zanurzony na głębokość i przykryty skałami osadowymi, nazywane są płytami. Miejsca, w których fundament wychodzi na powierzchnię, nazywane są tarczami. Są bardziej charakterystyczne dla starożytnych platform. U podstawy wszystkich kontynentów znajdują się starożytne platformy, których brzegi są pofałdowanymi obszarami w różnym wieku.

Widać rozprzestrzenianie się platformy i obszarów składania na tektonicznej mapie geograficznej lub na mapie budowy skorupy ziemskiej.

Czy masz jakieś pytania? Chcesz dowiedzieć się więcej o strukturze skorupy ziemskiej?
Aby uzyskać pomoc korepetytora - zarejestruj się.

strony, z pełnym lub częściowym skopiowaniem materiału, wymagany jest link do źródła.

Skorupa ziemska w naukowym sensie jest najwyższą i najtwardszą geologiczną częścią skorupy naszej planety.

Badania naukowe pozwalają dokładnie to przestudiować. Sprzyja temu wielokrotne wiercenie studni zarówno na kontynentach, jak i na dnie oceanu. Struktura ziemi i skorupy ziemskiej w różnych częściach planety różnią się zarówno składem, jak i cechami. Górna granica skorupy ziemskiej to widoczna płaskorzeźba, a dolna to strefa separacji dwóch ośrodków, znana również jako powierzchnia Mohorovichic. Często nazywa się ją po prostu „granicą M”. Nazwę tę otrzymała dzięki chorwackiemu sejsmologowi Mohorovichichowi A. Przez wiele lat obserwował prędkość ruchów sejsmicznych w zależności od głębokości. W 1909 r. ustalił istnienie różnicy między skorupą ziemską a rozgrzanym do czerwoności płaszczem Ziemi. Granica M leży na poziomie, na którym prędkość fali sejsmicznej wzrasta z 7,4 do 8,0 km/s.

Skład chemiczny Ziemi

Badając muszle naszej planety, naukowcy wyciągnęli ciekawe, a nawet niesamowite wnioski. Strukturalne cechy skorupy ziemskiej upodabniają ją do tych samych obszarów na Marsie i Wenus. Ponad 90% jego elementów składowych jest reprezentowanych przez tlen, krzem, żelazo, glin, wapń, potas, magnez, sód. Łącząc się ze sobą w różnych kombinacjach, tworzą jednorodne ciała fizyczne - minerały. Mogą wchodzić w skład skał w różnych stężeniach. Struktura skorupy ziemskiej jest bardzo niejednorodna. Tak więc skały w postaci uogólnionej są kruszywami o mniej lub bardziej stałym składzie chemicznym. Są to niezależne organy geologiczne. Są rozumiane jako jasno określony obszar skorupy ziemskiej, który ma w swoich granicach takie samo pochodzenie i wiek.

Skały według grup

1. Magmatyczny. Nazwa mówi sama za siebie. Powstają z schłodzonej magmy wypływającej z otworów wentylacyjnych starożytnych wulkanów. Struktura tych skał bezpośrednio zależy od tempa krzepnięcia lawy. Im jest większy, tym mniejsze kryształy substancji. Na przykład granit powstał w grubości skorupy ziemskiej, a bazalt powstał w wyniku stopniowego wylewania się magmy na jego powierzchnię. Różnorodność takich ras jest dość duża. Biorąc pod uwagę budowę skorupy ziemskiej widzimy, że składa się ona w 60% z minerałów magmowych.

2. Osadowy. Są to skały, które powstały w wyniku stopniowego odkładania się na lądzie i dnie oceanicznym fragmentów różnych minerałów. Mogą to być składniki sypkie (piasek, kamyki), zacementowane (piaskowiec), pozostałości mikroorganizmów (węgiel, wapień), produkty reakcji chemicznej (sól potasowa). Stanowią do 75% skorupy ziemskiej na kontynentach.
Zgodnie z fizjologiczną metodą powstawania skały osadowe dzielą się na:

Klasik. Są to pozostałości różnych skał. Zostały zniszczone pod wpływem czynników naturalnych (trzęsienie ziemi, tajfun, tsunami). Należą do nich piasek, kamyki, żwir, tłuczeń kamienny, glina.
Chemiczny. Powstają stopniowo z wodnych roztworów różnych substancji mineralnych (soli).
organiczne lub biogenne. Składają się ze szczątków zwierząt lub roślin. Są to łupki naftowe, gaz, ropa naftowa, węgiel, wapień, fosforyty, kreda.

3. Skały metamorficzne. Mogą się w nie zmienić inne składniki. Dzieje się to pod wpływem zmieniającej się temperatury, wysokiego ciśnienia, roztworów lub gazów. Na przykład marmur można uzyskać z wapienia, gnejs z granitu, a kwarcyt z piasku.

Minerały i skały, z których ludzkość aktywnie korzysta w swoim życiu, nazywane są minerałami. Czym oni są?

Są to naturalne formacje mineralne, które wpływają na strukturę ziemi i skorupy ziemskiej. Mogą być stosowane w rolnictwie i przemyśle zarówno w postaci naturalnej, jak i przetworzonej.

Rodzaje użytecznych minerałów. Ich klasyfikacja

W zależności od stanu skupienia i skupienia minerały można podzielić na kategorie:

Solid (ruda, marmur, węgiel).
Ciecz (woda mineralna, olej).
Gazowy (metan).

Charakterystyka poszczególnych rodzajów minerałów

W zależności od składu i funkcji aplikacji istnieją:

Palne (węgiel, ropa, gaz).
Ruda. Należą do nich radioaktywne (rad, uran) oraz metale szlachetne (srebro, złoto, platyna). Występują rudy żelaza (żelazo, mangan, chrom) oraz metali nieżelaznych (miedź, cyna, cynk, aluminium).
Minerały niemetaliczne odgrywają znaczącą rolę w takiej koncepcji, jak budowa skorupy ziemskiej. Ich geografia jest rozległa. Są to skały niemetaliczne i niepalne. Są to materiały budowlane (piasek, żwir, glina) oraz chemia (siarka, fosforany, sole potasowe). Osobny dział poświęcony jest kamieniom szlachetnym i ozdobnym.

Rozmieszczenie minerałów na naszej planecie zależy bezpośrednio od czynników zewnętrznych i wzorców geologicznych.

Tak więc minerały paliwowe są wydobywane głównie w basenach roponośnych i gazonośnych oraz węgla. Są pochodzenia osadowego i tworzą się na osadowych pokrywach platform. Ropa i węgiel rzadko występują razem.

Minerały kruszcowe najczęściej odpowiadają piwnicom, występom i zagiętym obszarom płyt podestów. W takich miejscach potrafią tworzyć ogromne pasy.

Rdzeń

Skorupa ziemi, jak wiecie, jest wielowarstwowa. Rdzeń znajduje się w ścisłym centrum, a jego promień wynosi około 3500 km. Jego temperatura jest znacznie wyższa niż temperatura Słońca i wynosi około 10 000 K. Nie uzyskano dokładnych danych dotyczących składu chemicznego jądra, ale przypuszczalnie składa się on z niklu i żelaza.

Zewnętrzny rdzeń jest w stanie stopionym i ma jeszcze większą moc niż wewnętrzny. Ten ostatni znajduje się pod ogromną presją. Substancje, z których się składa, są w stanie stałym.

Płaszcz

Geosfera Ziemi otacza jądro i stanowi około 83 procent całej powłoki naszej planety. Dolna granica płaszcza znajduje się na dużej głębokości prawie 3000 km. Ta powłoka jest konwencjonalnie podzielona na mniej plastyczną i gęstą górną część (z niej powstaje magma) i dolną krystaliczną, której szerokość wynosi 2000 kilometrów.

Skład i struktura skorupy ziemskiej

Aby porozmawiać o tym, jakie elementy składają się na litosferę, konieczne jest podanie kilku pojęć.

Skorupa ziemska jest najbardziej zewnętrzną powłoką litosfery. Jego gęstość jest mniej niż dwukrotna w porównaniu do średniej gęstości planety.

Skorupa ziemska jest oddzielona od płaszcza granicą M, o której była już mowa powyżej. Ponieważ procesy zachodzące w obu obszarach wzajemnie na siebie oddziałują, ich symbiozę nazywamy zwykle litosferą. To znaczy „kamienna muszla”. Jego moc waha się od 50-200 kilometrów.

Poniżej litosfery znajduje się astenosfera, która ma mniej gęstą i lepką konsystencję. Jego temperatura wynosi około 1200 stopni. Unikalną cechą astenosfery jest zdolność do naruszania jej granic i wnikania w litosferę. Jest źródłem wulkanizmu. Oto stopione kieszenie magmy, która jest wprowadzana do skorupy ziemskiej i wylewa się na powierzchnię. Badając te procesy, naukowcy byli w stanie dokonać wielu niesamowitych odkryć. W ten sposób badano strukturę skorupy ziemskiej. Litosfera powstała wiele tysięcy lat temu, ale nawet teraz zachodzą w niej aktywne procesy.

Elementy konstrukcyjne skorupy ziemskiej

W porównaniu z płaszczem i rdzeniem litosfera jest twardą, cienką i bardzo delikatną warstwą. Składa się z kombinacji substancji, w której do tej pory znaleziono ponad 90 pierwiastków chemicznych. Są rozłożone nierównomiernie. 98% masy skorupy ziemskiej składa się z siedmiu składników. Są to tlen, żelazo, wapń, glin, potas, sód i magnez. Najstarsze skały i minerały mają ponad 4,5 miliarda lat.

Badając wewnętrzną strukturę skorupy ziemskiej można wyróżnić różne minerały.
Minerał to stosunkowo jednorodna substancja, która może znajdować się zarówno wewnątrz, jak i na powierzchni litosfery. Są to kwarc, gips, talk itp. Skały składają się z jednego lub więcej minerałów.

Procesy tworzące skorupę ziemską

Struktura skorupy oceanicznej

Ta część litosfery składa się głównie ze skał bazaltowych. Struktura skorupy oceanicznej nie została tak dokładnie zbadana jak kontynentalna. Teoria płyt tektonicznych wyjaśnia, że skorupa oceaniczna jest stosunkowo młoda, a jej najnowsze sekcje można datować na późną jurę.
Jego grubość praktycznie nie zmienia się w czasie, ponieważ jest determinowana ilością wytopów uwalnianych z płaszcza w strefie grzbietów śródoceanicznych. Znaczący wpływ ma na nią głębokość warstw osadowych na dnie oceanu. Na najbardziej obszernych odcinkach waha się od 5 do 10 kilometrów. Ten rodzaj skorupy ziemskiej należy do litosfery oceanicznej.

skorupa kontynentalna

Litosfera oddziałuje z atmosferą, hydrosferą i biosferą. W procesie syntezy tworzą najbardziej złożoną i reaktywną powłokę Ziemi. To w tektonosferze zachodzą procesy zmieniające skład i strukturę tych muszli.
Litosfera na powierzchni Ziemi nie jest jednorodna. Ma kilka warstw.

Osadowy. Tworzą go głównie skały. Dominują tu gliny i łupki, a także skały węglanowe, wulkaniczne i piaszczyste. W warstwach osadowych można znaleźć takie minerały jak gaz, ropa naftowa i węgiel. Wszystkie są pochodzenia organicznego.
warstwa granitu. Składa się ze skał magmowych i metamorficznych, które z natury są najbliższe granitowi. Ta warstwa nie występuje wszędzie, jest najbardziej widoczna na kontynentach. Tutaj jego głębokość może sięgać dziesiątek kilometrów.
Warstwę bazaltową tworzą skały zbliżone do minerału o tej samej nazwie. Jest gęstszy niż granit.

Głębokość i zmiana temperatury skorupy ziemskiej

Warstwa wierzchnia jest ogrzewana ciepłem słonecznym. To jest powłoka heliometryczna. Doświadcza sezonowych wahań temperatury. Średnia grubość warstwy to około 30 um.

Poniżej znajduje się warstwa, która jest jeszcze cieńsza i bardziej krucha. Jego temperatura jest stała i w przybliżeniu równa średniej rocznej temperaturze charakterystycznej dla tego regionu planety. W zależności od klimatu kontynentalnego zwiększa się głębokość tej warstwy.
Jeszcze głębiej w skorupie ziemskiej znajduje się inny poziom. To jest warstwa geotermalna. Struktura skorupy ziemskiej zapewnia jej obecność, a jej temperatura jest określana przez wewnętrzne ciepło Ziemi i wzrasta wraz z głębokością.

Wzrost temperatury następuje na skutek rozpadu substancji radioaktywnych wchodzących w skład skał. Przede wszystkim rad i uran.

Gradient geometryczny - wielkość wzrostu temperatury w zależności od stopnia wzrostu głębokości warstw. To ustawienie zależy od różnych czynników. Wpływa na to budowa i rodzaje skorupy ziemskiej, skład skał, poziom i warunki ich występowania.

Ciepło skorupy ziemskiej jest ważnym źródłem energii. Jego badanie jest dziś bardzo aktualne.