Строение Земли – структурка слоев, химический состав, развитие земной коры

Внутреннее строение Земли. Мир удивительных тайн в одной статье

Внутреннее строение Земли

Планета Земля состоит из трех основных слоев: земной коры, мантии и ядра. Можно сравнить земной шар с яйцом. Тогда яичная скорлупа будет представлять собой земную кору, яичный белок — мантию, а желток — ядро.

Верхняя часть Земли носит название литосфера (в переводе с греческого «каменный шар») . Это твердая оболочка земного шара, в состав которой входит земная кора и верхняя часть мантии.

Земная кора

Земная кора — это каменная оболочка, которая покрывает всю поверхность нашей планеты. Под океанами ее толщина не превышает 15-ти километров, а на материках — 75-ти. Если вернуться к аналогии с яйцом, то земная кора по отношению ко всей планете тоньше, чем яичная скорлупа. На долю этого слоя Земли приходится всего 5% объема и менее 1% массы всей планеты.

В составе земной коры ученые обнаружили оксиды кремния, щелочных металлов, алюминия и железа. Кора под океанами состоит из осадочного и базальтового слоев, она тяжелее континентальной (материковой). В то время как оболочка, покрывающая континентальную часть планеты, имеет более сложное строение.

Выделяют три слоя континентальной земной коры:

осадочный (10-15 км в основном осадочных пород);

гранитный (5-15 км метаморфических пород, по свойствам схожих с гранитом);

базальтовый (10-35 км магматических пород).

Мантия

Под земной корой располагается мантия ( «покрывало, плащ») . Этот слой имеет толщину до 2900 км. На него приходится 83% от общего объема планеты и почти 70% массы. Состоит мантия из тяжелых минералов, богатых железом и магнием. Этот слой имеет температуру свыше 2000°C. Тем не менее большая часть вещества мантии сохраняет твердое кристаллическое состояние из-за огромного давления. На глубине от 50 до 200 км располагается подвижный верхний слой мантии. Он называется астеносфера ( «бессильная сфера» ). Астеносфера очень пластична, именно из-за нее происходит извержение вулканов и формирование залежей полезных ископаемых. В толщину астеносфера достигает от 100 до 250 км. Вещество, которое проникает из астеносферы в земную кору и изливается иногда на поверхность, называется магмой («месиво, густая мазь») . Когда магма застывает на поверхности Земли, она превращается в лаву.

Под мантией, словно под покрывалом, располагается земное ядро. Оно находится в 2900 км от поверхности планеты. Ядро имеет форму шара радиусом около 3500 км. Поскольку людям еще не удалось добраться до ядра Земли, о его составе ученые строят догадки. Предположительно, ядро состоит из железа с примесью других элементов. Это самая плотная и тяжелая часть планеты. На нее приходится всего 15% объема Земли и аж 35% массы.

Считается, что ядро состоит из двух слоев — твердого внутреннего ядра (радиусом около 1300 км) и жидкого внешнего (около 2200 км). Внутреннее ядро словно бы плавает во внешнем жидком слое. Из-за этого плавного движения вокруг Земли образуется ее магнитное поле (именно оно защищает планету от опасных космических излучений, и на него реагирует стрелка компаса). Ядро — самая горячая часть нашей планеты. Долгое время считалось, что температура его достигает, предположительно, 4000-5000°C. Однако в 2013 году ученые провели лабораторный эксперимент, в ходе которого определили температуру плавления железа, которое, вероятно, входит в состав внутреннего земного ядра. Так выяснилось, что температура между внутренним твердым и внешним жидким ядром равна температуре поверхности Солнца, то есть около 6000 °C.

Строение нашей планеты — одна из множества неразгаданных человечеством тайн. Большая часть информации о нем получена косвенными методами, еще ни одному ученому не удалось добыть образцы земного ядра. Изучение строения и состава Земли по-прежнему сопряжено с непреодолимыми трудностями, но исследователи не сдаются и ищут новые способы добыть достоверные сведения о планете Земля.

Методические рекомендации

При изучении темы «Внутреннее строение Земли» у учащихся могут возникать трудности с запоминанием названий и очередности слоев земного шара. Латинские наименования будет намного легче запомнить, если дети создадут собственную модель Земли. Можно предложить ученикам выполнить модель земного шара из пластилина или рассказать о его устройстве на примере фруктов (кожура — земная кора, мякоть — мантия, косточка — ядро) и предметов, имеющих схожую структуру. Поможет в проведении урока учебник География. 5-6 классы О.А.Климановой, где вы найдете красочные иллюстрации и подробные сведения по теме.

Строение и типы земной коры

Земная кора, слагающая верхнюю оболочку Земли, неоднородна по вертикали и горизонтали. Верхней границей земной коры является верхняя твердая поверхность планеты, нижней — поверхность мантии. По агрегатному состоянию верхняя часть мантии ближе земной коре, поэтому их объединяют в единую каменную оболочку — литосферу. Верхняя граница литосферы и земной коры совпадают, нижняя граница проходит по поверхности астеносферы. Под континентами и земная кора, и литосфера имеют большую мощность, чем под океанами, при этом синхронно возрастают или сокращаются мощности и земной коры, и надастеносферного слоя мантии.

Наиболее выдержанное строение имеют древние блоки земной коры, или континентальные ядра, возраст которых более 2 млрд лет. В них выделяются три слоя (оболочки): верхний — осадочный слой, затем гранитный и еще ниже базальтовый. Названия эти даны по физическим свойствам слоев, а не по составу, поэтому являются условными.

Осадочный слой сложен осадочными и вулканогенно-осадочными породами. Почвы и современные, в том числе и техногенные, отложения в него не входят. Основная масса пород глинистые и песчанистые (почти 70 %): рыхлые (глина, песок) и сцементированные (глинистые сланцы, песчаники). Карбонатные породы (известняки, мергели и др.) сцементированы. Породы, претерпевшие термодинамические преобразования (раскристаллизацию), отсутствуют или встречаются редко и локально. Залегают такие слои горизонтально и субгоризонтально. Изредка этот слой прорывается силикатными расплавами, близкими по составу базальтам. Среди осадочных пород нередко залегают пласты угля и слои, насыщенные газами и нефтью. Средняя плотность пород — 2,45 г/см3.

Мощность слоя изменяется от 0 до 20 км, составляя в среднем около 3,5 км. Его подстилает гранитный или базальтовый слои.

Гранитный слой состоит из гнейсов, близких по составу гранитам, и гранитов, в совокупности составляющих почти 80 %. Поэтому этот слой чаще называют гранито-гнейсовый. Горные породы, слагающие этот слой, образуют тела в форме слоев, линз, жил, нередко прорывают слоистые толщи и по разломам внедряются в виде интрузивов. Все эти тела деформируются, раздавливаются, сминаются в складки, разбиваются на блоки, т. е. испытывают термодинамические и тектонические воздействия и перекристаллизацию. Мощность слоя изменяется от 0 до 25 км. Он перекрывается осадочным слоем. Ниже гранитного залегает базальтовый слой. Граница между ними носит название поверхности (раздел) Конрада и выражена, как правило, нечетко. Средняя плотность слоя составляет 2,7 г/см3.

Базальтовый слой состоит в основном из гнейсов, близких по составу базитам, габброидам и гранулитам, поэтому называется часто базито-гнейсовым или гранулито-гнейсовым. Принято считать, что в основании слоя лежат еще более плотные породы, чем гранулитыэклогиты. Мощность слоя от 10 до 40 км. Средняя плотность 2,9 г/см3.

Ниже базальтового слоя земной коры залегает надастеносферный слой мантии, входящий, как уже говорилось, вместе с земной корой в литосферу. По составу этот слой близок перидотитам и называется ультрабазитовым. Средняя плотность 3,3 г/см3, значительно выше, чем у пород нижнего слоя коры. Под континентами этот слой обеднен кремнием, калием, алюминием и летучими компонентами (си-алическими). Такая мантия называется «истощенной», т. е. отдавшей значительную часть легких элементов для формирования земной коры. Так же отличается и базито-гнейсовый слой континентов от базальтового слоя океанической коры. В земной коре океанов встречаются два «базальтовых» слоя: континентального и океанического типов. Такая закономерность характерна для древней океанической коры вблизи континентальных окраин.

По принадлежности к основным элементам земной коры, по составу и мощности выделяются два основных типа земной коры: континентальная и океаническая.

Континентальная кора — кора континентов (и примыкающего мелководного шельфа) характеризуется большой мощностью, достигающей 75—80 км в молодых горных сооружениях и 35—45 км в пределах платформ. Сложена магматическими, осадочными и метаморфическими породами, образующими три слоя (рис. 5.1). Самый верхний осадочный слой, представленный осадочными породами, имеет мощность от 0 до 5 (10) км и отличается прерывистым распространением. Он отсутствует на наиболее поднятых участках древних кратонов — выступах и щитах. В некоторых, наиболее прогнутых структурах земной коры — впадинах и синеклизах — мощность осадочного слоя достигает 15—20 км. Значения плотности пород здесь небольшие, а скорость распространения продольных сейсмических волн составляет (V) 2—5 км/с.

Ниже залегает гранитный (теперь его называют гранито-гнейсовым) слой, сложенный в основном гранитами, гнейсами и другими метаморфическими породами разных фаций метаморфизма. Наиболее полные разрезы этого слоя представлены на кристаллических щитах древних кратонов. Значения плотности пород здесь измеряются в пределах 2,5—2,7 г/см3, а скорость распространения продольных сейсмических волн (К) до 5—6,5 км/с. Его средняя мощность составляет 15—20 км, а иногда достигает 25 км.

Третий, нижний, слой называют базальтовым. По среднему химическому составу и скорости распространения сейсмических волн этот слой близок к базальтам. Правда, существует предположение, что сложен слой основными породами типа габбро и метаморфическими разновидностями пород амфиболитовой и гранулитовой фаций. He исключается присутствие и ультраосновных пород гранат-пироксенового состава — эклогитов. Поэтому правильнее было бы его называть гранулито-базитовым. Мощность слоя меняется в пределах 15—20—35 км, скорость распространения продольных сейсмических волн увеличивается (К) до 6,5—6,7—7,4 км/с.

Граница между гранито-гнейсовым и гранулито-базитовым слоями называется сейсмическим разделом Конрада, которая выделяется по скачку волн V с 6,5 до 7,4 км/с у подошвы третьего слоя.

В последние годы данные глубинного сейсмозондирования показали, что граница Конрада существует не везде. В.В. Белоусовым и Н.И. Павленковой была предложена новая четырехслойная модель земной коры (рис. 5.2). В этой модели выделяются верхний осадочный слой с четкой скоростной границей — K0. Ниже расположены три слоя консолидированной коры: верхний, промежуточный и нижний, разделенные границами K1 и K2. Граница K1 устанавливается на глубине 10—15 км, над ней находятся породы со скоростями V = 5,9—6,3 км/с. Граница K2 проходит на глубине порядка 30 км и породы между K1 и K2 характеризуются Vр = 6,4—6,5 км/с. В нижнем слое V достигают 6,8—7,0 км/с.

Вещественный состав нижнего слоя представлен породами гранулитовой фации метаморфизма и основными, и ультраосновными магматическими породами. Средний и верхний слои считаются сложенными магматическими и метаморфическими породами кислого состава.

Таким образом, предложенная трехслойная модель консолидированной части континентальной коры основывается лишь на сейсмических данных, а петрографический состав фактически соответствует двухслойной модели: гранулито-гнейсовому и гранулито-базитовому слоям.

Океаническая кора. Раньше считалось, что океаническая кора состоит из двух слоев: верхнего осадочного и нижнего базальтового. Многолетние исследования океанического дна путем бурения, драгирования и сейсмических работ установили, что океаническая кора имеет трехслойное строение при средней мощности 5—7 км.

1. Осадочный, верхний, слой состоит из рыхлых осадков разного состава и мощности, варьирующей в очень широком диапазоне, от нескольких сотен метров до 6—7 км. Максимальной мощности осадочный слой достигает в океанических желобах (6,5 км на юго-западе Японии) или в подводных конусах выноса (например, Бенгальский конус на продолжении рек Ганга и Брахмапутры, Амазонский, Миссисипский, где мощность осадков достигает 3—5 км). Скорость распространения Vр = 1,0—2,5 км/с.

2. Второй слой, расположенный ниже, сложен преимущественно базальтовыми лавами подушечного и покровного типов. Соотношение различных типов лав на дне кальдеры горы Осевой (хребет Хуан де Фука) были детально закартированы в одной из экспедиций НИС «Мстислав Келдыш» в 1985 г. (рис. 5.3).

3. Третий, нижний, слой, по данным драгирования и глубоководного бурения, сложен основными магматическими породами типа габбро и ультраосновными (перидотитами, пироксенитами). Разрез океанической коры, вскрытый во впадине Хесса в Галапагосском рифте Тихого океана, опробован драгированием и исследован с французского спускаемого аппарата «Наутилус» (рис. 5.4). В основании разреза залегают габбро с K = 6,8 км/с, которые выше сменяются долеритами мощностью до 1 км и F = 5,5 км/с, а заканчивается разрез подушечными и покровными лавами толеитовых базальтов мощностью около 1 км. В основании разреза находятся перидотиты. Слоистое строение океанической коры прослеживается на большие расстояния, что подтверждается данными многоканального сейсмического профилирования.

Результатами геофизических исследований последних десятилетий явилось выделение еще двух, промежуточных (переходных) типов земной коры: субконтинентального и субокеанического.

Субконтинентальный тип земной коры по своему строению близок континентальной коре, имеет меньшую мощность 20—30 км и нечетко выраженную границу Конрада. Характерен для островных дуг и окраин материков.

Субокеанический тип земной коры выделяется в глубоководных котловинах окраинных и внутренних морей (Охотское, Японское, Средиземное, Черное и др.). Этот тип от океанической коры отличается повышенными мощностями осадочного слоя (4—10 км и более), а его общая мощность составляет 10—20, местами 25—30 км.

География

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Внутреннее строение и состав земной коры

Знаменитый французский писатель Жюль Верн написал немало научно-фантастических книг. Фантастикой они были в его время, в современном мире они стали реальностью. Например, «80000 километров под водой» и даже роман «Из пушки на Луну» частично воплотился в жизнь. Но не все идеи писателя стали реальностью. Так, например, прошло более 100 лет с того дня как вышла его книга «Путешествие к центру Земли», но о таком путешествии и в наше время можно только мечтать.

Пока еще о внутреннем строении Земли мы знаем очень мало. В самом деле, самая глубокая буровая скважина около 12 км – примерно в тысячу раз меньше, чем радиус Земли. Это ничтожная глубина по сравнению с размерами нашей планеты.

Из каких же пород состоит наша планета, в каком они состоянии – твердом или жидком?

Об этом ученые только догадываются. Правда, используя геофизические методы, сложилось определенная теория о внутреннем строении Земли. Наиболее достоверные данные были получены при применении сейсмических методов. На земной поверхности совершают взрыв, и происходит распространение колебаний. Специальное оборудование регистрирует эти движения. Сейсмические волны, проходят через разные породы с различной скоростью. Например, для осадочных пород она будет составлять 3 км в секунду, а для гранита приблизительно 5 км в секунду.

Какой информацией мы располагаем о внутреннем строении Земли?

Предполагают, что возможно выделить несколько слоев: земная кора, мантия и ядро Земли.

Сверху планеты расположена литосфера. Первая ее часть стала именоваться земная кора. По ней мы ходим, на ней построены города и поселки, здесь текут реки.

Особенностью строения земной коры является ее небольшая глубина примерно до 1200 км. Однако мощность ее не везде одинаковая. Под материком земная кора более массивна и поэтому имеет сложное строение. Под океаном имеет небольшую толщину.

В состав земной коры входят горные породы различного происхождения. Некоторые породы более твердые, иные – рассыпчатые, но все они считаются элементами земной коры.

Химический состав земной коры представлен на рисунке.

Нам может казаться, что верхняя часть неподвижная. Однако земная кора регулярно пребывает в движении. Они очень медленные и мы их не всегда замечаем.

Для изучения внутреннего строения земной коры в ней бурят различные скважины. Именно по ним ученые выяснили строение и состав земной коры.

Верхняя область Земли переходит в мантию. Она простирается почти на 3000 км вглубь. Предполагают, что мантия Земли твердая и в то же время пластичная, раскаленная. С продвижением вглубь увеличивается температура.

Самой внутренней частью Земли является ядро. Считается, что температура ядра Земли достигает 4000 С 0 , поэтому наружная часть жидкая и вязкая. Внутри ядро Земли состоит из железа, находится в твердом состоянии.

Разнообразие горных пород

Представлена земная кора всевозможными горными породами и образующими их минералами.

Минералами считаются вещества различные по составу и отличающиеся по облику. Такие свойства как цвет, прозрачность, твердость и другие, у минералов также будут различными. Основная их масса встречается редко. Например, платина, алмазы, серебро.

Постоянно возможно увидеть в природе минералы, составляющие породы. Самые распространенные из них представлены на рисунке.

Минералы в горных породах скрепляются между собой с различной плотностью. Это во многом зависит от происхождения горных пород, то есть от того в каких условиях они образовались. В связи с этим горные порода подразделяются на магматические, осадочные и метаморфические.

1. Магматические горные породы формируются при извержении расплавленной массы мантии или магмы из глубин планеты и после ее затвердевании. Если магма внедряется в поверхность и медленно застывает в условиях высокого давления на глубине, то образуются породы с зернистым кристаллическим строением. Такой глубинной горной породой магматического происхождения является гранит. Если магма изливается на земную кору и там быстро застывает, то образуются породы с мелкозернистым или пористым строением. Какие горные породы магматического происхождения считаются поверхностными? Например, базальт, вулканический туф, пемза и другие.

1. Осадочные горные породы создаются непосредственно на поверхности разными путями. Если осадочные горные породы возникают за счет жизнедеятельности организмов, то они имеют органическое происхождение.

В результате воздействия внешних факторов на рельеф формируются обломочные горные породы. Обломки могут иметь различные габариты. При соединении их между собой образуются плотные породы. Такими осадочными горными породами являются песчаник, глина, суглинки, щебень и другие.

Осадочные горные породы формируются при протекании химических реакций, осуществляющихся в воде. Вы уже знаете, что в воде растворены многие вещества. Если этих веществ очень много содержится, то они начинают скапливаться ближе ко дну. Происходит образование осадочных горных пород химического происхождения, например, поваренная соль, бокситы, гипс и другие.

1. Метаморфические горные породы возникают в результате преобразований или метаморфозов других пород, попавших вглубь, под действием высоких температур и давления. В результате такого воздействия из одних горных пород возникают другие.

Разнообразные горные породы способны быть несхожими по происхождению, но они все тесно связаны между собой.

Земная кора и литосфера, их строение

Верхняя часть Земли представляет собой тонкую оболочку, состоящую из различных горных пород. Мы уже упоминали, что толщина ее везде различается. Поэтому различают два типа земной коры: континентальнаяи океаническая.

Толщина земной коры континентального типа составляет около 70 км в горных районах и до 40 км на равнине. Строение континентальной земной коры представлено тремя пластами. Сверху лежит пласт осадочных пород. Две нижних части представлены магматическими и метаморфическими породами. Их еще часто именуют «гранитным» и «базальтовым» слоями.

Какая земная кора лежит в основании океанов? Эту земную кору именуют океанической и она маломощная – около 7 км. Строение океанической земной коры представлено двумя слоями. Поверх залегает тонкий слой рыхлых морских осадков – осадочный. Далеев океанической земной коре находится базальтовый слой. Основным отличием земной коры океанического типа считается нехватка гранитного пласта.

Существенной внутренней частью считается мантия, скрепленная с земной корой и образующие литосферу Земли. Строение литосферы представлено на рисунке.

Литосфера расположена поверх мантии и возникает ощущение, что колышется на ней. Соответственно передвигаться,способна в любых направлениях. Особенностью строения литосферы является ее неоднородность. В нее входят крупные блоки, получившие название литосферные плиты. Познакомимся с ними по карте литосферных плит.

На планете различают 7 значительных литосферных плит, взаимодействующих между собой. Движение литосферных плит осуществляется поверх мантии. Поэтому на одних областях происходит их раздвижение, а в других – столкновение литосферных плит. Вследствие этого формируется рельеф Земли.

Рельеф и его основные формы

Внимательно присмотревшись к земной поверхности можно увидеть, что она неодинаковая. Одни участки ровные, другие возвышенные. Можно наблюдать чередование таких участков. Современным рельефом Земли считаются все неровности поверхности.

Любая неровность поверхности Земли получила название форма рельефа. Основными формами рельефа считаются материки и океанические впадины, горы и равнины. Различают выпуклые формы рельефа поверхности Земли, к которым относят горы, хребты, возвышенности, холмы. Примерами вогнутых форм могут считаться низменности, межгорные котловины, овраги и т.д.

Рельеф сформировался вследствие действия различных факторов. Процессы, формирующие рельеф Земли могут быть внутренними и внешними. Такие формы рельефа как горы и равнины, возникают в результате действия внутренних сил. Небольшие части рельефа Земли возникают благодаря внешним силам, примерами которых считаются речные долины, холмы, овраги.

Познакомимся с одними из форм рельефа – равнинами. Считается, что это значительные области поверхности с малыми колебаниями высот и незначительными уклонами. По абсолютной высоте равнины разные, познакомимся подробнее на рисунке.

К низменным равнинам относят Амазонскую, Прикаспийскую, Западно-Сибирскую и другие. Возвышенностями рельефа считаются Среднерусская равнина, Валдайская, Приволжская. Из плоскогорий значительными по размерам считаются Среднесибирское, Аравийское и Декан. Интересен рельеф обширной Восточно-Европейской равнины – здесь чередуются возвышенные и низменные участки.

Рельеф равнин может различаться по внешнему облику. Так встречаются плоские, волнистые, холмистые, ступенчатые равнины. Различный облик равнин зависит от происхождения и строения.

Другой значительной частью рельефа считаются горы. К ним относят приподнятые высоко над окружающей местностью области поверхности Земли. Одиночные горы практически не встречаются, в основном они представляют собой горные страны. Познакомимся с их строением.

Все составляющие частив горах считаются формами рельефа.

Горы могут быть разные по высоте. Тогда обратим внимание, что горам с неодинаковой высотой свойственен различный внешний вид.

Горы формируются при влиянии внутренних сил, но как только они поднимаются, сразу начинаются процессы их разрушения. Под воздействием внешних процессов склоны становятся более сглаженными, вершины округлыми. В результате таких процессов формировался рельеф Уральских гор.

Изображение рельефа на планах и картах

Составить характеристику рельефа Земли можно с использованием карты. С целью обозначения на картах рельефа существуют отметки высот и глубин. Данные отметки характеризуют высоту или глубину местности относительно уровня Мирового океана, который считают за 0 м. Данная высота считается абсолютной. Также существует относительная высота, при которой одна точки местности превышает другую, например, вершины гор над подножием.

Часто на карте есть точки, рядом с которыми стоят числа – это будут отметки высот.

Например, абсолютная высота горы Эльбрус составляет 5642 м. Данное число будет говорить о том, что Эльбрус располагается выше уровня моря на 5642 м.

Для изображения поверхности на карте применяют горизонтали (они представляют собой линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковой абсолютной высотой). На топографической карте у горизонталей есть небольшие линии – бергштрихи. На карте их проставляют перпендикулярно горизонталям. Бергштрихи показывают направление понижения склона.

На физических картах рельеф показывается с помощью послойной окраски. Она подчеркивает переход высот с помощью разных оттенков цвета. Например, высота от 0м до 200м на суше изображается зеленым цветом. При высоте свыше 200м используют разные оттенки коричневого. На карте наибольшая абсолютная высота окрашивается в темные оттенки коричневого. Глубины океанов окрашиваются в разные оттенки синего по абсолютным отметкам. Поэтому на картах высоту рельефа местности можно определить по шкале, которая расположена внизу.

Таким образом, по физической карте мира можно составить описание рельефа какой-либо территории. Для этого существует определенный план характеристики рельефа.

Можно давать характеристику не только рельефу в целом, но и отдельным его формам, изображенным на карте. Приведем план описания отдельных форм рельефа.

Таким образом, используя карты, мы можем по плану составить комплексную характеристику рельефа местности.

Рельеф дна океанов

Поверхность Земли люди изучали с давних времен, а вот проникнуть в глубины океана не представлялось возможным. Поэтому до второй половины 20 века рельеф дна Мирового океана не был изучен. С постройкой специальных судов и аппаратуры люди стали пополнять свои знания о Мировом океане и рельефе его дна. В результате исследований ученые пришли к выводу, что рельеф суши и дна океана во многом похожи.

В рельефе дна океана можно выделить три основные формы: срединно-океанические хребты, ложе и переходные зоны.

1. Срединно-океанические хребты считаются горными цепями, находящимися в толще воды, и располагаются посередине океана. Отсюда и название. Образуются срединно-океанические хребты в зоне раздвигания литосферных плит. В данном месте по разломам происходит излияние лавы, при ее застывании создаются срединно-океанические хребты океанов.

1. Ложе океана очень большое, занимает значительную часть Мирового океана. Как и на суше здесь выделяются глубоководные равнины. Сверху они покрыты слоем ила, однако, он очень тонкий. На ложе океана находятся подводные хребты, между которыми расположены равнины. Представляют они собой потухшие либо действующие вулканы, которые тянутся на многие километры. Бывает, что вершина вулкана возвышается над водой и представляет собой остров. Такие формы рельефа характерны для ложа Тихого океана.

1. Между сушей и океаном имеются переходные зоны. Познакомимся на картинке.

Континентальным шельфом считается затопленная область суши примерно 200 м. Материковый склон представляет собой высокую ступень между отмелью и ложем. Глубина обрыва материкового склона составляет более 2900 м. Тихий океан не имеет такой переходной зоны.

Глубоководные желоба океана внешне похожи на длинные узкие впадины. Формируются в области разломов, возникающих при соударении литосферных плит.

Таким образом, можно сделать вывод, что рельеф суши и дна Мирового океана очень разнообразны и характеризуются общими чертами строения.

География

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Внутреннее строение и состав земной коры

Знаменитый французский писатель Жюль Верн написал немало научно-фантастических книг. Фантастикой они были в его время, в современном мире они стали реальностью. Например, «80000 километров под водой» и даже роман «Из пушки на Луну» частично воплотился в жизнь. Но не все идеи писателя стали реальностью. Так, например, прошло более 100 лет с того дня как вышла его книга «Путешествие к центру Земли», но о таком путешествии и в наше время можно только мечтать.

Пока еще о внутреннем строении Земли мы знаем очень мало. В самом деле, самая глубокая буровая скважина около 12 км – примерно в тысячу раз меньше, чем радиус Земли. Это ничтожная глубина по сравнению с размерами нашей планеты.

Из каких же пород состоит наша планета, в каком они состоянии – твердом или жидком?

Об этом ученые только догадываются. Правда, используя геофизические методы, сложилось определенная теория о внутреннем строении Земли. Наиболее достоверные данные были получены при применении сейсмических методов. На земной поверхности совершают взрыв, и происходит распространение колебаний. Специальное оборудование регистрирует эти движения. Сейсмические волны, проходят через разные породы с различной скоростью. Например, для осадочных пород она будет составлять 3 км в секунду, а для гранита приблизительно 5 км в секунду.

Какой информацией мы располагаем о внутреннем строении Земли?

Предполагают, что возможно выделить несколько слоев: земная кора, мантия и ядро Земли.

Сверху планеты расположена литосфера. Первая ее часть стала именоваться земная кора. По ней мы ходим, на ней построены города и поселки, здесь текут реки.

Особенностью строения земной коры является ее небольшая глубина примерно до 1200 км. Однако мощность ее не везде одинаковая. Под материком земная кора более массивна и поэтому имеет сложное строение. Под океаном имеет небольшую толщину.

В состав земной коры входят горные породы различного происхождения. Некоторые породы более твердые, иные – рассыпчатые, но все они считаются элементами земной коры.

Химический состав земной коры представлен на рисунке.

Нам может казаться, что верхняя часть неподвижная. Однако земная кора регулярно пребывает в движении. Они очень медленные и мы их не всегда замечаем.

Для изучения внутреннего строения земной коры в ней бурят различные скважины. Именно по ним ученые выяснили строение и состав земной коры.

Верхняя область Земли переходит в мантию. Она простирается почти на 3000 км вглубь. Предполагают, что мантия Земли твердая и в то же время пластичная, раскаленная. С продвижением вглубь увеличивается температура.

Самой внутренней частью Земли является ядро. Считается, что температура ядра Земли достигает 4000 С 0 , поэтому наружная часть жидкая и вязкая. Внутри ядро Земли состоит из железа, находится в твердом состоянии.

Разнообразие горных пород

Представлена земная кора всевозможными горными породами и образующими их минералами.

Минералами считаются вещества различные по составу и отличающиеся по облику. Такие свойства как цвет, прозрачность, твердость и другие, у минералов также будут различными. Основная их масса встречается редко. Например, платина, алмазы, серебро.

Постоянно возможно увидеть в природе минералы, составляющие породы. Самые распространенные из них представлены на рисунке.

Минералы в горных породах скрепляются между собой с различной плотностью. Это во многом зависит от происхождения горных пород, то есть от того в каких условиях они образовались. В связи с этим горные порода подразделяются на магматические, осадочные и метаморфические.

1. Магматические горные породы формируются при извержении расплавленной массы мантии или магмы из глубин планеты и после ее затвердевании. Если магма внедряется в поверхность и медленно застывает в условиях высокого давления на глубине, то образуются породы с зернистым кристаллическим строением. Такой глубинной горной породой магматического происхождения является гранит. Если магма изливается на земную кору и там быстро застывает, то образуются породы с мелкозернистым или пористым строением. Какие горные породы магматического происхождения считаются поверхностными? Например, базальт, вулканический туф, пемза и другие.

1. Осадочные горные породы создаются непосредственно на поверхности разными путями. Если осадочные горные породы возникают за счет жизнедеятельности организмов, то они имеют органическое происхождение.

В результате воздействия внешних факторов на рельеф формируются обломочные горные породы. Обломки могут иметь различные габариты. При соединении их между собой образуются плотные породы. Такими осадочными горными породами являются песчаник, глина, суглинки, щебень и другие.

Осадочные горные породы формируются при протекании химических реакций, осуществляющихся в воде. Вы уже знаете, что в воде растворены многие вещества. Если этих веществ очень много содержится, то они начинают скапливаться ближе ко дну. Происходит образование осадочных горных пород химического происхождения, например, поваренная соль, бокситы, гипс и другие.

1. Метаморфические горные породы возникают в результате преобразований или метаморфозов других пород, попавших вглубь, под действием высоких температур и давления. В результате такого воздействия из одних горных пород возникают другие.

Разнообразные горные породы способны быть несхожими по происхождению, но они все тесно связаны между собой.

Земная кора и литосфера, их строение

Верхняя часть Земли представляет собой тонкую оболочку, состоящую из различных горных пород. Мы уже упоминали, что толщина ее везде различается. Поэтому различают два типа земной коры: континентальнаяи океаническая.

Толщина земной коры континентального типа составляет около 70 км в горных районах и до 40 км на равнине. Строение континентальной земной коры представлено тремя пластами. Сверху лежит пласт осадочных пород. Две нижних части представлены магматическими и метаморфическими породами. Их еще часто именуют «гранитным» и «базальтовым» слоями.

Какая земная кора лежит в основании океанов? Эту земную кору именуют океанической и она маломощная – около 7 км. Строение океанической земной коры представлено двумя слоями. Поверх залегает тонкий слой рыхлых морских осадков – осадочный. Далеев океанической земной коре находится базальтовый слой. Основным отличием земной коры океанического типа считается нехватка гранитного пласта.

Существенной внутренней частью считается мантия, скрепленная с земной корой и образующие литосферу Земли. Строение литосферы представлено на рисунке.

Литосфера расположена поверх мантии и возникает ощущение, что колышется на ней. Соответственно передвигаться,способна в любых направлениях. Особенностью строения литосферы является ее неоднородность. В нее входят крупные блоки, получившие название литосферные плиты. Познакомимся с ними по карте литосферных плит.

На планете различают 7 значительных литосферных плит, взаимодействующих между собой. Движение литосферных плит осуществляется поверх мантии. Поэтому на одних областях происходит их раздвижение, а в других – столкновение литосферных плит. Вследствие этого формируется рельеф Земли.

Рельеф и его основные формы

Внимательно присмотревшись к земной поверхности можно увидеть, что она неодинаковая. Одни участки ровные, другие возвышенные. Можно наблюдать чередование таких участков. Современным рельефом Земли считаются все неровности поверхности.

Любая неровность поверхности Земли получила название форма рельефа. Основными формами рельефа считаются материки и океанические впадины, горы и равнины. Различают выпуклые формы рельефа поверхности Земли, к которым относят горы, хребты, возвышенности, холмы. Примерами вогнутых форм могут считаться низменности, межгорные котловины, овраги и т.д.

Рельеф сформировался вследствие действия различных факторов. Процессы, формирующие рельеф Земли могут быть внутренними и внешними. Такие формы рельефа как горы и равнины, возникают в результате действия внутренних сил. Небольшие части рельефа Земли возникают благодаря внешним силам, примерами которых считаются речные долины, холмы, овраги.

Познакомимся с одними из форм рельефа – равнинами. Считается, что это значительные области поверхности с малыми колебаниями высот и незначительными уклонами. По абсолютной высоте равнины разные, познакомимся подробнее на рисунке.

К низменным равнинам относят Амазонскую, Прикаспийскую, Западно-Сибирскую и другие. Возвышенностями рельефа считаются Среднерусская равнина, Валдайская, Приволжская. Из плоскогорий значительными по размерам считаются Среднесибирское, Аравийское и Декан. Интересен рельеф обширной Восточно-Европейской равнины – здесь чередуются возвышенные и низменные участки.

Рельеф равнин может различаться по внешнему облику. Так встречаются плоские, волнистые, холмистые, ступенчатые равнины. Различный облик равнин зависит от происхождения и строения.

Другой значительной частью рельефа считаются горы. К ним относят приподнятые высоко над окружающей местностью области поверхности Земли. Одиночные горы практически не встречаются, в основном они представляют собой горные страны. Познакомимся с их строением.

Все составляющие частив горах считаются формами рельефа.

Горы могут быть разные по высоте. Тогда обратим внимание, что горам с неодинаковой высотой свойственен различный внешний вид.

Горы формируются при влиянии внутренних сил, но как только они поднимаются, сразу начинаются процессы их разрушения. Под воздействием внешних процессов склоны становятся более сглаженными, вершины округлыми. В результате таких процессов формировался рельеф Уральских гор.

Изображение рельефа на планах и картах

Составить характеристику рельефа Земли можно с использованием карты. С целью обозначения на картах рельефа существуют отметки высот и глубин. Данные отметки характеризуют высоту или глубину местности относительно уровня Мирового океана, который считают за 0 м. Данная высота считается абсолютной. Также существует относительная высота, при которой одна точки местности превышает другую, например, вершины гор над подножием.

Часто на карте есть точки, рядом с которыми стоят числа – это будут отметки высот.

Например, абсолютная высота горы Эльбрус составляет 5642 м. Данное число будет говорить о том, что Эльбрус располагается выше уровня моря на 5642 м.

Для изображения поверхности на карте применяют горизонтали (они представляют собой линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковой абсолютной высотой). На топографической карте у горизонталей есть небольшие линии – бергштрихи. На карте их проставляют перпендикулярно горизонталям. Бергштрихи показывают направление понижения склона.

На физических картах рельеф показывается с помощью послойной окраски. Она подчеркивает переход высот с помощью разных оттенков цвета. Например, высота от 0м до 200м на суше изображается зеленым цветом. При высоте свыше 200м используют разные оттенки коричневого. На карте наибольшая абсолютная высота окрашивается в темные оттенки коричневого. Глубины океанов окрашиваются в разные оттенки синего по абсолютным отметкам. Поэтому на картах высоту рельефа местности можно определить по шкале, которая расположена внизу.

Таким образом, по физической карте мира можно составить описание рельефа какой-либо территории. Для этого существует определенный план характеристики рельефа.

Можно давать характеристику не только рельефу в целом, но и отдельным его формам, изображенным на карте. Приведем план описания отдельных форм рельефа.

Таким образом, используя карты, мы можем по плану составить комплексную характеристику рельефа местности.

Рельеф дна океанов

Поверхность Земли люди изучали с давних времен, а вот проникнуть в глубины океана не представлялось возможным. Поэтому до второй половины 20 века рельеф дна Мирового океана не был изучен. С постройкой специальных судов и аппаратуры люди стали пополнять свои знания о Мировом океане и рельефе его дна. В результате исследований ученые пришли к выводу, что рельеф суши и дна океана во многом похожи.

В рельефе дна океана можно выделить три основные формы: срединно-океанические хребты, ложе и переходные зоны.

1. Срединно-океанические хребты считаются горными цепями, находящимися в толще воды, и располагаются посередине океана. Отсюда и название. Образуются срединно-океанические хребты в зоне раздвигания литосферных плит. В данном месте по разломам происходит излияние лавы, при ее застывании создаются срединно-океанические хребты океанов.

1. Ложе океана очень большое, занимает значительную часть Мирового океана. Как и на суше здесь выделяются глубоководные равнины. Сверху они покрыты слоем ила, однако, он очень тонкий. На ложе океана находятся подводные хребты, между которыми расположены равнины. Представляют они собой потухшие либо действующие вулканы, которые тянутся на многие километры. Бывает, что вершина вулкана возвышается над водой и представляет собой остров. Такие формы рельефа характерны для ложа Тихого океана.

1. Между сушей и океаном имеются переходные зоны. Познакомимся на картинке.

Континентальным шельфом считается затопленная область суши примерно 200 м. Материковый склон представляет собой высокую ступень между отмелью и ложем. Глубина обрыва материкового склона составляет более 2900 м. Тихий океан не имеет такой переходной зоны.

Глубоководные желоба океана внешне похожи на длинные узкие впадины. Формируются в области разломов, возникающих при соударении литосферных плит.

Таким образом, можно сделать вывод, что рельеф суши и дна Мирового океана очень разнообразны и характеризуются общими чертами строения.

Строение земной коры и состав её слоев

Метод измерения теплового потока, сейсмический и геохимический методы, применяющиеся при изучении внутреннего строения других планет солнечной системы.

Как изучают строение Земли и других планет?

Изучение внутреннего строения планет, в том числе нашей Земли – чрезвычайно сложная задача. Мы не можем физически “пробурить” земную кору вплоть до ядра планеты, поэтому все знания полученные нами на данный момент – это знания полученные “на ощупь”, причем самым буквальным образом.

Как работает сейсморазведка на примере разведки нефтяных месторождений. «Прозваниваем» землю и «слушаем», что принесет нам отраженный сигнал

Дело в том, что наиболее простой и надежный способ узнать что же находится под поверхностью планеты и входит в состав её коры – это изучении скорости распространения сейсмических волн в недрах планеты.

Известно, что скорость продольных сейсмических волн возрастает в более плотных средах и напротив, уменьшается в рыхлых грунтах. Соответственно, зная параметры разных типов породы и имея расчетные данные о давлении и т.п., “слушая” полученный ответ, можно понять через какие слои земной коры прошел сейсмический сигнал и как глубоко они находятся под поверхностью.

Изучение строения земной коры с помощью сейсмоволн

Сейсмические колебания могут быть вызваны источниками двух видов: естественными и искусственными. Естествен­ными источниками колебаний являются землетрясения, волны которых несут необходимую информацию о плотности по­род, сквозь которые они проникают.

Арсенал искусственных источников колебаний более обширен, но в первую очередь ис­кусственные колебания вызываются обыкновенным взрывом, однако есть и более “тонкие” способы работы – генераторы направленных импульсов, сейсмовибраторов и т.п.

Проведением взрывных работ и изучением скоростей сейсмических волн занимается сейсморазведка — одна из важнейших отраслей современной геофизики.

Что же дало изучение сейсмических волн внутри Земли? Анализ их распространения выявил несколько скачков изменения ско­рости при прохождении через недра планеты.

Земная кора

Первый скачок, при котором скорости возрастают с 6,7 до 8,1 км/с, как счи­тают геологи, регистрирует подошву земной коры. Эта по­верхность располагается в разных местах планеты на различных уровнях, от 5 до 75 км. Граница земной коры и нижележащей оболочки — мантии, получила название «поверхности Мохоровичича», по имени впервые установившего ее югославского ученого А. Мохо­ровичича.

Мантия

Мантия залегает на глубинах до 2 900 км и делится на две части: верхнюю и нижнюю. Граница между верхней и нижней мантией также фиксируется по скачку скорости рас­пространения продольных сейсмических волн (11,5 км/с) и располагается на глубинах от 400 до 900 км.

Верхняя ман­тия имеет сложное строение. В ее верхней части имеется слой расположенный на глубинах 100—200 км, где проис­ходит затухание поперечных сейсмических волн на 0,2— 0,3 км/с, а скорости продольных волн, по существу, не ме­няются. Этот слой назван волноводом. Его толщина обычно равняется 200—300 км.

Часть верхней мантии и кора, залегаю­щие над волноводом, называются литосферой, а сам слой пониженных скоростей — астеносферой.

Таким образом, литосфера представляет собой жесткую твердую оболочку, подстилаемую пластичной астеносфе­рой. Предполагается, что в астеносфере возникают процес­сы, вызывающие движение литосферы.

Внутреннее строение нашей планеты

Ядро Земли

В подошве мантии происходит резкое уменьшение ско­рости распространения продольных волн с 13,9 до 7,6 км/с. На этом уровне лежит граница между мантией и ядром Зем­ли, глубже которой поперечные сейсмические волны уже не распространяются.

Радиус ядра достигает 3500 км, его объем: 16% объема планеты, а масса: 31% массы Земли.

Многие ученые считают, что ядро находится в расплавленном состоя­нии. Его внешняя часть характеризуется резко пониженными значениями скоростей продольных волн, во внутренней ча­сти (радиусом в 1200 км) скорости сейсмических волн вновь возрастают до 11 км/с. Плотность пород ядра равна 11 г/см 3 , и она обуславливается наличием тяжелых элементов. Таким тяжелым элементом может быть железо. Вероятнее всего, железо является составной частью ядра, так как ядро чисто железного или железо-никелевого состава должно иметь плотность, на 8—15% превышающую существующую плот­ность ядра. Поэтому к железу в ядре, по-видимому, при­соединены кислород, сера, углерод и водород.

Геохимический метод изучения строения пла­нет

Имеется еще один путь изучения глубинного строения пла­нет — геохимический способ. Выделение различных оболочек Земли и других планет земной группы по физическим параметрам находит достаточно четкое геохимическое подтверждение, основанное на теории гетерогенной аккреции, согласно кото­рой состав ядер планет и их внешних оболочек в основной своей части является исходно различным и зависит от само­го раннего этапа их развития.

В результате этого процесса в ядре концентрировались наиболее тяжелые (железо-никелевые) компоненты, а во внешних оболочках — более легкие сили­катные (хондритовые), обогащенные в верхней мантии лету­чими веществами и водой.

Важнейшей особенностью планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) явля­ется то, что их внешняя оболочка, так называемая кора, со­стоит из двух типов вещества: «материкового» — полевошпа­тового и «океанического» — базальтового.

Материковая (континентальная) кора Земли

Материковая (континентальная) кора Земли сложена гранитами или породами, близкими им по составу, т. е. породами с большим количеством полевых шпатов. Образование «гра­нитного» слоя Земли обусловлено преобразованием более древних осадков в процессе гранитизации.

Гранитный слой надо рассматривать как специ­фическую оболочку коры Земли — единственной планеты, на которой получили широкое развитие процессы дифферен­циации вещества с участием воды и имеющей гидросферу, кислородную атмосферу и биосферу. На Луне и, вероятно, на планетах земной группы континентальная кора слагается габбро-анортозитами — породами, состоящими из большого количества полевого шпата, правда, несколько другого соста­ва, чем в гранитах.

Этими породами сложены древнейшие (4,0—4,5 млрд. лет) поверхности планет.

Океаническая (базальтовая) кора Земли

Океаническая (базальтовая) кора Земли образована в ре­зультате растяжения и связана с зонами глубинных разло­мов, обусловивших проникновение к базальтовым очагам верхней мантии. Базальтовый вулканизм накладывается на ра­нее сформировавшуюся континентальную кору и является от­носительно более молодым геологическим образованием.

Проявления базаль­тового вулканизма на всех планетах земного типа, по-видимому, аналогичны. Широкое развитие базальтовых «морей» на Луне, Марсе, Меркурии, очевидно, связано с растяжени­ем и образованием вследствие этого процесса зон проницае­мости, по которым базальтовые расплавы мантии устрем­лялись к поверхности. Этот механизм проявления базальто­вого вулканизма является более или менее сходным для всех планет земной группы.

Спутница Земли — Луна также имеет оболочечное строе­ние, в целом повторяющее земное, хотя и имеющее разительно отличие по составу.

Тепловой поток Земли. Горячее всего в районе разломов земной коры, а холоднее – в районах древних материковых плит

Метод измерения теплового потока для изучения строения пла­нет

Еще один путь изучения глубинного строения Земли — это изучение ее теплового потока. Известно, что Земля, го­рячая изнутри, отдает свое тепло. О нагреве глубоких гори­зонтов свидетельствуют извержения вулканов, гейзеры, го­рячие источники. Тепло — главный энергетический источник Земли.

Прирост температуры с углублением от поверхно­сти Земли в среднем составляет около 15° С на 1 км. Это значит, что на границе литосферы и астеносферы, располо­женной примерно на глубине 100 км, температура должна быть близкой к 1500° С. Установлено, что при такой темпера­туре происходит плавление базальтов. Это означает, что астеносферная оболочка может служить источником магмы ба­зальтового состава.

С глубиной изменение температуры про­исходит по более сложному закону и находится в зависи­мости от изменения давления. Согласно расчетным данным, на глубине 400 км температура не превышает 1600° С и на границе ядра и мантии оценивается в 2500—5000° С.

Установлено, что выделение тепла происходит постоян­но по всей поверхности планеты. Тепло — важнейший физи­ческий параметр. От степени нагрева горных пород зависят некоторые их свойства: вязкость, электропроводность, магнитность, фазовое состояние. Поэтому по термическому состоянию можно судить о глубинном строении Земли.

Изме­рение температуры нашей планеты на большой глубине — задача технически сложная, так как измерениям доступны лишь первые километры земной коры. Однако внутренняя температура Земли может быть изучена косвенным путем при измерениях теплового потока.

Несмотря на то, что основным источ­ником тепла на Земле является Солнце, суммарная мощность теплового потока нашей планеты превышает в 30 раз мощность всех электростанций Земли.

Измерения показали, что средний тепловой поток на кон­тинентах и в океанах одинаков. Этот результат объясняется тем, что в океанах большая часть тепла (до 90%) поступает из мантии, где интенсивнее происходит процесс переноса вещества движущимися потоками — конвекцией.

Внутренняя температура Земли. Чем ближе к ядру, тем больше наша планета походит на Солнце!

Конвек­ция — процесс, при котором разогретая жидкость расширяет­ся, становясь легче, и поднимается, а более холодные слои опускаются. Поскольку мантийное вещество ближе по сво­ему состоянию к твердому телу, конвекция в нем протека­ет в особых условиях, при невысоких скоростях течения ма­териала.

Какова же тепловая история нашей планеты? Ее пер­воначальный разогрев, вероятно, связан с теплом, образован­ным при соударении частиц и их уплотнении в собственном поле силы тяжести. Затем тепло явилось результатом радио­активного распада. Под воздействием тепла возникла слои­стая структура Земли и планет земной группы.

Радиоактив­ное тепло в Земле выделяется и сейчас. Существует гипоте­за, согласно которой на границе расплавленного ядра Земли продолжаются и поныне процессы расщепления вещества с выделением огромного количества тепловой энергии, разо­гревающей мантию.

Источник: компиляция из интернет-источников, в том числе по книге “Геологи изучают планеты”, Недра, 1984 г., Я.Г. Кац, В.В. Козлов, Н.В. Макарова, Е.Д. Сулиди-Кондратьев

Строение Земли – структурка слоев, химический состав, развитие земной коры

Литосфера. Земная кора. 4,5 млрд. лет назад, Земля представляла собой шар, состоящий из одних газов. Постепенно тяжелые металлы, такие как железо и никель, опускались к центру и уплотнялись. Легкие породы и минералы всплывали на поверхность, охлаждались и отвердевали.

Внутреннее строение Земли.

Принято делить тело Земли на три основные части – литосферу (земную кору), мантию и ядро.

Ядро — центр Земли, средний радиус которого около 3500 км (16,2 % объема Земли). Как предполагают, состоит из железа с примесью кремния и никеля. Наружная часть ядра находится в расплавленном состоянии (5000 °С), внутренняя, по-видимому, твердая (субъядро). Перемещение вещества в ядре создает на Земле магнитное поле, защищающее планету от космического излучения.

Ядро сменяется мантией , которая простирается почти на 3000 км (83 % объема Земли). Считают, что она твердая, в то же время пластичная и раскаленная. Мантия состоит из трех слоев: слоя Голицына, слоя Гуттенберга и субстрата. Верхняя часть мантии, называемая магмой, содержит слой с пониженной вязкостью, плотностью и твердостью — астеносферу, на которой уравновешиваются участки земной поверхности. Граница между мантией и ядром называется слоем Гуттенберга.

Литосфера

Литосфера – верхняя оболочка «твердой» Земли, включающая земную кору и верхнюю часть подстилающей ее верхней мантии Земли.

Земная кора – верхняя оболочка «твердой» Земли. Мощность земной коры от 5 км (под океанами) до 75 км (под материками). Земная кора неоднородна. В ней различают 3 слоя – осадочный, гранитный, базальтовый. Гранитный и базальтовый слои названы так потому, что в них распространены горные породы, похожие по физическим свойствам на гранит и базальт.

Состав земной коры: кислород (49 %), кремний (26 %), алюминий (7 %), железо (5 %), кальций (4 %); самые распространенные минералы — полевой шпат и кварц. Граница между земной корой и мантией называется поверхностью Мохо .

Различают континентальную и океаническую земную кору. Океаническая отличается от континентальной (материковой) отсутствием гранитного слоя и значительно меньшей мощностью (от 5 до 10 км). Толщина континентальной коры на равнинах 35—45 км, в горах 70—80 км. На границе материков и океанов, в районах островов толщина земной коры составляет 15—30 км, гранитный слой выклинивается.

Положение слоев в континентальной коре свидетельствует о разном времени ее образования . Базальтовый слой является самым древним, моложе его – гранитный, а самый молодой – верхний, осадочный, развивающийся и в настоящее время. Каждый слой коры формировался в течение длительного отрезка геологического времени.

Литосферные плиты

Земная кора находится в постоянном движении. Первым гипотезу о дрейфе материков (т.е. горизонтальном движении земной коры) выдвинул в начале ХХ века А. Вегенер. На ее основе создана теория литосферных плит . Согласно этой теории, литосфера не является монолитом, а состоит из семи крупных и нескольких более мелких плит, «плавающих» на астеносфере. Пограничные области между литосферными плитами называют сейсмическими поясами — это самые «беспокойные» области планеты.

Земная кора разделяется на устойчивые и подвижные участки.

Устойчивые участки земной коры — платформы — образуются на месте геосинклиналей, потерявших подвижность. Платформа состоит из кристаллического фундамента и осадочного чехла. В зависимости от возраста фундамента выделяют древние (докембрийские) и молодые (палеозойские, мезозойские) платформы. В основании всех материков лежат древние платформы.

Подвижные, сильно расчлененные участки земной поверхности называются геосинклиналями (складчатыми областями). В их развитии выделяют два этапа: на первом этапе земная кора испытывает опускания, происходит накопление осадочных горных пород и их метаморфизация. Затем начинается поднятие земной коры, горные породы сминаются в складки. На Земле было несколько эпох интенсивных горообразований: байкальская, каледонская, герцинская, мезозойская, кайнозойская. В соответствии с этим выделяют различные области складчатости.

Распространение и возраст платформ и геосинклиналей показывается на тектонической карте (карте строения земной коры).

Конспект урока «Литосфера. Земная кора». Следующая тема «Горные породы».

Земля Строение планеты, описание, атмосфера, орбита, поверхность, фото и видео

Земля является третьей планетой от Солнца и единственной в системе, где имеется жизнь. Небесное тело обладает большим количеством особенностей, и люди уже успели хорошо его изучить. Оно относится к планетам земной группы, наряду с Марсом, Венерой и Меркурием. Объект движется вокруг Солнца по определенной орбите и обладает уникальным климатом, благодаря которому существование жизни стало возможным.

История образования Земли

Земля образовалась примерно 4,54 млрд лет назад вместе с другими планетами Солнечной системы. Ранее на этом месте располагалось большое протопланетное облако, которое постепенно пришло во вращение. Находящиеся внутри него вещества начали сталкиваться друг с другом и собираться в планеты.

Изображение Земли на ранних этапах формирования

Изначально Земля представляла собой раскаленное тело, но постепенно оно начало остывать. По мере снижения температуры поверхность покрывалась твердой оболочкой. А примерно через 10 млн лет в планету врезалось небесное тело, названное учеными Теей. В результате столкновения на определенное расстояние от нее отлетели осколки, которые впоследствии превратились в Луну.

Благодаря вулканической деятельности и реакции, происходящей внутри горных пород, вокруг планеты сформировалась атмосфера. В ней начала конденсироваться вода, которая в совокупности составила Мировой Океан. Через миллиард лет после формирования планеты вокруг нее образовалось магнитное поле, которое начало защищать ее от солнечных ветров. Примерно 3,3 млрд лет назад на Земле появились условия, подходящие для создания жизни.

Строение Земли

Сердцевина Земли состоит из двух компонентов: внутреннего и внешнего ядер. Их радиус составляет 1300 км и 2200 км соответственно. В центре планеты температура способна достигать +5000 градусов Цельсия. Вокруг ядра находится слой мантии, который составляет примерно 84% от всего состава Земли. Он, в свою очередь, делится на верхнюю и нижнюю. Наружный слой мантии, называемый литосферой, начинается на глубине 2900 км от поверхности.

Литосфера имеет толщину в 100 км. Ее верхняя часть зовется земной корой и служит оболочкой планеты. Толщина на суше равна примерно 50 км, а на дне океанов – 10 км. Литосфера представляет собой совокупность больших плит, которые имеют свойство двигаться.

Магнитное поле

Земля непрерывно вращается вокруг своей оси. Ядро, находящееся внутри планеты, реагирует на это, из-за чего вокруг нее возникает магнитное поле, называемое “магнитосферой”. Также оно привязано к полюсам – Северному и Южному. Когда на Солнце происходят вспышки, множество частиц ионизированного газа попадают на Землю и вступают во взаимодействие с ним. Из-за этого в магнитном поле происходят сильные изменения, называемые бурями. Некоторые люди чувствуют эти колебания, из-за чего у них появляется мигрень и головные боли.

Полярные сияния являются наглядным примером магнитных бурь. Солнечный ветер сталкивается с атомами, находящимися в атмосфере Земли, после чего в пространстве появляется характерное свечение.

Анализ полярного сияния помог установить, что примерно раз в 100 тысяч лет у Земли полюса меняются местами. Однако на данный момент недостаточно данных, чтобы объяснить причину, из-за которой происходит это явление.

Атмосфера

Появление сложных форм жизни на Земле стало возможным благодаря наличию атмосферы. Она имеет определенную структуру, состоящую из нескольких слоев. В прошлом в ее состав входили углекислый газ, водород, метан, аммиак и водяной пар. Но с течением времени большая часть этих элементов улетучилась в космическое пространство, а оставшиеся до сих пор удерживаются в атмосфере благодаря силе притяжения Земли.

Атмосфера планеты имеет пять слоев:

1. Тропосфера. Нижний слой, высота которого составляет 12 км, является самым плотным, поскольку в нем находится наибольшее количество кислорода и других веществ. Температура в тропосфере с каждым километром падает на 6 градусов Цельсия по мере подъема.
2. Стратосфера. Второй слой атмосферы, находящийся над Землей на расстоянии от 12 до 50 км. В нем присутствует большое количество озона, который не пропускает ультрафиолет, исходящий от Солнца. Таким образом, стратосфера защищает поверхность планеты от радиации.
3. Мезосфера. Слой находится на расстоянии от 50 до 85 км над поверхностью Земли. Его средняя температура равна -90 градусов Цельсия.
4. Термосфера. Четвертый слой атмосферы, который находится на высоте от 85 до 800 км. Он характеризуется высокими температурами: в некоторых местах этот параметр доходит до +1500 градусов Цельсия.
5. Экзосфера. Верхний слой атмосферы планеты, который начинается на высоте в 800 км над поверхностью. Он содержит наименьшее количество кислорода, и примерно на высоте в 10 тысяч км постепенно переходит в космическое пространство, где не действует сила притяжения Земли.

Чем выше находится слой над поверхностью планеты, тем меньшее количество веществ в нем содержится.

За пределами экзосферы начинается космическое пространство, которое близко к вакууму. В нем присутствуют лишь атомы водорода, но их концентрация настолько мала, что вероятность их столкновения друг с другом стремится к нулю.

Поверхность планеты состоит из суши и Мирового океана. И хоть земляная область по площади меньше, чем водная, она имеет неоднородную структуру и массу особенностей. Суша состоит из гор, равнин, лесов, пустынь и других территорий, имеющих уникальный ландшафт.

Главная отличительная особенность поверхности Земли от других планет заключается в том, что на ней практически полностью отсутствуют кратеры. Но это не означает, что их никогда не было в большом количестве. Известно, что до образования атмосферы на ней присутствовали многочисленные кратеры, поскольку небесные тела не сгорали в момент сближения. Но постепенно эти неровности на поверхности исчезли.

Кратер Бэрринджера в Аризоне

Ученые установили две основные причины, почему кратеры постепенно “стерлись” с Земли: эрозия и выветривание. Оба явления протекают очень медленно, и их влияние может быть заметно лишь через долгое время.

Под эрозией подразумевается процесс, в ходе которого частицы воды, почвы и ветер воздействуют на поверхность. Они медленно убирают неровности, делая участок суши ровным. Выветривание – процесс разрушения поверхности на мелкие куски, например, когда русло реки постепенно стирается из-за содержащихся в воде твердых веществ. Два этих процесса являются основными факторами, почему со временем кратеры на Земле полностью исчезли. А образование новых стало невозможным, поскольку с появлением атмосферы метеориты начали сгорать при сближении с поверхностью.

Также у палеонтологов есть теория, каким образом на Земле появилась суша. Благодаря вулканической деятельности, из разломов выделялась магма, которая постепенно остывала, становилась твердой. Иногда она формировалась в целые острова, возвышающиеся над океаном.

Движение тектонических плит в свое время тоже повлияло на формирование суши. Из-за их наложения образовывались горы и участки земли, возвышающиеся над водой.

Океаны Земли

Мировой океан составляет примерно 70 % от всей поверхности Земли. Даже при наблюдении из космоса за планетой невооруженным взглядом видно, что большая площадь небесного тела – синего цвета. Наличие воды в жидком виде является уникальной отличительной особенностью Земли от остальных объектов Солнечной системы.

Фото Тихого океана с космоса

Мировой океан на планете образовался примерно 3,8 млрд лет назад, благодаря чему стало возможно появление жизни. Ведь первые существа появились именно в воде, после чего в процессе эволюции перебрались на сушу.

Существует две версии, как образовался Мировой океан. Когда Земля формировалась, она поглотила большое количество водяного пара, имеющегося в космосе. Долгое время он находился под поверхностью, но когда началась геологическая активность, вырвался наружу. Попав в атмосферу, пар сконденсировался и осел на Земле в виде воды. Вторая версия заключается в том, что в прошлом на планету падали метеориты, практически полностью состоящие из льда. Последний постепенно растаял и образовал водоемы.

Как появилась жизнь на Земле

На Земле обитает большое количество организмов, которые могут существовать в определенных условиях. Одни заселяют сушу, а другие приспособлены исключительно к водной среде. Ученые непрерывно бьются над загадкой, как именно появилась жизнь на планете, и пока не могут прийти к единому выводу.

Основная теория основана на взаимодействии газов и химических реакциях. Логично, что первые формы жизни зародились в тот период, когда на Земле уже существовала атмосфера и магнитное поле. Предполагается, что электромагнитные бури запустили реакции в газах, которые находились над поверхностью планеты. В результате образовались частицы аминокислот, которые осели в океане. Оказавшись в водной среде, они продолжили эволюционировать и превратились в одноклеточные живые организмы.

Появившиеся одноклеточные питались углекислым газом и после его переработки выделяли в пространство кислород. Последний попадал в атмосферу и накапливался в ней, меняя ее свойства. Это дало возможность для появления более сложных форм жизни.

Характеристики планеты

Земля обладает следующими характеристиками:

• масса планеты равна 5972*10^21 кг;
• радиус в экваторе – 6371 км;
• ось Земли наклонена на 23,5 градусов;
• плотность равна 5,52 г/см3;
• температура на поверхности меняется в диапазоне от -85 до +70 градусов Цельсия;
• сутки на Земле длятся 23 ч 56 мин 4 с;
• в течение года планета находится в среднем в 149,6 млн км от Солнца;
• скорость перемещения по орбите равна 29,8 км/с;
• год на Земле длится 365,25 суток;
• эксцентриситет равен 0,017;
• ускорение свободного падения над поверхностью равно 9,8 м/с2;
• единственным спутником Земли является Луна.

Орбита и вращение

Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток, и на полный оборот у нее уходит 23 ч 56 мин 4 с. На один градус планета поворачивается за 4 мин 15 с. Причем в зависимости от времени года, скорость вращения небесного тела отличается: в апреле и ноябре продолжительность суток увеличивается на 0,001 с.

Вращение Земли вокруг Солнца

Вокруг Солнца планета движется по эллиптической орбите, находясь на среднем расстоянии в 150 млн км. При этом, скорость перемещения равна 29,8 км/с. На то, чтобы совершить полный оборот вокруг звезды, Земле требуется 365,25 дней. Помимо этого, небесное тело вместе с Солнечной системой также движется относительно центра галактики Млечный Путь со скоростью 20 км/с.

Поскольку ось Земли имеет наклон, в зависимости от времени года, Солнце находится над горизонтом на разной высоте, что напрямую влияет на длительность ночи. Например, летом звезда располагается выше, из-за чего темное время суток значительно меньше, чем зимой.

Почему Земля так называется

Люди называют третью планету от Солнца “Землей” уже долгое время. На каждом языке обозначение небесного тела звучит по-разному, тем не менее, оно остается неизменным на протяжении тысяч лет. Но откуда появилось это название?

Римская богиня Гея

Большинство планет Солнечной системы получили имена, имеющие отношение к божествам определенных культур. И Земля не является исключением. В мифологии многих народов прошлого существовало божество, характеризующее собой плодородие почвы. Скандинавские народы поклонялись богине Ёрд, римляне почитали Теллус (Терру), а греки – Гею.

Именно от них появились различные варианты названия планеты, которые используются разными народами до сих пор. Например, имя богини Ёрд послужило основой для появления английского “Earth” – именно так называют третью планету от Солнца народы, говорящие на этом языке. В астрологии небесное тело именуют Terra. Причиной для появления имени послужила римская богиня Теллус.

На русском языке планета называется “Земля”. Основой для такого имени послужило слово “Зем”, которое обозначает почву. На большинстве языков название небесного тела имеет такое же значение, но произносится по-разному.

Спутник Земли – Луна

Луна является единственным спутником Земли, который по размерам составляет примерно 25% от планеты. Из-за того, что между телами имеется гравитационное притяжение, в Мировом океане происходят приливы и отливы.

Луна – единственный спутник Земли

Считается, что Луна появилась в результате столкновения Земли с протопланетой Тейей. Последняя вскользь задела небесное тело, из-за чего на определенное расстояние от него отлетели осколки. Постепенно они сформировались в Луну.

На данный момент спутник отдален от Земли на 384 400 км, и с каждым годом это расстояние увеличивается на 38 мм. Из-за этого на планете время суток становится дольше, а длительность года сокращается. В рамках небольшого отрезка это малозаметно, но если проанализировать ситуацию с прогнозом на далекое будущее, картина существенно изменится. Например, 410 млн лет назад год длился примерно 400 дней, а средняя продолжительность каждого из них составляла 21 ч 48 мин.

Луна играет важную роль для Земли в плане сохранения стабильного климата. Спутник не дает изменяться наклону оси планеты. В противном случае, один полюс небесного тела был бы направлен прямо на Солнце, а второй находился на противоположной стороне. И по мере движения Земли вокруг звезды, они бы менялись местами. Таким образом, на каждом из полюсов друг друга сменяли бы жаркое лето и суровая зима. Ученые провели анализ, в ходе которого установили, что при таких условиях существование крупных животных и высоких растений на планете стало бы невозможным.

Наблюдение из космоса

Впервые возможность посмотреть на планету из космоса у человечества появилась в 1959-ом году. Американский спутник Эксплорер-6 вышел на орбиту планеты и сделал снимок. А спустя два года Юрий Гагарин стал первым человеком, отправившимся в космос и лично увидевшим Землю.

Снимок “The Blue Marble”

В 1968-ом году космический корабль Аполлон-8 доставил экипаж на лунную орбиту, откуда астронавты смогли наблюдать восход планеты из-за спутника. Спустя четыре года Аполлон-17 сфотографировал Землю. Снимок набрал большую популярность и получил название “The Blue Marble” (Голубой мрамор).

Фото Земли на расстоянии в 6 млрд км

В современном мире наблюдение за Землей ведется благодаря большому количеству спутников и космических аппаратов, находящихся в космосе. Члены экипажа МКС имеют возможность ежедневно лицезреть Землю из космоса. Также некоторые космические аппараты фотографируют ее, находясь при этом на орбитах других планет или прокладывая путь в сторону от Солнечной системы. Это позволяет увидеть Землю с разных расстояний.

Потенциально опасные объекты

Несмотря на то, что большинство небесных тел при вхождении в атмосферу Земли сгорают, есть вероятность того, что некоторые метеориты все-таки столкнутся с поверхностью. Доказано, что если на планету упадет астероид, размеры которого составляют несколько тысяч километров, этого будет достаточно, чтобы практически вся жизнь на ней исчезла.

Потенциально опасными объектами для Земли считаются астероиды размером более 150 м в диаметре, которые проходят от нее на расстоянии ближе, чем 195 млн км (1,3 астрономических единицы). Их относят к классу “сближающихся”. Это означает, что в теории они могут когда-нибудь войти в атмосферу планеты. Если же габариты астероида не превышают 150 м, то с большой вероятностью он сгорит в атмосфере.

Что ждет Землю в будущем?

Дальнейшая судьба Земли напрямую зависит от Солнца. Звезда накапливает внутри гелий, из-за которого её яркость постепенно увеличивается. Например, через 1 млрд лет она будет светить на 10% ярче. Из-за этого на Землю попадет слишком много солнечного ветра, и озоновый слой уже не сможет защитить от него. Температура над поверхностью начнет возрастать. Не исключено, что из-за этого Мировой океан испарится. Количество углерода на планете уменьшится, что приведет к вымиранию растений, которые полностью исчезнут еще через 500-900 млн лет. Как итог, сократится количество кислорода в атмосфере, что сделает невозможным существование большинства живых организмов. Комфортно ощущать себя будут лишь существа, которым не требуется много кислорода, при этом они способны выживать при +70 градусах Цельсия.

Пример того, как будет выглядеть Солнце с Земли, когда станет красным гигантом

Через 3,5 млрд лет яркость Солнца возрастет на 40%. К тому времени поверхность Земли уже будет раскаленной, вода полностью испарится, существование жизни в принципе будет невозможным.

Спустя 7 млрд лет Солнце израсходует запасы водорода и превратится в красного гиганта. Из-за этого радиус звезды увеличится, и его габариты станут больше орбиты Земли. Правда планета к тому моменту может отдалиться от Солнца на большее расстояние, т.к. ослабнет сила притяжения. Температура на поверхности Земли будет примерно +1370 градусов Цельсия.

Интересное видео о Земле

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.