Črevesje zemlje. Notranja zgradba Zemlje

Kako pogosto v iskanju odgovorov na naša vprašanja o tem, kako svet deluje, gledamo v nebo, sonce, zvezde, gledamo daleč, daleč na stotine svetlobnih let v iskanju novih galaksij. Ampak, če pogledate pod noge, potem je pod vašimi nogami cel podzemni svet, ki ga sestavlja naš planet - Zemlja!

Črevesje zemlje to je isti skrivnostni svet pod našimi nogami, podzemni organizem naše Zemlje, na katerem živimo, gradimo hiše, postavljamo ceste, mostove in že več tisoč let razvijamo ozemlja našega rodnega planeta.

Ta svet je skrivna globina črevesja Zemlje!

Zgradba zemlje

Naš planet spada med zemeljske planete in je tako kot drugi planeti sestavljen iz plasti. Površino Zemlje sestavlja trdna lupina zemeljske skorje, globlje je izjemno viskozen plašč, v središču pa je kovinsko jedro, ki je sestavljeno iz dveh delov, zunanji je tekoč, notranji je trden .

Zanimivo je, da so številni predmeti v vesolju tako dobro raziskani, da o njih ve vsak šolar, vesoljska plovila so poslana v vesolje na stotine tisoč kilometrov, vendar še vedno ostaja nemogoča naloga, da bi se povzpeli v najgloblje globine našega planeta, torej kaj je pod površjem Zemlje še vedno ostaja velika skrivnost.

Zemeljska skorja je v znanstvenem smislu najvišji in najtrši geološki del lupine našega planeta.

Znanstvene raziskave vam omogočajo, da ga temeljito preučite. To je omogočeno z večkratnim vrtanjem vrtin tako na celinah kot na oceanskem dnu. Struktura zemlje in zemeljske skorje v različnih delih planeta se razlikujeta tako po sestavi kot po značilnostih. Zgornja meja zemeljske skorje je vidni relief, spodnja meja pa cona ločevanja obeh medijev, ki ji pravimo tudi Mohorovičevo površje. Pogosto se imenuje preprosto "meja M". To ime je prejela po zaslugi hrvaškega seizmologa Mohorovichich A. Dolga leta je opazoval hitrost seizmičnih gibanj v odvisnosti od globine. Leta 1909 je ugotovil obstoj razlike med zemeljsko skorjo in razbeljenim plaščem Zemlje. Meja M leži na ravni, kjer se hitrost seizmičnega valovanja poveča od 7,4 do 8,0 km/s.

Kemična sestava Zemlje

Znanstveniki so pri preučevanju lupin našega planeta prišli do zanimivih in celo neverjetnih zaključkov. Zaradi strukturnih značilnosti zemeljske skorje je podobna istim območjem na Marsu in Veneri. Več kot 90% njegovih sestavnih elementov predstavljajo kisik, silicij, železo, aluminij, kalcij, kalij, magnezij, natrij. Med seboj v različnih kombinacijah tvorijo homogena fizična telesa - minerale. Lahko vstopajo v sestavo kamnin v različnih koncentracijah. Struktura zemeljske skorje je zelo heterogena. Torej so kamnine v posplošeni obliki agregati bolj ali manj konstantne kemijske sestave. To so samostojna geološka telesa. Razumejo jih kot jasno opredeljeno območje zemeljske skorje, ki ima v svojih mejah enak izvor in starost.

Skale po skupinah

1. Magmatski. Ime govori samo zase. Nastajajo iz ohlajene magme, ki teče iz odprtin starodavnih vulkanov. Struktura teh kamnin je neposredno odvisna od hitrosti strjevanja lave. Večji kot je, manjši so kristali snovi. Granit je na primer nastal v debelini zemeljske skorje, bazalt pa se je pojavil kot posledica postopnega izliva magme na njeno površino. Raznolikost takšnih pasem je precej velika. Če upoštevamo strukturo zemeljske skorje, vidimo, da je sestavljena iz magmatskih mineralov za 60%.

2. Sedimentni. Gre za kamnine, ki so nastale kot posledica postopnega odlaganja drobcev različnih mineralov na kopno in oceansko dno. To so lahko sipke komponente (pesek, kamenčki), cementirane (peščenjak), ostanki mikroorganizmov (premog, apnenec), produkti kemičnih reakcij (kalijeva sol). Sestavljajo do 75% celotne zemeljske skorje na celinah.
Glede na fiziološki način nastanka delimo sedimentne kamnine na:

  • Klastično. To so ostanki različnih kamnin. Uničeni so bili pod vplivom naravnih dejavnikov (potres, tajfun, cunami). Sem spadajo pesek, kamenčki, gramoz, drobljen kamen, glina.
  • Kemični. Postopoma nastanejo iz vodnih raztopin različnih mineralnih snovi (soli).
  • organski ali biogeni. Sestavljen je iz ostankov živali ali rastlin. To so oljni skrilavec, plin, nafta, premog, apnenec, fosforiti, kreda.

3. Metamorfne kamnine. Druge komponente se lahko spremenijo v njih. To se zgodi pod vplivom spreminjajoče se temperature, visokega tlaka, raztopin ali plinov. Na primer, marmor je mogoče pridobiti iz apnenca, gnajs iz granita in kvarcit iz peska.

Minerale in kamnine, ki jih človeštvo aktivno uporablja v svojem življenju, imenujemo minerali. Kaj so oni?

To so naravne mineralne tvorbe, ki vplivajo na strukturo zemlje in zemeljske skorje. V kmetijstvu in industriji se lahko uporabljajo tako v naravni obliki kot predelani.

Vrste uporabnih mineralov. Njihova razvrstitev

Glede na agregatno stanje in agregacijo lahko minerale razdelimo v kategorije:

  1. Trdna (ruda, marmor, premog).
  2. Tekočina (mineralna voda, olje).
  3. Plinasto (metan).

Značilnosti posameznih vrst mineralov

Glede na sestavo in značilnosti aplikacije obstajajo:

  1. Gorljivo (premog, olje, plin).
  2. Ruda. Med njimi so radioaktivne (radij, uran) in plemenite kovine (srebro, zlato, platina). Obstajajo rude železa (železo, mangan, krom) in barvnih kovin (baker, kositer, cink, aluminij).
  3. Nekovinski minerali igrajo pomembno vlogo v konceptu, kot je struktura zemeljske skorje. Njihova geografija je obsežna. To so nekovinske in negorljive kamnine. To so gradbeni materiali (pesek, gramoz, glina) in kemikalije (žveplo, fosfati, kalijeve soli). Poseben del je namenjen dragim in okrasnim kamnom.

Porazdelitev mineralov na našem planetu je neposredno odvisna od zunanjih dejavnikov in geoloških vzorcev.

Tako se gorivni minerali pridobivajo predvsem v bazenih z nafto in plinom ter v bazenih s premogom. So sedimentnega izvora in nastajajo na sedimentnih pokrovih ploščadi. Nafta in premog se redko pojavita skupaj.

Rudni minerali najpogosteje ustrezajo kleti, robom in prepognjenim območjem platformnih plošč. Na takih mestih lahko ustvarijo ogromne pasove.

Jedro


Zemljina lupina je, kot veste, večplastna. Jedro se nahaja v samem središču, njegov polmer pa je približno 3500 km. Njegova temperatura je precej višja od sončne in je približno 10.000 K. Natančnih podatkov o kemični sestavi jedra ni bilo, vendar je domnevno sestavljeno iz niklja in železa.

Zunanje jedro je v staljenem stanju in ima celo večjo moč kot notranje. Slednja je pod ogromnim pritiskom. Snovi, iz katerih je sestavljen, so v trajnem trdnem stanju.

Plašč

Geosfera Zemlje obdaja jedro in predstavlja približno 83 odstotkov celotne lupine našega planeta. Spodnja meja plašča se nahaja na veliki globini skoraj 3000 km. Ta lupina je običajno razdeljena na manj plastičen in gost zgornji del (iz njega nastane magma) in spodnji kristalni del, katerega širina je 2000 kilometrov.

Sestava in struktura zemeljske skorje

Da bi govorili o tem, kateri elementi sestavljajo litosfero, je treba dati nekaj pojmov.

Zemeljska skorja je najbolj oddaljena lupina litosfere. Njegova gostota je manj kot dvakrat večja od povprečne gostote planeta.

Zemeljsko skorjo loči od plašča meja M, ki je bila že omenjena zgoraj. Ker procesi, ki potekajo na obeh območjih, medsebojno vplivajo drug na drugega, njuno simbiozo običajno imenujemo litosfera. Pomeni "kamnita lupina". Njegova moč se giblje od 50-200 kilometrov.

Pod litosfero je astenosfera, ki ima manj gosto in viskozno konsistenco. Njegova temperatura je približno 1200 stopinj. Edinstvena značilnost astenosfere je zmožnost kršitve njenih meja in prodiranja v litosfero. Je vir vulkanizma. Tu so staljeni žepi magme, ki se vnese v zemeljsko skorjo in izlije na površje. S proučevanjem teh procesov so znanstveniki lahko prišli do številnih neverjetnih odkritij. Tako so proučevali strukturo zemeljske skorje. Litosfera je nastala pred več tisoč leti, vendar tudi zdaj v njej potekajo aktivni procesi.

Strukturni elementi zemeljske skorje

V primerjavi s plaščem in jedrom je litosfera trda, tanka in zelo krhka plast. Sestavljen je iz kombinacije snovi, v kateri je do danes najdenih več kot 90 kemičnih elementov. Porazdeljeni so neenakomerno. 98 odstotkov mase zemeljske skorje predstavlja sedem komponent. To so kisik, železo, kalcij, aluminij, kalij, natrij in magnezij. Najstarejše kamnine in minerali so stari več kot 4,5 milijarde let.

S preučevanjem notranje zgradbe zemeljske skorje lahko ločimo različne minerale.
Mineral je razmeroma homogena snov, ki se lahko nahaja tako znotraj kot na površini litosfere. To so kremen, sadra, smukec itd. Kamnine so sestavljene iz enega ali več mineralov.

Procesi, ki tvorijo zemeljsko skorjo

Struktura oceanske skorje

Ta del litosfere je v glavnem sestavljen iz bazaltnih kamnin. Struktura oceanske skorje ni bila raziskana tako temeljito kot celinska. Teorija o tektonskih ploščah pojasnjuje, da je oceanska skorja razmeroma mlada, njene najnovejše dele pa lahko datiramo v pozno juro.
Njegova debelina se s časom praktično ne spreminja, saj je določena s količino taline, sproščene iz plašča v območju srednjeoceanskih grebenov. Nanj pomembno vpliva globina sedimentnih plasti na oceanskem dnu. Na najobsežnejših odsekih se giblje od 5 do 10 kilometrov. Ta vrsta zemeljske lupine spada v oceansko litosfero.

celinska skorja

Litosfera je v interakciji z atmosfero, hidrosfero in biosfero. V procesu sinteze tvorijo najbolj zapleteno in reaktivno lupino Zemlje. V tektonosferi se dogajajo procesi, ki spreminjajo sestavo in strukturo teh lupin.
Litosfera na zemeljskem površju ni homogena. Ima več plasti.

  1. Sedimentni. V glavnem ga tvorijo kamnine. Tu prevladujejo gline in skrilavci, pa tudi karbonatne, vulkanske in peščene kamnine. V sedimentnih plasteh lahko najdemo minerale, kot so plin, nafta in premog. Vsi so organskega izvora.
  2. granitni sloj. Sestavljen je iz magmatskih in metamorfnih kamnin, ki so po naravi najbližje granitu. Ta plast ni povsod, najbolj izrazita je na celinah. Tukaj je lahko njegova globina več deset kilometrov.
  3. Bazaltno plast tvorijo kamnine, ki so blizu istoimenskemu mineralu. Je gostejši od granita.

Globina in sprememba temperature zemeljske skorje

Površinski sloj se segreva s sončno toploto. To je heliometrična lupina. Doživlja sezonska nihanja temperature. Povprečna debelina plasti je približno 30 m.

Spodaj je plast, ki je še tanjša in bolj krhka. Njegova temperatura je konstantna in približno enaka povprečni letni temperaturi, značilni za to območje planeta. Glede na celinsko podnebje se globina te plasti poveča.
Še globlje v zemeljski skorji je druga raven. To je geotermalna plast. Struktura zemeljske skorje zagotavlja njeno prisotnost, njena temperatura pa je določena z notranjo toploto Zemlje in narašča z globino.

Povišanje temperature nastane zaradi razpada radioaktivnih snovi, ki so del kamnin. Najprej gre za radij in uran.

Geometrijski gradient - velikost povečanja temperature glede na stopnjo povečanja globine plasti. Ta nastavitev je odvisna od različnih dejavnikov. Nanjo vplivajo struktura in vrste zemeljske skorje, pa tudi sestava kamnin, nivo in pogoji njihovega pojavljanja.

Toplota zemeljske skorje je pomemben vir energije. Njegova študija je danes zelo aktualna.

Astronomi preučujejo vesolje, prejemajo informacije o planetih in zvezdah, kljub njihovi veliki oddaljenosti. Hkrati pa na sami Zemlji ni nič manj skrivnosti kot v vesolju. In danes znanstveniki ne vedo, kaj je znotraj našega planeta. Ko opazujete, kako se lava izliva med vulkanskim izbruhom, bi lahko pomislili, da je Zemlja tudi znotraj staljena. Ampak ni.

Jedro. Osrednji del globusa imenujemo jedro (slika 83). Njegov polmer je približno 3500 km. Znanstveniki verjamejo, da je zunanji del jedra v staljenem tekočem stanju, notranji pa v trdnem stanju. Temperatura v njem doseže +5.000 °C. Od jedra do površja Zemlje temperatura in tlak postopoma padata.

Plašč. Zemljino jedro pokriva plašč. Njegova debelina je približno 2900 km. Plašča, tako kot jedra, še nikoli nismo videli. Vendar se domneva, da bližje kot je središče Zemlje, višji je tlak v njem in temperatura - od nekaj sto do -2500 ° C. Menijo, da je plašč trden, a hkrati rdeče vroč.

Zemljina skorja. Nad plaščem je naš planet prekrit s skorjo. To je zgornja trdna plast Zemlje. V primerjavi z jedrom in plaščem je zemeljska skorja zelo tanka. Njegova debelina je le 10-70 km. A to je zemeljski nebesni svod, po katerem hodimo, tečejo reke, na njem se gradijo mesta.

Zemeljsko skorjo sestavljajo različne snovi. Sestavljen je iz mineralov in kamnin. Nekatere od njih že poznate (granit, pesek, glina, šota itd.). Minerali in kamnine se razlikujejo po barvi, trdoti, zgradbi, tališču, topnosti v vodi in drugih lastnostih. Mnoge od njih človek pogosto uporablja, na primer kot gorivo, v gradbeništvu, za proizvodnjo kovin. gradivo s strani

granit
Pesek
Šota

Zgornja plast zemeljske skorje je vidna v usedlinah na pobočjih gora, strmih rečnih bregovih in kamnolomih (slika 84). In rudniki in vrtine, ki se uporabljajo za pridobivanje mineralov, kot sta nafta in plin, pomagajo pogledati v globino skorje.

Pravzaprav je to dokaj preprosto vprašanje, seveda, če imate vsaj malo pojma o strukturi našega planeta. Na splošno za tiste, ki so zamudili geografijo, ne bom samo odgovoril, ampak tudi na kratko spregovoril o tem, kako deluje naša Zemlja. :)

Moč notranjih plasti Zemlje

Naš planet pa, tako kot večina drugih, še zdaleč ni homogen, ampak je predstavljen v obliki "pite" - plasti, ki se nahajajo ena nad drugo. Glede na podatke, pridobljene s študijo notranje zgradbe planeta, so znanstveniki lahko izračunali približno moč vsakega:

  • jedro - skupni radij tekočega in trdnega dela je 3500 km;
  • plašč - debelina plasti ne več kot 2900 km;
  • lubje - variira med 10-120 km.

Tako se izkaže, da najmočnejši - plašč - do 85% celotne mase Zemlje.


Struktura planeta Zemlja

Torej, v njegovem osrednjem delu se nahaja jedro. Po mnenju večine znanstvenikov ga predstavljata dva dela: zunanji in notranji. Hkrati je notranji del trden, česar pa ne moremo reči o zunanji plasti. Vendar je to le hipoteza, ki temelji na dolgoletnih raziskavah in poglobljenih analizah. Vendar ni dvoma, da glavno snov jedra, oziroma njegov notranji del, predstavlja železo - do 38%. Kar zadeva zunanjo plast, jo tvorijo počasi vrteči se tokovi železa in niklja. Mimogrede, s to lastnostjo je povezan tak pojav, kot je magnetno polje planeta.


Nadalje, proti površini, se nahaja plašč - do 85% celotne prostornine Zemlje, zaradi česar je ta del pravzaprav največji. Veliko večino predstavlja trdna snov, vendar je zgornji del - do 100 kilometrov, viskozen in prekrit z lubjem - zunanjo, močno lupino. Ima naslednje plasti:

  • bazalt;
  • granit;
  • sedimentni.

Poleg tega razlikujejo med oceansko skorjo, prekrito z vodo, in tisto, ki je postala osnova celin - celinsko. Vsaka vrsta ima določene značilnosti, vendar je glavna razlika v odsotnosti granitne plasti v oceanskem tipu.

Jedro Zemlje je osrednja, najgloblja geosfera Zemlje. Njegov povprečni polmer je cca. 3,5 tisoč km. Razdeljeno je na zunanje jedro in podjedro (notranje jedro). Temperatura v središču zemeljskega jedra očitno doseže 5000ºС, gostota je pribl. 12,5 t / m 3, tlak do 361 (giga) GPa (3,5 * 10 6 atm). Verjetno je jedro kovinsko (železo-nikelj). Zunanje jedro je tekoče, podjedro pa trdno. To je posledica zemeljskega magnetnega polja. Plašč je lupina "trdne" Zemlje, ki se nahaja med zemeljsko skorjo in zemeljskim jedrom. Predstavlja 83 % prostornine Zemlje in 67 % njene mase. Zgornja meja poteka na globini od 5-10 do 70 km vzdolž površine Mohorovichich. Spodnji je na globini 2900 km ob meji z Zemljinim jedrom. Domneva se, da je Zemljin plašč v glavnem sestavljen iz olivina in je razdeljen na zgornji plašč z debelino pribl. 900 km in manj - pribl. 2000 km. Zaradi visokega tlaka - od 1 do 136 GPa, je snov zemeljskega plašča očitno v trdnem kristalnem stanju (z izjemo astenosfere). Temperatura v plašču očitno ne presega 2000-2500ºС. Procesi v zemeljskem plašču so povezani s tektonskimi premiki, magmatizmom, vulkanizmom itd.

V zgornjem plašču je plast zmanjšane trdote, trdnosti in viskoznosti - astenosfera, ki leži pod litosfero. Zgornja meja na globini cca. 100 km pod celinami in cca. 50 km pod oceanskim dnom; spodnji je na globini 250-350 km. Astenosfera igra pomembno vlogo pri izvoru endogenih procesov, ki se pojavljajo v zemeljski skorji (magmatizem, metamorfizem itd.). Astenosfera zaradi svoje plastičnosti deluje kot substrat, po katerem se lahko premikajo litosferske plošče. Snov v astenosferi je verjetno amorfna.

Zgornja trdna lupina Zemlje se imenuje zemeljska skorja. Od spodaj jo omejuje Mohorovičevo površje. Njegova debelina se giblje od 5 do 75 km. Po strukturi ločimo: celinsko (kontinentalno) in oceansko skorjo.

celinska skorja pod ravninami ima debelino 25-30 km, pod gorami pa do 75 km. V povprečju je 33-35 km. Pod gorami je zgostitev zemeljske skorje, to je njene izbokline v globino - "korenine gora". Skorja doseže posebno veliko debelino pod Pamirjem, Hindukušem - več kot 60 km. Himalaja (približno 75 km) in Andi (75 km). Tako imajo najvišje gore najgloblje »korenine« v zemeljskem drobovju.

Med seizmičnim sondiranjem celinske skorje ločimo tri glavne plasti:

  1. Zgornji se imenuje sedimentna plast. To je najmanj gosta plast z debelino od 2-3 km na ploščadih do 20-30 km na mobilnih območjih. To plast predstavljajo sedimentne kamnine, to so gline, peski, peščenjaki, apnenci in laporji. Ima pokrov tal.
  2. Druga, najdebelejša plast celinske skorje se imenuje granitni sloj. Ima visoko gostoto in je sestavljen iz kristalnih kamnin, to je granitov in gnajsov. Ta plast ponekod pride na površje. Na primer na polotoku Kola; v osrednjih delih gorskih verig Kavkaza, Tien Shana, Altaja, Alp, Karpatov itd. V večini primerov je granitna plast prekrita s sedimentnimi kamninami, katerih debelina doseže 10-20 km.
  3. Tretja plast celinske skorje se imenuje bazaltna plast. Sestavljen je iz najtežjih kamnin - bazaltov, gabra itd., Njegova debelina je 15-25 km.

oceanska skorja tanjša od celine in je sestavljena iz dveh plasti - sedimentne in bazaltne. Debelina sedimentne plasti niha in se spreminja od nekaj metrov na srednjeoceanskih grebenih do 3 km na preostalem oceanskem dnu. Večji del te plasti predstavljajo apnenčasti melji, ki nastanejo iz ostankov živih organizmov.

Debelina bazaltne plasti se giblje od 3 do 12 km. Med tema dvema glavnima plastema izstopa plast z nižjo gostoto kot bazalti: njena debelina je od 1 do 2 km. Menijo, da ga predstavljajo lave in vulkanski tufi.

Tako je skupna debelina oceanske skorje 5-15 km, ki se poveča na 20 km v bližini celin, pod oceanskimi otoki in podmorskimi grebeni. V osrednjem delu Tihega oceana je debelina skorje približno 5-8 km.

Glavno vlogo pri preučevanju notranje zgradbe Zemlje igrajo seizmične metode, ki temeljijo na preučevanju širjenja elastičnih valov (vzdolžnih in prečnih) v njeni debelini, ki nastanejo med potresnimi dogodki - med naravnimi potresi in kot posledica eksplozij.