Шари землі і її структура. Земна кора З чого складається материкова кора

Лінія УМК "Класична географія" (5-9)

Географія

Внутрішня будова Землі. Світ дивних таємниць в одній статті

Внутрішня будова Землі

Планета Земля складається з трьох основних шарів: земної кори, мантіїі ядра. Можна порівняти земну кулю з яйцем. Тоді яєчна шкаралупа буде являти собою земну кору, яєчний білок - мантію, а жовток - ядро.

Верхня частина Землі зветься літосфера(В перекладі з грецького «кам'яну кулю»). Це тверда оболонка земної кулі, до складу якої входить земна кора і верхня частина мантії.

Навчальний посібник адресовано учням 6 класу і входить в УМК «Класична географія». Сучасне оформлення, різноманітні питання і завдання, можливість параллеьной роботи з електронною формою підручника сприяють ефективному засвоєнню навчального матеріалу. Навчальний посібник відповідає Федеральному державному освітньому стандарту основної загальної освіти.

Земна кора

Земна кора - це кам'яна оболонка, яка покриває всю поверхню нашої планети. Під океанами її товщина не перевищує 15-ти кілометрів, а на материках - 75-ти. Якщо повернутися до аналогії з яйцем, то земна кора по відношенню до всієї планети тонше, ніж яєчна шкаралупа. На частку цього шару Землі припадає лише 5% обсягу і менше 1% маси всієї планети.

У складі земної кори вчені виявили оксиди кремнію, лужних металів, алюмінію і заліза. Кора під океанами складається з осадового і базальтового шарів, вона важче континентальної (материкової). У той час як оболонка, що покриває континентальну частину планети, має більш складну будову.

Виділяють три шари континентальної земної кори:

осадовий (10-15 км в основному осадових порід);

гранітний (5-15 км метаморфічних порід, по властивостях схожих з гранітом);

базальтовий (10-35 км магматичних порід).

мантія

Під земною корою розташовується мантія ( «Покривало, плащ»). Цей шар має товщину до 2900 км. На нього припадає 83% від загального обсягу планети і майже 70% маси. Складається мантія з важких мінералів, багатих на залізо і магній. Цей шар має температуру понад 2000 ° C. Проте велика частина речовини мантії зберігає тверде кристалічний стан через величезного тиску. На глибині від 50 до 200 км розташовується рухомий верхній шар мантії. Він називається астеносфера ( «Безсила сфера»). Астеносфера дуже пластична, саме через неї відбувається виверження вулканів і формування покладів корисних копалин. У товщину астеносфера досягає від 100 до 250 км. Речовина, яка проникає з астеносфери в земну кору і виливається іноді на поверхню, називається магмою ( «Місиво, густа мазь»). Коли магма застигає на поверхні Землі, вона перетворюється в лаву.

ядро

Під мантією, немов під покривалом, розташовується земне ядро. Воно знаходиться в 2900 км від поверхні планети. Ядро має форму кулі радіусом близько 3500 км. Оскільки людям ще не вдалося дістатися до ядра Землі, про його складі вчені будують припущення. Імовірно, ядро ​​складається з заліза з домішкою інших елементів. Це найщільніша і важка частина планети. На неї припадає лише 15% обсягу Землі і аж 35% маси.

Вважається, що ядро ​​складається з двох шарів - твердого внутрішнього ядра (радіусом близько 1300 км) і рідкого зовнішнього (близько 2200 км). Внутрішнє ядро ​​немов би плаває в зовнішньому рідкому шарі. Через це плавного руху навколо Землі утворюється її магнітне поле (саме воно захищає планету від небезпечних космічних випромінювань, і на нього реагує стрілка компаса). Ядро - найгарячіша частина нашої планети. Довгий час вважалося, що температура його досягає, імовірно, 4000-5000 ° C. Однак в 2013 році вчені провели лабораторний експеримент, в ході якого визначили температуру плавлення заліза, яке, ймовірно, входить до складу внутрішнього земного ядра. Так з'ясувалося, що температура між внутрішнім твердим і зовнішнім рідким ядром дорівнює температурі поверхні Сонця, тобто близько 6000 ° C.

Будова нашої планети - одна з безлічі нерозгаданих людством таємниць. Велика частина інформації про нього отримана непрямими методами, ще жодному вченому не вдалося добути зразки земного ядра. Вивчення будови і складу Землі і раніше пов'язане з непереборними труднощами, але дослідники не здаються і шукають нові способи добути достовірні відомості про планету Земля.

При вивченні теми «Внутрішня будова Землі» в учнів можуть виникати труднощі із запам'ятовуванням назв і черговості шарів земної кулі. Латинські назви буде набагато легше запам'ятати, якщо діти створять власну модель Землі. Можна запропонувати учням виконати модель земної кулі з пластиліну або розповісти про його пристрої на прикладі фруктів (шкірка - земна кора, м'якоть - мантія, кісточка - ядро) і предметів, що мають схожу структуру. Допоможе в проведенні уроку підручник О.А.Клімановой, де ви знайдете барвисті ілюстрації та докладні відомості по темі.

Не можу сказати, що школа була для мене місцем неймовірних відкриттів, але бували і на уроках по-справжньому запам'ятовуються моменти. Наприклад, одного разу на уроці літератури я гортала підручник з географії (не питайте), і десь в середині знайшла главу про відмінності океанічної і материкової кори. Мене ця інформація тоді реально здивувала. Ось і запам'яталося.

Океанічна земна кора: властивості, шари, товщина

Поширена вона, як очевидно, під океанами. Хоча під деякими морями лежить зовсім навіть не океанічна, а континентальна кора. Це стосується тих морів, що розташовані над континентальним шельфом. Деякі підводні плато - мікроконтиненти в океані також складені з материкової, а не океанічної кори.

Але більшу частину нашої планети покриває все-таки саме океанічна кора. Середня товщина її шару: 6-8 км. Хоча зустрічаються місця з товщиною і 5 км, і 15 км.

Складається вона з трьох основних шарів:

• осадового;
• базальтового;
• габро-серпентинітовому.

Материкова земна кора: властивості, шари, товщина

Вона також називається континентальної. Займає менші площі, ніж океанічна, але в рази перевершує її по товщині. На рівних ділянках товщина коливається від 25 до 45 км, а в горах може досягати 70 км!

Має від двох до трьох шарів (знизу вгору):

• нижній ( "базальтовий", він же гранулит-базитових);
• верхній (гранітний);
• "Чохол" з осадових порід (буває не завжди).

Ті ділянки кори, де "чехольние" породи відсутні, називаються щитами.

Листковим будовою дещо нагадує океанічну, але видно, що основа у них зовсім різна. Гранітний шар, з якого складається більшу частину континентальної кори, у океанічної відсутній як такий.

Слід зазначити, що назви шарів досить умовні. Це пов'язано зі складнощами вивчення складу земної кори. Можливості буріння обмежені, тому глибинні шари спочатку вивчалися і вивчаються не стільки по "живим" зразкам, скільки за швидкістю проходження через них сейсмічних хвиль. Швидкість проходження, як у граніту? Назвемо гранітним, значить. Наскільки "граніту" саме склад, судити складно.

Земна кора - твердий поверхневий шар нашої планети. Вона утворилася мільярди років тому і постійно змінює свій вигляд під впливом зовнішніх і внутрішніх сил. Частина її прихована під водою, інша - утворює сушу. Земна кора складається з різних хімічних речовин. Давайте дізнаємося з яких.

поверхня планети

Через сотні мільйонів років після виникнення Землі, її зовнішній шар з киплячих розплавлених порід почав остигати і утворив земну кору. Рік від року поверхню змінювалася. На ній з'являлися тріщини, гори, вулкани. Вітер згладжував їх, щоб через час вони з'явилися знову, але вже в інших місцях.

Завдяки зовнішнім і внутрішнім твердий шар планети неоднорідний. З точки зору структури, можна виділити такі елементи земної кори:

• геосинклинали або складчасті області;
• платформи;
• крайові розломи і прогини.

Платформи являють собою великі малорухливі ділянки. Їх верхній шар (до глибини в 3-4 км) покривають осадові породи, які залягають горизонтальними шарами. Нижній рівень (фундамент) сильно зім'ятий. Він складний метаморфозне породами і може містити магматичні вкраплення.

Геосинкліналі - це тектонічно активні ділянки, де відбуваються процеси горотворення. Вони виникають в місцях з'єднання океанічного дна і материкової платформи, або в прогині дна океану між материками.

Якщо гори утворюються близько до кордону платформи, можуть виникати крайові розломи і прогини. Вони досягають до 17 кілометрів на глибину і тягнуться вздовж гірського освіти. Згодом тут скупчуються осадові породи і утворюються родовища корисних копалин (нафти, кам'яні і калійні солі і т. Д.).

склад кори

Маса кори становить 2,8 · 1019 тонн. Це всього лише 0,473% від маси всієї планети. Вміст у ній речовин не таке різноманітне, як в мантії. Її формують базальти, граніти і осадові породи.

На 99,8% земна кора складається з вісімнадцяти елементів. На інші припадає лише 0,2%. Найпоширенішими є кисень і кремній, які становлять основну кількість маси. Крім них, кора багата алюмінієм, залізом, калієм, кальцієм, натрієм, вуглецем, воднем, фосфором, хлором, азотом, фтором і т. Д. Зміст цих речовин видно в таблиці:

Рідкісним елементом вважається астат - вкрай нестійке і отруйна речовина. До рідкісних також відноситься телур, індій, талій. Часто вони розпорошені і не містять великих скупчень в одному місці.

континентальна кора

Материкова або континентальна кора - це те, що ми зазвичай називаємо сушею. Вона досить стара і покриває близько 40% всієї планети. Багато її ділянки досягають віку від 2 до 4,4 мільярдів років.

Материкова земна кора складається з трьох шарів. Зверху її покриває переривчастий осадовий чохол. Породи в ньому залягають шарами або пластами, так як формуються внаслідок спрессовиванія і ущільнення опадів солей або залишків мікроорганізмів.

Нижній і давніший шар представлений гранітами і гнейсами. Вони не завжди приховані під осадовими породами. У деяких місцях вони виходять на поверхню у вигляді кристалічних щитів.

Самий нижній шар складається з метаморфічних порід на зразок базальтів і гранулітів. Базальтовий шар може досягати 20-35 кілометрів.

океанічна кора

Частина земної кори, прихована під водами Світового океану, називається океанічної. Вона тонше і молодше континентальної. За віком кора не досягає і двохсот мільйонів років, а її товщина становить приблизно 7 кілометрів.

Материкова земна кора складається з осадових порід з глибоководних залишків. Нижче розташовується базальтовий шар товщиною 5-6 кілометрів. Під ним починається мантія, представлена ​​тут в основному перидотитами і дунітамі.

Кожні сто мільйонів років кора оновлюється. Вона поглинається в зонах субдукції і формується знову в області серединно-океанічних хребтів, за допомогою виходять назовні мінералів.

Характерна риса еволюції Землі - диференціація речовини, виразом якої служить оболонкову будову нашої планети. Літосфера, гідросфера, атмосфера, біосфера утворюють основні оболонки Землі, що відрізняються хімічним складом, потужністю і станом речовини.

Внутрішня будова Землі

Хімічний склад Землі(Рис. 1) схожий зі складом інших планет земної групи, наприклад Венери або Марса.

В цілому переважають такі елементи, як залізо, кисень, кремній, магній, нікель. Зміст легких елементів невелика. Середня щільність речовини Землі 5,5 г / см 3.

Про внутрішню будову Землі достовірних даних вельми мало. Розглянемо рис. 2. Він зображує внутрішню будову Землі. Земля складається з земної кори, мантії і ядра.

Мал. 1. Хімічний склад Землі

Мал. 2. Внутрішня будова Землі

ядро

ядро(Рис. 3) розташоване в центрі Землі, його радіус становить близько 3,5 тис км. Температура ядра досягає 10 000 К, т. Е. Вона вище, ніж температура зовнішніх шарів Сонця, а його щільність складає 13 г / см 3 (порівняйте: вода - 1 г / см 3). Ядро імовірно складається з сплавів заліза і нікелю.

Зовнішнє ядро ​​Землі має велику потужність, ніж внутрішнє (радіус 2200 км) і знаходиться в рідкому (розплавленому) стані. Внутрішнє ядро ​​піддається колосальному тиску. Речовини, що складають його, знаходяться в твердому стані.

мантія

мантія- геосфера Землі, яка оточує ядро ​​і становить 83% від обсягу нашої планети (див. Рис. 3). Нижня ееграніца розташовується на глибині 2900 км. Мантія поділяється на менш щільну і пластичну верхню частину (800-900 км), з якої утворюється магма(В перекладі з грецького означає «густа мазь»; це розплавлене речовина земних надр - суміш хімічних сполук і елементів, в тому числі газів, в особливому напіврідкому стані); і кристалічну нижню, тол- шиною близько 2000 км.

Мал. 3. Будова Землі: ядро, мантія і земна кора

Земна кора

Земна кора -зовнішня оболонка літосфери (див. рис. 3). Її щільність приблизно в два рази менше, ніж середня щільність Землі, - 3 г / см 3.

Від мантії земну кору відокремлює межа Мохоровичича(Її часто називають кордоном Мохо), що характеризується різким наростанням швидкостей сейсмічних хвиль. Вона була встановлена ​​в 1909 р хорватським ученим Андрієм Мохоровичичем (1857- 1936).

Оскільки процеси, що відбуваються в самій верхній частині мантії, впливають на рухи речовини в земній корі, їх об'єднують під загальною назвою літосфера(Кам'яна оболонка). Потужність літосфери коливається від 50 до 200 км.

Нижче літосфери розташовується астеносфера- менш тверда і менш в'язка, але більш пластична оболонка з температурою 1200 ° С. Вона може перетинати кордон Мохо, проникаючи в земну кору. Астеносфера - це джерело вулканізму. У ній знаходяться осередки розплавленої магми, яка впроваджується в земну кору або виливається на земну поверхню.

Склад і будова земної кори

У порівнянні з мантією і ядром земна кора являє собою дуже тонкий, жорсткий і крихкий шар. Вона складена більш легким речовиною, в складі якого в даний час виявлено близько 90 природних хімічних елементів. Ці елементи не однаково представлені в земній корі. На сім елементів - кисень, алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій і магній - припадає 98% маси земної кори (див. Рис. 5).

Своєрідні поєднання хімічних елементів утворюють різні гірські породи і мінерали. Вік найдавніших з них налічує не менше 4,5 млрд років.

Мал. 4. Будова земної кори

Мал. 5. Склад земної кори

мінерал- це відносно однорідне за своїм складом і властивостями природне тіло, що утворюється як в глибинах, так і на поверхні літосфери. Прикладами мінералів служать алмаз, кварц, гіпс, тальк і ін. (Характеристику фізичних властивостей різних мінералів ви знайдете в додатку 2.) Склад мінералів Землі наведено на рис. 6.

Мал. 6. Загальний мінеральний склад Землі

Гірські породискладаються з мінералів. Вони можуть складатися як з одного, так і з декількох мінералів.

Осадові гірські породи -глина, вапняк, крейда, піщаник та ін. - утворилися шляхом осадження речовин у водному середовищі і на суші. Вони лежать пластами. Геологи називають їх сторінками історії Землі, так як але ним можна дізнатися про природні умови, що існували на нашій планеті в давні часи.

Серед осадових гірських порід виділяють біогенні і неорганогенних (уламкові і хемогенние).

органогеннігірські породи утворюються в результаті накопичення останків тварин і рослин.

Уламкові гірські породиутворюються в результаті вивітрювання, псрсотложснія за допомогою води, льоду або вітру продуктів руйнування раніше виниклих гірських порід (табл. 1).

Таблиця 1. уламкові гірські породи в залежності від розмірів уламків

хемогенниегірські породи формуються в результаті осадження з вод морів і озер розчинених в них речовин.

У товщі земної кори з магми утворюються магматичні гірські породи(Рис. 7), наприклад граніт і базальт.

Осадові і магматичні породи при зануренні на великі глибини під впливом тиску і високих температур піддаються значним змінам, перетворюючись в метаморфічні гірські породи.Так, наприклад, вапняк перетворюється в мармур, кварцовий піщаник - в кварцит.

У будову земної кори виділяють три шари: осадовий, «гранітний», «базальтовий».

осадовий шар(Див. Рис. 8) утворений в основному осадовими гірськими породами. Тут переважають глини і глинисті сланці, широко представлені піщані, карбонатні і вулканогенні породи. В осадовому шарі зустрічаються поклади таких корисних копалин,як кам'яне вугілля, газ, нафта. Всі вони органічного походження. Наприклад, кам'яне вугілля це продукт перетворення рослин давніх часів. Потужність осадового шару коливається в широких межах - від повної відсутності в деяких районах суші до 20-25 км в глибоких западинах.

Мал. 7. Класифікація гірських порід за походженням

«Гранітний» шарскладається з метаморфічних і магматичних порід, близьких за своїми властивостями до граніту. Найбільш поширені тут гнейси, граніти, кристалічні сланці і ін. Зустрічається гранітний шар не скрізь, але на континентах, де він добре виражений, його максимальна потужність може досягати декількох десятків кілометрів.

«Базальтовий» шарутворений гірськими породами, близькими до базальтів. Це метаморфизованние магматичні породи, більш щільні в порівнянні з породами «гранітного» шару.

Потужність і вертикальна структура земної кори різні. Виділяють кілька типів земної кори (рис. 8). Згідно найбільш простий класифікації розрізняють океанічну і материкову земну кору.

Континентальна і океанічна кора різні по товщині. Так, максимальна товщина земної кори спостерігається під гірськими системами. Вона становить близько 70 км. Під рівнинами потужність земної кори становить 30-40 км, а під океанами вона найбільш тонка - всього 5-10 км.

Мал. 8. Типи земної кори: 1 - вода; 2 осадовий шар; 3 - переслаивание осадових порід і базальтів; 4 - базальти і кристалічні ультраосновних породи; 5 - гранітно-метаморфічних шар; 6 - гранулітового-базитових шар; 7 - нормальна мантія; 8 - розущільнення мантія

Різниця континентальної і океанічної земної кори за складом порід проявляється в тому, що гранітний шар в океанічній корі відсутній. Та й базальтовий шар океанічної кори досить своєрідний. За складом порід він відмінний від аналогічного шару континентальної кори.

Кордон суші і океану (нульова відмітка) не фіксує переходу континентальної земної кори в океанічну. Заміщення континентальної кори океанічної відбувається в океані приблизно на глибині 2450 м.

Мал. 9. Будова материкової і океанічної земної кори

Виділяють і перехідні типи земної кори - субокеанічним і субконтинентальним.

субокеаническая корарозташована вздовж континентальних схилів і підстав, може зустрічатися в окраїнних і Середземному морях. Вона являє собою континентальну кору потужністю до 15-20 км.

субконтинентальна корарозташована, наприклад, на вулканічних острівних дугах.

за матеріалами сейсмічного зондування -швидкості проходження сейсмічних хвиль - ми отримуємо дані про глибинну будову земної кори. Так, Кольська надглибока свердловина, вперше дозволила побачити зразки порід з глибини більше 12 км, принесла багато несподіваного. Передбачалося, що на глибині 7 км повинен початися «базальтовий» шар. Насправді ж він виявлений не був, а серед гірських порід переважали гнейси.

Зміна температури земної кори з глибиною.Приповерхневих шар земної кори має температуру, яка визначається сонячним теплом. це геліометріческій шар(Від грец. Гелио - Сонце), який відчуває сезонні коливання температури. Середня його потужність - близько 30 м.

Нижче розташований ще більш тонкий шар, характерною рисою якого є постійна температура, відповідна середньорічній температурі місця спостережень. Глибина цього шару збільшується в умовах континентального клімату.

Ще глибше в земній корі виділяється геотермічний шар, температура якого визначається внутрішнім теплом Землі і з глибиною зростає.

Збільшення температури відбувається головним чином за рахунок розпаду радіоактивних елементів, що входять до складу гірських порід, перш за все радію і урану.

Величину наростання температури гірських порід з глибиною називають геотермічних градієнтом.Він коливається в досить широких межах - від 0,1 до 0,01 ° С / м - і залежить від складу гірських порід, умов їх залягання і ряду інших чинників. Під океанами температура з глибиною наростає швидше, ніж на континентах. В середньому з кожними 100 м глибини стає тепліше на 3 ° С.

Величина, зворотна геотермічних градієнтом, називається геотермической щаблем.Вона вимірюється в м / ° С.

Тепло земної кори - важливий енергетичний джерело.

Частина земної кори, що простягається ло глибин, доступних для геологічного вивчення, утворює надра Землі.Надра Землі вимагають особливої ​​охорони і розумного використання.

Земна кора – зовнішня тверда оболонка Землі, верхня частина літосфери. Від мантії Землі земна кора відділена поверхнею Мохоровичича.

Прийнято виділяти материкову і океанічну кору,які розрізняються за своїм складом, потужності, будовою і віком. материкова корарозташована під материками і їх підводними окраїнами (шельфом). Земна кора материкового типу товщиною від 35-45 км розташована під рівнинами до 70 км в області молодих гір. Найбільш древні ділянки материкової кори мають геологічний вік, що перевищує 3 мільярди років. Вона складається з таких оболонок: кори вивітрювання, осадової, метаморфічної, гранітної, базальтової.

Океанічна земна коразначно молодше, її вік не перевищує 150-170 мільйонів років. Вона має меншу потужність – 5-10 км. У межах океанічної земної кори відсутній граничний шар. У будову земної кори океанічного типу виділяють наступні шари: неущільнених осадових порід (до 1 км), вулканічний океанічний, який складається з ущільнених опадів (1-2 км), базальтовий (4-8 км).

Кам'яна оболонка Землі не представляє собою єдиного цілого. Вона складається з окремих блоків – літосферних плит.Всього на земній кулі налічується 7 великих і кілька дрібніших плит. До великих належать Евразиатско, Північноамериканська, Південноамериканська, Африканська, Індо-Австралійська (Індійська), Антарктична і Тихоокеанська плити. В межах всіх великих плит, за винятком останньої, розташовані материки. Межі літосферних плит проходять, як правило, уздовж серединно-океанічних хребтів і глибоководних жолобів.

плити літосферипостійно змінюються: дві плити можуть спаюватися в єдину в результаті колізії; в результаті рифтингу може статися розкол плити на кілька частин. Плити літосфери можуть занурюватися в мантію землі, досягаючи при цьому земне ядро. Тому поділ земної кори на плити не однозначно: з накопиченням нових знань деякі кордону плит визнаються неіснуючими, виділяються нові плити.

В межах літосферних плит розташовані ділянки з різними типами земної кори.Так, східна частина Індо-Австралійської (Індійської) плити - материк, а західна розташована в підставі Індійського океану. У Африканської плити материкова земна кора з трьох сторін оточена океанічної. Рухливість атмосферної плити визначається співвідношенням в її межах материкової і океанічної кори.

При зіткненні літосферних плит виникає ськладкообразованіє шарів гірських порід. складчасті пояси – рухливі, сильно розчленовані ділянки земної поверхні. У їхньому розвитку виділяється два етапи. На початковому етапі земна кора відчуває переважно опускання, відбувається накопичення осадових гірських порід і їх метаморфизация. На заключному етапі опускання змінюється підняттям, гірські породи мнуть в складки. Протягом останнього мільярда років на Землі було кілька епох інтенсивних Горотворення: Байкальської горотворення, каледонское, герцинское, мезозойської і кайнозойское. Відповідно до цього виділяють різні області складчастості.

Згодом гірські породи, з яких складається складчаста область, втрачають рухливість і починають руйнуватися. На поверхні накопичуються осадові породи. Утворюються стійкі ділянки земної кори – платформи. Вони зазвичай складаються з складчастого фундаменту (залишки древніх гір), який перекрито зверху шарами горизонтально залягають осадових порід, що утворюють чохол. Відповідно до віку фундаменту виділяють древні і молоді платформи. Ділянки порід, де фундамент занурений на глибину і перекритий осадовими породами, називають плитами. Місця виходу фундаменту на поверхню називають щитами. Вони більш характерні для древніх платформ. В основі всіх материків розташовані древні платформи, краю яких є складчастими областями різного віку.

Поширення платформнихі складчастих областей можна побачити на тектонічної географічній карті, або на карті будови земної кори.

Залишилися питання? Хочете знати більше про будову земної кори?
Щоб отримати допомогу репетитора - зареєструйтеся.

сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.