Литосфера. строение литосферы. факторы рельефообразования

Примеры движения земной коры

Увидеть глазами медленные движения земной коры невозможно. Но можно увидеть их результаты.

Один из самых впечатляющих – Великие Африканские разломы.

Африканские разломы или  Восточно-Африканская рифтовая долина – самая протяжённая на Земле система разломов земной коры на суше. Её длина – около 6 тысяч километров. Она проходит через Турцию и Сирию, Ливан и Израиль, далее от Эфиопии до Замбези. Её ширина – до 100 километров.  Высота отвесных скал до 800м.

Красное и Мёртвое моря – это заполненные водой части разломов. Так же как и знаменитое озеро Виктория.

Афарский треугольник является самым активным с точки зрения вулканизма и сейсмических явлений. Здесь расположены все действующие вулканы Африки, за исключением одного – Камеруна.

И этот разлом продолжает увеличиваться. Фиксируется движение тектонических плит. Исследователи говорят о возможном отрыве восточной части Африканской плиты и образовании нового острова.

Африканский рифт можно даже увидеть из космоса.

Своими глазами можно увидеть другой пример движений в  земной коре.

Очень часто горные породы состоят из наслоений, образовавшихся в разное время. Внешне это выглядит как полосы на камне. Очень похоже на годовые кольца деревьев.

При идеальных условиях все пласты должны располагаться параллельно поверхности земли. А по факту – мы можем видеть их расположение под самыми разными углами.

Примером того, что не существует совершенно неподвижных участков земной коры служит землетрясение 2018 года в Челябинской области. Были зафиксированы толчки мощностью 5,4 и 4 балла. Гипоцентр находился на глубине 10 км.

И здесь можно говорить о том, что интенсивная разработка залежей полезных ископаемых, создание искусственных водохранилищ может либо спровоцировать усиление естественной сейсмической активности, либо привести к техногенным событиям схожего характера.

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.

Плиты

Литосфера часто воспринимается как единое целое. Это обманчивое представление. На самом деле она состоит из отдельных блоков — литосферных плит. Эти плиты разделены между собой изломами, и они как бы плавают на поверхности мантии, на ее пластичном слое. Это формирует передвижение плит, скорость которого крайне мала. В среднем плиты за год передвигаются всего на несколько сантиметров. Может показаться, что это мало, но за тысячелетия существования нашей планеты плиты прошли километры.

Границы литосферных плит

Литосферные плиты Земли:

• Тихоокеанская
• Южноамериканская
• Североамериканская
• Африканская
• Евроазиатская
• Индо-австралийская
• Антарктическая

Плиты сминаются (так образуются горы), наезжают друг на друга (так образуются землетрясения и извержения вулканов).

Видимые и невидимые движения земной коры

Земная кора всегда находится в движении. Некоторые движения очень хорошо заметны – это, например, землетрясения.  Другие незаметны непосвящённому наблюдателю. Например, Красное море расширяется каждый год на 15 мм, город Курск поднимается на 3,6 мм, Москва опускается на 3,7 мм за тот же год.

Планета Земля – сложное небесное тело. И, как бы удивительно это не звучало, малоизученное. Учёные до сих пор изучают внутренности планеты только в лабораториях, не имея возможности заглянуть вглубь. И все теории о строении земли опираются на многолетних наблюдениях за самой верхней и изученной её часть – земной корой.

Современная наука считает, что Земля состоит из раскалённого ядра, многослойной мантии, окружающей его, и верхнего слоя – земной коры. Земная кора  самый тонкий слой. По размерам его принято сравнивать с кожурой на яблоке.

Землетрясения

Последствия землетрясения

Они возникают в результате толчков в недрах Земли. Земля за небольшое время либо поднимается, либо опускается. Разница в уровне может доходить до нескольких метров. Из-за колебаний участки земной коры меняют расположение относительно друг друга в горизонтальном направлении. Движение возникает по причине разрыва или смещения земли, которые происходят на большой глубине. Это место именуют очагом землетрясения, на поверхности же участок земли, где ощущаются тектонические движения, называют эпицентром.

Сейсмология – это наука, занимающаяся изучением землетрясений, а для измерения силы землетрясений применяется сейсмограф. Сила землетрясений измеряется по шкале Рихтера. Она состоит из 12 делений, единица измерения – магнитуда. Обычно применяется шкала относительного типа. Они обе оценивают действие землетрясений на постройки и людей. По этим критериям можно судить о силе землетрясений, а именно:

• 1–4 балла. Землетрясения могут быть незаметны человеку, могут раскачиваться люстры на последних этажах. Регистрируются с помощью приборов.
• 5–6 баллов. Небольшие повреждения зданий, падают небольшие предметы.
• 7–8 баллов. Значительные повреждения построек. Лопаются стекла, появляются трещины на стенах.
• 9–10 баллов. Разрушаются дома, падают линии передач.
• 11–12 баллов. Разрушаются все постройки, меняется рельеф. Изменяются русла рек, и образуются водопады.

Оболочки Земли

Жизнь на нашей планете зародилась благодаря сочетанию многих факторов. Земля находится на благоприятном расстоянии от Солнца — не слишком сильно нагревается днём и не переохлаждается в ночное время. Земля имеет твёрдую поверхность, и на ней существует вода в жидком состоянии. Воздушная оболочка, окружающая Землю, предохраняет её от жёсткого космического излучения и «бомбардировки» метеоритами. Наша планета обладает уникальными особенностями — её поверхность опоясывают, взаимодействуя между собой, несколько оболочек: твёрдая, воздушная и водная.

Воздушная оболочка — атмосфера простирается над Землёй до высоты 2-3 тыс. км, но большая часть её массы сосредоточена у поверхности планеты. Атмосфера удерживается силой притяжения Земли, поэтому с высотой её плотность уменьшается. Атмосфера содержит кислород, необходимый для дыхания живых организмов. В атмосфере находится слой озона, так называемый защитный экран, который поглощает часть ультрафиолетовой радиации Солнца и защищает Землю от избыточных ультрафиолетовых лучей. Далеко не у всех планет Солнечной системы есть твёрдая оболочка: например, поверхности планет-гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна состоят из газов, находящихся в жидком или твёрдом состоянии из-за высокого давления и низких температур. Твёрдая оболочка Земли, или литосфера, — это огромные массы горных пород на суше и на дне океана. Под океанами и материками она имеет разную толщину — от 70 до 250 км. Литосфера разделена на крупные блоки — литосферные плиты.

Водная оболочка нашей планеты — гидросфера включает в себя всю воду планеты — в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Гидросфера — это моря и океаны, реки и озёра, подземные воды, болота, ледники, водяной пар в воздухе и вода в живых организмах. Водная оболочка перераспределяет тепло, поступающее от Солнца. Медленно нагреваясь, водные толщи Мирового океана накапливают тепло, а потом передают его атмосфере, что смягчает климат на материках в холодные периоды. Вовлечённая в мировой круговорот, вода постоянно перемещается: испаряясь с поверхностей морей, океанов, озёр или рек, она облаками переносится на сушу и выпадает в виде дождя или снега.

Оболочка Земли, в которой существует жизнь во всех её проявлениях, называется биосфера. Она включает самую верхнюю часть литосферы, гидросферу и приземную часть атмосферы. Нижняя граница биосферы располагается в земной коре материков на глубине 4-5 км, а в воздушной оболочке сфера жизни простирается до озонового слоя.

Все оболочки Земли влияют друг на друга. Основным объектом изучения географии является географическая оболочка — планетарная сфера, где переплетаются и тесно взаимодействуют нижняя часть атмосферы, гидросфера, биосфера и верхняя часть литосферы. Географическая оболочка развивается согласно суточным и годовым ритмам, на неё оказывают влияние одиннадцатилетние циклы солнечной активности, поэтому характерной особенностью географической оболочки является ритмичность происходящих процессов.

Географическая оболочка изменяется от экватора к полюсам и от подножий к вершинам гор, ей присущи основные закономерности: целостность, единство всех компонентов, непрерывность и неоднородность.

Бурное развитие человеческой цивилизации привело к появлению оболочки, в которой человек активно воздействует на природу. Эта оболочка называется ноосфера, или сфера разума. Порой люди изменяют поверхность планеты даже активнее, чем некоторые естественные природные процессы. Грубое вмешательство в природу, пренебрежение её законами может привести к тому, что со временем условия на нашей планете станут неприемлемыми для жизни.

Состав

Строение Земли: 1. Внутреннее ядро, 2. Внешнее ядро, 3. Нижняя мантия, 4. Верхняя мантия, 5. LVZ, между 5 и 6. MOHO, 6. Земная кора.

Мы отличаем континентальную кору (45% поверхности Земли, из которых 29 образовались) от океанической коры (55% поверхности Земли):

• Континентальная кора существенно формирует континенты . Однако некоторые части могут быть найдены затопленными в морях или океанах , например, континентальный шельф . Толщина континентальной коры составляет от 15 до 80  км , в среднем 30  км . Он имеет средний состав от гранита до диорита (так называемый промежуточный) с плотностью от 2,7 до 2,8. По большей части это, вероятно, гнейс . Основание коры представляет собой облицовку из габбро , образовавшуюся в результате частичного и древнего слияния верхней мантии.
• Океаническая кора по существу образует нижнюю часть океана . Он намного тоньше ( в целом 5-7  км ). Сложенный из базальтовых пород и габбро , он также более плотный ( 3  г / см 3 ).

Считалось, что земная кора в основном гранитная, поэтому ее назвали «сиал» ( кремний — алюминий ), в отличие от мантии, называемой «сима» ( кремний — магний ). Теперь мы знаем, что земная кора не имеет однородного состава, поскольку океаническая кора изначально отличается от континентальной коры, и эти названия устарели.

Следует также отметить, что самые старые породы, обнаруженные в континентальной коре, датируются 4,031 миллиардами лет ( гнейсы Акаста ) и, возможно, 4,280 миллиардами лет ( зеленокаменный пояс Нуввуагиттук ). В то же время самые древние из океанической коры редко имеют возраст более 200 миллионов лет, поскольку после этого кора становится более плотной в результате охлаждения, чем нижележащая мантия, и погружается в нее ( субдукция ). Несколько редких участков океанической коры существовали более длительное время. Это особенно характерно для бассейна Геродота в восточной части Средиземного моря , дно которого состоит из океанической коры возрастом около 340  млн лет .

Ядро

Под покрывалом из мантии располагается ядро. Оно находится в 2900 км от поверхности планеты.

Давайте посчитаем его радиус вместе:

Радиус земного шара 6400 км. Ядро находится в 2900 км от поверхности, значит радиус ядра 6400 км — 2900 км = 3500 км

Все верно, ядро имеет форму шара радиусом 3500 км и состоит из железо — никелевого сплава .

Изучают ядро с помощью геофизическим мотодов, например — сейсмических волн (скорость распространения волн меняется при разном составе вещества)

Ядро — самая плотная и тяжелая часть нашей планеты. (земля постоянно вращается вокруг своей оси, поэтому самые тяжелые элементы, под действием центробежной силы, перемещаются к центру).

Ядро состоит из двух слоев:

1. твердого внутреннего ядра (радиусом около 1300 км)

2. жидкого внешнего (около 2200 км)

Твердое внутреннее ядро плавает во внешнем жидком слое. Из-за этого плавного движения вокруг Земли образуется ее магнитное поле (оно защищает планету от опасных космических излучений, и на него реагирует стрелка компаса)

Ядро — самая горячая часть нашей планеты. Его температура может достигать 6000 градусов (температура плавления железа)

Мы достигли центра Земли, пора возвращаться на поверхность!

Землетрясения как вид движения земной коры

Горизонтальные и вертикальные движения земной коры, ведущие к образованию рельефа планеты, очень растянуты во времени. Именно поэтому они называются медленными. Но есть и движения, протекающие очень быстро. К ним относятся землетрясения и вулканизм.

При возникновении сильного напряжения в верхних слоях мантии Земли, участок земной коры может деформироваться или разорваться. И от точки деформации в толще коры начинают распространяться упругие волны. Именно они называются сейсмическими.

Очаг, расположенный  в глубине земной коры, называется гипоцентром. Точка на поверхности земли над ним называется эпицентром землетрясения.

В зависимости от глубины расположения гипоцентра принято делить землетрясения следующим образом:

– от 1 до 10 км – поверхностные;

– от 30 до 50 км – коровые;

– от 100 до 700 км – глубокие.

Самыми катастрофичными по последствиям являются поверхностные и коровые землетрясения.

Анализ зафиксированных землетрясений говорит о том, что в сейсмоактивных районах Земли в 70% случаев гипоцентр находился на глубине до 60 км.

Продолжительность распространения сейсмических волн в чаще всего ограничивается считанными секундами. Но иногда возникает целая цепочка толчков. Самая длинная из достоверно описанных серий толчков произошла на Камчатке в 1923 году. С февраля по апрель зафиксировано 195 толчков.

По своей разрушительной для человека силе землетрясения занимают второе место, уступая только тайфунам и ураганам.

Ежегодно на планете фиксируется около 100 тысяч сейсмических событий, каждое тысячное событие приводит к разрушениям и катастрофам.

Медленные колебания

Во время ледникового периода окутанная льдами земная кора сильно прогнулась. По мере таяния ледников поверхность стала подниматься. Увидеть происходящие в древние времена события можно по береговой линии суши. Из-за движения земной коры география морей изменялась, формировались новые берега. Особенно четко видны изменения на берегу Балтийского моря — и на суше, и на высоте до двухсот метров.

Сейчас под большими массами льда находятся Гренландия и Антарктида. По данным ученых, поверхность в этих местах прогнута почти на треть толщины ледников. Если предположить, что когда-нибудь придет время и льды растают, то перед нами появятся горы, равнины, озера и реки. Постепенно грунт будет подниматься.

Строение литосферы

Термин «литосфера» был введен американским геологом Дж. Бареллом и свое происхождение берет от греческого слова «литос» — камень. Литосфера включает в себя  земную кору и твердую часть мантии,  соприкасающейся с астеносферой.

Земная кора – верхний слой литосферы, включающая в себя почти все элементы периодической таблицы Менделеева. 

Толщина и строение земной коры под океанами и континентами различаются. Глубина континентальной коры составляет 40-70 км, океаническая тоньше — показатель редко доходит до 15 км, поэтому континентальная как бы находится над уровнем моря. 

Континентальная кора – трехслойна. Верхний слой представлен осадочными породами, 2-ой — гранитом либо гнейсами, 3-ий состоит из базальта и  остальных метаморфических пород. У океанической коры средний слой отсутствует. Возрастные  показатели большей части пород материковой коры указывают на ее «преклонный» возраст относительно океанической коры. 

В основе земной коры лежат  горные породы и ископаемые. Горные породы представляют собой  естественные соединения множества минералов. Выделяют 3 вида горных пород:

1. Магматические. Образуются путем кристаллизации магмы под высокой  температурой и давлением:
   • глубинные ( интрузивные) – затвердение происходит в толще коры (гранит)
   • излившиеся (эффузивные) –  затвердение происходит вследствие извержения магмы на поверхность  (базальт)
2. Осадочные. Образуются путем скопления осадков на земной поверхности. Физико-химические изменения ранее образованных пород  дает начальный материал осадочным породам: 
   • обломочные —  образуются из пород, которые подверглись механическому воздействию, перемещению и отложению;
   • химические – формируются из веществ с хорошей растворимостью, в основном соли;
   • органические – появляются путем разложения живых организмов;
3. Метаморфические  —   являются следствием  изменения других горных пород под действием температуры и давления на глубине.

В недрах земли расположено скопление минералов и горных пород – полезные ископаемые.На поверхности или в земных недрах полезные ископаемые находятся в 3 физических состояниях: жидкие (нефть, мин. воды), твердые (руды, металлы), газообразные (природный газ). В зависимости от составляющих компонентов полезные ископаемые различают: горючие (газ, уголь), металлические (свинец, медь) и неметаллические( известняк, глина).

Исчерпаемый  предел некоторых видов полезных ископаемых требует рационального использования в нуждах человечества.

Виды движения

Все движения земной коры могут быть классифицированы по своему направлению либо как вертикальные, либо как горизонтальные перемещения. Вертикальные перемещения представляют собой подъем тех или иных участков коры либо их опускание. Опускание коры сопровождается наступлением моря на сушу, этот процесс называется трансгрессией. Например, Западная Сибирь 200 млн лет назад опускалась вниз, в результате чего на ее месте сформировалось море. Однако 33 млн лет назад начался обратный процесс – подъем суши, сопровождавшийся отступлением моря. Это явление называется регрессией.

Горизонтальные перемещения земной коры связаны с движением тектонических плит. Доказательством такого движения являются контуры материков. Видно, что восточный берег Южной Америки и западное побережье Африки сильно схожи, их можно было бы «приложить» друг к другу как части одной мозаики и получить единый материк. Дело в том, что ещё 175 млн лет назад существовал единый материк Пангея, который из-за горизонтальных перемещений земной коры распался на отдельные континенты.

Также различают медленное и быстрое движение земной коры. Обычно литосферные плиты движутся медленно, со скоростью от 1 до 6 см/год. В отдельных районах Земли, например, вблизи острова Пасхи, горизонтальная скорость плит достигает 18 см/год. Москва опускается вниз на 3,6 мм в год, а Курск примерно с такой же скоростью поднимается.

Иногда происходит резкое и очень быстрое смещение плит, которое часто сопровождается землетрясением. Например, во время землетрясения в Японии 2011 г. северная часть этой страны сместилась сразу на 2,4 м ближе к Северной Америке.

Ещё одна классификация движений коры выделяет три группы таких перемещений. К первой относятся так называемые амплитудные перемещения, чья скорость составляет 5-15 мм/год, а продолжительность оценивается в миллионы лет. Вторая группа – это разрывы земной коры, они возникают там, где горные породы недостаточно прочны, а потому они быстро разрушаются из-за смещения плит. Третья группа – это движение в складчатых областях, которое возникает в пластичных слоях. Оно имеет место на стыке сближающихся плит, при этом возникают горные системы.

Как выделяются слои Земли

Граница между земной корой и последующим слоем Земли — мантией образована так называемым сейсмическим разделом, где происходит внезапное изменение физических свойств, например, скорости распространения сейсмических волн.

Два десятка лет тому назад ученые – геологи, геофизики и геохимики  вели длительный и действительно настойчивый спор как раз о том, что, собственно, вызывает изменение скорости распространения сейсмических волн на границе земной коры и мантии. Если в коре эти волны распространяются со скоростью меньшей чем 6,5 км/сек, то в промежуточном слое она больше 8,0 км/сек.

После многих исследований и сопоставления точек зрения ученые пришли в принципе к двум мнениям:

1. Изменение скорости распространения сейсмических волн вызывается разным химическим, а потому и минералогическим составом. Это значит, что над и под разделом находятся горные породы с разным химическим составом и, следовательно, разной минералогией.
2. Другая теория говорит о том, что изменение физических свойств вызывается только изменением в минералогическом составе горных веществ.  Это значит, что химический состав одинаков, а изменения в минералогическом составе вызваны повышенным давлением и температурой.
   Сегодня считается, что главной причиной изменения скорости распространения сейсмических волн на границе между земной корой и мантией является химический состав, то есть ученые склоняются к правильности первого объяснения.

Мантия

К литосфере относится только верхний слой мантии. Он имеет толщину от 70 до 300 км. Какие явления происходят в этом слое? Здесь зарождаются очаги сейсмической активности – землетрясения. Это связано с повышением здесь скорости сейсмических волн. Каково строение этого слоя? Образована она в основном железом, магнием, кальцием, кислородом.

Что мы узнали?

Литосфера Земли имеет послойное строение. Она образована земной корой и верхним слоем мантии. Между этими слоями находится граница, называемая поверхностью Мохоровичича. Общая толщина литосферы достигает 200 км. В ее состав входят практически все металлы и микроэлементы.

1. /5

   Вопрос 1 из 5

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.

«Литосфера. Земная кора»

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».

Виды движения коры

Ученые выделяют несколько признаков, ко которым можно классифицировать движение литосферных плит. Это связано с различными характеристиками движений.

Чаще всего их делят по направлению движения:

• Вертикальные. Это поднятие и опускание коры. Они наблюдались повсеместно и происходили на протяжении всей истории Земли.
• Горизонтальные. Связаны с образованием складок, смятием слоев.

Также движение различают в зависимости от скорости, с которой литосферные плиты перемещаются:

• Быстрое. Около острова Пасхи скорость плит составляет где-то 18 см/год.
• Медленное. Обычная скорость плит составляет от 1 до 6 см/год.

Очередная классификация подразделяет движения коры на 3 группы:

• Амплитудные перемещения. Скорость – 55 мм/год, длительность – миллионы лет.
• Разрывы. Так как появляются в местах, где непрочные горные породы, поэтому быстро разрастаются.
• Движение в складчатых областях. Возникает на стыке плит, при этом появляются горные системы.

Отдельными видами движений являются вулканизм и землетрясения.

Химические элементы и типы минералов

Больше чем на 99 % земная кора состоит из соединения кислорода с одним из элементов образуя оксиды. Основные оксиды:  кремнезём (SiO₂), глинозём (Al₂O₃), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO),  магния (MgO), оксид натрия (Na₂O) и  калия (K₂O). Из этих оксидов состоит различного типа породы.

Земная кора на 90 % состоит из магматических и метаморфических горных пород. Только 10 % представляют осадочные образованные в результате отложений.

Разница между химическим и минералогическим составом горных пород видна на примере базальта. Это твердая горная порода с вкраплениями больших или меньших кристаллов зеленого минерала – оливина или коричневатых кристаллов пироксена в мелкозернистую материю, окружающую эти частички. Специалисты науки о Земле петрологи или минералоги обнаружат под микроскопом еще шпат-плагиоклаз, более мелкие кристаллики оливина и пироксена, кусочки магнетита или ильменита, а также куски некристаллизованной твердой материи – стекла. На этом минералогическое описание горной породы заканчивается, этим определен ее минералогический состав.

Габбро

Составные части горной породы габбро  представляют полевые шпаты, пироксен и амфибол. Так, габбро  кристаллизовалась внутри земной коры,  при температуре 800 Цельсия и на глубине около 10 километров.

Базальт

Если составными частями породы являются оливин, пироксен и полевые шпаты, состав будет весьма тонкозернистым, а если обнаружится присутствие стекла, тогда это будет базальт. Базальт кристаллизовался на поверхности Земли или вблизи нее при температуре, превышавшей 1200 Цельсия.

Эклогит

Если присутствует гранат и клинопироксен, то горная порода такого химического состава называется эклогит. В небольшом количестве  может содержать кианит, бронзит, калиевый полевой шпат, плагиоклаз, амфибол. Эклогит образовался при высоком давлении и температуре 500—750 °C.

Горная порода эклогит кристаллизуется при температуре в диапазоне от 400 до 1200 Цельсия, однако давление при кристаллизации должно быть большим и соответствовать глубине не менее 20 километров.

Именно такие различия в минералогическом составе могут информировать ученого о том, в какой среде вещества возникли и кристаллизовались.

Наука петрография изучает земную кору и её скальную основу, а характерные черты наносят на геологические карты, на которых можно видеть, какие  породы встречаются в данном месте на поверхности планеты. Если собрать геологические карты всего исследованного до сих пор мира и сложить все территории, образованные отдельными типами горных пород, например, песчаниками, сланцами, гранитами или базальтами, можно получить средний минералогическо-петрографический состав верхнего слоя земной коры.  Слово верхний здесь совершено уместно, поскольку глубоко под поверхность человек не смог пробраться.  В среднем поверхность Земли образована девятью основными окислами. Это касается горных пород образующих поверхность материков.

Движения разрывного типа

Если горные породы не обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать воздействие внутренних сил, начинается их движение. В таких случаях образуются трещины, разломы с вертикальным типом смещения грунта. Опущенные участки (грабены) чередуются с горстами — поднявшимися горными образованиями. Примером таких разрывных движений являются Алтайские горы, Аппалачи и т.д.

Глыбовые и складчатые горы имеют различия во внутреннем строении. Для них характерны широкие отвесные склоны, долины. В некоторых случаях опущенные места заполняются водой, образуя озера. Одним из самых знаменитых озер России является Байкал. Оно образовалось в результате разрывного движения земли.