Разделы сайта
Выбор редакции:
- Николас отнер - код исцеления методом простукивания
- Екатерина Богданова - Пансион искусных фавориток
- Черное и белое: цитаты, афоризмы и высказывания За черной полосой всегда идет белая цитаты
- Самые древние государства мира Самая старая страна из существу
- Пирамиды на дне Бермудского треугольника: гипотезы плодятся Что находится на дне бермудского
- Корсары: Город Потерянных Кораблей
- Значение голицын василий васильевич (князь) в краткой биографической энциклопедии
- Репнин Николай Васильевич - биография, факты из жизни, фотографии, справочная информация
- История распространение волн в фотонных кристаллах история
- Секретные арктические базы третьего рейха Нацисткий «мост»: таймыр -лиинахамари, или что укрыто в штольнях девкиной заводи
Реклама
Из чего состоит земная кора. Состав и строение земной коры |
ЗЕМНАЯ КОРА, верхняя твёрдая оболочка Земли, ограниченная снизу Мохоровичича границей. Термин «земная кора» появился в 18 веке в работах М. В. Ломоносова и в 19 веке в трудах Ч. Лайеля; с развитием контракционной гипотезы в 19 веке получил определённое значение в соответствии с идеей охлаждения Земли до тех пор, пока не образовалась кора (Дж. Дана). В основе представлений о составе, структуре и физических свойствах земной коры лежат геофизические данные о скоростях распространения сейсмических волн (в основном продольных, V p), которые на границе Мохоровичича при переходе к породам мантии Земли скачкообразно возрастают с 7,5-7,8 км/с до 8,1-8,2 км/с. Природа нижней границы земной коры, по-видимому, обусловлена изменением химического состава пород (основные породы - ультраосновные) либо фазовыми переходами (в системе габбро - эклогит). Для земной коры характерна горизонтальная неоднородность (анизотропия), выражающаяся в различии состава, строения, мощности и других характеристик коры в пределах её отдельных структурных элементов: континентов и океанов, платформ и складчатых поясов, впадин и поднятий и др. Выделяют два главных типа земной коры - континентальную и океаническую. Континентальная кора, распространённая в пределах континентов и микроконтинентов в океанах, имеет среднюю мощность 35-40 км, которая уменьшается до 25-30 км на континентальных окраинах (на шельфе) и в областях рифтогенеза и возрастает до 45-75 км в областях горообразования. В континентальной коре различают осадочный (V p до 4,5 км/с), «гранитный» (V p 5,1-6,4 км/с) и «базальтовый» (V p 6,1-7,5 км/с) слои. Осадочный слой отсутствует на щитах и менее крупных поднятиях фундамента древних платформ, а также в осевых зонах складчатых сооружений. Во впадинах молодых и древних платформ, передовых и межгорных прогибах складчатых сооружений мощность осадочного слоя достигает 10 км (редко 20-25 км). Он сложен преимущественно континентальными и мелководноморскими осадочными породами, возраст которых менее 1,7 миллиарда лет, а также платобазальтами (траппами), силлами магматических пород основного состава, туфами. Названия «гранитного» и «базальтового» слоёв условны и исторически связаны с выделением границы Конрада (V p 6,2 км/с), разделяющей слои, в которых скорости продольных сейсмических волн соответствуют скоростям в граните и базальте. Последующие исследования (в том числе сверхглубокое бурение) поставили под сомнение существование чёткой сейсмической границы, поэтому оба эти слоя объединяют в консолидированную кору. «Гранитный» слой выступает на поверхность в пределах щитов и массивов платформ и в осевых зонах складчатых сооружений; он также вскрыт скважинами сверхглубокого бурения (в том числе Кольской сверхглубокой скважиной на глубину свыше 12 км). Его мощность на платформах 15-20 км, в складчатых сооружениях 25-30 км. В пределах щитов древних платформ в состав этого слоя входят гнейсы, различные кристаллические сланцы, амфиболиты, мраморы, кварциты и гранитоиды, поэтому его часто называют гранитно-гнейсовым (V p 6-6,4 км/с). В фундаменте молодых платформ и в пределах молодых складчатых сооружений верхний слой консолидированной коры сложен менее метаморфизованными породами и содержит меньше гранитов, в связи с чем его также именуют гранитнометаморфическим (V p 5,1-6 км/с). Прямое изучение «базальтового» слоя континентальной коры невозможно. Значениям скоростей сейсмических волн, по которым он выделен, могут удовлетворять как магматические породы основного состава (базиты), так и породы, испытавшие высокую степень метаморфизма (гранулиты), поэтому нижний слой консолидированной коры иногда называют гранулит-базитовым. Отнесение к земной коре или верхней мантии пород со скоростями продольных сейсмических волн более 7 км/с спорно. Возраст древнейших пород консолидированной коры достигает 4 миллиардов лет. Основные отличия океанической коры от континентальной - отсутствие «гранитного» слоя, существенно меньшая мощность (в среднем 5-7 км), более молодой возраст (юра, мел, кайнозой; менее 170 миллионов лет), большая латеральная однородность. Океаническая кора, строение которой изучено глубоководным бурением, драгированием, наблюдением с подводных аппаратов в стенках разломов, состоит из трёх слоёв. Первый слой, или осадочный, состоит из пелагических кремнистых, карбонатных и глинистых осадков (V p 1,6-5,4 км/с). В направлении континентальных подножий его мощность возрастает до 10-15 км. Осадочный слой может отсутствовать в осевых зонах срединно-океанических хребтов. В глубоководных впадинах задуговых бассейнов, часть из которых подстилается океанической корой, толщина осадочного слоя, обычно включающего турбидиты, может достигать 15-20 км. Второй слой (V p 4,5-5,5 км/с) в верхней части сложен базальтами (часто с подушечной отдельностью - пиллоу-базальтами) с редкими прослоями пелагических осадков; в нижней части слоя развит комплекс параллельных даек долеритов (общая мощность 1,2-2 км). Третий слой (V p 6-7,5 км/с) в верхней части состоит из массивных габбро, в нижней - из расслоенного комплекса, в котором габбро чередуются с ультраосновными породами (общая мощность 2-5 км). В пределах внутренних поднятий океанов земная кора утолщена до 25-30 км за счёт увеличения мощности второго и третьего слоёв. Древним аналогом океанической коры на континентах являются офиолиты. Океаническая кора формируется на дивергентных границах литосферных плит (протягиваются вдоль осевых частей срединно-океанических хребтов), на которых происходит подъём к поверхности и застывание базальтовой магмы. Континентальная кора образуется в процессе переработки океанической коры на активных континентальных окраинах. Кроме двух главных типов земной коры, выделяют переходные типы. Субокеаническая кора представляет собой утонённую в результате рифтогенеза до 15-20 км континентальную кору, пронизанную дайками и силлами основных магматических пород; развита вдоль континентальных склонов и подножий, а также подстилает глубоководные впадины некоторых задуговых бассейнов. Субконтинентальная кора (недостаточно консолидированная, мощность менее 25 км) наблюдается в вулканических островных дугах, где океаническая кора превращается в континентальную. Земная кора испытывает горизонтальные и вертикальные тектонические движения. В ней расположены очаги землетрясений, формируются магматические очаги, породы локально или на больших площадях подвергаются метаморфизму. Тектонические движения земной коры и протекающие в ней эндогенные процессы обусловлены существованием в недрах Земли частично расплавленной астеносферы. Под действием тектонических движений и деформаций, магматической деятельности, метаморфизма, экзогенных процессов (перемещение ледников, оползни, карст, речная эрозия и др.) горные породы земной коры вовлекаются в складчатые и разрывные дислокации тектонические. Воздействие на породы земной коры атмо-, гидро- и биосферы приводит к их выветриванию. Об эволюции земной коры на протяжении геологической истории смотри в статье Земля. Лит.: Хаин В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики. 2-е изд. М., 2005; Хаин В. Е., Короновский Н. В. Планета Земля от ядра до ионосферы. М., 2007. Я никогда не был в горах, в отличие от моего дяди, брата моей мамы. Он геолог и находится в горах его профессиональный долг. К тому же он очень любит свою работу. В школьные годы в те редкие моменты, когда дядя Виктор оказывался дома мне удавалось увидеть его богатую коллекцию камней и минералов . Используя некоторые из экспонатов, помню, на уроке географии я подготовил впечатляющий доклад о строении Земли. То, что я, как восьмиклассник, принес в школу тогда, скорее касалось вопроса из чего состоит земная кора. Из каких составных частей складывается земная кораПод понятием земная кора понимается внешний слой Земли толщиной от 5 до 12 километров. Как можно представить, с внешней стороны часть земной коры покрыта водой (гидросферой), а меньшая часть соприкасается с атмосферой. Из чего состоит земная кора? Кора сложена как пазл из ряда тектонических плит толщиной несколько десятков километров. Эти плиты движутся по нескольку сантиметров в год. Именно поэтому миллионы лет назад континенты располагались совсем по-другому. Изучением появления и движения литосферных плит занимается геотектоника . В плане состава земная кора сочетает в себе три слоя каменных пород слоев:
Почти всегда и везде земная кора представлена в твердом агрегатном состоянии. Исключение – силикатный сплав в жидком состоянии возникающий при разломе земной коры и ее взаимодействии с магмой. Из каких химических элементов состоит земная кораХимсостав земной коры почти наполовину представлен кислородом . Около трети занимает кремний . Известные металлы алюминий и железо занимают в составе земной коры 4,2 и 3,25 процента соответственно. Изучением из чего состоит земная кора занимается относительно новая дисциплина – геохимия . Новый континентВ начале 2017 года новозеландские ученые совершили «открытие» . Оказывается, 5 миллионов их соотечественников живут на отдельном континенте. Просто более 90 процентов его территории под водой. Такие выводы были сделаны по результатам изучения литосферных плит. Это уже дало основания некоторым исследователям говорить о претензиях на территории, погруженные в воду. 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 сейсмоволнСейсмические 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 кораПервый 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. МантияМантия 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 ЗемлиВ 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 планетИмеется 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 ( , Земля, ) является то, что их внешняя оболочка, так называемая кора , состоит из двух типов вещества: «материкового » - полевошпатового и «океанического » - базальтового. Материковая (континентальная) кора ЗемлиМатериковая (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 ЗемлиОкеаническая (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 планетЕще 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 . 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. Верхняя твёрдая оболочка Земли состоит из разнообразных минералов и горных пород. Давайте разберёмся, чем отличаются горные породы и минералы? Горные породы
– природные тела, состоящие из нескольких минералов. Все горные породы и минералы отличаются. Чем? Почему? ГП: магматические, осадочные, метаморфические. Если происходит изливание на поверхность, то такие горные породы называются излившиеся, их остывание происходит быстро и кристаллы образуются мелкие, (базальт, без кристаллов - обсидиан ). Осадочные горные породы.
Как только образовались магматические горные породы, за них берутся внешние силы земли:
ветер, текучие воды, солнце, микроорганизмы.
По их законам земная поверхность должна быть идеально ровной и гладкой. Поэтому они начинают разрушать горы, скалы, их обломки измельчать и переносить на разные участки земной поверхности, заполнять впадины и низины на суше; осаждать на дне океанов и морей и других водоемов. Происхождение других связано с неживой природой, поэтому они получили название неорганические: В свою очередь их разделили еще на две группы: те, которые образовались из обломков разрушенных скал, осели во впадинах и уплотнились в горные породы, назвали обломочными (щебень, галька, песок ) А те, которые образовались из химических веществ, содержащихся в воде морей и океанов, уплотнились, осели на дно и превратились в горные породы, назвали химическими (гипс, каменная соль) Метаморфические . Горные породы обладают прочностью, но при попадании в другие условия их состав и свойства начинают меняться. Так, в результате тектонических движений горные породы могут быть перемещены с поверхности земли в ее глубины. Под давлением пластов других пород, воздействия высоких t глубин Земли, новых потоков магмы горные породы изменяются и превращаются в совершенно другие, которые называются метаморфическими (с греческого "метаморфоз" - превращение). Гранит - гнейс, известняк – мрамор |
Читайте: |
---|
Популярное:
Указатель слов к разделу «Орфография |
Новое
- Екатерина Богданова - Пансион искусных фавориток
- Черное и белое: цитаты, афоризмы и высказывания За черной полосой всегда идет белая цитаты
- Самые древние государства мира Самая старая страна из существу
- Пирамиды на дне Бермудского треугольника: гипотезы плодятся Что находится на дне бермудского
- Корсары: Город Потерянных Кораблей
- Значение голицын василий васильевич (князь) в краткой биографической энциклопедии
- Репнин Николай Васильевич - биография, факты из жизни, фотографии, справочная информация
- История распространение волн в фотонных кристаллах история
- Секретные арктические базы третьего рейха Нацисткий «мост»: таймыр -лиинахамари, или что укрыто в штольнях девкиной заводи
- Значение максимович нестор максимович (амбодик) в краткой биографической энциклопедии