Structura planetei: miezul pământului, mantaua, scoarța terestră. Structura internă a Pământului

Pământul, ca multe alte planete, are o structură internă stratificată. Planeta noastră are trei straturi principale. Stratul interior este nucleul, stratul exterior este scoarța terestră, iar mantaua este plasată între ele.

Miezul este partea centrală a Pământului și este situat la o adâncime de 3000-6000 km. Raza nucleului este de 3500 km. Potrivit oamenilor de știință, miezul este format din două părți: exteriorul - probabil lichid, și interiorul - solid. Temperatura centrală este de aproximativ 5000 de grade. Ideile moderne despre miezul planetei noastre au fost obținute în cursul cercetării și analizei pe termen lung a datelor obținute. Astfel, s-a dovedit că în miezul planetei conținutul de fier ajunge la 35%, ceea ce determină proprietățile seismice caracteristice ale acestuia. Partea exterioară a nucleului este reprezentată de fluxuri rotative de nichel și fier, care conduc bine curentul electric.Originea câmpului magnetic al Pământului este asociată cu această parte a nucleului, deoarece câmpul magnetic global este creat de curenții electrici care curg în interior. substanța lichidă a miezului exterior. Datorită temperaturii foarte ridicate, miezul exterior are un efect semnificativ asupra părților mantalei în contact cu acesta. În unele locuri, există fluxuri uriașe de căldură și masă direcționate către suprafața Pământului. Miezul interior al Pământului este solid și, de asemenea, fierbinte. Oamenii de știință cred că această stare a părții interioare a nucleului este asigurată de o presiune foarte mare în centrul Pământului, ajungând la 3 milioane de atmosfere. Pe măsură ce distanța față de suprafața Pământului crește, compresia substanțelor crește, iar multe dintre ele trec într-o stare metalică.

Stratul intermediar - mantaua - acoperă miezul. Mantaua ocupă aproximativ 80% din volumul planetei noastre, aceasta este cea mai mare parte a Pământului. Mantaua este situată în sus de la miez, dar nu ajunge la suprafața Pământului, din exterior este în contact cu scoarța terestră. Practic, materialul mantalei este în stare solidă, cu excepția stratului superior vâscos de aproximativ 80 km grosime. Aceasta este astenosfera, tradusă din greacă înseamnă „minge slabă”. Potrivit oamenilor de știință, materialul mantalei se mișcă constant. Odată cu creșterea distanței de la scoarța terestră spre nucleu, are loc o tranziție a materiei din manta într-o stare mai densă.

În exterior, mantaua este acoperită de scoarța terestră - un înveliș exterior puternic. Grosimea sa variază de la câțiva kilometri sub oceane până la câteva zeci de kilometri în lanțurile muntoase. Scoarța terestră reprezintă doar 0,5% din masa totală a planetei noastre. Scoarța conține oxizi de siliciu, fier, aluminiu și metale alcaline. Crusta continentală este împărțită în trei straturi: sedimentar, granit și bazalt. Scoarta oceanică este compusă din straturi sedimentare și bazaltice.

Litosfera Pământului este formată din scoarța terestră împreună cu stratul superior al mantalei. Litosfera este compusă din plăci litosferice tectonice, care par să „alunece” de-a lungul astenosferei cu o viteză de 20 până la 75 mm pe an. Plăcile litosferice care se mișcă unele față de altele au dimensiuni diferite, iar cinematica mișcării este determinată de tectonica plăcilor.

Prezentare video „Structura internă a Pământului”:

Prezentare „Geografia ca știință”

Materiale conexe:

Stratul superior al Pământului, care dă viață locuitorilor planetei, este doar o înveliș subțire care acoperă mulți kilometri de straturi interioare. Se știe puțin mai mult despre structura ascunsă a planetei decât despre spațiul cosmic. Cea mai adâncă fântână Kola, forată în scoarța terestră pentru a-și studia straturile, are o adâncime de 11 mii de metri, dar aceasta este doar patru sute din distanța până la centrul globului. Numai analiza seismică poate face o idee despre procesele care au loc în interior și poate crea un model al structurii Pământului.

Straturile interioare și exterioare ale Pământului

Structura planetei Pământ este un strat eterogen de învelișuri interioare și exterioare care diferă în compoziția și rolul jucat, dar sunt strâns legate între ele. Următoarele zone concentrice sunt situate în interiorul globului:

• Miezul are o rază de 3500 km.
• Manta - aproximativ 2900 km.
• Scoarța terestră are în medie 50 km.

Straturile exterioare ale pământului formează o înveliș gazos numit atmosferă.

Centrul planetei

Geosfera centrală a Pământului este nucleul său. Dacă ne punem întrebarea ce strat al Pământului a fost studiat practic cel mai puțin, atunci răspunsul va fi nucleul. Nu este posibil să se obțină date precise despre compoziția, structura și temperatura acestuia. Toate informațiile care sunt publicate în lucrări științifice sunt obținute prin metode geofizice, geochimice și calcule matematice și sunt prezentate publicului larg cu condiția. După cum arată rezultatele analizei undelor seismice, miezul pământului este format din două părți: internă și externă. Miezul interior este cea mai neexplorată parte a Pământului, deoarece undele seismice nu își ating limitele. Miezul exterior este o masă de fier fierbinte și nichel, cu o temperatură de aproximativ 5 mii de grade, care este în permanență în mișcare și este un conductor de electricitate. Cu aceste proprietăți este asociată originea câmpului magnetic al Pământului. Compoziția nucleului interior, conform oamenilor de știință, este mai diversă și este completată de elemente mai ușoare - sulf, siliciu și, eventual, oxigen.

Manta

Geosfera planetei, care leagă straturile centrale și superioare ale Pământului, se numește manta. Acest strat reprezintă aproximativ 70% din masa globului. Partea inferioară a magmei este învelișul nucleului, limita sa exterioară. Analiza seismică arată aici un salt brusc în densitatea și viteza undelor longitudinale, ceea ce indică o schimbare materială în compoziția rocii. Compoziția magmei este un amestec de metale grele, dominate de magneziu și fier. Partea superioară a stratului, sau astenosfera, este o masă mobilă, plastică, moale, cu o temperatură ridicată. Această substanță este cea care sparge scoarța terestră și stropește la suprafață în timpul erupțiilor vulcanice.

Grosimea stratului de magmă din manta este de la 200 la 250 de kilometri, temperatura este de aproximativ 2000 o C. Din sfera inferioară a scoarței terestre, mantaua este separată de stratul Moho, sau granița lui Mohorovicic, un sârb. om de știință care a determinat o schimbare bruscă a vitezei undelor seismice în această parte a mantalei.

Înveliș dur

Cum se numește stratul Pământului, care este cel mai dur? Aceasta este litosfera, învelișul care leagă mantaua și scoarța terestră, este situat deasupra astenosferei și curăță stratul de suprafață de influența sa fierbinte. Partea principală a litosferei este parte a mantalei: din întreaga grosime de la 79 la 250 km, scoarța terestră reprezintă 5-70 km, în funcție de locație. Litosfera este eterogenă, este împărțită în plăci litosferice, care se află într-o mișcare lentă constantă, apoi se diverg, apoi se apropie unele de altele. Asemenea fluctuații ale plăcilor litosferice se numesc mișcări tectonice, tremururile lor rapide provoacă cutremure, despicarea scoarței terestre și stropirea magmei la suprafață. Mișcarea plăcilor litosferice duce la formarea de tranșee sau dealuri, magma înghețată formează lanțuri muntoase. Plăcile nu au limite permanente, ele se unesc și se separă. Teritoriile suprafeței Pământului, deasupra faliilor plăcilor tectonice, sunt locuri cu activitate seismică crescută, unde cutremurele, erupțiile vulcanice au loc mai des decât în ​​altele și se formează minerale. În acest moment, au fost înregistrate 13 plăci litosferice, cea mai mare dintre ele: americană, africană, antarctică, pacifică, indo-australiană și eurasiatică.

Scoarta terestra

În comparație cu alte straturi, scoarța terestră este cel mai subțire și mai fragil strat de pe întreaga suprafață a pământului. Stratul în care trăiesc organismele, care este cel mai saturat cu substanțe chimice și oligoelemente, reprezintă doar 5% din masa totală a planetei. Scoarța terestră de pe planeta Pământ are două varietăți: continentală sau continentală și oceanică. Scoarta continentala este mai dura si este formata din trei straturi: bazalt, granit si sedimentar. Fundul oceanului este compus din bazalt (principal) și straturi sedimentare.

• Roci de bazalt- Acestea sunt fosile magmatice, cele mai dense dintre straturile de pe suprafața pământului.
• Strat de granit- absent sub oceane, pe uscat se poate apropia de o grosime de cateva zeci de kilometri de roci de granit, cristaline si alte asemanatoare.
• Stratul sedimentar format în procesul de distrugere a rocilor. Pe alocuri conține zăcăminte de minerale de origine organică: cărbune, sare de masă, motorină, calcar, cretă, săruri de potasiu și altele.

Hidrosferă

Când se caracterizează straturile suprafeței Pământului, nu se poate să nu menționăm învelișul de apă vital al planetei sau hidrosfera. Echilibrul apei de pe planetă este menținut de apele oceanice (cea mai mare parte a masei de apă), apele subterane, ghețari, apele continentale ale râurilor, lacurilor și altor corpuri de apă. 97% din întreaga hidrosferă este apa sărată a mărilor și oceanelor, iar doar 3% este apă proaspătă potabilă, din care cea mai mare parte se află în ghețari. Oamenii de știință sugerează că cantitatea de apă de la suprafață va crește în timp din cauza bilelor adânci. Masele hidrosferice sunt în circulație constantă, trec de la o stare la alta și interacționează strâns cu litosfera și atmosfera. Hidrosfera are o mare influență asupra tuturor proceselor pământești, asupra dezvoltării și vieții biosferei. A fost învelișul de apă care a devenit mediul pentru originea vieții pe planetă.

Pamantul

Cel mai subțire strat fertil al Pământului numit sol, sau sol, împreună cu învelișul de apă, este de cea mai mare importanță pentru existența plantelor, animalelor și oamenilor. Această minge a apărut la suprafață ca urmare a eroziunii rocilor, sub influența proceselor de descompunere organică. Reciclând resturile de activitate vitală, milioane de microorganisme au creat un strat de humus - cel mai favorabil culturilor de tot felul de plante terestre. Unul dintre indicatorii importanți ai calității înalte a solului este fertilitatea. Cele mai fertile sunt solurile cu un continut egal de nisip, argila si humus, sau argilos. Solurile argiloase, pietroase și nisipoase sunt printre cele mai puțin potrivite pentru agricultură.

troposfera

Învelișul de aer al Pământului se rotește cu planeta și este indisolubil legat de toate procesele care au loc în straturile pământului. Partea inferioară a atmosferei prin pori pătrunde adânc în corpul scoarței terestre, cea superioară se conectează treptat cu spațiul.

Straturile atmosferei Pământului sunt eterogene ca compoziție, densitate și temperatură.

Troposfera se întinde la o distanță de 10 - 18 km de scoarța terestră. Această parte a atmosferei este încălzită de scoarța terestră și de apă, așa că devine mai rece odată cu înălțimea. Scăderea temperaturii în troposferă are loc cu aproximativ o jumătate de grad la fiecare 100 de metri, iar în punctele cele mai înalte ajunge de la -55 la -70 de grade. Această parte a spațiului aerian ocupă cea mai importantă pondere - până la 80%. Aici se formează vremea, furtunile, norii se adună, se formează precipitații și vânturi.

Straturi înalte

• Stratosferă- stratul de ozon al planetei, care absoarbe radiațiile ultraviolete ale Soarelui, împiedicându-l să distrugă toată viața. Aerul din stratosferă este mai subțire. Ozonul menține o temperatură stabilă în această parte a atmosferei de la -50 la 55 o C. Există o parte nesemnificativă de umiditate în stratosferă, prin urmare, norii și precipitațiile nu sunt tipice pentru acesta, spre deosebire de curenții de aer semnificativi în ceea ce privește viteză.
• Mezosferă, termosferă, ionosferă- straturile de aer ale Pământului peste stratosferă, în care se observă o scădere a densității și temperaturii atmosferei. Stratul ionosferei este locul în care apare strălucirea particulelor de gaz încărcate, care se numesc aurora boreală.
• Exosfera- sfera de dispersie a particulelor de gaz, o graniță neclară cu spațiul.

Întrebări de luat în considerare:
1. Metode de studiere a structurii interne a Pământului.
2. Structura internă a Pământului.
3. Proprietăţile fizice şi compoziţia chimică a Pământului.
4. Istoria apariției și dezvoltării cochiliilor pământului. Mișcarea scoarței terestre.
5. Vulcani și cutremure.

1. Metode de studiere a structurii interne a Pământului.
1) Observarea vizuală a aflorimentului de roci

Afloriment de roci - este apariția de roci la suprafața pământului în râpe, văi ale râurilor, cariere, lucrări miniere, pe versanții muntilor.

Când se studiază un afloriment, se acordă atenție din ce fel de roci este compus, care sunt compoziția și grosimea acestor roci și ordinea apariției lor. Se prelevează probe din fiecare strat pentru a fi studiate în continuare în laborator pentru a determina compoziția chimică a rocilor, originea și vârsta lor.

2) Forarea puţurilor vă permite să extrageți mostre de rocă - miez, și apoi determinați compoziția, structura, apariția rocilor și construiți un desen al straturilor forate - sectiune geologica teren. Compararea mai multor secțiuni face posibilă stabilirea modului în care sunt depuse rocile și alcătuirea unei hărți geologice a teritoriului. Cea mai adâncă sondă a fost forată la o adâncime de 12 km. Aceste două metode ne permit să studiem Pământul doar superficial.

3) Explorarea seismică.

Prin crearea unei explozii a unui val de cutremur artificial, oamenii monitorizează viteza de trecere a acestuia prin diferite straturi. Cu cât mediul este mai dens, cu atât viteza este mai mare. Cunoscând aceste viteze și urmărind schimbarea lor, oamenii de știință pot determina densitatea rocii de bază. Această metodă se numește sondaj seismicși a ajutat să privească în interiorul Pământului.

2. Structura internă a Pământului.

Sondarea seismică a Pământului a făcut posibilă distingerea a trei părți ale acestuia - litosfera, mantaua și miezul.

Litosferă (din greaca lithos - piatra si sferă - minge) - învelișul superior de piatră a Pământului, inclusiv scoarța terestră și stratul superior al mantalei (astenosferă). Adâncimea litosferei ajunge la peste 80 km. Substanța astenosferei este în stare vâscoasă. Drept urmare, scoarța terestră pare să plutească pe o suprafață lichidă.

Scoarța terestră are o grosime de 3 până la 75 km. Structura sa este eterogenă (de sus în jos):

1 - roci sedimentare (nisip, argila, calcar) - 0-20 km. Rocile libere au o viteză scăzută a undelor seismice.

2 - stratul de granit (absent sub ocean) are o viteză mare a valurilor de 5,5-6 km/s;

3 - strat de bazalt (viteza valului 6,5 km/s);

Există două tipuri de scoarță - continentși oceanic. Sub continente, crusta conține toate cele trei straturi - sedimentar, granit și bazalt. Grosimea sa la câmpie ajunge la 15 km, iar la munte crește la 80 km, formând „rădăcinile munților”. Sub oceane, stratul de granit este absent în multe locuri, iar bazalții sunt acoperiți cu o acoperire subțire de roci sedimentare. În părțile de adâncime ale oceanului, grosimea crustei nu depășește 3-5 km, iar mantaua superioară se află dedesubt.

Temperatura în grosimea crustei ajunge la 600 o C. Se compune în principal din siliciu și oxizi de aluminiu.

Manta - un înveliș intermediar situat între litosferă și miezul Pământului. Limita sa inferioară trece probabil la o adâncime de 2900 km. Mantaua reprezintă 83% din volumul Pământului... Temperatura mantalei este de la 1000 O De la straturile superioare până la 3700 O C în partea de jos. Granița dintre crustă și manta este suprafața Moho (Mohorovichich).

În mantaua superioară apar focare de cutremur, se formează minereuri, diamante și alte minerale. De aici, căldura internă intră pe suprafața Pământului. Materialul mantalei superioare se mișcă în mod constant și activ, provocând mișcarea litosferei și a scoarței terestre. Este compus din siliciu și magneziu. Mantaua interioară este amestecată constant cu miezul lichid. Elementele grele se scufundă în miez, în timp ce cele ușoare se ridică la suprafață. Substanța care compune mantaua a făcut un circuit de 20 de ori. Doar de 7 ori acest proces ar trebui repetat și procesul de construire a scoarței terestre, cutremure și vulcani se va opri.

Miez constă dintr-un strat extern (până la o adâncime de 5 mii km), un strat lichid și un strat intern solid. Este un aliaj fier-nichel. Temperatura miezului lichid este de 4000 ° C, iar temperatura internă este de 5000 ° C. Miezul are o densitate foarte mare, în special cea internă, de aceea este solid. Densitatea miezului este de 12 ori mai mare decât a apei.

3. Proprietăţile fizice şi compoziţia chimică a Pământului.
La proprietățile fizice Pământul include temperatura (căldura internă), densitatea și presiunea.

Pe suprafața Pământului, temperatura este în continuă schimbare și depinde de afluxul de căldură solară. Fluctuațiile zilnice de temperatură se extind la o adâncime de 1-1,5 m, sezoniere - până la 30 m. Sub acest strat se află zona de temperaturi constante, unde rămân mereu aceleaşi
85; th și corespund temperaturilor medii anuale ale unei anumite zone de pe suprafața Pământului.

Adâncimea zonei de temperaturi constante în diferite locuri nu este aceeași și depinde de clima și conductibilitatea termică a rocilor. Sub această zonă, temperaturile încep să crească, în medie cu 30 ° C la fiecare 100 m. Cu toate acestea, această valoare nu este constantă și depinde de compoziția rocilor, de prezența vulcanilor și de activitatea radiațiilor termice din intestinele Pământ.

Cunoscând raza Pământului, se poate calcula că în centru temperatura acestuia ar trebui să atingă 200.000 ° C. Cu toate acestea, la această temperatură, Pământul s-ar transforma într-un gaz fierbinte. Este în general acceptat că o creștere treptată a temperaturilor are loc numai în litosferă, iar mantaua superioară este sursa căldurii interne a Pământului. Mai jos, creșterea temperaturii încetinește, iar în centrul Pământului nu depășește 5000° CU.

Densitatea Pământului. Cu cât corpul este mai dens, cu atât este mai mare masa pe unitatea de volum. Standardul de densitate este considerat apă, din care 1 cm 3 cântărește 1 g, adică densitatea apei este de 1 g / cm 3. Densitatea altor corpuri este determinată de raportul dintre masa lor și masa apei de același volum. Prin urmare, este clar că toate corpurile cu o densitate mai mare de 1 se scufundă, mai puțin - plutesc.

Densitatea Pământului nu este aceeași în locuri diferite. Rocile sedimentare au o densitate de 1,5 - 2 g / cm 3, granit - 2, 6 g / cm 3 și bazalt - 2,5-2,8 g / cm 3. Densitatea medie a Pământului este de 5,52 g/cm3. În centrul Pământului, densitatea rocilor sale constitutive crește și se ridică la 15-17 g / cm 3.

Presiunea în interiorul Pământului. Rocile din centrul Pământului sunt supuse unei presiuni extraordinare din partea straturilor de deasupra. Se estimează că la o adâncime de numai 1 km presiunea este de 10 4 hPa, iar în mantaua superioară depăşeşte 6 10 4 hPa. Experimentele de laborator arată că la această presiune, solidele, cum ar fi marmura, se îndoaie și chiar pot curge, adică dobândesc proprietăți intermediare între un solid și un lichid. Această stare a substanțelor se numește plastic. Acest experiment ne permite să afirmăm că în intestinele adânci ale Pământului, materia se află într-o stare plastică.

Compoziția chimică a Pământului. V Pământul poate găsi toate elementele chimice ale tabelului lui Mendeleev. Numărul lor nu este însă același, sunt distribuite extrem de inegal. De exemplu, în scoarța terestră oxigenul (O) este mai mult de 50%, fierul (Fe) este mai puțin de 5% din masa sa. Se estimează că straturile de bazalt și granit constau în principal din oxigen, siliciu și aluminiu, în timp ce proporția de siliciu, magneziu și fier din manta crește. În general, este general acceptat că 8 elemente (oxigen, siliciu, aluminiu, fier, calciu, magneziu, sodiu, hidrogen) reprezintă 99,5% din compoziția scoarței terestre, iar restul - 0,5%. Datele privind compoziția mantalei și a miezului sunt provizorii.

4. Istoria apariției și dezvoltării cochiliilor pământului. Mișcarea scoarței terestre.

Cu aproximativ 5 miliarde de ani în urmă, un corp cosmic, Pământul, s-a format dintr-o nebuloasă gaz-praf. Era frig. Nu existau încă limite clare între obuze. Gazele s-au ridicat din măruntaiele Pământului într-un curent furtunos, scuturând suprafața cu explozii.

Ca urmare a compresiei puternice, în miez au început să apară reacții nucleare, ceea ce a dus la eliberarea unei cantități mari de căldură. Energia a încălzit miezul planetei. În procesul de topire a metalelor din intestine, substanțele mai ușoare au plutit la suprafață și au format o crustă, iar cele grele s-au scufundat. Filmul subțire solidificat s-a scufundat în magmă fierbinte și s-a reformat. De-a lungul timpului, la suprafață au început să se acumuleze mase mari de oxizi ușori de siliciu și aluminiu, care nu s-au mai înecat. În timp, au format mase mari și s-au răcit. Astfel de formațiuni sunt numite plăci de litosferă(platforme continentale). Au plutit ca niște aisberguri gigantice și își continuă deriva pe suprafața de plastic a mantalei.

În urmă cu 2 miliarde de ani, un înveliș de apă a apărut ca urmare a condensării vaporilor de apă.
Cu aproximativ 500-430 de milioane de ani în urmă existau 4 continente: Angaria (parte a Asiei), Gondwana, plăcile nord-americane și europene. Ca urmare a mișcării plăcilor, ultimele două plăci s-au ciocnit, formând munți. S-a format Euroamerica.

În urmă cu aproximativ 275 de milioane de ani, a avut loc o coliziune între Euro-America și Angaria, iar la fața locului au apărut Munții Urali. În urma acestei ciocniri, a apărut Laurasia.

Curând Laurasia și Gondwana s-au unit pentru a forma Pangea (acum 175 de milioane de ani), apoi s-au despărțit din nou. Fiecare dintre aceste continente s-a destrămat în fragmente, formând continente moderne.

Curenții de convecție apar în mantaua superioară sub influența fluxurilor de căldură ascendente. Presiunea mare adâncă forțează litosfera să se miște, constând din blocuri separate - plăci. Litosfera este divizată în aproximativ 15 plăci mari care se mișcă în direcții diferite. Când se ciocnesc unul de altul, suprafața lor se micșorează în pliuri și se ridică, formând munți. În alte locuri se formează fisuri ( zone de rift) și fluxurile de lavă, care scapă în exterior, umplu spațiul. Aceste procese au loc atât pe uscat, cât și pe fundul oceanului.

Video 1. Formarea Pământului, a plăcilor sale litosferice.

Mișcarea plăcilor litosferice.

tectonica- procesul de deplasare a plăcilor litosferice pe suprafața mantalei. Mișcarea scoarței terestre se numește mișcare tectonică.

Studiul structurii rocilor, studiul topografic electronic al fundului oceanului din spațiu a confirmat teoria tectonicii plăcilor.

Video 2. Evoluția continentelor.

5. Vulcani și cutremure.

vulcan -o formațiune geologică de la suprafața scoarței terestre, prin care erupe fluxuri de roci topite, gaze, abur și cenușă. Ar trebui făcută o distincție între magmă și lavă. Magma este o rocă lichidă în gura unui vulcan. lavă - curgeri de rocă de-a lungul versanților unui vulcan. Munții vulcanici se formează din lavă răcită

Există aproximativ 600 de vulcani activi pe Pământ. Se formează acolo unde scoarța terestră este despicată de crăpături, straturi de magmă topită se află aproape. Presiunea ridicată o face să se ridice. Vulcanii sunt terestre și subacvatici.

Vulcanul este un munte cu canal se termină cu o gaură - crater... Pot exista canale laterale... Prin canalul vulcanului, magma lichidă intră la suprafață din rezervorul de magmă, formând fluxuri de lavă. Dacă lava se răcește în craterul vulcanului, se formează un dop care, sub influența presiunii gazului, poate exploda, eliberând calea pentru magma proaspătă (lavă). Dacă lava este suficient de lichidă (este multă apă în ea), atunci curge rapid pe panta vulcanului. Lava groasă curge încet și se solidifică, crescând înălțimea și lățimea vulcanului. Temperatura lavei poate ajunge la 1000-1300 ° C și se poate deplasa cu o viteză de 165 m/s.

Activitatea vulcanului este adesea însoțită de eliberarea de cantități mari de cenușă, gaze și vapori de apă. Înainte de erupțiedeasupra unui vulcan, o coloană de emisii poate atinge câteva zeci de kilometri înălțime. După erupție, pe locul muntelui se poate forma un crater gigantic cu un lac de lavă clocotitor în interior - caldera.

Vulcanii se formează în zone active din punct de vedere seismic: în locurile de contact ale plăcilor litosferice. În falii, magma se apropie de suprafața Pământului, topind rocile și formând un canal vulcanic. Gazele prinse cresc presiunea și împing magma la suprafață.

Globul are mai multe cochilii: - o cochilie de aer, - o cochilie de apă, - o cochilie tare.

A treia planetă dincolo de distanța de la Soare, Pământul, are o rază de 6370 km, o densitate medie de 5,5 g/cm2. În structura internă a Pământului, se obișnuiește să se facă distincția între următoarele straturi:

Scoarta terestra- stratul superior al Pământului, în care pot exista organismele vii. Grosimea scoarței terestre poate fi de la 5 la 75 km.

manta- un strat solid care se află sub scoarța terestră. Temperatura sa este suficient de mare, dar substanța este în stare solidă. Mantaua are o grosime de aproximativ 3.000 km.

miez- partea centrală a globului. Raza sa este de aproximativ 3.500 km. Temperatura centrală este foarte ridicată. Se crede că miezul este compus în principal din metal topit,
probabil fier.

Scoarta terestra

Există două tipuri principale de scoarță terestră - continentală și oceanică, plus intermediară, subcontinentală.

Scoarța terestră este mai subțire sub oceane (aproximativ 5 km) și mai groasă - sub continente (până la 75 km). Este eterogen, sunt trei straturi: bazalt (apare sub toate), granit și sedimentar (superior). Scoarta continentală este formată din trei straturi, în timp ce stratul de granit oceanic este absent. Scoarța terestră s-a format treptat: mai întâi s-a format un strat de bazalt, apoi un strat de granit, stratul sedimentar continuă să se formeze în prezent.

- substanta din care este formata scoarta terestra. Rocile sunt clasificate în următoarele grupe:

1. Roci magmatice. Ele se formează atunci când magma se solidifică în scoarța terestră sau la suprafață.

2. Roci sedimentare. Ele se formează la suprafață, formate din produsele distrugerii sau alterării altor roci, organisme biologice.

3. Roci metamorfice. Ele se formează în grosimea scoarței terestre din alte roci sub influența anumitor factori: temperatură, presiune.

Din timpuri imemoriale, oamenii au încercat să portretizeze diagrame ale structurii interne a Pământului. Erau interesați de măruntaiele Pământului ca depozite pentru rezerve de apă, foc, aer și, de asemenea, ca o sursă de bogăție fabuloasă. De aici, dorința de a pătrunde gândirea în adâncurile Pământului, unde, în cuvintele lui Lomonosov,

mâinile și ochii sunt interzise de natură (adică natură).

Prima schemă a structurii interne a Pământului

Cel mai mare gânditor al antichității, filozoful grec care a trăit în secolul al IV-lea î.Hr. (384-322), a învățat că în interiorul Pământului există un „foc central”, care izbucnește din „munții care suflă foc”. El credea că apele oceanelor, infiltrandu-se în adâncurile Pământului, umplu golurile, apoi de-a lungul crăpăturilor apa se ridică din nou, formează izvoare și râuri care se varsă în mări și oceane. Așa are loc ciclul apei.

Prima diagramă a structurii Pământului de Afanasy Kircher (după gravură în 1664)

De atunci au trecut peste două mii de ani și abia în a doua jumătate a secolului al XVII-lea - în 1664, a apărut prima diagramă a structurii interne a Pământului... Autorul ei a fost Afanasy Kircher... Era departe de a fi perfectă, dar destul de evlavioasă, pentru că este ușor de concluzionat privind desenul.

Pământul a fost înfățișat ca un corp solid, în interiorul căruia goluri uriașe erau conectate între ele și suprafața prin numeroase canale. Miezul central a fost umplut cu foc, iar golurile, care erau mai aproape de suprafață, au fost umplute cu foc, apă și aer.

Planificatorul era convins că incendiile din interiorul Pământului l-au încălzit și au produs metale. Potrivit acestuia, materialul pentru focul subteran nu a fost doar sulf și cărbune, ci și alte substanțe minerale din interiorul pământului. Fluxurile subterane de apă au generat vânturi.

A doua schemă a structurii interne a Pământului

În prima jumătate a secolului al XVIII-lea, a apărut a doua schemă a structurii interne a Pământului... Autorul ei a fost Woodworth... Înăuntru, Pământul nu mai era plin de foc, ci de apă; apa a creat o vastă sferă de apă, iar canalele au conectat această sferă cu mările și oceanele. O carcasă solidă groasă, formată din straturi de roci, înconjura miezul lichid.

A doua schemă a structurii Woodworth Land (după o gravură din 1735)

Straturi de rocă

Despre modul în care sunt formate și localizate straturi de rocă, subliniat pentru prima dată de un eminent explorator al naturii Dane Nikolay Stensen(1638-1687). Omul de știință a locuit multă vreme în Florența sub numele de Steno, practicând acolo medicina.

Minerii au observat de multă vreme aranjarea regulată a straturilor sedimentare. Stensen nu numai că a explicat corect motivul formării lor, ci și modificările ulterioare la care au suferit.

Aceste straturi, în opinia sa, s-au așezat din apă. Initial, precipitatia a fost moale, apoi s-a intarit; la început, straturile s-au întins orizontal, apoi, sub influența proceselor vulcanice, au experimentat deplasări semnificative, ceea ce explică înclinația lor.

Dar ceea ce a fost corect în raport cu rocile sedimentare nu poate fi, desigur, extins la toate celelalte roci care alcătuiesc scoarța terestră. Cum au apărut? Fie din soluții apoase sau din topituri de foc? Această întrebare a atras atenția oamenilor de știință mult timp, până în anii 20 ai secolului al XIX-lea.

Disputa între neptunişti şi plutonişti

Între susținătorii apei - neptunisti(Neptun este vechiul zeu roman al mărilor) și susținători ai focului - plutonişti(Pluto este zeul antic grec al lumii interlope) au apărut în mod repetat dezbateri aprinse.

În cele din urmă, cercetătorii au dovedit originea vulcanică a rocilor bazaltice, iar neptuniştii au fost nevoiţi să admită că au fost învinşi.

Bazalt

Bazalt- o rocă vulcanică foarte comună. Adesea vine la suprafața pământului și, la adâncimi mari, formează o fundație de încredere. crustă... Această rasă - grea, densă și tare, de culoare închisă - se caracterizează printr-o constituție columnară sub formă de articulații cu cinci până la șase laturi.

Bazaltul este un material de construcție excelent. De asemenea, este topibil și utilizat pentru producția de turnări de bazalt. Produsele au calități tehnice valoroase: refractare și rezistente la acizi.

Izolatoarele de înaltă tensiune, rezervoarele chimice, țevile de canalizare etc. sunt realizate din turnare de bazalt. Bazalții se găsesc în Armenia, Altai și alte regiuni din Transbaikalia.

Bazaltul diferă de alte roci prin greutatea sa specifică ridicată.

Desigur, este mult mai dificil să se determine densitatea Pământului. Și acest lucru este necesar să știți pentru a înțelege corect structura globului. Prima determinare și, în același timp, destul de precisă a densității Pământului s-a făcut acum două sute de ani.

Densitatea a fost luată în medie din multe definiții egale cu 5,51 g/cm3.

Seismologie

Știința a adus o claritate semnificativă conceptului de seismologie studierea naturii cutremurelor (de la cuvintele grecești antice: „seismos” – cutremur și „logos” – știință).

Mai este mult de făcut în această direcție. Conform expresiei figurative a proeminentului seismolog, academicianul B. B. Golitsyn (1861 -1916),

toate cutremurele pot fi asemănate cu un felinar care se aprinde pentru o perioadă scurtă de timp și luminează interiorul Pământului, permițându-ne astfel să vedem ce se întâmplă acolo.

Cu ajutorul înregistratoarelor seismografelor foarte sensibile (din cuvintele deja familiare „seismos” și „grapho” – scriu eu) s-a dovedit că viteza de propagare a undelor de cutremur pe glob nu este aceeași: depinde de densitatea substanțe prin care se propagă undele.

Prin gresie, de exemplu, trec de peste două ori mai încet decât prin granit. Acest lucru a făcut posibilă tragerea unor concluzii importante despre structura Pământului.

Pământ, pe modern vederi științifice, pot fi reprezentate sub forma a trei bile imbricate. Există o astfel de jucărie pentru copii: o minge de lemn colorată, formată din două jumătăți. Dacă o deschideți, înăuntru există o altă minge colorată, există o minge și mai mică în ea și așa mai departe.

• Prima bilă exterioară din exemplul nostru este Scoarta terestra.
• Al doilea - învelișul Pământului, sau mantaua.
• Al treilea - miez interior.

Schema modernă a structurii interne a Pământului

Grosimea pereților acestor „bile” este diferită: cel exterior este cel mai subțire. Trebuie remarcat aici că scoarța terestră nu este un strat uniform de aceeași grosime. În special, sub teritoriul Eurasiei, variază în intervalul de 25-86 de kilometri.

Cum determină stațiile seismice, adică stațiile care studiază cutremurele, grosimea scoarței terestre de-a lungul liniei Vladivostok-Irkutsk - 23,6 km; între Sankt Petersburg și Sverdlovsk - 31,3 km; Tbilisi și Baku - 42,5 km; Erevan și Grozny - 50,2 km; Samarkand și Chimkent - 86,5 km.

Grosimea învelișului Pământului, dimpotrivă, este destul de impresionantă - aproximativ 2900 km (în funcție de grosimea scoarței terestre). Carcasa nucleului este oarecum mai subțire - 2200 km. Miezul cel mai interior are o rază de 1200 km. Amintiți-vă că raza ecuatorială a Pământului este de 6378,2 km, iar cea polară este de 6356,9 km.

Materia Pământului la adâncimi mari

Ce se întâmplă cu materia pământului alcătuind globul la adâncimi mari?
Se știe în general că temperatura crește odată cu adâncimea. În minele de cărbune din Anglia și în minele de argint din Mexic, este atât de mare încât este imposibil să lucrezi, în ciuda tuturor dispozitivelor tehnice: la o adâncime de un kilometru - mai mult de 30 ° căldură!

Numărul de metri de care trebuie să coborâți în adâncurile Pământului pentru ca temperatura să crească cu 1 ° se numește etapa geotermală... Tradus în rusă - „gradul de încălzire al Pământului”. (Cuvântul „geotermal” este compus din două cuvinte grecești: „ge” ​​– pământ și „terme” – căldură. Care este similar cu cuvântul „termometru”.)

Mărimea treptei geotermale este exprimată în metri și este diferită (între 20-46). În medie, se ia la 33 de metri. Pentru Moscova, conform datelor de foraj adânc, gradientul geotermal este de 39,3 metri.

Cel mai adânc foraj nu depășește încă 12000 de metri... La o adâncime de peste 2.200 de metri, în unele puțuri apar deja aburi supraîncălziți. Este folosit cu succes în industrie.

Totuși, pentru a trage concluziile corecte din aceasta, este necesar să ținem cont și de efectul presiunii, care de asemenea crește continuu pe măsură ce ne apropiem de centrul Pământului.
La o adâncime de 1 kilometru, presiunea de sub continente ajunge la 270 de atmosfere (sub fundul oceanului la aceeași adâncime - 100 de atmosfere), la o adâncime de 5 km - 1350 de atmosfere, 50 km - 13.500 de atmosfere etc. părți ale planetei noastre, presiunea depășește 3 milioane de atmosfere!

Desigur, temperatura de topire se va schimba și cu adâncimea. Dacă, de exemplu, bazaltul se topește în cuptoarele fabricii la 1155 °, atunci la o adâncime de 100 de kilometri va începe să se topească numai la 1400 °.

Potrivit oamenilor de știință, temperatura la o adâncime de 100 de kilometri este de 1500 ° și apoi, crescând încet, doar în cele mai centrale părți ale planetei ajunge la 2000-3000 °.
După cum arată experimentele de laborator, sub influența presiunii în creștere, solidele - nu doar calcarul sau marmura, ci și granitul - dobândesc plasticitate și prezintă toate semnele de fluiditate.

Această stare a materiei este caracteristică celei de-a doua sfere a schemei noastre - învelișul Pământului. Centrele de masă topită (magma) asociate direct cu vulcanii sunt de dimensiuni limitate.

Miezul pământului

Substanță coajă miezul pământului vâscos, iar în miez în sine, datorită presiunii enorme și temperaturii ridicate, se află într-o stare fizică deosebită. Noile sale proprietăți sunt similare în ceea ce privește duritatea proprietăților lichidelor, iar în ceea ce privește conductivitatea electrică - cu cele ale metalelor.

La marile adâncimi ale Pământului, substanța trece, după cum spun oamenii de știință, într-o fază metalică, care nu este încă posibil de creat în condiții de laborator.

Compoziția chimică a elementelor globului

Ingeniosul chimist rus D.I.Mendeleev (1834-1907) a demonstrat că elementele chimice reprezintă un sistem armonios. Calitățile lor sunt în relații regulate între ele și reprezintă etape succesive ale unei singure materii, din care este construit pământul.

• În ceea ce privește compoziția chimică, scoarța terestră este formată în principal numai nouă elemente din peste o sută cunoscute nouă. Printre ei, în primul rând oxigen, siliciu și aluminiu, apoi, în cantități mai mici, fier, calciu, sodiu, magneziu, potasiu și hidrogen... Restul reprezintă doar două procente din greutatea totală a tuturor elementelor enumerate. Scoarța terestră, în funcție de compoziția sa chimică, a fost numită sial. Acest cuvânt indica faptul că în scoarța terestră, după oxigen, predomină siliciul (în latină – „siliciu”, de unde prima silabă – „si”) și aluminiul (a doua silabă – „al”, împreună – „sial”).
• O creștere a magneziului este vizibilă în membrana subcorticală. Prin urmare, se numește sim... Prima silabă este "si" din siliciu - siliciu, iar al doilea este „ma” de la magneziu.
• Se credea că partea centrală a globului este formată în principal din fier de nichel, de unde și numele - nif... Prima silabă - „ni” indică prezența nichelului, iar „fe” - fier (în latină „ferrum”).

Densitatea scoarței terestre este în medie de 2,6 g/cm3. O creștere treptată a densității se observă cu adâncimea. În părțile centrale ale miezului, depășește 12 g / cm 3 și există salturi ascuțite, în special la limita cochiliei miezului și în nucleul cel mai interior.

Lucrări extraordinare despre structura Pământului, compoziția acestuia și procesele de distribuție a elementelor chimice în natură ne-au fost lăsate de remarcabili oameni de știință sovietici - academicianul VI Vernadsky (1863-1945) și studentul său, academicianul AE Fersman (1883-1945) , un popularizator talentat, autorul unor cărți fascinante - „Mineralogie distractivă” și „Geochimie distractivă”.

Analiza chimică a meteoriților

Corectitudinea ideilor noastre despre compoziția părților interioare ale Pământului este confirmată și de chimic analiza meteoritilor... Unii meteoriți sunt dominați de fier - se numesc așa. meteoriți de fier, în altele - acele elemente care se găsesc în rocile scoarței terestre, motiv pentru care sunt numite meteoriți de piatră.

Meteoriții de piatră reprezintă fragmente din învelișurile exterioare ale corpurilor cerești degradate, iar meteoriții de fier sunt fragmente din părțile lor interioare. Deși în exterior meteoriții de piatră nu sunt similari cu rocile noastre, ei sunt aproape de bazalt în compoziția chimică. Analiza chimică a meteoriților de fier confirmă ipotezele noastre despre natura nucleului central al Pământului.

Atmosfera pământului

Înțelegerea noastră asupra structurii Al Pamantului va fi departe de a fi complet dacă ne limităm doar la măruntaiele lui: Pământul este înconjurat, în primul rând, de o înveliș de aer - atmosfera(din cuvintele grecești: „atmosferă” – aer și „sefira” – minge).

Atmosfera care înconjura planeta nou-născută conținea în stare vaporoasă apa viitoarelor oceane ale Pământului. Presiunea acestei atmosfere primordiale era deci mai mare decât cea actuală.

Pe măsură ce atmosfera s-a răcit, șiroaie de apă supraîncălzită s-au turnat pe Pământ, presiunea a scăzut. Apele fierbinți au creat oceanul primar - învelișul de apă al Pământului, altfel hidrosfera (din grecescul "hydor" - apă), (mai mult:). Învelișul de apă, care acoperă cea mai mare parte a suprafeței pământului (aproximativ 71%), formează un singur ocean mondial.

Explorarea adâncurilor oceanului a arătat că contururile fundului său se schimbă. Datele pe care le avem în prezent asupra adâncimii mării nu pot fi atribuite oceanului primar, deoarece cele mai vechi zăcăminte sunt în mare parte puțin adânci. În consecință, în cele mai vechi epoci ale dezvoltării planetei noastre au prevalat corpurile de apă de mică adâncime, dar acum observăm relația opusă.