Struktura planeta: zemeljsko jedro, plašč, zemeljska skorja. Notranja zgradba Zemlje

Zemlja ima, tako kot mnogi drugi planeti, večplastno notranjo strukturo. Naš planet je sestavljen iz treh glavnih plasti. Notranja plast je jedro, zunanja plast je zemeljska skorja, med njimi pa se nahaja plašč.

Jedro je osrednji del Zemlje in se nahaja na globini 3000-6000 km. Polmer jedra je 3500 km. Po mnenju znanstvenikov je jedro sestavljeno iz dveh delov: zunanjega - verjetno tekočega in notranjega - trdnega. Temperatura jedra je približno 5000 stopinj. Sodobne ideje o jedru našega planeta so bile pridobljene z dolgoletnimi študijami in analizo pridobljenih podatkov. Tako je bilo dokazano, da vsebnost železa v jedru planeta doseže 35 %, kar določa njegove značilne potresne lastnosti. Zunanji del jedra predstavljajo vrteči se tokovi niklja in železa, ki dobro prevajata električni tok.Nastanek zemeljskega magnetnega polja je povezan s tem delom jedra, saj globalno magnetno polje ustvarjajo električni tokovi, ki tečejo v tekoča snov zunanjega jedra. Zaradi zelo visoke temperature ima zunanje jedro pomemben vpliv na predele plašča, ki so v stiku z njim. Ponekod prihaja do ogromnih toplotnih in masnih tokov, usmerjenih na površje Zemlje. Notranje jedro Zemlje je trdno in ima tudi visoko temperaturo. Znanstveniki verjamejo, da takšno stanje notranjega dela jedra zagotavlja zelo visok tlak v središču Zemlje, ki doseže 3 milijone atmosfer. Z naraščajočo oddaljenostjo od zemeljske površine se stiskanje snovi povečuje in mnoge od njih preidejo v kovinsko stanje.

Vmesna plast, plašč, pokriva jedro. Plašč zavzema približno 80% prostornine našega planeta, je največji del Zemlje. Plašč se nahaja navzgor od jedra, vendar ne doseže površine Zemlje, od zunaj je v stiku z zemeljsko skorjo. V bistvu je snov plašča v trdnem stanju, razen zgornje viskozne plasti, debele približno 80 km. To je astenosfera, v prevodu iz grščine pomeni "šibka žoga". Po mnenju znanstvenikov se snov plašča nenehno premika. S povečanjem razdalje od zemeljske skorje proti jedru snov plašča preide v gostejše stanje.

Zunaj plašč prekriva zemeljska skorja - zunanja močna lupina. Njegova debelina se giblje od nekaj kilometrov pod oceani do nekaj deset kilometrov v gorskih verigah. Zemljina skorja predstavlja le 0,5% celotne mase našega planeta. Sestava lubja vključuje okside silicija, železa, aluminija, alkalijskih kovin. Kontinentalna skorja je razdeljena na tri plasti: sedimentno, granitno in bazaltno. Oceanska skorja je sestavljena iz sedimentnih in bazaltnih plasti.

Litosfero Zemlje tvori zemeljska skorja skupaj z zgornjo plastjo plašča. Litosfera je sestavljena iz tektonskih litosferskih plošč, za katere se zdi, da "drsijo" po astenosferi s hitrostjo od 20 do 75 mm na leto. Litosferske plošče, ki se premikajo ena glede na drugo, so različne velikosti, kinematika gibanja pa je določena s tektoniko plošč.

Video predstavitev "Notranja zgradba Zemlje":

Predstavitev "Geografija kot znanost"

Povezana vsebina:

Zgornja plast Zemlje, ki daje življenje prebivalcem planeta, je le tanka lupina, ki pokriva več kilometrov notranjih plasti. O skriti strukturi planeta je znanega malo več kot o vesolju. Najgloblji vodnjak Kola, izvrtan v zemeljsko skorjo za preučevanje njenih plasti, ima globino 11 tisoč metrov, vendar je to le štiri stotinka razdalje do središča sveta. Samo potresna analiza lahko dobi predstavo o procesih, ki se odvijajo v notranjosti, in ustvari model strukture Zemlje.

Notranji in zunanji sloji Zemlje

Struktura planeta Zemlja je heterogena plasti notranjih in zunanjih lupin, ki se razlikujejo po sestavi in ​​vlogi, vendar so med seboj tesno povezane. Naslednje koncentrične cone se nahajajo znotraj globusa:

• Jedro - s polmerom 3500 km.
• Plašč - približno 2900 km.
• Zemljina skorja je v povprečju 50 km.

Zunanje plasti zemlje sestavljajo plinasto lupino, ki se imenuje atmosfera.

Središče planeta

Osrednja geosfera Zemlje je njeno jedro. Če postavimo vprašanje, katera plast Zemlje je praktično najmanj raziskana, bo odgovor - jedro. Natančnih podatkov o njegovi sestavi, strukturi in temperaturi ni mogoče dobiti. Vsi podatki, ki so objavljeni v znanstvenih prispevkih, so pridobljeni z geofizikalnimi, geokemijskimi metodami in matematičnimi izračuni in so predstavljeni širši javnosti s pridržkom "domnevno". Kot kažejo rezultati analize potresnih valov, je zemeljsko jedro sestavljeno iz dveh delov: notranjega in zunanjega. Notranje jedro je najbolj neraziskan del Zemlje, saj potresni valovi ne dosežejo njegovih meja. Zunanje jedro je masa vročega železa in niklja, s temperaturo okoli 5 tisoč stopinj, ki je nenehno v gibanju in je prevodnik električne energije. S temi lastnostmi je povezan nastanek zemeljskega magnetnega polja. Sestava notranjega jedra je po mnenju znanstvenikov bolj raznolika in jo dopolnjujejo še lažji elementi - žveplo, silicij in morda kisik.

Plašč

Geosfera planeta, ki povezuje osrednjo in zgornjo plast Zemlje, se imenuje plašč. Prav ta plast predstavlja približno 70% mase zemeljske oble. Spodnji del magme je lupina jedra, njena zunanja meja. Potresna analiza tukaj pokaže močan skok gostote in hitrosti stiskalnih valov, kar kaže na materialno spremembo sestave kamnine. Sestava magme je mešanica težkih kovin, med katerimi prevladujeta magnezij in železo. Zgornji del plasti ali astenosfera je gibljiva, plastična, mehka masa z visoko temperaturo. Prav ta snov se v procesu vulkanskih izbruhov prebije skozi zemeljsko skorjo in brizga na površje.

Debelina sloja magme v plašču je od 200 do 250 kilometrov, temperatura je okoli 2000 ° C. Plašč je od spodnjega globusa zemeljske skorje ločen s plastjo Moho ali Mohorovičevo mejo srbskega znanstvenika. ki je določil močno spremembo hitrosti potresnih valov v tem delu plašča.

trda lupina

Kako se imenuje najtežja plast Zemlje? To je litosfera, lupina, ki povezuje plašč in zemeljsko skorjo, nahaja se nad astenosfero in čisti površinsko plast njenega vročega vpliva. Glavni del litosfere je del plašča: od celotne debeline od 79 do 250 km znaša zemeljska skorja 5-70 km, odvisno od lokacije. Litosfera je heterogena, razdeljena je na litosferske plošče, ki so v nenehnem počasnem gibanju, včasih se razhajajo, včasih se približujejo. Takšna nihanja litosferskih plošč imenujemo tektonsko gibanje, prav njihovi hitri tresljaji povzročajo potrese, razpoke v zemeljski skorji in brizganje magme na površje. Gibanje litosferskih plošč vodi do nastanka korit ali hribov, zamrznjena magma tvori gorske verige. Plošče nimajo stalnih meja, se spajajo in ločujejo. Območja zemeljskega površja, nad prelomi tektonskih plošč, so mesta povečane potresne aktivnosti, kjer se pogosteje kot v drugih pojavljajo potresi, vulkanski izbruhi in nastajajo minerali. V tem času je bilo zabeleženih 13 litosferskih plošč, največje med njimi: ameriška, afriška, antarktična, pacifiška, indo-avstralska in evroazijska.

Zemljina skorja

V primerjavi z drugimi plastmi je zemeljska skorja najtanjša in najbolj krhka plast celotne zemeljske površine. Plast, v kateri živijo organizmi, ki je najbolj nasičena s kemikalijami in mikroelementi, je le 5 % celotne mase planeta. Zemljina skorja na planetu Zemlja ima dve vrsti: celinsko ali celinsko in oceansko. Kontinentalna skorja je trša, sestavljena je iz treh plasti: bazaltne, granitne in sedimentne. Oceansko dno je sestavljeno iz bazaltnih (osnovnih) in sedimentnih plasti.

• Bazaltne kamnine- To so magmatski fosili, najgostejša od plasti zemeljskega površja.
• granitna plast- odsoten pod oceani, na kopnem se lahko približa debelini nekaj deset kilometrov granita, kristaliničnih in drugih podobnih kamnin.
• Sedimentna plast nastala med uničenjem kamnin. Ponekod vsebuje nahajališča mineralov organskega izvora: premog, kuhinjska sol, plin, olje, apnenec, kreda, kalijeve soli in drugo.

Hidrosfera

Ko označujemo plasti zemeljskega površja, ne moremo omeniti vitalne vodne lupine planeta ali hidrosfere. Vodno ravnovesje na planetu vzdržujejo oceanske vode (glavna vodna masa), podzemna voda, ledeniki, celinske vode rek, jezer in drugih vodnih teles. 97 % celotne hidrosfere odpade na slano vodo morij in oceanov, le 3 % pa je sladke pitne vode, od tega je večina v ledenikih. Znanstveniki domnevajo, da se bo količina vode na površini sčasoma povečala zaradi globokih kroglic. Hidrosferne mase so v stalnem kroženju, prehajajo iz enega stanja v drugo in tesno sodelujejo z litosfero in atmosfero. Hidrosfera ima velik vpliv na vse zemeljske procese, razvoj in življenje biosfere. Vodna lupina je postala okolje za nastanek življenja na planetu.

Tla

Najtanjša rodovitna plast Zemlje, imenovana prst ali prst, je skupaj z vodno lupino najpomembnejši za obstoj rastlin, živali in ljudi. Ta krogla je nastala na površini kot posledica erozije kamnin, pod vplivom organskih procesov razgradnje. Ob predelavi ostankov življenja so milijoni mikroorganizmov ustvarili plast humusa - najbolj ugodno za pridelke vseh vrst kopenskih rastlin. Eden od pomembnih kazalcev visoke kakovosti tal je rodovitnost. Najbolj rodovitna tla so tista z enako vsebnostjo peska, gline in humusa ali ilovice. Glinena, kamnita in peščena tla so med najmanj primernimi za kmetijstvo.

Troposfera

Zračna lupina Zemlje se vrti skupaj s planetom in je neločljivo povezana z vsemi procesi, ki se dogajajo v zemeljskih plasteh. Spodnji del atmosfere skozi pore prodre globoko v telo zemeljske skorje, zgornji del se postopoma povezuje z vesoljem.

Plasti Zemljine atmosfere so po sestavi, gostoti in temperaturi heterogene.

Na razdalji 10 - 18 km od zemeljske skorje se razteza troposfera. Ta del ozračja segrevata zemeljska skorja in voda, zato se z višino hladi. Znižanje temperature v troposferi se pojavi za približno pol stopinje na vsakih 100 metrov, na najvišjih točkah pa doseže od -55 do -70 stopinj. Ta del zračnega prostora zavzema največji delež - do 80%. Tu se oblikuje vreme, nabirajo se nevihte, oblaki, nastajajo padavine in vetrovi.

visoke plasti

• Stratosfera- ozonska plast planeta, ki absorbira ultravijolično sevanje sonca in preprečuje, da bi uničil vse življenje. Zrak v stratosferi je redek. Ozon v tem delu ozračja vzdržuje stabilno temperaturo od -50 do 55 ° C. V stratosferi je nepomemben del vlage, zato zanj niso značilni oblaki in padavine, v nasprotju z zračnimi tokovi, ki so pomembni po hitrosti. .
• Mezosfera, termosfera, ionosfera- zračne plasti Zemlje nad stratosfero, v katerih opazimo zmanjšanje gostote in temperature ozračja. Plast ionosfere je mesto, kjer se pojavi sij nabitih plinskih delcev, ki se imenuje aurora.
• Eksosfera- krogla disperzije plinskih delcev, zamegljena meja s prostorom.

Vprašanja, ki jih je treba upoštevati:
1. Metode za preučevanje notranje strukture Zemlje.
2. Notranja zgradba Zemlje.
3. Fizikalne lastnosti in kemična sestava Zemlje.
4. Zgodovina nastanka in razvoja zemeljskih školjk. Gibanje zemeljske skorje.
5. Vulkani in potresi.

1. Metode za preučevanje notranje strukture Zemlje.
1) Vizualna opazovanja kamnin

Skalni izdih - to je izsek kamnin na zemeljski površini v grapah, rečnih dolinah, kamnolomih, rudnikih, na gorskih pobočjih.

Pri preučevanju izdanka je pozoren na to, iz katerih kamnin je sestavljen, kakšna je sestava in debelina teh kamnin ter vrstni red, v katerem se pojavljajo. Iz vsake plasti se vzamejo vzorci za nadaljnjo študijo v laboratoriju, da se ugotovi kemična sestava kamnin, njihov izvor in starost.

2) Vrtanje vrtine omogoča pridobivanje vzorcev kamnin - jedro, in nato določi sestavo, strukturo, pojavnost kamnin in sestavi risbo izvrtane plasti - geološki odsek teren. Primerjava številnih odsekov omogoča ugotoviti, kako se kamnine odlagajo, in sestaviti geološko karto ozemlja. Najgloblja vrtina je bila izvrtana do globine 12 km. Ti dve metodi nam omogočata, da Zemljo preučujemo le površno.

3) Potresno raziskovanje.

Z ustvarjanjem eksplozijskega vala umetnega potresa ljudje spremljajo hitrost njegovega prehoda skozi različne plasti. Gostejši kot je medij, večja je hitrost. Poznavanje teh hitrosti in sledenje njihovim spremembam lahko znanstveniki določijo gostoto spodnjih kamnin. Ta metoda se imenuje potresno sondiranje in pomagal pogledati v notranjost Zemlje.

2. Notranja zgradba Zemlje.

Potresno sondiranje Zemlje je omogočilo razlikovanje treh delov - litosfere, plašča in jedra.

Litosfera (iz grščine litos - kamen in krogla - krogla) - zgornja, kamnita lupina Zemlje, vključno z zemeljsko skorjo in zgornjo plastjo plašča (astenosfero). Globina litosfere doseže več kot 80 km. Snov astenosfere je v viskoznem stanju. Posledično se zdi, da zemeljska skorja lebdi na tekoči površini.

Zemljina skorja ima debelino od 3 do 75 km. Njegova struktura je heterogena (od zgoraj navzdol):

1 - sedimentne kamnine (pesek, glina, apnenec) - 0-20 km. Ohlapne kamnine imajo nizko hitrost potresnih valov.

2 - granitna plast (odsotna pod oceanom) ima visoko valovno hitrost 5,5-6 km / s;

3 – bazaltna plast (hitrost valovanja 6,5 ​​km/s);

Obstajata dve vrsti lubja - celino in oceanski. Pod celinami skorja vsebuje vse tri plasti - sedimentno, granit in bazalt. Njegova debelina na ravnicah doseže 15 km, v gorah pa se poveča na 80 km in tvori "korenine gora". Pod oceani je granitna plast marsikje popolnoma odsotna, bazalti pa so pokriti s tanko prevleko sedimentnih kamnin. V globokih delih oceana debelina skorje ne presega 3–5 km, zgornji plašč pa leži spodaj.

Temperatura v debelini skorje doseže 600 o C. Sestavljena je predvsem iz oksidov silicija in aluminija.

Plašč - vmesna lupina, ki se nahaja med litosfero in zemeljskim jedrom. Njegova spodnja meja poteka predvidoma na globini 2900 km. Plašč predstavlja 83 % Zemljine prostornine.. Temperatura plašča je med 1000 približno C v zgornjih plasteh do 3700 približno C na dnu. Meja med skorjo in plaščem je Moho (Mohorovičićeva) površina.

V zgornjem plašču se pojavijo potresi, nastajajo rude, diamanti in drugi minerali. Od tu prihaja notranja toplota na površje Zemlje. Snov zgornjega plašča se nenehno in aktivno premika, kar povzroča gibanje litosfere in zemeljske skorje. Sestavljen je iz silicija in magnezija. Notranji plašč se nenehno meša s tekočim jedrom. Težki elementi se potopijo v jedro, lahki pa se dvignejo na površje. Snov, ki sestavlja plašč, je 20-krat naredila krog. Le 7-krat je treba ta postopek ponoviti in proces gradnje zemeljske skorje, potresov in vulkanov se bo ustavil.

Jedro je sestavljen iz zunanje (do globine 5 tisoč km), tekoče plasti in notranje trdne plasti. Je zlitina železa in niklja. Temperatura tekočega jedra je 4000 o C, notranjega pa 5000 o C. Jedro ima zelo veliko gostoto, predvsem notranja, zato je trdna. Gostota jedra je 12-krat večja od gostote vode.

3. Fizikalne lastnosti in kemična sestava Zemlje.
na fizikalne lastnosti Zemlje vključujejo temperaturni režim (notranja toplota), gostoto in tlak.

Na površju Zemlje se temperatura nenehno spreminja in je odvisna od dotoka sončne toplote. Dnevna temperaturna nihanja segajo do globine 1-1,5 m, sezonska - do 30 m. Pod to plastjo leži cona konstantne temperature kjer vedno ostanejo nespremenjeni
85;yy in ustrezajo povprečnim letnim temperaturam območja na zemeljskem površju.

Globina cone konstantnih temperatur na različnih mestih ni enaka in je odvisna od podnebja in toplotne prevodnosti kamnin. Pod tem območjem se začnejo temperature dvigovati, v povprečju za 30 °C na vsakih 100 m, vendar ta vrednost ni konstantna in je odvisna od sestave kamnin, prisotnosti vulkanov in aktivnosti toplotnega sevanja iz črevesja. Zemlja.

Če poznamo polmer Zemlje, lahko izračunamo, da bi morala njena temperatura v središču doseči 200.000 °C. Vendar bi se pri tej temperaturi Zemlja spremenila v vroč plin. Na splošno velja, da se postopno zvišanje temperature pojavlja le v litosferi, zgornji plašč pa služi kot vir zemeljske notranje toplote. Spodaj se dvig temperature upočasni in v središču Zemlje ne preseže 5000° IZ.

Gostota Zemlje. Čim gostejše je telo, večja je masa na enoto prostornine. Standard gostote se šteje za vodo, katere 1 cm 3 tehta 1 g, to je gostota vode 1 g / cm 3. Gostota drugih teles je določena z razmerjem med njihovo maso in maso vode enakega volumna. Iz tega je jasno, da vsa telesa z gostoto večjo od 1 potopijo, manj - plavajo.

Gostota Zemlje se od kraja do kraja razlikuje. Sedimentne kamnine imajo gostoto 1,5 - 2 g / cm 3, granit - 2,6 g / cm 3 in bazalti - 2,5-2,8 g / cm 3. Povprečna gostota Zemlje je 5,52 g/cm 3 . V središču Zemlje se gostota njenih sestavnih kamnin poveča in znaša 15-17 g/cm 3 .

tlak v zemlji. Kamnine, ki se nahajajo v središču Zemlje, doživljajo ogromen pritisk zgornjih plasti. Izračunano je, da je na globini le 1 km tlak 10 4 hPa, medtem ko v zgornjem plašču presega 6 10 4 hPa. Laboratorijski poskusi kažejo, da se pod takšnim pritiskom trdne snovi, kot je marmor, upognejo in lahko celo tečejo, torej pridobijo vmesne lastnosti med trdno in tekočino. To stanje snovi se imenuje plastike. Ta poskus nam omogoča, da trdimo, da je v globokem črevesju Zemlje snov v plastičnem stanju.

Kemična sestava Zemlje. IN Zemlja lahko najde vse kemične elemente tabele D. I. Mendelejeva. Vendar njihovo število ni enako, porazdeljeni so izjemno neenakomerno. Na primer, v zemeljski skorji je kisik (O) več kot 50%, železo (Fe) - manj kot 5% njegove mase. Ocenjujejo, da so bazaltne in granitne plasti sestavljene predvsem iz kisika, silicija in aluminija, medtem ko se delež silicija, magnezija in železa v plašču povečuje. Na splošno velja, da 8 elementov (kisik, silicij, aluminij, železo, kalcij, magnezij, natrij, vodik) predstavlja 99,5% sestave zemeljske skorje, vsi ostali pa 0,5%. Podatki o sestavi plašča in jedra so špekulativni.

4. Zgodovina nastanka in razvoja zemeljskih školjk. Gibanje zemeljske skorje.

Pred približno 5 milijardami let je kozmično telo Zemlja nastalo iz plinsko-prašne meglice. Bilo je mrzlo. Jasne meje med školjkami še niso obstajale. Iz nedra Zemlje so se v nevihtnem toku dvigali plini, ki so površje stresli z eksplozijami.

Zaradi močnega stiskanja so se v jedru začele pojavljati jedrske reakcije, ki so privedle do sproščanja velike količine toplote. Energija segrevanja planeta. V procesu taljenja kovin črevesja so lažje snovi priplavale na površje in tvorile skorjo, težke pa so se potopile. Zamrznjen tanek film se je pogreznil v vročo magmo in ponovno nastal. Čez nekaj časa so se na površini začele kopičiti velike mase lahkih oksidov silicija in aluminija, ki niso več tonile. Sčasoma so oblikovali velike nize in se ohladili. Takšne formacije se imenujejo litosferske plošče(kopinske ploščadi). Lebdeli so kot velikanske ledene gore in nadaljevali svoje plavanje po plastični površini plašča.

Pred 2 milijardama let se je kot posledica kondenzacije vodne pare pojavila vodna lupina.
Pred približno 500-430 milijoni let so bile 4 celine: Angarija (del Azije), Gondvana, Severnoameriška in evropska plošča. Zaradi premikanja plošč sta zadnji dve plošči trčili in tvorili gore. Nastala je Evroamerika.

Pred približno 275 milijoni let je prišlo do trka Evro-Amerike in Angarije, na mestu so se pojavile Uralske gore. Kot rezultat tega trka je nastala Laurasia.

Kmalu sta se Laurasia in Gondwana združili in tvorili Pangeo (pred 175 milijoni let), nato pa se ponovno razšli. Vsaka od teh celin se je še bolj razbila na drobce, ki so oblikovale sodobne celine.

V zgornjem plašču se pod delovanjem naraščajočih toplotnih tokov pojavljajo konvekcijski tokovi. Velik globok pritisk sili gibanje litosfere, sestavljene iz ločenih blokov - plošč. Litosfera je razdeljena na približno 15 velikih plošč, ki se premikajo v različnih smereh. Ko se med seboj trčijo, se njihova površina stisne v gube in se dvigne ter tvori gore. Na drugih mestih nastanejo razpoke ( rift cone) in tokovi lave, ki izbruhnejo, napolnijo prostor. Ti procesi se pojavljajo tako na kopnem kot na dnu oceana.

Video 1. Oblikovanje Zemlje, njene litosferske plošče.

Gibanje litosferskih plošč.

tektonika- proces premikanja litosferskih plošč na površini plašča. Gibanje zemeljske skorje imenujemo tektonsko gibanje.

Študija strukture kamnin, elektronski topografski pregled oceanskega dna iz vesolja je potrdil teorijo tektonike plošč.

Video 2. Razvoj celin.

5. Vulkani in potresi.

vulkan -geološka tvorba na površini zemeljske skorje, skozi katero izbruhnejo tokovi staljene kamnine, plinov, pare in pepela. Treba je razlikovati med magmo in lavo. Magma - tekoče kamnine v odprtini vulkana. lava - kamnina teče po pobočjih vulkana. Vulkanske gore nastanejo iz ohlajene lave

Na Zemlji je okoli 600 aktivnih vulkanov. Nastanejo tam, kjer je zemeljska skorja razcepljena z razpokami, blizu ležijo plasti staljene magme. Zaradi visokega tlaka se dvigne. Vulkani so zemeljski in podvodni.

Vulkan je gora kanal konča z luknjo krater. lahko obstajajo stranski kanali. Skozi kanal vulkana tekoča magma prihaja na površje iz rezervoarja magme in tvori tokove lave. Če se lava ohladi v odprtini vulkana, nastane čep, ki lahko pod vplivom plinskega tlaka eksplodira in sprosti pot za svežo magmo (lavo). Če je lava dovolj tekoča (v njej je veliko vode), potem hitro steče po pobočju vulkana. Debela lava teče počasi in se strdi, povečuje višino in širino vulkana. Temperatura lave lahko doseže 1000-1300 o C in se premika s hitrostjo 165 m/s.

Dejavnost vulkana pogosto spremlja sproščanje velikih količin pepela, plinov in vodne pare. Pred izbruhomnad vulkanom lahko stolpec emisij doseže več deset kilometrov v višino. Na mestu gore po izbruhu lahko nastane velikanski krater z brbotajočim jezerom lave v notranjosti - kaldera.

Vulkani nastajajo v potresno aktivnih območjih: na mestih, kjer se stikata litosferske plošče. V prelomih se magma približa zemeljskemu površju, tali kamnine in tvori vulkanski kanal. Ujeti plini povečajo pritisk in potisnejo magmo na površje.

Globus ima več lupin: - zračna lupina, - vodna lupina, - trdna lupina.

Tretji planet, ki je najbolj oddaljen od Sonca, Zemlja, ima polmer 6370 km in povprečno gostoto 5,5 g/cm2. V notranji strukturi Zemlje je običajno razlikovati naslednje plasti:

Zemljina skorja- zgornja plast Zemlje, v kateri lahko obstajajo živi organizmi. Debelina zemeljske skorje je lahko od 5 do 75 km.

plašč- trdna plast, ki se nahaja pod zemeljsko skorjo. Njegova temperatura je precej visoka, vendar je snov v trdnem stanju. Debelina plašča je približno 3000 km.

jedro- osrednji del zemeljske oble. Njegov polmer je približno 3.500 km. Temperatura jedra je zelo visoka. Menijo, da je jedro sestavljeno predvsem iz staljene kovine,
verjetno železo.

Zemljina skorja

Obstajata dve glavni vrsti zemeljske skorje - celinska in oceanska ter vmesna, subkontinentalna.

Zemljina skorja je pod oceani tanjša (približno 5 km) in debelejša pod celinami (do 75 km). Je heterogena, obstajajo tri plasti: bazalt (leži najnižja), granit in sedimentna (zgornja). Kontinentalna skorja je sestavljena iz treh plasti, medtem ko v oceanski ni granitne plasti. Zemljina skorja se je oblikovala postopoma: najprej je nastala bazaltna plast, nato granitna plast, sedimentna plast pa se še naprej oblikuje.

Material, ki sestavlja zemeljsko skorjo. Kamnine so razdeljene v naslednje skupine:

1. Magmatske kamnine. Nastanejo med strjevanjem magme v debelini zemeljske skorje ali na površini.

2. Sedimentne kamnine. Nastanejo na površini, nastanejo iz produktov uničenja ali sprememb v drugih kamninah, bioloških organizmih.

3. Metamorfne kamnine. Nastanejo v debelini zemeljske skorje iz drugih kamnin pod vplivom določenih dejavnikov: temperature, tlaka.

Že od nekdaj so ljudje poskušali prikazati diagrami notranje strukture Zemlje. Zanimala jih je čreva Zemlje kot skladišča vode, ognja, zraka in tudi kot vir pravljičnega bogastva. Od tod - želja po prodoru misli v globine Zemlje, kjer je po Lomonosovu

narava (tj. narava) prepoveduje roke in oči.

Prvi diagram notranje strukture Zemlje

Največji mislec antike, grški filozof, ki je živel v 4. stoletju pr.n.št. (384-322), je učil, da je znotraj Zemlje »osrednji ogenj«, ki izbruhne iz »ognjedihalnih gora«. Verjel je, da vode oceanov, ki pronicajo v globine Zemlje, zapolnijo praznine, nato se voda ponovno dvigne skozi razpoke, tvori izvire in reke, ki se izlivajo v morja in oceane. Tako deluje vodni krog.

Prva shema strukture Zemlje Athanasiusa Kircherja (po gravuri iz leta 1664)

Od takrat je minilo več kot dva tisoč let in šele v drugi polovici 17. stoletja - leta 1664 prvi diagram notranje strukture Zemlje. Njen avtor je bil Atanazij Kircher. Bila je daleč od popolne, a precej pobožna, kot je enostavno sklepati ob pogledu na risbo.

Zemlja je bila upodobljena kot trdno telo, znotraj katerega so bile ogromne praznine med seboj in površino povezane s številnimi kanali. Osrednje jedro je bilo napolnjeno z ognjem, praznine bližje površini pa so bile napolnjene z ognjem, vodo in zrakom.

Oblikovalec sheme je bil prepričan, da jo požari znotraj Zemlje ogrevajo in proizvajajo kovine. Material za podzemni ogenj po njegovih zamislih nista bila le žveplo in premog, ampak tudi druge mineralne snovi zemeljskega črevesa. Podzemni tokovi vode so ustvarjali vetrove.

Druga shema notranje strukture Zemlje

V prvi polovici 18. stoletja se je pojavil drugi diagram notranje strukture Zemlje. Njen avtor je bil woodworth. V notranjosti Zemlja ni bila več napolnjena z ognjem, ampak z vodo; voda je ustvarila ogromno vodno kroglo, kanali pa so to sfero povezali z morji in oceani. Močna trda lupina, sestavljena iz plasti kamnin, je obkrožala tekoče jedro.

Drugi diagram strukture Woodworthove dežele (na podlagi gravure iz leta 1735)

Plasti kamnov

Kako so oblikovani in urejeni? kamninske plasti, je prvi opozoril izjemni raziskovalec narave Dane Nicholas Stensen(1638-1687). Znanstvenik je dolgo živel v Firencah pod imenom Steno in se tam ukvarjal z medicino.

Rudarji že dolgo opazijo pravilno razporeditev sedimentnih kamnin. Stensen ni le pravilno pojasnil vzroka njihovega nastanka, temveč tudi nadaljnje spremembe, ki so jim bile podvržene.

Te plasti, je zaključil, so se usedle iz vode. Sprva je bila padavina mehka, nato strjena; sprva so plasti ležale vodoravno, nato pa so pod vplivom vulkanskih procesov doživele znatne premike, kar pojasnjuje njihov naklon.

Toda tisto, kar je bilo pravilno v zvezi s sedimentnimi kamninami, se seveda ne more razširiti na vse druge kamnine, ki sestavljajo zemeljsko skorjo. Kako so nastali? Je iz vodnih raztopin ali iz ognjenih talin? To vprašanje je dolgo časa, do dvajsetih let XIX stoletja, pritegnilo pozornost znanstvenikov.

Spor med neptunisti in plutonisti

Med podporniki vode - Neptunisti(Neptun - starorimski bog morja) in podporniki ognja - plutonisti(Pluton je starogrški bog podzemlja) so se večkrat pojavile burne razprave.

Končno so raziskovalci dokazali vulkanski izvor bazaltnih kamnin in Neptunisti so bili prisiljeni priznati poraz.

Bazalt

Bazalt- zelo pogosta vulkanska kamnina. Pogosto pride na površje zemlje in na velikih globinah tvori zanesljivo podlago. zemeljsko skorjo. Za to pasmo - težka, gosta in trda, temne barve - je značilna stebrasta zgradba v obliki pet-šest premogovnih enot.

Bazalt je odličen gradbeni material. Prav tako je primeren za taljenje in se uporablja za proizvodnjo bazaltnega litja. Izdelki imajo dragocene tehnične lastnosti: ognjevzdržnost in odpornost na kisline.

Iz bazaltnega litja so izdelani visokonapetostni izolatorji, rezervoarji za kemikalije, kanalizacijske cevi itd. Bazalte najdemo v Armeniji, na Altaju in v drugih regijah Transbaikalije.

Bazalt se od drugih kamnin razlikuje po veliki specifični teži.

Seveda je veliko težje določiti gostoto Zemlje. In to je treba vedeti, da bi pravilno razumeli strukturo globusa. Prve in hkrati precej natančne določitve gostote Zemlje so bile narejene pred dvesto leti.

Gostota je bila vzeta kot povprečje številnih določitev, ki je enaka 5,51 g/cm 3 .

Seizmologija

Znanost je prinesla precejšnjo jasnost konceptu seizmologija preučevanje narave potresov (iz starogrških besed: "seismos" - potres in "logos" - znanost).

V tej smeri je še veliko dela. Po figurativnem izrazu največjega seizmologa, akademika B. B. Golitsina (1861 -1916),

vse potrese lahko primerjamo s svetilko, ki za kratek čas prižge in nam z osvetlitvijo notranjosti Zemlje omogoči, da vidimo, kaj se tam dogaja.

S pomočjo zelo občutljivih samosnemalnih seizmografov (iz že znanih besed "seismos" in "grapho" - pišem) se je izkazalo, da hitrost širjenja potresnih valov po zemeljski obli ni enaka: odvisna je od gostota snovi, skozi katere se širijo valovi.

Skozi debelino peščenjaka na primer prehajajo več kot dvakrat počasneje kot skozi granit. To je omogočilo sprejemanje pomembnih zaključkov o strukturi Zemlje.

Zemlja, na moderno znanstvene poglede, lahko predstavimo kot tri kroglice, ki so ugnezdene ena v drugo. Obstaja taka otroška igrača: barvna lesena kroglica, sestavljena iz dveh polovic. Če ga odprete, je notri še ena barvna kroglica, v njej še manjša kroglica itd.

• Prva zunanja krogla v našem primeru je Zemljina skorja.
• Drugič - Zemljina lupina ali plašč.
• Tretji - notranje jedro.

Sodobna shema notranje strukture Zemlje

Debelina stene teh "kroglic" je drugačna: zunanja je najtanjša. Pri tem je treba opozoriti, da zemeljska skorja ni homogena plast enake debeline. Zlasti pod ozemljem Evrazije se giblje v 25-86 kilometrih.

Kako potresne postaje, torej postaje, ki preučujejo potrese, določajo debelino zemeljske skorje vzdolž črte Vladivostok - Irkutsk - 23,6 km; med Sankt Peterburgom in Sverdlovskom - 31,3 km; Tbilisi in Baku - 42,5 km; Erevan in Grozni - 50,2 km; Samarkand in Chimkent - 86,5 km.

Debelina zemeljske lupine je nasprotno zelo impresivna - približno 2900 km (odvisno od debeline zemeljske skorje). Jedrna lupina je nekoliko tanjša - 2200 km. Najbolj notranje jedro ima polmer 1200 km. Spomnimo se, da je ekvatorialni polmer Zemlje 6378,2 km, polarni pa 6356,9 km.

Snov Zemlje v velikih globinah

Kaj se zgodi z snov zemlje ki sestavljajo globus, na velikih globinah?
Znano je, da temperatura narašča z globino. V rudnikih premoga v Angliji in v rudnikih srebra v Mehiki je tako visoko, da je nemogoče delati kljub vsem vrstam tehničnih naprav: na globini enega kilometra - nad 30 ° toplote!

Število metrov, ki jih morate spustiti v globino Zemlje, da se temperatura dvigne za 1 °, se imenuje geotermalna stopnja. Prevedeno v ruščino - "stopnja segrevanja Zemlje." (Beseda "geotermalno" je sestavljena iz dveh grških besed: "ge" - zemlja in "terme" - toplota, kar je podobno besedi "termometer".)

Vrednost geotermalne stopnje je izražena v metrih in je različna (med 20-46). V povprečju se vzame na 33 metrov. Za Moskvo je po podatkih iz globokega vrtanja geotermalni gradient 39,3 metra.

Najgloblja vrtina doslej ne presega 12000 metrov. Na globini nad 2200 metrov se v nekaterih vrtinah že pojavlja pregreta para. Uspešno se uporablja v industriji.

Da pa iz tega naredimo pravilne zaključke, je treba upoštevati tudi učinek pritiska, ki se tudi nenehno povečuje, ko se približuje središču Zemlje.
Na globini 1 kilometra tlak pod celinami doseže 270 atmosfer (pod oceanskim dnom na isti globini - 100 atmosfer), na globini 5 km - 1350 atmosfer, 50 km - 13.500 atmosfer itd. delov našega planeta, tlak presega 3 milijone atmosfer!

Seveda se bo tališče spreminjalo tudi z globino. Če se na primer bazalt tali v tovarniških pečeh pri 1155 °, se bo na globini 100 kilometrov začel taliti šele pri 1400 °.

Po domnevah znanstvenikov je temperatura na globini 100 kilometrov 1500 ° in nato, počasi narašča, le v najbolj osrednjih delih planeta doseže 2000-3000 °.
Kot kažejo laboratorijski poskusi, pod vplivom naraščajočega pritiska trdne snovi - ne le apnenec ali marmor, ampak tudi granit - pridobijo plastičnost in kažejo vse znake pretočnosti.

To stanje snovi je značilno za drugo kroglo naše sheme - lupino Zemlje. Vrelišča staljene mase (magme), neposredno povezana z vulkani, so omejena.

Zemljino jedro

lupinasta snov Zemljino jedro viskozen, v samem jedru pa je zaradi ogromnega tlaka in visoke temperature v posebnem agregatnem stanju. Njegove nove lastnosti so po trdoti podobne lastnostim tekočih teles, po električni prevodnosti pa - lastnostim kovin.

V velikih globinah Zemlje snov prehaja, kot pravijo znanstveniki, v kovinsko fazo, ki je še ni mogoče ustvariti v laboratoriju.

Kemična sestava elementov zemeljske oble

Briljantni ruski kemik D. I. Mendelejev (1834-1907) je dokazal, da kemični elementi predstavljajo harmoničen sistem. Njihove lastnosti so med seboj v pravilnih razmerjih in predstavljajo zaporedne stopnje ene same snovi, iz katere je zgrajen globus.

• Po kemični sestavi zemeljsko skorjo v glavnem tvorijo le devet elementov več kot sto nam znanih. Med njimi, najprej kisik, silicij in aluminij, nato v manjši količini, železo, kalcij, natrij, magnezij, kalij in vodik. Preostali predstavljajo le dva odstotka skupne teže vseh naštetih elementov. Zemljino skorje so glede na njeno kemično sestavo imenovali sial. Ta beseda je kazala, da v zemeljski skorji za kisikom prevladujeta silicij (v latinščini - "silicium", zato je prvi zlog "si") in aluminij (drugi zlog je "al", skupaj - "sial").
• V subkortikalni membrani je opazno povečanje magnezija. Zato je poklicana sima. Prvi zlog je "si" iz silicija - silicij, in drugi - "ma" iz magnezija.
• Osrednji del zemeljske oble naj bi v glavnem nastal iz nikelj železo od tod tudi ime - nife. Prvi zlog - "ni" označuje prisotnost niklja, "fe" pa železa (v latinščini "ferrum").

Gostota zemeljske skorje je v povprečju 2,6 g/cm 3 . Z globino opazimo postopno povečanje gostote. V osrednjih delih jedra presega 12 g/cm 3 in opazimo ostre skoke, zlasti na meji lupine jedra in v najbolj notranjem jedru.

Velika dela o zgradbi Zemlje, njeni sestavi in ​​procesih porazdelitve kemičnih elementov v naravi so nam zapustili izjemni sovjetski znanstveniki - akademik VI Vernadsky (1863-1945) in njegov učenec akademik AE Fersman (1883-1945) - nadarjen popularizator, avtor fascinantnih knjig - "Zabavna mineralogija" in "Zabavna geokemija".

Kemijska analiza meteoritov

Potrjuje se tudi pravilnost naših predstav o sestavi notranjih delov Zemlje kemični analiza meteorita. V nekaterih meteoritih prevladuje železo – tako se imenujejo železovi meteoriti, v drugih - tisti elementi, ki jih najdemo v kamninah zemeljske skorje, zato se imenujejo kamniti meteoriti.

Kamniti meteoriti so drobci zunanjih lupin razpadlih nebesnih teles, železni pa delci njihovih notranjih delov. Čeprav kamniti meteoriti po videzu niso podobni našim kamninam, so po kemični sestavi blizu bazaltom. Kemična analiza železovih meteoritov potrjuje naše domneve o naravi osrednjega jedra Zemlje.

Zemljina atmosfera

Naše razumevanje strukture Zemljaše zdaleč ne bo popolna, če se omejimo le na njeno črevesje: Zemljo obdaja predvsem zračna lupina - vzdušje(iz grških besed: "atmos" - zrak in "sfire" - žoga).

Atmosfera, ki je obkrožala novorojeni planet, je vsebovala vodo v bodočih oceanih Zemlje v parnem stanju. Tlak te primarne atmosfere je bil torej višji od sedanjega.

Ko se je ozračje ohladilo, so se na Zemljo zlivali tokovi pregrete vode, tlak je postal nižji. Vroče vode so ustvarile primarni ocean - vodno lupino Zemlje, sicer pa hidrosfero (iz grškega "gidor" - voda), (več:). Vodna lupina, ki pokriva večino površine sveta (približno 71%), tvori en sam svetovni ocean.

Študija globin oceana je pokazala, da se obrisi njegovega dna spreminjajo. Podatkov, ki jih trenutno imamo o globinah morja, ne moremo pripisati primarnemu oceanu, saj so najstarejša nahajališča večinoma plitva. Posledično so v najstarejših obdobjih razvoja našega planeta prevladovala plitva vodna telesa, zdaj pa opažamo nasprotno razmerje.