Внутреннее строение Земли

План 1 Химический состав 2 Земная кора 3 Океаническая и материковая земная кора 4 Изменение температуры земной коры с глубиной. 5 Мантия 6 Ядро

Химический состав Земли схож с составом других планет земной группы, например Венеры или Марса. В целом преобладают такие элементы, как железо, кислород, кремний, магний, никель. Содержание легких элементов невелико. Средняя плотность вещества Земли 5,5 г/см 3.

Земля состоит из земной коры, мантии и ядра.

Земная кора Земная кора - внешняя оболочка литосферы. Ее плотность примерно в два раза меньше, чем средняя плотность Земли, 3 г/см 3. От мантии земную кору отделяет граница Мохоровичича (ее часто называют границей Мохо), характеризующаяся резким нарастанием скоростей сейсмических волн. Она была установлена в 1909 г. хорватским ученым Андреем Мохоровичичем ( ). Поскольку процессы, происходящие в самой верхней части мантии, влияют на движения вещества в земной коре, их объединяют под общим названием литосфера (каменная оболочка). Мощность литосферы колеблется от 50 до 200 км. Ниже литосферы располагается астеносфера менее твердая и менее вязкая, но более пластичная оболочка с температурой 1200 °С. Она может пересекать границу Мохо, внедряясь в земную кору. Астеносфера это источник вулканизма. В ней находятся очаги расплавленной магмы, которая внедряется в земную кору или изливается на земную поверхность.

Состав и строение земной коры По сравнению с мантией и ядром земная кора представляет собой очень тонкий, жесткий и хрупкий слой. Она сложена более легким веществом, в составе которого в настоящее время обнаружено около 90 естественных химических элементов. Эти элементы неодинаково представлены в земной коре. На семь элементов кислород, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний приходится 98 % массы земной коры. Своеобразные сочетания химических элементов образуют различные горные породы и минералы. Возраст самых древних из них насчитывает не менее 4,5 млрд лет.

Строение земной коры неоднородно. Верхний слой от 0-20 км сложен осадочными породами(песок, глина, известняк), ниже гранитный слой по материками. Ниже расположен базальтовый v=6 км/с. Граница между базальтовым и гранитным слоем называется слоем Конрада, v=605 км/с.

Океаническая и материковая земная кора Мощность и вертикальная структура земной коры различны. Выделяют несколько типов земной коры. Согласно наиболее простой классификации различают океаническую и материковую земную кору. Континентальная и океаническая кора различны по толщине. Так, максимальная толщина земной коры наблюдается под горными системами. Она составляет около 70 км. Под равнинами мощность земной коры составляет км, а под океанами она наиболее тонкая всего 5-10 км. Различие континентальной и океанической земной коры по составу пород проявляется в том, что гранитный слой в океанической коре отсутствует. Да и базальтовый слой океанической коры весьма своеобразен. По составу пород он отличен от аналогичного слоя континентальной коры. Граница суши и океана (нулевая отметка) не фиксирует перехода континентальной земной коры в океаническую. Замещение континентальной коры океанической происходит в океане примерно на глубине 2450 м.

Изменение температуры земной коры с глубиной. Приповерхностный слой земной коры имеет температуру, определяемую солнечным теплом. Это гелиометрический слой (от греч. гелио Солнце), испытывающий сезонные колебания температуры. Средняя его мощность около 30 м. Ниже расположен еще более тонкий слой, характерной чертой которого является постоянная температура, соответствующая среднегодовой температуре места наблюдений. Глубина этого слоя увеличивается в условиях континентального климата. Еще глубже в земной коре выделяется геотермический слой, температура которого определяется внутренним теплом Земли и с глубиной возрастает. Увеличение температуры происходит главным образом за счет распада радиоактивных элементов, входящих в состав горных пород, прежде всего радия и урана.

Величину нарастания температуры горных пород с глубиной называют геотермическим градиентом. Он колеблется в довольно широких пределах от 0,1 до 0,01 °С/м и зависит от состава горных пород, условий их залегания и ряда других факторов. Под океанами температура с глубиной нарастает быстрее, чем на континентах. В среднем с каждыми 100 м глубины становится теплее на 3 °С. Величина, обратная геотермическому градиенту, называется геотермической ступенью. Она измеряется в м/°С. Тепло земной коры важный энергетический источник. Часть земной коры, простирающаяся ло глубин, доступных для геологического изучения, образует недра Земли. Недра Земли требуют особой охраны и разумного использования.

Мантия Промежуточная оболочка между литосферой и ядром Земли, составляет 83 % от объема нашей планеты. Нижняя граница мантии 2900 км. Вещество мантии находится в перегретом состоянии. В верхней мантии возникают магматические очаги, образуются руды, алмазы, полезные ископаемые. Вещество верхней мантии активно перемещается.

Ядро Ядро (рис. 3) расположено в центре Земли, его радиус составляет около 3,5 тыс км. Температура ядра достигает К, т. е. она выше, чем температура внешних слоев Солнца, а его плотность составляет 13 г/см 3 (сравните: вода 1 г/см 3 ). Ядро предположительно состоит из сплавов железа и никеля. Внешнее ядро Земли имеет большую мощность, чем внутреннее (радиус 2200 км) и находится в жидком (расплавленном) состоянии. Внутреннее ядро подвержено колоссальному давлению. Вещества, слагающие его, находятся в твердом состоянии.