Строение нашей планеты

Методы исследования структуры Земли

Представления о строении Земли, изучение процесса строятся на основании данных топографии, батиметрии и гравиметрии.

Научная дисциплина может рассматриваться как самостоятельный раздел картографии и геодезии.

Название дисциплины соединяет греческие термины «глубина» и «мера».

Данные батиметрии используют для навигации и научных изысканий.

Данные представляются схемами и таблицами.

Также представления о строении Земли формируются на основе наблюдения горных пород в обнажениях, образцах, которые подняли с больших глубин; анализа сейсмических волн и экспериментах с кристаллическими телами при температурах и давлениях, близких к недрам планеты.

Ядро исследуют с помощью анализа радиоактивных изотопов, которые содержаться в вулканических породах глубоко внутри Земли.

Вещества, которые входят в состав мантии, еще до конца не изучены, сведений мало. Ответы на вопросы находят путем выдвижения гипотез и лабораторных экспериментов.

Мантия находится глубоко под Землей. Самые глубокие буровые скважины не доходят до нее. При прорыве газов через земную кору образуются кимберлитовые трубки. Через них поступают мантийные породы и минералы.

Один из известных — алмаз.

Мантию можно исследовать с помощью нейтрино.

Эти частицы — разновидность антивещества, антинейтрино — выделяются в результате радиоактивного распада урана, тория и других радиоактивных изотопов глубоко под землей.

Анализ земной коры проводят с использованием кремния и алюминия. Их находят в континентальных областях. В сочетании с кислородом они дают гранит. Под океанским дном — базальтовые породы. В них преобладает кремний, магний и железо.

Но чистых образцов пород из мантии добыть не удалось.

Те породы, которые оказываются на поверхности — загрязнены.

При извержении вулканов выбрасываются сгустки мантии. В них содержится оливин и пироксен. В них много магния и железа.

Ученые пытаются узнать истину: строят предположения о составе мантии, используют косвенные доказательства. Они разработали детекторы для обнаружения антинейтрино. Человек становится ближе к пониманию основ.

Способы изучения мантии Земли

Все слои, которые находятся ниже земной коры, очень труднодоступны для изучения. Огромные глубины, высочайшие температуры, прирост плотности и сильное давление существенно снижают возможности для получения информации о мантии и коре планеты.

Некоторые данные учёные получают с помощью фрагментов мантии, алмазов, горных образцов. Но стоит учитывать, что они никогда не заменят породу из глубоких слоёв Земли. Даже если некоторые фрагменты мантии достигают земной коры и выходят на поверхность, они теряют свои прежние свойства и особенности из-за изменения среды, в которой находятся.

На сегодняшний день основным способом изучения мантии Земли являются геофизические данные. Учёные делают свои предположения об особенностях строения мантии, изучая скорость сейсмических волн и электропроводность породы.

До появления сейсмологии знания человечества о строении Земли основывались только на предположениях и догадках. Благодаря этой науке и множеству проведённых исследований, современные знания о строении планеты вышли на новый уровень.

Сейсмические волны образуются в результате разлома породы. На определённых участках происходит высокое напряжение, которое нарушает прочность, и происходит разлом земной коры. Сейсмические волны бывают трёх видов.

1. Продольная волна. Это звуковая волна, которая может распространяться как в твёрдых слоях породы, так и в жидкости. Такие колебания могут находиться в стадии сжатия, когда грузик сейсмографа сдвигается от эпицентра землетрясения, или в стадии растяжения, когда грузик двигается прямо к эпицентру подземных толчков.

1. Поперечная волна. Она не может распространяться через газообразные или жидкие вещества. Движения этого типа волн похожи на поперечные колебания струны. Части материала всегда движутся в поперечном направлении по отношению к распространению волны.

Скорость поперечных и продольных волн напрямую зависит от того, в каких именно породах они проходят. Участки прохождения волн отличаются по упругости, плотности, происхождению.

1. Поверхностная волна. Из названия понятно, что данные волны образуются и распространяются недалеко от поверхности Земли. Они делятся на два типа. Первый — волна сдвига или Лява. В ней движение частиц направлено поперечно распространению волны и происходит только в горизонтальной поверхности. Второй тип поверхностной волны — волна Рэлея. Она появляется сразу после волны сдвига, так как её скорость немного ниже. Благодаря волне Рэлея частицы породы делают обратное движение в вертикальной плоскости по направлению распределения волны.

Благодаря данным исследованиям учёные доказали, что планета Земля имеет четыре основных слоя: внутреннее ядро, внешнее ядро, мантия и земная кора.

Состав и строение земной коры

Для того чтобы говорить о том, какие элементы входят в состав литосферы, нужно дать некоторые понятия.

Земная кора — это самая внешняя оболочка литосферы. Ее плотность меньше в два раза по сравнению со средней плотностью планеты.

От мантии земная кора отделена границей М, о которой уже говорилось выше. Так как процессы, происходящие на обоих участках, взаимно влияют друг на друга, их симбиоз принято называть литосферой. Это означает «каменная оболочка». Ее мощность колеблется в пределах 50-200 километров.

Ниже литосферы расположена астеносфера, которая обладает менее плотной и вязкой консистенцией. Ее температура составляет около 1200 градусов. Уникальной особенностью астеносферы является возможность нарушать свои границы и проникать в литосферу. Она является источником вулканизма. Здесь находятся расплавленные очаги магмы, которая внедряется в земную кору и изливается на поверхность. Изучая эти процессы, ученые смогли сделать много удивительных открытий. Именно так изучалось строение земной коры. Литосфера была сформирована много тысяч лет назад, но и сейчас в ней происходят активные процессы.

Почему мантия Земли особенная

Поскольку мантия является основной частью Земли, ее история имеет фундаментальное значение для геологии. Мантия сформировалась во время рождения Земли, как океан жидкой магмы на железном ядре. Поскольку она затвердевала, элементы, которые не вписывались в основные минералы, собрались в виде накипи на вершине коры. Затем, мантия начала медленную циркуляцию, которую продолжает последние 4 миллиарда лет. Верхняя часть мантии начала охлаждаться, потому что она перемешивалась и гидратировалась тектоническими движениями поверхностных плит.

В то же время мы многое узнали о структуре других планет земной группы (Меркурия, Венеры и Марса). По сравнению с ними, у Земли есть активная смазанная мантия, которая является особенной благодаря тому же элементу, который отличает ее поверхность: воде.

Мне нравится1Не нравится

Мантия

Толщина мантии составляет 3 000 км, и это самый толстый слой Земли. Он расположен всего в 30 км от поверхности, это примерно как расстояние от центра Москвы до Балашихи . Мантия в основном состоит из железа, а также магния и кремния. Она плотная, горячая и полутвёрдая, примерно как карамельные конфеты. Как и внешнее ядро, материя, из которой состоит мантия, тоже перемещается, только намного медленнее.

Где-то между 100-200 км под поверхностью температура мантии достигает точки плавления горных пород. Там располагается слой расплавленных пород, который называется астеносфера. Геологи считают, что астеносфера – это горячая, скользкая часть мантии, по которой скользят тектонические плиты Земли.

Алмазы, из которых делают бриллианты, это крошечные части мантии, которые мы можем потрогать. Большая часть алмазов э формируется на глубине более 200 км. Но редкие «сверхглубокие» алмазы могут формироваться на глубине 700 км от поверхности Земли. Эти кристаллы затем выносятся на поверхность вулканическими породами, известными как кимберлит.

Самая внешняя зона мантии относительно холодная и твёрдая. Она похожа на корку. Вместе верхняя часть мантии и кора образуют литосферу.

Кора твердая оболочка Земли

Кора планеты Земля представляет собой тонкий слой, состоящий из жестких плит, опирающихся на верхнюю часть мантии. Вместе они образуют литосферу и плавают поверх астеносферы, слоя горячих пастообразных материалов, которые иногда извергаются через трещины, образуя вулканы.

Плотность и давление увеличиваются по направлению к центру Земли. В основе лежат самые тяжелые материалы, металлы. Тепло поддерживает их в жидком состоянии при сильных движениях. Внутренний стержень твердый.

Кора – это каменистый верхний слой, покрывающий планету. Этот слой может достигать разной толщины в зависимости от анализируемой области. Например, если мы окажемся на морском дне, мы можем найти кору толщиной до 3 километров, а если мы отправимся в более скалистые и гористые районы Земли (такие как горный хребет Анд), мы можем найти кору толщиной более 60км.

В состав основных пород участков земной коры, расположенных под океанической мантией включаются силикаты железа и магния. С другой стороны, континентальная масса земной коры, состоит из кислых пород (силикатов натрия, калия и алюминия). Разделение между земной корой и следующим слоем земли (мантией) распознается по различным их компонентам и по различию сейсмической скорости внутри них.

Горные породы по группам

1. Магматические. Название говорит само за себя. Они возникают из остывшей магмы, вытекающей из жерла древних вулканов. Строение этих пород напрямую зависит от скорости застывания лавы. Чем она больше, тем меньше кристаллы вещества. Гранит, например, сформировался в толще земной коры, а базальт появился в результате постепенного излияния магмы на ее поверхность. Многообразие таких пород довольно велико. Рассматривая строение земной коры, мы видим, что она состоит из магматических минералов на 60 %.

2. Осадочные. Это породы, которые стали результатом постепенного отложения на суше и дне океана обломков тех или иных минералов. Это могут быть как рыхлые компоненты (песок, галька), сцементированные (песчаник), остатки микроорганизмов (каменный уголь, известняк), продукты химических реакций (калийная соль). Они составляют до 75 % всей земной коры на материках.По физиологическому способу образования осадочные породы делятся на:

• Обломочные. Это остатки различных горных пород. Они разрушались под воздействием природных факторов (землетрясение, тайфун, цунами). К ним можно отнести песок, гальку, гравий, щебень, глину.
• Химические. Они постепенно образуются из водных растворов тех или иных минеральных веществ (соли).
• Органические или биогенные. Состоят из останков животных или растений. Это горючие сланцы, газ, нефть, уголь, известняк, фосфориты, мел.

3. Метаморфические породы. В них могут превращаться другие компоненты. Это происходит под воздействием изменяющейся температуры, большого давления, растворов или газов. Например, из известняка можно получить мрамор, из гранита — гнейс, из песка — кварцит.

Минералы и горные породы, которые человечество активно использует в своей жизнедеятельности, называются полезными ископаемыми. Что они собой представляют?

Это природные минеральные образования, которые влияют на строение земли и земной коры. Они могут использоваться в сельском хозяйстве и промышленности как в естественном виде, так и подвергаясь переработке.

1. Источники информации о мантии

Мантия Земли недоступна непосредственному исследованию: она не выходит на земную поверхность и не достигнута глубинным бурением. Поэтому большая часть информации о мантии получена геохимическими и геофизическими методами. Данные же о её геологическом строении очень ограничены.

Мантию изучают по следующим данным:

• Геофизические данные. В первую очередь данные о скоростях сейсмических волн, электропроводности и силе тяжести.
• Мантийные расплавы — перидотиты, базальты, коматииты, кимберлиты, лампроиты, карбонатиты и некоторые другие магматические горные породы образуются в результате частичного плавления мантии. Состав расплава является следствием состава плавившихся пород, механизма плавления и физико-химических параметров процесса плавления. В целом, реконструкция источника по расплаву — сложная задача.
• Фрагменты мантийных пород, выносимые на поверхность мантийными же расплавами — кимберлитами, щелочными базальтами и др. Это ксенолиты, ксенокристы и алмазы. Алмазы занимают среди источников информации о мантии особое место. Именно в алмазах установлены самые глубинные минералы, которые, возможно, происходят даже из нижней мантии. В таком случае эти алмазы представляют собой самые глубокие фрагменты земли, доступные непосредственному изучению.
• Мантийные породы в составе земной коры. Такие комплексы в наибольшей степени соответствуют мантии, но и отличаются от неё. Самое главное различие — в самом факте их нахождения в составе земной коры, из чего следует, что они образовались в результате не совсем обычных процессов и, возможно, не отражают типичную мантию. Они встречаются в следующих геодинамических обстановках:

1. Альпинотипные гипербазиты — части мантии, внедрённые в земную кору в результате горообразования. Наиболее распространены в Альпах, от которых и произошло название.
2. Офиолитовые гипербазиты — перидотиты в составе офиолитовых комплексов — частей древней океанической коры.
3. Абиссальные перидотиты — выступы мантийных пород на дне океанов или рифтов.

Эти комплексы имеют то преимущество, что в них можно наблюдать геологические соотношения между различными породами.

Недавно было объявлено, что японские исследователи планируют предпринять попытку пробурить океаническую кору до мантии. Начало бурения планируется на 2007 год. Обсуждалась также возможность проникновения к границе Мохоровичича и в верхнюю мантию с помощью самопогружающихся вольфрамовых капсул, обогреваемых теплом распадающихся радионуклидов (M.I. Ojovan, F.G.F. Gibb, P.P. Poluektov, E.P. Emets. Probing of the interior layers of the Earth with self-sinking capsules. Atomic Energy, 99, No. 2, 556—562 (2005)).

Основной недостаток полученной из этих фрагментов информации — невозможность установления геологических соотношений между различными типами пород. Это кусочки мозаики. Как сказал классик[кто?], «определение состава мантии по ксенолитам напоминает попытки определения геологического строения гор по галькам, которые из них вынесла речка».

Движение

Этот рисунок представляет собой снимок одного временного шага в модели мантийной конвекции. Цвета, близкие к красному, — это горячие области, а цвета, близкие к синему, — холодные. На этом рисунке тепло, полученное на граница ядро ​​– мантия приводит к тепловому расширению материала в нижней части модели, уменьшая ее плотность и заставляя шлейфы горячего материала подниматься вверх. Точно так же охлаждение материала на поверхности приводит к его опусканию.

Из-за разницы температур между поверхностью Земли и внешним ядром и способности кристаллических пород при высоком давлении и температуре претерпевать медленную, ползучую, вязко-подобную деформацию в течение миллионов лет, существует конвективный материальная циркуляция в мантии. Горячий материал апвеллы, в то время как более холодный (и более тяжелый) материал опускается вниз. Движение материала вниз происходит при сходящиеся границы плит называемые зонами субдукции. Предполагается, что в местах на поверхности, лежащих над шлейфами, высокая высота (из-за плавучести более горячего и менее плотного шлейфа внизу) и для демонстрации горячая точка вулканизм. Вулканизм, часто приписываемый глубинным плюмам мантии, альтернативно объясняется пассивным растяжением коры, позволяющим магме вытекать на поверхность (гипотеза «плиты»).

В конвекция мантии Земли является хаотичный процесс (в смысле гидродинамики), который считается неотъемлемой частью движения пластин. Движение плиты не следует путать с Континентальный дрифт что относится исключительно к движению компонентов земной коры континентов. Движения литосферы и подстилающей мантии взаимосвязаны, поскольку нисходящая литосфера является важным компонентом конвекции в мантии. Наблюдаемый дрейф континентов представляет собой сложную взаимосвязь между силами, вызывающими опускание океанической литосферы, и движениями внутри мантии Земли.

Хотя существует тенденция к увеличению вязкости на большей глубине, эта зависимость далека от линейной и показывает слои с резко пониженной вязкостью, в частности, в верхней мантии и на границе с ядром. Мантия в пределах примерно 200 км (120 миль) над границей ядро-мантия, по-видимому, имеет явно другие сейсмические свойства, чем мантия на немного меньших глубинах; эта необычная область мантии чуть выше ядра называется D ″ («D с двойным штрихом»), номенклатура, введенная более 50 лет назад геофизиком. Кит Буллен.D ″ может состоять из материала из субдуцированных плиты которые спустились и остановились на границе ядро-мантия и / или от нового минерального полиморфа, обнаруженного в перовските, который называется постперовскитом.

Землетрясения на малых глубинах являются результатом сдвиговых нарушений; однако ниже примерно 50 км (31 миль) жаркие условия с высоким давлением должны сдерживать дальнейшую сейсмичность. Мантия считается вязкой и неспособной к хрупким разломам. Однако в зонах субдукции землетрясения наблюдаются на глубине до 670 км (420 миль). Для объяснения этого явления был предложен ряд механизмов, в том числе обезвоживание, неуправляемый нагрев и фазовый переход. Геотермический градиент может быть понижен, когда холодный материал с поверхности опускается вниз, увеличивая прочность окружающей мантии и позволяя происходить землетрясениям. на глубину 400 км (250 миль) и 670 км (420 миль).

Давление в нижней части мантии ~ 136 Гс.Па (1,4 миллиона банкомат ). Давление увеличивается с увеличением глубины, поскольку материал под ним должен выдерживать вес всего материала над ним. Однако считается, что вся мантия в течение длительного времени деформируется, как жидкость, с постоянной пластической деформацией, компенсируемой движением точечных, линейных и / или плоских дефектов через твердые кристаллы, составляющие мантию. Оценки вязкости верхней мантии составляют 1019 и 1024Па · с, в зависимости от глубины, температура, состав, стрессовое состояние и многие другие факторы. Таким образом, верхняя мантия может течь очень медленно. Однако, когда к самой верхней части мантии прикладываются большие силы, она может стать слабее, и этот эффект считается важным для образования границ тектонических плит.

Подземный «океан» в мантии

Исследования учёных из Франции и России свидетельствуют о том, что между верхней и нижней мантией на глубине 410-660 км содержится огромный резервуар с водой. По приблизительным подсчётам воды в подземном резервуаре много и её количество можно сопоставить с количеством воды во всём Мировом океане.

Учёные пока затрудняются ответить, почему в недрах планеты находится так много воды и как она туда попала. Существует предположение, что она оказалась во внутренних слоях Земли ещё во времена формирования планеты. Ранее геофизики считали, что водные ресурсы проникают в недра планеты из Мирового океана в результате движения литосферных плит, а также наслоения одной плиты на другую. Но количество воды слишком высокое для данного механизма её появления под землёй.

Исследования показывают, что так называемый круговорот воды на планете устроен намного сложнее, чем считалось ранее. В обычном для людей смысле назвать водой вещество, которое называют подземным «океаном», нельзя. Это не совсем та вода, которую человечество привыкло видеть. Этот минерал называется брусит. Он состоит из воды на 79%. Хотя содержание бурсита в мантии Земли равняется примерно 3%, подземный «океан», выйдя на поверхность, охватил бы всю Землю. Это явление считается невероятным и нереальным, если пользоваться только теми знаниями, которыми владеет человечество на данный момент.

Периодика по геофизике

Geophysical Research Letters.

Главная

Науки о геосфере :

Геофизика |
Геоморфология |
Геотектоника |
Структурная геология |

Вулканология |
Сейсмология |

Минералогия |
Полезные ископаемые
(золото и др.)

Близкие по теме страницы:
География |
Карты |

Музеи и библиотеки

На правах рекламы (см.
условия):

Алфавитный перечень страниц: А | Б | В | Г | Д | Е (Ё) | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я | 0-9 | A-Z (англ.)

Ключевые слова для поиска сведений о физических исследованиях строения Земного шара: На русском языке: геофизика, геофизические исследования из космоса, геология земных глубин, эндогенные геологические процессы, подземные геосферы, изучение внутренних слоёв Земли, строение Земного шара, физика недр Земли, мантия и ядро планеты, тектонофизика, поверхность Мохо, гравитационное поле планеты, ; На английском языке: geophysics, Earth structures.

«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Автор и владелец — Игорь Константинович Гаршин
(см. резюме).

Пишите письма
().

Страница обновлена 23.06.2021

Интересные факты

Земля – планета уникальная и удивительная. Человечество смогло хорошо изучить свою планету и накопить множество интересных фактов:

• Скорость вращения Земли постепенно замедляется, но люди почувствовать на себе этот процесс не смогут. Каждые 100 лет планета вращается медленнее на 17 миллисекунд. Через 140 млн. лет в сутках будет 25 часов.
• У Земли всего один спутник – Луна, но она находится в уникальной связке с Землёй, которой не обнаружено больше нигде. Вращение Луны вокруг оси и вокруг планеты синхронизировано.
• Земля – самая плотная планета в Солнечной системе. Во многом это обусловлено сверхтяжёлым ядром.
• На земле по подсчётам учёных существует 8,7 млн видов живых существ, но при этом, по сей день обнаруживают несколько новых видов.
• Первый человек, который увидел Землю из космоса — Юрий Гагарин.
• Долгое время Землю считали центром вселенной. Впервые о гелиоцентрической система заговорил Аристарх Самосский ещё в III веке до н.э., но общепринятой она стала только в конце XVII века, после открытий Исаака Ньютона.
• Поверхность планеты постоянно изменялась и продолжает меняться до сих пор. Вся суша то сходилась, образую суперматерик, то снова расходилась на отдельные материки.

Рельеф и его основные формы

Внимательно присмотревшись к земной поверхности можно увидеть, что она неодинаковая. Одни участки ровные, другие возвышенные. Можно наблюдать чередование таких участков. Современным рельефом Земли считаются все неровности поверхности.

Любая неровность поверхности Земли получила название форма рельефа. Основными формами рельефа считаются материки и океанические впадины, горы и равнины. Различают выпуклые формы рельефа поверхности Земли, к которым относят горы, хребты, возвышенности, холмы. Примерами вогнутых форм могут считаться низменности, межгорные котловины, овраги и т.д.

Рельеф сформировался вследствие действия различных факторов. Процессы, формирующие рельеф Земли могут быть внутренними и внешними. Такие формы рельефа как горы и равнины, возникают в результате действия внутренних сил. Небольшие части рельефа Земли возникают благодаря внешним силам, примерами которых считаются речные долины, холмы, овраги.

Познакомимся с одними из форм рельефа – равнинами. Считается, что это значительные области поверхности с малыми колебаниями высот и незначительными уклонами. По абсолютной высоте равнины разные, познакомимся подробнее на рисунке.

К низменным равнинам относят Амазонскую, Прикаспийскую, Западно-Сибирскую и другие. Возвышенностями рельефа считаются Среднерусская равнина, Валдайская, Приволжская. Из плоскогорий значительными по размерам считаются Среднесибирское, Аравийское и Декан. Интересен рельеф обширной Восточно-Европейской равнины – здесь чередуются возвышенные и низменные участки.

Рельеф равнин может различаться по внешнему облику. Так встречаются плоские, волнистые, холмистые, ступенчатые равнины. Различный облик равнин зависит от происхождения и строения.

Другой значительной частью рельефа считаются горы. К ним относят приподнятые высоко над окружающей местностью области поверхности Земли. Одиночные горы практически не встречаются, в основном они представляют собой горные страны. Познакомимся с их строением.

Все составляющие частив горах считаются формами рельефа.

Горы могут быть разные по высоте

Тогда обратим внимание, что горам с неодинаковой высотой свойственен различный внешний вид

Горы формируются при влиянии внутренних сил, но как только они поднимаются, сразу начинаются процессы их разрушения. Под воздействием внешних процессов склоны становятся более сглаженными, вершины округлыми. В результате таких процессов формировался рельеф Уральских гор.

Давление и температура

Распределение давления в пределах мантии неоднозначно, собственно как и температурного режима, но обо всем по порядку. На долю мантии приходится больше половины веса планеты, а если сказать точнее, то 67%. В участках под земной корой давление составляет около 1,3-1,4 млн.атм., при этом, следует отметить, что в местах, где расположены океаны, уровень давления существенно спадает.

Что же касается температурного режима, то здесь данные вовсе неоднозначны и базируются только на теоретических предположениях. Так, у подошвы мантии предполагается температура в 1500-10 000 градусов по Цельсию. В целом, ученые предположили, что температурный уровень на данном участке планеты более близок к температуре плавления.

Тропосфера

0 Это нижний слой, он же самый плотный. Именно сейчас вы находитесь в нем. Геономия, наука о строении Земли, занимается изучением данного слоя. Его верхний предел варьируется от семи до двадцати километров, при этом чем выше температура, тем шире слой. Если рассматривать строение Земли в разрезе на полюсах и на экваторе, то он будет заметно отличаться, на экваторе он гораздо шире

Что еще важного можно сказать о данном слое? Именно здесь происходит круговорот воды, формируются циклоны и антициклоны, генерируется ветер, если говорить обобщенно, то происходят все процессы, связанные с погодой и климатом. Очень интересное свойство, распространяющееся только на Тропосферу, если подняться на сто метров, то температура воздуха упадет примерно на один градус

За пределами данной оболочки закон действует с точностью наоборот

Есть одно место между тропосферой и стратосферой, где температура не меняется – тропопауза

За пределами данной оболочки закон действует с точностью наоборот. Есть одно место между тропосферой и стратосферой, где температура не меняется – тропопауза

https://youtube.com/watch?v=4PTRyVVtH58

Литосфера

Верхушка мантии, располагающаяся на жаркой астеносфере, в тандеме с земной корой нашей планеты образует прочный корпус — литосферу. В переводе с греческого языка — камень. Она не является цельной, а состоит из литосферных плит.

Их количество — тринадцать, хотя оно не остается постоянным. Движутся они очень медленно, до шести сантиметров в год.

Их совокупные разнонаправленные движения, которые сопровождаются разломами с образованием бороздок земной коры, носят название тектонические.

Этот процесс активируется за счет постоянной миграции составляющих мантии.

Поэтому происходят вышеупомянутые подземные толчки, существуют вулканы, глубоководные впадины, хребты.

Температура и давление

В мантии температура колеблется от примерно 200 ° C (392 ° F) на верхней границе с корой до примерно 4000 ° C (7230 ° F) на нижней границе. граница ядро-мантия. В геотермальный градиент мантии быстро увеличивается в термическом пограничные слои в верхней и нижней части мантии и постепенно увеличивается через ее внутреннюю часть. Хотя более высокие температуры намного превышают точки плавления Из мантийных пород на поверхности (около 1200 ° C для типичного перидотита) мантия почти исключительно твердая. Огромный литостатическое давление воздействие на мантию предотвращает плавление, потому что температура, при которой начинается плавление ( солидус ) увеличивается с давлением.

Давление в мантии увеличивается от нескольких кбар на Мохо до 1390 кбар (139 ГПа) на границе ядро-мантия.

Строение земли

О Земле человечеству известно много, но даже она до конца не изучена. Многое остаётся в формате теорий, но постепенно завеса тайны приоткрывается. Земля состоит из пяти слоёв:

1. внутреннее ядро;
2. внешнее ядро;
3. мантия;
4. земная кора;
5. атмосфера.

Форма

Планета Земля имеет форму шара, так принято считать. Но на самом деле, она больше похожа на валун неправильной формы, чуть сплюснутый у полюсов. Под воздействием гравитации и вращательной силы экваториальный диаметр на 40 км больше, чем полярный.

Земная кора

Земная кора – верхний твёрдый слой Земли. Выделяют два типа коры: континентальную и океаническую. Толщина значительно меняется, в некоторых местах, под океанами кора тонкая – около 6 км, а на континентах максимальная толщина достигает 70 км. Земная кора неоднородна и тоже состоит из нескольких слоёв. Нижний – базальтовый слой, второй – гранитный и третий – осадочный чехол, сформированный осадочной породой.

Внутреннее строение

Внутренне строение Земли можно сравнить с яйцом. В центре самая высокая плотность, как и в желтке, далее жидкая мантия и тонкая скорлупа – земная кора. Земная кора на самом деле очень тонкая, в сравнении с нижними слоями.

Внутреннее тепло

Около 20% внутреннего тепла планеты – это остатки от периода формирования планеты. Намного больше тепловой энергии выделяется в результате радиоактивного распада. В реакции участвуют изотопы калия-40, урана-238, урана-235 и тория-232. Период полураспада у большей части изотопов составляет больше миллиарда лет. Энергия, выделяющаяся в ядре, достигает земной коры. Это тепло лучше ощущается на океаническом дне, там, где земная кора намного тоньше.

Мантия Земли

Мантия составляет большую часть Земли. Её масса – это 76% от земной в то время, как объём – 83%. Эта разница обусловлена тем, что ядро более плотное и тяжёлое. Мантия по составу очень похожа на космические метеориты: кремний, железо, магний, кислород.
Чем ближе к центру Земли, тем горячее и плотнее становится вещество, постепенно переходя в новые фазы. Под давлением, практически вся мантия находится в состоянии твёрдой кристаллической решётки. Астеносфера – верхняя часть мантии, которая находится в жидком и пластичном состоянии.

Ядро Земли

В земном ядре сконцентрированы самые плотные структуры. Под давлением здесь происходит ядерный синтез, разогревающий планету. Ядро состоит из двух частей:
Плотное твёрдое ядро, радиусом в 1300 км. температура в центре ядра достигает 6000ºС.
Жидкое внешнее ядро, достигает в глубину до 2200км. Температура здесь ниже и металлы находятся в жидком состоянии.
Но иногда выделяют промежуточный слой, где вещество постепенно переходит из твёрдого в жидкое. Ядро постепенно остывает и, вместе с остыванием постепенно исчезает магнитное поле Земли, которое защищает её от космической радиации и солнечного ветра. Но человечеству это ничем не грозит, по расчётам, ко времени остывания ядра солнце уже уничтожит жизнь на Земле.

Земные приливы

На Землю большее влияние оказывает Луна и Солнца. Пот действием этих тел на Земле действуют приливы. Лунные и Солнечные приливы взаимодействуют между собой. Если луна, Земля и Солнце встают на одну прямую, приливы суммируются. Если эти тела образуют прямой угол, Солнце уменьшает воздействие Луны и прилив становится меньше.
Исследователи обнаружили, что кроме океанических приливов есть и земные приливы. Максимальное зафиксированное смещение уровневой поверхности составляет около 500м. Если бы Земная кора была тоньше и свободно двигалась по поверхности жидкой мантии, океанических приливов не существовало. Земная кора на поверхности мантии прогибалась бы вместе с океаническим волнами.

Дрейф материков

Земная кора неоднородна, она состоит из нескольких литосферных плит разного размера. Всего на Земле 8 крупных тектонических плит и несчитанное количество малых плит. Так материк Евразия находится на двух тектонических плитах – Евразийской и Северо–Американской плите. На местах соприкосновения тектонических плит наблюдается самая мощная геологическая активность. Здесь формируются горы, извергаются вулканы, образуются разломы.
Плиты и сегодня продолжают своё движение, и если оно продолжится в том же направлении, что и сейчас, то через 250 млн. лет образуется новый суперконтинент. Учёные уже прозвали его Пангея Ультра, в честь древнейшего материка.