Po sodobnih konceptih geologije je naš planet sestavljen iz več plasti - geosfer. Razlikujejo se po fizikalnih lastnostih, kemični sestavi in V središču Zemlje je jedro, sledi plašč, nato zemeljska skorja, hidrosfera in atmosfera.
V tem članku si bomo ogledali strukturo zemeljska skorja, kateri je zgornji del litosfera. Je zunanja trdna lupina, katere debelina je tako majhna (1,5 %), da jo lahko primerjamo s tanko plastjo v merilu celotnega planeta. Kljub temu pa je zgornja plast zemeljske skorje tista, ki je za človeštvo zelo zanimiva kot vir mineral.
Zemeljska skorja je konvencionalno razdeljena na tri plasti, od katerih je vsaka izjemna na svoj način.
- Zgornja plast je sedimentna. Doseže debelino od 0 do 20 km. Sedimentne kamnine nastanejo zaradi odlaganja snovi na kopnem ali njihovega usedanja na dno hidrosfere. So del zemeljske skorje, ki se nahajajo v njej v zaporednih plasteh.
- Srednji sloj je granit. Njegova debelina se lahko spreminja od 10 do 40 km. To je magmatska kamnina, ki je kot posledica izbruhov in kasnejšega strjevanja magme v zemlji pri visokem tlaku in temperaturi oblikovala trdno plast.
- Spodnji sloj, ki je del strukture zemeljske skorje, je bazalt, prav tako magmatskega izvora. Vsebuje večje količine kalcija, železa in magnezija, njegova masa pa je večja od granitne kamnine.
Zgradba zemeljske skorje ni povsod enaka. Oceanska in celinska skorja imata še posebej izrazite razlike. Pod oceani je zemeljska skorja tanjša, pod celinami pa debelejša. Najdebelejši je v gorskih predelih.
Sestava vključuje dve plasti - sedimentno in bazalt. Pod bazaltno plastjo je površina Moho, za njo pa zgornji plašč. Oceansko dno ima kompleksne reliefne oblike. Med vso njihovo raznolikostjo zavzemajo posebno mesto ogromni srednjeoceanski grebeni, v katerih se iz plašča rodi mlada bazaltna oceanska skorja. Magma ima dostop do površja skozi globoko prelomnico - razpoko, ki poteka vzdolž središča grebena vzdolž vrhov. Zunaj se magma širi in s tem nenehno potiska stene soteske na stran. Ta proces se imenuje "širjenje".
Zgradba zemeljske skorje je bolj zapletena na celinah kot pod oceani. Kontinentalna skorja zavzema veliko manjšo površino kot oceanska - do 40% zemeljsko površje, vendar ima veliko več moči. Pod njim doseže debelino 60-70 km. Celinska skorja ima troslojno strukturo - sedimentno plast, granit in bazalt. Na območjih, imenovanih ščiti, je na površini granitna plast. Na primer, izdelan je iz granitnih kamnin.
Podvodni skrajni del celine - polica, ima tudi celinsko zgradbo zemeljske skorje. Vključuje tudi otoke Kalimantan, Nova Zelandija, Nova Gvineja, Sulavezi, Grenlandija, Madagaskar, Sahalin itd. Pa tudi notranja in obrobna morja: Sredozemsko, Azovsko, Črno.
Mejo med granitnim slojem in bazaltnim slojem je mogoče potegniti le pogojno, saj imata podobno hitrost prehoda potresnih valov, ki se uporablja za določanje gostote zemeljskih plasti in njihove sestave. Bazaltna plast je v stiku s površino Moho. Sedimentna plast ima lahko različne debeline, odvisno od reliefne oblike, ki se na njej nahaja. V gorah ga na primer ni ali pa ima zelo majhno debelino, ker se prosti delci premikajo po pobočjih pod vplivom zunanje sile. Je pa zelo močan v predgorskih območjih, depresijah in kotlinah. Torej doseže 22 km.
stran 1Javna lekcija pri geografiji v 6. razredu
na temo: "Notranja struktura Zemlje."
Učitelj: Proskurina N.P.
Cilj: seznaniti študente z glavnimi (notranjimi) lupinami Zemlje, njihovo zgradbo in sestavo; dati idejo o tem, kako preučevati zemeljsko skorjo; razvijati spomin, govor, logično razmišljanje; omeniti skrben odnos do narave.
Oprema:
atlasi, Fizična kartica svet, tabela “Notranja zgradba Zemlje”, čoln.
Med poukom.
Organizacijski začetek.
Ste pripravljeni na lekcijo?
Potem pa začnimo z lekcijo.
V 6. razredu smo že preučevali temo "Načrt in zemljevid", nato pa bomo preučevali lupine Zemlje v naslednjem zaporedju: "Litosfera", "Hidrosfera", "Atmosfera", "Biosfera".
Katero lupino Zemlje imenujemo litosfera?
Kaj je hidrosfera?
Vzdušje?
Biosfera?
Prišli smo do teme "Litosfera", vendar je ne bomo začeli preučevati, dokler ne preverimo, kako se spomnite, kar ste že preučevali.
vprašanja:
1. Kaj je lestvica? Katere vrste poznate?
2. Določi relativno in absolutno višino hriba.
3. Določite ime objekta s koordinatami 28 južno. w. in 138 c. d. (Jezero Eyre - sever.)
4. Izračunajte razdaljo od geografskega severnega tečaja do ekvatorja (90 krat 111 km je enako 9990).
5. Katero mesto se nahaja višje?
a) Delhi ali Peking.
b) Mexico City ali Brasilia.
Preučevanje nove teme.
a) sporočilo teme, namen lekcije;
b) preučevanje nove teme:
Imamo najsodobnejšo ladjo, vendar ne za potovanje pod vodo, ampak za potovanje pod zemljo.
S postopnim poglabljanjem v drobovje Zemlje se bomo seznanili z njeno notranjo strukturo. Podatke o opazovanju boste vnesli v tabelo.
Zemljina skorja v merilu celotne Zemlje predstavlja najtanjši film. Sestavljen je iz trdnih mineralov in kamnin, kar pomeni, da je njegovo stanje trdno; temperatura se dvigne po 100 m za 3 stopinje. Kljub majhni debelini ima zemeljska skorja zapleteno strukturo.
Plašč.
Jedro.
Minuta telesne vzgoje.
Metode za preučevanje zemeljskih globin.
c) primarna generalizacija:
1. Kakšna je notranja zgradba Zemlje?
2. Zemljo po svoji notranji zgradbi včasih primerjajo z piščančje jajce. Kaj hočejo pokazati s to primerjavo?
3. Sestavite tortni diagram "Notranja struktura Zemlje", ki prikazuje delež prostornine jedra - 17%, plašča - 82%, skorje - 1% v skupni prostornini planeta.
4. Povejte, kako se spreminja temperatura (TLAK) v črevesju Zemlje.
S sliko 23 izpolnite tabelo »Vrste zemeljske skorje«.
"Poišči ujemanja."
2. Zemeljska skorja je celinskega tipa. b) Temperatura 2000 stopinj, viskozno stanje (trdno).
3. Plašč. c) Debelina plasti 3 – 7 km.
4. Jedro. d) Temperatura 2000 - 5000 stopinj, trdna, izdelana iz dveh plasti.
Zakaj moramo preučevati zemeljsko skorjo?
Na kakšne načine je to mogoče storiti?
Naloga spoznavanja dejstev.
Domača naloga: št. 16; vprašanje 5.
Kiril Degtjarev, Raziskovalec, Moskva Državna univerza njim. M. V. Lomonosov.
Geotermalna energija je v naši z ogljikovodiki bogati državi nekakšen eksotični vir, ki glede na trenutno stanje težko konkurira nafti in plinu. Vendar to alternativni pogled energijo je mogoče uporabiti skoraj povsod in precej učinkovito.
Avtor fotografije Igor Konstantinov.
Spremembe temperature tal z globino.
Povečanje temperature termalnih voda in suhih kamnin, ki jih vsebujejo, z globino.
Temperatura se spreminja z globino v različnih regijah.
Izbruh islandskega vulkana Eyjafjallajokull je ilustracija silovitih vulkanskih procesov, ki se dogajajo v aktivnih tektonskih in vulkanskih območjih z močnim toplotnim tokom iz zemeljskega drobovja.
Instalirane moči geotermalnih elektrarn po državah, MW.
Porazdelitev geotermalnih virov po vsej Rusiji. Zaloge geotermalne energije so po mnenju strokovnjakov nekajkrat večje od zalog energije organskih fosilnih goriv. Po podatkih Društva za geotermalno energijo.
Geotermalna energija je toplota Zemljine notranjosti. Nastaja v globinah in doseže površje Zemlje v različne oblike in z različnimi intenzivnostmi.
Temperatura zgornjih plasti tal je odvisna predvsem od zunanjih (eksogenih) dejavnikov - sončne osvetlitve in temperature zraka. Poleti in podnevi se tla segrejejo do določenih globin, pozimi in ponoči pa se ohlajajo po spremembi temperature zraka in z zamikom, ki se povečuje z globino. Vpliv dnevnih nihanj temperature zraka se konča v globinah od nekaj do nekaj deset centimetrov. Sezonska nihanja vplivajo na globlje plasti tal - do deset metrov.
Na določeni globini - od deset do sto metrov - temperatura tal ostane konstantna, enaka povprečni letni temperaturi zraka na površini Zemlje. To lahko enostavno preverite tako, da se spustite v precej globoko jamo.
Kadar je povprečna letna temperatura zraka na določenem območju pod ničlo, se to kaže kot permafrost (natančneje permafrost). IN Vzhodna Sibirija Debelina, to je debelina celoletnih zmrznjenih tal ponekod doseže 200-300 m.
Od določene globine (za vsako točko na zemljevidu drugačne) delovanje Sonca in ozračja tako oslabi, da pridejo na prvo mesto endogeni (notranji) dejavniki in se zemljina notranjost segreje od znotraj, tako da začne temperatura naraščati. z globino.
Ogrevanje globokih plasti Zemlje je povezano predvsem z razpadom radioaktivnih elementov, ki se tam nahajajo, čeprav se imenujejo tudi drugi viri toplote, na primer fizikalno-kemijski, tektonski procesi v globokih plasteh zemeljske skorje in plašča. Toda ne glede na razlog se temperatura kamnin in povezanih tekočih in plinastih snovi povečuje z globino. Rudarji se soočajo s tem pojavom – v globokih rudnikih je vedno vroče. Na globini 1 km je običajna vročina trideset stopinj, globlje pa je temperatura še višja.
Toplotni tok zemeljske notranjosti, ki doseže zemeljsko površje, je majhen – njegova moč je v povprečju 0,03-0,05 W/m2,
ali približno 350 Wh/m2 na leto. V ozadju toplotnega toka iz Sonca in zraka, ki ga segreje, je to neopazna vrednost: Sonce daje vsem kvadratni meter zemeljske površine okoli 4000 kWh letno, torej 10.000-krat več (seveda gre za povprečje, z velikim razmikom med polarnimi in ekvatorialnimi zemljepisnimi širinami ter odvisno od drugih podnebnih in vremenskih dejavnikov).
Neznatnost toplotnega toka iz notranjosti na površje na večjem delu planeta je povezana z nizko toplotno prevodnostjo kamnin in posebnostmi geološke zgradbe. Vendar obstajajo izjeme - mesta, kjer je toplotni tok visok. To so najprej območja tektonskih prelomov, povečane seizmične aktivnosti in vulkanizma, kjer najde iztok energija zemeljske notranjosti. Za takšna območja so značilne toplotne anomalije litosfere; tukaj je lahko toplotni tok, ki doseže zemeljsko površje, večkrat in celo za rede velikosti močnejši od "običajnega". Velika količina Vulkanski izbruhi in vroči vrelci prinašajo toploto na površje teh območij.
To so območja, ki so najbolj ugodna za razvoj geotermalne energije. Na ozemlju Rusije so to predvsem Kamčatka, Kurilski otoki in Kavkaz.
Hkrati je razvoj geotermalne energije mogoč skoraj povsod, saj je naraščanje temperature z globino univerzalen pojav, naloga pa je "črpati" toploto iz globin, tako kot se od tam pridobivajo mineralne surovine.
V povprečju se temperatura poveča z globino za 2,5-3 o C na vsakih 100 m Razmerje med temperaturno razliko med dvema točkama, ki ležita na različnih globinah, in razliko v globinah med njima imenujemo geotermalni gradient.
Recipročna vrednost je geotermalni korak ali globinski interval, pri katerem se temperatura dvigne za 1 o C.
Višji kot je gradient in posledično nižja stopnja, bližje toplota Zemljinih globin prihaja površju in bolj obetavno je to območje za razvoj geotermalne energije.
Na različnih območjih, odvisno od geološke zgradbe ter drugih regionalnih in lokalnih pogojev, se lahko stopnja naraščanja temperature z globino zelo razlikuje. V zemeljskem merilu dosežejo nihanja magnitude geotermalnih gradientov in korakov 25-krat. Na primer, v zvezni državi Oregon (ZDA) je gradient 150 o C na 1 km, v Južna Afrika- 6 o C na 1 km.
Vprašanje je, kakšna je temperatura na velikih globinah - 5, 10 km ali več? Če se bo trend nadaljeval, naj bi bila temperatura na globini 10 km v povprečju približno 250-300 o C. To bolj ali manj potrjujejo neposredna opazovanja v ultra globokih vrtinah, čeprav je slika veliko bolj zapletena kot linearno naraščanje temperature .
Na primer, v supergloboki vrtini Kola, izvrtani v baltskem kristalnem ščitu, se temperatura do globine 3 km spreminja s hitrostjo 10 o C/1 km, nato pa se geotermalni gradient poveča 2-2,5-krat. Na globini 7 km je bila že zabeležena temperatura 120 o C, na 10 km - 180 o C, na 12 km - 220 o C.
Drug primer je vrtina, izvrtana v severnokaspijskem območju, kjer so na globini 500 m zabeležili temperaturo 42 o C, na 1,5 km - 70 o C, na 2 km - 80 o C, na 3 km - 108 o C. .
Predpostavlja se, da se geotermalni gradient zmanjšuje od globine 20-30 km: na globini 100 km so ocenjene temperature okoli 1300-1500 o C, na globini 400 km - 1600 o C, v Zemljini jedro (globine več kot 6000 km) - 4000-5000 o S.
V globinah do 10-12 km se temperatura meri z vrtinami; kjer jih ni, se ugotavlja s posrednimi znaki enako kot pri večjih globinah. Takšni posredni znaki so lahko narava prehoda seizmičnih valov ali temperatura izbruhajoče lave.
Za namene geotermalne energije pa podatki o temperaturah v globinah nad 10 km še niso praktični.
V globinah več kilometrov je veliko toplote, a kako jo dvigniti? Včasih nam to težavo reši narava sama s pomočjo naravnega hladilnega sredstva – segretih termalnih voda, ki pridejo na površje ali ležijo v nam dostopni globini. V nekaterih primerih se voda v globinah segreje do stanja pare.
Stroge definicije pojma "termalne vode" ni. Praviloma pomenijo vroče podzemne vode v tekočem stanju ali v obliki pare, vključno s tistimi, ki prihajajo na površje Zemlje s temperaturo nad 20 o C, to je praviloma višjo od temperature zraka.
Toplota podzemne vode, pare, mešanice pare in vode je hidrotermalna energija. V skladu s tem se energija, ki temelji na njeni uporabi, imenuje hidrotermalna.
Situacija je bolj zapletena pri pridobivanju toplote neposredno iz suhih kamnin - petrotermalne energije, še posebej, ker se dokaj visoke temperature praviloma začnejo iz globin več kilometrov.
Na ozemlju Rusije je potencial petrotermalne energije stokrat večji od potenciala hidrotermalne energije - 3500 oziroma 35 trilijonov ton standardnega goriva. To je povsem naravno - toplota zemeljskih globin je na voljo povsod, termalne vode pa lokalno. Zaradi očitnih tehničnih težav pa se trenutno termalne vode večinoma uporabljajo za pridobivanje toplote in električne energije.
Voda s temperaturami od 20-30 do 100 o C je primerna za ogrevanje, s temperaturami od 150 o C in več - ter za pridobivanje električne energije v geotermalnih elektrarnah.
Na splošno so geotermalni viri v Rusiji, izraženi v tonah ekvivalentnega goriva ali kateri koli drugi merski enoti za energijo, približno 10-krat večji od zalog fosilnih goriv.
Teoretično bi samo geotermalna energija lahko v celoti zadovoljila energetske potrebe države. Skoraj vklopljeno ta trenutek na večini njenega ozemlja to zaradi tehničnih in ekonomskih razlogov ni izvedljivo.
V svetu uporabo geotermalne energije največkrat povezujemo z Islandijo, državo, ki leži na severnem koncu Srednjeatlantskega grebena, v izjemno aktivnem tektonsko-vulkanskem območju. Verjetno se vsi spomnijo močan izbruh Vulkan Eyjafjallajökull leta 2010.
Prav zaradi te geološke posebnosti ima Islandija ogromne zaloge geotermalne energije, vključno z vročimi vrelci, ki prihajajo na površje Zemlje in celo bruhajo v obliki gejzirjev.
Na Islandiji več kot 60 % vse porabljene energije trenutno izvira iz Zemlje. Geotermalni viri zagotavljajo 90 % ogrevanja in 30 % proizvodnje električne energije. Naj dodamo, da preostalo električno energijo v državi proizvedejo v hidroelektrarnah, torej tudi iz obnovljivih virov energije, zaradi česar je Islandija videti kot nekakšen svetovni okoljski standard.
Udomačitev geotermalne energije v 20. stoletju je Islandiji gospodarsko zelo koristila. Do sredine prejšnjega stoletja je bila zelo revna država, zdaj pa je na prvem mestu na svetu po inštalirani moči in proizvodnji geotermalne energije na prebivalca in je med prvimi desetimi po absolutni vrednosti inštalirane moči geotermalnih elektrarn. . Vendar pa njegovo prebivalstvo šteje le 300 tisoč ljudi, kar poenostavlja nalogo prehoda na okolju prijazne vire energije: potreba po tem je na splošno majhna.
Poleg Islandije visok delež geotermalne energije v skupni bilanci proizvodnje električne energije zagotavljajo Nova Zelandija in otoške države jugovzhodne Azije (Filipini in Indonezija), države Srednja Amerika in Vzhodna Afrika, za katere ozemlje je značilna tudi visoka seizmična in vulkanska aktivnost. Za te države na trenutni stopnji razvoja in potrebah geotermalna energija pomembno prispeva k družbeno-ekonomskemu razvoju.
(Konec sledi.)
Cilji in cilji lekcije:
- seznaniti učence z glavnimi lupinami Zemlje;
- upoštevati značilnosti notranje zgradbe Zemlje, lastnosti zemeljske skorje;
- dati idejo o tem, kako preučevati zemeljsko skorjo.
Izobraževalni in vizualni kompleks:
- globus,
- diagram zgradbe zemeljske skorje (multimedijska predstavitev),
- učbenik za 6. razred "Začetni tečaj geografije" Gerasimova T.P., Neklyukova N.P.
Oblike lekcije:
Seznanitev z glavnimi lupinami Zemlje, njihovo opredelitvijo; delo z diagramom "Notranja zgradba Zemlje"; delo s tabelo "Zemeljska skorja in značilnosti njene strukture"; zgodba o načinih preučevanja zemeljske skorje.
Izrazi in pojmi:
- vzdušje,
- hidrosfera,
- litosfera,
- zemeljska skorja,
- plašč,
- Zemljino jedro,
- celinska skorja,
- oceanska skorja,
- Mohorovičičeva sekcija,
- ultra globoke vrtine.
Geografski objekti:
polotok Kola.
Razlaga nove snovi:
1. Razlagalno branje učbenika, zapisovanje.
Podčrtaj s svinčnikom in zapiši v zvezek: (z uporabo multimedijske predstavitve).
Zunanje lupine zemlje:
- Zrak – plinasta lupina – vzdušje
- voda – vodna lupina – hidrosfera
- kamnine, ki sestavljajo kopno in oceansko dno - Zemljina skorja
- živi organizmi skupaj z okoljem, v katerem živijo, tvorijo biosfera.
2. Zgradba Zemlje (razmislite o sliki 22, str. 39). Uporaba multimedijske predstavitve. Komentirano branje, risanje skice v zvezek.
Litosfera je trdna lupina Zemlje, vključno z zemeljsko skorjo in zgornjim delom plašča. Debelina litosfere je v povprečju od 70 do 250 km.
Polmer Zemlje (ekvatorialni) = 6378 km
3. Lastnosti zemeljske skorje. Vključitev v načrt dela s sl. 23 str.40 (z uporabo multimedijske predstavitve).
Zemljina skorja je trda kamnita lupina Zemlje, sestavljena iz trdnih mineralov in kamnin.
Zemljina skorja
4. Reševanje nalog za določitev temperature, ki se spreminja s potopitvijo v globino Zemlje.
Iz plašča se notranja toplota Zemlje prenaša na zemeljsko skorjo. Zgornja plast zemeljske skorje - do globine 20-30 m - je pod vplivom zunanjih temperatur, spodaj pa temperatura postopoma narašča: na vsakih 100 m globine za + 3C. Globlje je temperatura že v veliki meri odvisna od sestave kamnin.
Naloga: Kakšna je temperatura kamnin v rudniku, kjer se koplje premog, če je njegova globina 1000 m, temperatura plasti zemeljske skorje, ki ni več odvisna od letnega časa, pa +10C
Odločamo se o dejanjih:
- Za koliko stopinj se poveča temperatura zemeljske skorje v rudniku:
- Kakšna bo temperatura zemeljske skorje v rudniku?
10С+(+30С)= +40С
Temperatura = +10C +(1000:100 3C)=10C +30C =40C
Reši nalogo: Kakšna je temperatura zemeljske skorje v rudniku, če je njegova globina 1600 m, temperatura plasti zemeljske skorje, ki ni odvisna od letnega časa, pa je -5 C?
Temperatura zraka =(-5C)+(1600:100 3C)=(-5C)+48C =+43C.
Zapišite pogoj naloge in jo rešite doma:
Kolikšna je temperatura zemeljske skorje v rudniku, če je njegova globina 800 m, temperatura plasti zemeljske skorje pa je neodvisno od letnega časa +8 C?
Rešite naloge, podane v zapiskih lekcije
5. Študija zemeljske skorje. Delo s sl. 24 str.40, besedilo učbenika.
Vrtanje supergloboke vrtine Kola se je začelo leta 1970, njena globina je do 12-15 km. Izračunajte, kolikšen del zemeljskega polmera je to.
R Zemlja = 6378 km (ekvatorialno)
6356 km (polarno) ali meridionalno
530-531 del ekvatorialnega.
Globina najglobljega rudnika na svetu je 4-krat manjša. Kljub številnim raziskavam o notranjosti lastnega planeta še vedno vemo zelo malo. Z eno besedo, če se spet obrnemo na zgornjo primerjavo, še vedno ne moremo »preluknjati lupine«.
- Utrjevanje nove snovi. Uporaba multimedijske predstavitve .
Testi in naloge za preverjanje.
1. Določite lupino Zemlje: Zemljina skorja.
A. zrak
B. težko.
G. vodni.
Ključ za preverjanje:
2. Ugotovite, o kateri lupini Zemlje govorimo: Zemljina skorja
a/ najbližje središču Zemlje
b/ debelina od 5 do 70 km
v / prevedeno iz latinščine kot "odeja"
g/ temperatura snovi +4000 C +5000 C
d/ zgornja lupina Zemlje
e/ debelina okoli 2900 km
g/ posebno agregatno stanje: trdno in plastično
h/ sestavljata celinski in oceanski del
in/ glavni element sestave je železo.
Ključ za preverjanje:
3. Zemljo po svoji notranji strukturi včasih primerjajo s kokošjim jajcem. Kaj hočejo pokazati s to primerjavo?
Domača naloga: §16, naloge in vprašanja po odstavku, naloga v zvezku.
Gradivo, ki ga učitelj uporabi pri razlagi nove teme.
Zemljina skorja.
Zemljina skorja je v merilu celotne Zemlje tanka plast in je nepomembna v primerjavi s polmerom Zemlje. Pod gorskimi verigami Pamirja, Tibeta in Himalaje doseže največjo debelino 75 km. Kljub majhni debelini ima zemeljska skorja zapleteno strukturo.
Njegovi zgornji horizonti so bili precej dobro raziskani z vrtanjem vrtin.
Zgradba in sestava zemeljske skorje pod oceani in na celinah je zelo različna. Zato je običajno razlikovati dve glavni vrsti zemeljske skorje - oceansko in celinsko.
Skorja oceanov zavzema približno 56% površine planeta, njena glavna značilnost pa je majhna debelina - v povprečju približno 5-7 km. Toda še tako tanka zemeljska skorja je razdeljena na dve plasti.
Prva plast je sedimentna, ki jo predstavljajo gline in apnenčasti melji. Drugi sloj sestavljajo bazalti – produkti vulkanskih izbruhov. Debelina bazaltne plasti na oceanskem dnu ne presega 2 km.
Celinska (celinska) skorja zavzema površino, manjšo od oceanske skorje, približno 44 % površine planeta. Celinska skorja je debelejša od oceanske, njena povprečna debelina je 35-40 km, v gorskem območju pa doseže 70-75 km. Sestavljen je iz treh plasti.
Zgornja plast je sestavljena iz različnih sedimentov, njihova debelina v nekaterih depresijah, na primer v kaspijski nižini, je 20-22 km. Prevladujejo plitvinski sedimenti - apnenci, gline, peski, soli in sadra. Starost kamnin je 1,7 milijarde let.
Drugi sloj je granit - geologi so ga dobro preučili, ker njeni izdanci so na površju, poskusili pa so jo tudi prevrtati, vendar so bili poskusi prevrtanja celotne granitne plasti neuspešni.
Sestava tretje plasti ni zelo jasna. Predpostavlja se, da naj bi bil sestavljen iz kamnin, kot so bazalti. Njegova debelina je 20-25 km. Mohorovičičevo površino lahko zasledimo na dnu tretje plasti.
Moho površina.
Leta 1909 na Balkanski polotok, blizu Zagreba, zgodil močan potres. Hrvaški geofizik Andrija Mohorovičić je ob preučevanju seizmograma, posnetega v času tega dogodka, opazil, da se na globini približno 30 km hitrost valovanja močno poveča. To opažanje so potrdili tudi drugi seizmologi. To pomeni, da obstaja določen odsek, ki omejuje zemeljsko skorjo od spodaj. Za njeno označevanje je bil uveden poseben izraz - Mohorovičičeva ploskev (ali Moho odsek).
Pod skorjo na globinah od 30-50 do 2900 km je Zemljin plašč. Kaj je sestavljeno? Predvsem iz kamnin, bogatih z magnezijem in železom.
Plašč zavzema do 82% prostornine planeta in je razdeljen na zgornji in spodnji del. Prvi leži pod površjem Moho do globine 670 km. Hiter padec tlaka v zgornjem delu plašča in visoka temperatura povzročita taljenje njegove snovi.
Na globini 400 km pod celinami in 10-150 km pod oceani, tj. v zgornjem plašču so odkrili plast, kjer seizmični valovi potujejo relativno počasi. Ta plast se je imenovala astenosfera (iz grškega "asten" - šibek). Tukaj je delež taline 1-3%, več plastike. Astenosfera kot preostali del plašča služi kot "mazivo", skozi katerega se premikajo toge litosferske plošče.
V primerjavi s kamninami, ki sestavljajo zemeljsko skorjo, se kamnine plašča odlikujejo po visoki gostoti in hitrost širjenja potresnih valov v njih je opazno večja.
V sami "kleti" spodnjega plašča - na globini 1000 km in do površine jedra - se gostota postopoma povečuje. Iz česa je sestavljen spodnji plašč, ostaja skrivnost.
Predpostavlja se, da je površina jedra sestavljena iz snovi z lastnostmi tekočine. Meja jedra se nahaja na globini 2900 km.
Toda notranja regija, ki se začne od globine 5100 km, se obnaša kot trdna. To je posledica zelo visokega krvnega tlaka. Tudi na zgornji meji jedra je teoretično izračunan tlak približno 1,3 milijona atm. in v središču doseže 3 milijone atm. Temperature tukaj lahko presežejo 10.000C. Vsaka kocka. cm snovi zemeljskega jedra tehta 12 -14 g.
Očitno je material v zunanjem jedru Zemlje gladek, skoraj kot topovska krogla. Toda izkazalo se je, da razlike v "meji" dosežejo 260 km.
- oceanska skorja.
- celinska skorja
- plašč
- jedro
A. sestoji iz granita, bazalta in sedimentnih kamnin.
b. temperatura +2000, viskozno stanje, bližje trdnemu.
V. debelina plasti je 3-7 km.
g.temperatura od 2000 do 5000C, trdna, sestavljena iz dveh plasti.
_______________________________________________________________________________
- Reši probleme:
________________________________________________________________________________
Značilna značilnost evolucije Zemlje je diferenciacija materije, katere izraz je struktura lupine našega planeta. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera tvorijo glavne lupine Zemlje, ki se razlikujejo po kemični sestavi, debelini in stanju snovi.
Notranja zgradba Zemlje
Kemična sestava Zemlje(slika 1) je podobna sestavi drugih zemeljskih planetov, kot sta Venera ali Mars.
Na splošno prevladujejo elementi, kot so železo, kisik, silicij, magnezij in nikelj. Vsebnost lahkih elementov je nizka. Povprečna gostota Zemljine snovi je 5,5 g/cm 3 .
Zanesljivih podatkov o notranji zgradbi Zemlje je zelo malo. Poglejmo sl. 2. Upodablja notranjo zgradbo Zemlje. Zemljo sestavljajo skorja, plašč in jedro.
riž. 1. Kemična sestava Zemlje
riž. 2. Notranja zgradba Zemlje
Jedro
Jedro(slika 3) se nahaja v središču Zemlje, njegov polmer je približno 3,5 tisoč km. Temperatura jedra doseže 10.000 K, to je višja od temperature zunanjih plasti Sonca, njegova gostota pa je 13 g / cm 3 (primerjaj: voda - 1 g / cm 3). Jedro naj bi bilo sestavljeno iz zlitin železa in niklja.
Zunanje jedro Zemlje ima večjo debelino kot notranje jedro (polmer 2200 km) in je v tekočem (staljenem) stanju. Notranje jedro je podvrženo ogromnemu pritisku. Snovi, ki ga sestavljajo, so v trdnem stanju.
Plašč
Plašč- Zemljina geosfera, ki obdaja jedro in predstavlja 83% prostornine našega planeta (glej sliko 3). Njegova spodnja meja se nahaja na globini 2900 km. Plašč je razdeljen na manj gost in plastičen zgornji del (800-900 km), iz katerega se tvori magma(v prevodu iz grščine pomeni "gosto mazilo"; to je staljena snov zemeljske notranjosti - mešanica kemičnih spojin in elementov, vključno s plini, v posebnem poltekočem stanju); in kristalni spodnji, debeline okoli 2000 km.
riž. 3. Zgradba Zemlje: jedro, plašč in skorja
Zemljina skorja
Zemljina skorja - zunanjo lupino litosfere (glej sliko 3). Njegova gostota je približno dvakrat manjša od povprečne gostote Zemlje - 3 g/cm 3 .
Ločuje zemeljsko skorjo od plašča Mohorovičičeva meja(pogosto imenovana Mohojeva meja), za katero je značilno močno povečanje hitrosti seizmičnih valov. Leta 1909 jo je postavil hrvaški znanstvenik Andrej Mohorovičič (1857- 1936).
Ker procesi, ki potekajo v najvišjem delu plašča, vplivajo na gibanje snovi v zemeljski skorji, jih združujemo pod pogosto imelitosfera(kamnita školjka). Debelina litosfere se giblje od 50 do 200 km.
Spodaj se nahaja litosfera astenosfera- manj trda in manj viskozna, vendar bolj plastična lupina s temperaturo 1200 ° C. Lahko prečka mejo Moho in prodre v zemeljsko skorjo. Astenosfera je vir vulkanizma. Vsebuje žepe staljene magme, ki prodre v zemeljsko skorjo ali se izlije na zemeljsko površje.
Sestava in struktura zemeljske skorje
V primerjavi s plaščem in jedrom je zemeljska skorja zelo tanka, trda in krhka plast. Sestavljen je iz lažje snovi, v kateri je približno 90 naravnih kemični elementi. Ti elementi v zemeljski skorji niso enako zastopani. Sedem elementov - kisik, aluminij, železo, kalcij, natrij, kalij in magnezij - predstavlja 98% mase zemeljske skorje (glej sliko 5).
Svojevrstne kombinacije kemičnih elementov tvorijo različne kamnine in minerale. Najstarejši med njimi so stari vsaj 4,5 milijarde let.
riž. 4. Zgradba zemeljske skorje
riž. 5. Sestava zemeljske skorje
Mineral je po svoji sestavi in lastnostih relativno homogeno naravno telo, ki nastane tako v globinah kot na površini litosfere. Primeri mineralov so diamant, kremen, sadra, smukec itd. (Lastnosti fizične lastnosti različne minerale najdete v prilogi 2.) Sestava zemeljskih mineralov je prikazana na sl. 6.
riž. 6. Splošna mineralna sestava Zemlje
Skale sestavljen iz mineralov. Lahko so sestavljeni iz enega ali več mineralov.
Sedimentne kamnine - glina, apnenec, kreda, peščenjak itd. - so nastali z izločanjem snovi v vodnem okolju in na kopnem. Ležijo v plasteh. Geologi jih imenujejo strani zgodovine Zemlje, ker se lahko naučijo o naravne razmere ki so obstajale na našem planetu v starih časih.
Med sedimentnimi kamninami ločimo organogene in anorganogene (klastične in kemogene).
Organogeno Kamnine nastanejo kot posledica kopičenja živalskih in rastlinskih ostankov.
Klastične kamnine nastanejo kot posledica vremenskih vplivov, uničenja z vodo, ledom ali vetrom produktov uničenja predhodno oblikovanih kamnin (tabela 1).
Tabela 1. Klastične kamnine glede na velikost drobcev
|
Ime pasme |
Velikost bummer con (delcev) |
|
Več kot 50 cm |
|
|
5 mm - 1 cm |
|
|
1 mm - 5 mm |
|
|
Pesek in peščenjaki |
0,005 mm - 1 mm |
|
Manj kot 0,005 mm |
Kemogeni Kamnine nastanejo kot posledica izločanja v njih raztopljenih snovi iz voda morij in jezer.
V debelini zemeljske skorje se tvori magma magmatske kamnine(slika 7), na primer granit in bazalt.
Sedimentne in magmatske kamnine, ko se pod vplivom tlaka in visokih temperatur potopijo v velike globine, se znatno spremenijo in spremenijo v metamorfne kamnine. Na primer, apnenec se spremeni v marmor, kremenčev peščenjak v kvarcit.
Struktura zemeljske skorje je razdeljena na tri plasti: sedimentno, granitno in bazaltno.
Sedimentna plast(glej sliko 8) tvorijo predvsem sedimentne kamnine. Tu prevladujejo gline in skrilavci, široko pa so zastopane peščene, karbonatne in vulkanske kamnine. V sedimentni plasti so nahajališča takih mineral, kot premog, plin, nafta. Vsi so organskega izvora. Na primer, premog je produkt preobrazbe rastlin iz starih časov. Debelina sedimentne plasti je zelo različna - od popolne odsotnosti na nekaterih kopenskih območjih do 20-25 km v globokih depresijah.
riž. 7. Razvrstitev kamnin po izvoru
"Granitna" plast je sestavljen iz metamorfnih in magmatskih kamnin, ki so po svojih lastnostih podobne granitu. Tu so najpogostejši gnajsi, graniti, kristalni skrilavci itd. Granitna plast ni povsod, vendar na celinah, kjer je dobro izražena, lahko njena največja debelina doseže več deset kilometrov.
"Bazalt" plast tvorijo kamnine blizu bazaltom. To so metamorfizirane magmatske kamnine, gostejše od kamnin »granitne« plasti.
Debelina in vertikalna zgradba zemeljske skorje sta različni. Poznamo več vrst zemeljske skorje (slika 8). Po najpreprostejši klasifikaciji ločimo oceansko in celinsko skorjo.
Celinska in oceanska skorja se razlikujeta po debelini. Tako največjo debelino zemeljske skorje opazimo pod gorskimi sistemi. To je približno 70 km. Pod ravninami je debelina zemeljske skorje 30-40 km, pod oceani pa je najtanjša - le 5-10 km.
riž. 8. Vrste zemeljske skorje: 1 - voda; 2- sedimentna plast; 3—sloj sedimentnih kamnin in bazaltov; 4 - bazalti in kristalne ultrabazične kamnine; 5 – granitno-metamorfna plast; 6 – granulitno-mafična plast; 7 - normalni plašč; 8 - dekompresiran plašč
Razlika med celinsko in oceansko skorjo v sestavi kamnin se kaže v tem, da v oceanski skorji ni granitne plasti. In bazaltna plast oceanske skorje je zelo edinstvena. Po sestavi kamnin se razlikuje od podobne plasti celinske skorje.
Meja med kopnim in oceanom (ničelna oznaka) ne beleži prehoda celinske skorje v oceansko. Zamenjava celinske skorje z oceansko se pojavi v oceanu na globini približno 2450 m.
riž. 9. Zgradba celinske in oceanske skorje
Obstajajo tudi prehodne vrste zemeljske skorje - suboceanske in subkontinentalne.
Suboceanska skorja ki se nahajajo vzdolž celinskih pobočij in vznožja, jih lahko najdemo v obrobnih in Sredozemska morja. Predstavlja celinsko skorjo z debelino do 15-20 km.
Subkontinentalna skorja ki se nahajajo na primer na vulkanskih otoških lokih.
Na podlagi materialov potresno sondiranje - hitrost prehoda potresnih valov - pridobimo podatke o globinski zgradbi zemeljske skorje. Tako je supergloboka vrtina Kola, ki je prvič omogočila ogled vzorcev kamnin iz globine več kot 12 km, prinesla marsikaj nepričakovanega. Predpostavljeno je bilo, da se mora na globini 7 km začeti "bazaltna" plast. V resnici je niso odkrili, med kamninami pa so prevladovali gnajsi.
Sprememba temperature zemeljske skorje z globino. Površinska plast zemeljske skorje ima temperaturo, ki jo določa sončna toplota. to heliometrična plast(iz grškega helio - Sonce), doživlja sezonska temperaturna nihanja. Njegova povprečna debelina je okoli 30 m.
Spodaj je še tanjša plast, značilna lastnost ki je stalna temperatura, ki ustreza povprečni letni temperaturi opazovalnega mesta. Globina te plasti se poveča v celinskem podnebju.
Še globlje v zemeljski skorji je geotermalna plast, katere temperaturo določa notranja toplota Zemlje in narašča z globino.
Povišanje temperature nastane predvsem zaradi razpada radioaktivnih elementov, ki sestavljajo kamnine, predvsem radija in urana.
Količina povečanja temperature v kamninah z globino se imenuje geotermalni gradient. Spreminja se v precej širokem območju - od 0,1 do 0,01 °C/m - in je odvisna od sestave kamnin, pogojev njihovega pojavljanja in številnih drugih dejavnikov. Pod oceani se temperatura z globino povečuje hitreje kot na celinah. V povprečju se na vsakih 100 m globine segreje za 3 °C.
Recipročna vrednost geotermalnega gradienta se imenuje geotermalna faza. Izmeri se v m/°C.
Toplota zemeljske skorje je pomemben vir energije.
Oblikuje se del zemeljske skorje, ki se razteza do globin, dostopnih geološki študiji drobovje zemlje. Notranjost Zemlje zahteva posebno varovanje in smotrno rabo.