Строение Земли в разрезе по слоям

У земного шара есть несколько оболочек: атмосфера — воздушная оболочка, гидросфера — водная оболочка, литосфера — твердая оболочка.

Третья за отдаленностью от Солнца планета— Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность— 5,5 г/см2. Во внутреннем строении Земли принято различать следующие слои:

земная кора — верхний слой Земли, в котором могут существовать живые организмы. Толщина земной коры может быть от 5 до 75 км.

мантия — твердый слой, который находится ниже земной коры. Его температура достаточно высока, однако вещество находится в твердом состоянии. Толщина мантии порядка 3 000 км.

ядро — центральная часть земного шара. Его радиус приблизительно 3 500 км. Температура внутри ядра очень высока. Считается, что ядро состоит в основном из расплавленного металла, предположительно — железа.

image

Земная кора

Выделяют два основных типа земной коры — континентальный и океанический, плюс промежуточный, субконтинентальный.

Земная кора тоньше под океанами (около 5 км) и толще — под материками (до 75 км.). Она неоднородна, различают три слоя: базальтовый (залегает ниже всего), гранитный и осадочный (верхний). Континентальная кора состоит из трех слоев, тогда как в океанической гранитный слой отсутствует. Земная кора формировалась постепенно: сначала был сформирован базальтовый слой, затем — гранитный, осадочный слой продолжает формироваться и в настоящее время.

Горные породы — вещество, из которого состоит земная кора. Горные породы подразделяются на следующие группы:

1. Магматические горные породы. Они образуются при затвердевании магмы в толще земной коры или на поверхности.

2. Осадочные горные породы. Они образуются на поверхности, формируются из продуктов разрушения или изменения других пород, биологических организмов.

3. Метаморфические горные породы. Они образуются в толще земной коры из других горных пород под действием определенных факторов: температуры, давления.

Только в двадцатом столетии ученые начали изучать что Земля – это целое физическое тело. Совокупность различных процессов, происходящие в оболочках Земли, действие притяжения Луны и Солнца, химический состав минералов, слагающих земную кору.

Так появилась наука геофизика, разделы которой исследуют внутренне строение Земли различными методами. Ответ на вопрос какое строение Земли – крупнейшее достижение XX века.

Например, данные полученные при помощи гравиметрии, позволили скорректировать понятие о том, что Земля – это шар и позволили выяснить, что она имеет форму геоида, а также строение глубинных слоев мантии, изучить упругие деформации.

Сейсмология – наука о землетрясениях, позволила создать сейсмическую модель строения планеты. Свой меньший, но не менее важный вклад внесли и другие науки: учение о магнетизме, электрометрия, радиометрия и многие другие.

Изучение таких огромных и сложных геологических систем планеты прямыми методами невозможно, поэтому ученые стали применять моделирование.

Из чего состоит Земля

В соответствии с классическим геологическим учением о строении нашей планеты, она состоит из таких основных геосфер: земная кора, мантия и ядро, которые в свою очередь делятся на еще на несколько слоев.

image

Вещества, содержащиеся в этих геосферах, имеют различные физические свойства, находятся в различном агрегатном состоянии и обладают отличным друг от друга минералогическим составом.

Внешний, относительно тонкий слой поверхности Земли называют корой. При помощи сейсмического метода было показано, что этот слой имеет толщину от 5 до 70 км в зависимости от того, где этот участок находится. Земная кора обычно толще на суше и тоньше под поверхностью океана.

Человек ещё не научился закапываться так глубоко, поэтому приходится пользоваться тем, что нам предоставляет природа. Действие землетрясений (а также подземных взрывов, имитирующих землетрясение), смещают пласты пород и образуются сейсмические волны, которые люди научились использовать для того, чтобы изучить из чего состоит планета Земля без необходимости бурить скважины.

Поэтому сейсмический метод до сих пор является самым удобным и совершенным, но он не раскрывает всех тайн.

Необходимо изучать и химический состав планеты. Полученные знания, прежде всего, базируются на изучении излившихся лав, которые в большинстве своем имеют базальтовый состав. Ведь сейсмологический метод позволяет узнать только о плотности вещества, но не о его происхождении и характеристиках.

Следующий, гораздо более экзотический поставщик информации – метеориты, они состоят из первичного вещества, из которого возникла и наша планета, что дает возможность предполагать и строить гипотезы.

Но все же, основные знания были получены с использованием сейсмологического метода – исследование скачкообразных изменений при изучении скоростей сейсмоволн, позволило предположить, что происходит постепенное уплотнение вещества планеты и разбить множество границ внутри Земли.

Соответственно, полученные знания вылились в различные модели, которые будоражили ученых двадцатого века и продолжают совершенствоваться в нашем веке. В 1909 году геофизик Андрей Мохоровичич, открыл слой, резко разделяющий земную кору и мантию, названный границей Мохо, с этого и началось детальное изучение строение Земли.

Вас также заинтересует  Что такое Галактика Млечный Путь — интересные факты

В 1936 году были доказано существование твердого, внутреннего ядра, так как ядро имеющее свойство жидкости не пропускает поперечные волны, а внутренние пропускает. Затем Буллен и Джеффрис создали общую модель Земли, которая в дальнейшем претерпевала некоторые изменения и дополнения.

Эта модель вводит удобное разделение на зоны, каждая из которых отображает различные свойства (и их изменения) земных недр. Дальнейшие работы опиравшиеся на методы механики, остановились, на первый план вышла физика высоких давлений.

В 1960 году вводится понятие астеносфера – это пластичный слой, начинающийся с глубины примерно 70 км, по которому перемещаются литосферные плиты, там скорость продольных сейсмоволн скачкообразно падает, но после, постепенно она начинает расти.

Изучение строения центра планеты – ядра

Вещество составляющее мантию уплотняется, а скорости колебаний растут – возникает фазовый переход. Таких переходов несколько, и после каждого плотность возрастает до достижения границы внешнего ядра, располагающейся на глубине 2900 км, где происходит последний скачок.

Ядро открыли 1936 году, изучение показало, что оно не является однородной массой вещества, а разделяется на жидкое и твердое на расстоянии около 5156 км.

По последним данным, внешнее ядро находится в жидкой форме и является подвижными потоками расплавов тяжелых металлов – никеля железа, с которыми связано наличие магнитного поля планеты.

Жидкое горячее внешние ядро влияет на вышележащую более холодную мантию, и возникающая разность температур порождает в некоторых местах восходящие потоки мантии – плюмы, которые поднимаются до земной коры и изливаются на поверхность. Огромное давление в центре Земли, делает внутренне ядро твердым. Оно образовалось, когда железоникелевые сплавы (более тяжёлые) «тонули» в мантии, уходя к центру планеты во время ее формирования, кроме них там присутствуют и другие элементы: сера, кремний, кислород.

Вопрос “из чего состоит ядро Земли?” до сегодняшнего дня остается предметом жаркий споров геологов. С развитием мощности и чувствительности современных методов изучения они уйдут в прошлое, но доподлинно известно следующее, что все «сферы», слагающие внутренние слои, могут колебаться, а значит структура Земли — не монолитный массив, в ней каждый слой испытывает давление другого и всё взаимосвязано.

Подводя итог, можно сказать, что вопрос общего внутреннего строения планеты изучен достаточно подробно, а точное строение и состав веществ, слагающих каждый слой в отдельности, установлены при помощи косвенных признаков и требуют более глубоких исследований.

Земля состоит из ряда оболочек, находящихся на разной глубине, но об их наличии учёные пока могут судить только косвенным путём. Помимо внутреннего строения, к структуре Земли также приписывают и окружающую её внешнюю оболочку — атмосферу.

Содержание (план) 1. Внутреннее строение Земли 1.1. Ядро 1.2. Мантия 1.3. Литосфера 2. Водная оболочка Земли 3. Газовая оболочка Земли 4. Изучение строения Земли 4.1. Бурение скважин 4.2. Сейсмический метод 5. Картинки (фото, рисунки)

По внутреннему строению Земля напоминает яблоко.

Центральную часть планеты, подобную сердцевине яблока, за­нимает тяжелое ядро, состоящее в основном из железа и других металлов в твердом состоянии. Из-за немыслимо высокого дав­ления, создаваемого весом вышележащих слоев, оно стиснуто со всех сторон настолько, что не может расплавиться, несмотря на очень высокую температуру, царящую в недрах. Поэтому только внешняя часть ядра жидкая. Именно движения жидкой и твер­дой частей ядра относительно друг друга и порождают магнитное поле Земли — то самое, на которое реагирует стрелка компаса.

Ядро делится на две части: внешнее и внутреннее. Земное ядро, как предполагают, состоит из расплавленного железа, внутри которого находится твёрдое внутреннее ядро.

Мантия (по-гречески — «покрывало») покрывает ядро. Мантия составляет основной объем нашей планеты подобно мякоти яблока. Она про­стирается от земной коры до земно­го ядра почти на 3000 км. Учёные предполагают, что мантия твёрдая и в то же время пластичная, раскалённая. Выделяют верхнюю мантию — астеносферу, и нижнюю — мезосферу.

Вещество мантии отличается от ядра по составу: если ядро мы считаем металлическим, то мантию можно назвать каменной. Ее слагают тяжелые горные породы, такие, как базальт и руды раз­личных металлов. Они хоть и тяжелые, но легче самих металлов, потому и не «потонули» глубже. Температура и давление здесь почти так же велики, как в ядре, и это приводит к тому же резуль­тату: большая часть вещества мантии удерживается в твердом со­стоянии, точнее — напоминающем густой клей. Лишь ближе к по­верхности, где давление немного «отпускает», вещество мантии становится жидким и даже может изливаться наружу через кра­теры вулканов в виде лавы. В глубинах мантийного вещества по­стоянно происходит чрезвычайно медленное тепловое перемеши­вание, подобное тому, что можно наблюдать в кастрюле с варя­щимся густым киселем. Отголоски такого перемешивания мы ощущаем в виде землетрясений: очаги землетрясений как раз об­наруживаются в верхних слоях мантии.

Через «огнедышащие горы» — вулканы — на поверхность Земли поступает мантийное вещество. Вулканические извержения до­ставляют людям множество неприятностей, однако именно вул­канам наша планета обязана своей водной и воздушной оболочка­ми.

Литосфера (каменная оболочка) — это са­мая верхняя оболочка Земли. Она покры­вает снаружи земной шар. Верхний слой литосферы называют зем­ной корой (рис. 42). По этой коре мы с вами ходим, на ней построены города и посёлки, по ней текут реки, в её пониже­ниях плещутся воды морей и океанов.

Поверхность земного шара разнообразна. В одних местах на многие десятки километров простираются равнинные пространства, в других — высятся го­ры, вершины которых покрыты снегом и льдом.

Толщина литосферы не везде одинакова. Под океанами её нижняя граница уходит на глубину 5-10 км, под равнинами — на 30-40 км, а под горными массивами — на 50-70 км.

В состав литосферы геологи включают всю земную кору и самые верхние участки мантии, за­стывшие под корой.

Земная кора

см. Земная кора

Тонкую наружную «кожуру» планеты (ее средняя толщина всего лишь 33 км) называют земной корой. Если сравнивать Землю с яб­локом, то кора будет даже тоньше яблочной кожуры. Еще ее мож­но сравнить с застывшей пенкой на киселе: она такая же тонкая и неоднородная. Породы земной коры находятся в твердом, застывшем со­стоянии. Нижний, глубинный слой состоит в основном из более тя­желого базальта. Сверху его покрывает слой, сложенный главным образом из более легкого гранита. Обе эти горные породы хо­рошо знакомы каждому человеку: их можно постоянно видеть на природе и на улицах города. В природе же они не часто выходят на поверхность Земли, по­тому что обычно скрыты третьим слоем — слоем осадочных по­род, который образовывался из продуктов разрушения гранитно­го слоя в течение всей истории Земли. Гранитный слой есть толь­ко на материках. За счет него земная кора здесь бо­лее толстая, но хрупкая. На дне океанов гранитного слоя нет — только базальто­вый. Так что под океанами земная кора более тонкая и пластичная.

  • Почва. Почва — это наружный слой земной коры.
  • Горные породы. Породы, слагающие земную кору, по способу их образования бывают магматические, осадочные и метаморфические. Самый нижний слой земной коры состоит из базальтов, на нём покоится гранитный слой, но только под материками. Под океанами гранитного слоя нет. В ряде мест земного шара граниты выходят на дневную поверхность.

см. Гидросфера

см. Атмосфера Земли

см. Геофизические исследования

Люди роют шахты для добычи угля и руды. Глу­бина некоторых шахт достигает 3 километров. Конечно, сама по себе эта величина не так уж велика — по сравнению с 6,5 тысячи километров, отделяющими поверхность планеты от ее центра, — и, тем не менее, известно, что, когда спускаешься в шахту, темпе­ратура повышается примерно на 3° на каждые 100 м глубины. Чем глубже, тем это увеличение температуры идет быстрее. Не­трудно рассчитать, что уже на глубине 40 км температура превы­сит тысячу градусов. А при такой температуре многие горные по­роды расплавляются в жидкость.

Звук от ударов по земле распространяется иначе, чем по воздуху, — быстрее и дальше. Точно так же есть различия в прохождении звука по твердым и по расплавленным до жидкого состояния горным породам. Изучая «эхо», распространяющееся в глубинах планеты после специальных ударов (небольших направленных взрывов), ученые установили, что на глуби­нах от 60 до 250 километров горные породы действительно становятся частично расплавленными.

Земля, так же, как и многие другие планеты, имеет слоистое внутреннее строение. Наша планета состоит из трех основных слоев. Внутренний слой – это ядро, наружный – земная кора, а между ними размещена мантия.

Ядро представляет собой центральную часть Земли и расположено на глубине 3000-6000 км. Радиус ядра составляет 3500 км. По мнению ученых, ядро состоит из двух частей: внешней – вероятно, жидкой, и внутренней — твердой. Температура ядра составляет около 5000 градусов. Современные представления о ядре нашей планеты получены в ходе длительных исследований и анализа полученных данных. Так, доказано, что в ядре планеты содержание железа достигает 35%, что обусловливает его характерные сейсмические свойства. Внешняя часть ядра представлена вращающимися потоками никеля и железа, которые хорошо проводят электрический ток.Происхождение магнитного поля Земли связано именно с этой частью ядра, так как глобальное магнитное поле создается электрическими токами, протекающими в жидком веществе внешнего ядра. Из-за очень высокой температуры внешнее ядро оказывает значительное влияние на соприкасающиеся с ним участки мантии. В некоторых местах возникают громадные тепломассопотоки, направленные к поверхности Земли. Внутреннее ядро Земли твердое, также имеет высокую температуру. Ученые полагают, что такое состояние внутренней части ядра обеспечивается очень высоким давлением в центре Земли, достигающим 3 млн. атмосфер. При увеличении расстояния от поверхности Земли повышается сжатие веществ, при этом многие из которых переходят в металлическое состояние.

Промежуточный слой – мантия – покрывает ядро. Мантия занимает около 80% объема нашей планеты, это самая большая часть Земли. Мантия расположена кверху от ядра, но не достигает поверхности Земли, снаружи она соприкасается с земной корой. В основном, вещество мантии находится в твердом состоянии, кроме верхнего вязкого слоя толщиной примерно 80 км. Это астеносфера, в переводе с греческого языка означает «слабый шар». По мнению ученых, вещество мантии непрерывно движется. При увеличении расстояния от земной коры в сторону ядра происходит переход вещества мантии в более плотное состояние.

Снаружи мантию покрывает земная кора – внешняя прочная оболочка. Ее толщина варьирует от нескольких километров под океанами до нескольких десятков километров в горных массивах. На долю земной коры приходится всего 0,5% общей массы нашей планеты. В состав коры входят оксиды кремния, железа, алюминия, щелочных металлов. Континентальная земная кора делится на три слоя: осадочный, гранитный и базальтовый. Океаническая земная кора состоит из осадочного и базальтового слоев.

Литосферу Земли формирует земная кора вместе с верхним слоем мантии. Литосфера слагается из тектонических литосферных плит, которые как будто «скользят» по астеносфере со скоростью от 20 до 75 мм в год. Двигающиеся друг относительно друга литосферные плиты различны по величине, а кинематику передвижения определяет тектоника плит.

Видео презентация «Внутреннее строение Земли»:

Презентация «География как наука»

Похожие материалы:

Литосфера Внешние процессы ЗемлиРельеф Земли Почва 

image

 Как часто в поисках ответов на свои вопросы, о том, как устроен мир, мы смотрим вверх на небо, солнце, звезды, заглядываем далеко-далеко за сотни световых лет в поисках новых галактик. А ведь, если посмотреть под ноги, то под ногами существует целый подземный мир из которого состоит наша планета — Земля!

Недра Земли это тот самый загадочный мир под ногами, подземный организм нашей Земли, на которой мы живем, строим дома, прокладываем дороги, мосты и многие тысячи лет осваиваем территории родной планеты.

Этот мир — тайные глубины недр Земли!

Строение Земли

Наша планета относится к планетам земной группы, и так же, как и другие планеты, состоит из слоёв. Поверхность Земли состоит из твердой оболочки земной коры, глубже находится крайне вязкая мантия, а в центре расположено металлическое ядро, которое состоит из двух частей, внешняя — жидкая, внутренняя — твердая.

imageЛитосфера. Земная кора Литосфера на глубине от 0 до 35 километров состоит из земной коры. Это твердая часть Земли, образующая внешнюю оболочку земного шара. Различается океаническая и континентальная земная кора при этом у них есть существенные различия, как в толщине, так и в составе. Под океанами толщина коры может быть не очень большая от 6 километров, на континентах достигать от 30 до 70 километров… подробнее

imageЛитосфера. Верхняя часть мантии В литосфере на глубине от 35 до 60 километров начинается верхняя часть мантии, которая является одной из оболочек земного шара, подстилающего нижние границы земной коры. От коры отделяется границей (нижней для земной коры), называющейся «Поверхность Мохоровичича», где скорость продольных сейсмических волн возрастает скачком с 6,7—7,6 до 7,9—8,2 км/сек, а поперечных волн — с 3,6—4,2 до 4,4—4,7 км/сек. Так же возникает скачок плотности вещества, как было предположено с 2,9—3 до 3,1—3,5 т/м3… подробнее

imageМантия Земли Мантия самая большая по площади оболочка Земли, состоящая по большей части из ультраосновных пород и в меньшей степени эклогитами. Составляет 67% массы планеты и 83% всего объема земного шара, если не учитывать атмосферу. Находится на глубине от 35 до 2890 километров под поверхностью Земли. По своему составу мантия похожа на состав каменных метеоритов. В мантии встречаются редкие мантийные разновидности пород, которые нельзя встретить в земной коре, ими являются флогопитовые перидотиты, гроспидиты, карбонатиты… подробнее

imageЯдро Земли. Внешняя часть ядра планеты Достигая глубины 2890 километров под поверхностью Земли, начинается верхняя граница ядра Земли. Верхняя часть ядра уходит вглубь до 5100 километров и имеет жидкий слой, состоящий из железа и никеля. Температура внешней части ядра начинается от 4400 °C на верхней границе и увеличивается до до 6100 °C, приближаясь к внутренней части ядра. Роль внешнего жидкого ядра для Земли велика, оно создает магнитное поле Земли, которое защищает Землю от солнечных ветров. Без магнитного поля они бы просто уничтожили атмосферу, сделав планету безжизненной… подробнее

imageЯдро Земли. Внутренняя часть ядра планеты На глубине 5100 — 6378 километров под поверхностью Земли находится внутреннее ядро Земли, радиусом 1220 километров. Внутреннее ядро твердое и состоит из сплавов железа и никеля. Его температура доходит до 6000 °C, плотность около 12,5 т/м³, а сверхмощное давление достигает 360 ГПа (3,55 млн атмосфер)… подробнее

Интересно, многие объекты Вселенной настолько хорошо изучены, что о них знает каждый школьник, в космос на далекие сотни тысяч километров отправляются космические аппараты, но в самые глубинные недра нашей планеты по прежнему забраться остается непосильной задачей, поэтому то что находится под поверхностью Земли по прежнему остается большой загадкой.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий