La lithosphère et sa structure composition matérielle et structure de la lithosphère. Structure et composition de la lithosphère

La lithosphère (du grec λίθος – pierre et σφαίρα – boule, sphère) est la coque dure de la Terre. Il comprend la croûte terrestre et la partie supérieure du manteau, jusqu'à l'asthénosphère, où les vitesses des ondes sismiques diminuent, indiquant un changement dans la plasticité des roches. Dans la structure de la lithosphère, on distingue des régions mobiles (ceintures pliées) et des plates-formes relativement stables.

Les blocs de la lithosphère - les plaques lithosphériques - se déplacent le long d'une asthénosphère relativement plastique. La section de géologie sur la tectonique des plaques est consacrée à l'étude et à la description de ces mouvements.

La lithosphère sous les océans et les continents varie considérablement. La lithosphère située sous les continents est constituée de couches sédimentaires, granitiques et basaltiques d'une épaisseur totale pouvant atteindre 80 km. La lithosphère sous les océans a subi de nombreuses étapes de fusion partielle en raison de la formation de la croûte océanique, elle est fortement appauvrie en éléments rares fusibles, se compose principalement de dunites et de harzburgites, son épaisseur est de 5 à 10 km et le granit la couche est complètement absente.

La croûte terrestre est composée de minéraux et de roches.

Les minéraux sont des composés chimiques assez stables et des éléments natifs qui possèdent une structure interne strictement spécifique qui leur est propre.

Dans la nature il y a dur(diamant, quartz), minéraux liquides (eau, huile, mercure) et gazeux (tous les gaz). Les minéraux solides peuvent être cristallins (halite, quartz) ou amorphes (opale, toutes résines). Les cristaux sont constitués de nombreux éléments structurels, qui sont des cristaux polyèdres ; les cristaux amorphes n'ont pas de cristaux. La structure des minéraux détermine leurs propriétés. Le même élément chimique (ou composé) peut former différentes formes cristallines, c'est-à-dire divers minéraux. Ainsi, le diamant et le graphite sont composés de carbone (C), la pyrite et la marcassite sont constituées de sulfure de fer (FeS2), la calcite et l'aragonite sont constituées de carbonate de calcium (CaCO3), etc.

Roches ignées. Les roches ignées, comme les minéraux qui les composent, se forment à partir de la fonte magmatique lorsque le magma se solidifie dans les profondeurs (intrusif) et à la surface (effusif) de la Terre.

Roches métamorphiques. Les roches métamorphiques se forment à la suite de transformations complexes de la composition et de la structure des roches dues à l'exposition à des températures et des pressions élevées.

Roches sédimentaires. Les roches sédimentaires se forment à la surface de la Terre ou un peu plus profondément à partir des produits de l'altération, de l'activité vitale des organismes, par précipitation chimique de sels issus de solutions sursaturées.

Les roches clastiques sont composées principalement de produits d'altération physique et sont divisées selon la taille des fragments qui les composent.

Les roches argileuses sont principalement constituées de produits chimiques d'altération et sont composées de particules de 0,01 à 0,001 mm ou plus petites.

Les minéraux combustibles (caustobiolites) forment deux séries génétiques : le charbon et le pétrole

Paysage(Landschaft allemand, type de terrain, de Land - land et schaft - un suffixe exprimant l'interconnexion, l'interdépendance) - un PTC individuel spécifique, en tant que complexe unique qui a un nom géographique et un emplacement exact sur la carte.

Types : -Paysage urbain ou résidentiel ; - Paysage minier ; - Irrigation et paysage technique ; - Paysage agricole ; - Paysage militaire

Destruction du paysage- le processus de violation des liens écologiques naturels et de l'intégrité du système de composants du paysage. Destruction du paysage se produit le plus souvent à la suite de divers types d’activités industrielles, ainsi que d’autres influences anthropiques.

Aujourd'hui déjà, l'impact de l'homme sur la lithosphère approche des limites dont la transition peut provoquer des processus irréversibles sur presque toute la surface de la croûte terrestre. Au cours du processus de transformation de la lithosphère, l'homme (selon les données du début des années 90) a extrait 125 milliards de tonnes de charbon, 32 milliards de tonnes de pétrole et plus de 100 milliards de tonnes d'autres minéraux. Plus de 1 500 millions d'hectares de terres sont labourés, 20 millions d'hectares sont inondés et salinisés. L'érosion a détruit 2 millions d'hectares au cours des cent dernières années, la superficie des ravins a dépassé les 25 millions d'hectares. La hauteur des terrils atteint 300 m, les décharges de montagne - 150 m, la profondeur des mines creusées pour l'extraction de l'or dépasse 4 km. (Afrique du Sud), puits de pétrole - 6 km.

La fonction écologique de la lithosphère s’exprime dans le fait qu’elle est « le sous-système de base de la biosphère : au sens figuré, tout le biote continental et presque tout le biote marin repose sur la croûte terrestre. Par exemple, la destruction technogénique d’une couche minimale de roches sur terre ou sur plateau détruit automatiquement la biocénose.

L’un des sujets importants dans l’étude de la géographie est la composition et la structure de la lithosphère, qui ont un impact significatif sur la vie des gens.

Notion de lithosphère

La coquille la plus élevée et la plus dure, constituée de roches de composition similaire aux granites, est la lithosphère. L'épaisseur exacte de la lithosphère n'a pas encore été déterminée ; beaucoup pensent qu'elle est de 60 à 30 km, beaucoup pensent qu'elle est de 90 à 100 km.

La croûte terrestre entretient également une certaine relation avec la lithosphère, notamment sa partie supérieure et solide. Souvent, la lithosphère comprend également des coquilles de minerai, de basalte et de granit - des couches plus épaisses, leur épaisseur peut atteindre environ 1 200 km.

Composition de la lithosphère : éléments chimiques

La lithosphère ne peut être étudiée que sur terre ; grâce à cela, les géographes étudient la composition et la structure de la croûte terrestre. À l'heure actuelle, il est possible d'explorer des zones appartenant à la surface de la croûte terrestre jusqu'à de grandes profondeurs. Cela est dû aux affleurements naturels que l’on peut trouver le long des rives des mers, des rivières et des montagnes fortement détruites.

Par conséquent, la composition et la structure de la croûte terrestre sont connues jusqu’à environ 16 km de profondeur. Et nous ne pouvons que deviner les couches beaucoup plus profondes. Des études gravimétriques particulières et l'étude des phénomènes sismiques permettent de spéculer à ce sujet.

La croûte terrestre est principalement constituée de roches d'origine ignée - environ 90 %. Les granites sont les plus répandus ; c’est à partir d’eux que se compose la partie supérieure et solide de la croûte terrestre. Mais la composition chimique des granites diffère considérablement de celle des roches ignées résultant d’éruptions modernes.

Le premier groupe de races s'appelle sialique- ils contiennent de grandes quantités de silicium et d'aluminium. Le deuxième groupe est caractérisé par la teneur en grande quantité de magnésium - ce simatique races Les roches du premier groupe ont une densité spécifique plus faible.

Grâce à de nombreuses études, il est devenu clair que la partie superficielle de la lithosphère - la partie accessible à l'homme pour l'étude - est principalement constituée de roches sialiques. Et les couches beaucoup plus profondes sont des roches simatiques.

Il ne faut pas oublier que la majeure partie de la surface de la lithosphère est cachée aux yeux de l'homme par les océans et les mers. Par conséquent, la composition et la structure de la lithosphère s'appliquent uniquement aux zones situées sur terre.

De plus, les roches qui composent la lithosphère peuvent être divisées en trois groupes principaux. Les roches provenant de masses ignées en fusion appartiennent au premier groupe. Ce sont le basalte, la diorite et le granit, leur nom commun est roches ignées.

Le deuxième groupe est composé de roches sédimentaires, qui se sont formés par la précipitation de matériaux à partir de l'eau et de l'air. Ceux-ci comprennent le grès, le calcaire et le schiste. Le troisième groupe est constitué de roches qui ont subi de forts changements sous l'influence de températures et de pressions élevées. Elles sont appelées métamorphique, la composition comprend du marbre, du gneiss et du graphite. Les roches ignées et sédimentaires pourraient également connaître de tels changements.

La lithosphère est la coque externe particulièrement résistante de la planète Terre, principalement constituée de matière solide. Le concept de « lithosphère » a été défini pour la première fois par le scientifique J. Burrell. Jusque dans les années 60 du siècle dernier, le terme « croûte terrestre » était synonyme de lithosphère ; Mais, par la suite, les scientifiques ont prouvé que la lithosphère comprend également la couche supérieure du manteau, épaisse de plusieurs dizaines de kilomètres. Elle se caractérise par une diminution de la viscosité du sol et une augmentation de la conductivité électrique des minéraux. Cette circonstance a permis de croire que la lithosphère est la coquille de la Terre assez complexe dans sa composition et sa structure.

Dans la structure de la lithosphère, on distingue à la fois des plates-formes relativement mobiles et des régions stables. L'interaction de la matière vivante et minérale a lieu en surface, c'est-à-dire dans le sol. Après la décomposition des organismes, les résidus se transforment en humus (chernozem). Le sol est principalement constitué de minéraux, d’êtres vivants, de gaz, d’eau et de substances organiques. Les roches sont formées à partir des minéraux qui composent la lithosphère, tels que :

• Igné;
• Sédimentaire;
• Roches métamorphiques.

Environ 96 % de la structure de la lithosphère est constituée de roches. À leur tour, les minéraux suivants peuvent être distingués dans la composition des roches : le granit, la diarite et les diffuseurs représentent 20,8 % de la composition totale, tandis que les basaltes de gabbro représentent 50,34 %. Les schistes cristallins représentent 16,9 %, le reste étant constitué de roches sédimentaires telles que les schistes et les sables.

Les éléments suivants peuvent être distingués dans la composition chimique de la lithosphère :

• L'oxygène, sa fraction massique dans la composition de la coque solide de la Terre était de 49,13 % ;
• L'aluminium et le silicium représentaient chacun 26 % ;
• le fer s'élevait à 4,2 % ;
• la part du Calcium dans la lithosphère n'est que de 3,25 % ;
• le sodium, le magnésium et le potassium représentaient environ 2,4 % chacun ;
• une petite proportion dans la structure était constituée d'éléments tels que le carbone, le titane, le chlore et l'hydrogène, leurs indicateurs variaient de 1 à 0,2 %.

La croûte terrestre est principalement constituée de divers minéraux formés à partir de roches ignées de diverses formes. Aujourd’hui, le concept de « croûte terrestre » inclut une couche durcie de la surface terrestre située au-dessus de la limite sismique. En règle générale, la limite est située à différents niveaux, où de fortes fluctuations des lectures des ondes sismiques sont observées. Ces ondes surviennent lors de différents types de tremblements de terre. Les scientifiques distinguent deux types de croûte terrestre : continentale et océanique.

croûte continentale occupe environ 45 % de la surface terrestre et a une épaisseur plus élevée que celle océanique. Sous l'épaisseur des montagnes, sa longueur est de 60 à 70 km. La croûte est constituée de couches de basalte, de granit et de sédiments.

croute océanique plus mince que le continental. Il se compose d'une couche basaltique et sédimentaire, sous la couche basaltique commence le manteau. En règle générale, la topographie des fonds marins présente une structure complexe. En plus des reliefs habituels, on distingue les dorsales océaniques. C'est à ces endroits que se produit la formation des couches de basalte à partir du manteau. Aux points de faille qui longent la partie centrale de la crête, des coulées de lave se forment, qui servent à former du basalte. Fondamentalement, les crêtes s'élèvent à plusieurs milliers de kilomètres au-dessus du fond de l'océan, de ce fait, les zones récifales sont considérées comme les plus tranquilles en termes d'indicateurs sismiques.

Des processus chimiques sont constamment observés dans la coquille solide de la Terre, au cours desquels les roches sont détruites. Ces processus se produisent sous l'influence de fortes fluctuations de température, d'eau, d'oxygène et de précipitations. De là, nous pouvons conclure que le changement chimique de la croûte terrestre est inextricablement lié à d’autres coquilles terrestres tout aussi importantes. En règle générale, les réactions chimiques dans la lithosphère se produisent sous l'influence de composants d'autres coquilles. La plupart des processus se déroulent avec la participation d'eau et de minéraux, qui peuvent agir comme composants d'oxydation ou de réduction dans les réactions chimiques.

Réactions chimiques dans le sol

Le sol constitue la couche supérieure de la lithosphère et joue un rôle essentiel dans l’interaction de toutes les coquilles terrestres. C'est l'habitat de nombreux êtres vivants, ce qui permet de considérer la lithosphère comme inextricablement liée à la biosphère. Grâce au sol, des échanges gazeux se produisent entre l’atmosphère et la croûte terrestre, ainsi qu’entre l’atmosphère et l’hydrosphère. Une caractéristique des réactions chimiques dans le sol est la possibilité d'apparition simultanée de processus biologiques, physiques et chimiques.
La base de toutes les réactions chimiques dans le sol est l’oxygène et l’eau. La structure de l'humus comprend des minéraux tels que le quartz, l'argile et le calcaire. Une caractéristique du sol en tant que partie de la lithosphère est qu’il contient 92 éléments chimiques.

Lithosphère- l'enveloppe solide externe de la Terre, constituée de roches sédimentaires et ignées. Actuellement, la croûte terrestre est considérée comme la couche supérieure du corps solide de la planète, située au-dessus de la limite sismique de Mohorovicic. La couche superficielle de la lithosphère, dans laquelle se produit l'interaction de la matière vivante avec les minéraux (inorganiques), est le sol.

Les restes d'organismes après décomposition se transforment en humus (la partie fertile du sol). Les composants du sol sont les minéraux, la matière organique, les organismes vivants, l’eau et les gaz. Les éléments prédominants de la composition chimique de la lithosphère : O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

la croûte terrestre– la coquille la plus hétérogène de la Terre, formée de diverses associations minérales sous forme de roches sédimentaires, ignées et métamorphiques, de formes diverses d'occurrence.

Actuellement, la croûte terrestre est comprise comme la couche supérieure du corps solide de la planète, située au-dessus de la limite sismique. Cette limite est située à différentes profondeurs, où il y a une forte augmentation de la vitesse des ondes sismiques apparaissant lors d'un tremblement de terre.

Il existe deux types de croûte terrestre : continentale et océanique. Continental se distingue par une limite sismique plus profonde. Actuellement, on utilise plus souvent le terme lithosphère, proposé par E. Suess, par lequel on entend une zone plus étendue que la croûte terrestre.

Lithosphère - Il s'agit de la coque solide supérieure de la Terre, qui a une grande résistance et passe dans l'asthénosphère la moins durable. La lithosphère comprend la croûte terrestre et le manteau supérieur jusqu'à une profondeur d'environ 200 km.

La structure de la croûte terrestre est inégale. Les systèmes montagneux alternent avec les plaines sur les continents. Les continents, quant à eux, sont des zones de la croûte terrestre élevées au-dessus du niveau de la mer. Disposition spatiale des continents sur la planète V.I. Vernadsky l’appelait « la dissymétrie de la planète ». Si vous divisez le globe le long de la côte Pacifique en deux moitiés, vous obtiendrez pour ainsi dire deux hémisphères : le continental, où sont concentrés tous les continents avec les océans Atlantique et Indien, et l'océanique, qui occupera la superficie de tout l'océan Pacifique. Cela est dû à la structure et à la composition de la croûte terrestre au sein des hémisphères continentaux et océaniques. Les différentes épaisseurs de la croûte terrestre au niveau des continents et des océans sont associées à des différences dans la composition des roches qui la composent. La croûte océanique est composée principalement de matériaux basaltiques, tandis que la croûte continentale est composée de matériaux de composition similaire au granit. Les roches granitiques contiennent plus d'acide silicique et moins de fer que les roches basaltiques.

La composition chimique générale de la croûte terrestre est déterminée par quelques éléments chimiques. Seuls huit éléments : oxygène, silicium, aluminium, fer, calcium, sodium, magnésium, potassium sont répartis dans la croûte terrestre à hauteur de plus de 1 %. L'élément principal et le plus répandu de la croûte terrestre est l'oxygène, représentant près de la moitié de sa masse (47,3 %) et 92 % de son volume. Ainsi, en termes quantitatifs, la croûte terrestre est le « royaume de l’oxygène », chimiquement combiné avec d’autres éléments.

La répartition des éléments chimiques dans la croûte terrestre n'est pas la même et répète, dans une certaine mesure, la répartition cosmique. Les éléments légers des quatre numéros atomiques qui composent les quatre premières périodes du tableau périodique prédominent. La prédominance de l'oxygène parmi les éléments chimiques de la croûte terrestre détermine l'importance primordiale de la répartition des minéraux dans lesquels il est inclus. À l'aide de données sur l'abondance des éléments dans la croûte terrestre, il est possible de calculer le rapport entre les minéraux qui la composent, généralement appelés minéraux formant des roches.

La surface des continents est occupée à 80 % par des roches sédimentaires, et le fond océanique est presque entièrement occupé par des sédiments frais, produits de la démolition de la matière continentale et de l'activité des organismes marins. La croûte terrestre est à l'origine le produit de la fonte du manteau primaire, qui a ensuite été transformé dans la biosphère sous l'influence de l'air, de l'eau et de l'activité des organismes vivants.

Au cours d'une longue histoire géologique, la partie continentale de la croûte terrestre était située dans la biosphère, ce qui a marqué l'apparence, la composition et la répartition des roches sédimentaires ainsi que la concentration de minéraux sous forme de charbon, de pétrole. , schistes bitumineux, roches siliceuses et carbonées associées dans le passé à l'activité vitale des organismes. À cet égard, la croûte continentale est directement liée à la biosphère terrestre.