Kuris primena žemės sandarą. Žemės sandara

Būdingas Žemės evoliucijos bruožas – materijos diferenciacija, kurios išraiška – mūsų planetos apvalkalo sandara. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera sudaro pagrindinius Žemės apvalkalus, kurie skiriasi chemine sudėtimi, storiu ir medžiagos būkle.

Vidinė Žemės sandara

Cheminė sudėtisŽemė(1 pav.) panašus į kitų planetų sudėtį antžeminė grupė, pavyzdžiui, Venera ar Marsas.

Apskritai vyrauja tokie elementai kaip geležis, deguonis, silicis, magnis ir nikelis. Šviesių elementų kiekis yra mažas. Vidutinis tankisŽemės medžiagos 5,5 g/cm 3.

Patikimų duomenų apie vidinę Žemės sandarą yra labai mažai. Pažiūrėkime į pav. 2. Jame pavaizduota vidinė Žemės sandara. Žemė sudaryta iš Žemės pluta, mantija ir šerdis.

Ryžiai. 1. Žemės cheminė sudėtis

Ryžiai. 2. Vidinė Žemės sandara

Šerdis

Šerdis(3 pav.) yra Žemės centre, jo spindulys yra apie 3,5 tūkst. Šerdies temperatūra siekia 10 000 K, t.y. yra aukštesnė už išorinių Saulės sluoksnių temperatūrą, o jos tankis – 13 g/cm 3 (palyginkite: vanduo – 1 g/cm 3). Manoma, kad šerdį sudaro geležies ir nikelio lydiniai.

Išorinis Žemės šerdis yra storesnis nei vidinis (spindulys 2200 km) ir yra skystos (išlydytos) būsenos. Vidinė šerdis patiria didžiulį spaudimą. Jį sudarančios medžiagos yra kietos būsenos.

Mantija

Mantija- Žemės geosfera, kuri supa branduolį ir sudaro 83% mūsų planetos tūrio (žr. 3 pav.). Jo apatinė riba yra 2900 km gylyje. Mantija yra padalinta į mažiau tankią ir plastišką viršutinę dalį (800-900 km), iš kurios susidaro magma(išvertus iš graikų kalbos reiškia „tirštas tepalas“; tai išlydyta medžiaga žemės viduriai- mišinys cheminiai junginiai ir elementai, įskaitant dujas, specialiose grindyse skysta būsena); ir kristalinis apatinis, apie 2000 km storio.

Ryžiai. 3. Žemės sandara: šerdis, mantija ir pluta

Žemės pluta

Žemės pluta - išorinis litosferos apvalkalas (žr. 3 pav.). Jo tankis yra maždaug du kartus mažesnis už vidutinį Žemės tankį – 3 g/cm 3 .

Atskiria žemės plutą nuo mantijos Mohorovičių siena(dažnai vadinama Moho riba), kuriai būdingas staigus greičio padidėjimas seisminės bangos. Jį 1909 metais įrengė kroatų mokslininkas Andrejus Mohorovičius (1857- 1936).

Kadangi procesai, vykstantys viršutinėje mantijos dalyje, turi įtakos medžiagos judėjimui žemės plutoje, jie yra sujungti Dažnas vardaslitosfera(akmens apvalkalas). Litosferos storis svyruoja nuo 50 iki 200 km.

Žemiau yra litosfera astenosfera- mažiau kietas ir mažiau klampus, bet daugiau plastikinis apvalkalas, kurio temperatūra yra 1200 ° C. Jis gali kirsti Moho ribą, prasiskverbdamas į žemės plutą. Astenosfera yra vulkanizmo šaltinis. Jame yra išlydytos magmos kišenės, kuri prasiskverbia į žemės plutą arba išsilieja ant žemės paviršiaus.

Žemės plutos sudėtis ir struktūra

Palyginti su mantija ir šerdimi, žemės pluta yra labai plonas, kietas ir trapus sluoksnis. Ji pastatyta daugiau lengva medžiaga, kuriame šiuo metu yra apie 90 natūralių cheminių elementų. Šie elementai nėra vienodai atstovaujami žemės plutoje. Septyni elementai – deguonis, aliuminis, geležis, kalcis, natris, kalis ir magnis – sudaro 98% žemės plutos masės (žr. 5 pav.).

Savotiški cheminių elementų deriniai sudaro įvairias uolienas ir mineralus. Seniausi iš jų yra mažiausiai 4,5 milijardo metų amžiaus.

Ryžiai. 4. Žemės plutos sandara

Ryžiai. 5. Žemės plutos sudėtis

Mineralinis yra gana vienalytis savo sudėtimi ir savybėmis natūralus kūnas, susidaręs tiek litosferos gelmėse, tiek paviršiuje. Mineralų pavyzdžiai yra deimantas, kvarcas, gipsas, talkas ir kt. (Savybės fizines savybesįvairių mineralų galima rasti 2 priede.) Žemės mineralų sudėtis parodyta pav. 6.

Ryžiai. 6. Bendra mineralinė sudėtisŽemė

Akmenys susideda iš mineralų. Jie gali būti sudaryti iš vieno ar kelių mineralų.

Nuosėdinės uolienos - molis, kalkakmenis, kreida, smiltainis ir kt. – susidaro nusėdus medžiagoms vandens aplinka ir sausumoje. Jie guli sluoksniais. Geologai juos vadina Žemės istorijos puslapiais, nes gali apie tai sužinoti gamtinės sąlygos kurie egzistavo mūsų planetoje senovėje.

Tarp nuosėdinių akmenys atskirti organogenines ir neorganogenines (klasines ir chemogenines).

Organogeninis Uolos susidaro dėl gyvūnų ir augalų liekanų kaupimosi.

Klasikinės uolienos susidaro dėl oro sąlygų, vandens, ledo ar vėjo sunaikinimo anksčiau susidariusių uolienų sunaikinimo produktų (1 lentelė).

1 lentelė. Klastinės uolienos priklausomai nuo fragmentų dydžio

Chemogeninis Uolos susidaro dėl jose ištirpusių medžiagų nusodinimo iš jūrų ir ežerų vandenų.

Žemės plutos storyje susidaro magma magminės uolienos(7 pav.), pavyzdžiui, granitas ir bazaltas.

Nuosėdinės ir magminės uolienos, panardintos į didelį gylį, veikiant slėgiui ir aukštai temperatūrai, patiria reikšmingų pokyčių, virsta metamorfinės uolienos. Pavyzdžiui, kalkakmenis virsta marmuru, kvarcinis smiltainis – kvarcitu.

Žemės plutos struktūra suskirstyta į tris sluoksnius: nuosėdinį, granitinį ir bazaltinį.

Nuosėdinis sluoksnis(žr. 8 pav.) susidaro daugiausia dėl nuosėdinių uolienų. Čia vyrauja molis ir skalūnai, plačiai atstovaujamos smėlio, karbonatinės ir vulkaninės uolienos. Nuosėdiniame sluoksnyje yra tokių nuosėdų mineralinis, Kaip anglis, dujos, nafta. Visi jie yra organinės kilmės. Pavyzdžiui, anglys yra senovės augalų transformacijos produktas. Nuosėdinio sluoksnio storis labai įvairus – nuo visiškas nebuvimas kai kuriuose žemės plotuose iki 20-25 km giliose įdubose.

Ryžiai. 7. Uolienų klasifikavimas pagal kilmę

"Granito" sluoksnis susideda iš metamorfinių ir magminių uolienų, savo savybėmis panašių į granitą. Čia labiausiai paplitę gneisai, granitai, kristalinės skaldos ir kt.. Granito sluoksnis randamas ne visur, tačiau žemynuose, kur jis gerai išreikštas, jo didžiausias storis gali siekti kelias dešimtis kilometrų.

"Bazalto" sluoksnis susidarė uolienos, artimos bazaltams. Tai metamorfinės magminės uolienos, tankesnės už „granito“ sluoksnio uolienas.

Skiriasi žemės plutos storis ir vertikali struktūra. Yra keletas žemės plutos tipų (8 pav.). Pagal paprasčiausią klasifikaciją išskiriama vandenyninė ir žemyninė pluta.

Žemyninės ir vandenyninės plutos storis skiriasi. Taigi didžiausias žemės plutos storis stebimas pagal kalnų sistemos. Tai apie 70 km. Po lygumose žemės plutos storis siekia 30-40 km, o po vandenynais ji ploniausia – tik 5-10 km.

Ryžiai. 8. Žemės plutos rūšys: 1 - vanduo; 2- nuosėdinis sluoksnis; 3-nuosėdinių uolienų ir bazaltų tarpsluoksnis; 4 - bazaltai ir kristalinės ultrabazinės uolienos; 5 – granitinis-metamorfinis sluoksnis; 6 – granulitinis-mafinis sluoksnis; 7 - įprasta mantija; 8 - išspausta mantija

Uolienų sudėties skirtumas tarp žemyninės ir vandenyninės plutos pasireiškia tuo, kad vandenyno plutoje nėra granito sluoksnio. Taip, ir bazalto sluoksnis vandenyno pluta labai savotiška. Uolienų sudėtimi jis skiriasi nuo panašaus žemyninės plutos sluoksnio.

Riba tarp sausumos ir vandenyno (nulio žyma) nefiksuoja žemyninės plutos perėjimo į vandenyninę. Žemyninės plutos pakeitimas vandenynine pluta vyksta vandenyne maždaug 2450 m gylyje.

Ryžiai. 9. Žemyninės ir vandenyninės plutos sandara

Taip pat yra pereinamieji žemės plutos tipai – povandeninis ir subkontinentinis.

Subokeaninė pluta išsidėsčiusios palei žemynų šlaitus ir papėdės, galima rasti kraštinėse ir Viduržemio jūros. Jis atstovauja žemyninei plutai, kurios storis iki 15-20 km.

Subkontinentinė pluta esančios, pavyzdžiui, ugnikalnių salų lankuose.

Remiantis medžiagomis seisminis zondavimas - seisminių bangų greitis – gauname duomenis apie gilią struktūrąŽemės pluta. Taip, Kola itin gilus šulinys, kuris pirmą kartą leido pamatyti uolienų pavyzdžius iš daugiau nei 12 km gylio, atnešė daug netikėtų dalykų. Buvo manoma, kad 7 km gylyje turėtų prasidėti „bazalto“ sluoksnis. Realiai jis nebuvo atrastas, o tarp uolienų vyravo gneisai.

Žemės plutos temperatūros pokytis atsižvelgiant į gylį. Paviršinis žemės plutos sluoksnis turi temperatūrą, kurią lemia saulės šiluma. Tai heliometrinis sluoksnis(iš graikų helio – Saulė), patiria sezoninius temperatūros svyravimus. Vidutinis jo storis apie 30 m.

Žemiau yra dar daugiau plonas sluoksnis, būdingas bruožas kuri yra pastovi temperatūra, atitinkanti vidutinę metinę stebėjimo vietos temperatūrą. Šio sluoksnio gylis didėja esant žemyniniam klimatui.

Dar giliau žemės plutoje yra geoterminis sluoksnis, kurio temperatūrą lemia vidinė Žemės šiluma ir didėja didėjant gyliui.

Temperatūra pakyla daugiausia dėl skilimo radioaktyvieji elementai, kurios yra uolienų, pirmiausia radžio ir urano, dalis.

Temperatūros padidėjimas uolienose su gyliu vadinamas geoterminis gradientas. Jis kinta gana plačiame diapazone – nuo ​​0,1 iki 0,01 °C/m – ir priklauso nuo uolienų sudėties, jų atsiradimo sąlygų ir daugelio kitų veiksnių. Po vandenynais temperatūra didėja greičiau nei žemynuose. Vidutiniškai kas 100 m gylio pasidaro 3 °C šilčiau.

Geoterminio gradiento atvirkštinė vertė vadinama geoterminė stadija. Jis matuojamas m/°C.

Žemės plutos šiluma yra svarbus energijos šaltinis.

Žemės plutos dalis, besitęsianti iki pasiekiamo gylio geologinis tyrimas, formos žemės viduriai.Žemės vidus reikalauja ypatingos apsaugos ir protingo naudojimo.

Žemė yra sistemos dalis, kurios centras yra Saulė, kurioje yra 99,87% visos sistemos masės. Būdingas bruožas Visos Saulės sistemos planetos yra jų apvalkalo struktūra: kiekviena planeta susideda iš daugybės koncentrinių sferų, kurios skiriasi sudėtimi ir materijos būsena.

Žemę supa storas dujinis apvalkalas – atmosfera. Tai savotiškas medžiagų apykaitos procesų tarp Žemės ir Kosmoso reguliatorius. Dujų korpuse yra keletas sferų, kurios skiriasi sudėtimi ir fizinėmis savybėmis. Didžioji dalis dujinė medžiaga uždara troposferoje, kurios viršutinė riba, esanti apie 17 km aukštyje ties pusiauju, link ašigalių mažėja iki 8-10 km. Aukščiau, visoje stratosferoje ir mezosferoje, didėja dujų retėjimas, o šiluminės sąlygos sudėtingai keičiasi.

1 pav. Žemės ir kitų sausumos planetų sandaros palyginimas

80–800 km aukštyje yra jonosfera – labai išretėjusių dujų sritis, tarp kurių vyrauja elektriškai įkrautos dalelės. Tolimiausią dujų apvalkalo dalį sudaro egzosfera, besitęsianti iki 1800 km aukščio. Iš šios sferos lengviausi atomai – vandenilis ir helis – išsisklaido. Pati planeta yra dar sudėtingiau stratifikuota. Apskaičiuota, kad Žemės masė yra 5,98 * 1027 g, o tūris - 1,083 * 1027 cm 3. Todėl vidutinis planetos tankis yra apie 5,5 g/cm 3 . Bet mums prieinamų uolienų tankis yra 2,7-3,0 g/cm 3 . Iš to išplaukia, kad Žemės materijos tankis yra nevienalytis.

Pagrindiniai studijų metodai vidines dalis mūsų planetos yra geofiziniai, pirmiausia stebimi seisminių bangų sklidimo greičio stebėjimai, atsirandantys dėl sprogimų ar žemės drebėjimų. Visai kaip akmuo, įmestas į vandenį skirtingos pusės bangos išsiskiria išilgai vandens paviršiaus, todėl kietoje medžiagoje elastinės bangos sklinda nuo sprogimo šaltinio. Tarp jų yra išilginių ir skersinių virpesių bangos. Išilginiai virpesiai – tai kintamasis medžiagos suspaudimas ir tempimas bangos sklidimo kryptimi. Šoninės vibracijos gali būti pavaizduoti kaip kintantys poslinkiai statmena bangos sklidimui kryptimi.

Išilginės bangos arba, kaip sakoma, išilginės bangos kietajame kūne sklinda didesniu greičiu nei skersinės bangos. Išilginės bangos sklinda tiek kietoje, tiek skystoje medžiagoje, skersinės – tik kietoje medžiagoje. Vadinasi, jei seisminėms bangoms praeinant per kūną nustatoma, kad jis neperduoda skersinių bangų, galime manyti, kad ši medžiaga yra skystos būsenos. Jei abiejų tipų seisminės bangos praeina per kūną, tai yra kietos medžiagos būsenos įrodymas.

Bangų greitis didėja didėjant medžiagos tankiui. Staigiai pasikeitus medžiagos tankiui, bangų greitis staigiai pasikeis. Ištyrus seisminių bangų sklidimą per Žemę, buvo nustatyta, kad yra kelios apibrėžtos staigių bangų greičių pokyčio ribos. Todėl daroma prielaida, kad Žemė susideda iš kelių koncentrinių apvalkalų (geosferų).

Remiantis nustatytomis trimis pagrindinėmis sąsajomis, išskiriamos trys pagrindinės geosferos: žemės pluta, mantija ir šerdis. Pirmajai sąsajai būdingas staigus išilginių seisminių bangų greičių padidėjimas nuo 6,7 iki 8,1 km/s. Ši riba vadinama Mohorovičiaus atkarpa (serbų mokslininko A. Mohorovičiaus garbei), arba tiesiog M riba. Ji skiria žemės plutą nuo mantijos. Žemės plutos tankis, kaip nurodyta aukščiau, neviršija 2,7-3,0 g/cm 3 . M riba yra po žemynais nuo 30 iki 80 km gylyje, o po vandenyno dugnu - nuo 4 iki 10 km. Atsižvelgiant į tai, kad Žemės spindulys yra 6371 km, Žemės pluta yra plona plėvelė planetos paviršiuje, sudaranti mažiau nei 1 proc. bendros masės ir maždaug 1,5 % jo tūrio.

Žemės forma

Žemės forma (geoidas) artima pailgam elipsoidui. Apytikslis geoido ir elipsoido neatitikimas siekia 100 metrų. Vidutinis planetos skersmuo yra apytiksliai 12 742 km, o apskritimas - 40 000 km, nes praeityje metras buvo apibrėžtas kaip 1/10 000 000 atstumo nuo pusiaujo iki šiaurės ašigalio per Paryžių (dėl neteisingo poliarinio ašigalio skaičiavimo). Žemės suspaudimas, 1795 m. metro standartas buvo trumpesnis maždaug 0,2 mm, taigi ir netikslumas Žemės sukimasis sukuria pusiaujo išsipūtimą, todėl pusiaujo skersmuo yra 43 km didesnis už poliarinį. Aukščiausias taškas Žemės paviršiuje yra Everesto kalnas (8848 m virš jūros lygio), o giliausias – Marianos griovys (10 994 m žemiau jūros lygio). Dėl pusiaujo išgaubimo labiausiai nuotoliniai taškai paviršiai nuo Žemės centro yra Chimborazo ugnikalnio viršūnė Ekvadore ir Huascaran kalnas Peru.

Žemė, kaip ir kitos antžeminės planetos, turi sluoksniuotą vidinę struktūrą. Jį sudaro kieto silikato apvalkalai (pluta, itin klampi mantija) ir metalinė šerdis. Išorinė šerdies dalis yra skysta (daug mažiau klampi nei mantija), o vidinė – kieta.

Žemės plutos sandara

Žemės pluta yra terminas, kuris, nors ir buvo pradėtas vartoti gamtos moksle Renesanso laikais, ilgas laikas buvo interpretuojamas labai laisvai dėl to, kad nebuvo įmanoma tiesiogiai nustatyti plutos storio ir ištirti giliąsias jos dalis. Seisminių virpesių atradimas ir metodo, leidžiančio nustatyti jų bangų sklidimo greitį skirtingo tankio terpėse, sukūrimas davė galingą postūmį tyrinėti žemės vidų. Seismografinių tyrimų pagalba XX a. buvo aptiktas esminis seisminių bangų sklidimo per uolienas, sudarančias žemės plutą ir mantiją, greičio skirtumas ir objektyviai nustatyta riba tarp jų (Mohorovičių riba). Taigi „žemės plutos“ sąvoka gavo specifinį mokslinį pagrindimą.

2 pav. Vidinė Žemės sandara

Eksperimentinis smūgio elastinių virpesių pasiskirstymo greičio tyrimas uolienose su skirtingo tankio, viena vertus, ir, kita vertus, žemės plutos „perdavimas“ seisminėmis bangomis daugelyje žemės paviršiaus taškų leido atrasti, kad žemės pluta susideda iš šių trijų sluoksnių, sudarytų iš uolienų skirtingo tankio:

1) Išorinis sluoksnis, susidedantis iš nuosėdinių uolienų, kuriuose seisminių virpesių bangos sklinda 1-3 km/sek greičiu, o tai atitinka apie 2,7 g/cm 3 tankį. Kai kurie mokslininkai šį sluoksnį vadina nuosėdiniu Žemės apvalkalu.

2) tankių kristalinių uolienų sluoksnis, sudarantis viršutinę žemynų dalį po nuosėdiniais sluoksniais, kuriame seisminės bangos sklinda 5,5–6,5 km/s greičiu. Dėl to, kad išilginės seisminės bangos nurodytu greičiu sklinda granituose ir į juos panašiose sudėties uolienose, toks storis sutartinai vadinamas granito sluoksniu, nors jame yra daug įvairių magminių ir metamorfinių uolienų. Vyrauja tarpinės ir net bazinės sudėties kristalinės uolienos (dioritai, gabrosai, amfibolitai).

3) Tankesnių kristalinių uolienų sluoksnis, kuris sudaro apatinę žemynų dalį ir sudaro vandenyno dugną. Šio sluoksnio uolienose išilginių seisminių bangų sklidimo greitis yra 6,5-7,2 km/sek, o tai atitinka apie 3,0 g/cm 3 tankį. Tokie greičiai ir tankis būdingi bazaltams, todėl šis sluoksnis buvo vadinamas bazaltu, nors bazaltai ne visur iki galo sukomponuoja šį sluoksnį.

„Granito sluoksnio“ ir „bazalto sluoksnio“ sąvokos yra savavališkos ir naudojamos antrajam ir trečiajam žemės plutos horizontams apibūdinti, kuriems būdingas 5,5–6,5 ir 6,5–7,2 km/sek. išilginių seisminių bangų sklidimo greitis. atitinkamai.

Apatinė bazalto sluoksnio riba yra Mohorovico paviršius. Žemiau yra uolienos, priklausančios viršutinės mantijos medžiagai. Jų tankis 3,2-3,3 g/m 3 ir didesnis, išilginių seisminių bangų sklidimo greitis juose – 8,1 m/sek. Jų sudėtis atitinka ultramafines uolienas (peridotitus, dunitus).

Reikėtų pažymėti, kad terminai „žemės pluta“ ir „litosfera“ (uolienų apvalkalas) nėra sinonimai ir turi skirtingas reikšmes. Litosfera – išorinis apvalkalas gaublys, sudarytas iš kietų uolienų, įskaitant ultrabazinės sudėties viršutinės mantijos uolienas. Žemės pluta yra litosferos dalis, esanti virš Mohorovičiaus ribos. Šiose ribose bendras žemės plutos tūris yra daugiau nei 10 milijardų km 3, o jos masė viršija 1018 tonų.

Žemės mantija

Mantija yra silikatinis Žemės apvalkalas, esantis tarp žemės plutos ir Žemės šerdies. Mantija sudaro 67% Žemės masės ir apie 83% jos tūrio (neįskaitant atmosferos). Jis tęsiasi nuo ribos su žemės pluta (5-70 kilometrų gylyje) iki ribos su šerdimi apie 2900 km gylyje. Ją nuo žemės plutos skiria Mohorovicinis paviršius, kuriame seisminių bangų greitis pereinant iš plutos į mantiją greitai padidėja nuo 6,7-7,6 iki 7,9-8,2 km/s. Mantija užima didžiulį gylių diapazoną, o didėjant slėgiui medžiagoje vyksta fazių perėjimai, kurių metu mineralai įgauna vis tankesnę struktūrą. Žemės mantija yra padalinta į viršutinę ir apatinę mantiją. Viršutinis sluoksnis, savo ruožtu, yra padalintas į substratą, Gutenbergo sluoksnį ir Golitsyn sluoksnį (vidurinę mantiją).

Remiantis šiuolaikinėmis mokslinėmis idėjomis, manoma, kad žemės mantijos sudėtis yra panaši į sudėtį akmeniniai meteoritai, ypač chondritai. Mantijos sudėtis daugiausia apima cheminiai elementai, kurie buvo kietojo arba kietuose cheminiuose junginiuose Žemės formavimosi metu: silicyje, geležyje, deguonyje, magnyje ir kt. Šie elementai sudaro silikatus su silicio dioksidu. Viršutinėje mantijoje (substrate) greičiausiai yra daugiau forsterito MgSiO 4, šiek tiek padidėja fajalito Fe 2 SiO 4 kiekis.

Apatinėje mantijoje veikiant labai aukštas spaudimasšie mineralai suskyla į oksidus (SiO 2, MgO, FeO). Bendrą mantijos būklę lemia temperatūrų ir itin aukšto slėgio įtaka. Dėl slėgio beveik visos mantijos medžiaga yra kieta. kristalinė būsena nepaisant aukštos temperatūros. Vienintelė išimtis yra astenosfera, kurioje slėgio poveikis yra silpnesnis nei temperatūra, artima medžiagos lydymosi temperatūrai. Dėl šio poveikio atrodo, kad medžiaga čia yra arba amorfinė būsena, arba pusiau išlydytas.

Žemės šerdis

Šerdis yra centrinė, giliausia Žemės dalis, geosfera, esanti po mantija ir, tikėtina, sudaryta iš geležies ir nikelio lydinio su kitų siderofilinių elementų priemaiša. Įvykio gylis - 2900 km. Vidutinis rutulio spindulys yra 3485 km. Ji yra padalinta į kietą vidinę šerdį, kurios spindulys yra apie 1300 km, ir į skystą išorinę šerdį, kurios spindulys yra apie 2200 km, tarp kurių kartais išskiriama pereinamoji zona. Temperatūra Žemės šerdies centre siekia 6000 °C, tankis apie 12,5 t/m 3, slėgis iki 360 GPa (3,55 mln. atmosferų). Šerdies masė - 1,9354·1024 kg.

Būdinga Žemės rutulio savybė yra jo nevienalytiškumas. Jis suskirstytas į daugybę sluoksnių arba sferų, kurios skirstomos į vidines ir išorines.

Vidinės Žemės sferos: žemės pluta, mantija ir šerdis.

Žemės pluta labiausiai nevienalytė. Pagal gylį yra 3 sluoksniai (iš viršaus į apačią): nuosėdinis, granitinis ir bazaltinis.

Nuosėdinis sluoksnis susidarė minkštos ir kartais birios uolienos, kurios susidarė nusėdus medžiagoms vandenyje arba oro aplinkaŽemės paviršiuje. Nuosėdinės uolienos dažniausiai išsidėsčiusios lygiagrečių plokštumų apribotuose sluoksniuose. Sluoksnio storis svyruoja nuo kelių metrų iki 10-15 km. Yra vietovių, kuriose nuosėdinio sluoksnio beveik visiškai nėra.

granito sluoksnis daugiausia sudarytas iš magminių ir metamorfinių uolienų, kuriose gausu Al ir Si. Vidutinis SiO 2 kiekis juose yra daugiau nei 60%, todėl jie priskiriami rūgščių uolienų grupei. Uolienų tankis sluoksnyje 2,65-2,80 g/cm3. Storis 20-40 km. Kaip vandenyno plutos dalis (pavyzdžiui, apačioje Ramusis vandenynas) granito sluoksnio nėra, todėl jis yra neatsiejama žemyninės plutos dalis.

Bazalto sluoksnis yra žemės plutos pagrinde ir yra ištisinis, tai yra, skirtingai nei granito sluoksnis, yra ir žemyninėje, ir vandenyninėje plutoje. Jį nuo granito paviršiaus skiria Konrado paviršius (K), ant kurio seisminių bangų greitis kinta nuo 6 iki 6,5 km/sek. Bazalto sluoksnį sudaranti medžiaga savo chemine sudėtimi ir fizinėmis savybėmis artima bazaltams (mažiau daug SiO 2 nei granituose). Medžiagos tankis siekia 3,32 g/cm 3 . Išilginių seisminių bangų praėjimo greitis padidėja nuo 6,5 iki 7 km/sek ties apatine riba, kur greitis vėl šokteli ir siekia 8-8,2 km/sek. Šią apatinę žemės plutos ribą galima atsekti visur ir ji vadinama Mohorovičiaus riba (Jugoslavijos mokslininkas) arba M riba.

Mantija esantis po žemės pluta gylyje nuo 8-80 iki 2900 km. Temperatūra viršutiniuose sluoksniuose (iki 100 km) yra 1000-1300 o C, didėjant gyliui ir pasiekiant 2300 o C prie apatinės ribos siekia šimtus tūkstančių ir milijonus atmosferų. Pasienyje su šerdimi (2900 km) stebima išilginių seisminių bangų refrakcija ir dalinis atspindys, o skersinės bangos jie neperžengia šios ribos („seisminis šešėlis“ svyruoja nuo 103° iki 143° lanko). Bangos sklidimo greitis apatinėje mantijos dalyje yra 13,6 km/sek.

Palyginti neseniai tapo žinoma, kad viršutinėje mantijos dalyje yra dekompresuotų uolienų sluoksnis - astenosfera, gulintys 70-150 km gylyje (giliau po vandenynais), kuriuose fiksuojamas maždaug 3 % tampriųjų bangų greičių sumažėjimas.

Šerdis fizinėmis savybėmis smarkiai skiriasi nuo jį gaubiančios mantijos. Išilginių seisminių bangų praėjimo greitis yra 8,2-11,3 km/sek. Faktas yra tas, kad ties mantijos ir šerdies riba smarkiai sumažėja išilginių bangų greitis nuo 13,6 iki 8,1 km/sek. Mokslininkai jau seniai padarė išvadą, kad šerdies tankis yra daug didesnis nei paviršiaus apvalkalų tankis. Jis turi atitikti geležies tankį atitinkamomis barometrinėmis sąlygomis. Todėl plačiai manoma, kad šerdį sudaro Fe ir Ni ir ji turi magnetinių savybių. Šių metalų buvimas branduolyje yra susijęs su pirminiu medžiagos diferenciacija pagal savitąjį svorį. Meteoritai taip pat pasisako už geležies-nikelio šerdį. Šerdis yra padalinta į išorinę ir vidinę. Išorinėje šerdies dalyje slėgis yra 1,5 mln. atm; tankis 12 g/cm 3 . Išilginės seisminės bangos čia sklinda 8,2-10,4 km/sek greičiu. Vidinė šerdis yra skystos būsenos, o joje esančios konvekcinės srovės indukuoja Žemės magnetinį lauką. Vidinėje šerdyje slėgis siekia 3,5 mln atm, tankis 17,3-17,9 g/cm 3, išilginių bangų greitis 11,2-11,3 km/sek. Skaičiavimai rodo, kad temperatūra ten turėtų siekti kelis tūkstančius laipsnių (iki 4000 o). Dėl didelio slėgio ten esanti medžiaga yra kietos būsenos.

Išorinės Žemės sferos: hidrosfera, atmosfera ir biosfera.

Hidrosfera vienija visą vandens formų apraiškų gamtoje rinkinį, pradedant nuo ištisinės vandens dangos, užimančios 2/3 Žemės paviršiaus (jūros ir vandenynai) ir baigiant vandeniu, kuris yra uolienų ir mineralų dalis. šiuo supratimu hidrosfera yra ištisinis Žemės apvalkalas. Mūsų kursas visų pirma nagrinėja tą hidrosferos dalį, kuri sudaro nepriklausomą vandens sluoksnį - okeanosfera.

Iš bendro ploto Sausumos plotas yra 510 mln. km2, 361 mln. km2 (71%) padengtas vandeniu. Schematiškai Pasaulio vandenyno dugno reljefas pavaizduotas kaip hipsografinė kreivė. Tai rodo sausumos aukščių ir vandenyno gylių pasiskirstymą; Aiškiai matomi 2 jūros dugno lygiai, kurių gylis 0-200 m ir 3-6 km. Pirmasis iš jų yra santykinai seklaus vandens zona, povandeninės platformos pavidalu juosianti visų žemynų pakrantes. Ar tai kontinentinis šelfas ar lentyna. Nuo jūros lentyną riboja stačia povandeninė atbraila - žemyninis šlaitas(iki 3000 m). 3-3,5 km gylyje yra žemyninė pėda. Prasideda žemiau 3500 m vandenyno dugnas (vandenyno dugnas), kurio gylis yra iki 6000 m. Žemyninė papėdė ir vandenyno dugnas sudaro antrąjį aiškiai apibrėžtą jūros dugno lygį, sudarytą iš tipiškos okeaninės plutos (be granito sluoksnio). Tarp vandenyno dugno, daugiausia Ramiojo vandenyno periferinėse dalyse, yra giliavandenės įdubos (tranšėjos)- nuo 6000 iki 11000 m maždaug taip atrodė hipsografinė kreivė prieš 20 metų. Vienas svarbiausių pastarojo meto geologinių atradimų buvo atradimas vidurio vandenyno kalnagūbriai - pasaulinė jūros kalnų sistema, iškilusi virš vandenyno dugno 2 kilometrus ar daugiau ir užimanti iki 1/3 vandenyno dugno ploto. APIE geologinę reikšmęšis atradimas bus aptartas vėliau.

Vandenyno vandenyje yra beveik visi žinomi cheminiai elementai, tačiau vyrauja tik 4: O 2, H 2, Na, Cl. Jūros vandenyje ištirpusių cheminių junginių kiekis (druskingumas) nustatomas masės procentais arba ppm(1 ppm = 0,1 %). Vidutinis vandenyno vandens druskingumas yra 35 ppm (1 litre vandens yra 35 g druskų). Druskingumas labai skiriasi. Taigi Raudonojoje jūroje jis siekia 52 ppm, Juodojoje iki 18 ppm.

Atmosfera reiškia aukščiausią Žemės oro apvalkalą, kuris jį gaubia ištisiniu dangčiu. Viršutinis limitas nėra ryškus, nes atmosferos tankis mažėja didėjant aukščiui ir palaipsniui pereina į beorę erdvę. Apatinė riba yra Žemės paviršius. Ši riba taip pat yra savavališka, nes oras iki tam tikro gylio prasiskverbia į akmens apvalkalą ir yra ištirpęs vandens stulpelyje. Atmosferoje yra 5 pagrindinės sferos (iš apačios į viršų): troposfera, stratosfera, mezosfera, jonosfera Ir egzosfera. Troposfera yra svarbi geologijai, nes ji tiesiogiai liečiasi su žemės pluta ir daro jai didelę įtaką.

Troposferai būdingas didelis tankis, nuolatinis vandens garų, anglies dioksido ir dulkių buvimas; laipsniškas temperatūros mažėjimas didėjant aukščiui ir vertikalios bei horizontalios oro cirkuliacijos buvimas jame. Be pagrindinių elementų - O 2 ir N 2 - cheminėje sudėtyje visada yra CO 2, vandens garų, kai kurių inertinių dujų (Ar), H 2, sieros dioksido ir dulkių. Oro cirkuliacija troposferoje yra labai sudėtinga.

Biosfera- savotiškas apvalkalas (išskirtas ir pavadintas akademiko V.I. Vernadskio), vienija tuos apvalkalus, kuriuose yra gyvybė. Jis neužima atskiros erdvės, o prasiskverbia į žemės plutą, atmosferą ir hidrosferą. Biosfera vaidina didelį vaidmenį geologiniuose procesuose, dalyvauja tiek kuriant uolienas, tiek jas naikinant.

Gyvi organizmai giliausiai įsiskverbia į hidrosferą, kuri dažnai vadinama „gyvybės lopšiu“. Gyvybės ypač gausu okeanosferoje, jos paviršiniuose sluoksniuose. Priklausomai nuo fizinės ir geografinės padėties, pirmiausia nuo gelmių, jūrose ir vandenynuose yra keletas vandens rūšių. bionominės zonos(Graikiškai "bios" - gyvenimas, "nomos" - įstatymas). Šios zonos skiriasi organizmų egzistavimo sąlygomis ir jų sudėtimi. Lentynos srityje yra 2 zonos: pakrantės Ir neritiškas. Pakrantės zona yra gana siaura seklaus vandens juosta, du kartus per dieną atoslūgio metu nusausinama. Dėl specifinės prigimties pajūrio zonoje gyvena organizmai, galintys toleruoti laikiną išdžiūvimą (jūrinės kirmėlės, kai kurie moliuskai, jūros ežiai, žvaigždės). Giliau nei potvynių zona šelfe yra neritinė zona, kurioje gausiausiai gyvena įvairūs jūrų organizmai. Čia plačiai atstovaujama visų rūšių fauna. Pagal gyvenimo būdą jie skiriasi bentosas gyvūnai (apačios gyventojai): sėslus bentosas (koralai, kempinės, briozai ir kt.), klajojantys bentosai (ropojantys - ežiai, žvaigždės, vėžiai). Nektonas gyvūnai gali judėti savarankiškai (žuvys, galvakojai); planktoninis (planktonas) - suspenduoti vandenyje (foraminiferos, radiolarijos, medūzos). Atitinka žemyno šlaitą batų zona,žemyninės papėdės ir vandenyno dugnas - bedugnės zona. Gyvenimo sąlygos juose nėra itin palankios – visiška tamsa, didelis slėgis, dumblių trūkumas. Tačiau net ir ten Pastaruoju metu atrado bedugnės gyvenimo oazės, apsiriboja povandeniniais ugnikalniais ir hidroterminio nutekėjimo zonomis. Biota čia yra pagrįsta milžiniškomis anaerobinėmis bakterijomis, vestimentifera ir kitais savotiškais organizmais.

Gyvų organizmų įsiskverbimo į Žemę gylį daugiausia riboja temperatūros sąlygos. Teoriškai atspariausiems prokariotams jis yra 2,5-3 km. Gyva materija aktyviai veikia atmosferos sudėtį, kuri savo šiuolaikine forma yra gyvybinės organizmų, praturtinusių ją deguonimi, anglies dioksidu ir azotu, veiklos rezultatas. Organizmų vaidmuo formuojantis jūrinėms nuosėdoms yra nepaprastai svarbus, daugelis jų yra mineralai (kaustobiolitai, jaspilitai ir kt.).

Savęs patikrinimo klausimai.

Kaip susiformavo požiūris į Saulės sistemos kilmę?

Kokia yra Žemės forma ir dydis?

Iš kurių kietos kriauklės iš ko susideda žemė?

Kuo žemyninė pluta skiriasi nuo vandenyno plutos?

Kas sukelia Žemės magnetinį lauką?

Kas yra hipsografinė kreivė ir jos tipas?

Kas yra bentosas?

Kas yra biosfera ir jos ribos?

Vidinė Žemės sandara nustatyta remiantis geofizinių tyrimų medžiaga (seisminių bangų praėjimo pobūdis). Yra trys pagrindiniai apvalkalai.

1. Žemės pluta – didžiausias storis iki 70 km.
2. Mantija - nuo žemutinės žemės plutos ribos iki 2900 km gylio.
3. Šerdis – tęsiasi iki Žemės centro (iki 6 371 km gylio).

Riba tarp žemės plutos ir mantijos vadinama siena Mohorovičius (Moho), tarp mantijos ir šerdies - siena Gutenbergas.
Žemės šerdis yra padalintas į du sluoksnius. Išorinisšerdyje (nuo 5 120 km iki 2 900 km gylyje) medžiaga yra skysta, nes skersinės bangos į ją neprasiskverbia, o išilginių bangų greitis sumažėja iki 8 km/s (žr. „Žemės drebėjimai“). Vidinisšerdyje (nuo 6 371 km gylio iki 5 120 km), materija čia yra kietos būsenos (išilginių bangų greitis padidėja iki 11 km/s ir daugiau). Šerdies sudėtyje dominuoja geležies-nikelio lydalas su silicio ir sieros mišiniu. Medžiagos tankis šerdyje siekia 13 g/cc.

Mantija yra padalintas į dvi dalis: viršutinę ir apatinę.

Viršutinė mantija susideda iš trijų sluoksnių, neria į 800 - 900 km gylį. Verkhni th iki 50 km storio sluoksnis susideda iš kietos ir trapios kristalinės medžiagos (išilginės bangos greitis iki 8,5 km/s ir daugiau). Kartu su žemės pluta susidaro litosfera- uolėtas Žemės apvalkalas.

Vidurinis sluoksnis - astenosfera(produktyvus apvalkalas) pasižymi amorfine stikline medžiagos būsena, o iš dalies (10%) turi išlydytą viskoplastinę būseną (tai liudija staigus seisminių bangų greičio sumažėjimas). Vidurinio sluoksnio storis apie 100 km. Astenosfera guli ant skirtingų gylių. Po vandenyno vidurio kalnagūbriais, kur litosferos storis yra minimalus, astenosfera yra kelių kilometrų gylyje. Vandenynų pakraščiuose, didėjant litosferos storiui, astenosfera nusileidžia iki 60–80 km. Po žemynais glūdi apie 200 km gylyje, o po žemyniniais plyšiais vėl pakyla į 10–25 km gylį. Apatinis viršutinės mantijos sluoksnis (Golicino sluoksnis) kartais izoliuojamas kaip pereinamasis sluoksnis arba kaip nepriklausoma dalis- vidurinė mantija. Jis nusileidžia į 800 - 900 km gylį, medžiaga čia yra kristalinė kieta medžiaga (išilginės bangos greitis iki 9 km/s).

Žemesnis mantija tęsiasi iki 2900 km, sudarytas iš kietų kristalinė medžiaga(išilginių bangų greitis padidėja iki 13,5 km/s). Mantijos sudėtyje vyrauja olivinas ir piroksenas, jo tankis apatinėje dalyje siekia 5,8 g/cm3.

Žemės pluta skirstomas į du pagrindinius tipus (žemyninį ir okeaninį) ir du pereinamuosius tipus (subkontinentinį ir subokeaninį). Žievės rūšys skiriasi struktūra ir storiu.

ŽemyninisŽemynuose ir šelfų zonose išsidėsčiusios plutos storis platformose yra 30–40 km, o aukštumose – iki 70 km. Jo apatinis sluoksnis yra bazaltinis (mafika- praturtintas magniu ir geležimi), susideda iš sunkių uolienų, jo storis yra nuo 15 iki 40 km. Viršuje yra sudarytas iš lengvesnių uolienų granitas-gneisas sluoksnis ( sialicinis- praturtintas siliciu ir aliuminiu), kurio storis nuo 10 iki 30 km. Šie sluoksniai gali persidengti viršuje nuosėdinės sluoksnis, storis nuo 0 iki 15 km. Riba tarp bazalto ir granito gneiso sluoksnių nustatyta iš seisminių duomenų ( siena Konradas) ne visada aiškiai matomas.

Okeaninis iki 6 - 8 km storio pluta taip pat turi trisluoksnę struktūrą. Apatinis sluoksnis yra sunkus bazaltinis, iki 4 - 6 km storio. Vidurinis sluoksnis, apie 1 km storio, sudarytas iš tarpsluoksnių sluoksnių tankus nuosėdinės veislių ir bazaltas Lav. Viršutinis sluoksnis susideda iš laisvas nuosėdinės uolienos iki 0,7 km storio.

Subkontinentinis pluta, kurios struktūra artima žemyninei plutai, yra ribinių ir vidinių jūrų periferijoje (žemyno šlaito ir papėdės zonose) ir po salų lankais ir pasižymi smarkiai sumažėjusiu storiu (iki 0 m) nuosėdinio sluoksnio. Šio nuosėdinio sluoksnio storio mažėjimo priežastis – didelis paviršiaus nuolydis, palengvinantis susikaupusių nuosėdų slinkimą. Šio tipo plutos storis iki 25 km, įskaitant bazalto sluoksnį iki 15 km, granito gneiso iki 10 km; Konrado siena yra prastai apibrėžta.
Povandeninis pluta, savo struktūra artima okeaninei, susidaro giliavandenėse vidaus ir ribinės jūros ir giliuose vandenyno apkasuose. Jis išsiskiria staigiu nuosėdų sluoksnio storio padidėjimu ir granito-gneiso sluoksnio nebuvimu. Itin didelį nuosėdinio sluoksnio storį lemia labai žemas hipsometrinis paviršiaus lygis – veikiant gravitacijai čia kaupiasi gigantiški nuosėdinių uolienų sluoksniai. Bendras povandeninės plutos storis taip pat siekia 25 km, įskaitant bazalto sluoksnį iki 10 km ir nuosėdinį sluoksnį iki 15 km. Šiuo atveju tankių nuosėdinių ir bazaltinių uolienų sluoksnio storis gali būti 5 km.

Tankis ir slėgis Žemės taip pat keičiasi su gyliu. Vidutinis Žemės tankis yra 5,52 g/kub. cm Uolienų tankis žemės plutoje svyruoja nuo 2,4 iki 3,0 g/kub. cm (vidutiniškai – 2,8 g/cc). Viršutinės mantijos tankis žemiau Moho ribos artėja prie 3,4 g/m3. cm, 2900 km gylyje siekia 5,8 g/kub. cm, o vidinėje šerdyje iki 13 g/kub. žr. Pagal pateiktus duomenis spaudimas 40 km gylyje jis lygus 10 3 MPa, ties Gutenbergo riba 137 * 10 3 MPa, Žemės centre 361 * 10 3 MPa. Gravitacijos pagreitis planetos paviršiuje yra 982 cm/s2, 2900 km gylyje pasiekia maksimalų 1037 cm/s2 ir yra minimalus (nulis) Žemės centre.

Magnetinis laukas Manoma, kad Žemę sukelia konvekciniai išorinės šerdies skystos medžiagos judėjimai, atsirandantys kasdieninio planetos sukimosi metu. Studijuoja magnetinės anomalijos(įtampos skirtumai magnetinis laukas) yra plačiai naudojamas ieškant geležies rūdos telkinių.
Šiluminės savybės Žemės formuojasi saulės radiacija ir šilumos srautas, sklindantis iš planetos žarnų. Saulės šilumos įtaka nesitęsia giliau nei 30 m. Šiose ribose tam tikrame gylyje yra juosta pastovi temperatūra, lygi vidutinei metinei tam tikros srities oro temperatūrai. Giliau nei šis diržas, veikiama temperatūra palaipsniui didėja šilumos srautas pati Žemė. Šilumos srauto intensyvumas priklauso nuo žemės plutos sandaros ir aktyvumo laipsnio endogeniniai procesai. Vidutinė planetos šilumos srauto vertė yra 1,5 μcal/cm2 * s, ant skydų apie 0,6 - 1,0 μcal/cm2 * s, kalnuose iki 4,0 μcal/cm2 * s, o vandenyno vidurio plyšiuose iki 8,0 µcal/cm 2 * s. Tarp šaltinių, formuojančių vidinę Žemės šilumą, yra: radioaktyviųjų elementų skilimo energija, cheminiai virsmai materija, gravitacinis materijos persiskirstymas mantijoje ir šerdyje. Geoterminis gradientas yra temperatūros padidėjimas gylio vienete. Geoterminė stadija – tai gylis, kuriame temperatūra pakyla 1° C. Šie rodikliai įvairiose planetos vietose labai skiriasi. Didžiausios gradiento vertės stebimos judriose litosferos zonose, o mažiausios vertės stebimos senovės žemynų masyvuose. Vidutiniškai žemės plutos viršutinės dalies geoterminis gradientas yra apie 30 ° C 1 km, o geoterminis žingsnis yra apie 33 m. Manoma, kad didėjant gyliui geoterminis gradientas mažėja, o geoterminis laiptelis didėja. Remiantis hipoteze apie geležies vyravimą šerdies sudėtyje, jos lydymosi temperatūros buvo apskaičiuotos skirtinguose gyliuose (atsižvelgiant į natūralų slėgio padidėjimą): 3700 ° C ties mantijos ir šerdies riba, 4300 ° C ties vidinės ir išorinės šerdies riba.

Cheminė sudėtis Žemė laikoma panašia į vidutinę tirtų meteoritų cheminę sudėtį. Meteoritai turi tokią sudėtį:
– geležies(nikelio geležis su kobalto ir fosforo priemaiša) sudaro 5,6 % rastų;
– geležinis akmuo (siderolitas- geležies ir silikatų mišinys) yra rečiausiai paplitę - jie sudaro tik 1,3% žinomų;
– akmuo (aerolitai- silikatai, praturtinti geležimi ir magniu su nikelio geležies priedu) yra dažniausiai - 92,7%.

Taigi vidutinėje Žemės cheminėje sudėtyje dominuoja keturi elementai. Deguonies ir geležies yra apie 30%, magnio ir silicio – po 15%. Siera sudaro apie 2–4 %; nikelio, kalcio ir aliuminio – po 2 proc.

Viršutinis Žemės sluoksnis, suteikiantis gyvybę planetos gyventojams, tėra plonas apvalkalas, dengiantis daugybę kilometrų vidinių sluoksnių. Mažai daugiau žinoma apie paslėptą planetos struktūrą kosmosas. Giliausia Kola gerai, išgręžtas į žemės plutą tiriant jos sluoksnius, yra 11 tūkstančių metrų gylis, tačiau tai tik keturios šimtosios atstumo iki Žemės rutulio centro. Tik seisminė analizė gali susidaryti vaizdą apie viduje vykstančius procesus ir sukurti Žemės sandaros modelį.

Vidinis ir išorinis Žemės sluoksniai

Žemės planetos struktūrą sudaro nevienalyčiai vidinių ir išorinių apvalkalų sluoksniai, kurie skiriasi sudėtimi ir vaidmeniu, tačiau yra glaudžiai susiję vienas su kitu. Žemės rutulio viduje yra šios koncentrinės zonos:

• Šerdies spindulys yra 3500 km.
• Mantija – maždaug 2900 km.
• Žemės pluta yra vidutiniškai 50 km.

Išoriniai žemės sluoksniai sudaro dujinį apvalkalą, vadinamą atmosfera.

Planetos centras

Centrinė Žemės geosfera yra jos šerdis. Jei užduosite klausimą, kuris Žemės sluoksnis ištirtas praktiškai mažiausiai iš visų, atsakymas bus – šerdis. Neįmanoma gauti tikslių duomenų apie jo sudėtį, struktūrą ir temperatūrą. Visa informacija paskelbta mokslo darbai, pasiektas geofiziniais, geocheminiais metodais ir matematiniais skaičiavimais ir pateiktas plačiajai visuomenei su sąlyga „tariamai“. Kaip rodo seisminių bangų analizės rezultatai, žemės šerdis susideda iš dviejų dalių: vidinės ir išorinės. Vidinė šerdis yra labiausiai neištirta Žemės dalis, nes seisminės bangos nepasiekia jos ribų. Išorinė šerdis yra karštos geležies ir nikelio masė, kurios temperatūra yra apie 5 tūkst. laipsnių, kuri nuolat juda ir yra elektros laidininkas. Būtent su šiomis savybėmis siejama Žemės magnetinio lauko kilmė. Junginys vidinė šerdis, anot mokslininkų, yra įvairesnė ir taip pat papildyta lengvesniais elementais – siera, siliciu, galbūt deguonimi.

Mantija

Planetos geosfera, jungianti centrinį ir viršutinį Žemės sluoksnius, vadinama mantija. Būtent šis sluoksnis sudaro apie 70% Žemės rutulio masės. Apatinė magmos dalis yra šerdies apvalkalas, jo išorinė riba. Seisminė analizė rodo staigų išilginių bangų tankio ir greičio šuolį, o tai rodo reikšmingus uolienų sudėties pokyčius. Magmos mišinio sudėtis sunkieji metalai, kuriame vyrauja magnis ir geležis. Viršutinė dalis sluoksnis, arba astenosfera, yra mobili, plastiška, minkšta masė su aukštos temperatūros. Būtent ši medžiaga prasiskverbia pro žemės plutą ir išsiveržia į paviršių ugnikalnio išsiveržimų metu.

Mantijoje esančio magmos sluoksnio storis nuo 200 iki 250 kilometrų, temperatūra apie 2000 o C. Mantiją nuo žemutinio žemės plutos rutulio skiria Moho sluoksnis, arba Mohorovičių riba, serbų mokslininkas, kuris Atkaklus staigus pokytis seisminių bangų greitis šioje mantijos dalyje.

Kietas kiautas

Kaip vadinasi sunkiausias Žemės sluoksnis? Tai litosfera, apvalkalas, jungiantis mantiją ir žemės plutą, esantis virš astenosferos ir valo paviršinį sluoksnį nuo karšto poveikio. Didžioji litosferos dalis yra mantijos dalis: žemės pluta, kurios bendras storis nuo 79 iki 250 km, sudaro 5-70 km, priklausomai nuo vietos. Litosfera yra nevienalytė, ji suskirstyta į litosferos plokštes, kurios nuolat juda, kartais išsiskiria, kartais artėja viena prie kitos. Tokie svyravimai litosferos plokštės paskambino tektoninis judėjimas, būtent jų greiti smūgiai sukelia žemės drebėjimus, žemės plutos skilimus ir magmos taškymąsi į paviršių. Litosferos plokščių judėjimas veda į griovių ar kalvų formavimąsi sustingusių magmos formų kalnynai. Plokštės neturi nuolatinių ribų, jos jungiasi ir atsiskiria. Žemės paviršiaus plotai virš lūžių tektoninės plokštės- tai padidintos vietos seisminis aktyvumas, kur dažniau nei kiti įvyksta žemės drebėjimai ir ugnikalnių išsiveržimai, susidaro mineralų. Įjungta duotas laikas Užregistruota 13 litosferos plokščių, iš kurių didžiausios yra: Amerikos, Afrikos, Antarktidos, Ramiojo vandenyno, Indo-Australijos ir Eurazijos.

Žemės pluta

Palyginti su kitais sluoksniais, žemės pluta yra ploniausias ir trapiausias sluoksnis iš visų. žemės paviršiaus. Sluoksnis, kuriame gyvena organizmai, kuris yra labiausiai prisotintas chemikalai ir mikroelementų, sudaro tik 5% visos planetos masės. Žemės pluta planetoje Žemėje yra dviejų atmainų: žemyninė arba žemyninė ir vandenyninė. Žemyninė pluta kietesnis, susideda iš trijų sluoksnių: bazalto, granito ir nuosėdinių. vandenyno dugnas sudaro bazalto (pagrindinį) ir nuosėdų sluoksnius.

• Bazalto uolienos– Tai magminės fosilijos, tankiausios iš žemės paviršiaus sluoksnių.
• granito sluoksnis- nėra po vandenynais, sausumoje gali priartėti prie kelių dešimčių kilometrų granito, kristalinių ir kitų panašių uolienų storio.
• Nuosėdų susidarymas susidarė naikinant uolienas. Kai kuriose vietose yra organinės kilmės mineralų telkinių: anglies, druskos, dujos, nafta, kalkakmenis, kreida, kalio druskos ir kt.

Hidrosfera

Apibūdinant Žemės paviršiaus sluoksnius, negalima nepaminėti planetai gyvybiškai svarbaus vandens apvalkalo, arba hidrosferos. Vandens balansas parama planetoje vandenyno vandenys(pagrindinė vandens masė), Požeminis vanduo, ledynai, žemyniniai upių, ežerų ir kitų vandens telkinių vandenys. 97% visos hidrosferos patenka ant sūrus vanduo jūros ir vandenynai, o tik 3% yra švieži geriamas vanduo, kurių didžioji dalis randama ledynuose. Mokslininkai mano, kad vandens kiekis paviršiuje laikui bėgant didės dėl gilių sferų. Hidrosferos masės nuolat cirkuliuoja, pereina iš vienos būsenos į kitą ir glaudžiai sąveikauja su litosfera ir atmosfera. Hidrosfera turi didelę įtaką visiems žemės procesai, biosferos vystymasis ir gyvybinė veikla. Tai buvo vandens apvalkalas, kuris tapo gyvybės atsiradimo planetoje aplinka.

Dirvožemis

Ploniausias derlingas sluoksnisŽemė, vadinama dirvožemiu, arba žemė, kartu su vandens apvalkalu, turi didžiausią reikšmę augalų, gyvūnų ir žmonių egzistavimui. Šis rutulys pasirodė paviršiuje dėl uolienų erozijos, veikiamas organiniai procesai skilimas. Apdorodami gyvybinės veiklos likučius, milijonai mikroorganizmų sukūrė humuso sluoksnį – palankiausią visų rūšių pasėliams. žemės augalai. Vienas iš svarbių aukštos dirvožemio kokybės rodiklių yra derlingumas. Derlingiausios yra tos, kuriose yra vienodai smėlio, molio ir humuso arba priemolio. Molingas, uolėtas ir smėlėtas dirvožemis yra vieni iš mažiausiai tinkamų žemdirbystei.

Troposfera

Žemės oro apvalkalas sukasi kartu su planeta ir yra neatsiejamai susijęs su visais žemės sluoksniuose vykstančiais procesais. Apatinė atmosferos dalis per poras giliai įsiskverbia į žemės plutos kūną, o viršutinė dalis palaipsniui jungiasi su erdve.

Žemės atmosferos sluoksniai yra nevienalyčiai savo sudėtimi, tankiu ir temperatūra.

Troposfera tęsiasi 10 - 18 km atstumu nuo žemės plutos. Šią atmosferos dalį šildo žemės pluta ir vanduo, todėl didėjant aukščiui ji darosi vis šaltesnė. Temperatūra troposferoje nukrenta maždaug puse laipsnio kas 100 metrų, o aukščiausi taškai siekia nuo -55 iki -70 laipsnių. Ši oro erdvės dalis užima reikšmingiausią – iki 80 proc. Būtent čia formuojasi orai, kaupiasi audros ir debesys, formuojasi krituliai ir vėjai.

Aukšti sluoksniai

• Stratosfera - ozono sluoksnis sunaudojanti planeta Ultravioletinė radiacija Saulė, neleidžianti jai sunaikinti visų gyvų dalykų. Oras stratosferoje yra plonas. Ozonas šioje atmosferos dalyje palaiko stabilią temperatūrą nuo – 50 iki 55 o C. Stratosferoje yra nežymiai drėgmės, todėl debesys ir krituliai jai nebūdingi, skirtingai nei didelio greičio oro srovėms.
• Mezosfera, termosfera, jonosfera- Žemės oro sluoksniai virš stratosferos, kuriuose stebimas atmosferos tankio ir temperatūros mažėjimas. Jonosferos sluoksnis yra vieta, kur atsiranda įkrautų dujų dalelių švytėjimas, vadinamas aurora.
• Egzosfera- dujų dalelių sklaidos sfera, neryški riba su erdve.