Vidinė žemės struktūra. Vidinė Žemės struktūra (šerdis, mantija, pluta)

Prisimink! Ką žinote apie vidinę Žemės sandarą, apie žemės plutos sandaros tipus? Kas yra platformos ir geosinklinai? Kuo skiriasi senovinės ir jaunosios platformos? Naudodami žemėlapį „Žemės plutos sandara“, esantį atlase „Žemynų ir vandenynų geografija“, nustatykite skirtingų amžių senovinių platformų ir sulenktų diržų išsidėstymo modelius. Ką žinote apie reljefą, kalnus ir lygumas, kokių procesų įtakoje formuojasi Žemės reljefas?

Žemė turi sudėtingą vidinę struktūrą. Apie Žemės sandarą daugiausia sprendžiama remiantis seisminiais duomenimis – pagal bangų greitį, atsirandantį žemės drebėjimų metu. Tiesioginiai stebėjimai įmanomi tik iki nedidelio gylio: giliausi šuliniai prasiskverbė į kiek daugiau nei 12 km žemės storio (Kola superdeep).

Žemės struktūroje yra trys pagrindiniai sluoksniai (15 pav.): žemės pluta, mantija ir šerdis.

Ryžiai. 15. Vidinė Žemės sandara:

1 - žemės pluta, 2 - mantija, 3 - astenosfera, 4 - šerdis

Žemės plutaŽemės mastu tai plona plėvelė. Vidutinis jo storis apie 35 km.

Mantija tęsiasi iki 2900 km gylio. Mantijos viduje, 100-250 km gylyje po žemynais ir 50-100 km po vandenynais, prasideda padidinto medžiagos plastiškumo sluoksnis, arti tirpimo, vadinamasis. astenosfera. Astenosferos bazė yra maždaug 400 km gylyje. Žemės pluta kartu su viršutiniu kietu mantijos sluoksniu virš astenosferos vadinama litosfera (iš graikų lithos – akmuo). Litosfera, skirtingai nei astenosfera, yra gana trapus apvalkalas. Dėl gilių gedimų jis suskaidomas į didelius blokus, vadinamus litosferos plokštės. Plokštelės lėtai juda horizontaliai išilgai astenosferos.

Šerdis yra nuo 2900 iki 6371 km gylyje, t.y. branduolio spindulys užima daugiau nei pusę Žemės spindulio. Remiantis seismologijos duomenimis, daroma prielaida, kad išorinėje šerdies dalyje medžiagos yra išlydytos judrios būsenos ir dėl planetos sukimosi joje kyla elektros srovės, kurios sukuria Žemės magnetinis laukas; vidinė branduolio dalis kieta.

Didėjant gyliui, didėja slėgis ir temperatūra, kuri šerdyje, skaičiavimais, yra apie 5000°C.

Žemės sluoksniai turi skirtingą medžiagų sudėtį, kuri yra susijusi su pirminės šaltos planetos medžiagos diferenciacija stipraus kaitinimo ir dalinio tirpimo sąlygomis. Spėjama, kad šiuo atveju sunkesni elementai (geležis, nikelis ir kt.) „paskendo“, o santykinai lengvi (silicis, aliuminis) „plaukė“. Pirmieji suformavo šerdį, antrieji – žemės plutą. Iš lydalo vienu metu išsiskyrė dujos ir vandens garai, kurie sudarė pirminę atmosferą ir hidrosferą.

Žemės amžius ir geologinė chronologija

Manoma, kad absoliutus Žemės amžius, remiantis šiuolaikinėmis sąvokomis, yra 4,6 milijardo metų. Seniausių Žemės uolienų – sausumoje atrastų granitinių gneisų – amžius siekia apie 3,8–4,0 mlrd.

Geologinės praeities įvykius chronologine seka vaizduoja vienas internacionalas geochronologinis mastelis(1 lentelė). Jo pagrindiniai laiko skirstymai yra eros: Archėjinis, proterozojaus, paleozojaus, mezozojus, kainozojus. Vadinamas seniausias geologinio laiko intervalas, įskaitant archeinį ir proterozojų Prekambras Ji apima didžiulį laikotarpį – beveik 90% visos Žemės geologinės istorijos. Kitas paryškintas Paleozojaus("senovės gyvenimas") era (nuo 570 iki 225-230 mln. metų), Mezozojus(„vidutinis gyvenimas“) era (nuo 225–230 iki 65–67 mln. metų) ir Kainozojus(„naujo gyvenimo“) era (nuo 65–67 mln. metų iki šių dienų). Epochų viduje išskiriami mažesni laikotarpiai – laikotarpiais.

N. Kelderis knygoje „Nerami žemė“ (Maskva, 1975) pateikia tokį įdomų palyginimą, kad būtų aiški geologinio laiko samprata: „Jei tradiciškai megašimtmetį (10 8 metus) laikysime vieneriais metais, tai amžius mūsų planeta bus lygi 46 metams. Biografai nieko nežino apie pirmuosius septynerius jos gyvenimo metus. Informacija, susijusi su vėlesne „vaikyste“, užfiksuota seniausiose Grenlandijos ir Pietų Afrikos uolose... Dauguma informacijos iš Žemės istorijos, įskaitant tokį svarbų momentą kaip gyvybės atsiradimas, yra susiję su paskutiniais šešiais metų... Iki 42 metų jos žemynai buvo praktiškai negyvi. 45-aisiais gyvenimo metais – vos prieš metus – Žemę papuošė vešli augmenija. Tuo metu tarp

1 lentelė.

Geochronologinis mastelis

Gyvūnuose dominavo milžiniški ropliai, ypač dinozaurai. Maždaug tuo pačiu laikotarpiu prasideda paskutinio milžiniško superkontinento žlugimas.

Dinozaurai dingo nuo Žemės paviršiaus prieš aštuonis mėnesius. Juos pakeitė labiau organizuoti gyvūnai – žinduoliai. Kažkur praėjusios savaitės viduryje kai kurios beždžionės Afrikoje virto į beždžiones panašiais žmonėmis, o tos pačios savaitės pabaigoje Žemę pasiekė paskutinių grandiozinių ledynų serija. Praėjo kiek daugiau nei keturios valandos nuo tada, kai nauja labai organizuotų gyvūnų gentis, vėliau žinoma kaip Homo sapiens, pradėjo gauti maisto medžiodama laukinius gyvūnus; ir tik valanda apima jo ūkininkavimo patirtį ir perėjimą prie sėslaus gyvenimo būdo. Žmonių visuomenės pramoninės galios suklestėjimas įvyksta paskutinę minutę...“

Žemės plutos sudėtis ir struktūra

Žemės pluta susideda iš magminių, nuosėdinių ir metamorfinių uolienų. Magminės uolienos susidaro magmai išsiveržus iš giliųjų Žemės zonų ir jai kietėjant. Jei magma įsiskverbia į žemės plutą ir lėtai kietėja esant aukštam slėgiui gylyje, įkyrios uolienos(granitas, gabbras ir kt.), kai išsilieja ir greitai sukietėja ant paviršiaus - išsipūtęs(bazaltas, vulkaninis tufas ir kt.). Su magminėmis uolienomis siejama daug mineralų: titano-magnio, chromo, vario-nikelio ir kitų rūdų, apatitų, deimantų ir kt.

Nuosėdinės uolienos formuojasi tiesiai ant žemės paviršiaus įvairiais būdais: arba dėl gyvybinės organizmų veiklos – organogeninės uolienos(kalkakmenis, kreida, anglis ir kt.) arba naikinant ir vėliau nusodinant įvairias uolienas - klastinės uolienos(molis, smėlis, rieduliai ir kt.), arba dėl cheminių reakcijų, kurios paprastai vyksta vandens aplinkoje - cheminės kilmės uolienos(boksitas, fosforitas, druska, kai kurių metalų rūdos ir kt.). Daugelis nuosėdinių uolienų yra vertingi mineralai: nafta, dujos, anglis, durpės, boksitai, fosforitai, druskos, geležies ir mangano rūdos, įvairios statybinės medžiagos ir kt.

Metamorfinės uolienos atsiranda dėl įvairių uolienų pokyčių (metamorfizmo), randamų gylyje, veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui, taip pat karštiems tirpalams ir dujoms, kylančioms iš mantijos (gneiso, marmuro, kristalinės skaldos ir kt.). Uolienų metamorfizmo procese susidaro įvairūs mineralai: geležis, varis, polimetalas, urano ir kitos rūdos, auksas, grafitas, brangakmeniai, ugniai atsparios medžiagos ir kt.

Žemės pluta daugiausia sudaryta iš magminės ir metamorfinės kilmės kristalinių uolienų. Tačiau jis yra nevienalytis savo sudėtimi, struktūra ir galia. Išskirti du pagrindiniai žemės plutos tipai: žemyninė Ir okeaninis. Pirmasis būdingas žemynams (žemynams), įskaitant jų povandeninius pakraščius iki 3,5–4,0 km gylio žemiau Pasaulio vandenyno lygio, antrasis - vandenynų baseinams (vandenyno dugnui).

Žemyninė pluta susideda iš trijų sluoksnių: nuosėdinių, kurių storis 20-25 km, granito (granito-gneiso) ir bazalto. Bendras jo storis kalnuotose vietovėse apie 60-75 km, lygumose 30-40 km.

Okeaninė pluta taip pat trisluoksnis. Viršuje yra plonas (vidutiniškai apie 1 km) silikatinės-karbonatinės sudėties birių jūrinių nuosėdų sluoksnis. Po juo yra bazalto lavos sluoksnis. Tarp nuosėdinio ir bazalto sluoksnių nėra granito sluoksnio (skirtingai nuo žemyninės plutos), tai patvirtina daugybė gręžtinių skylių. Trečiasis sluoksnis (pagal gilinimo duomenis) susideda iš magminių uolienų – daugiausia gabbro. Bendras vandenyno plutos storis yra vidutiniškai 5-7 km. Kai kuriose Pasaulio vandenyno dugno vietose (dažniausiai prie didelių lūžių) į paviršių išsikiša net viršutinės mantijos uolos. Jie taip pat sudaro San Paulo salą prie Brazilijos krantų.

Taigi vandenyno pluta tiek savo sudėtimi ir storiu, tiek amžiumi (ji ne senesnė kaip 160-180 mln. metų) labai skiriasi nuo žemyninės plutos. Be šių dviejų pagrindinių žemės plutos tipų, yra keletas variantų pereinamojo tipo pluta.

žemynai,įskaitant jų povandeninius pakraščius ir vandenynai yra didžiausi žemės plutos struktūriniai elementai. Jų ribose pagrindinė teritorija priklauso ramioms platformų zonoms, mažesnė – mobilioms geosinklininėms juostoms (geosinklinoms). Žemės plutos struktūros raida daugiausia vyko nuo geosinklinų iki platformų. Tačiau iš dalies šis procesas pasirodo esąs grįžtamas dėl plyšių (plyšių - angl. plyšio, plyšio, kaltės) susidarymo platformose, tolesnio jų atsivėrimo (pavyzdžiui, Raudonoji jūra) ir virsmo vandenynu.

Geosinklinos – didžiulės mobilios, labai išpjaustytos žemės plutos atkarpos su įvairaus intensyvumo ir krypties tektoniniais judesiais. Yra du pagrindiniai geosinklinų kūrimo etapai.

Pirmasis - pagrindinis trukmės etapas - būdingas panardinimas ir jūros režimas. Tuo pačiu metu giliavandeniame baseine, kurį nulemia gilūs lūžiai, kaupiasi storas (iki 15-20 km) nuosėdinių ir vulkaninių uolienų storis. Lavos išsiliejimas, taip pat magmos įsiskverbimas ir kietėjimas skirtinguose gyliuose labiausiai būdingas vidinėms geosinklinų dalims. Čia taip pat energingiau pasireiškia metamorfizmas, o vėliau ir lankstymas. Kraštinėse geosinklinos dalyse kaupiasi daugiausia nuosėdiniai sluoksniai, magmatizmas susilpnėjęs arba jo visai nėra.

Antrasis geosinklinų vystymosi etapas - trumpesnės trukmės – pasižymi intensyviais judėjimais aukštyn, kuriuos naujausios tektoninės hipotezės sieja su litosferos plokščių konvergencija ir susidūrimu. Dėl šoninio slėgio susidaro energingas uolienų trupinimas į sudėtingas raukšles ir magmos įsiskverbimas, kai susidaro daugiausia granitas. Tuo pačiu metu pirminė plona vandenyno pluta dėl įvairių uolienų deformacijų, magmatizmo, metamorfizmo ir kitų procesų virsta sudėtingesne kompozicija, stora ir kieta. žemyninė (žemyninė) pluta. Dėl teritorijos pakilimo jūra traukiasi, iš pradžių susidaro vulkaninių salų salynai, o vėliau sudėtinga sulenkta kalnuota šalis.

Vėliau, per dešimtis ar šimtus milijonų metų, kalnai sunaikinami, didelis žemės plutos plotas yra padengtas nuosėdinių uolienų danga ir virsta platforma.

Platformos – platūs, stabiliausi, daugiausia plokšti žemės plutos blokai. Paprastai jie turi netaisyklingą daugiakampę formą, kurią sukelia dideli gedimai. Platformos paprastai turi žemyninę arba vandenyninę plutą ir atitinkamai skirstomos į žemynas Ir okeaninis. Jie atitinka pagrindinius, plokščius žemės paviršiaus reljefo etapus sausumoje ir vandenyno dugne. Kontinentinės platformos turi dviejų pakopų struktūrą. Apatinė pakopa vadinama pamatu. Ją sudaro metamorfinės uolienos, suglamžytos į raukšles, persmelktos sustingusios magmos, lūžių suskaidytos į blokus. Pamatai buvo suformuoti geosinklininio vystymosi stadijoje. Viršutinė pakopa – nuosėdinė danga – daugiausia sudarytas iš vėlyvesnio amžiaus nuosėdinių uolienų, esančių santykinai horizontaliai. Dangtelio formavimas atitinka platformos kūrimo etapą.

Platformų sritys, kuriose pamatai yra panardinti į gylį po nuosėdine danga, vadinami plokštės. Jie užima pagrindinę plotą platformose. Vietos, kur kristalinis pamatas iškyla į paviršių, vadinamos skydai. Yra senovinių ir jaunų platformų. Jie pirmiausia skiriasi sulankstytų pamatų amžiumi: senovinėse platformose jis susidarė prieškambrijoje, daugiau nei prieš 1,5 milijardo metų, jaunose - paleozojaus.

Žemėje yra devynios didelės senovės Prekambrijos platformos. Šiaurės Amerikos, Rytų Europos ir Sibiro platformos sudaro šiaurinę eilę, Pietų Amerikos, Afrikos-Arabijos, Indijos, Australijos ir Antarkties platformos sudaro pietinę eilę. Iki mezozojaus vidurio pietinės serijos platformos buvo vieno superkontinento dalis Gondvana. Užima tarpinę padėtį Kinijos platforma. Yra nuomonė, kad visos senovinės platformos yra didžiulio vieno prieškambro žemyninės plutos masyvo - Pangea - fragmentai.

Senovinės platformos yra stabiliausi žemynų sudėties blokai, todėl jie yra jų pagrindas, standus skeletas. Jie yra atskirti penki geosinklininiai diržai, iškilo Prekambro pabaigoje, ryšium su Pangėjos skilimu. Trys iš jų - Šiaurės Atlanto vandenynas, Arktis ir Uralas-Ochotskas - baigė savo vystymąsi daugiausia paleozojaus. Du – Viduržemio jūros (Alpių-Himalajų) ir Ramiojo vandenyno – iš dalies tęsia savo vystymąsi šiuolaikinėje eroje.

Geosinklininėse juostose įvairios jo dalys baigė vystytis skirtingose ​​tektoninėse epochose. Per pastaruosius milijardus metų geologinėje istorijoje keletas tektoniniai ciklai (epochos): Baikalas ciklas apsiriboja proterozojaus pabaiga – paleozojaus pradžia (1000–550 mln. metų absoliučiais dydžiais), Kaledonijos - ankstyvasis paleozojaus laikotarpis (550–400 mln. metų), Hercinietis- vėlyvasis paleozojaus (400–210 milijonų metų), Mezozojus(210-100 mln. metų) ir kainozojus, arba alpinis(100 mln. metų – iki šiol). Atitinkamai, žemėje jie skiriasi Baikalo, Kaledonijos, Hercino, Mezozojaus ir Kainozojaus (Alpių) raukšlių plotai. Jie dažnai vadinami Baikalo, Kaledonijos ir kitais raukšlių diržais.

Apžvalgoje atsispindi uolienų atsiradimo žemės plutoje sąlygos tektoninis pasaulio žemėlapis. Jame pabrėžiamos sritys, kurių sulankstytos struktūros formavimas buvo baigtas skirtingais lankstymo etapais. Jie geriau ištirti ir patikimiau parodyti žemėje. Tam tikromis spalvomis vaizduojamos skirtingo amžiaus senovinės platformos ir jas įrėminančios sulankstytos juostos (vietovės). Senovinės platformos (devynios didelės ir kelios mažos) nudažytos rausvais tonais: ryškesnės ant skydų, ne tokios ryškios plokštėse Baikalo lankstymo sritys pavaizduotos mėlynai mėlyna, kaledoniška – alyvine, hercine – ruda, mezozojaus – žalia spalva. o kainozojaus – geltona.

Baikalo, Kaledonijos ir Hercinijos raukšlių srityse kalnų struktūros vėliau buvo smarkiai sunaikintos. Dideliuose plotuose jų klostytos struktūros buvo padengtos žemyninėmis ir sekliosiomis jūrinėmis nuosėdinėmis uolienomis ir įgavo stabilumą. Reljefuose jie išreiškiami lygumos. Tai vadinamieji jaunų platformų(pavyzdžiui, Vakarų Sibiro, Turano ir kt.). Tektoniniame žemėlapyje jie pavaizduoti kaip šviesesni pagrindinės raukšlės juostos, kurioje jie yra, spalvos atspalviai. Jaunos platformos, skirtingai nei senovinės, nesudaro izoliuotų masyvų, o yra pritvirtintos prie senovinių platformų.

Palyginus fizinius ir tektoninius pasaulio žemėlapius, matyti, kad kalnai daugiausia atitinka skirtingo amžiaus mobilias sulankstytas juostas, lygumos - senovines ir jaunas platformas.

Reljefo samprata. Geologiniai reljefo formavimo procesai

Šiuolaikinis reljefas – tai įvairaus mastelio žemės paviršiaus nelygumų rinkinys. Jie vadinami reljefo formomis. Reljefas susidarė dėl vidinių (endogeninių) ir išorinių (egzogeninių) geologinių procesų sąveikos.

Reljefo formos skiriasi dydžiu, struktūra, kilme, raidos istorija ir tt Yra išgaubtos (teigiamos) reljefo formos(kalnų grandinė, kalva, kalva ir kt.) ir įgaubtos (neigiamos) formos(tarpkalnų baseinas, žemuma, daubos ir kt.).

Didžiausios reljefo formos – žemynai ir vandenynų baseinai bei didelės formos – kalnai ir lygumos susiformavo pirmiausia dėl vidinių Žemės jėgų veiklos. Vidutinio dydžio ir mažos reljefo formos – upių slėniai, kalvos, daubos, kopos ir kitos, išsidėsčiusios ant stambesnių formų, susidaro įvairių išorinių jėgų.

Geologiniai procesai yra pagrįsti skirtingais energijos šaltiniais. Vidinių procesų šaltinis yra šiluma, susidaranti radioaktyvaus skilimo ir gravitacinės medžiagų diferenciacijos metu Žemės viduje. Išorinių procesų energijos šaltinis yra saulės spinduliuotė, kuri Žemėje virsta vandens, ledo, vėjo ir kt.

Vidiniai (endogeniniai) procesai

Įvairūs tektoniniai žemės plutos judėjimai yra susiję su vidiniais procesais, sukuriančiais pagrindines Žemės reljefo formas, magmatizmą, žemės drebėjimus. Tektoniniai judesiai pasireiškia lėtais vertikaliais žemės plutos virpesiais, uolienų raukšlių ir lūžių formavimusi.

Lėti vertikalūs svyruojantys judesiai -Žemės plutos pakilimai ir nuosmukiai vyksta nuolat ir visur, per visą geologinę istoriją pakaitomis laike ir erdvėje. Jie būdingi platformoms. Su jais susijęs jūros judėjimas ir atitinkamai žemynų bei vandenynų kontūrų pasikeitimas. Pavyzdžiui, Skandinavijos pusiasalis šiuo metu pamažu kyla, bet pietinė Šiaurės jūros pakrantė skęsta. Šių judesių greitis siekia iki kelių milimetrų per metus.

Pagal sulenkti uolienų sluoksnių tektoniniai trikdžiai Tai reiškia sluoksnių lenkimą nepažeidžiant jų tęstinumo. Sulenkimai skiriasi dydžiu, maži dažnai apsunkina dideles, forma, kilme ir pan.

KAM uolienų sluoksnių plyšimo tektoniniai trikdžiaiįtraukti gedimų. Jie gali būti skirtingo gylio (arba žemės plutoje, arba išskrosti ir patekti į mantiją iki 700 km), ilgiu, vystymosi trukme, nekeičiant žemės plutos dalių arba su žemės plutos blokų poslinkiu. pluta horizontalia ir vertikalia kryptimis ir kt. d.

Sulenktos ir lūžusios žemės plutos sluoksnių deformacijos (sutrikimai) bendro tektoninio teritorijos pakilimo fone lemia kalnų formavimąsi. Todėl lankstymo ir plyšimo judesiai yra sujungti bendru pavadinimu orogeninis(iš graikų kalbos ogo – kalnas, genos – gimimas), t.y. judesiai, kurie kuria kalnai (orogenai).

Statant kalnus, pakilimo greitis visada yra intensyvesnis nei medžiagų naikinimo ir pašalinimo procesai.

Sulenktus ir klaidingus tektoninius judesius, ypač kalnuose, lydi magmatizmas, uolienų metamorfizmas ir žemės drebėjimai.

Magmatizmas pirmiausia susiję su giliais lūžiais, kertančiais žemės plutą ir besitęsiančiais į mantiją. Priklausomai nuo magmos įsiskverbimo iš mantijos į žemės plutą laipsnį, ji skirstoma į du tipus: įkyrus, kai magma, nepasiekusi Žemės paviršiaus, užšąla gylyje ir gausus, arba vulkanizmas, kai magma prasiskverbia pro žemės plutą ir išsilieja ant žemės paviršiaus. Tuo pačiu metu iš jo išsiskiria daug dujų, pasikeičia pradinė sudėtis ir ji virsta lava Lavos sudėtis labai įvairi. Išsiveržimai vyksta arba išilgai plyšių (toks išsiveržimų tipas buvo paplitęs ankstyvosiose Žemės formavimosi stadijose), arba siaurais kanalais lūžių sankirtoje, vadinama orlaidės.

Plyšių išsiveržimų metu platus lavos lakštai(Dekano plynaukštėje, Armėnijos ir Etiopijos aukštumose, Vidurio Sibiro plynaukštėje ir kt.). Istoriniais laikais Havajų salose ir Islandijoje įvyko reikšmingų lavos išsiliejimo atvejų, jie yra labai būdingi vandenyno vidurio kalnagūbriams.

Jei magma pakyla per ventiliacijos angą, tada išpylimų metu, dažniausiai daugybiniais, susidaro pakilimai - ugnikalniai su piltuvo formos pailgėjimu viršuje vadinamas krateris. Dauguma ugnikalnių yra kūgio formos ir susideda iš palaidų išsiveržimo produktų, susimaišiusių su sukietėjusia lava. Pavyzdžiui, Klyuchevskaya Sopka, Fuji, Elbrus, Araratas, Vezuvijus, Krakatau, Chimbarazo ir kt. Vulkanai skirstomi į aktyvius(jų yra daugiau nei 600) ir išnykęs. Dauguma aktyvių ugnikalnių yra tarp jaunų kainozojaus klostymo kalnų. Daug jų yra prie didelių lūžių tektoniškai judriose vietose, įskaitant vandenyno dugną išilgai vandenyno vidurio keterų ašių. Pagrindinė vulkaninė zona yra Ramiojo vandenyno pakrantėje - Ramiojo vandenyno ugnies žiedas kur yra daugiau nei 370 veikiančių ugnikalnių (Kamčiatkos rytuose ir kt.).

Vietose, kur vulkaninis aktyvumas nuslūgsta, būdingos karštosios versmės, įskaitant periodiškai trykštančias - geizeriai, dujų emisijos iš kraterių ir įtrūkimų, kurios rodo aktyvius procesus podirvio gelmėse.

Vulkanų išsiveržimai leidžia mokslininkams pažvelgti į dešimčių kilometrų gylį į Žemę ir suprasti daugelio rūšių mineralų susidarymo paslaptis. Vulkanologinių stočių darbuotojai budi visą parą, kad galėtų operatyviai numatyti ugnikalnių išsiveržimų pradžią ir užkirsti kelią su jais susijusioms stichinėms nelaimėms. Dažniausiai didžiausią žalą daro ne tiek lavos, kiek purvo srautai. Jie atsiranda dėl greito ledynų ir sniego tirpimo ugnikalnių viršūnėse ir kritulių iš galingų debesų ant šviežių vulkaninių „pelenų“, susidedančių iš šiukšlių ir dulkių. Purvo srautų greitis gali siekti 70 km/h ir plisti iki 180 km atstumu. Taigi, 1985 metų lapkričio 13 dieną Kolumbijoje išsiveržus Ruiz ugnikalniui, lava ištirpdė šimtus tūkstančių kubinių metrų sniego. Susidarę purvo srautai prarijo Armero miestą, kuriame gyvena 23 tūkst.

Taip pat susiję endogeniniai procesai žemės drebėjimai – tai staigūs požeminiai smūgiai, drebėjimai ir žemės plutos sluoksnių bei blokų poslinkiai.Žemės drebėjimų šaltiniai apsiriboja gedimų zonomis. Daugeliu atvejų žemės drebėjimų centrai yra pirmųjų dešimčių kilometrų gylyje žemės plutoje. Tačiau kartais jie guli viršutinėje mantijoje 600–700 km gylyje, pavyzdžiui, Ramiojo vandenyno pakrantėje, Karibų jūroje ir kitose srityse. Šaltinyje kylančios elastinės bangos, pasiekiančios paviršių, sukelia plyšių susidarymą, jo svyravimą aukštyn ir žemyn bei poslinkį horizontalia kryptimi. Taigi, išilgai labiausiai ištirto San Andreaso lūžio Kalifornijoje (daugiau nei 1000 km ilgio, einantis palei Kalifornijos įlanką iki San Francisko miesto), bendras horizontalus uolienų poslinkis nuo jo susidarymo juros periode iki šių dienų. numatomas 580 km. Vidutinis poslinkio greitis dabar yra iki 1,5 cm per metus. Su juo siejami dažni žemės drebėjimai. Žemės drebėjimų intensyvumas vertinamas dvylikos balų skalėje pagal Žemės sluoksnių deformaciją ir pastatams padarytos žalos laipsnį. Kasmet Žemėje užregistruojama šimtai tūkstančių žemės drebėjimų, o tai reiškia, kad gyvename neramioje planetoje. Katastrofiškų žemės drebėjimų metu topografija pasikeičia per kelias sekundes, kalnuose atsiranda nuošliaužų ir nuošliaužų, griaunami miestai, miršta žmonės. Žemės drebėjimai pakrantėse ir vandenynų dugne sukelia bangas - cunamis. Pastarųjų dešimtmečių katastrofiški žemės drebėjimai: Ašchabadas (1948), Čilė (1960), Taškentas (1966), Meksikas (1985), Armėnijos (1988). Vulkanų išsiveržimus taip pat lydi žemės drebėjimai, tačiau šie žemės drebėjimai yra riboto pobūdžio.

Išoriniai (egzogeniniai) procesai

Be vidinių procesų, žemės paviršiaus reljefą vienu metu veikia įvairios išorinės jėgos. Bet kurio išorinio veiksnio veikla susideda iš uolienų naikinimo ir griovimo (denudacijos) ir medžiagos nusėdimo įdubose (akumuliacijos) procesų. Prieš tai yra oro sąlygos - uolienų naikinimo procesas esant staigiems temperatūros svyravimams ir vandens užšalimui uolienų plyšiuose, taip pat cheminiams jų sudėties pokyčiams veikiant orui ir vandeniui, kuriame yra rūgščių, šarmų ir druskų. Gyvi organizmai taip pat dalyvauja atmosferoje. Yra du pagrindiniai oro sąlygų tipai: fizinis Ir cheminis. Dėl uolienų dūlėjimo susidaro birios nuosėdos, kurias patogu judėti vandeniu, ledu, vėju ir kt.

Svarbiausias išorinis procesas žemės paviršiuje yra tekančio vandens veikla . Jis yra beveik universalus, išskyrus poliarinius regionus ir apledėjusius kalnus, o dykumose yra ribotas. Dėl tekančio vandens atsiranda bendras paviršiaus žemėjimas, pašalinus dirvožemį ir uolienas, ir erozinių reljefo formų, tokių kaip daubos, daubos, upių slėniai, taip pat kaupiamosios formos - aliuviniai griovių ir daubų kūgiai, susidaro upių deltos.

Grioveliai – tai pailgos įdubos su stačiais, neuždengtais šlaitais ir augančia viršūne. Juos sukuria laikini vandens telkiniai. Jų susidarymą, be gamtos veiksnių (šlaitų buvimas, lengvai eroduojantis dirvožemis, gausūs krituliai, greitas sniego tirpimas ir kt.), skatina žmonės savo neracionalia veikla (valydami miškus ir pievas, ardami šlaitus, ypač iš viršaus į apačią). ir kt.).

Balkiai, skirtingai nei daubos, nustojo augti, jų šlaitai dažniausiai būna ne tokie statūs, juos užima pievos ir miškai. Įdubos reljefas yra labai būdingas Vidurio Rusijos, Volgos ir kitų aukštumų. Ji dominuoja JAV Aukštutinėse lygumose, Kinijoje Ordoso plynaukštėje ir kt. Įkalnės ir grioviai apsunkina teritorijos žemės ūkio plėtrą, kelių ir kitokią statybą, mažina gruntinio vandens lygį ir sukelia kitų neigiamų pasekmių.

Kalnuose vadinami laikini purvo ir akmenų srautai Selami. Kietosios medžiagos kiekis juose gali siekti 75% visos srauto masės. Purvo srautai perkelia didžiulius kiekius šiukšlių į kalnų papėdes. Purvo srautai yra susiję su katastrofišku kaimų, kelių ir užtvankų sunaikinimu.

Tiek kalnuose, tiek lygumose atliekama daug nuolatinių, griaunančių darbų upės. Kalnuose, naudojant tarpkalnių slėnius ir tektoninius lūžius, jie sudaro gilius siaurus upių slėnius su stačiais šlaitais, pavyzdžiui, tarpekliais, kuriuose vystosi įvairūs šlaitų procesai, nuleidžiantys kalnus. Lygumose taip pat aktyviai dirba upės, kurios ardo šlaitus ir plečia slėnį iki dešimčių kilometrų pločio. Skirtingai nuo kalnų upių, jie turi salpa Upių slėnių šlaitai lygumose paprastai turi terasos virš užliejamos lygumos – buvusios salpos, rodančios periodišką upių pjūvį. Salpos ir upių vagos yra lygiai, prie kurių „pritvirtinamos“ daubos ir grioviai. Todėl jų mažėjimas sukelia daubų augimą ir įpjovimą, gretimų šlaitų statumo padidėjimą, dirvožemio eroziją ir kt.

Paviršiniai tekantys vandenys per ilgą geologinį laikotarpį kalnuose ir lygumose gali sukelti didžiulį ardomąjį darbą. Būtent su jais pirmiausiai siejamas lygumų formavimasis kažkada kalnuotų šalių vietoje.

Kalnuose ir lygumose atliekami tam tikri destruktyvūs darbai ledynai. Jie užima apie 11% žemės. Daugiau nei 98% šiuolaikinio apledėjimo susidaro ant Antarktidos, Grenlandijos ir poliarinių salų ledo sluoksnių ir tik apie 2% kalnų ledynuose. Ledynų dangos storis yra iki 2-3 km ir daugiau. Kalnuose ledynai užima plokščias viršūnes, įdubas šlaituose ir tarpkalnių slėnius. Slėnio ledynai iš kalnų išneša visą medžiagą, kuri iš šlaitų patenka į jo paviršių, ir tą, kurią jis aria judėdamas poledynine vaga. Ledyno nerūšiuoto priemolio ir priesmėlio su rieduliais pavidalo medžiaga, vadinamoji morena, nusėda ledyno pakraštyje, o vėliau upėmis, prasidedančiomis nuo ledyno pakraščio, nunešama į kalnų papėdę. ledynai.

Maksimalaus kvartero apledėjimo metu ledynų plotas lygumose buvo tris kartus didesnis nei dabar, o kalnų ledynai subpoliarinėse ir vidutinio klimato platumose nusileido į papėdes.

Kvartero ledynų metu ledynų griovimo centrai ir sritys buvo Skandinavijos kalnai, Poliarinis Uralas, šiauriniai Uoliniai kalnai, taip pat Kolos pusiasalio aukštumos, Karelija, Labradoro pusiasalis ir kt. Čia yra ledynų nugludintų iškilimų. kalvų pavidalo kietų kristalinių uolienų, kurios vadinamos avies kaktos, pailgos ledyno judėjimo kryptimi arimo baseinai ir kiti į pietus, 1000-2000 km atstumu nuo apledėjimo centrų, yra iki mūsų dienų išlikusių atsitiktinių kalvotų ir gūbrių pavidalo nuosėdų. Vadinasi, lygumose dengiantys ledynai atliko ne tik griaunamą, bet ir kūrybinį darbą.

Vėjas- visur esantis veiksnys Žemėje. Tačiau jo destruktyvus ir kūrybingas darbas labiausiai pasireiškia dykumose. Sausa, augalijos beveik nėra, daug birių birių dalelių – intensyvaus fizinio dūlėjimo produktų, kuriuos sukelia staigūs temperatūros pokyčiai dienos metu. Vėjo sukurtos reljefo formos vadinamos eolinis(pavadintas graikų dievo Aeolo, vėjų valdovo, vardu). Uolėtose dykumose vėjas ne tik nupučia smulkias daleles, susidariusias dėl naikinimo procesų. Vėjo-smėlio srautas šlifuoja uolienas, suteikia joms keistų formų ir galiausiai jas sunaikina bei išlygina paviršių.

Smėlio dykumose formuojasi vėjas kopos - pusmėnulio formos kalvos, judančios iki 50 m/metus greičiu, taip pat kalvagūbriai, piliakalniai ir kitos augalijos fiksuotos eolinės formos. Jūrų ir upių pakrantėse dienos vėjas formuoja smėlėtas kalvas - kopos(pvz.; Biskajos įlankos pakrantėje Prancūzijoje, palei pietinę Baltijos jūros pakrantę, kur jie apaugę pušynais ir viržiais).

Ariose stepėse ir pusiau dykumose, kuriose drėgmė nestabili, tai nėra neįprasta dulkių audros, kurių metu nuo stipraus vėjo nuplėšiamas viršutinis dirvožemio sluoksnis kartu su sėklomis, o kartais ir sodinukais ir nunešamas už dešimčių kilometrų nuo griovimo vietos ir nusodinamas prieš kliūtis arba įdubose, kuriose vėjo jėga nuslūgsta.

Tam tikrą indėlį į žemės paviršiaus pokyčius įneša gruntinis vanduo, ištirpinant kai kuriuos akmenis, amžinasis įšalas, bangų aktyvumas jūros pakrantėse, ir taip pat Žmogaus.

Taigi Žemės topografija susidaro dėl vidinių ir išorinių jėgų – amžinųjų antagonistų. Vidiniai procesai sukuria pagrindinius Žemės paviršiaus nelygumus, o išoriniai procesai dėl išgaubtų formų naikinimo ir medžiagos kaupimosi įgaubtose formose linkę jas ardyti ir išlyginti žemės paviršių.

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, susidariusios nusėdus medžiagai vandens ar oro aplinkoje Žemės 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, Ramiojo vandenyno dugne), nėra granito sluoksnio, 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. Medžiaga, sudaranti bazalto sluoksnį, 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 žemutinę 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, tačiau skersinės bangos šios ribos neperžengia ("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 viso 510 milijonų km2 Žemės ploto 361 milijonas km2 (71%) yra padengta 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. Geologinė šio atradimo reikšmė bus aptarta 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. Viršutinė riba nėra aiški, 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- tam tikras apvalkalas (išskirtas ir pavadintas akademiko V. I. Vernadskio), vienija tuos apvalkalus, kuriuose yra gyvybė. Ji 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) - suspenduotas vandenyje (foraminiferos, radiolarijos, medūzos). Atitinka žemyno nuolydį batų zona,žemyninė pėda ir vandenyno dugnas - bedugnės zona. Gyvenimo sąlygos juose nėra itin palankios – visiška tamsa, didelis slėgis, dumblių trūkumas. Tačiau net ir ten jie neseniai buvo atrasti bedugnės gyvenimo oazės, apsiriboja povandeniniais ugnikalniais ir hidroterminio nutekėjimo zonomis. Biota čia 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. Gyvoji medžiaga aktyviai veikia atmosferos sudėtį, kuri šiuolaikine forma yra organizmų, praturtinusių ją deguonimi, anglies dioksidu ir azotu, gyvybinės 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 kokių kietų apvalkalų 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?

XX amžiuje, atlikdama daugybę tyrimų, žmonija atskleidė žemės vidaus paslaptį skerspjūvio žemės sandara tapo žinoma kiekvienam moksleiviui. Tiems, kurie dar nežino, iš ko sudaryta žemė, kokie pagrindiniai jos sluoksniai, jų sudėtis, kaip vadinama ploniausia planetos dalis, išvardinsime keletą reikšmingų faktų.

Žemės planetos forma ir dydis

Priešingai bendrai klaidingai nuomonei mūsų planeta nėra apvali. Jo forma vadinama geoidu ir yra šiek tiek suplotas rutulys. Žemės rutulio suspaudimo vietos vadinamos poliais. Žemės sukimosi ašis eina per ašigalius, per 24 valandas aplink ją apsisuka viena – žemiška diena.

Planeta yra apsupta per vidurį – įsivaizduojamas ratas, dalijantis geoidą į Šiaurės ir Pietų pusrutulius.

Be pusiaujo, yra meridianai – apskritimai, statmenas pusiaujui ir einantis per abu polius. Vienas iš jų, einantis per Grinvičo observatoriją, vadinamas nuliu – jis tarnauja kaip geografinės ilgumos ir laiko juostų atskaitos taškas.

Pagrindinės Žemės rutulio charakteristikos yra šios:

• skersmuo (km): pusiaujo – 12 756, poliarinis (ties ašigaliais) – 12 713;
• pusiaujo ilgis (km) – 40 057, dienovidinis – 40 008.

Taigi, mūsų planeta yra savotiška elipsė – geoidas, besisukantis aplink savo ašį, einantis per du polius – Šiaurės ir Pietų.

Centrinė geoido dalis yra apsupta pusiaujo – apskritimo, dalijančio mūsų planetą į du pusrutulius. Norint nustatyti, koks yra žemės spindulys, naudojama pusė jos skersmens poliuose ir pusiaujo verčių.

O dabar apie tai iš ko sudaryta žemė, kokiais lukštais jis padengtas ir kas yra Žemės skersinė struktūra.

Žemės kriauklės

Pagrindiniai žemės apvalkalai skiriami priklausomai nuo jų turinio. Kadangi mūsų planeta yra rutulio formos, jos apvalkalai, laikomi gravitacijos, vadinami sferomis. Jei pažvelgsite į žemės skerspjūvio trigubas, tada galima pamatyti tris sferas:

tvarka(pradedant nuo planetos paviršiaus) jie yra taip:

1. Litosfera – kietas planetos apvalkalas, įskaitant mineralus žemės sluoksnių.
2. Hidrosfera – apima vandens išteklius – upes, ežerus, jūras ir vandenynus.
3. Atmosfera – tai planetą supantis oro apvalkalas.

Be to, išskiriama ir biosfera, kuri apima visus gyvus organizmus, gyvenančius kituose apvalkaluose.

Svarbu! Daugelis mokslininkų planetos gyventojus klasifikuoja kaip priklausančius atskiram didžiuliam apvalkalui, vadinamam antroposfera.

Žemės lukštai – litosfera, hidrosfera ir atmosfera – identifikuojami pagal vienalytės dedamosios sujungimo principą. Litosferoje – tai kietos uolienos, dirvožemis, vidinis planetos turinys, hidrosferoje – visa tai, atmosferoje – visas oras ir kitos dujos.

Atmosfera

Atmosfera yra dujinis apvalkalas, in jo sudėtis apima: azotas, anglies dioksidas, dujos, dulkės.

1. Troposfera – tai viršutinis žemės sluoksnis, kuriame yra didžioji dalis žemės oro ir besitęsianti nuo paviršiaus iki 8-10 (poliuose) iki 16-18 km aukščio (ties pusiauju). Troposferoje susidaro debesys ir įvairios oro masės.
2. Stratosfera yra sluoksnis, kuriame oro kiekis yra daug mažesnis nei troposferoje. Jo vidutinis storis yra 39-40 km. Šis sluoksnis prasideda nuo viršutinės troposferos ribos ir baigiasi maždaug 50 km aukštyje.
3. Mezosfera yra atmosferos sluoksnis, besitęsiantis nuo 50–60 iki 80–90 km virš žemės paviršiaus. Būdingas nuolatinis temperatūros mažėjimas.
4. Termosfera – esanti 200-300 km nuo planetos paviršiaus, nuo mezosferos skiriasi tuo, kad didėjant aukščiui temperatūra didėja.
5. Egzosfera - prasideda nuo viršutinės ribos, esanti žemiau termosferos, ir palaipsniui pereina į atvirą erdvę, jai būdingas mažas oro kiekis ir didelė saulės spinduliuotė.

Dėmesio! Stratosferoje, maždaug 20-25 km aukštyje, yra plonas ozono sluoksnis, kuris saugo visą planetos gyvybę nuo žalingų ultravioletinių spindulių. Be jo visi gyvi daiktai labai greitai mirtų.

Atmosfera yra žemės apvalkalas, be kurio gyvybė planetoje būtų neįmanoma.

Jame yra gyviems organizmams kvėpuoti būtino oro, nustatomos tinkamos oro sąlygos ir apsaugota nuo neigiama saulės spinduliuotės įtaka.

Atmosferą sudaro oras, o orą sudaro apie 70% azoto, 21% deguonies, 0,4% anglies dioksido ir likusių retųjų dujų.

Be to, atmosferoje, maždaug 50 km aukštyje, yra svarbus ozono sluoksnis.

Hidrosfera

Hidrosfera yra visi skysčiai planetoje.

Šis apvalkalas pagal vietą vandens išteklių ir jų druskingumo laipsnis apima:

• pasaulio vandenynas - didžiulė erdvė, kurią užima sūrus vanduo ir apimantis keturias ir 63 jūras;
• Žemynų paviršiniai vandenys yra gėlavandeniai, o kartais ir sūrūs vandenys. Jie skirstomi pagal takumo laipsnį į vandens telkinius su tėkmės - upių ir telkinių su stovinčiu vandeniu - ežerus, tvenkinius, pelkes;
• požeminis vanduo yra gėlas vanduo, esantis žemiau žemės paviršiaus. Gylis jų atsiradimas svyruoja nuo 1-2 iki 100-200 ar daugiau metrų.

Svarbu! Didžiulis gėlo vandens kiekis šiuo metu yra ledo pavidalu – šiandien amžinojo įšalo zonose – ledynų, didžiulių ledkalnių, nuolatinio netirpstančio sniego pavidalu, yra apie 34 mln. km3 gėlo vandens atsargų.

Hidrosfera visų pirma yra, gėlo geriamojo vandens šaltinis, vienas pagrindinių klimatą formuojančių veiksnių. Vandens ištekliai naudojami kaip susisiekimo maršrutai ir turizmo bei poilsio (poilsio) objektai.

Litosfera

Litosfera yra kieta ( mineralas) žemės sluoksnių.Šio apvalkalo storis svyruoja nuo 100 (po jūromis) iki 200 km (po žemynais). Litosfera apima žemės plutą ir viršutinę mantiją.

Tai, kas yra žemiau litosferos, yra tiesioginė mūsų planetos vidinė struktūra.

Litosferos plokštės daugiausia susideda iš bazalto, smėlio ir molio, akmens ir dirvožemio sluoksnio.

Žemės sandaros diagrama kartu su litosfera jį vaizduoja šie sluoksniai:

• žemės pluta - viršutinė, susidedantis iš nuosėdinių, bazaltinių, metamorfinių uolienų ir derlingos dirvos. Priklausomai nuo vietos, išskiriama žemyninė ir vandenyninė pluta;
• mantija – esanti po žemės pluta. Sveria apie 67% visos planetos masės. Šio sluoksnio storis apie 3000 km. Viršutinis mantijos sluoksnis yra klampus ir yra 50–80 km (po vandenynais) ir 200–300 km (žemynais) gylyje. Apatiniai sluoksniai yra kietesni ir tankesni. Mantijoje yra sunkių geležies ir nikelio medžiagų. Mantijoje vykstantys procesai yra atsakingi už daugelį reiškinių planetos paviršiuje (seisminius procesus, ugnikalnių išsiveržimus, nuosėdų susidarymą);
• Centrinė žemės dalis yra užimtašerdis, susidedanti iš vidinės kietos ir išorinės skystos dalies. Išorinės dalies storis apie 2200 km, vidinės 1300 km. Atstumas nuo paviršiaus d apie žemės šerdį yra apie 3000-6000 km. Temperatūra planetos centre yra apie 5000 Cº. Daugelio mokslininkų nuomone, branduolys žemę prie kompozicija yra sunkus geležies-nikelio lydalas su kitų elementų, savo savybėmis panašių į geležį, priemaiša.

Svarbu! Tarp siauro mokslininkų rato, be klasikinio modelio su pusiau išlydytu sunkiu šerdimi, egzistuoja ir teorija, kad planetos centre yra vidinė žvaigždė, kurią iš visų pusių supa įspūdingas vandens sluoksnis. Ši teorija, išskyrus nedidelį mokslo bendruomenės šalininkų ratą, buvo plačiai naudojama mokslinės fantastikos literatūroje. Pavyzdys yra V.A. romanas. Obručevo „Plutonija“, pasakojanti apie rusų mokslininkų ekspediciją į planetos viduje esančią ertmę su savo nedidele žvaigžde ir paviršiuje išnykusiu gyvūnų bei augalų pasauliu.

Toks visuotinai priimtas Žemės sandaros diagrama,įskaitant žemės plutą, mantiją ir šerdį, kasmet vis labiau tobulėja ir tobulėja.

Tobulėjant tyrimo metodams ir atsiradus naujai įrangai, daugelis modelio parametrų bus atnaujinami ne vieną kartą.

Taigi, pavyzdžiui, norint tiksliai išsiaiškinti kiek kilometrų iki išorinė branduolio dalis, reikės daugiau metų mokslinių tyrimų.

Šiuo metu giliausia žmogaus iškasta kasykla žemės plutoje yra apie 8 kilometrus, tad tirti mantiją, o juo labiau planetos šerdį, įmanoma tik teoriniame kontekste.

Sluoksnis po sluoksnio Žemės struktūra

Mes tiriame, iš kokių sluoksnių Žemė susideda iš vidaus

Išvada

Apsvarstę žemės skerspjūvio struktūra, matėme, kokia įdomi ir sudėtinga yra mūsų planeta. Jo struktūros tyrinėjimas ateityje padės žmonijai suprasti gamtos reiškinių paslaptis, leis tiksliau numatyti destruktyvias stichines nelaimes, atrasti naujus, dar neišvystytus naudingųjų iškasenų telkinius.

Žemė, kaip ir daugelis kitų planetų, turi sluoksniuotą vidinę struktūrą. Mūsų planeta susideda iš trijų pagrindinių sluoksnių. Vidinis sluoksnis yra šerdis, išorinis – žemės pluta, o tarp jų – mantija.

Šerdis yra centrinė Žemės dalis ir yra 3000–6000 km gylyje. Šerdies spindulys yra 3500 km. Mokslininkų teigimu, šerdis susideda iš dviejų dalių: išorinės – tikriausiai skystos, o vidinės – kietos. Vidutinė temperatūra yra apie 5000 laipsnių. Šiuolaikinės idėjos apie mūsų planetos branduolį buvo gautos atliekant ilgalaikius tyrimus ir gautų duomenų analizę. Taigi įrodyta, kad planetos šerdyje geležies kiekis siekia 35%, kas lemia būdingas seismines savybes. Išorinę šerdies dalį vaizduoja besisukantys nikelio ir geležies srautai, kurie gerai praleidžia elektros srovę Žemės magnetinio lauko kilmė yra susijusi būtent su šia šerdies dalimi, nes visuotinį magnetinį lauką sukuria tekančios elektros srovės. išorinės šerdies skystoje medžiagoje. Dėl labai aukštos temperatūros išorinė šerdis turi didelę įtaką su ja besiliečiančioms mantijos vietoms. Kai kuriose vietose kyla milžiniški šilumos ir masės srautai, nukreipti į Žemės paviršių. Vidinė Žemės šerdis yra kieta ir turi aukštą temperatūrą. Mokslininkai mano, kad tokią vidinės šerdies dalies būklę užtikrina labai aukštas slėgis Žemės centre, siekiantis 3 milijonus atmosferų. Didėjant atstumui nuo Žemės paviršiaus, didėja medžiagų, kurių daugelis pereina į metalinę būseną, suspaudimas.

Tarpinis sluoksnis – mantija – dengia šerdį. Mantija užima apie 80% mūsų planetos tūrio, tai yra didžiausia Žemės dalis. Mantija yra aukštyn nuo šerdies, bet nepasiekia Žemės paviršiaus, ji liečiasi su žemės pluta. Iš esmės mantijos medžiaga yra kietos būsenos, išskyrus viršutinį klampų sluoksnį, kurio storis yra maždaug 80 km. Tai astenosfera, išvertus iš graikų kalbos kaip „silpnas kamuolys“. Mokslininkų teigimu, mantijos medžiaga nuolat juda. Didėjant atstumui nuo žemės plutos link šerdies, mantijos medžiaga pereina į tankesnę būseną.

Iš išorės mantiją dengia žemės pluta – tvirtas išorinis apvalkalas. Jo storis svyruoja nuo kelių kilometrų po vandenynais iki kelių dešimčių kilometrų kalnų grandinėse. Žemės pluta sudaro tik 0,5% visos mūsų planetos masės. Žievės sudėtyje yra silicio, geležies, aliuminio ir šarminių metalų oksidų. Žemyninė pluta yra padalinta į tris sluoksnius: nuosėdinį, granitinį ir bazaltinį. Vandenyno pluta susideda iš nuosėdinių ir bazaltinių sluoksnių.

Žemės litosferą sudaro žemės pluta kartu su viršutiniu mantijos sluoksniu. Litosfera susideda iš tektoninių litosferos plokščių, kurios, atrodo, „slenka“ palei astenosferą 20–75 mm greičiu per metus. Viena kitos atžvilgiu judančios litosferos plokštės yra skirtingo dydžio, o judėjimo kinematiką lemia plokščių tektonika.

Video pristatymas „Vidinė Žemės sandara“:

Pristatymas „Geografija kaip mokslas“

Susijusios medžiagos:

Kaip dažnai, ieškodami atsakymų į savo klausimus apie tai, kaip veikia pasaulis, mes žiūrime į dangų, saulę, žvaigždes, ieškome toli, toli šimtus šviesmečių ieškodami naujų galaktikų. Bet jei pažvelgsite po kojomis, tada po jūsų kojomis yra visas požeminis pasaulis, kuris sudaro mūsų planetą - Žemę!

Žemės viduriai tai tas pats paslaptingas pasaulis po mūsų kojomis, mūsų Žemės požeminis organizmas, kuriame gyvename, statome namus, tiesiame kelius, tiltus ir daugelį tūkstančių metų plėtojame savo gimtosios planetos teritorijas.

Šis pasaulis yra slaptos Žemės gelmės!

Žemės sandara

Mūsų planeta priklauso sausumos planetoms ir, kaip ir kitos planetos, susideda iš sluoksnių. Žemės paviršius susideda iš kieto žemės plutos apvalkalo, giliau yra itin klampi mantija, o centre – metalinė šerdis, kuri susideda iš dviejų dalių, išorinė skysta, vidinė kieta.

Įdomu tai, kad daugelis Visatos objektų buvo taip gerai ištirti, kad apie juos žino kiekvienas moksleivis, erdvėlaiviai siunčiami į kosmosą į tolimus šimtus tūkstančių kilometrų, tačiau patekti į giliausias mūsų planetos gelmes vis tiek lieka neįmanoma užduotis, tad kas yra po Žemės paviršiumi vis dar išlieka didelė paslaptis.