Litosfer ve yapısı Litosferin malzeme bileşimi ve yapısı. Litosferin yapısı ve bileşimi

Litosfer (Yunanca λίθος'dan - taş ve σφαίρα - top, küre) - Dünya'nın sert kabuğu. Yer kabuğundan ve sismik dalgaların hızlarının azaldığı astenosfere kadar mantonun üst kısmından oluşur, bu da kayaların plastisitesinde bir değişiklik olduğunu gösterir. Litosferin yapısında hareketli bölgeler (katlanmış kuşaklar) ve nispeten stabil platformlar öne çıkmaktadır.

Litosferin blokları - litosferik plakalar - nispeten plastik bir astenosfer boyunca hareket eder. Jeolojinin levha tektoniği bölümü bu hareketlerin incelenmesine ve tanımlanmasına ayrılmıştır.

Okyanusların ve kıtaların altındaki litosfer önemli ölçüde değişiklik gösterir. Kıtaların altındaki litosfer, toplam kalınlığı 80 km'yi bulan tortul, granit ve bazalt katmanlarından oluşur. Okyanusların altındaki litosfer, okyanus kabuğunun oluşması sonucu birçok aşamadan kısmi erime geçirmiştir, eriyebilir nadir elementler açısından büyük ölçüde tükenmiştir, esas olarak dünit ve harzburjitlerden oluşur, kalınlığı 5-10 km'dir ve granit katman tamamen yoktur.

Yerkabuğu minerallerden ve kayalardan oluşur.

Mineraller oldukça kararlı kimyasal bileşikler ve kendilerine özgü, kesinlikle spesifik bir iç yapıya sahip doğal elementlerdir.

Doğada var zor(elmas, kuvars), sıvı (su, yağ, cıva) ve gaz (tüm gazlar) mineralleridir. Katı mineraller kristal (halit, kuvars) veya amorf (opal, tüm reçineler) olabilir. Kristalin olanlar çokyüzlü kristaller olan birçok yapısal elementten oluşur; amorf olanlar kristallere sahip değildir. Minerallerin yapısı onların özelliklerini belirler. Aynı kimyasal element (veya bileşik) farklı kristal formlar oluşturabilir; çeşitli mineraller. Böylece elmas ve grafit karbondan (C), pirit ve markazit demir sülfürden (FeS2), kalsit ve aragonit kalsiyum karbonattan (CaCO3) vb. oluşur.

Magmatik kayalar. Magmatik kayaçlar, onları oluşturan mineraller gibi, magmanın Dünya'nın derinliklerinde (müdahaleci) ve yüzeyinde (efüzyonlu) katılaşmasıyla magmatik eriyikten oluşur.

Metamorfik kayaçlar. Metamorfik kayaçlar, yüksek sıcaklık ve basınca maruz kalma nedeniyle kayaların bileşiminde ve yapısında meydana gelen karmaşık dönüşümler sonucu oluşur.

Tortul kayaçlar. Tortul kayaçlar, Dünya yüzeyinde veya organizmaların hayati aktivitesi olan hava koşullarının ürünlerinden, aşırı doymuş çözeltilerden tuzların kimyasal olarak çökeltilmesi yoluyla biraz daha derinde oluşur.

Kırıntılı kayaçlar ağırlıklı olarak fiziksel ayrışma ürünlerinden oluşur ve onları oluşturan parçaların boyutlarına göre bölünürler.

Kil kayaları esas olarak kimyasal ayrışma ürünlerinden oluşur ve 0,01-0,001 mm boyutunda ve daha küçük parçacıklardan oluşur.

Yanıcı mineraller (kostobiyolitler) iki genetik seriyi oluşturur: kömür ve petrol

Manzara(Almanca Landschaft, arazi türü, Land - arazi ve schaft'tan - ara bağlantıyı, karşılıklı bağımlılığı ifade eden bir son ek) - coğrafi bir adı ve harita üzerinde tam bir konumu olan benzersiz bir kompleks olarak belirli bir bireysel PTC.

Türler: -Kentsel veya konut, peyzaj; - Madencilik manzarası; - Sulama ve teknik manzara; - Tarımsal peyzaj; - Askeri manzara

Peyzaj yıkımı- Peyzaj bileşenleri sistemindeki doğal ekolojik bağlantıların ve bütünlüğün ihlal edilmesi süreci. Peyzaj yıkımıçoğunlukla çeşitli endüstriyel faaliyetlerin yanı sıra diğer antropojenik etkilerin bir sonucu olarak ortaya çıkar.

Zaten bugün insanın etkisi litosferde sınırlara yaklaşıyor ve bunun geçişi, yer kabuğunun neredeyse tüm yüzey kısmı boyunca geri dönüşü olmayan süreçlere neden olabilir. Litosferi dönüştürme sürecinde insan (90'ların başındaki verilere göre) 125 milyar ton kömür, 32 milyar ton petrol ve 100 milyar tondan fazla diğer mineralleri çıkardı. 1.500 milyon hektardan fazla arazi sürülmekte, 20 milyon hektar ise sular altında kalmakta ve tuzlanmaktadır. Geçtiğimiz yüz yılda erozyon 2 milyon hektarı yok etti, vadilerin alanı 25 milyon hektarı aştı. Atık yığınlarının yüksekliği 300 m'ye, dağ çöplükleri - 150 m'ye, altın çıkarmak için kazılan madenlerin derinliği 4 km'yi aşıyor. (Güney Afrika), petrol kuyuları - 6 km.

Litosferin ekolojik işlevi, "biyosferin temel alt sistemi" olduğu gerçeğiyle ifade edilir: mecazi olarak konuşursak, tüm kıtasal ve neredeyse tüm deniz biyotası yer kabuğunun üzerinde bulunur. Örneğin, karada veya rafta minimal bir kaya katmanının teknolojik olarak yok edilmesi, biyosenozun otomatik olarak yok edilmesini sağlar.

Coğrafya çalışmalarında önemli konulardan biri de insanların yaşamları üzerinde önemli etkisi olan litosferin bileşimi ve yapısıdır.

Litosfer kavramı

Granitlere benzer kayaçlardan oluşan en üst ve en sert kabuk litosferdir. Litosferin kesin kalınlığı henüz belirlenmemiştir; çoğu kişi kalınlığın 60-30 km, çoğu kişi ise 90-100 km olduğuna inanmaktadır.

Yerkabuğunun litosferle, özellikle de üst ve katı kısmıyla da belirli bir ilişkisi vardır. Litosfer genellikle cevher, bazalt ve granit kabuklarını da içerir - daha kalın katmanlar, kalınlıkları yaklaşık 1200 km olabilir.

Litosferin bileşimi: kimyasal elementler

Litosfer yalnızca kara alanında incelenebilir; bu sayede coğrafyacılar yer kabuğunun bileşimini ve yapısını incelerler. Şu anda yerkabuğunun yüzeyine ait alanları çok derinlere kadar araştırmak mümkün. Bu, denizlerin, nehirlerin ve ağır şekilde tahrip olmuş dağların kıyılarında bulunabilen doğal çıkıntılar nedeniyle meydana gelir.

Dolayısıyla yerkabuğunun bileşimi ve yapısı yaklaşık olarak 16 km derinliğe kadar bilinmektedir. Ve sadece çok daha derin olan katmanları tahmin edebiliriz. Özel gravimetrik çalışmalar ve sismik olayların incelenmesi bu konuda spekülasyon yapmamızı sağlıyor.

Yerkabuğu esas olarak magmatik kökenli kayalardan oluşur - yaklaşık% 90'ı. Granitler en yaygın olanıdır; yer kabuğunun üst ve katı kısmı onlardan oluşur. Ancak granitlerin kimyasal bileşimi, modern patlamaların sonucu olan magmatik kayalardan önemli ölçüde farklıdır.

İlk ırk grubuna denir Siyalik- Çok miktarda silikon ve alüminyum içerirler. İkinci grup, büyük miktarda magnezyum içeriği ile karakterize edilir - bu simatikırklar Birinci gruptaki kayaların özgül ağırlığı daha düşüktür.

Çok sayıda çalışma sayesinde, litosferin yüzey kısmının (insanların inceleme için erişebildiği kısım) esas olarak siyalik kayalardan oluştuğu ortaya çıktı. Ve çok daha derin olan katmanlar simatik kayalardır.

Litosferin yüzeyinin çoğunun okyanuslar ve denizler tarafından insan gözünden gizlendiği unutulmamalıdır. Bu nedenle litosferin bileşimi ve yapısı yalnızca karada bulunan alanlar için geçerlidir.

Ayrıca litosferi oluşturan kayalar üç ana gruba ayrılabilir. Erimiş magmatik kütlelerden kaynaklanan kayalar birinci gruba aittir. Bunlar bazalt, diyorit ve granit olup ortak adları magmatik kayalar.

İkinci grup ise şunlardan oluşuyor: tortul kayaçlar Malzemelerin su ve havadan çökelmesiyle oluşmuştur. Bunlara kumtaşı, kireçtaşı ve şeyl dahildir. Üçüncü grup ise yüksek sıcaklık ve basıncın etkisi altında güçlü değişimler yaşayan kayalardır. Onlar denir metamorfik bileşimi mermer, gnays ve grafit içerir. Magmatik ve tortul kayaçlar da bu tür değişiklikler yaşayabilir.

Litosfer, Dünya gezegeninin çoğunlukla katı maddeden oluşan dış, özellikle güçlü kabuğudur. “Litosfer” kavramı ilk olarak bilim adamı J. Burrell tarafından tanımlandı. Geçen yüzyılın 60'lı yıllarına kadar "yer kabuğu" terimi litosferle eş anlamlıydı; bunun aynı kavram olduğuna inanılıyordu. Ancak daha sonra bilim adamları, litosferin aynı zamanda mantonun onlarca kilometre kalınlığındaki üst katmanını da içerdiğini kanıtladılar. Toprak viskozitesinde bir azalma ve minerallerin elektriksel iletkenliğinde bir artış ile karakterize edilir. Bu durum, litosferin, bileşimi ve yapısı bakımından oldukça karmaşık olan Dünya'nın kabuğu olduğuna inanmayı mümkün kıldı.

Litosferin yapısında hem nispeten hareketli platformlar hem de durağan bölgeler ayırt edilebilir. Canlı ve mineral maddenin etkileşimi yüzeyde gerçekleşir, yani. toprakta. Organizmaların ayrışması meydana geldikten sonra kalıntılar humus (çernozem) durumuna dönüşür. Toprak esas olarak minerallerden, canlılardan, gazlardan, sudan ve organik maddelerden oluşur. Kayalar, litosferi oluşturan minerallerden oluşur:

• Magmatik;
• Tortul;
• Metamorfik kayaçlar.

Litosferin yapısının yaklaşık %96'sı kayalardan oluşur. Buna karşılık, kayaların bileşiminde aşağıdaki mineraller ayırt edilebilir: granit, diarit ve difüzörler toplam bileşimin %20,8'ini oluştururken, gabro bazaltları %50,34'ü oluşturur. Kristalin şeyller %16,9'unu oluşturur, geri kalanı şeyller ve kumlar gibi tortul kayaçlardır.

Litosferin kimyasal bileşiminde aşağıdaki elementler ayırt edilebilir:

• Oksijen, Dünya'nın katı kabuğunun bileşimindeki kütle oranı% 49,13 idi;
• Alüminyum ve Silikonun her biri %26'yı oluşturuyordu;
• demir %4,2'ye ulaştı;
• Kalsiyumun litosferdeki payı yalnızca %3,25'tir;
• sodyum, magnezyum ve potasyumun her biri yaklaşık %2,4'tü;
• yapıdaki küçük bir oran Karbon, Titanyum, Klor ve Hidrojen gibi elementlerden oluşuyordu, göstergeleri% 1 ila 0,2 arasında değişiyordu.

Yer kabuğu çoğunlukla çeşitli formlardaki magmatik kayaçlardan oluşan çeşitli minerallerden oluşur. Günümüzde “yer kabuğu” kavramı, deprem sınırının üzerinde yer alan, yer yüzeyinin sertleşmiş bir katmanını kapsamaktadır. Kural olarak sınır, sismik dalga okumalarında keskin dalgalanmaların gözlemlendiği farklı seviyelerde bulunur. Bu dalgalar çeşitli deprem türleri sırasında ortaya çıkar. Bilim adamları iki tür yer kabuğunu ayırt eder: kıtasal ve okyanusal.

Kıtasal kabuk Dünya yüzeyinin yaklaşık %45'ini kaplar ve okyanuslardan daha kalındır. Dağların kalınlığı altında uzunluğu 60-70 km'dir. Kabuk bazalt, granit ve tortul katmanlardan oluşur.

Okyanus kabuğu Continental'e göre daha ince. Bazalt ve tortul tabakadan oluşur, bazalt tabakasının altında manto başlar. Kural olarak okyanus tabanının topografyası karmaşık bir yapıya sahiptir. Olağan yer şekillerine ek olarak okyanus sırtları da ayırt edilir. Mantodan bazalt tabakalarının oluşumu bu yerlerde meydana gelir. Sırtın orta kısmı boyunca uzanan fay noktalarında bazalt oluşturmaya yarayan lav akıntıları oluşur. Temel olarak sırtlar okyanus tabanından birkaç bin kilometre yüksekte yükseliyor, bu nedenle resif bölgeleri sismik göstergeler açısından en sakin bölge olarak kabul ediliyor.

Dünyanın katı kabuğunda, kayaların yok edildiği kimyasal süreçler sürekli olarak gözlenir. Bu süreçler sıcaklık, su, oksijen ve yağıştaki keskin dalgalanmaların etkisi altında meydana gelir. Bundan, yer kabuğundaki kimyasal değişimin, Dünya'nın eşit derecede önemli diğer kabuklarıyla ayrılmaz bir şekilde bağlantılı olduğu sonucuna varabiliriz. Kural olarak, litosferdeki kimyasal reaksiyonlar diğer kabukların bileşenlerinin etkisi altında meydana gelir. Çoğu işlem, kimyasal reaksiyonlarda oksidasyon veya indirgeme bileşenleri olarak işlev görebilen su ve minerallerin katılımıyla gerçekleşir.

Topraktaki kimyasal reaksiyonlar

Toprak, litosferin üst tabakasıdır ve Dünya'nın tüm kabuklarının etkileşiminde hayati bir rol oynar. Litosferin biyosferle ayrılmaz bir şekilde bağlantılı olduğunu düşünmemize olanak tanıyan birçok canlının yaşam alanıdır. Toprak sayesinde atmosfer ile yer kabuğunun yanı sıra atmosfer ile hidrosfer arasında da gaz alışverişi meydana gelir. Topraktaki kimyasal reaksiyonların bir özelliği, biyolojik, fiziksel ve kimyasal süreçlerin aynı anda meydana gelme olasılığıdır.
Topraktaki tüm kimyasal reaksiyonların temeli oksijen ve sudur. Humusun yapısında kuvars, kil ve kireçtaşı gibi mineraller bulunur. Litosferin bir parçası olarak toprağın karakteristik özelliği 92 kimyasal element içermesidir.

Litosfer- Dünya'nın tortul ve magmatik kayalardan oluşan dış katı kabuğu. Şu anda yer kabuğunun, Mohorovicic sismik sınırının üzerinde yer alan, gezegenin katı gövdesinin üst katmanı olduğu kabul ediliyor. Canlı maddenin mineral (inorganik) ile etkileşiminin gerçekleştiği litosferin yüzey tabakası topraktır.

Ayrışma sonrası organizma kalıntıları humusa (toprağın verimli kısmı) dönüşür. Toprağın bileşenleri mineraller, organik madde, canlı organizmalar, su ve gazlardır. Litosferin kimyasal bileşiminin baskın unsurları: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

Yer kabuğu- tortul, magmatik ve metamorfik kayaçlar şeklinde çeşitli mineral topluluklarından, çeşitli oluşum biçimlerinden oluşan, Dünya'nın en heterojen kabuğu.

Şu anda, yer kabuğunun, sismik sınırın üzerinde bulunan, gezegenin katı gövdesinin üst katmanı olduğu anlaşılmaktadır. Bu sınır, deprem sırasında ortaya çıkan sismik dalgaların hızında keskin bir sıçramanın olduğu farklı derinliklerde yer almaktadır.

Kıtasal ve okyanusal olmak üzere iki tür yer kabuğu vardır. Kıta daha derin bir sismik sınırla ayırt edilir. Günümüzde E. Suess tarafından önerilen litosfer terimi daha sık kullanılmaktadır, bununla yer kabuğundan daha geniş bir alanı kastediyoruz.

Litosfer - Bu, Dünya'nın büyük bir güce sahip olan ve daha az dayanıklı astenosfere geçen üst katı kabuğudur. Litosfer, yer kabuğunu ve üst mantoyu yaklaşık 200 km derinliğe kadar içerir.

Yerkabuğunun yapısı düzensizdir. Dağ sistemleri kıtalardaki ovalarla değişmektedir. Kıtalar ise yer kabuğunun deniz seviyesinin üzerinde yükselen bölgeleridir. V.I. gezegenindeki kıtaların mekansal düzeni. Vernadsky buna "gezegenin simetrisizliği" adını verdi. Dünyayı Pasifik kıyısı boyunca ikiye bölerseniz, iki yarım küre elde edersiniz: Atlantik ve Hint Okyanusları ile tüm kıtaların yoğunlaştığı kıta ve bölgeyi kaplayacak olan okyanus. tüm Pasifik Okyanusu. Bunun nedeni, kıtasal ve okyanusal yarım kürelerdeki yer kabuğunun yapısı ve bileşimidir. Kıtalar ve okyanuslar bölgesindeki yer kabuğunun farklı kalınlıkları, onu oluşturan kayaların bileşimindeki farklılıklarla ilişkilidir. Okyanus kabuğu esas olarak bazaltik malzemeden oluşurken, kıtasal kabuk bileşim açısından granite benzer malzemeden oluşur. Granit kayaları bazaltik kayaçlara göre daha fazla silisik asit ve daha az demir içerir.

Yerkabuğunun genel kimyasal bileşimi birkaç kimyasal element tarafından belirlenir. Yalnızca sekiz element: oksijen, silikon, alüminyum, demir, kalsiyum, sodyum, magnezyum, potasyum yer kabuğunda ağırlıkça %1'den fazla miktarda dağılmıştır. Yerkabuğunun önde gelen ve en yaygın elementi, kütlesinin neredeyse yarısını (%47,3) ve hacminin %92'sini oluşturan oksijendir. Dolayısıyla, niceliksel açıdan yer kabuğu, diğer elementlerle kimyasal olarak birleşen “oksijen krallığıdır”.

Kimyasal elementlerin yer kabuğundaki dağılımı aynı değildir ve bir dereceye kadar kozmik dağılımı tekrarlamaktadır. Periyodik tablonun ilk dört periyodunu oluşturan dört atom numarasının hafif elementleri baskındır. Yer kabuğunun kimyasal elementleri arasında oksijenin baskınlığı, içerdiği minerallerin dağılımının önde gelen önemini belirler. Yer kabuğundaki elementlerin bolluğuna ilişkin verileri kullanarak, genellikle kaya oluşturucu mineraller olarak adlandırılan onu oluşturan minerallerin oranını hesaplamak mümkündür.

Kıtaların yüzeyinin %80'i tortul kayaçlarla kaplıdır ve okyanus tabanı neredeyse tamamen kıtasal malzemenin yıkımı ve deniz organizmalarının faaliyeti sonucu oluşan taze çökeltilerle kaplıdır. Yer kabuğu başlangıçta birincil mantonun erimesinin bir ürünü olarak ortaya çıktı ve daha sonra hava, su ve canlı organizmaların etkinliği altında biyosferde işlendi.

Uzun bir jeolojik tarih boyunca, yer kabuğunun kıtasal kısmı biyosferde yer aldı ve bu, tortul kayaların görünümü, bileşimi ve dağılımı ile bunların içindeki kömür, petrol formundaki minerallerin konsantrasyonu üzerinde iz bıraktı. geçmişte organizmaların hayati faaliyetleriyle ilişkilendirilen petrol şistleri, silisli ve karbonlu kayalar. Bu bakımdan kıtasal kabuk doğrudan Dünya'nın biyosferiyle ilgilidir.