Внутреннее строение - раздел История, Происхождение и ранняя история развития Земли
Земля, Как И Другие Планеты Земной Группы, Им...
Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя — твёрдая.
Внутренняя теплота планеты обеспечивается сочетанием остаточного тепла, оставшегося от аккреции вещества, которая происходила на начальном этапе формирования Земли (около 20 %) и радиоактивным распадом нестабильных изотопов: калия-40, урана-238, урана-235 и тория-232. У всех трёх изотопов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 7000 К, а давление может достигать 360 ГПа (3,6 млн. атм). Часть тепловой энергии ядра передаётся к земной коре посредством плюмов. Плюмы приводят к появлению горячих точек и траппов. Поскольку бо́льшая часть тепла, производимого Землёй, обеспечивается радиоактивным распадом, то в начале истории Земли, когда не были истощены запасы короткоживущих изотопов, энерговыделение нашей планеты было гораздо больше, чем сейчас.
Внутреннее строение Земли. Из недр Земли постоянно выделяется тепловой поток, а так тепло может передаваться только от более горячего вещества к более холодному, то температура внутри планеты должна быть выше, чем на ее поверхности. Глубинное бурение показало что, температура с глубиной увеличивается на 20 градусов на каждый километр и меняется от места к месту. Внутреннее строение Земли. Установить внутреннее строение Земли удалось сейсмическим методом. Суть его заключается в том, что при взрыве колебания в Земле идут с разной скоростью, в зависимости от состава пород и плотности вещества. В результате было установлены внутренние оболочки нашей планеты: земная кора, мантия, ядро. Верхняя оболочка Земли или земная кора - самая неоднородная и сложно устроенная. Под материками она состоит из трех слоев: осадочного, гранитного, базальтового. Мощность земной коры под материками составляет от 20 до 80 км. Под океанами осадочный слой имеет толщину всего 500 метров, гранитный слой под океанами отсутствует практически повсеместно, а базальтовый слой имеет мощность около 5 км. Между земной корой и мантией располагается промежуточный слой, который называется граница Мохоровичича, в честь сербского физика Мохоровичича, (открывшего его в 1909 году). Толщина земной коры (внешней оболочки) изменяется от нескольких километров (в океанических областях) до нескольких десятков километров (в горных районах материков). Сфера земной коры очень небольшая на ее долю приходится всего около 0,5 % общей массы планеты. Основной состав коры - это окислы кремния, алюминия, железа, щелочных металлов. В составе континентальной коры, где под осадочным слоем содержится верхний (гранитный) и нижний (базальтовый) встречаются небольшие древние породы Земли, возраст которых, оценивается более чем в 3 млрд. лет. Океаническая же земная кора под осадочным слоем содержит в основном один слой, близкий по возрасту к базальтам. Возраст осадочного чехла не превышает 100-150 млн. лет. От нижележащей мантии земную кору отделяет во многом еще загадочный слой Мохо в котором скорость распространения сейсмических волн скачкообразно увеличивается. Следующий слой мантия.Мантия - это тоже оболочка Земли, в которой вещество, ее составляющее находится в пластическом состоянии (как густая паста). Она простирается от земной коры до глубины 2900 км. Мантия состоит также из трех слоев. Два верхних слоя образуют верхнюю мантию (850-900 км), нижний слой - 2000 км. На долю мантии приходится около 67% общей массы планеты. Твердый слой верхней мантии, распространяющийся до различных глубин под океанами и континентами, совместно с земной корой называют литосферой (от греческого - <литос>- камень) или твердой оболочкой Земли. Она разбита глубинными разломами на крупные блоки, называемые литосферными плитами. Эти плиты то расходятся, то сходятся, как бы плавая, по поверхности мантии и это явление получило название дрейфа тектонических плит. Под ней отмечен слой, где наблюдается некоторое уменьшение скорости распространения сейсмических волн, что говорит о своеобразном состоянии вещества. Этот слой менее вязкий и более пластичный по отношению к выше и ниже лежащим слоям, и называется астеносферой. Считается что, вещество мантии находится в непрерывном движении и высказывается предположение, что в относительно глубоких слоях мантии с ростом температуры и давления происходит переход вещества в более плотные модификации. Такой переход подтверждается и экспериментальными исследованиями.
В нижней мантии на глубине 2900 километров отмечается резкий скачок не только в скорости продольных волн, но и в плотности, а поперечные волны здесь исчезают совсем, что указывает на смену вещественного состава пород. Это внешняя граница ядра Земли. Ядро Земли состоит из внешней и внутренней оболочек. Предполагают, что с глубины 2900 км до глубины 5100 км находится внешнее ядро, по своему физическому состоянию приближающееся к жидкости. Оставшиеся до центра Земли 1270 км составляют внутреннее ядро. Оно твердое и на 80 % состоит из железа и на 20% из диоксида кремния. Температура согласно расчетным данным во внутреннем ядре составляет несколько тысяч градусов (4000-5000 оС). Земной ядро интересовало ученых с момента его открытия в 1936 году. Получить его изображение было чрезвычайно трудно из-за относительно малого числа сейсмических волн, достигавших его и возвратившихся к поверхности. Кроме того, экстремальные температуры и давление ядра долгое время трудно было воспроизвести в лаборатории. Новые исследования способны обеспечить более детальную картину центра нашей планеты. Земное ядро разделяется на 2 отдельные области: жидкую (внешнее ядро) и твердую (внутреннее ядро), переход между которыми лежит на глубине 5156 км. Железо - единственный элемент, который близко соответствует сейсмическим свойствам земного ядра и достаточно обильно распространен во Вселенной, чтобы представить в ядре планеты приблизительно 35 % ее массы. По современным данным внешнее ядро представляет собой вращающиеся потоки расплавленного железа и никеля, хорошо проводящие электричество. Именно с ним связывают происхождение земного магнитного поля, считая что, подобно гигантскому генератору, электрические токи, текущие в жидком ядре создают магнитное поле Земли. Слой мантии находящийся в непосредственном соприкосновении с внешним ядром, испытывает его влияние, поскольку температуры в ядре выше, чем в мантии. Местами этот слой порождает огромные направленные к поверхности Земли тепломассопотоки. Внутреннее ядро не связано с мантией. Полагают, что его твердое состояние, несмотря на высокую температуру, обеспечивается гигантским давлением в центре Земли. Высказываются предположения о том, что в ядре помимо железоникелевых сплавов должны присутствовать и более легкие элементы, такие как кремний и сера, а возможно кремний и кислород. Вопрос о состоянии ядра Земли до сих пор остается дискуссионным. По мере удаления от поверхности увеличивается сжатие, которому подвергается вещество. Расчеты показывают, что в земном ядре давление может достигать 3 млн. атм. При этом многие вещества как бы металлизируются - переходят в металлическое состояние. Существовала гипотеза, что ядро Земли состоит из металлического водорода.
Все темы данного раздела:
Происхождение и ранняя история развития Земли
Образование планеты Земля. Процесс образования каждой из планет Солнечной системы имел свои особенности. Около 5 млрд. лет на расстоянии 150 млн. км от Солнца зародилась наша планета. При падении н
Атмосфера, гидросфера, биосфера Земли
Атмосфера-газовая оболочка, окружающая небесное тело. Ее характеристики зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического состава данного небесного тела, а та
СОСТАВ АТМОСФЕРЫ
В высоких слоях атмосферы состав воздуха меняется под воздействием жесткого излучения Солнца, которое приводит к распаду молекул кислорода на атомы. Атомарный кислород является основным компонентом
Тепловой режим Земли
Внутреннее тепло Земли. Тепловой режим Земли складывается из двух видов: внешней теплоты, получаемой в виде солнечной радиации, и внутренней, зарождающейся в недрах планеты. Солнце дает Земле огром
Химический состав магмы
В магме содержатся практически все химические элементы таблицы Менделеева, среди которых: Si, Al, Fe, Са, Mg, К, Ti, Na, а также различные летучие компоненты (оксиды углерода, сероводород, водород
Разновидности магмы
Базальтовая - (основная) магма, по-видимому, имеет большее распространение. В ней содержится около 50 % кремнезёма, в значительном количестве присутствуют алюминий, кальций, желе
Эндогенные и экзогенные геологические процессы
Эндогенные процессы - геологические процессы, связанные с энергией, возникающей в недрах Земли. К эндогенным процессам относятся тектонические движения земной коры, магматизм, мета
Генезис минералов
Минералы могут образовываться при разных условиях, в разных участках земной коры. Одни из них образуются из расплавленной магмы, которая может застывать как на глубине, так и на поверхности при вул
Эндогенные процессы
Эндогенные процессы минералообразования, как правило, связаны с внедрением в земную кору и застыванием раскаленных подземных расплавов, называемых магмами. При этом эндогенное минералообразование п
Экзогенные процессы
экзогенные процессы протекают в совершенно иных условиях нежели процессы эндогенного минералообразования. Экзогенное минералообразование приводит к физическому и химическому разложению того, что бы
Метаморфические процессы
Каким бы путем не образовывались горные породы и как бы устойчивы и прочны они не были, попадая в иные условия они начинают изменяться. Горные породы, образующиеся в результате изменения состава ил
Внутреннее строение минералов
По внутреннему строению минералы делятся на кристаллические (кухонная соль) и аморфные (опал). В минералах с кристаллическим строением элементарные частицы (атомы, молекулы) расп
Физические
Определение минералов производится по физическим свойствам, которые обусловлены вещественным составом и строением кристаллической решетки минерала. Это цвет минерала и его порошка, блеск, прозрачно
Сульфиды в природе
В природных условиях сера встречается преимущественно в двух валентных состояниях аниона S2, образующего сульфиды S2-, и катиона S6+, который входит в сульфатный ра
Описание
К этой группе относятся фтористые, хлористые и очень редкие бромистые и иодистые соединения. Фтористые соединения (фториды), генетически связаны с магматической деятельностью, они являются возгонам
Свойства
Трёхвалентные анионы [PO4]3−, [AsO4]3− и [VO4]3− обладают сравнительно крупными размерами, поэтому наиболее устой
Генезис
Что касается условий образования относящихся к этому классу многочисленных минералов, то следует сказать, что подавляющее большинство их, особенно водных соединений, связано с экзогенными процессам
Структурные типы силикатов
В основе структурного строения всех силикатов лежит тесная связь кремния и кислорода; эта связь исходит из кристаллохимического принципа, а именно из отношения радиусов ионов Si (0.39Å) и O (
Структура, текстура, формы залегания горных пород
Структура – 1. для магматических и метасоматических пород, совокупность признаков горной породы, обусловленная степенью кристалличности, размерами и формой кристаллов, способом их
ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
Формы залегания магматических горных пород существенно различаются для пород, образовавшихся на некоторой глубине (интрузивных), и пород, излившихся на поверхность (эффузивных).
Основные ф
Карбонатиты
Карбонатитами называют эндогенные скопления кальцита, доломита и других карбонатов, пространственно и генетически ассоциированные с интрузивами ультраосновного щелочного состава центрального типа,
Формы залегания интрузивных пород
Внедрение магмы в различные горные породы, слагающие земную кору, приводит к образованию интрузивных тел (интрузивы, интрузивные массивы, плутоны). В зависимости от того, как взаимодействуют интру
Состав метаморфических пород
Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Однако состав может отличаться от состава исходных пород, так как в процессе метаморфизма
Строение метаморфических горных пород.
Структуры и текстуры метаморфических горных пород возникают при перекристаллизации в твёрдом состоянии первичных осадочных и магматических горных пород под влиянием литостатического давления, темпе
Формы залегания метаморфических пород
Так как исходным материалом метаморфических горных пород являются осадочные и магматические породы, их формы залегания должны совпадать с формами залегания этих пород. Так на основе осадочных пород
Гипергенез и кора выветривания
ГИПЕРГЕНЕ́З - (от гипер... и «генез»), совокупность процессов химического и физического преобразования минеральных веществ в верхних частях земной коры и на ее поверхности (при низких температ
Фоссилии
Фоссилии (лат. fossilis — ископаемый) — ископаемые остатки организмов или следы их жизнедеятельности, принадлежащих прежним геологическим эпохам. Обнаруживаются людьми при р
Геологическая съемка
Геологическая съемка - Один из основных методов изучения геологического строения верхних частей земной коры какого-либо района и выявления его перспектив в отношении минерально-сыр
Грабены, рампы, рифты.
Грабеном (нем. "graben" - копать) называется структура, ограниченная с двух сторон сбросами. (рис. 3, 4). Совершенно своеобразный тектонический тип представляют уз
Геологическая история развития Земли
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Геологическое время представленное на диаграмме называют геологическими часами, показывающими относительную длину эпох истории Земли с помет
Неоархейская эра
Неоархей — геологическая эра, часть архея. Охватывает временной период от 2,8 до 2,5 миллиарда лет назад. Период определен только хронометрически, геологический слой земных пород не выделяется. Так
Палеопротерозойская эра
Палеопротерозой — геологическая эра, часть протерозоя, начавшаяся 2,5 миллиарда лет назад и окончившаяся 1,6 миллиарда лет назад. В это время наступает первая стабилизация континентов. В это время
Неопротерозойская эра
Неопротерозой — геохронологическая эра (последняя эра протерозоя), начавшаяся 1000 млн лет назад и завершившаяся 542 млн лет назад. С геологической точки зрения характеризуется распадом древнего су
Эдиакарийский период
Эдиакарий — последний геологический период неопротерозоя, протерозоя и всего докембрия, непосредственно перед кембрием. Длился примерно с 635 по 542 миллионов лет до н. э. Название периода образова
Фанерозойский эон
Фанерозойский эон — геологический эон, начавшийся ~ 542 млн лет назад и продолжающийся в наше время, время «явной» жизни. Началом фанерозойского эона считается кембрийский период, когда произошло р
Палеозойская эра
Палеозойская эра, Палеозой, PZ — геологическая эра древней жизни планеты Земля. Самая древняя эра в фанерозойском эоне, следует за неопротерозойской эрой, после неё идет мезозойская эра. Палеозой н
Каменноугольный период
Каменноу́гольный пери́од, сокращенно карбо́н (С) — геологический период в верхнем палеозое 359,2 ± 2,5—299 ± 0,8 млн лет назад. Назван из-за сильног
Мезозойская эра
Мезозой — участок времени в геологической истории Земли от 251 млн до 65 млн лет назад, одна из трёх эр Фанерозоя. Впервые выделен в 1841 году британским геологом Джоном Филлипсом. Мезозой — эра те
Кайнозойская эра
Кайнозо́й (кайнозойская эра) — эра в геологической истории Земли протяженностью в 65,5 миллионов лет, начиная с великого вымирания видов в конце мелового периода по настоящее
Палеоценовая эпоха
Палеоцен — геологическая эпоха палеогенового периода. Это первая эпоха палеогена за которой следует эоцен. Палеоцен охватывает период от 66,5 до 55,8 миллионов лет назад. Палеоценом начинается трет
Плиоценовая эпоха
Плиоцен — эпоха неогенового периода, начавшаяся 5,332 миллиона лет назад и закончившаяся 2,588 миллионов лет назад[17]. Эпохе плиоцена предшествует эпоха миоцена, а последовательницей яв
Четвертичный период
Четвертичный период, или антропоген — геологический период, современный этап истории Земли, завершает кайнозой. Начался 2,6 миллиона лет назад, продолжается по сей день. Это самый короткий геологич
Плейстоценовая эпоха
Плейстоцен — самый многочисленный и καινός — новый, современный) — эпоха четвертичного периода, начавшаяся 2,588 миллиона лет назад и закончившаяся 11,7 тысяч лет наза
Запасы полезных ископаемых
(минеральные ресурсы) — количество минерального сырья и органических полезных ископаемых в недрах Земли, на её поверхности, на дне водоёмов и в объёме поверхностных и подземных вод. Запасы полезных
Оценка запасов
Количество запасов оценивается по данным геологической разведки применительно к существующим технологиям добычи. Эти данные позволяют вычислить объём тел полезных ископаемых, а при умножении объёма
Категории запасов
По степени достоверности определения запасов они разделяются на категории. В Российской Федерации действует классификация запасов полезных ископаемых с разделением их на четыре категории: А, В, C1
Балансовые и забалансовые запасы
Запасы полезных ископаемых, по их пригодности для использования в народном хозяйстве разделяются на балансовые и забалансовые.
К балансовым принадлежат такие запасы полезных ископаемых, ко
ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА
ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА — стадия геологоразведочных работ, проводимых в процессе разработки месторождения. Планируется и осуществляется в увязке с планами развития горных работ, опережая очистные
Разведка месторождений полезных ископаемых
Разведка месторождений полезных ископаемых (геологоразведка) — совокупность исследований и работ, осуществляемых с целью выявления и оценки запасов полезных ископа
Возраст горных пород
относительный возраст пород– это установление, какие породы образовались раньше, а какие – позже. Стратиграфический метод основан на том, что возраст слоя при нормальном залег
Балансовые запасы
БАЛАНСОВЫЕ ЗАПАСЫ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ— группа запасов полезных ископаемых, использование которых экономически целесообразно при существующей либо осваиваемой промышленностью прогрессивной технике и
Складчатые дислокации
Пликативные нарушения (от лат. plico — складываю) — нарушения первичного залегания горных пород (то есть, собственно дислокация)), которые приводят к возникновению изгибов горных пород различных ма
Прогнозные ресурсы
ПРОГНОЗНЫЕ РЕСУРСЫ— возможное количество полезных ископаемых в геологически слабо изученных участках земной и гидросферы. Оценка прогнозных ресурсов производится на основе общих геологических предс
Геологические разрезы и способы их построения
ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ, геологический профиль— вертикальное сечение земной коры от поверхности в глубину. Геологические разрезы составляются погеологическим картам, данным геологических наблюдений и
Экологические кризисы в истории земли
Экологический кризис - это напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующийся несоответствием развития производственных сил и производственных отношений в челов
Геологическое развитие континентов и океанических впадин
Согласно гипотезе первичности океанов земная кора океанического типа возникла еще до образования кислородно-азотной атмосферы и покрывала весь земной шар. Первичная кора состояла из основных магмат
Новости и инфо для студентов