- limitato alla superficie terrestre o al fondo degli oceani. Ha anche un confine geofisico, che è la sezione Moho. Il confine è caratterizzato dal fatto che qui le velocità delle onde sismiche aumentano notevolmente. È stato installato in $ 1909 da uno scienziato croato A. Mohorovic ($1857$-$1936$).

La crosta terrestre è composta sedimentaria, ignea e metamorfica rocce, e in termini di composizione spicca tre strati. Rocce di origine sedimentaria, il cui materiale distrutto è stato ridepositato negli strati inferiori e formato strato sedimentario la crosta terrestre, copre l'intera superficie del pianeta. In alcuni punti è molto sottile e può essere interrotto. In altri punti raggiunge uno spessore di diversi chilometri. I sedimentari sono argilla, calcare, gesso, arenaria, ecc. Sono formati dalla sedimentazione di sostanze nell'acqua e sulla terra, di solito giacciono a strati. Dalle rocce sedimentarie, puoi conoscere le condizioni naturali che esistevano sul pianeta, così le chiamano i geologi pagine di storia della Terra. Le rocce sedimentarie sono suddivise in organogenico, che sono formati dall'accumulo di resti di animali e piante e non organogenico, che sono ulteriormente suddivisi in clastico e chemogenico.

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clastico le rocce sono il prodotto degli agenti atmosferici e chemogenico- il risultato della precipitazione di sostanze disciolte nelle acque dei mari e dei laghi.

Le rocce ignee compongono granito strato della crosta terrestre. Queste rocce si sono formate a seguito della solidificazione del magma fuso. Nei continenti, lo spessore di questo strato è di $15$-$20$ km, è completamente assente o molto ridotto sotto gli oceani.

Si compone di materia ignea, ma povera di silice basaltico strato ad alto peso specifico. Questo strato è ben sviluppato alla base della crosta terrestre di tutte le regioni del pianeta.

La struttura verticale e lo spessore della crosta terrestre sono diversi, quindi se ne distinguono diversi tipi. Secondo una semplice classificazione, c'è oceanica e continentale La crosta terrestre.

crosta continentale

La crosta continentale o continentale è diversa dalla crosta oceanica spessore e dispositivo. La crosta continentale si trova sotto i continenti, ma il suo bordo non coincide con la costa. Dal punto di vista geologico, il vero continente è l'intera area della crosta continentale continua. Quindi si scopre che i continenti geologici sono più grandi dei continenti geografici. Aree costiere dei continenti, denominate ripiano- si tratta di parti dei continenti temporaneamente allagate dal mare. Mari come il Mar Bianco, della Siberia orientale e d'Azov si trovano sulla piattaforma continentale.

Ci sono tre strati nella crosta continentale:

• Lo strato superiore è sedimentario;
• Lo strato intermedio è di granito;
• Lo strato inferiore è basalto.

Sotto le montagne giovani questo tipo di crosta ha uno spessore di $ 75 $ km, sotto le pianure fino a $ 45 $ km e sotto gli archi insulari fino a $ 25 $ km. Lo strato sedimentario superiore della crosta continentale è formato da depositi argillosi e carbonati di bacini marini poco profondi e facies clastiche grossolane nelle avanfosse, nonché sui margini passivi dei continenti di tipo atlantico.

Si formò il magma che invadeva le crepe nella crosta terrestre strato di granito che contiene silice, alluminio e altri minerali. Lo spessore dello strato di granito può arrivare fino a $ 25 $ km. Questo strato è molto antico e ha un'età solida di $ 3 miliardi di anni. Tra gli strati di granito e di basalto, a una profondità fino a $20$ km, c'è un confine Corrado. È caratterizzato dal fatto che la velocità di propagazione delle onde sismiche longitudinali qui aumenta di $0,5$ km/sec.

Formazione basalto strato si è verificato a seguito dell'effusione di lave basaltiche sulla superficie terrestre in zone di magmatismo intraplacca. I basalti contengono più ferro, magnesio e calcio, quindi sono più pesanti del granito. All'interno di questo strato, la velocità di propagazione delle onde sismiche longitudinali è compresa tra $ 6,5 $ - $ 7,3 $ km/sec. Dove il confine diventa sfocato, la velocità delle onde sismiche longitudinali aumenta gradualmente.

Nota 2

La massa totale della crosta terrestre della massa dell'intero pianeta è solo $ 0,473 $%.

Uno dei primi compiti legati alla determinazione della composizione continentale superiore abbaiare, la giovane scienza si è impegnata a risolvere geochimica. Poiché la corteccia è composta da un'ampia varietà di rocce, questo compito è stato molto difficile. Anche in un corpo geologico, la composizione delle rocce può variare notevolmente e diversi tipi di rocce possono essere comuni in aree diverse. Sulla base di ciò, il compito era di determinare il generale, composizione media quella parte della crosta terrestre che affiora in superficie nei continenti. Questa prima stima della composizione della crosta superiore è stata fatta da Clark. Ha lavorato come dipendente dell'US Geological Survey ed è stato impegnato nell'analisi chimica delle rocce. Nel corso di molti anni di lavoro analitico, è riuscito a sintetizzare i risultati e calcolare la composizione media delle rocce, che era prossima a al granito. Opera Clarkè stato oggetto di aspre critiche e ha avuto oppositori.

Il secondo tentativo di determinare la composizione media della crosta terrestre è stato fatto da W. Goldschmidt. Suggerì di spostarsi lungo la crosta continentale ghiacciaio, può raschiare e mescolare le rocce esposte che si depositerebbero durante l'erosione glaciale. Rifletteranno quindi la composizione della crosta continentale centrale. Dopo aver analizzato la composizione delle argille fasciate, che si sono depositate durante l'ultima glaciazione in mare Baltico, ha ottenuto un risultato vicino al risultato Clark. Metodi diversi hanno dato gli stessi punteggi. I metodi geochimici sono stati confermati. Questi problemi sono stati affrontati e le valutazioni hanno ricevuto ampio riconoscimento. Vinogradov, Yaroshevsky, Ronov e altri.

crosta oceanica

crosta oceanica situato dove la profondità del mare è superiore a $ 4 $ km, il che significa che non occupa l'intero spazio degli oceani. Il resto dell'area è ricoperta di corteccia tipo intermedio. La crosta di tipo oceanico non è organizzata allo stesso modo della crosta continentale, sebbene sia anch'essa suddivisa in strati. Ha quasi no strato di granito, mentre quello sedimentario è molto sottile e ha uno spessore inferiore a $1$ km. Il secondo strato è fermo sconosciuto, quindi si chiama semplicemente secondo strato. Terzo strato inferiore basaltico. Gli strati basaltici della crosta continentale e oceanica sono simili nelle velocità delle onde sismiche. Prevale lo strato basaltico nella crosta oceanica. Secondo la teoria della tettonica a zolle, la crosta oceanica si forma costantemente nelle dorsali oceaniche, quindi si allontana da esse e in aree subduzione assorbito nel mantello. Ciò indica che la crosta oceanica è relativamente giovane. Il maggior numero di zone di subduzione è tipico per l'oceano Pacifico dove sono associati potenti maremoti.

Definizione 1

Subduzione- questo è l'abbassamento della roccia dal bordo di una placca tettonica in un'astenosfera semifusa

Nel caso in cui la placca superiore sia continentale e quella inferiore sia oceanica, trincee oceaniche.
Il suo spessore nelle diverse aree geografiche varia da $ 5 $ - $ 7 $ km. Nel tempo, lo spessore della crosta oceanica praticamente non cambia. Ciò è dovuto alla quantità di fusione rilasciata dal mantello nelle dorsali oceaniche e allo spessore dello strato sedimentario sul fondo degli oceani e dei mari.

Strato sedimentario la crosta oceanica è piccola e raramente supera uno spessore di $ 0,5 $ km. È costituito da sabbia, depositi di resti animali e minerali precipitati. Le rocce carbonatiche della parte inferiore non si trovano a grandi profondità e, a una profondità di oltre $ 4,5 $ km, le rocce carbonatiche sono sostituite da argille rosse di acque profonde e limi silicei.

Nella parte superiore si sono formate lave basaltiche di composizione tholeitica strato di basalto, e sotto si trova complesso di dighe.

Definizione 2

dighe- si tratta di canali attraverso i quali la lava basaltica scorre in superficie

Strato di basalto in zone subduzione diventa ecgoliti, che si immergono in profondità perché hanno un'alta densità di rocce del mantello circostante. La loro massa è di circa $ 7 $ % della massa dell'intero mantello terrestre. All'interno dello strato di basalto, la velocità delle onde sismiche longitudinali è di $ 6,5 $ - $ 7 $ km/sec.

L'età media della crosta oceanica è di $ 100 milioni di dollari di anni, mentre le sue sezioni più antiche hanno $ 156 milioni di dollari di anni e si trovano nel bacino Pijafeta nell'Oceano Pacifico. La crosta oceanica è concentrata non solo nel letto dell'Oceano Mondiale, ma può anche trovarsi in bacini chiusi, ad esempio il bacino settentrionale del Mar Caspio. Oceanico la crosta terrestre ha un'area totale di $ 306 milioni di kmq.

la crosta terrestre – guscio solido esterno della Terra, la parte superiore della litosfera. La crosta terrestre è separata dal mantello terrestre dalla superficie mohorovichica.

È consuetudine distinguere la crosta continentale e quella oceanica, che differiscono per composizione, potenza, struttura ed età. crosta continentale situato sotto i continenti e i loro margini sottomarini (ripiano). La crosta terrestre di tipo continentale con uno spessore di 35-45 km si trova sotto le pianure fino a 70 km nell'area delle giovani montagne. Le sezioni più antiche della crosta continentale hanno un'età geologica superiore a 3 miliardi di anni. È costituito da tali gusci: crosta atmosferica, sedimentaria, metamorfica, granitica, basaltica.

crosta oceanica molto più giovane, la sua età non supera i 150-170 milioni di anni. Ha meno potenza – 5-10 km. Non esiste uno strato limite all'interno della crosta oceanica. Nella struttura della crosta terrestre di tipo oceanico si distinguono i seguenti strati: rocce sedimentarie non consolidate (fino a 1 km), vulcanico oceanico, costituito da sedimenti compattati (1-2 km), basalto (4-8 km) .

Il guscio di pietra della Terra non è un tutto unico. È composto da singoli blocchi. – placche litosferiche. In totale, ci sono 7 piatti grandi e diversi più piccoli sul globo. I più grandi includono le placche eurasiatica, nordamericana, sudamericana, africana, indo-australiana (indiana), antartica e del Pacifico. All'interno di tutte le grandi placche, ad eccezione dell'ultima, ci sono i continenti. I confini delle placche litosferiche di solito corrono lungo le dorsali oceaniche e le trincee di acque profonde.

Placche litosferiche cambiano continuamente: due piastre possono essere saldate in una sola a seguito di una collisione; A causa della spaccatura, la lastra può dividersi in più parti. Le placche litosferiche possono affondare nel mantello terrestre, raggiungendo il nucleo terrestre. Pertanto, la divisione della crosta terrestre in placche non è univoca: con l'accumulo di nuove conoscenze, alcuni confini delle placche vengono riconosciuti come inesistenti e si distinguono nuove placche.

All'interno delle placche litosferiche ci sono aree con diversi tipi di crosta terrestre. Quindi, la parte orientale della placca indo-australiana (indiana) è la terraferma e la parte occidentale si trova alla base dell'Oceano Indiano. Alla placca africana, la crosta continentale è circondata su tre lati dalla crosta oceanica. La mobilità della placca atmosferica è determinata dal rapporto tra la crosta continentale e quella oceanica al suo interno.

Quando le placche litosferiche si scontrano, piegatura degli strati rocciosi. Cinture plissettate – parti mobili e altamente sezionate della superficie terrestre. Ci sono due fasi nel loro sviluppo. Nella fase iniziale, la crosta terrestre subisce prevalentemente un cedimento; le rocce sedimentarie si accumulano e si trasformano. Nella fase finale, l'abbassamento è sostituito da un sollevamento, le rocce vengono frantumate in pieghe. Durante gli ultimi miliardi di anni, ci sono state diverse epoche di intensa costruzione di montagne sulla Terra: Baikal, Caledoniano, Ercinico, Mesozoico e Cenozoico. In base a ciò, si distinguono diverse aree di piegatura.

Successivamente, le rocce che compongono l'area ripiegata perdono la loro mobilità e iniziano a collassare. Le rocce sedimentarie si accumulano in superficie. Si formano aree stabili della crosta terrestre – piattaforme. Di solito sono costituiti da un basamento piegato (resti di antiche montagne) ricoperto in cima da strati di rocce sedimentarie depositate orizzontalmente che formano una copertura. In base all'età della fondazione, si distinguono piattaforme antiche e giovani. Le aree rocciose in cui la fondazione è sommersa in profondità e ricoperte da rocce sedimentarie sono chiamate lastre. I luoghi in cui le fondamenta vengono in superficie sono chiamati scudi. Sono più caratteristici delle piattaforme antiche. Alla base di tutti i continenti ci sono piattaforme antiche, i cui bordi sono aree piegate di epoche diverse.

Si può vedere la diffusione delle aree della piattaforma e della piega su una carta geografica tettonica, o su una carta della struttura della crosta terrestre.

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Lo studio della struttura interna dei pianeti, compresa la nostra Terra, è un compito estremamente difficile. Non possiamo fisicamente "perforare" la crosta terrestre fino al centro del pianeta, quindi tutta la conoscenza che abbiamo ricevuto al momento è conoscenza ottenuta "al tatto", e nel modo più letterale.

Come funziona l'esplorazione sismica sull'esempio dell'esplorazione petrolifera. "Chiamiamo" la terra e "ascoltiamo" ciò che il segnale riflesso ci porterà

Il fatto è che il modo più semplice e affidabile per scoprire cosa c'è sotto la superficie del pianeta e fa parte della sua crosta è studiare la velocità di propagazione onde sismiche nelle profondità del pianeta.

È noto che la velocità delle onde sismiche longitudinali aumenta nei mezzi più densi e, al contrario, diminuisce nei terreni sciolti. Di conseguenza, conoscendo i parametri dei diversi tipi di roccia e avendo calcolato i dati sulla pressione, ecc., "ascoltando" la risposta ricevuta, si può capire attraverso quali strati della crosta terrestre è passato il segnale sismico e quanto sono profondi sotto la superficie .

Studio della struttura della crosta terrestre mediante onde sismiche

Le vibrazioni sismiche possono essere causate da due tipi di sorgenti: naturale e artificiale. I terremoti sono fonti naturali di vibrazioni, le cui onde portano le informazioni necessarie sulla densità delle rocce attraverso le quali penetrano.

L'arsenale di sorgenti di vibrazioni artificiali è più ampio, ma prima di tutto le vibrazioni artificiali sono causate da un'esplosione ordinaria, ma ci sono anche modi di lavorare più "sottili": generatori di impulsi diretti, vibratori sismici, ecc.

È impegnato nella conduzione di esplosioni e nello studio delle velocità delle onde sismiche esplorazione sismica- uno dei rami più importanti della geofisica moderna.

Cosa ha fornito lo studio delle onde sismiche all'interno della Terra? Un'analisi della loro propagazione ha rivelato diversi salti nel cambiamento di velocità quando si passa attraverso le viscere del pianeta.

la crosta terrestre

Il primo salto, in cui le velocità aumentano da 6,7 ​​a 8,1 km / s, secondo i geologi, registra fondo della crosta terrestre. Questa superficie si trova in diversi luoghi del pianeta a diversi livelli, da 5 a 75 km. Viene chiamato il confine della crosta terrestre e il guscio sottostante - il mantello "Superfici Mohorovic", dal nome dello scienziato jugoslavo A. Mohorovichich, che per primo lo fondò.

Mantello

Mantello giace a una profondità fino a 2.900 km ed è diviso in due parti: superiore e inferiore. Il confine tra il mantello superiore e quello inferiore è fissato anche dal salto nella velocità di propagazione delle onde sismiche longitudinali (11,5 km/s) e si trova a profondità comprese tra 400 e 900 km.

Il mantello superiore ha una struttura complessa. Nella sua parte superiore è presente uno strato situato a una profondità di 100-200 km, dove le onde sismiche trasversali si attenuano di 0,2-0,3 km/s e le velocità delle onde longitudinali, in sostanza, non cambiano. Questo livello è chiamato guida d'onda. Il suo spessore è solitamente di 200-300 km.

Viene chiamata la parte del mantello superiore e la crosta sovrastante la guida d'onda litosfera, e lo stesso strato di basse velocità - astenosfera.

Pertanto, la litosfera è un guscio rigido rigido sostenuto da un'astenosfera di plastica. Si presume che nell'astenosfera sorgano processi che causano il movimento della litosfera.

La struttura interna del nostro pianeta

Il nucleo della Terra

Alla base del mantello vi è una forte diminuzione della velocità di propagazione delle onde longitudinali da 13,9 a 7,6 km/s. A questo livello si trova il confine tra il mantello e il nucleo della terra, più profondo di cui le onde sismiche trasversali non si propagano più.

Il raggio del nucleo raggiunge i 3500 km, il suo volume: il 16% del volume del pianeta e la massa: il 31% della massa della Terra.

Molti scienziati ritengono che il nucleo sia allo stato fuso. La sua parte esterna è caratterizzata da velocità delle onde P nettamente ridotte, mentre nella parte interna (con un raggio di 1200 km), le velocità delle onde sismiche aumentano nuovamente fino a 11 km/s. La densità delle rocce del nucleo è di 11 g/cm 3 , ed è determinata dalla presenza di elementi pesanti. Un elemento così pesante può essere ferro. Molto probabilmente, il ferro è parte integrante del nucleo, poiché il nucleo di una composizione puramente ferro o ferro-nichel dovrebbe avere una densità che è dell'8-15% superiore alla densità esistente del nucleo. Pertanto, ossigeno, zolfo, carbonio e idrogeno sembrano essere attaccati al ferro nel nucleo.

Metodo geochimico per lo studio della struttura dei pianeti

C'è un altro modo per studiare la struttura profonda dei pianeti - metodo geochimico. L'identificazione di vari gusci della Terra e di altri pianeti terrestri mediante parametri fisici trova una conferma geochimica abbastanza chiara basata sulla teoria dell'accrescimento eterogeneo, secondo cui la composizione dei nuclei dei pianeti e dei loro gusci esterni nella sua parte principale è inizialmente diverso e dipende dalla prima fase del loro sviluppo.

Come risultato di questo processo, il più pesante ( ferro-nichel) componenti, e nei gusci esterni - silicato più leggero ( condrite), arricchito nella parte superiore del mantello con volatili e acqua.

La caratteristica più importante dei pianeti terrestri ( , Terra, ) è che il loro guscio esterno, il cosiddetto abbaio, è costituito da due tipi di materia: terraferma" - feldspato e " oceanico» - basalto.

Crosta continentale (continentale) della Terra

La crosta continentale (continentale) della Terra è composta da graniti o rocce simili nella loro composizione, cioè rocce con una grande quantità di feldspati. La formazione dello strato di "granito" della Terra è dovuta alla trasformazione dei sedimenti più antichi nel processo di granitizzazione.

Lo strato di granito è da considerarsi come specifico il guscio della crosta terrestre - l'unico pianeta su cui sono stati ampiamente sviluppati i processi di differenziazione della materia con la partecipazione dell'acqua e con un'idrosfera, un'atmosfera di ossigeno e una biosfera. Sulla Luna e, probabilmente, sui pianeti terrestri, la crosta continentale è composta da gabbro-anortosite - rocce costituite da una grande quantità di feldspato, anche se di composizione leggermente diversa rispetto ai graniti.

Queste rocce formano le superfici più antiche (4,0-4,5 miliardi di anni) dei pianeti.

Crosta oceanica (basalto) della Terra

Crosta oceanica (basalto). La terra si è formata a seguito dell'allungamento ed è associata a zone di faglie profonde, che hanno causato la penetrazione del mantello superiore nelle camere di basalto. Il vulcanismo basaltico si sovrappone alla crosta continentale formata in precedenza ed è una formazione geologica relativamente più giovane.

Le manifestazioni del vulcanismo basaltico su tutti i pianeti terrestri sono apparentemente simili. L'ampio sviluppo di "mari" di basalto sulla Luna, Marte e Mercurio è ovviamente associato allo stiramento e alla formazione di zone di permeabilità a seguito di questo processo, lungo il quale i fusi basaltici del mantello sono precipitati in superficie. Questo meccanismo di manifestazione del vulcanismo basaltico è più o meno simile per tutti i pianeti del gruppo terrestre.

Il satellite della Terra - la Luna ha anche una struttura a conchiglia, che, nel complesso, ripete quella terrestre, sebbene abbia una notevole differenza di composizione.

Flusso di calore della Terra. È più caldo nella regione delle faglie nella crosta terrestre e più freddo nelle regioni delle antiche placche continentali

Metodo per misurare il flusso di calore per lo studio della struttura dei pianeti

Un altro modo per studiare la struttura profonda della Terra è studiare il suo flusso di calore. È noto che la Terra, calda dall'interno, sprigiona il suo calore. Il riscaldamento degli orizzonti profondi è evidenziato da eruzioni vulcaniche, geyser e sorgenti termali. Il calore è la principale fonte di energia della Terra.

L'aumento della temperatura con l'approfondimento dalla superficie terrestre è in media di circa 15 ° C per 1 km. Ciò significa che al confine tra litosfera e astenosfera, situata a circa 100 km di profondità, la temperatura dovrebbe essere prossima a 1500 ° C. È stato stabilito che il basalto fonde a questa temperatura. Ciò significa che il guscio astenosferico può fungere da fonte di magma basaltico.

Con la profondità, la variazione di temperatura avviene secondo una legge più complessa e dipende dalla variazione di pressione. Secondo i dati calcolati, a una profondità di 400 km la temperatura non supera i 1600°C, e al confine nucleo-mantello è stimata a 2500-5000°C.

È accertato che il rilascio di calore avviene costantemente su tutta la superficie del pianeta. Il calore è il parametro fisico più importante. Alcune delle loro proprietà dipendono dal grado di riscaldamento delle rocce: viscosità, conducibilità elettrica, magnetità, stato di fase. Pertanto, in base allo stato termico, si può giudicare la struttura profonda della Terra.

Misurare la temperatura del nostro pianeta a grandi profondità è un compito tecnicamente difficile, poiché solo i primi chilometri della crosta terrestre sono disponibili per le misurazioni. Tuttavia, la temperatura interna della Terra può essere studiata indirettamente misurando il flusso di calore.

Nonostante il fatto che la principale fonte di calore sulla Terra sia il Sole, la potenza totale del flusso di calore del nostro pianeta supera di 30 volte la potenza di tutte le centrali elettriche sulla Terra.

Le misurazioni hanno mostrato che il flusso di calore medio nei continenti e negli oceani è lo stesso. Questo risultato è spiegato dal fatto che negli oceani la maggior parte del calore (fino al 90%) proviene dal mantello, dove il processo di trasferimento della materia attraverso il movimento dei flussi avviene in modo più intenso - convezione.

La convezione è un processo in cui un liquido riscaldato si espande, diventa più leggero e sale, mentre gli strati più freddi affondano. Poiché la sostanza del mantello è più vicina nel suo stato a un corpo solido, la convezione al suo interno procede in condizioni speciali, a basse portate di materiale.

Qual è la storia termica del nostro pianeta? Il suo riscaldamento iniziale è probabilmente associato al calore generato dall'urto delle particelle e dalla loro compattazione nel proprio campo gravitazionale. Quindi il calore era il risultato del decadimento radioattivo. Sotto l'influenza del calore, sorse una struttura a strati della Terra e dei pianeti terrestri.

Il calore radioattivo nella Terra viene rilasciato anche adesso. C'è un'ipotesi secondo cui, al confine del nucleo fuso della Terra, i processi di scissione della materia continuano ancora oggi con il rilascio di un'enorme quantità di energia termica che riscalda il mantello.

La crosta terrestre in senso scientifico è la parte geologica più alta e più dura del guscio del nostro pianeta.

La ricerca scientifica ti permette di studiarlo a fondo. Ciò è facilitato dalla perforazione ripetuta di pozzi sia sui continenti che sul fondo oceanico. La struttura della terra e della crosta terrestre in diverse parti del pianeta differiscono sia per composizione che per caratteristiche. Il limite superiore della crosta terrestre è il rilievo visibile e il limite inferiore è la zona di separazione dei due mezzi, nota anche come superficie Mohorovichic. Viene spesso indicato semplicemente come "confine M". Ha ricevuto questo nome grazie al sismologo croato Mohorovichich A. Per molti anni ha osservato la velocità dei movimenti sismici a seconda del livello di profondità. Nel 1909 stabilì l'esistenza di una differenza tra la crosta terrestre e il mantello rovente della Terra. Il confine M si trova al livello in cui la velocità dell'onda sismica aumenta da 7,4 a 8,0 km/s.

La composizione chimica della Terra

Studiando i gusci del nostro pianeta, gli scienziati hanno tratto conclusioni interessanti e persino sorprendenti. Le caratteristiche strutturali della crosta terrestre la rendono simile alle stesse aree su Marte e Venere. Oltre il 90% dei suoi elementi costitutivi è rappresentato da ossigeno, silicio, ferro, alluminio, calcio, potassio, magnesio, sodio. Combinandosi tra loro in varie combinazioni, formano corpi fisici omogenei - minerali. Possono entrare nella composizione delle rocce in diverse concentrazioni. La struttura della crosta terrestre è molto eterogenea. Quindi, le rocce in una forma generalizzata sono aggregati di una composizione chimica più o meno costante. Questi sono corpi geologici indipendenti. Sono intesi come un'area chiaramente definita della crosta terrestre, che ha la stessa origine ed età entro i suoi confini.

Rocce per gruppi

1. Magmatico. Il nome parla da sé. Derivano dal magma raffreddato che scorre dalle prese d'aria di antichi vulcani. La struttura di queste rocce dipende direttamente dalla velocità di solidificazione della lava. Più è grande, più piccoli sono i cristalli della sostanza. Il granito, ad esempio, si è formato nello spessore della crosta terrestre e il basalto è apparso come risultato di una graduale fuoriuscita di magma sulla sua superficie. La varietà di tali razze è piuttosto ampia. Considerando la struttura della crosta terrestre, vediamo che è composta per il 60% da minerali magmatici.

2. Sedimentale. Si tratta di rocce che sono state il risultato della graduale deposizione a terra e sul fondo oceanico di frammenti di vari minerali. Questi possono essere componenti sciolti (sabbia, ciottoli), cementati (arenaria), residui di microrganismi (carbone, calcare), prodotti di reazioni chimiche (sale di potassio). Costituiscono fino al 75% dell'intera crosta terrestre nei continenti.
Secondo il metodo fisiologico di formazione, le rocce sedimentarie sono suddivise in:

• Clastico. Questi sono i resti di varie rocce. Sono stati distrutti sotto l'influenza di fattori naturali (terremoto, tifone, tsunami). Questi includono sabbia, ciottoli, ghiaia, pietrisco, argilla.
• Chimico. Si formano gradualmente da soluzioni acquose di varie sostanze minerali (sali).
• organico o biogenico. Sono costituiti da resti di animali o piante. Questi sono scisti bituminosi, gas, petrolio, carbone, calcare, fosforiti, gesso.

3. Rocce metamorfiche. Altri componenti possono trasformarsi in loro. Ciò accade sotto l'influenza di variazioni di temperatura, alta pressione, soluzioni o gas. Ad esempio, il marmo può essere ottenuto dal calcare, lo gneiss dal granito e la quarzite dalla sabbia.

I minerali e le rocce che l'umanità utilizza attivamente nella sua vita sono chiamati minerali. Quali sono?

Si tratta di formazioni minerali naturali che influiscono sulla struttura della terra e sulla crosta terrestre. Possono essere utilizzati in agricoltura e industria sia nella loro forma naturale che in fase di lavorazione.

Tipi di minerali utili. La loro classificazione

A seconda dello stato fisico e dell'aggregazione, i minerali possono essere suddivisi in categorie:

1. Solido (minerale, marmo, carbone).
2. Liquido (acqua minerale, olio).
3. Gassoso (metano).

Caratteristiche dei singoli tipi di minerali

In base alla composizione e alle caratteristiche dell'applicazione, ci sono:

1. Combustibile (carbone, petrolio, gas).
2. Minerale. Includono metalli radioattivi (radio, uranio) e nobili (argento, oro, platino). Esistono minerali di metalli ferrosi (ferro, manganese, cromo) e non ferrosi (rame, stagno, zinco, alluminio).
3. I minerali non metallici svolgono un ruolo significativo in un concetto come la struttura della crosta terrestre. La loro geografia è ampia. Queste sono rocce non metalliche e non combustibili. Si tratta di materiali da costruzione (sabbia, ghiaia, argilla) e chimici (zolfo, fosfati, sali di potassio). Una sezione separata è dedicata alle pietre preziose e ornamentali.

La distribuzione dei minerali sul nostro pianeta dipende direttamente da fattori esterni e modelli geologici.

Pertanto, i minerali combustibili vengono estratti principalmente nei bacini di petrolio e gas e nei bacini di carbone. Sono di origine sedimentaria e si formano sulle coperture sedimentarie delle piattaforme. Petrolio e carbone si verificano raramente insieme.

I minerali minerali corrispondono più spesso al seminterrato, alle sporgenze e alle aree piegate delle piastre della piattaforma. In questi luoghi possono creare enormi cinture.

Nucleo

Il guscio terrestre, come sai, è multistrato. Il nucleo si trova proprio al centro e il suo raggio è di circa 3.500 km. La sua temperatura è molto più alta di quella del Sole ed è di circa 10.000 K. Non sono stati ottenuti dati accurati sulla composizione chimica del nucleo, ma presumibilmente è costituito da nichel e ferro.

Il nucleo esterno è allo stato fuso e ha ancora più potenza di quello interno. Quest'ultimo è sotto pressione enorme. Le sostanze di cui è composto sono allo stato solido permanente.

Mantello

La geosfera della Terra circonda il nucleo e costituisce circa l'83% dell'intero guscio del nostro pianeta. Il limite inferiore del mantello si trova a una grande profondità di quasi 3000 km. Questo guscio è convenzionalmente diviso in una parte superiore meno plastica e densa (è da essa che si forma il magma) e una inferiore cristallina, la cui larghezza è di 2000 chilometri.

La composizione e la struttura della crosta terrestre

Per parlare di quali elementi compongono la litosfera, è necessario fornire alcuni concetti.

La crosta terrestre è il guscio più esterno della litosfera. La sua densità è inferiore al doppio rispetto alla densità media del pianeta.

La crosta terrestre è separata dal mantello dal confine M, già menzionato sopra. Poiché i processi che si verificano in entrambe le aree si influenzano reciprocamente, la loro simbiosi è solitamente chiamata litosfera. Significa "conchiglia di pietra". La sua potenza varia da 50-200 chilometri.

Sotto la litosfera si trova l'astenosfera, che ha una consistenza meno densa e viscosa. La sua temperatura è di circa 1200 gradi. Una caratteristica unica dell'astenosfera è la capacità di violare i suoi confini e penetrare nella litosfera. È la fonte del vulcanismo. Qui ci sono sacche di magma fuso, che viene introdotto nella crosta terrestre e si riversa in superficie. Studiando questi processi, gli scienziati sono stati in grado di fare molte scoperte sorprendenti. È così che è stata studiata la struttura della crosta terrestre. La litosfera si è formata molte migliaia di anni fa, ma anche ora in essa si stanno verificando processi attivi.

Elementi strutturali della crosta terrestre

Rispetto al mantello e al nucleo, la litosfera è uno strato duro, sottile e molto fragile. È composto da una combinazione di sostanze, in cui sono stati trovati fino ad oggi più di 90 elementi chimici. Sono distribuiti in modo non uniforme. Il 98 per cento della massa della crosta terrestre è rappresentato da sette componenti. Questi sono ossigeno, ferro, calcio, alluminio, potassio, sodio e magnesio. Le rocce e i minerali più antichi hanno più di 4,5 miliardi di anni.

Studiando la struttura interna della crosta terrestre si possono distinguere vari minerali.
Un minerale è una sostanza relativamente omogenea che può trovarsi sia all'interno che sulla superficie della litosfera. Questi sono quarzo, gesso, talco, ecc. Le rocce sono costituite da uno o più minerali.

Processi che formano la crosta terrestre

La struttura della crosta oceanica

Questa parte della litosfera è costituita principalmente da rocce basaltiche. La struttura della crosta oceanica non è stata studiata a fondo come quella continentale. La teoria della tettonica a placche spiega che la crosta oceanica è relativamente giovane e le sue sezioni più recenti possono essere datate al tardo Giurassico.
Il suo spessore praticamente non cambia nel tempo, poiché è determinato dalla quantità di fusi rilasciati dal mantello nella zona delle dorsali medio-oceaniche. È significativamente influenzato dalla profondità degli strati sedimentari sul fondo dell'oceano. Nei tratti più voluminosi si va dai 5 ai 10 chilometri. Questo tipo di conchiglia terrestre appartiene alla litosfera oceanica.

crosta continentale

La litosfera interagisce con l'atmosfera, l'idrosfera e la biosfera. Nel processo di sintesi, formano il guscio più complesso e reattivo della Terra. È nella tettonosfera che si verificano processi che modificano la composizione e la struttura di questi gusci.
La litosfera sulla superficie terrestre non è omogenea. Ha diversi strati.

1. sedimentario. È formato principalmente da rocce. Qui predominano argille e scisti, oltre a rocce carbonatiche, vulcaniche e sabbiose. Negli strati sedimentari si possono trovare minerali come gas, petrolio e carbone. Sono tutti di origine biologica.
2. strato di granito. È costituito da rocce ignee e metamorfiche, che sono in natura più vicine al granito. Questo strato non si trova ovunque, è più pronunciato nei continenti. Qui, la sua profondità può essere di decine di chilometri.
3. Lo strato basaltico è formato da rocce vicine al minerale omonimo. È più denso del granito.

Profondità e variazione della temperatura della crosta terrestre

Lo strato superficiale è riscaldato dal calore solare. Questo è un guscio eliometrico. Presenta sbalzi di temperatura stagionali. Lo spessore medio dello strato è di circa 30 m.

Sotto c'è uno strato ancora più sottile e fragile. La sua temperatura è costante e approssimativamente uguale alla temperatura media annuale caratteristica di questa regione del pianeta. A seconda del clima continentale, la profondità di questo strato aumenta.
Ancora più in profondità nella crosta terrestre c'è un altro livello. Questo è lo strato geotermico. La struttura della crosta terrestre prevede la sua presenza e la sua temperatura è determinata dal calore interno della Terra e aumenta con la profondità.

L'aumento della temperatura avviene a causa del decadimento delle sostanze radioattive che fanno parte delle rocce. Prima di tutto, è radio e uranio.

Gradiente geometrico: l'entità dell'aumento della temperatura in base al grado di aumento della profondità degli strati. Questa impostazione dipende da vari fattori. La struttura e i tipi della crosta terrestre lo influenzano, così come la composizione delle rocce, il livello e le condizioni della loro presenza.

Il calore della crosta terrestre è un'importante fonte di energia. Il suo studio è molto attuale oggi.

Una caratteristica distintiva della litosfera terrestre, associata al fenomeno della tettonica globale del nostro pianeta, è la presenza di due tipi di crosta: quella continentale, che costituisce le masse continentali, e quella oceanica. Differiscono per composizione, struttura, spessore e natura dei processi tettonici prevalenti. Un ruolo importante nel funzionamento di un unico sistema dinamico, che è la Terra, appartiene alla crosta oceanica. Per chiarire questo ruolo, è necessario prima passare alla considerazione delle sue caratteristiche intrinseche.

caratteristiche generali

Il tipo oceanico della crosta forma la più grande struttura geologica del pianeta: il fondo dell'oceano. Questa crosta ha un piccolo spessore - da 5 a 10 km (per confronto, lo spessore della crosta di tipo continentale è in media di 35-45 km e può raggiungere i 70 km). Occupa circa il 70% della superficie totale della Terra, ma in termini di massa è quasi quattro volte inferiore alla crosta continentale. La densità media delle rocce è prossima a 2,9 g/cm 3 , cioè superiore a quella dei continenti (2,6-2,7 g/cm 3 ).

A differenza dei blocchi isolati della crosta continentale, quella oceanica è un'unica struttura planetaria, che però non è monolitica. La litosfera terrestre è suddivisa in una serie di placche mobili formate da sezioni di crosta e dal mantello superiore sottostante. La crosta di tipo oceanico è presente su tutte le placche litosferiche; ci sono placche (ad esempio il Pacifico o Nazca) che non hanno masse continentali.

Tettonica a placche ed età crostale

Nella placca oceanica si distinguono elementi strutturali di grandi dimensioni come piattaforme stabili - talassocratoni - e dorsali oceaniche attive e trincee di acque profonde. Le creste sono aree di diffusione o spostamento di placche e formazione di nuova crosta, e le trincee sono zone di subduzione o subduzione di una placca sotto il bordo di un'altra, dove la crosta viene distrutta. Si verifica così il suo continuo rinnovamento, a seguito del quale l'età della crosta più antica di questo tipo non supera i 160-170 milioni di anni, cioè si è formata nel periodo giurassico.

D'altronde va tenuto presente che il tipo oceanico è apparso sulla Terra prima del tipo continentale (probabilmente a cavallo dei Catarcheani - Archeani, circa 4 miliardi di anni fa), ed è caratterizzato da una struttura molto più primitiva e composizione.

Cos'è e come è la crosta terrestre sotto gli oceani

Attualmente, ci sono solitamente tre strati principali di crosta oceanica:

1. sedimentario. È formato principalmente da rocce carbonatiche, in parte da argille di acque profonde. Vicino alle pendici dei continenti, specialmente vicino ai delta dei grandi fiumi, sono presenti anche sedimenti terrigeni che entrano nell'oceano dalla terraferma. In queste aree, lo spessore delle precipitazioni può essere di diversi chilometri, ma in media è piccolo - circa 0,5 km. Le precipitazioni sono praticamente assenti in prossimità delle dorsali oceaniche.
2. basaltico. Queste sono lave a cuscino eruttate, di regola, sott'acqua. Inoltre, questo strato comprende un complesso complesso di dighe situate al di sotto - speciali intrusioni - di composizione di dolerite (cioè anche basalto). Il suo spessore medio è di 2-2,5 km.
3. Gabbro-serpentinite. È composto da un analogo intrusivo di basalto - gabbro e nella parte inferiore - serpentiniti (rocce ultrabasiche metamorfosate). Lo spessore di questo strato, secondo i dati sismici, raggiunge i 5 km, e talvolta anche di più. La suola è separata dal mantello superiore sottostante la crosta da un'interfaccia speciale: il confine mohorovichico.

La struttura della crosta oceanica indica che, in effetti, questa formazione può, in un certo senso, essere considerata come uno strato differenziato superiore del mantello terrestre, costituito dalle sue rocce cristallizzate, che è ricoperto dall'alto da un sottile strato di sedimenti marini .

"Trasportatore" del fondo dell'oceano

È chiaro il motivo per cui ci sono poche rocce sedimentarie in questa crosta: semplicemente non hanno il tempo di accumularsi in quantità significative. Crescendo da zone di diffusione nelle aree delle dorsali oceaniche a causa dell'afflusso di materia calda del mantello durante il processo di convezione, le placche litosferiche, per così dire, portano la crosta oceanica sempre più lontano dal luogo di formazione. Sono portati via dalla sezione orizzontale della stessa corrente convettiva lenta ma potente. Nella zona di subduzione, la placca (e la crosta nella sua composizione) ricade nel mantello come parte fredda di questo flusso. Allo stesso tempo, una parte significativa dei sedimenti viene strappata, frantumata e alla fine va ad aumentare la crosta di tipo continentale, cioè a ridurre l'area degli oceani.

Il tipo oceanico della crosta è caratterizzato da una proprietà così interessante come le anomalie magnetiche della striscia. Queste aree alternate di magnetizzazione diretta e inversa del basalto sono parallele alla zona di diffusione e si trovano simmetricamente su entrambi i lati di essa. Sorgono durante la cristallizzazione della lava basaltica, quando acquisisce magnetizzazione residua secondo la direzione del campo geomagnetico in una particolare epoca. Poiché subiva ripetutamente inversioni, la direzione della magnetizzazione cambiava periodicamente nell'opposto. Questo fenomeno è utilizzato nella datazione geocronologica paleomagnetica e mezzo secolo fa è servito come uno degli argomenti più forti a favore della correttezza della teoria della tettonica a placche.

Crosta di tipo oceanico nel ciclo della materia e nel bilancio termico della Terra

Partecipando ai processi della tettonica a placche litosferiche, la crosta oceanica è un elemento importante dei cicli geologici a lungo termine. Tale, ad esempio, è il lento ciclo dell'acqua mantello-oceanico. Il mantello contiene molta acqua e una notevole quantità entra nell'oceano durante la formazione dello strato basaltico della giovane crosta. Ma durante la sua esistenza, la crosta, a sua volta, si arricchisce a causa della formazione dello strato sedimentario con l'acqua oceanica, una parte significativa della quale, parzialmente in forma legata, va nel mantello durante la subduzione. Cicli simili funzionano per altre sostanze, ad esempio per il carbonio.

La tettonica delle placche svolge un ruolo chiave nell'equilibrio energetico della Terra, consentendo al calore di allontanarsi lentamente dagli interni caldi e dalla superficie. Inoltre, è noto che nell'intera storia geologica del pianeta ha ceduto fino al 90% del calore attraverso la sottile crosta sotto gli oceani. Se questo meccanismo non funzionasse, la Terra eliminerebbe il calore in eccesso in un modo diverso, forse, come Venere, dove, come suggeriscono molti scienziati, c'è stata una distruzione globale della crosta quando la sostanza del mantello surriscaldata è venuta in superficie . Così, anche l'importanza della crosta oceanica per il funzionamento del nostro pianeta in un regime adatto all'esistenza della vita è eccezionalmente grande.