Una caratteristica dell'evoluzione della Terra è la differenziazione della materia, la cui espressione è la struttura a guscio del nostro pianeta. La litosfera, l'idrosfera, l'atmosfera, la biosfera formano i principali gusci della Terra, diversi per composizione chimica, potenza e stato della materia.

La struttura interna della Terra

La composizione chimica della Terra(Fig. 1) è simile alla composizione di altri pianeti terrestri, come Venere o Marte.

In generale, predominano elementi come ferro, ossigeno, silicio, magnesio e nichel. Il contenuto di elementi leggeri è basso. La densità media della materia terrestre è di 5,5 g/cm 3 .

Ci sono pochissimi dati affidabili sulla struttura interna della Terra. Considera la Fig. 2. Rappresenta la struttura interna della Terra. La terra è costituita dalla crosta terrestre, dal mantello e dal nucleo.

Riso. 1. La composizione chimica della Terra

Riso. 2. La struttura interna della Terra

Nucleo

Nucleo(Fig. 3) si trova al centro della Terra, il suo raggio è di circa 3,5 mila km. La temperatura interna raggiunge i 10.000 K, cioè è superiore alla temperatura degli strati esterni del Sole e la sua densità è di 13 g / cm 3 (confronta: acqua - 1 g / cm 3). Il nucleo è presumibilmente costituito da leghe di ferro e nichel.

Il nucleo esterno della Terra ha una potenza maggiore del nucleo interno (raggio 2200 km) ed è allo stato liquido (fuso). Il nucleo interno è sottoposto a una pressione enorme. Le sostanze che lo compongono sono allo stato solido.

Mantello

Mantello- la geosfera terrestre, che circonda il nucleo e costituisce l'83% del volume del nostro pianeta (vedi Fig. 3). Il suo limite inferiore si trova a una profondità di 2900 km. Il mantello è diviso in una parte superiore meno densa e plastica (800-900 km), da cui magma(tradotto dal greco significa "unguento denso"; questa è la sostanza fusa dell'interno della terra - una miscela di composti ed elementi chimici, compresi i gas, in uno speciale stato semiliquido); e uno inferiore cristallino, spesso circa 2000 km.

Riso. 3. Struttura della Terra: nucleo, mantello e crosta terrestre

la crosta terrestre

La crosta terrestre - il guscio esterno della litosfera (vedi Fig. 3). La sua densità è circa due volte inferiore alla densità media della Terra - 3 g/cm 3 .

Separa la crosta terrestre dal mantello confine mohorovico(spesso chiamato confine di Moho), caratterizzato da un forte aumento della velocità delle onde sismiche. Fu installato nel 1909 da uno scienziato croato Andrey Mohorovichich (1857- 1936).

Poiché i processi che si verificano nella parte più alta del mantello influenzano il movimento della materia nella crosta terrestre, sono riuniti sotto il nome generale litosfera(conchiglia di pietra). Lo spessore della litosfera varia da 50 a 200 km.

Sotto c'è la litosfera astenosfera- guscio meno duro e meno viscoso, ma più plastico con una temperatura di 1200 °C. Può attraversare il confine di Moho, penetrando nella crosta terrestre. L'astenosfera è la fonte del vulcanismo. Contiene sacche di magma fuso, che viene introdotto nella crosta terrestre o versato sulla superficie terrestre.

La composizione e la struttura della crosta terrestre

Rispetto al mantello e al nucleo, la crosta terrestre è uno strato molto sottile, duro e fragile. È composto da una sostanza più leggera, che attualmente contiene circa 90 elementi chimici naturali. Questi elementi non sono ugualmente rappresentati nella crosta terrestre. Sette elementi - ossigeno, alluminio, ferro, calcio, sodio, potassio e magnesio - rappresentano il 98% della massa della crosta terrestre (vedi Figura 5).

Combinazioni particolari di elementi chimici formano varie rocce e minerali. I più antichi hanno almeno 4,5 miliardi di anni.

Riso. 4. La struttura della crosta terrestre

Riso. 5. La composizione della crosta terrestre

Mineraleè un corpo relativamente omogeneo nella sua composizione e nelle proprietà di un corpo naturale, formato sia nelle profondità che sulla superficie della litosfera. Esempi di minerali sono diamante, quarzo, gesso, talco, ecc. (Troverai una descrizione delle proprietà fisiche di vari minerali nell'Appendice 2.) La composizione dei minerali della Terra è mostrata in fig. 6.

Riso. 6. Composizione minerale generale della Terra

Rocce sono costituiti da minerali. Possono essere composti da uno o più minerali.

Rocce sedimentarie - argilla, calcare, gesso, arenaria, ecc. - sono stati formati dalla precipitazione di sostanze nell'ambiente acquatico e sulla terraferma. Si trovano a strati. I geologi le chiamano pagine della storia della Terra, perché possono conoscere le condizioni naturali che esistevano sul nostro pianeta nei tempi antichi.

Tra le rocce sedimentarie si distinguono organogene e inorganiche (detritali e chemogeniche).

Organogeno le rocce si formano a seguito dell'accumulo di resti di animali e piante.

Rocce clastiche si formano a causa degli agenti atmosferici, la formazione di prodotti di distruzione di rocce precedentemente formate con l'aiuto di acqua, ghiaccio o vento (Tabella 1).

Tabella 1. Rocce clastiche a seconda della dimensione dei frammenti

Nome della razza	Dimensione del bummer con (particelle)
	Oltre 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Sabbia e arenarie	0,005 mm - 1 mm
	Meno di 0,005 mm

Chemogenico le rocce si formano a seguito della sedimentazione delle acque dei mari e dei laghi di sostanze in esse disciolte.

Nello spessore della crosta terrestre si forma il magma rocce ignee(Fig. 7), come granito e basalto.

Le rocce sedimentarie e ignee, quando sono immerse a grandi profondità sotto l'influenza della pressione e delle alte temperature, subiscono cambiamenti significativi, trasformandosi in rocce metamorfiche. Così, ad esempio, il calcare si trasforma in marmo, l'arenaria di quarzo in quarzite.

Nella struttura della crosta terrestre si distinguono tre strati: sedimentario, "granito", "basalto".

Strato sedimentario(vedi Fig. 8) è formato principalmente da rocce sedimentarie. Qui predominano argille e scisti, sono ampiamente rappresentate rocce sabbiose, carbonatiche e vulcaniche. Nello strato sedimentario ci sono depositi di tale minerale, come carbone, gas, petrolio. Sono tutti di origine biologica. Ad esempio, il carbone è un prodotto della trasformazione delle piante dei tempi antichi. Lo spessore dello strato sedimentario varia ampiamente - dalla completa assenza in alcune aree di terra a 20-25 km in depressioni profonde.

Riso. 7. Classificazione delle rocce per origine

Strato di "granito".è costituito da rocce metamorfiche e ignee simili nelle loro proprietà al granito. I più comuni qui sono gneiss, graniti, scisti cristallini, ecc. Lo strato granitico non si trova ovunque, ma nei continenti, dove è ben espresso, il suo spessore massimo può raggiungere diverse decine di chilometri.

Strato "basalto". formato da rocce vicine ai basalti. Si tratta di rocce ignee metamorfosate, più dense delle rocce dello strato di "granito".

Lo spessore e la struttura verticale della crosta terrestre sono diversi. Esistono diversi tipi di crosta terrestre (Fig. 8). Secondo la classificazione più semplice, si distinguono la crosta oceanica e quella continentale.

La crosta continentale e quella oceanica hanno uno spessore diverso. Pertanto, lo spessore massimo della crosta terrestre si osserva nei sistemi montuosi. Dista circa 70 km. Sotto le pianure, lo spessore della crosta terrestre è di 30-40 km e sotto gli oceani è il più sottile - solo 5-10 km.

Riso. 8. Tipi di crosta terrestre: 1 - acqua; 2 - strato sedimentario; 3 - intercalazioni di rocce sedimentarie e basalti; 4, basalti e rocce cristalline ultramafiche; 5, strato granitico-metamorfico; 6 - strato granulitico-mafico; 7 - mantello normale; 8 - mantello decompresso

La differenza tra la crosta continentale e quella oceanica in termini di composizione rocciosa si manifesta nell'assenza di uno strato granitico nella crosta oceanica. Sì, e lo strato basaltico della crosta oceanica è molto particolare. In termini di composizione rocciosa, differisce dall'analogo strato della crosta continentale.

Il confine tra terra e oceano (tacca zero) non fissa il passaggio della crosta continentale a quella oceanica. La sostituzione della crosta continentale con quella oceanica avviene nell'oceano a una profondità di circa 2450 m.

Riso. 9. La struttura della crosta continentale e oceanica

Esistono anche tipi di transizione della crosta terrestre: suboceanica e subcontinentale.

Crosta suboceanica situato lungo le pendici continentali e pedemontane, si trova nei mari marginali e mediterranei. È una crosta continentale spessa fino a 15-20 km.

crosta subcontinentale situato, ad esempio, su archi di isole vulcaniche.

Basato sui materiali suono sismico - velocità dell'onda sismica: otteniamo dati sulla struttura profonda della crosta terrestre. Così, il pozzo superprofondo di Kola, che per la prima volta ha permesso di vedere campioni di roccia da una profondità di oltre 12 km, ha portato molte sorprese. Si presumeva che a una profondità di 7 km dovesse iniziare uno strato di "basalto". In realtà, però, non fu scoperto, e tra le rocce predominavano gli gneis.

Variazione della temperatura della crosta terrestre con la profondità. Lo strato superficiale della crosta terrestre ha una temperatura determinata dal calore solare. Questo è strato eliometrico(dal greco Helio - il Sole), sperimentando fluttuazioni di temperatura stagionali. Il suo spessore medio è di circa 30 m.

Di seguito si trova uno strato ancora più sottile, la cui caratteristica è una temperatura costante corrispondente alla temperatura media annuale del sito di osservazione. La profondità di questo strato aumenta nel clima continentale.

Ancora più in profondità nella crosta terrestre si distingue uno strato geotermico, la cui temperatura è determinata dal calore interno della Terra e aumenta con la profondità.

L'aumento della temperatura è dovuto principalmente al decadimento degli elementi radioattivi che compongono le rocce, principalmente radio e uranio.

Viene chiamata l'entità dell'aumento della temperatura delle rocce con la profondità gradiente geotermico. Varia in un intervallo abbastanza ampio - da 0,1 a 0,01 ° C / m - e dipende dalla composizione delle rocce, dalle condizioni della loro presenza e da una serie di altri fattori. Sotto gli oceani, la temperatura aumenta più velocemente con la profondità che nei continenti. In media, ogni 100 m di profondità diventa più caldo di 3 °C.

Viene chiamato il reciproco del gradiente geotermico passo geotermico. Si misura in m/°C.

Il calore della crosta terrestre è un'importante fonte di energia.

La parte della crosta terrestre che si estende fino alle profondità disponibili per le forme di studio geologico viscere della terra. Le viscere della Terra richiedono una protezione speciale e un uso ragionevole.

Lo strato superiore della Terra, che dà vita agli abitanti del pianeta, è solo un sottile guscio che copre molti chilometri di strati interni. Si sa poco di più sulla struttura nascosta del pianeta che sullo spazio esterno. Il pozzo di Kola più profondo, perforato nella crosta terrestre per studiarne gli strati, ha una profondità di 11mila metri, ma è solo quattrocentesimo della distanza dal centro del globo. Solo l'analisi sismica può avere un'idea dei processi che avvengono al suo interno e creare un modello del dispositivo terrestre.

Strati interni ed esterni della Terra

La struttura del pianeta Terra è costituita da strati eterogenei di gusci interni ed esterni, che differiscono per composizione e ruolo, ma sono strettamente correlati tra loro. Le seguenti zone concentriche si trovano all'interno del globo:

• Il nucleo - con un raggio di 3500 km.
• Mantello - circa 2900 km.
• La crosta terrestre è in media di 50 km.

Gli strati esterni della terra costituiscono un guscio gassoso, chiamato atmosfera.

Centro del pianeta

La geosfera centrale della Terra è il suo nucleo. Se solleviamo la domanda su quale strato della Terra sia praticamente il meno studiato, la risposta sarà: il nucleo. Non è possibile ottenere dati esatti sulla sua composizione, struttura e temperatura. Tutte le informazioni pubblicate in articoli scientifici sono state ottenute con metodi geofisici, geochimici e calcoli matematici e sono presentate al pubblico con la riserva "presumibilmente". Come mostrano i risultati dell'analisi delle onde sismiche, il nucleo terrestre è costituito da due parti: interna ed esterna. Il nucleo interno è la parte più inesplorata della Terra, poiché le onde sismiche non raggiungono i suoi limiti. Il nucleo esterno è una massa di ferro e nichel caldi, con una temperatura di circa 5mila gradi, che è costantemente in movimento ed è conduttore di elettricità. È a queste proprietà che è associata l'origine del campo magnetico terrestre. La composizione del nucleo interno, secondo gli scienziati, è più varia ed è integrata da elementi ancora più leggeri: zolfo, silicio e possibilmente ossigeno.

Mantello

La geosfera del pianeta, che collega gli strati centrale e superiore della Terra, è chiamata mantello. È questo strato che costituisce circa il 70% della massa del globo. La parte inferiore del magma è il guscio del nucleo, il suo confine esterno. L'analisi sismica mostra qui un brusco salto nella densità e velocità delle onde di compressione, che indica un cambiamento materiale nella composizione della roccia. La composizione del magma è una miscela di metalli pesanti, dominata da magnesio e ferro. La parte superiore dello strato, o astenosfera, è una massa mobile, plastica, morbida con una temperatura elevata. È questa sostanza che rompe la crosta terrestre e schizza in superficie durante il processo di eruzioni vulcaniche.

Lo spessore dello strato di magma nel mantello va da 200 a 250 chilometri, la temperatura è di circa 2000°C. Il mantello è separato dal globo inferiore della crosta terrestre dallo strato di Moho, o confine Mohorovichic, da uno scienziato serbo che determinò un brusco cambiamento nella velocità delle onde sismiche in questa parte del mantello.

corazza dura

Qual è il nome dello strato della Terra che è il più duro? Questa è la litosfera, un guscio che collega il mantello e la crosta terrestre, si trova sopra l'astenosfera e pulisce lo strato superficiale dalla sua influenza calda. La parte principale della litosfera è parte del mantello: dell'intero spessore da 79 a 250 km, la crosta terrestre rappresenta 5-70 km, a seconda della posizione. La litosfera è eterogenea, è divisa in placche litosferiche, che sono in costante movimento lento, a volte divergenti, a volte si avvicinano. Tali fluttuazioni delle placche litosferiche sono chiamate movimento tettonico, sono i loro rapidi tremori che causano terremoti, spaccature nella crosta terrestre e schizzi di magma sulla superficie. Il movimento delle placche litosferiche porta alla formazione di depressioni o colline, il magma ghiacciato forma catene montuose. I piatti non hanno confini permanenti, si uniscono e si separano. I territori della superficie terrestre, al di sopra delle faglie delle placche tettoniche, sono luoghi di maggiore attività sismica, dove si verificano più spesso terremoti, eruzioni vulcaniche che in altri e si formano minerali. In questo momento sono state registrate 13 placche litosferiche, la più grande delle quali: americana, africana, antartica, del Pacifico, indo-australiana ed eurasiatica.

la crosta terrestre

Rispetto ad altri strati, la crosta terrestre è lo strato più sottile e fragile dell'intera superficie terrestre. Lo strato in cui vivono gli organismi, che è il più saturo di sostanze chimiche e microelementi, è solo il 5% della massa totale del pianeta. La crosta terrestre sul pianeta Terra ha due varietà: continentale o continentale e oceanica. La crosta continentale è più dura, è costituita da tre strati: basaltico, granitico e sedimentario. Il fondale oceanico è costituito da strati basaltici (di base) e sedimentari.

• Rocce di basalto- Si tratta di fossili ignei, il più denso degli strati della superficie terrestre.
• strato di granito- assente sotto gli oceani, a terra può avvicinarsi a uno spessore di diverse decine di chilometri di rocce granitiche, cristalline e altre simili.
• Strato sedimentario formatosi durante la distruzione delle rocce. In alcuni luoghi contiene depositi di minerali di origine organica: carbone, sale da cucina, gas, petrolio, calcare, gesso, sali di potassio e altri.

Idrosfera

Caratterizzando gli strati della superficie terrestre, non si può non citare il guscio d'acqua vitale del pianeta, ovvero l'idrosfera. L'equilibrio idrico del pianeta è mantenuto dalle acque oceaniche (la principale massa d'acqua), dalle acque sotterranee, dai ghiacciai, dalle acque interne di fiumi, laghi e altri specchi d'acqua. Il 97% dell'intera idrosfera cade sull'acqua salata dei mari e degli oceani e solo il 3% è acqua dolce potabile, la maggior parte della quale è nei ghiacciai. Gli scienziati suggeriscono che la quantità di acqua sulla superficie aumenterà nel tempo a causa delle sfere profonde. Le masse idrosferiche sono in costante circolazione, passano da uno stato all'altro e interagiscono strettamente con la litosfera e l'atmosfera. L'idrosfera ha una grande influenza su tutti i processi terrestri, lo sviluppo e la vita della biosfera. Fu il guscio d'acqua che divenne l'ambiente per l'origine della vita sul pianeta.

Il suolo

Lo strato fertile più sottile della Terra chiamato suolo, o suolo, insieme al guscio d'acqua, è della massima importanza per l'esistenza delle piante, degli animali e dell'uomo. Questa palla è sorta in superficie a causa dell'erosione delle rocce, sotto l'influenza dei processi di decomposizione organica. Elaborando i resti della vita, milioni di microrganismi hanno creato uno strato di humus, il più favorevole per le colture di tutti i tipi di piante terrestri. Uno degli indicatori importanti dell'elevata qualità del suolo è la fertilità. I terreni più fertili sono quelli con un uguale contenuto di sabbia, argilla e humus, o terriccio. I terreni argillosi, rocciosi e sabbiosi sono tra i meno adatti all'agricoltura.

Troposfera

Il guscio d'aria della Terra ruota insieme al pianeta ed è indissolubilmente legato a tutti i processi che si verificano negli strati terrestri. La parte inferiore dell'atmosfera attraverso i pori penetra in profondità nel corpo della crosta terrestre, la parte superiore si collega gradualmente allo spazio.

Gli strati dell'atmosfera terrestre sono eterogenei per composizione, densità e temperatura.

A una distanza di 10 - 18 km dalla crosta terrestre si estende la troposfera. Questa parte dell'atmosfera è riscaldata dalla crosta terrestre e dall'acqua, quindi diventa più fredda con l'altezza. La diminuzione della temperatura nella troposfera avviene di circa mezzo grado ogni 100 metri, e nei punti più alti arriva da -55 a -70 gradi. Questa parte dello spazio aereo occupa la quota maggiore, fino all'80%. È qui che si forma il tempo, si formano tempeste, nuvole, precipitazioni e venti.

strati alti

• Stratosfera- lo strato di ozono del pianeta, che assorbe la radiazione ultravioletta del sole, impedendogli di distruggere tutta la vita. L'aria nella stratosfera è rarefatta. L'ozono mantiene una temperatura stabile in questa parte dell'atmosfera da -50 a 55 ° C. Nella stratosfera, una parte insignificante di umidità, quindi, le nuvole e le precipitazioni non ne sono caratteristiche, a differenza delle correnti d'aria che sono significative in velocità .
• Mesosfera, termosfera, ionosfera- gli strati d'aria della Terra sopra la stratosfera, in cui si osserva una diminuzione della densità e della temperatura dell'atmosfera. Lo strato della ionosfera è il luogo in cui si verifica il bagliore delle particelle di gas cariche, chiamato aurora.
• Esosfera- una sfera di dispersione di particelle di gas, un confine sfocato con lo spazio.

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 rocce 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 abbaiare, 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 specifica 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, di composizione però 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 precedentemente formata 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 approssimativamente a una profondità di 100 km, la temperatura dovrebbe essere vicina a 1500 ° C. È stato stabilito che a questa temperatura il basalto si scioglie. 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.

- 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.

Lavori già pronti su un argomento simile

• Corso di lavoro La struttura della crosta terrestre 450 rubli.
• astratto La struttura della crosta terrestre 280 rubli.
• Test La struttura della crosta terrestre 240 rubli.

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 lo scaffale- 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. Lavoro 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 all'interno del fondo oceanico, 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.