Jordens skorpetyper. Typer af jordskorpen

Min datter var på Krim for første gang sidste sommer. Hun så bjergene og spurgte mig: "Hvorfor er de så høje?" Dette blev efterfulgt af et andet spørgsmål: "Hvorfor er havet dybt?" Barnet er 3 år, og hun er allerede interesseret i sådanne spørgsmål. Har du nogensinde spekuleret på, hvorfor det er det? Hvad bjerge adskiller sig fra havet? Nu vil jeg tale om typer jordskorpen.

Hvilke typer jordskorpe findes der?

Jeg tror, ​​du ved, at under havet og på sletten er der en anden jordskorpe. I det første tilfælde er det tyndere, og i det andet er det meget tykkere.

Jordens skorpe – det er en solid kugle af litosfære med en tykkelse på fra 5 km (under havet) til 70 km (under bjerge). Afhængigt af klippernes sammensætning og tykkelse skelner jeg 2 typer af jordskorpen: kontinental og oceanisk.

Fastlandet (kontinentalt)) jordskorpen har tykkelse fra 40 til 70 km. Den består af 3 lag:

• sedimentære- det øverste lag fra jorden. Dens tykkelse er 10-15 km;
• granit-metamorft lag– tykkelse 5-15 km;
• basaltisk– 10-30 km.

I modsætning til fastlandet,havskorpen har ikke et mellemste granit-metamorft lag. Den indeholder sedimentære og basaltlag. Dens tykkelse er kun 5 – 15 km.

Havrygge har en unik struktur til jordskorpen.. Under det andet oceaniske lag er linse(eller afsats). Klipperne i deres sammensætning ligner ikke klipperne i bjergene, der findes på jorden.

Forskning af jordskorpen

Forskere har længe bevist, at jordskorpen under en slette (eller bjerg) er forskellig fra jordskorpen under et hav. Men selv i dag, med det nyeste tekniske udstyr, er der mange uudforskede steder på jorden. På Kola halvøen, for eksempel brød de igennem det dybeste godt i verden. Dens dybde er 12 km, hvilket kun er 1/500 af vores planets radius.

Alt, hvad vi ved, ved forskerne takket være seismisk metode. Under jordskælv og vulkansk aktivitet falder magma og andre sten til jorden og akkumuleres inde på vores planet. Der forskes i dem.

Jorden består af flere koncentriske skaller, som hver især har en særlig kemisk sammensætning, fysiske egenskaber og aggregeringstilstand. Jordens skaller er grupperet i 3 hovedlag:

1. ekstern - jordskorpen;

2. mellemliggende – kappe;

3. indre – kerne.

Kerne formentlig sammensat af oxider af jern og nikkel i smeltet tilstand.

Mantel består af bjergarter, hvis hovedkomponenter er silikater af magnesium og jern.

Jordens skorpe i forhold til hele planeten er omkring 1,5% af dens volumen (0,8% af massen). Tykkelsen af ​​jordskorpen under kontinenterne er 35-70 km (i gennemsnit 50 km), under havene - 5-10 km. Følgende kemiske grundstoffer dominerer i jordskorpen:

· oxygen (47 - 49,1%) – det er til stede i de fleste mineraler;

· silicium (26 – 28%): silica (siliciumoxid), kvarts, silikater.

· aluminium (7,4 – 8,7 %);

· jern (4,2-5,1%);

· calcium (3,3 – 3,6 %);

· natrium (2,6%);

· kalium (2,6%);

· magnesium (2,1%).

Der skelnes mellem kontinental og oceanisk skorpe. Øverste del kontinental skorpe foldet såkaldt sedimentære dækning, granit og basalt lag er placeret nedenfor. Oceanisk skorpe har en hovedsagelig basaltisk sammensætning (indeholder silicium og magnesium). Densiteten af ​​den kontinentale skorpe er 2,7 g/cm 3 , og densiteten af ​​den oceaniske skorpe er 2,9 g/cm 3 .

Kontinental skorpe	SiO2	69%
	Al2O3	14%
	Fe203 + FeO	4%
Oceanisk skorpe	SiO2	48%
	Al2O3	15%
	Fe203 + FeO	12%
	MgO	9%

Lithosfæren- Dette er Jordens faste skal, inklusive jordskorpen og det øverste lag af kappen. Tykkelsen af ​​litosfæren varierer fra 50 til 200 km.

De mest almindelige kemiske grundstoffer i litosfæren er ilt, silicium, aluminium og magnesium, deres samlede andel udgør 92% af litosfærens masse. Ilt, silicium og aluminium danner de mest almindelige forbindelser i jordskorpen - silikater og aluminiumsilikater.

Jordskorpen består af sten. Klipper- Det er geologiske formationer, der består af mineraler og har en relativt konstant kemisk sammensætning og egenskaber. De vigtigste grupper af bjergarter er: magmatiske, sedimentære og metamorfe.

Magmatiske bjergarter- er resultatet af størkningen af ​​vulkansk magma, der har spredt sig over jordens overflade eller trængt dybt ind i jordskorpen. I en dybde på 15-30 km er magmatiske bjergarter hovedsageligt repræsenteret af granit.

Sedimentære bjergarter – Det er overvejende overfladeformationer, der er opstået under ødelæggelse og genaflejring af andre – tidligere dannede – sten (knust sten, grus, sand, sandsten, ler).

Metamorfe bjergarter- disse er produkter af ændringer i magmatiske og sedimentære bjergarter som følge af påvirkning af fysiske og kemiske processer (hovedsageligt høje temperaturer og tryk).

Mineraler- disse er naturlige organiske forbindelser, bestående af en eller flere kemiske forbindelser. De fleste mineraler findes i krystallinsk tilstand, og har en relativt konstant sammensætning. Omkring 3.000 mineraler er blevet opdaget i jordskorpen, langt de fleste af dem (90%) er dannet af silikater af aluminium, jern, calcium, magnesium, kalium og natrium. De mest almindelige mineraler er således feldspat (58%), simple silikater (16,8%), kvarts (12,6%), glimmer (3,6%).

En vigtig bestanddel af litosfæren er grundvand, hvis samlede volumen i sedimentdækket er 61,4 millioner km 3. Vand er til stede i jordens tykkelse som i fri stat, og i beslægtet form, samt i div aggregeringstilstande: i form af damp, is og væske. Frit vand Den underjordiske hydrosfære er mineraliseret i varierende grad fersk grundvand udgør 2%. Fersk grundvand er hovedsageligt grundvand, der er direkte forbundet med overfladekilder (floder, søer). Generel underjordisk mineralisering ferskvand er ikke mere end 1 g/l i sammensætning de tilhører carbonat. Grundvand De er karakteriseret ved et højt indhold af opløst organisk stof, hvis koncentration kan være mere end 35 mg/l vandet i den tørre (tørre) zone indeholder den mindste mængde organisk stof - mindre end 20 mg/l.

Biosfæren omfatter kun den øverste del af jordskorpen, og placeringen af ​​biosfærens nedre grænse er ikke klart fastlagt. Biosfæregrænsens position i litosfæren bestemmes geologisk struktur terræn, områdets hydrogeologiske forhold og geotermisk gradient. Den geotermiske gradient karakteriserer stigningen i klippernes temperatur med uddybning for hver 100 m I gennemsnit er den 3 0 C, men afhængig af forholdene varierer den fra 1 til 20 0 C.

Generelt observeres fordelingen af ​​levende stof i litosfæren kun op til flere snese meter. Nogle mikroorganismer med grundvand nå dybder på op til 2...3 km.

Jord

Jord er et uafhængigt naturligt organo-mineralsk legeme, der opstår på overfladen af ​​jordens land som følge af langvarig eksponering for biotiske, abiotiske og menneskeskabte faktorer. Jorden består af faste mineralske og organiske partikler, vand og luft, den har et sæt egenskaber, der bestemmer betingelserne for vækst og udvikling af planter. Jord er den løse overfladehorisont af jord, der er i stand til at producere afgrøder. Det er det vigtigste element i terrestriske økosystemer, det er et produkt af samspillet mellem biota og underliggende bjergarter.

Jord betragtes som en særlig naturlig krop, der spiller en ekstremt vigtig rolle i globale biogeokemiske processer. Jord er forbundet med Jordens geosfærer som følger:

1. Med litosfæren:

· Deltager i biokemisk transformation øverste lag lithosfære;

· Er en kilde til dannelse af mineraler, mineraler, sten.

· Deltager i overførslen af ​​akkumuleret solenergi til de dybe lag af litosfæren;

· Beskytter litosfæren mod overdreven erosion.

2. Med hydrosfæren:

· Omdanner overfladevand til grundvand;

· Deltager i dannelsen af ​​flodstrømning;

· Er en faktor i bioproduktiviteten af ​​reservoirer på grund af de leverede biogene forbindelser;

· Er en sorptionsbarriere, der beskytter mod forurening.

3. Med atmosfære:

· Absorberer og reflekterer solstråling;

· Regulerer atmosfærens vandcirkulation;

· Kilde til fast stof og mikroorganismer, der trænger ind i atmosfæren;

· Regulering af atmosfærens gasregime.

4. Med biosfære:

· Habitat, batteri og kilde til stof og energi for terrestriske organismer;

· Beskyttende barriere;

· Forbindelsesled mellem biologiske og geologiske kredsløb.

Jorddannende sten er det substrat, hvorpå der dannes jord. De består af forskellige mineralske komponenter, der i forskellig grad deltager i jorddannelsen. Mineralsk stof udgør 60-90 % af jordens samlede vægt. Jordens fysiske egenskaber afhænger af arten af ​​moderbjergarterne: dens vand- og termiske regimer, hastigheden af ​​bevægelser af stoffer i jorden, mineralogisk og kemisk sammensætning og det oprindelige indhold af næringsstoffer til planter.

Organiske komponenter i jorden dannes som et resultat af den vitale aktivitet af planter, dyr og mikroorganismer. Hovedrollen her tilhører vegetationen. Grønne planter er praktisk talt de eneste skabere af primære organiske stoffer. Absorberer kuldioxid fra atmosfæren, vand og mineraler fra jorden og bruger energi sollys, skaber de komplekse organiske forbindelser gennem fotosynteseprocessen. Største mængde organiske stoffer leveres af skovsamfund, især i de fugtige troper.

I processen med døden af ​​både hele planter og deres individuelle dele kommer organiske stoffer ind i jorden (rod og jord falder). Mængden af ​​årligt fald varierer meget: i våde skove den når 250 c/ha, in arktisk tundra– mindre end 10 c/ha. På jordoverfladen er organisk stof påvirket af dyr, bakterier, svampe samt fysiske og kemiske faktorer nedbrydes til jordhumus. Askestoffer genopbygger den mineralske del af jorden. Unedbrudt plantemateriale danner den såkaldte. skovbund(i skove) eller filt (i stepper og enge). Disse formationer påvirker jordens gasudveksling, sedimentpermeabiliteten, det termiske regime af det øverste jordlag, jordens fauna og mikroorganismers vitale aktivitet.

Hovedfunktionen af ​​levende organismer i jorden er omdannelsen af ​​organisk stof. Både jord og landdyr deltager i jorddannelsen. I jordmiljø dyr er hovedsageligt repræsenteret af hvirvelløse dyr og protozoer. Jorddyr inddeles i 2 grupper: biofager, som lever af levende organismer eller væv fra animalske organismer, og saprofager, som bruger organisk stof som føde. Det største antal jordlevende organismer er saprofager: nematoder, regnorme.

Jordens vigtigste egenskab er dens fertilitet, dvs. evne til at give organisk og mineralsk næring til planter. Fertilitet afhænger af fysisk og kemiske egenskaber jorde, som tilsammen repræsenterer edafiske faktorer.

Jorddannelsesfaktorer: jorddannende sten, plante- og dyreorganismer, klima, relief, alder, vand (jord og jord), økonomisk aktivitet person.

Det øverste, mest frugtbare lag af jord, der indeholder produkter af henfald af organisk stof, kaldes humus (humuslag). Den kemiske sammensætning af humus omfatter frie ulmus- og humussyrer samt deres calcium-, jern- og magnesiumsalte.

Under humuslaget er der et lavfrugtbart lag. Næringsstoffer vaskes ud af det af vand eller syrer, hvorfor det kaldes udvaskningshorisonten.

Organisk stof, der kommer ind i jorden med døde væv af organismer, omfatter lignin, proteiner, lipider, såvel som slutprodukterne af plantemetabolisme (voks, harpiks, tanniner).

Organiske rester i jorden mineraliseres til dannelse simple produkter– vand, kuldioxid ammoniak.

De vigtigste egenskaber jord er: saltkoncentration i jordopløsningen, surhed (påvirker mikroorganismers aktivitet).

Typer af jordskorpen

Mest for det meste Litosfæren er jordskorpen. Jordskorpen er den yderste faste skal på Jorden. Den nedre grænse for jordskorpen anses for at være grænsefladen, når de passerer fra top til bund, øger langsgående seismiske bølger pludselig hastigheden fra 6,7-7,6 km/sek. til 7,9-8,2 km/sek. - Mohorovicic-grænsen (Moho-sektionen) .

Jordskorpen er anderledes på kontinenter og under havet. Seismiske undersøgelser viser, at der er to hovedtyper af jordskorpen - kontinental og oceanisk.

Den kontinentale skorpe (fig. 1.1.) har normalt en tykkelse på 35-45 km, i områder bjergrige lande- op til 70 km. Den består af tre lag - et sedimentært lag, et granitlag og et basaltlag.

Sedimentdækket er op til 10 km tykt og består af uændrede eller let ændrede sedimentære og vulkanske bjergarter af forskellig alder. Lagene er ofte foldet, revet og forskudt langs mellemrummet. Nogle steder (på skjolde) mangler den sedimentære skal;

Granitlaget er tættere, dets tykkelse er 10-15 km, det er sammensat af granitter og gnejser;

Basaltlaget er endnu tættere, 15-35 km tykt, sammensat af basalter, gabbro og meget stærkt metamorfoserede sedimentære bjergarter i forskellige proportioner.

Den oceaniske skorpe har en tykkelse på 5-10 km (sammen med vandsøjlen - 9-12 km Den er opdelt i 3 lag: under et tyndt (mindre end 1 km) lag af marine sedimenter er der et "sekund". lag med langsgående seismiske bølgehastigheder på 4-6 km/sek. dens tykkelse er 1-2,5 km. Det er sandsynligvis sammensat af serpentinit og basalt, måske med mellemlag af sedimenter. Det nederste, "oceaniske" lag, med en gennemsnitlig tykkelse på omkring 5 km, har seismiske bølgehastigheder på 6,4-7,0 km/sek. den er sandsynligvis sammensat af gabbro. Tykkelsen af ​​sedimentlaget på havbunden er variabel, og nogle steder er der slet ingen.

I overgangszonen fra kontinentet til havet observeres en overgangstype af skorpe.

Jordskorpen af ​​geosynklinale bælter af overgangstype dannes ved krydset mellem oceaniske og kontinentale platforme, mens dannelsen af ​​et granitlag sker som et resultat af dyb metamorfisering af magmatiske og sedimentære bjergarter i subduktionszoner, den er kendetegnet ved sin variation og kompleksiteten af ​​strukturen, er jordskorpen af ​​overgangstype oceanisk ( marginale hav Stillehavet, Det Kaspiske Hav osv.) og kontinentale (øbuer osv.). Jordskorpen af ​​en overgangstype, som den oceaniske, består af et basaltlag, hvorpå der er et tykt, op til 10-20 km, sedimentært lag.

Jordskorpens rifttype (5-7 km) opstår i spredningszoner (revner), hvor kappemateriale når overfladen og midthavskamme opstår, og en ung oceanisk jordskorpe fødes.

Selv i dag, hvor der er opfundet så meget teknisk udstyr, enheder, er der stadig utilgængelige og mystiske verdener. En af dem er jordens indvolde. i verden er den blevet boret til en dybde på 12 km, hvilket kun er 1/500 af vores planets radius. Alt, hvad videnskabsmænd ved om jordens indre, lærer de gennem den seismiske metode til undersøgelse. Under rystelser opstår vibrationer inde i planeten, der rejser fra ved forskellige hastigheder. Det er kendt, at udbredelseshastigheden afhænger af densiteten og sammensætningen af ​​stoffer. Baseret på hastighedsdataene kan eksperter allerede fortolke information om, hvilket lag vibrationen passerede igennem.

Sådan blev det fastslået, at planeten er dækket af flere skaller. Dette er jordskorpen, derefter kappen og den næste er kernen.

Den sidste er den tætteste og tungeste. Kernen menes at være sammensat af jern.

Af alle tre skaller har kappen den største volumen og vægt. Den består af et fast stof, men ikke så tæt som i kernen.

Og til sidst, jordskorpen. Denne ydre skal af planeten er meget tyndere sammenlignet med de foregående. Dens masse overstiger ikke engang 1% af vægten af ​​hele planeten. Menneskeheden lever på dens overflade, og fossiler udvindes fra den. Mange steder er jordskorpen gennemtrængt af brønde og miner. Deres tilstedeværelse gjorde det muligt at indsamle stenprøver, som hjalp med at bestemme strukturen af ​​denne planets skal.

Og jordskorpen består af sten, som igen er dannet af mineraler. De fortsætter med at dannes i alle lag af skallen, selv på dens overflade. I henhold til de forhold, hvorunder de blev dannet, er de opdelt i:

1. Metamorfisk. De er dannet dybt under jorden som et resultat af stærk opvarmning og kompression af nogle sten og deres omdannelse til andre sten. For eksempel bliver almindelig kalksten omdannet til marmor.

2. Sedimentær. De dannes ved gradvis ophobning på jordens overflade forskellige mineraler. Fordi denne proces er langsom, består sedimentære bjergarter ofte af flere lag.

3. Magmatisk. De er dannet af kappemateriale, der steg til de overliggende lag og frøs der. Den mest berømte af disse klipper er granit. Magma kan stige i smeltet form til jordens overflade. Så frigives der skarpt vanddamp og gasser fra det, og det bliver til lava. Når den er hældt ud, fryser den øjeblikkeligt. Som et resultat dannes de. Disse omfatter for eksempel basalt.

Jordskorpen under havene og på kontinenterne er struktureret forskelligt. De vigtigste forskelle ligger i sammensætningen af ​​dets lag og tykkelse. På dette grundlag betragtes følgende typer af jordskorpen separat:

Kontinental;

Oceanisk.

Eksperter foreslår, at den kontinentale art optrådte meget senere under indflydelse af seismiske processer, der forekommer i planetens tarme. Den mindste tykkelse af den kontinentale (eller kontinentale) skorpe er 35 km, og under bjerge og andre højder kan den være op til 75 km. Det er dannet af tre lag. Den øverste er Dens tykkelse - fra 10 km til 15 km. Så er der et 5-15 km lag granit. Og den sidste er basalt. Dens tykkelse er 10-35 km. Den består hovedsageligt af basalt, såvel som klipper, der ligner den i fysiske egenskaber.

Kemisk sammensætning Jordskorpen kan kun bestemmes af dets øverste lag, hvis dybde ikke overstiger 20 km. Næsten halvdelen er ilt, 26 % er silicium, omkring 8 % er aluminium, 4,2 % er jern, 3,2 % er calcium, 2,3 % er hver magnesium og kalium, og 2,2 % er natrium. De resterende kemiske grundstoffer udgør ikke mere end en tiendedel af 1%.

Nu har forskere påbegyndt en tæt undersøgelse af den oceaniske og kontinentale skorpe. De tog udgangspunkt i hypotesen om kontinenternes bevægelse, fremsat for mere end et århundrede siden af ​​A. Wegener, og dannede deres egen teori om strukturen af ​​planetens ydre skal.

1.Typer af jordskorpen.

Der er 2 hovedtyper af jordskorpen: kontinental og oceanisk, og 2 overgangstyper - subkontinental og suboceanisk.

Den kontinentale type af jordskorpen har en tykkelse på 35 til 75 km, i hyldeområdet - 20 - 25 km, og kniber ud på kontinentalskråningen. Der er 3 lag af kontinental skorpe:

1. - øvre, sammensat af sedimentære bjergarter med en tykkelse på 0 til 10 km. på perroner og 15 - 20 km. i tektoniske afbøjninger af bjergstrukturer.

2. - medium "granit-gnejs" eller "granit" - 50 - granitter og 40% gnejs og andre metamorfoserede bjergarter. Dens gennemsnitlige tykkelse er 15 - 20 km. (i bjergstrukturer op til 20 - 25 km.).

3. - lavere, "basalt" eller "granit-basalt", sammensætning tæt på basalt. Kraft fra 15 - 20 til 35 km. Grænsen mellem "granit" og "basalt" lagene er Conrad sektionen.

Ifølge moderne data har den oceaniske type af jordskorpen også en trelagsstruktur med en tykkelse på 5 til 9 (12) km, oftere 6-7 km.

1. lag - øvre, sedimentært, består af løse sedimenter. Dens tykkelse varierer fra flere hundrede meter til 1 km.

2. lag - basalter med mellemlag af karbonat og siliciumsten. Tykkelse fra 1 - 1,5 til 2,5 - 3 km.

Det 3. lag er det nederste, ikke åbnet ved boring. Den er sammensat af basale magmatiske bjergarter af gabbro-typen med underordnede, ultrabasiske bjergarter (serpentinitter, pyroxenitter).

Den subkontinentale type af jordens overflade ligner i strukturen den kontinentale, men har ikke et klart defineret Conrad-snit. Denne type skorpe er normalt forbundet med ø-buer - Kuril-, Aleutian og kontinentale marginer.

1. lag - øvre, sedimentært - vulkansk, tykkelse - 0,5 - 5 km. (i gennemsnit 2 - 3 km.).

2. lag - ø-bue, "granit", tykkelse 5 - 10 km.

3. lag - "basalt", i dybder på 8 - 15 km, tykkelse fra 14 - 18 til 20 - 40 km.

Den suboceaniske type af jordskorpen er begrænset til bassindelene af rand- og indre hav (Okhotsk, Japan, Middelhavet, Sort osv.). Dens struktur ligner havets, men er kendetegnet ved den øgede tykkelse af det sedimentære lag.

1. øvre - 4 - 10 km eller mere, beliggende direkte på det tredje oceaniske lag med en tykkelse på 5 - 10 km.

Den samlede tykkelse af jordskorpen er 10 - 20 km, nogle steder op til 25 - 30 km. på grund af en stigning i det sedimentære lag.

En ejendommelig struktur af jordskorpen er noteret i de centrale riftzoner af midtoceanryggene (Mid-Atlanterhavet). Her, under det andet oceaniske lag, er der en linse (eller fremspring) af lavhastighedsmateriale (V = 7,4 - 7,8 km/s). Det antages, at dette enten er et fremspring af en unormalt opvarmet kappe eller en blanding af skorpe- og kappestof.

2. Hypoteser om den tektoniske udvikling af Jorden og jordskorpen.

Hypotese om kontinental drift.

Den mest komplette hypotese om kontinentaldrift blev udviklet i 1912 af den berømte tyske geofysiker A. Wegener.

Ifølge A. Wegeners ideer var hele Jordens overflade oprindeligt dækket af et kontinuerligt tyndt granitlag. Under palæozoikum blev alt granitmateriale samlet i en blok. Et enkelt proto-kontinent blev dannet - Pangea (græsk "pan" - universel, "ge" - jorden). Han ragede op over niveauet af det grænseløse hav, der omgav ham. Årsagen til dette kunne være påvirkningen af ​​tidevands- og centrifugalkræfter. Tidevandskræfter er relateret til Solens og Månens tyngdekraft; de virker på jordens overflade fra øst til vest. Centrifugalkræfter forårsages af Jordens rotation og ledes fra polerne til ækvator. I midten Mesozoikum æra Pangea begyndte at opdeles i separate blokke - kontinenter. Under påvirkning af de samme kræfter begyndte de at sejle væk fra hinanden i bredderetningen. For eksempel brød Amerika væk fra Europa og Afrika og flyttede vestpå. I intervallet mellem dem opstod der Atlanterhavet. Sydamerika og Afrika oplevede en drejning med uret i deres bevægelse. Som et resultat af bevægelsen af ​​Antarktis mod syd, Australien mod sydøst og Hindustan mod nordøst, dannedes Det Indiske Ocean mellem dem. I Wegeners hypotese er Atlanterhavet og Indiske Oceaner betragtes som sekundære, og Stillehavet- som en rest af det primære hav. Dets areal faldt konsekvent som et resultat af kontinenter, der rykkede frem på det fra alle sider.

Jordudvidelseshypotese.

Tilhængere af denne hypotese antyder, at klodens rumfang oprindeligt var meget mindre, end det er nu. Jordens radius var 3500 - 4000 km, og dens overflade var halvdelen af ​​i dag. Oceaner eksisterede endnu ikke. Den kontinentale skorpe dækkede hele globus. Ifølge nogle forskere begyndte udvidelsen af ​​Jorden fra slutningen Palæozoikum æra. Andre mener, at dette skete i Kridt periode. Fra dette øjeblik begyndte Jordens radius at stige årligt med cirka 0,6 mm. På grund af ekspansion revnede den oprindeligt enkelte kontinentale skorpe. Separate kontinenter blev dannet og bevægede sig længere og længere væk fra hinanden, efterhånden som Jorden fortsatte med at udvide sig. I intervallerne mellem kontinenterne var det underjordiske lag blotlagt. Kappematerialet, der rejste sig nedefra, trængte ind her og dannede en ny oceanisk skorpe.

Pulsationshypotese.

I begyndelsen af ​​det tyvende århundrede. Ideen blev udtrykt, at epoker med udvidelse af Jorden erstattes af epoker af dens kompression.

Ifølge deres ideer svarer kompressionsepokerne til bjergbygningsfaser, og ekspansionsepokerne svarer til perioder med hvile og nedsynkning af bassiner. Udvidelsen af ​​jordskorpen er hovedsageligt koncentreret i riftzoner. Det kompenseres ved komprimering af skorpen i området med dybhavsgrave og bjergfoldesystemer. Virkningerne af kompression og ekspansion er ujævnt fordelt på jordens overflade. På grund af gentagne skiftende kompression og strækning driver blokke af jordskorpen fra spændingszoner til kompressionszoner. For eksempel bevæger den syrisk-arabiske plade sig fra Det Røde Havs og Adenbugtens graben mod de foldede højdedrag i Tyren, Zagros og Kaukasus.

3. Hypotese om bevægelsen af ​​litosfæriske plader.

Træk ved bevægelsen af ​​litosfæriske plader blev beskrevet i slutningen af ​​60'erne af V. Jason Morgan, Xavier Le Pinnon og andre. Ifølge deres ideer er Jordens overflade opdelt i 9 vigtigste (1. Stillehavet; 2. Nordamerika; 3. 4. Kokosnød 6. Sydamerikanske 8. Indo-australske) De omfatter ikke kun kontinenter, men også tilstødende dele havbunden. De vigtigste grænser for de litosfæriske plader er sprækker af midt-ocean-rygge, dybhavsgrave og foldede bjerge langs kontinenternes rand.

Fra linjen af ​​midtoceanryggene sker der på grund af nydannelsen af ​​havskorpen her en spredning (i forskellige sider) litosfæriske plader. Opbygningen af ​​oceanisk skorpe langs sprækkedalenes akser kompenseres af dens ødelæggelse på den modsatte kant af pladen - i zonen af ​​dybhavsgraven. Det antages, at pladen af ​​oceanisk litosfære, der bevæger sig fra den midterste højderyg, bøjer sig og styrter ind i asthenosfæren i en vinkel på 45° under pladen af ​​kontinental litosfære, der bevæger sig mod den. Dette dyk sker til en dybde på 700 km (se figur).

En række videnskabsmænd mener, at sådanne ideer er dårligt underbygget.

Et karakteristisk træk ved Jordens udvikling er differentieringen af ​​stof, hvis udtryk er skalstrukturen på vores planet. Lithosfæren, hydrosfæren, atmosfæren, biosfæren danner jordens hovedskaller, der adskiller sig i kemisk sammensætning, tykkelse og stoftilstand.

Jordens indre struktur

Jordens kemiske sammensætning(Fig. 1) ligner sammensætningen af ​​andre jordiske planeter, såsom Venus eller Mars.

Generelt er grundstoffer som jern, oxygen, silicium, magnesium og nikkel fremherskende. Indholdet af lette elementer er lavt. Den gennemsnitlige tæthed af jordens stof er 5,5 g/cm 3 .

Der er meget få pålidelige data om Jordens indre struktur. Lad os se på fig. 2. Det skildrer Jordens indre struktur. Jorden består af skorpen, kappen og kernen.

Ris. 1. Jordens kemiske sammensætning

Ris. 2. Intern struktur Jord

Kerne

Kerne(Fig. 3) er placeret i midten af ​​Jorden, dens radius er omkring 3,5 tusinde km. Kernens temperatur når 10.000 K, dvs. den er højere end temperaturen i de ydre lag af Solen, og dens tæthed er 13 g/cm 3 (sammenlign: vand - 1 g/cm 3). Kernen menes at være sammensat af jern og nikkellegeringer.

Jordens ydre kerne har en større tykkelse end den indre kerne (radius 2200 km) og er i flydende (smeltet) tilstand. Den indre kerne er udsat for et enormt pres. Stofferne, der udgør det, er i fast tilstand.

Mantel

Mantel- Jordens geosfære, som omgiver kernen og udgør 83% af vores planets volumen (se fig. 3). Dens nedre grænse er placeret i en dybde på 2900 km. Kappen er opdelt i en mindre tæt og plastisk øvre del (800-900 km), hvorfra den er dannet magma(oversat fra græsk betyder "tyk salve"; dette er det smeltede stof i jordens indre - en blanding af kemiske forbindelser og elementer, herunder gasser, i en speciel halvflydende tilstand); og den krystallinske nederste, omkring 2000 km tyk.

Ris. 3. Jordens struktur: kerne, kappe og skorpe

Jordens skorpe

Jordens skorpe - den ydre skal af litosfæren (se fig. 3). Dens tæthed er cirka to gange mindre end Jordens gennemsnitlige tæthed - 3 g/cm 3 .

Adskiller jordskorpen fra kappen Mohorovicic grænse(ofte kaldet Moho-grænsen), karakteriseret ved en kraftig stigning i seismiske bølgehastigheder. Det blev installeret i 1909 af en kroatisk videnskabsmand Andrei Mohorovicic (1857- 1936).

Da de processer, der foregår i den øverste del af kappen, påvirker stoffets bevægelser i jordskorpen, kombineres de under almindeligt navnlitosfæren(stenskal). Tykkelsen af ​​litosfæren varierer fra 50 til 200 km.

Nedenfor ligger litosfæren astenosfæren- mindre hård og mindre tyktflydende, men mere plastik skal med en temperatur på 1200 ° C. Den kan krydse Moho-grænsen og trænge ind i jordskorpen. Asthenosfæren er kilden til vulkanisme. Den indeholder lommer af smeltet magma, som trænger ind i jordskorpen eller strømmer ud på jordens overflade.

Jordskorpens sammensætning og struktur

Sammenlignet med kappen og kernen er jordskorpen et meget tyndt, hårdt og sprødt lag. Det er sammensat af et lettere stof, hvor omkring 90 naturlige kemiske elementer. Disse elementer er ikke ligeligt repræsenteret i jordskorpen. Syv grundstoffer - oxygen, aluminium, jern, calcium, natrium, kalium og magnesium - tegner sig for 98 % af massen af ​​jordskorpen (se fig. 5).

Besynderlige kombinationer af kemiske elementer danner forskellige klipper og mineraler. De ældste af dem er mindst 4,5 milliarder år gamle.

Ris. 4. Jordskorpens opbygning

Ris. 5. Sammensætning af jordskorpen

Mineral er et relativt homogent naturligt legeme i dets sammensætning og egenskaber, dannet både i dybet og på overfladen af ​​litosfæren. Eksempler på mineraler er diamant, kvarts, gips, talkum osv. (Karakteristika fysiske egenskaber forskellige mineraler findes i bilag 2.) Sammensætningen af ​​Jordens mineraler er vist i Fig. 6.

Ris. 6. Generelt mineralsammensætning Jord

Klipper består af mineraler. De kan være sammensat af et eller flere mineraler.

Sedimentære bjergarter - ler, kalksten, kridt, sandsten osv. - dannet ved sedimentering af stoffer i vandmiljø og på land. De ligger i lag. Geologer kalder dem sider af Jordens historie, fordi de kan lære om naturlige forhold der fandtes på vores planet i oldtiden.

Blandt sedimentære bjergarter skelnes der mellem organogene og uorganiske (klastiske og kemogene).

Organogen Stener dannes som følge af ophobning af dyre- og planterester.

Klassiske klipper dannes som følge af forvitring, ødelæggelse af vand, is eller vind af destruktionsprodukterne af tidligere dannede sten (tabel 1).

Tabel 1. Klastiske bjergarter afhængig af fragmenternes størrelse

Racenavn	Størrelse på bummer con (partikler)
	Mere end 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Sand og sandsten	0,005 mm - 1 mm
	Mindre end 0,005 mm

Kemogent Stener dannes som et resultat af udfældning af stoffer opløst i dem fra vandet i havene og søerne.

I tykkelsen af ​​jordskorpen dannes magma magmatiske bjergarter(Fig. 7), for eksempel granit og basalt.

Sedimentære og magmatiske bjergarter undergår, når de nedsænkes til store dybder under påvirkning af tryk og høje temperaturer, betydelige ændringer og bliver til metamorfe bjergarter. For eksempel bliver kalksten til marmor, kvartssandsten til kvartsit.

Jordskorpens struktur er opdelt i tre lag: sedimentær, granit og basalt.

Sedimentært lag(se fig. 8) er hovedsagelig dannet af sedimentære bjergarter. Ler og skifer dominerer her, og sandede, karbonat- og vulkanske bjergarter er bredt repræsenteret. I det sedimentære lag er der aflejringer af sådanne mineraler, Hvordan kul, gas, olie. Alle er af økologisk oprindelse. For eksempel er kul et produkt af omdannelsen af ​​planter fra oldtiden. Tykkelsen af ​​det sedimentære lag varierer meget - fra fuldstændig fravær i nogle områder af land op til 20-25 km i dybe lavninger.

Ris. 7. Klassificering af bjergarter efter oprindelse

"Granit" lag består af metamorfe og magmatiske bjergarter, der i deres egenskaber ligner granit. De mest almindelige her er gnejser, granitter, krystallinske skifer osv. Granitlaget findes ikke alle steder, men på kontinenter, hvor det kommer godt til udtryk, kan dets maksimale tykkelse nå op på adskillige tiere kilometer.

"Basalt" lag dannet af sten tæt på basalt. Disse er metamorfoserede magmatiske bjergarter, tættere end klipperne i "granitlaget".

Tykkelsen og den lodrette struktur af jordskorpen er anderledes. Der findes flere typer af jordskorpen (fig. 8). Ifølge den enkleste klassifikation skelnes der mellem oceanisk og kontinental skorpe.

Kontinental og oceanisk skorpe varierer i tykkelse. Så, maksimal tykkelse jordskorpen observeres under bjergsystemer. Det er omkring 70 km. Under sletterne er tykkelsen af ​​jordskorpen 30-40 km, og under havene er den tyndest - kun 5-10 km.

Ris. 8. Typer af jordskorpen: 1 - vand; 2- sedimentært lag; 3-mellemlag af sedimentære bjergarter og basalter; 4 - basalter og krystallinske ultrabasiske klipper; 5 - granit-metamorft lag; 6 - granulit-mafisk lag; 7 - normal kappe; 8 - dekomprimeret kappe

Forskellen mellem den kontinentale og oceaniske skorpe i klippernes sammensætning manifesteres i det faktum, at der ikke er noget granitlag i oceanskorpen. Og basaltlaget i havskorpen er meget unikt. Med hensyn til stensammensætning adskiller den sig fra et lignende lag af kontinental skorpe.

Grænsen mellem land og hav (nulmærke) registrerer ikke overgangen af ​​den kontinentale skorpe til den oceaniske. Udskiftningen af ​​kontinental skorpe med oceanisk skorpe sker i havet i en dybde på cirka 2450 m.

Ris. 9. Strukturen af ​​den kontinentale og oceaniske skorpe

Der er også overgangstyper af jordskorpen - suboceanisk og subkontinental.

Suboceanisk skorpe beliggende langs kontinentalskråninger og foden, kan findes i marginale og Middelhavet. Det repræsenterer kontinental skorpe med en tykkelse på op til 15-20 km.

Subkontinental skorpe placeret for eksempel på vulkanske øbuer.

Baseret på materialer seismisk lyd - seismiske bølgers passagehastighed - vi får data om den dybe struktur af jordskorpen. Ja, Kola ultra-dyb brønd, som for første gang gjorde det muligt at se stenprøver fra mere end 12 km dybde, bragte mange uventede ting. Det blev antaget, at i en dybde på 7 km skulle et "basalt" lag begynde. I virkeligheden blev den ikke opdaget, og gnejser dominerede blandt klipperne.

Ændring i temperatur af jordskorpen med dybden. Jordskorpens overfladelag har en temperatur bestemt af solvarme. Denne heliometrisk lag(fra den græske helio - sol), der oplever sæsonbestemte temperaturudsving. Dens gennemsnitlige tykkelse er omkring 30 m.

Nedenfor er et endnu tyndere lag, karakteristisk træk som svarer til en konstant temperatur gennemsnitlig årlig temperatur observationssteder. Dybden af ​​dette lag øges i kontinentalt klima.

Endnu dybere i jordskorpen er der et geotermisk lag, hvis temperatur bestemmes af Jordens indre varme og stiger med dybden.

Stigningen i temperatur opstår hovedsageligt på grund af henfaldet af radioaktive grundstoffer, der udgør bjergarter, primært radium og uran.

Mængden af ​​temperaturstigning i sten med dybde kaldes geotermisk gradient. Det varierer inden for et ret bredt område - fra 0,1 til 0,01 °C/m - og afhænger af klippernes sammensætning, betingelserne for deres forekomst og en række andre faktorer. Under oceanerne stiger temperaturen hurtigere med dybden end på kontinenter. I gennemsnit bliver det for hver 100 m dybde varmere med 3 °C.

Det reciproke af den geotermiske gradient kaldes geotermisk fase. Det måles i m/°C.

Varmen fra jordskorpen er en vigtig energikilde.

Den del af jordskorpen, der strækker sig til dybder, der er tilgængelige for geologiske undersøgelsesformer jordens tarme. Jordens indre kræver særlig beskyttelse og klog brug.