Tipi di crosta terrestre. Tipi di crosta terrestre

Mia figlia è stata in Crimea per la prima volta l'estate scorsa. Ha visto le montagne e mi ha chiesto: “Perché sono così alte?” Questa è stata seguita da un’altra domanda: “Perché il mare è profondo?” La bambina ha 3 anni ed è già interessata a tali domande. Ti sei mai chiesto perché? Che cosa le montagne differiscono dal mare? Ora voglio parlare dei tipi crosta terrestre.

Quali tipi di crosta terrestre esistono?

Penso che tu sappia che sotto l'oceano e nella pianura c'è una diversa crosta terrestre. Nel primo caso è più sottile, nel secondo è molto più spesso.

La crosta terrestre – è una palla solida di litosfera con uno spessore che varia da 5 km (sotto l'oceano) a 70 km (sotto le montagne). A seconda della composizione e dello spessore delle rocce distinguo 2 tipi di crosta terrestre: continentale e oceanica.

Terraferma (continentale)) ha la crosta terrestre spessore da 40 a 70 km. È composto da 3 strati:

• sedimentario- lo strato superiore da terra. Il suo spessore è di 10-15 km;
• strato metamorfico granitico– spessore 5-15 km;
• basaltico– 10-30 km.

A differenza della terraferma,la crosta oceanica non presenta uno strato granitico-metamorfico medio. Contiene strati sedimentari e basaltici. Il suo spessore è di soli 5 – 15 km.

Le dorsali oceaniche hanno una struttura unica rispetto alla crosta terrestre.. Sotto il secondo strato oceanico si trova lente(o sporgenza). Le rocce nella loro composizione non sono simili alle rocce di montagna che si trovano sulla terra.

Ricerca della crosta terrestre

Gli scienziati hanno da tempo dimostrato che la crosta terrestre sotto una pianura (o montagna) è diversa dalla crosta terrestre sotto un oceano. Ma anche oggi, con le più moderne attrezzature tecniche, ci sono molti posti inesplorati sulla terra. SU Penisola di Kola, ad esempio, hanno sfondato il più profondo BENE nel mondo. La sua profondità è di 12 km, ovvero solo 1/500 del raggio del nostro pianeta.

Tutto ciò che sappiamo, gli scienziati lo sanno grazie a metodo sismico. Durante i terremoti e l'attività vulcanica, il magma e altre rocce cadono al suolo e si accumulano all'interno del nostro pianeta. Su di loro si stanno conducendo ricerche.

La terra è costituita da diversi gusci concentrici, ciascuno dei quali ha una composizione chimica, proprietà fisiche e stato di aggregazione speciali. I gusci della Terra sono raggruppati in 3 strati principali:

1. esterno – crosta terrestre;

2. intermedio – mantello;

3. interno - nucleo.

Nucleo presumibilmente composto da ossidi di ferro e nichel allo stato fuso.

Mantelloè costituito da rocce i cui componenti principali sono silicati di magnesio e ferro.

La crosta terrestre rispetto all'intero pianeta rappresenta circa l'1,5% del suo volume (0,8% della massa). Lo spessore della crosta terrestre sotto i continenti è di 35–70 km (in media 50 km), sotto gli oceani – 5–10 km. Nella crosta terrestre predominano i seguenti elementi chimici:

· ossigeno (47 - 49,1%) – è presente nella maggior parte dei minerali;

· silicio (26 – 28%): silice (ossido di silicio), quarzo, silicati.

· alluminio (7,4 – 8,7%);

· ferro (4,2-5,1%);

· calcio (3,3 – 3,6%);

· sodio (2,6%);

· potassio (2,6%);

· magnesio (2,1%).

Viene fatta una distinzione tra crosta continentale e crosta oceanica. Parte superiore crosta continentale piegato cosiddetto Al di sotto si trovano la copertura sedimentaria, gli strati di granito e basalto. Crosta oceanica ha una composizione prevalentemente basaltica (contiene silicio e magnesio). La densità della crosta continentale è di 2,7 g/cm3, quella della crosta oceanica è di 2,9 g/cm3.

Crosta continentale	SiO2	69%
	Al2O3	14%
	Fe2O3 + FeO	4%
Crosta oceanica	SiO2	48%
	Al2O3	15%
	Fe2O3 + FeO	12%
	MgO	9%

Litosfera- Questo è il guscio solido della Terra, compresa la crosta terrestre e lo strato superiore del mantello. Lo spessore della litosfera varia da 50 a 200 km.

Gli elementi chimici più comuni nella litosfera sono l'ossigeno, il silicio, l'alluminio e il magnesio, la loro quota totale rappresenta il 92% della massa della litosfera; L'ossigeno, il silicio e l'alluminio formano i composti più comuni nella crosta terrestre: silicati e alluminosilicati.

La crosta terrestre è costituita da rocce. Rocce- Queste sono formazioni geologiche costituite da minerali e con una composizione chimica e proprietà relativamente costanti. I principali gruppi di rocce sono: ignee, sedimentarie e metamorfiche.

Rocce ignee– sono il risultato della solidificazione del magma vulcanico che si è sparso sulla superficie del terreno o è penetrato in profondità nella crosta terrestre. Ad una profondità di 15-30 km le rocce ignee sono rappresentate principalmente dal granito.

Rocce sedimentarie – Si tratta prevalentemente di formazioni superficiali sorte durante la distruzione e la rideposizione di altre rocce precedentemente formate (pietrisco, ghiaia, sabbia, arenarie, argille).

Rocce metamorfiche- si tratta di prodotti di cambiamenti nelle rocce ignee e sedimentarie a seguito dell'influenza di processi fisici e chimici (principalmente alte temperature e pressione).

Minerali- questi sono naturali composti organici, composto da uno o più composti chimici. La maggior parte dei minerali si trova in stato cristallino, e ha una composizione relativamente costante. Nella crosta terrestre sono stati scoperti circa 3.000 minerali, la stragrande maggioranza di essi (90%) sono formati da silicati di alluminio, ferro, calcio, magnesio, potassio e sodio. Pertanto, i minerali più comuni sono i feldspati (58%), i silicati semplici (16,8%), il quarzo (12,6%), la mica (3,6%).

Una componente importante della litosfera è acque sotterranee, il cui volume totale nella copertura sedimentaria è di 61,4 milioni di km 3. L'acqua è presente nello spessore della terra come in stato libero, e in forma correlata, nonché in vari stati di aggregazione: sotto forma di vapore, ghiaccio e liquido. Acque libere L'idrosfera sotterranea è mineralizzata a vari livelli e rappresenta il 2%; Le acque sotterranee fresche sono principalmente acque sotterranee direttamente collegate a fonti superficiali (fiumi, laghi). Mineralizzazione generale del sottosuolo acqua dolce non è superiore a 1 g/l; nella composizione appartengono all'idrocarbonato. Acque sotterranee Sono caratterizzati da un elevato contenuto di sostanza organica disciolta, la cui concentrazione può essere superiore a 35 mg/l, le acque della zona arida (arida) contengono la quantità minima di sostanza organica - inferiore a 20 mg/l;

La biosfera comprende solo la parte superiore della crosta terrestre e la posizione del confine inferiore della biosfera non è chiaramente stabilita. Viene determinata la posizione del confine della biosfera nella litosfera struttura geologica terreno, condizioni idrogeologiche dell'area e gradiente geotermico. Il gradiente geotermico caratterizza l'aumento della temperatura delle rocce con approfondimento ogni 100 m. In media è di 3 0 C, ma a seconda delle condizioni varia da 1 a 20 0 C.

In generale, la distribuzione della materia vivente nella litosfera viene osservata solo fino a diverse decine di metri. Alcuni microrganismi con acque sotterranee raggiungere profondità fino a 2...3 km.

Suolo

Suoloè un organismo organo-minerale naturale indipendente che si forma sulla superficie dei terreni terrestri a seguito di una prolungata esposizione a fattori biotici, abiotici e antropici. Il suolo è costituito da particelle solide minerali e organiche, acqua e aria; ha un insieme di proprietà che determinano le condizioni per la crescita e lo sviluppo delle piante. Il suolo è l'orizzonte superficiale sciolto della terra in grado di produrre raccolti. È l'elemento più importante degli ecosistemi terrestri; è il prodotto dell'interazione del biota e delle rocce sottostanti.

Il suolo è considerato un corpo naturale speciale che svolge un ruolo estremamente importante nei processi biogeochimici globali. Il suolo è collegato alle geosfere terrestri come segue:

1. Con la litosfera:

· Partecipa alla trasformazione biochimica strati superiori litosfera;

· È una fonte per la formazione di minerali, minerali, rocce.

· Partecipa al trasferimento dell'energia solare accumulata negli strati profondi della litosfera;

· Protegge la litosfera dall'eccessiva erosione.

2. Con l'idrosfera:

· Trasforma le acque superficiali in acque sotterranee;

· Partecipa alla formazione del flusso del fiume;

· È un fattore di bioproduttività dei serbatoi grazie ai composti biogenici forniti;

· È una barriera di assorbimento che protegge dall'inquinamento.

3. Con atmosfera:

· Assorbe e riflette radiazione solare;

· Regola la circolazione dell'acqua nell'atmosfera;

· Fonte di materia solida e microrganismi che entrano nell'atmosfera;

· Regolazione del regime dei gas nell'atmosfera.

4. Con la biosfera:

· Habitat, batteria e fonte di materia ed energia per gli organismi terrestri;

· Barriera protettiva;

· Anello di congiunzione dei cicli biologici e geologici.

Rocce che formano il suoloè il substrato su cui si formano i suoli. Sono costituiti da vari componenti minerali che, in varia misura, partecipano alla formazione del suolo. La materia minerale costituisce il 60-90% del peso totale del suolo. Le proprietà fisiche del suolo dipendono dalla natura delle rocce madri: i suoi regimi idrici e termici, la velocità di movimento delle sostanze nel suolo, la composizione mineralogica e chimica e il contenuto iniziale di nutrienti per le piante.

I componenti organici del suolo si formano come risultato dell'attività vitale di piante, animali e microrganismi. Il ruolo principale qui appartiene alla vegetazione. Le piante verdi sono praticamente le uniche creatrici di sostanze organiche primarie. Assorbono l'anidride carbonica dall'atmosfera, l'acqua e i minerali dal suolo e utilizzano l'energia luce solare, creano composti organici complessi attraverso il processo di fotosintesi. Quantità più grande le sostanze organiche sono fornite dalle comunità forestali, soprattutto nei tropici umidi.

Nel processo di morte sia delle piante intere che delle loro singole parti, le sostanze organiche entrano nel terreno (decadimento delle radici e del terreno). L’entità del calo annuale varia ampiamente: in foreste umide raggiunge i 250 q/ha, in tundra artica– meno di 10 q/ha. Sulla superficie del suolo, la materia organica è sotto l'influenza di animali, batteri, funghi, oltre che fisici e fattori chimici si decompone per formare humus del suolo. Le sostanze della cenere ricostituiscono la parte minerale del terreno. Il materiale vegetale non decomposto forma il cosiddetto. suolo della foresta(nelle foreste) o feltro (nelle steppe e nei prati). Queste formazioni influenzano lo scambio di gas del suolo, la permeabilità dei sedimenti, il regime termico dello strato superiore del suolo, la fauna del suolo e l'attività vitale dei microrganismi.

La funzione principale degli organismi viventi nel suolo è la trasformazione della materia organica. Sia il suolo che gli animali terrestri prendono parte alla formazione del suolo. IN ambiente del suolo gli animali sono rappresentati principalmente da invertebrati e protozoi. Gli animali del suolo sono divisi in 2 gruppi: biofagi, che si nutrono di organismi viventi o tessuti di organismi animali, e saprofagi, che utilizzano la materia organica come cibo. Il numero principale di organismi viventi del suolo sono i saprofagi: nematodi, lombrichi.

La proprietà più importante del suolo è la sua fertilità, cioè. capacità di fornire nutrimento organico e minerale alle piante. La fertilità dipende dal fisico e proprietà chimiche suoli, che insieme rappresentano fattori edafici.

Fattori di formazione del suolo: rocce che formano il suolo, organismi vegetali e animali, clima, rilievo, età, acqua (suolo e suolo), attività economica persona.

Viene chiamato lo strato superiore e più fertile del terreno, contenente i prodotti della decomposizione della materia organica humus (strato di humus). La composizione chimica dell'humus comprende acidi ulmici e umici liberi, nonché i loro sali di calcio, ferro e magnesio.

Sotto lo strato di humus c'è uno strato a bassa fertilità. Nutrienti lavato via dall'acqua o dagli acidi, motivo per cui è chiamato orizzonte di lisciviazione.

Materia organica, che entrano nel terreno con tessuti morti di organismi, includono lignina, proteine, lipidi, nonché i prodotti finali del metabolismo vegetale (cere, resine, tannini).

I residui organici nel terreno vengono mineralizzati per formarsi prodotti semplici- acqua, anidride carbonica, ammoniaca.

Le caratteristiche più importanti i terreni sono: concentrazione di sale nella soluzione del suolo, acidità (influenza l'attività dei microrganismi).

Tipi di crosta terrestre

Maggior parte per la maggior parte La litosfera è la crosta terrestre. La crosta terrestre è il guscio solido più esterno della Terra. Il limite inferiore della crosta terrestre è considerato l'interfaccia; passando dall'alto verso il basso, le onde sismiche longitudinali aumentano bruscamente la velocità da 6,7-7,6 km/sec a 7,9-8,2 km/sec - confine Mohorovicic (sezione Moho) .

La crosta terrestre è diversa nei continenti e sotto l'oceano. Gli studi sismici dimostrano che esistono due tipi principali di crosta terrestre: continentale e oceanica.

La crosta continentale (Fig. 1.1.) ha solitamente uno spessore di 35-45 km, a zone paesi montuosi- fino a 70 km. È costituito da tre strati: una copertura sedimentaria, uno strato di granito e uno strato di basalto.

La copertura sedimentaria ha uno spessore fino a 10 km ed è costituita da rocce sedimentarie e vulcaniche inalterate o leggermente alterate di diverse età. Gli strati sono spesso piegati, strappati e spostati lungo lo spazio vuoto. In alcuni punti (sugli scudi) il guscio sedimentario è assente;

Lo strato granitico è più denso, il suo spessore è di 10-15 km, è composto da graniti e gneiss;

Lo strato basaltico è ancora più denso, spesso 15-35 km, composto da basalti, gabbro e rocce sedimentarie ad altissima metamorfizzazione in varie proporzioni.

La crosta oceanica ha uno spessore di 5-10 km (insieme alla colonna d'acqua - 9-12 km). È divisa in 3 strati: sotto uno strato sottile (meno di 1 km) di sedimenti marini c'è un “secondo”. strato con velocità delle onde sismiche longitudinali di 4-6 km/sec; il suo spessore è di 1-2,5 km. Probabilmente è composto da serpentinite e basalto, forse con intercalazioni di sedimenti. Lo strato inferiore, “oceanico”, con uno spessore medio di circa 5 km, ha velocità delle onde sismiche di 6,4-7,0 km/sec; probabilmente è composto da gabbro. Lo spessore dello strato di sedimenti sul fondo dell'oceano è variabile e in alcuni punti non ce n'è affatto.

Nella zona di transizione dal continente all'oceano si osserva un tipo di crosta transitoria.

La crosta terrestre delle cinture geosinclinali di tipo transitorio si forma all'incrocio delle piattaforme oceaniche e continentali, mentre la formazione di uno strato granitico avviene a seguito della profonda metamorfizzazione delle rocce ignee e sedimentarie nelle zone di subduzione, si distingue per la sua variegatura e complessità della struttura, la crosta terrestre di tipo transitorio è oceanica ( mari marginali Oceano Pacifico, Mar Caspio, ecc.) e continentale (archi insulari, ecc.). La crosta terrestre di tipo transitorio, come la crosta oceanica, è costituita da uno strato di basalto, sopra il quale si trova uno strato sedimentario spesso, fino a 10-20 km.

Il tipo di rift della crosta terrestre (5-7 km) si verifica in zone di espansione (rift), dove il materiale del mantello raggiunge la superficie e si formano le dorsali medio-oceaniche, e nasce una giovane crosta terrestre oceanica.

Anche oggi, quando tanto è stato inventato attrezzatura tecnica, dispositivi, esistono ancora mondi inaccessibili e misteriosi. Uno di questi sono le viscere della terra. nel mondo è stato perforato fino a una profondità di 12 km, che è solo 1/500 del raggio del nostro pianeta. Tutto ciò che gli scienziati sanno sull'interno della terra, lo apprendono attraverso il metodo di studio sismico. Durante i tremori, si verificano vibrazioni all'interno del pianeta da cui viaggiano a velocità diverse. È noto che la velocità di propagazione dipende dalla densità e dalla composizione delle sostanze. Sulla base dei dati di velocità, gli esperti possono già interpretare le informazioni su quale strato è passata la vibrazione.

È così che è stato stabilito che il pianeta è ricoperto da diversi gusci. Questa è la crosta terrestre, poi il mantello e poi il nucleo.

L'ultimo è il più denso e pesante. Si ritiene che il nucleo sia composto di ferro.

Di tutti e tre i gusci, il mantello ha il volume e il peso maggiori. È costituito da una sostanza solida, ma non così densa come nel nucleo.

E infine, la crosta terrestre. Questo guscio esterno del pianeta è molto più sottile rispetto ai precedenti. La sua massa non supera nemmeno l'1% del peso dell'intero pianeta. L'umanità vive sulla sua superficie e da essa vengono estratti i fossili. In molti luoghi la crosta terrestre è penetrata da pozzi e miniere. La loro presenza ha permesso di raccogliere campioni di roccia, che hanno contribuito a determinare la struttura di questo guscio del pianeta.

E la crosta terrestre è costituita da rocce che, a loro volta, sono formate da minerali. Continuano a formarsi in tutti gli strati del guscio, anche sulla sua superficie. A seconda delle condizioni in cui si sono formati si dividono in:

1. Metamorfico. Si formano in profondità nel sottosuolo a seguito del forte riscaldamento e compressione di alcune rocce e della loro trasformazione in altre rocce. Ad esempio, la pietra calcarea ordinaria viene convertita in marmo.

2. Sedimentario. Si formano per accumulo graduale superficie terrestre vari minerali. Poiché questo processo è lento, le rocce sedimentarie sono spesso costituite da diversi strati.

3. Igneo. Sono formati da materiale del mantello che risale agli strati sovrastanti e lì si congela. La più famosa di queste rocce è il granito. Il magma può salire in forma fusa sulla superficie terrestre. Quindi vapore acqueo e gas vengono rilasciati bruscamente da esso e si trasforma in lava. Dopo essere stato versato, si congela all'istante. Pertanto, di conseguenza, si formano. Questi includono, ad esempio, il basalto.

La crosta terrestre sotto gli oceani e nei continenti è strutturata diversamente. Le principali differenze risiedono nella composizione dei suoi strati e nello spessore. Su questa base, i seguenti tipi di crosta terrestre sono considerati separatamente:

Continentale;

Oceanico.

Gli esperti suggeriscono che le specie continentali siano apparse molto più tardi sotto l'influenza dei processi sismici che si verificano nelle viscere del pianeta. Lo spessore minimo della crosta continentale (o continentale) è di 35 km, e sotto le montagne e altre altitudini può raggiungere i 75 km. È formato da tre strati. Quello superiore è il suo spessore: da 10 km a 15 km. Poi c'è uno strato di granito di 5-15 km. E l'ultimo è basalto. Il suo spessore è di 10-35 km. È costituito principalmente da basalto e da rocce simili ad esso nelle proprietà fisiche.

Composizione chimica La crosta terrestre può essere determinata solo dal suo strato superiore, la cui profondità non supera i 20 km. Quasi la metà è ossigeno, il 26% è silicio, circa l'8% è alluminio, il 4,2% è ferro, il 3,2% è calcio, il 2,3% ciascuno è magnesio e potassio e il 2,2% è sodio. I restanti elementi chimici rappresentano non più di un decimo dell'1%.

Ora gli scienziati hanno iniziato uno studio approfondito della crosta oceanica e continentale. Hanno preso come base l'ipotesi sul movimento dei continenti, avanzata più di un secolo fa da A. Wegener, e hanno formato la propria teoria della struttura del guscio esterno del pianeta.

1.Tipologie della crosta terrestre.

Esistono 2 tipi principali di crosta terrestre: continentale e oceanica e 2 tipi transitori: subcontinentale e suboceanica.

Il tipo continentale della crosta terrestre ha uno spessore da 35 a 75 km, nell'area della piattaforma - 20 - 25 km, e si restringe sulla pendenza continentale. Ci sono 3 strati di crosta continentale:

1° - superiore, composto da rocce sedimentarie con spessore da 0 a 10 km. su piattaforme e 15 - 20 km. nelle deflessioni tettoniche delle strutture montane.

2° - “granito-gneiss” medio o “granito” - 50 - graniti e 40% gneiss e altre rocce metamorfosate. Il suo spessore medio è di 15 - 20 km. (nelle strutture montane fino a 20 - 25 km.).

3o - inferiore, "basalto" o "granito-basalto", composizione vicina al basalto. Potenza da 15 - 20 a 35 km. Il confine tra gli strati di “granito” e “basalto” è la sezione Conrad.

Secondo dati moderni, il tipo oceanico della crosta terrestre ha anche una struttura a tre strati con uno spessore da 5 a 9 (12) km, più spesso 6-7 km.

1° strato: superiore, sedimentario, costituito da sedimenti sciolti. Il suo spessore varia da diverse centinaia di metri a 1 km.

2° strato: basalti con strati intermedi di rocce carbonatiche e siliciche. Spessore da 1 - 1,5 a 2,5 - 3 km.

Il 3° strato è quello inferiore, non aperto mediante foratura. È composto da rocce ignee basiche di tipo gabbro con rocce subordinate ultrabasiche (serpentiniti, pirosseniti).

Il tipo subcontinentale della superficie terrestre è simile nella struttura a quello continentale, ma non ha una sezione di Conrad chiaramente definita. Questo tipo di crosta è solitamente associato agli archi insulari: i margini curili, aleutini e continentali.

1° strato - superiore, sedimentario - vulcanogenico, spessore - 0,5 - 5 km. (in media 2 - 3 km.).

2° strato - arco isolano, “granito”, spessore 5 - 10 km.

3° strato - “basalto”, a una profondità di 8 - 15 km, spessore da 14 - 18 a 20 - 40 km.

Il tipo suboceanico della crosta terrestre è limitato alle parti del bacino dei mari marginali e interni (Okhotsk, Giappone, Mediterraneo, Nero, ecc.). La sua struttura è simile a quella dell'oceano, ma si distingue per il maggiore spessore dello strato sedimentario.

1° superiore - 4 - 10 o più km, situato direttamente sul terzo strato oceanico con uno spessore di 5 - 10 km.

Lo spessore totale della crosta terrestre è di 10 - 20 km, in alcuni punti fino a 25 - 30 km. a causa dell'aumento dello strato sedimentario.

Una struttura peculiare della crosta terrestre si osserva nelle zone di rift centrali delle dorsali medio-oceaniche (Medio Atlantico). Qui, sotto il secondo strato oceanico, si trova una lente (o sporgenza) di materiale a bassa velocità (V = 7,4 - 7,8 km/s). Si ritiene che si tratti della sporgenza di un mantello riscaldato in modo anomalo o di una miscela di materia crostale e del mantello.

2. Ipotesi sullo sviluppo tettonico della Terra e della crosta terrestre.

Ipotesi della deriva dei continenti.

L'ipotesi più completa sulla deriva dei continenti fu sviluppata nel 1912 dal famoso geofisico tedesco A. Wegener.

Secondo le idee di A. Wegener, l'intera superficie della Terra era originariamente ricoperta da un sottile strato di granito continuo. Durante l'era Paleozoica, tutto il materiale granitico veniva raccolto in un unico blocco. Si formò un unico protocontinente: Pangea (greco "pan" - universale, "ge" - terra). Torreggiava sopra il livello dell'oceano sconfinato che lo circondava. La ragione di ciò potrebbe essere l'influenza delle forze di marea e centrifughe. Le forze di marea sono legate all'attrazione gravitazionale del Sole e della Luna; agiscono sulla superficie terrestre da est a ovest. Le forze centrifughe sono causate dalla rotazione della Terra e sono dirette dai poli all'equatore. Nel mezzo Era mesozoica La Pangea iniziò a dividersi in blocchi separati: i continenti. Sotto l'influenza delle stesse forze, iniziarono ad allontanarsi l'uno dall'altro in direzione latitudinale. Ad esempio, l’America si staccò dall’Europa e dall’Africa e si spostò verso ovest. Nell'intervallo tra loro sorsero Oceano Atlantico. Sud America e l'Africa ha sperimentato una svolta in senso orario nel suo movimento. Come risultato dello spostamento dell'Antartide a sud, dell'Australia a sud-est e dell'Hindustan a nord-est, tra di loro si formò l'Oceano Indiano. Quindi, nell'ipotesi di Wegener, l'Atlantico e Oceani indiani sono considerati secondari e l'oceano Pacifico- come residuo dell'oceano primario. La sua superficie è costantemente diminuita a causa dell'avanzata dei continenti su di essa da tutti i lati.

Ipotesi di espansione terrestre.

I sostenitori di questa ipotesi suggeriscono che il volume del globo fosse originariamente molto più piccolo di quello attuale. Il raggio della Terra era di 3500 - 4000 km e la sua superficie era la metà di quella odierna. Gli oceani non esistevano ancora. La crosta continentale ricopriva l'intero globo. Secondo alcuni ricercatori, l'espansione della Terra è iniziata dalla fine Era Paleozoica. Altri credono che ciò sia avvenuto nel Periodo Cretaceo. Da quel momento in poi, il raggio della Terra iniziò ad aumentare ogni anno di circa 0,6 mm. A causa dell'espansione, la crosta continentale inizialmente unica si è rotta. Continenti separati si formarono e si allontanarono sempre più l'uno dall'altro mentre la Terra continuava ad espandersi. Negli intervalli tra i continenti era esposto lo strato subcrostale. Qui è penetrato il materiale del mantello che risale dal basso, formando una nuova crosta di tipo oceanico.

Ipotesi della pulsazione.

All'inizio del XX secolo. È stata espressa l'idea che le epoche di espansione della Terra siano sostituite da epoche di compressione.

Secondo le loro idee, le epoche di compressione corrispondono alle fasi di costruzione delle montagne, e le epoche di espansione corrispondono a periodi di riposo e cedimento dei bacini. L'estensione della crosta terrestre è concentrata principalmente nelle zone di rift. È compensato dalla compressione della crosta nell'area delle fosse di acque profonde e dei sistemi di pieghe montuose. Gli effetti di compressione ed espansione sono distribuiti in modo non uniforme sulla superficie terrestre. A causa della ripetuta alternanza di compressione e stiramento, i blocchi della crosta terrestre si spostano dalle zone di tensione alle zone di compressione. Ad esempio, la placca siro-araba si sposta dai graben del Mar Rosso e del Golfo di Aden verso le dorsali ripiegate del Tauro, dello Zagros e del Caucaso.

3. Ipotesi del movimento delle placche litosferiche.

Le caratteristiche del movimento delle placche litosferiche furono descritte alla fine degli anni '60 da V. Jason Morgan, Xavier Le Pinnon e altri. Secondo le loro idee, la superficie terrestre è divisa in 9 principali (1. Pacifico; 2. Nordamericano; 3). 4. Cocco; 6. Sudamericano; 8. Indo-australiano; 9. Antartide) e diverse piccole placche litosferiche dure. Includono non solo i continenti, ma anche le parti adiacenti fondale oceanico. I confini principali delle placche litosferiche sono le spaccature delle dorsali medio-oceaniche, le fosse profonde e le montagne piegate lungo i margini dei continenti.

Dalla linea delle dorsali medio-oceaniche, a causa della qui nuova formazione della crosta oceanica, si verifica un allargamento (in lati diversi) placche litosferiche. L'accumulo di crosta oceanica lungo gli assi delle valli del rift è compensato dalla sua distruzione sul bordo opposto della placca, nella zona della fossa di acque profonde. Si presume che qui la placca della litosfera oceanica che si muove dalla dorsale mediana si pieghi e sprofondi nell'astenosfera con un angolo di 45° sotto la placca della litosfera continentale che si muove verso di essa. Questa immersione avviene ad una profondità di 700 km (vedi figura).

Numerosi scienziati ritengono che tali idee siano scarsamente comprovate.

Un tratto caratteristico 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, differendo per composizione chimica, spessore e stato della materia.

Struttura interna della Terra

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 sostanza terrestre è di 5,5 g/cm 3 .

Esistono pochissimi dati affidabili sulla struttura interna della Terra. Diamo un'occhiata alla Fig. 2. Rappresenta la struttura interna della Terra. La Terra è costituita dalla crosta, dal mantello e dal nucleo.

Riso. 1. Composizione chimica della Terra

Riso. 2. Struttura interna Terra

Nucleo

Nucleo(Fig. 3) si trova al centro della Terra, il suo raggio è di circa 3,5 mila km. La temperatura del nucleo 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). Si ritiene che il nucleo sia composto da leghe di ferro e nichel.

Il nucleo esterno della Terra ha uno spessore maggiore del nucleo interno (raggio 2200 km) ed è allo stato liquido (fuso). Il nucleo interno è soggetto ad un'enorme pressione. 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 confine inferiore si trova ad una profondità di 2900 km. Il mantello è suddiviso in una parte superiore meno densa e plastica (800-900 km), da cui è formato 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 quello cristallino inferiore, spesso circa 2000 km.

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

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 di Mohorovicic(spesso chiamato confine di Moho), caratterizzato da un forte aumento della velocità delle onde sismiche. È stato installato nel 1909 da uno scienziato croato Andrej Mohorovicic (1857- 1936).

Poiché i processi che avvengono nella parte più superficiale del mantello influenzano i movimenti della materia nella crosta terrestre, essi si combinano sotto nome comunelitosfera(guscio di pietra). Lo spessore della litosfera varia da 50 a 200 km.

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

Composizione e 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, di cui circa il 90 naturale elementi chimici. 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 Fig. 5).

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

Riso. 4. Struttura della crosta terrestre

Riso. 5. Composizione della crosta terrestre

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

Riso. 6. Generale composizione minerale Terra

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

Rocce sedimentarie - argilla, calcare, gesso, arenaria, ecc. - formati dalla sedimentazione di sostanze in ambiente acquatico e sulla terra. Si trovano a strati. I geologi le chiamano pagine della storia della Terra, perché possono conoscerle condizioni naturali che esisteva sul nostro pianeta nei tempi antichi.

Tra le rocce sedimentarie si distinguono quelle organogene e inorganogene (clastiche e chemogene).

Organogenico Le rocce si formano a seguito dell'accumulo di resti animali e vegetali.

Rocce clastiche si formano a seguito degli agenti atmosferici, della distruzione da parte dell'acqua, del ghiaccio o del vento dei prodotti della distruzione delle rocce precedentemente formate (Tabella 1).

Tabella 1. Rocce clastiche a seconda della dimensione dei frammenti

Nome della razza	Dimensione del bummer con (particelle)
	Più di 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 precipitazione delle sostanze in esse disciolte dalle acque dei mari e dei laghi.

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

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

La struttura della crosta terrestre è divisa in tre strati: sedimentario, granitico e basalto.

Strato sedimentario(vedi Fig. 8) è formato principalmente da rocce sedimentarie. Qui predominano argille e scisti e sono ampiamente rappresentate rocce sabbiose, carbonatiche e vulcaniche. Nello strato sedimentario ci sono depositi di questo tipo minerali, Come carbone, gas, petrolio. Sono tutti di origine biologica. Il carbone, ad esempio, è un prodotto della trasformazione di piante antichissime. Lo spessore dello strato sedimentario varia ampiamente - da completa assenza in alcune zone di terreno fino a 20-25 km in profonde depressioni.

Riso. 7. Classificazione delle rocce per origine

Strato "granito".è costituito da rocce metamorfiche ed ignee, simili nelle loro proprietà al granito. I più comuni qui sono gli gneiss, i graniti, gli 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 “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 distingue tra crosta oceanica e crosta continentale.

La crosta continentale e quella oceanica variano in spessore. COSÌ, spessore massimo sotto si osserva la crosta terrestre sistemi montuosi. Sono circa 70 km. Sotto le pianure lo spessore della crosta terrestre è di 30-40 km, mentre sotto gli oceani è più sottile: solo 5-10 km.

Riso. 8. Tipi di crosta terrestre: 1 - acqua; 2- strato sedimentario; 3—interstrato di rocce sedimentarie e basalti; 4 - basalti e rocce cristalline ultrabasiche; 5 – strato granitico-metamorfico; 6 – strato granulito-mafico; 7 - mantello normale; 8 - mantello decompresso

La differenza tra la crosta continentale e quella oceanica nella composizione delle rocce si manifesta nel fatto che nella crosta oceanica non è presente uno strato di granito. E lo strato basaltico della crosta oceanica è davvero unico. In termini di composizione rocciosa, differisce da uno strato simile di crosta continentale.

Il confine tra terra e oceano (segno zero) non registra la transizione della crosta continentale a quella oceanica. La sostituzione della crosta continentale con quella oceanica avviene nell'oceano ad una profondità di circa 2450 m.

Riso. 9. Struttura della crosta continentale e oceanica

Esistono anche tipi transitori della crosta terrestre: suboceanica e subcontinentale.

Crosta suboceanica situato lungo i pendii continentali e pedemontani, si trova in zone marginali e Mari Mediterranei. Rappresenta la crosta continentale con uno spessore fino a 15-20 km.

Crosta subcontinentale situato, ad esempio, sugli archi di isole vulcaniche.

Basato sui materiali sondaggio sismico - la velocità di passaggio delle onde sismiche: otteniamo dati sulla struttura profonda della crosta terrestre. Sì, Kola pozzo ultra profondo, che per la prima volta ha permesso di vedere campioni di roccia da una profondità di oltre 12 km, ha portato molte cose inaspettate. Si presumeva che a una profondità di 7 km dovesse iniziare uno strato di “basalto”. In realtà non è stato scoperto e tra le rocce predominava lo gneiss.

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

Di seguito è riportato uno strato ancora più sottile, tratto caratteristico che è una temperatura costante corrispondente temperatura media annuale siti di osservazione. La profondità di questo strato aumenta nei climi continentali.

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

L'aumento della temperatura avviene principalmente a causa del decadimento degli elementi radioattivi che compongono le rocce, in primis radio e uranio.

Viene chiamata la quantità di aumento della temperatura nelle rocce con 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 in cui si trovano 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.

Si chiama il reciproco del gradiente geotermico fase geotermica. Si misura in m/°C.

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

La parte della crosta terrestre che si estende a profondità accessibili alle forme di studio geologico viscere della Terra. L'interno della Terra richiede una protezione speciale e un uso saggio.