Jordskorpetyper. Typer av jordskorpen

Datteren min var på Krim for første gang i fjor sommer. Hun så fjellene og spurte meg: "Hvorfor er de så høye?" Dette ble fulgt av et annet spørsmål: "Hvorfor er havet dypt?" Barnet er 3 år, og hun er allerede interessert i slike spørsmål. Har du noen gang lurt på hvorfor det er det? Hva fjell skiller seg fra havet? Nå vil jeg snakke om typer jordskorpen.

Hvilke typer jordskorpe finnes det?

Jeg tror du vet at under havet og på sletten er det en annen jordskorpe. I det første tilfellet er det tynnere, og i det andre er det mye tykkere.

Jordskorpen – det er en solid kule av litosfære med en tykkelse som varierer fra 5 km (under havet) til 70 km (under fjell). Avhengig av sammensetningen og tykkelsen på bergartene, skiller jeg 2 typer jordskorpen: kontinental og oseanisk.

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

• sedimentære- det øverste laget fra bakken. Tykkelsen er 10-15 km;
• granitt-metamorft lag– tykkelse 5-15 km;
• basaltisk– 10-30 km.

I motsetning til fastlandet,havskorpen har ikke et middels granitt-metamorft lag. Den inneholder sedimentære og basaltlag. Tykkelsen er bare 5 – 15 km.

Havrygger har en unik struktur på jordskorpen.. Under det andre oseaniske laget er linse(eller avsats). Bergartene i deres sammensetning er ikke lik bergartene i fjellene som finnes på jorden.

Forskning av jordskorpen

Forskere har lenge bevist at jordskorpen under en slette (eller fjell) er forskjellig fra jordskorpen under et hav. Men selv i dag, med det nyeste tekniske utstyret, er det mange uutforskede steder på jorden. På Kolahalvøya brøt de for eksempel gjennom det dypeste godt i verden. Dens dybde er 12 km, som er bare 1/500 av radiusen til planeten vår.

Alt vi vet, vet forskerne takket være seismisk metode. Under jordskjelv og vulkansk aktivitet faller magma og andre bergarter til bakken og samler seg inne på planeten vår. Det forskes på dem.

Jorden består av flere konsentriske skjell, som hver har en spesiell kjemisk sammensetning, fysiske egenskaper og aggregeringstilstand. Jordens skjell er gruppert i 3 hovedlag:

1. ekstern - jordskorpen;

2. mellomliggende – mantel;

3. indre - kjerne.

Kjerne antagelig sammensatt av oksider av jern og nikkel i smeltet tilstand.

Mantel består av bergarter hvis hovedkomponenter er silikater av magnesium og jern.

Jordskorpen i forhold til hele planeten er omtrent 1,5% av volumet (0,8% av massen). Tykkelsen på jordskorpen under kontinentene er 35–70 km (i gjennomsnitt 50 km), under havet – 5–10 km. Følgende kjemiske elementer dominerer i jordskorpen:

· oksygen (47 - 49,1%) – det finnes i de fleste mineraler;

· silisium (26 – 28%): silisium (silisiumoksyd), kvarts, silikater.

· aluminium (7,4 – 8,7 %);

· jern (4,2-5,1%);

· kalsium (3,3 – 3,6 %);

· natrium (2,6%);

· kalium (2,6%);

· magnesium (2,1%).

Det skilles mellom kontinental og havskorpe. Øvre del kontinental skorpe foldet såkalt sedimentært dekke, granitt og basaltlag ligger under. Oceanisk skorpe har en hovedsakelig basaltisk sammensetning (inneholder silisium og magnesium). Tettheten til den kontinentale skorpen er 2,7 g/cm3, og den til havskorpen er 2,9 g/cm3.

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

Litosfæren– Dette er jordas solide skall, inkludert jordskorpen og det øvre laget av mantelen. Tykkelsen på litosfæren varierer fra 50 til 200 km.

De vanligste kjemiske grunnstoffene i litosfæren er oksygen, silisium, aluminium og magnesium deres totale andel utgjør 92% av massen til litosfæren. Oksygen, silisium og aluminium danner de vanligste forbindelsene i jordskorpen - silikater og aluminiumsilikater.

Jordskorpen består av steiner. Steiner– Dette er geologiske formasjoner som består av mineraler og har en relativt konstant kjemisk sammensetning og egenskaper. Hovedgruppene av bergarter er: magmatisk, sedimentær og metamorfe.

Magmatiske bergarter– er et resultat av størkning av vulkansk magma som har spredt seg over overflaten av landet eller trengt dypt inn i jordskorpen. På en dybde på 15-30 km er magmatiske bergarter hovedsakelig representert av granitt.

Sedimentære bergarter – Dette er hovedsakelig overflateformasjoner som har oppstått under ødeleggelse og gjenavsetning av andre – tidligere dannede – bergarter (pukk, grus, sand, sandstein, leire).

Metamorfe bergarter- dette er produkter av endringer i magmatiske og sedimentære bergarter som følge av påvirkning av fysiske og kjemiske prosesser (hovedsakelig høye temperaturer og trykk).

Mineraler– disse er naturlige organiske forbindelser, bestående av en eller flere kjemiske forbindelser. De fleste mineraler finnes i krystallinsk tilstand, og har en relativt konstant sammensetning. Rundt 3000 mineraler er oppdaget i jordskorpen, de aller fleste av dem (90%) er dannet av silikater av aluminium, jern, kalsium, magnesium, kalium og natrium. De vanligste mineralene er altså feltspat (58 %), enkle silikater (16,8 %), kvarts (12,6 %), glimmer (3,6 %).

En viktig komponent i litosfæren er grunnvann, hvis totale volum i det sedimentære dekket er 61,4 millioner km 3. Vann er tilstede i jordens tykkelse som i fri stat, og i beslektet form, så vel som i forskjellig aggregeringstilstander: i form av damp, is og væske. Gratis vann Den underjordiske hydrosfæren er mineralisert i varierende grad fersk grunnvann utgjør 2%. Fersk grunnvann er hovedsakelig grunnvann som er direkte knyttet til overflatekilder (elver, innsjøer). Generell underjordisk mineralisering ferskvann er ikke mer enn 1 g/l i sammensetning de tilhører hydrokarbonat. Grunnvann De er preget av et høyt innhold av oppløst organisk materiale, hvis konsentrasjon kan være mer enn 35 mg/l vannet i den tørre (tørre) sonen inneholder den minste mengden organisk materiale - mindre enn 20 mg/l.

Biosfæren omfatter kun den øvre delen av jordskorpen, og plasseringen av biosfærens nedre grense er ikke klart fastslått. Plasseringen av biosfæregrensen i litosfæren bestemmes geologisk struktur terreng, hydrogeologiske forhold i området og geotermisk gradient. Den geotermiske gradienten karakteriserer økningen i temperaturen til bergarter med utdyping for hver 100 m I gjennomsnitt er den 3 0 C, men avhengig av forholdene varierer den fra 1 til 20 0 C.

Generelt observeres fordelingen av levende stoffer i litosfæren bare opptil flere titalls meter. Noen mikroorganismer med grunnvann nå dybder på opptil 2...3 km.

Jord

Jord er et uavhengig naturlig organo-minerallegeme som oppstår på overflaten av jordens land som et resultat av langvarig eksponering for biotiske, abiotiske og menneskeskapte faktorer. Jorden består av faste mineralske og organiske partikler, vann og luft den har et sett med egenskaper som bestemmer forholdene for vekst og utvikling av planter. Jord er den løse overflatehorisonten til land som er i stand til å produsere avlinger. Det er det viktigste elementet i terrestriske økosystemer, det er et produkt av samspillet mellom biota og underliggende bergarter.

Jord regnes som en spesiell naturlig kropp som spiller en ekstremt viktig rolle i globale biogeokjemiske prosesser. Jord er koblet til jordens geosfærer som følger:

1. Med litosfæren:

· Deltar i biokjemisk transformasjon øvre lag litosfæren;

· Er en kilde for dannelse av mineraler, mineraler, steiner.

· Deltar i overføringen av akkumulert solenergi til de dype lagene av litosfæren;

· Beskytter litosfæren mot overdreven erosjon.

2. Med hydrosfæren:

· Transformerer overflatevann til grunnvann;

· Deltar i dannelsen av elvestrøm;

· Er en faktor i bioproduktiviteten til reservoarer på grunn av de tilførte biogene forbindelsene;

· Er en sorpsjonsbarriere som beskytter mot forurensning.

3. Med atmosfære:

· Absorberer og reflekterer solstråling;

· Regulerer vannsirkulasjonen i atmosfæren;

· Kilde til fast materiale og mikroorganismer som kommer inn i atmosfæren;

· Regulering av gassregimet i atmosfæren.

4. Med biosfære:

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

· Beskyttende barriere;

· Sammenkobling av biologiske og geologiske sykluser.

Jorddannende bergarter er substratet som jordsmonn dannes på. De består av ulike mineralkomponenter som i ulik grad deltar i jorddannelsen. Mineralstoff utgjør 60–90 % av jordens totale vekt. Jordens fysiske egenskaper avhenger av arten til foreldrebergartene: dens vann- og termiske regimer, hastigheten på bevegelse av stoffer i jorda, mineralogisk og kjemisk sammensetning og det opprinnelige innholdet av næringsstoffer for planter.

Organiske komponenter i jord dannes som et resultat av den vitale aktiviteten til planter, dyr og mikroorganismer. Hovedrollen her tilhører vegetasjonen. Grønne planter er praktisk talt de eneste skaperne av primære organiske stoffer. Absorberer karbondioksid fra atmosfæren, vann og mineraler fra jorda og bruker energi sollys, skaper de komplekse organiske forbindelser gjennom prosessen med fotosyntese. Største kvantum organiske stoffer leveres av skogsamfunn, spesielt i de fuktige tropene.

I prosessen med døden av både hele planter og deres individuelle deler, kommer organiske stoffer inn i jorda (rot- og bakken faller). Mengden årlig nedgang varierer mye: in våte skoger den når 250 c/ha, in arktisk tundra– mindre enn 10 c/ha. På jordoverflaten er organisk materiale under påvirkning av dyr, bakterier, sopp, samt fysiske og kjemiske faktorer brytes ned for å danne jordhumus. Askestoffer fyller på mineraldelen av jorda. Udekomponert plantemateriale danner den såkalte. skogbunn(i skog) eller filt (i stepper og enger). Disse formasjonene påvirker jordgassutveksling, sedimentpermeabilitet, det termiske regimet til det øverste jordlaget, jordfaunaen og den vitale aktiviteten til mikroorganismer.

Hovedfunksjonen til levende organismer i jorda er transformasjon av organisk materiale. Både jord og landdyr deltar i jorddannelsen. I jordmiljø dyr er hovedsakelig representert av virvelløse dyr og protozoer. Jorddyr er delt inn i 2 grupper: biofager, som lever av levende organismer eller vev fra dyreorganismer, og saprofager, som bruker organisk materiale som mat. Hovedantallet av jordlevende organismer er saprofager: nematoder, meitemark.

Den viktigste egenskapen til jord er dens fruktbarhet, dvs. evne til å gi organisk og mineralsk næring til planter. Fertilitet avhenger av fysisk og kjemiske egenskaper jordsmonn, som til sammen representerer edafiske faktorer.

Jorddannelsesfaktorer: jorddannende bergarter, plante- og dyreorganismer, klima, relieff, alder, vann (jord og grunn), økonomisk aktivitet person.

Det øverste, mest fruktbare laget av jord, som inneholder produkter av forfall av organisk materiale, kalles humus (humuslag). Den kjemiske sammensetningen av humus inkluderer frie ulmus- og humussyrer, samt deres kalsium-, jern- og magnesiumsalter.

Under humuslaget er det et lavfruktbarhetslag. Næringsstoffer vasket ut av det av vann eller syrer, og det er derfor det kalles utvaskingshorisonten.

Organisk stoff, som kommer inn i jorda med døde vev av organismer, inkluderer lignin, proteiner, lipider, så vel som sluttproduktene av plantemetabolisme (voks, harpiks, tanniner).

Organiske rester i jorda mineraliseres for å dannes enkle produkter– vann, karbondioksid ammoniakk.

De viktigste egenskapene jordsmonn er: saltkonsentrasjon i jordløsningen, surhet (påvirker aktiviteten til mikroorganismer).

Typer av jordskorpen

De fleste for det meste Litosfæren er jordskorpen. Jordskorpen er det ytterste solide skallet på jorden. Den nedre grensen til jordskorpen anses å være grensesnittet, når de passerer fra topp til bunn, øker langsgående seismiske bølger brått hastigheten fra 6,7-7,6 km/sek til 7,9-8,2 km/sek - Mohorovicic-grensen (Moho-seksjonen) .

Jordskorpen er annerledes på kontinenter og under havet. Seismiske studier viser at det er to hovedtyper av jordskorpen - kontinental og oseanisk.

Kontinentalskorpen (Fig. 1.1.) har vanligvis en tykkelse på 35-45 km, i områder fjellrike land- opptil 70 km. Den består av tre lag - et sedimentært dekke, et granittlag og et basaltlag.

Det sedimentære dekket er opptil 10 km tykt og består av uendrede eller litt endrede sedimentære og vulkanske bergarter av ulik alder. Lagene er ofte brettet, revet og forskjøvet langs gapet. Noen steder (på skjold) er det sedimentære skallet fraværende;

Granittlaget er tettere, tykkelsen er 10-15 km, det er sammensatt av granitter og gneiser;

Basaltlaget er enda tettere, 15-35 km tykt, sammensatt av basalter, gabbro og svært høyt metamorfoserte sedimentære bergarter i forskjellige proporsjoner.

Havskorpen har en tykkelse på 5-10 km (sammen med vannsøylen - 9-12 km Den er delt inn i 3 lag: under et tynt (mindre enn 1 km) lag av marine sedimenter er det et "andre" lag med langsgående seismiske bølgehastigheter på 4-6 km/sek; dens tykkelse er 1-2,5 km. Den er sannsynligvis sammensatt av serpentinitt og basalt, kanskje med mellomlag av sedimenter. Det nedre, «oseaniske» laget, med en gjennomsnittlig tykkelse på ca. 5 km, har seismiske bølgehastigheter på 6,4-7,0 km/sek. den er sannsynligvis sammensatt av gabbro. Tykkelsen på sedimentlaget på havbunnen er variabel, og noen steder er det ingen i det hele tatt.

I overgangssonen fra kontinentet til havet observeres en overgangstype skorpe.

Jordskorpen av geosynklinale belter av overgangstype dannes i krysset mellom oseaniske og kontinentale plattformer, mens dannelsen av et granittlag skjer som et resultat av dyp metamorfisering av magmatiske og sedimentære bergarter i subduksjonssoner, den utmerker seg ved sin variasjon og kompleksiteten til strukturen, er jordskorpen av overgangstype oseanisk ( marginale hav Stillehavet, Kaspiske hav, etc.) og kontinentale (øybuer, etc.). Jordskorpen av overgangstype, som havskorpen, består av et basaltlag, på toppen av dette er det et tykt, opptil 10-20 km, sedimentært lag.

Rifttypen til jordskorpen (5-7 km) forekommer i spredningssoner (rifter), der mantelmateriale når overflaten og midthavsrygger oppstår, og en ung oseanisk jordskorpe blir født.

Også i dag, når så mye er oppfunnet teknisk utstyr, enheter, er det fortsatt utilgjengelige og mystiske verdener. En av dem er jordens tarmer. i verden har den blitt boret til en dybde på 12 km, som er bare 1/500 av planetens radius. Alt forskerne vet om jordens indre, lærer de gjennom den seismiske studiemetoden. Under skjelvinger oppstår vibrasjoner inne i planeten som reiser fra i forskjellige hastigheter. Det er kjent at forplantningshastigheten avhenger av tettheten og sammensetningen av stoffer. Basert på hastighetsdataene kan eksperter allerede tolke informasjon om hvilket lag vibrasjonen passerte gjennom.

Slik ble det slått fast at planeten er dekket med flere skjell. Dette er jordskorpen, deretter mantelen og neste er kjernen.

Den siste er den tetteste og tyngste. Kjernen antas å være sammensatt av jern.

Av alle tre skjellene har mantelen størst volum og vekt. Den består av et fast stoff, men ikke så tett som i kjernen.

Og til slutt, jordskorpen. Dette ytre skallet på planeten er mye tynnere sammenlignet med de forrige. Dens masse overstiger ikke engang 1% av vekten av hele planeten. Menneskeheten lever på overflaten, og fossiler utvinnes fra den. Mange steder er jordskorpen penetrert av brønner og gruver. Deres tilstedeværelse gjorde det mulig å samle steinprøver, noe som bidro til å bestemme strukturen til dette planetens skall.

Og jordskorpen består av bergarter, som igjen er dannet av mineraler. De fortsetter å dannes i alle lag av skallet, selv på overflaten. I henhold til forholdene de ble dannet under, er de delt inn i:

1. Metamorfe. De dannes dypt under jorden som et resultat av sterk oppvarming og kompresjon av noen bergarter og deres transformasjon til andre bergarter. For eksempel blir vanlig kalkstein omdannet til marmor.

2. Sedimentær. De dannes ved gradvis akkumulering på jordens overflate ulike mineraler. Fordi denne prosessen er langsom, består sedimentære bergarter ofte av flere lag.

3. Magmatisk. De er dannet av mantelmateriale som steg til de overliggende lagene og frøs der. Den mest kjente av disse bergartene er granitt. Magma kan stige i smeltet form til jordens overflate. Da frigjøres vanndamp og gasser skarpt fra den, og den blir til lava. Etter å ha hellet ut, fryser den umiddelbart. Som et resultat dannes de. Disse inkluderer for eksempel basalt.

Jordskorpen under havene og på kontinentene er strukturert annerledes. Hovedforskjellene ligger i sammensetningen av lagene og tykkelsen. På dette grunnlaget vurderes følgende typer jordskorpe separat:

Kontinental;

Oceanic.

Eksperter antyder at den kontinentale arten dukket opp mye senere under påvirkning av seismiske prosesser som forekommer i planetens tarm. Minimumstykkelsen på den kontinentale (eller kontinentale) skorpen er 35 km, og under fjell og andre høyder kan den være opptil 75 km. Den er dannet av tre lag. Den øvre er Dens tykkelse - fra 10 km til 15 km. Deretter er det et 5-15 km lag med granitt. Og den siste er basalt. Tykkelsen er 10-35 km. Den består hovedsakelig av basalt, samt bergarter som ligner på den i fysiske egenskaper.

Kjemisk sammensetning Jordskorpen kan bare bestemmes av dets øvre lag, hvis dybde ikke overstiger 20 km. Nesten halvparten av det er oksygen, 26 % er silisium, ca. 8 % er aluminium, 4,2 % er jern, 3,2 % er kalsium, 2,3 % hver er magnesium og kalium, og 2,2 % er natrium. De gjenværende kjemiske elementene utgjør ikke mer enn en tidel av 1%.

Nå har forskere begynt en nærstudie av havskorpen og den kontinentale skorpen. De tok som grunnlag hypotesen om bevegelsen av kontinenter, fremsatt for mer enn et århundre siden av A. Wegener, og dannet sin egen teori om strukturen til planetens ytre skall.

1.Typer av jordskorpen.

Det er 2 hovedtyper av jordskorpen: kontinental og oseanisk, og 2 overgangstyper - subkontinental og suboceanisk.

Den kontinentale typen av jordskorpen har en tykkelse på 35 til 75 km, i sokkelområdet - 20 - 25 km, og kniper ut på kontinentalskråningen. Det er 3 lag med kontinental skorpe:

1. - øvre, sammensatt av sedimentære bergarter med en tykkelse på 0 til 10 km. på plattformer og 15 - 20 km. i tektoniske avbøyninger av fjellstrukturer.

2. - gjennomsnittlig "granitt-gneis" eller "granitt" - 50 - granitter og 40% gneiser og andre metamorfoserte bergarter. Dens gjennomsnittlige tykkelse er 15 - 20 km. (i fjellstrukturer opp til 20 - 25 km.).

3. - nedre, "basalt" eller "granitt-basalt", sammensetning nær basalt. Kraft fra 15 - 20 til 35 km. Grensen mellom "granitt" og "basalt"-lagene er Conrad-seksjonen.

I følge moderne data har den oseaniske typen av jordskorpen også en trelagsstruktur med en tykkelse på 5 til 9 (12) km, oftere 6-7 km.

1. lag - øvre, sedimentært, består av løse sedimenter. Tykkelsen varierer fra flere hundre meter til 1 km.

2. lag - basalter med mellomlag av karbonat og silisiumbergarter. Tykkelse fra 1 - 1,5 til 2,5 - 3 km.

Det 3. laget er det nederste, ikke åpnet ved boring. Den er sammensatt av grunnleggende magmatiske bergarter av gabbro-typen med underordnede, ultrabasiske bergarter (serpentinitter, pyroksenitter).

Den subkontinentale typen av jordoverflaten ligner i strukturen på den kontinentale, men har ikke en klart definert Conrad-seksjon. Denne typen skorpe er vanligvis assosiert med øybuer - Kuril-, Aleutian og kontinentale marginer.

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

2. lag - øy-bue, "granitt", tykkelse 5 - 10 km.

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

Den suboceaniske typen av jordskorpen er begrenset til bassengdelene av marginale og indre hav (Okhotsk, Japan, Middelhavet, Svart, etc.). Strukturen er lik havets, men utmerker seg ved den økte tykkelsen på det sedimentære laget.

1. øvre - 4 - 10 km eller mer, plassert direkte på det tredje oseaniske laget med en tykkelse på 5 - 10 km.

Den totale tykkelsen på jordskorpen er 10 - 20 km, noen steder opptil 25 - 30 km. på grunn av en økning i det sedimentære laget.

En særegen struktur av jordskorpen er observert i de sentrale riftsonene til midthavsryggene (Midt-Atlanteren). Her, under det andre oseaniske laget, er det en linse (eller fremspring) av lavhastighetsmateriale (V = 7,4 - 7,8 km/s). Det antas at dette enten er et fremspring av en unormalt oppvarmet mantel, eller en blanding av skorpe- og mantelmateriale.

2. Hypoteser om den tektoniske utviklingen av jorden og jordskorpen.

Hypotese om kontinentaldrift.

Den mest komplette hypotesen om kontinentaldrift ble utviklet i 1912 av den berømte tyske geofysikeren A. Wegener.

I følge ideene til A. Wegener var hele jordoverflaten opprinnelig dekket med et kontinuerlig tynt granittlag. Under paleozoikum ble alt granittmateriale samlet i en blokk. Et enkelt protokontinent ble dannet - Pangea (gresk "pan" - universell, "ge" - jorden). Han ruvet over nivået til det grenseløse havet som omringet ham. Årsaken til dette kan være påvirkning av tidevanns- og sentrifugalkrefter. Tidevannskrefter er relatert til tyngdekraften til solen og månen; de virker på jordoverflaten fra øst til vest. Sentrifugalkrefter er forårsaket av jordens rotasjon og blir rettet fra polene til ekvator. I midten Mesozoikum Pangea begynte å dele seg i separate blokker - kontinenter. Under påvirkning av de samme kreftene begynte de å seile bort fra hverandre i bredderetning. For eksempel brøt Amerika seg fra Europa og Afrika og flyttet vestover. I intervallet mellom dem oppsto det Atlanterhavet. Sør-Amerika og Afrika opplevde en bevegelse med klokken. Som et resultat av bevegelsen av Antarktis i sør, Australia i sørøst og Hindustan i nordøst, dannet det indiske hav seg mellom dem. Således, i Wegeners hypotese, Atlanterhavet og Indiske hav anses som sekundære, og Stillehavet- som en rest av det primære havet. Området minket konsekvent som et resultat av at kontinenter rykket frem fra alle kanter.

Hypotese for jordekspansjon.

Tilhengere av denne hypotesen antyder at volumet av kloden opprinnelig var mye mindre enn det er nå. Jordens radius var 3500 - 4000 km, og overflaten var halvparten av i dag. Hav eksisterte ennå ikke. Den kontinentale skorpen dekket hele kloden. Ifølge noen forskere begynte utvidelsen av jorden fra slutten Paleozoikum. Andre mener at dette skjedde i kritt periode. Fra det øyeblikket begynte jordens radius å øke årlig med omtrent 0,6 mm. På grunn av ekspansjon sprakk den opprinnelig enkelt kontinentale skorpen. Separate kontinenter dannet seg og beveget seg lenger og lenger bort fra hverandre etter hvert som jorden fortsatte å utvide seg. I intervallene mellom kontinentene ble det underjordiske laget blottlagt. Mantelmaterialet som steg nedenfra penetrerte her og dannet en ny oseanisk skorpe.

Pulsasjonshypotese.

På begynnelsen av det tjuende århundre. Ideen ble uttrykt at epoker med ekspansjon av jorden erstattes av epoker med komprimering.

I følge deres ideer tilsvarer kompresjonsepokene fjellbygningsfaser, og ekspansjonsepokene tilsvarer perioder med hvile og innsynkning av bassenger. Forlengelsen av jordskorpen er hovedsakelig konsentrert i riftsoner. Det kompenseres ved komprimering av jordskorpen i området med dyphavsgrøfter og fjellfoldsystemer. Effektene av kompresjon og ekspansjon er ujevnt fordelt på jordens overflate. På grunn av gjentatt vekslende kompresjon og strekking driver blokker av jordskorpen fra spenningssoner til kompresjonssoner. For eksempel beveger den syrisk-arabiske platen seg fra Rødehavets og Adenbukta mot de foldede ryggene til Tyren, Zagros og Kaukasus.

3. Hypotese om bevegelsen til litosfæriske plater.

Funksjoner ved bevegelsen til litosfæriske plater ble beskrevet på slutten av 60-tallet av V. Jason Morgan, Xavier Le Pinnon og andre. I henhold til deres ideer er jordens overflate delt inn i 9 hovedområder (1. Stillehavet; 2. Nord-Amerika; 3. 4. Kokosnøtt; 7. Afrikansk 9. Antarktis; De inkluderer ikke bare kontinenter, men også tilstøtende deler havbunnen. De viktigste grensene til de litosfæriske platene er rifter av midthavsrygger, dyphavsgraver og foldede fjell langs kontinentenes marginer.

Fra linjen til midthavsryggene, på grunn av nydannelsen av havskorpen her, skjer en spredning (i forskjellige sider) litosfæriske plater. Oppbyggingen av oseanisk skorpe langs aksene til riftdaler kompenseres av dens ødeleggelse på motsatt kant av platen - i sonen til dyphavsgraven. Det antas at her bøyer platen med oseanisk litosfære som beveger seg fra midtryggen og stuper inn i asthenosfæren i en vinkel på 45° under platen med kontinental litosfære som beveger seg mot den. Dette dykket skjer til en dybde på 700 km (se figur).

En rekke forskere mener at slike ideer er dårlig underbygget.

Et karakteristisk trekk ved jordens utvikling er differensieringen av materie, hvis uttrykk er skallstrukturen til planeten vår. Litosfæren, hydrosfæren, atmosfæren, biosfæren danner de viktigste skjellene på jorden, forskjellig i kjemisk sammensetning, tykkelse og tilstand av materie.

Jordens indre struktur

Jordens kjemiske sammensetning(Fig. 1) ligner sammensetningen til andre jordiske planeter, som Venus eller Mars.

Generelt dominerer elementer som jern, oksygen, silisium, magnesium og nikkel. Innholdet av lette elementer er lavt. Gjennomsnittlig tetthet av jordens stoff er 5,5 g/cm 3 .

Det er svært lite pålitelige data om jordens indre struktur. La oss se på fig. 2. Den skildrer jordens indre struktur. Jorden består av skorpen, mantelen og kjernen.

Ris. 1. Jordens kjemiske sammensetning

Ris. 2. Intern struktur Jord

Kjerne

Kjerne(Fig. 3) ligger i midten av jorden, dens radius er omtrent 3,5 tusen km. Temperaturen på kjernen når 10 000 K, det vil si at den er høyere enn temperaturen til de ytre lagene av solen, og dens tetthet er 13 g/cm 3 (sammenlign: vann - 1 g/cm 3). Kjernen antas å være sammensatt av jern og nikkellegeringer.

Jordens ytre kjerne har en større tykkelse enn den indre kjernen (radius 2200 km) og er i flytende (smeltet) tilstand. Den indre kjernen er utsatt for et enormt press. Stoffene som utgjør den er i fast tilstand.

Mantel

Mantel- Jordens geosfære, som omgir kjernen og utgjør 83 % av volumet til planeten vår (se fig. 3). Dens nedre grense ligger på en dybde på 2900 km. Mantelen er delt inn i en mindre tett og plastisk øvre del (800-900 km), hvorfra den er dannet magma(oversatt fra gresk betyr "tykk salve"; dette er det smeltede stoffet i jordens indre - en blanding av kjemiske forbindelser og elementer, inkludert gasser, i en spesiell halvflytende tilstand); og den krystallinske nedre, omtrent 2000 km tykk.

Ris. 3. Jordens struktur: kjerne, mantel og skorpe

Jordskorpen

Jordskorpen - det ytre skallet av litosfæren (se fig. 3). Dens tetthet er omtrent to ganger mindre enn jordens gjennomsnittlige tetthet - 3 g/cm 3 .

Skiller jordskorpen fra mantelen Mohorovicic grense(ofte kalt Moho-grensen), preget av en kraftig økning i seismiske bølgehastigheter. Den ble installert i 1909 av en kroatisk vitenskapsmann Andrei Mohorovicic (1857- 1936).

Siden prosessene som skjer i den øverste delen av mantelen påvirker bevegelsene av materie i jordskorpen, kombineres de under vanlig navnlitosfæren(steinskall). Tykkelsen på litosfæren varierer fra 50 til 200 km.

Nedenfor ligger litosfæren astenosfæren- mindre hardt og mindre viskøst, men mer plastskall med en temperatur på 1200 ° C. Den kan krysse Moho-grensen og trenge inn i jordskorpen. Asthenosfæren er kilden til vulkanisme. Den inneholder lommer av smeltet magma, som trenger inn i jordskorpen eller renner ut på jordoverflaten.

Sammensetning og struktur av jordskorpen

Sammenlignet med mantelen og kjernen er jordskorpen et veldig tynt, hardt og sprøtt lag. Den er sammensatt av et lettere stoff, hvor ca 90 naturlige kjemiske elementer. Disse elementene er ikke like representert i jordskorpen. Syv grunnstoffer - oksygen, aluminium, jern, kalsium, natrium, kalium og magnesium - står for 98 % av massen til jordskorpen (se fig. 5).

Spesielle kombinasjoner av kjemiske elementer danner forskjellige bergarter og mineraler. De eldste av dem er minst 4,5 milliarder år gamle.

Ris. 4. Struktur av jordskorpen

Ris. 5. Sammensetning av jordskorpen

Mineral er en relativt homogen naturlig kropp i sin sammensetning og egenskaper, dannet både i dypet og på overflaten av litosfæren. Eksempler på mineraler er diamant, kvarts, gips, talkum, etc. (Kennetegn fysiske egenskaper ulike mineraler finnes i vedlegg 2.) Sammensetningen av jordens mineraler er vist i fig. 6.

Ris. 6. Generelt mineralsammensetning Jord

Steiner består av mineraler. De kan være sammensatt av ett eller flere mineraler.

Sedimentære bergarter - leire, kalkstein, kritt, sandstein etc. - dannet ved sedimentering av stoffer i vannmiljø og på land. De ligger i lag. Geologer kaller dem sider av jordens historie, fordi de kan lære om naturlige forhold som fantes på planeten vår i gamle tider.

Blant sedimentære bergarter skilles organogene og uorganiske (klastiske og kjemogene) ut.

Organogen Bergarter dannes som følge av opphopning av dyre- og planterester.

Klassiske bergarter dannes som følge av forvitring, ødeleggelse av vann, is eller vind av ødeleggelsesproduktene av tidligere dannede bergarter (tabell 1).

Tabell 1. Klastiske bergarter avhengig av størrelsen på fragmentene

Rasens navn	Størrelse på bummer con (partikler)
	Mer enn 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Sand og sandstein	0,005 mm - 1 mm
	Mindre enn 0,005 mm

Kjemogenisk Bergarter dannes som et resultat av utfelling av stoffer oppløst i dem fra vannet i hav og innsjøer.

I tykkelsen av jordskorpen dannes det magma magmatiske bergarter(Fig. 7), for eksempel granitt og basalt.

Sedimentære og magmatiske bergarter, når de senkes ned til store dyp under påvirkning av trykk og høye temperaturer, gjennomgår betydelige endringer og blir til metamorfe bergarter. For eksempel blir kalkstein til marmor, kvartssandstein til kvartsitt.

Strukturen til jordskorpen er delt inn i tre lag: sedimentær, granitt og basalt.

Sedimentært lag(se fig. 8) dannes hovedsakelig av sedimentære bergarter. Her dominerer leire og skifer, og sand, karbonat og vulkanske bergarter er bredt representert. I sedimentærlaget er det avsetninger av slike mineraler, Hvordan kull, gass, olje. Alle er av organisk opprinnelse. For eksempel er kull et produkt av transformasjonen av planter i antikken. Tykkelsen på sedimentlaget varierer mye - fra fullstendig fravær i enkelte landområder opp til 20-25 km i dype lavninger.

Ris. 7. Klassifisering av bergarter etter opprinnelse

"Granitt" lag består av metamorfe og magmatiske bergarter, som i sine egenskaper ligner granitt. De vanligste her er gneiser, granitter, krystallskifer osv. Granittlaget finnes ikke overalt, men på kontinenter der det kommer godt til uttrykk, kan dets maksimale tykkelse nå flere titalls kilometer.

"Basalt" lag dannet av bergarter nær basalter. Disse er metamorfoserte magmatiske bergarter, tettere enn bergartene i "granitt"-laget.

Tykkelsen og den vertikale strukturen til jordskorpen er forskjellig. Det finnes flere typer jordskorpe (fig. 8). I henhold til den enkleste klassifiseringen skilles det mellom oseanisk og kontinental skorpe.

Kontinental og havskorpe varierer i tykkelse. Så, maksimal tykkelse jordskorpen observeres under fjellsystemer. Det er ca 70 km. Under slettene er tykkelsen på jordskorpen 30-40 km, og under havene er den tynnest - bare 5-10 km.

Ris. 8. Typer av jordskorpen: 1 - vann; 2- sedimentært lag; 3—mellomlag av sedimentære bergarter og basalter; 4 - basalter og krystallinske ultrabasiske bergarter; 5 - granitt-metamorft lag; 6 - granulitt-mafisk lag; 7 - normal mantel; 8 - dekomprimert mantel

Forskjellen mellom den kontinentale og oseaniske skorpen i sammensetningen av bergarter manifesteres i det faktum at det ikke er noe granittlag i havskorpen. Og basaltlaget i havskorpen er veldig unikt. Når det gjelder steinsammensetning, skiller den seg fra et lignende lag med kontinental skorpe.

Grensen mellom land og hav (nullmerke) registrerer ikke overgangen av kontinentalskorpen til den oseaniske. Erstatningen av kontinental skorpe med havskorpe skjer i havet på en dybde på omtrent 2450 m.

Ris. 9. Struktur av den kontinentale og oseaniske skorpen

Det er også overgangstyper av jordskorpen - suboseanisk og subkontinental.

Suboceanisk skorpe ligger langs kontinentalskråninger og foten, kan finnes i marginale og Middelhavet. Den representerer kontinental skorpe med en tykkelse på opptil 15-20 km.

Subkontinental skorpe ligger for eksempel på vulkanske øybuer.

Basert på materialer seismisk lyd - passasjehastigheten til seismiske bølger - vi får data om den dype strukturen til jordskorpen. Ja, Kola ultra-dyp brønn, som for første gang gjorde det mulig å se steinprøver fra en dybde på mer enn 12 km, brakte mange uventede ting. Det ble antatt at på en dybde på 7 km skulle et "basalt"-lag begynne. I virkeligheten ble den ikke oppdaget, og gneiser dominerte blant bergartene.

Endring i temperatur på jordskorpen med dybden. Overflatelaget på jordskorpen har en temperatur bestemt av solvarme. Dette heliometrisk lag(fra den greske helio - sol), opplever sesongmessige temperatursvingninger. Dens gjennomsnittlige tykkelse er omtrent 30 m.

Under er et enda tynnere lag, karakteristisk trekk som tilsvarer en konstant temperatur gjennomsnittlig årstemperatur observasjonssteder. Dybden av dette laget øker i kontinentalt klima.

Enda dypere i jordskorpen er det et geotermisk lag, hvis temperatur bestemmes av jordens indre varme og øker med dybden.

Økningen i temperatur skjer hovedsakelig på grunn av nedbrytning av radioaktive elementer som utgjør bergarter, først og fremst radium og uran.

Mengden temperaturøkning i bergarter med dybde kalles geotermisk gradient. Den varierer innenfor et ganske bredt område – fra 0,1 til 0,01 °C/m – og avhenger av bergarters sammensetning, forholdene for deres forekomst og en rekke andre faktorer. Under havet øker temperaturen raskere med dybden enn på kontinenter. I gjennomsnitt blir det 3 °C varmere med hver 100 m dyp.

Den gjensidige av den geotermiske gradienten kalles geotermisk stadium. Det måles i m/°C.

Varmen fra jordskorpen er en viktig energikilde.

Den delen av jordskorpen som strekker seg til dyp tilgjengelig for geologiske studieformer jordens tarmer. Jordens indre krever spesiell beskyttelse og klok bruk.