Внутреннее строение Земли. Литосфера

Внутреннее строение Земли изучено значительно меньше, чем, например, космическое пространство и океаны. Если представить Землю в виде яблока, то самая глубокая буровая скважина проколола бы только его кожицу. Из каких же частей состоит внутреннее строение Земли? Как ученые это выяснили? Что такое литосфера? Давайте вместе заглянем в недра нашей планеты.

Методы изучения внутреннего строения Земли

Ученые могут изучать глубины Земли с помощью бурения. Этот способ очень сложный и долгий. Одновеменно, он недостаточно эффективный: самая глубокая скважина имеет глубину лишь 12 км 263 м (Кольская сверхглубокая скважина). По сравнению с расстоянием до центра нашей планеты эта величина ничтожно мала.

Кольская экспериментальная опорная сверхглубокая скважина — самая глубокая горная выработка в мире. Имеет научное значение. Расположена в 15 км к востоку от поселка Никель и в 12 км к западу от города Заполярный. В 1997 году занесена в Книгу рекордов Гиннесса как самое глубокое вторжение человека в земную кору, и остается таковым до сих пор.

Еще при изучении недр Земли используется сейсмический метод (с греческого языка «сейсмос» — колебание, землетрясение). Этот метод основан на том, что скорость распространения и другие характеристики сейсмических волн зависят от свойств геологической среды, в которой они распространяются: от состава горных пород, их пористости, трещиноватости, температурных условий залегания и т. д.

Исследования сейсмическим методом проводятся с помощью взрывов на поверхности Земли и дальнейшего изучения волн, которые проникают внутрь нашей планеты, а затем отталкиваются от различных горных пород и возвращаются к поверхности. К примеру, в осадочных породах скорость прохождения этих волн меньше, чем в граните.

Сейсмические волны возникают и при землетрясениях.

С помощью сейсмического метода ученым удалось выяснить, что наша планета состоит из нескольких слоев.

{"questions":[{"content":"Как называется метод изучения недр Земли, при котором исследуются волны, исходящие от землетрясений и искусственных взрывов?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["сейсмический","дистанционный","статистический","картографический"],"answer":[0]}},"explanation":"При изучении недр Земли используется сейсмический метод (с греческого языка «сейсмос» — колебание, землетрясение)."}]}

Зачем нужно изучать состав и строение метеоритов?

Внутреннее строение Земли

Внутренне строение Земли включает в себя три основных слоя:

• земная кора;
• мантия;
• ядро.

Чтобы соотнести между собой размеры этих слоев, то можно снова прибегнуть к сравнению с яблоком. Представим, что яблоко — это Земля, тогда кожура — будет земной корой, сердцевина — ядром, а мякоть — мантией.

{"questions":[{"content":"Установите последовательность слоев Земли, начиная с ее поверхности.[[sorter-1]]","widgets":{"sorter-1":{"type":"sorter","items":["Земная кора","Мантия","Внешнее ядро","Внутренне ядро"]}},"explanation":"Земля состоит из земной коры (верхний слой), мантии и ядра (внешнего и внутреннего)."}]}

Ядро

Ядро располагается в центре Земли. Его радиус — 3500 км. Температура ядра по вычислениям ученых составляет 4000–5000 °C. В центре — до 6000 °C.

Внешняя часть ядра находится в расплавленном состоянии, а внутренняя — в твердом. Ученые пока не могут объяснить, почему внешнее ядро жидкое, хотя по расчетам должно быть плотнее стали.

{"questions":[{"content":"Какова температура земного ядра?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["4000–5000 °C","7000–8000 °C","1000–2000 °C","2000–3000 °C"],"answer":[0]}},"explanation":"Температура ядра по вычислениям ученых составляет 4000–5000 °C. В центре — до 6000 °C."}]}

Мантия

Между земной корой и ядром располагается мантия. Ее мощность (толщина) — 3000 км. Мантия составляет 83 % объема нашей планеты.

Слово «мантия» с греческого языка переводится как «покрывало» или «плащ». Мантия как бы укрывает ядро Земли.

Температура мантии может достигать 2500 °C. Но, несмотря на такую высокую температуру, вещество мантии находится в основном в твердом кристаллическом состоянии.

В верхней части мантии выделяется тонкий слой, вещество которого обладает пластичными свойствами.

{"questions":[{"content":"Мантия составляет [[fill_choice_big-1]] % объема Земли.","widgets":{"fill_choice_big-1":{"type":"fill_choice_big","options":["83","43","63","93"],"answer":0}},"explanation":"Мантия составляет 83 % объема нашей планеты."}]}

Земная кора

Земная кора — это тонкий и твердый верхний слой Земли. Его мощность — от 5 до 75 км.

Температура земной коры с глубиной возрастает. Это связано с распадом радиоактивных элементов, в процессе которого происходит выделение тепла. Начиная с глубины около 25 км температура увеличивается на 3 °C при движении вглубь на каждые 100 м. На границе с мантией она достигает до 600 °C.

{"questions":[{"content":"Какова мощность (толщина) земной коры?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["от 5 до 75 км","от 5 до 10 км","от 100 до 500 км","от 50 до 200 км"],"answer":[0]}},"explanation":"Земная кора — это тонкий и твердый верхний слой Земли. Его мощность — от 5 до 75 км."}]}

Материковая и океаническая земная кора

Из-за того, что толщина земной коры под континентами и Мировым океаном сильно различается, выделяют материковую и океаническую земную кору.

Материковая земная кора состоит из 3-х слоев:

• осадочного;
• гранитного;
• базальтового.

Гранитный и базальтовый слои носят условное название. В этих слоях сейсмические волны ведут себя так же, как в гранитах и базальтах.

Толщина материковой земной коры на равнинах составляет 30–40 км, в горах — до 75 км.

Океаническая земная кора тоньше по сравнению с материковой. Ее мощность 5–10 км.

Гранитный слой в океанической земной коре отсутствует. Она состоит только из осадочного и базальтового.

Толщина земной коры постепенно уменьшается на границе материков и океанов.

{"questions":[{"content":"В океанической земной коре отсутствует [[fill_choice_big-1]] слой.","widgets":{"fill_choice_big-1":{"type":"fill_choice_big","options":["гранитный","базальтовый","осадочный"],"answer":0}},"explanation":"Океаническая земная кора состоит только из осадочного и базальтового слоев."}]}

Литосфера

Литосфера — твердая оболочка Земли, которая состоит из земной коры и верхней части мантии.

Толщина литосферы варьируется от 50 до 200 км.

Состоит литосфера из отдельных жестких, устойчивых, малоподвижных блоков — литосферных плит. Между этими блоками расположены гигантские разломы.

{"questions":[{"content":"Какое утверждение является верным?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Земная кора — это часть литосферы.","Литосфера и земная кора — это синонимы.","Литосфера — это часть земной коры.","Литосфера — это ядро и нижняя часть мантии."],"answer":[0]}},"explanation":"Литосфера состоит из земной коры и верхней части мантии. Поэтому земная кора — это часть литосферы."}]}

Движение литосферных плит

Литосферные плиты медленно (средняя скорость 5 см в год) перемещаются по пластичному слою мантии.

Большинство литосферных плит являются материковыми, но существуют и океанические. Литосферные плиты или сталкиваются друг с другом, или расходятся.

Альфред Вегенер заметил, что очертания некоторых материков совпадают. Например, восточный берег Южной Америки можно сложить, как пазл, с западным берегом Африки.

Вегенер выдвинул гипотезу о том, что все материки в далеком прошлом были частью одного крупного материка — Пангея. Примерно 200 млн лет назад он распался и из его обломков постепенно образовались современные материки.

Гипотеза А. Вегенера впоследствии получила развитие в виде «Теории литосферных плит».

{"questions":[{"content":"Гипотезу о движении литосферных плит впервые высказал [[fill_choice_big-1]].","widgets":{"fill_choice_big-1":{"type":"fill_choice_big","options":["А. Вегенер","А. Мохоровичич","Н. Коперник","М. В. Ломоносов","Г. Галилей"],"answer":0}},"explanation":"Теория дрейфа материков была предложена в 1912 году немецким географом Альфредом Вегенером."}]}

Часто задаваемые вопросы