La estructura interna de la tierra. La estructura interna y la historia del desarrollo geológico de la tierra.

Enviar su buen trabajo en la base de conocimiento es simple. Utilice el siguiente formulario

Los estudiantes, estudiantes de posgrado, jóvenes científicos que utilizan la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.

Introducción - información geológica general sobre la Tierra

1. El origen de la Tierra

2. La forma, tamaño y movimiento de la Tierra

3. La estructura interna de la Tierra

4. Teoría del reactor natural

5. Evolución de la Tierra

Conclusión: la dirección del desarrollo geológico de la Tierra.

Lista de literatura usada

Introducción- información geológica general sobre la Tierra

En la historia de la tierra, se distinguen 3 etapas: acreción, pregeológica y geológica. Es posible considerar la historia geológica de nuestro planeta sólo a partir de la época en que han sobrevivido los más antiguos testigos de esta historia, las rocas y los minerales. Sin embargo, la primera etapa antigua en la formación de la tierra debe considerarse el intervalo de tiempo durante el cual se formó como uno de los planetas del sistema solar, es decir. desde el tiempo de acreción de la materia de la nebulosa gas-polvo, que, según los investigadores, no fue muy largo y aparentemente no superó los 100 millones de años.

La segunda etapa más antigua a menudo se denomina pregeológica, ya que las rocas de esta época prácticamente no se conservaron, y los procesos que tuvieron lugar en esta etapa llevaron a la diferenciación de la materia dentro del planeta, la formación de algún tipo de corteza terrestre primaria. de la composición básica, la liberación del núcleo líquido exterior de la Tierra y, en consecuencia, la aparición campo magnético. Lo más probable es que en ese momento se manifestara con fuerza el bombardeo de meteoritos sobre la Tierra, y su superficie se asemejara a la Luna moderna o mejor dicho a Venus, dado que allí había una atmósfera libre de oxígeno, cuyas nubes cubrían la Tierra con un denso velo. . En 1978, se adoptó la escala estratigráfica precámbrica en la URSS, que incluye dos divisiones principales: arcaica y proterozoica, llamadas eones, cuya duración supera con creces el intervalo de tiempo de las eras fanerozoicas.

La edad de la tierra se estima en 4.500 millones de años. A partir del giro de hace unos 4.000 - 3.500 millones de años, comienza la tercera etapa, que en general puede llamarse Precámbrica o geológica, y su límite superior se circunscribía al borde del Rifeo Medio - Tardío, es decir, hace unos mil millones de años. El caso es que en el Rifeo Superior comenzó la desintegración del continente gigante Pangea-1 y se asentaron todos los cinturones móviles principales, que luego se desarrollaron en el Fanerozoico. La duración de la etapa geológica o precámbrica es muy larga, alrededor de 3 mil millones de años, y en su forma más general, se distinguen varias etapas grandes:

1) antiguo arcaico o cátaro (4.0 - 3.500 millones de años);

2) Arcaico (3,5 - 2,6 mil millones de años);

3) Proterozoico temprano (2,6 - 1,65 mil millones de años);

4) Paleozoico superior (1,65 - 1,0 mil millones de años).

hasta el Rifeo Tardío;

La aparición de vida en la Tierra se remonta a hace mil millones de años en condiciones climáticas adversas Koronovsky N.V., Khain V.E., Yasamanov N.A. "Geología Histórica" ​​Editorial: "Academia", 2008.

El desarrollo de la vida está sujeto a las leyes de la evolución: carácter cíclico, progresividad e irreversibilidad. Ciclicidad: todo lo que sucede en la Tierra aparece y desaparece, y todo esto sucede secuencialmente en un cierto intervalo, por lo que el supercontinente Pangea-1 que alguna vez existió se dividió, pero luego, según los hechos científicos y los propios científicos, después de 40,000 millones de años, el La Tierra volverá a existir (formado) supercontinente gigante.

La historia geológica de la Tierra se divide en períodos de acuerdo con la escala geocronológica adoptada en el Congreso Geológico Internacional de 1965. En geología, como en ninguna otra ciencia, la secuencia de los acontecimientos que la establecen, su cronología, basada en la periodización natural de los fenómenos geológicos historia, es importante.

1. OrigenTierra

Según los conceptos cosmológicos modernos, la Tierra se formó junto con otros planetas hace unos 4.500 millones de años a partir de fragmentos y escombros que giraban alrededor del joven Sol. Creció, engullendo la materia a su alrededor, hasta que alcanzó su tamaño actual. Al principio, el proceso de crecimiento fue muy violento, y la lluvia continua de cuerpos que caían debió provocar su importante calentamiento, ya que la energía cinética de las partículas se convertía en calor. Durante los impactos, surgieron cráteres, y la sustancia expulsada de ellos ya no pudo vencer la fuerza de la gravedad y cayó hacia atrás, y cuanto más grandes eran los cuerpos que caían, más calentaban la Tierra. La energía de los cuerpos que caían ya no se liberaba en la superficie, sino en las profundidades del planeta, sin tener tiempo de irradiarse al espacio. Aunque la mezcla original de sustancias pudo haber sido homogénea a gran escala, el calentamiento de la masa terrestre debido a la compresión gravitatoria y el bombardeo de sus desechos llevó a la fusión de la mezcla y los líquidos resultantes, bajo la influencia de la gravedad, se separaron del resto. partes sólidas. La redistribución gradual de la sustancia a lo largo de la profundidad de acuerdo con la densidad debería haber llevado a su estratificación en capas separadas. Las sustancias más ligeras, ricas en silicio, se separaron de las más densas, que contenían hierro y níquel, y formaron la primera corteza terrestre. Después de aproximadamente mil millones de años, cuando la tierra se enfrió significativamente, la corteza terrestre se endureció y se convirtió en una capa exterior sólida del planeta. Al enfriarse, la tierra expulsó muchos gases diferentes de su núcleo (por lo general, esto sucedió durante las erupciones volcánicas): los ligeros, como el hidrógeno y el helio, en su mayoría escaparon al espacio exterior, pero como la fuerza de gravedad de la tierra ya era bastante grande, se mantuvo más pesado. Simplemente formaron la base de la atmósfera terrestre. Parte del vapor de agua de la atmósfera se condensó y aparecieron océanos en la tierra. Molodensky MS "Trabajos seleccionados. campo gravitacional. La figura y estructura interna de la Tierra”, Editorial Nauka, M., 2001

2. La forma, el tamaño y el movimiento de la Tierra.

La forma de la Tierra es cercana a un elipsoide, achatada en los polos y alargada en la zona ecuatorial. El radio medio de la Tierra es 6371,032 km, polar 6356,777 km, ecuatorial 6378,160 km. La masa de la Tierra es 5.976 1024 kg, la densidad media es 5518 kg/m 3.

La Tierra se mueve alrededor del Sol a una velocidad promedio de 29,765 km/s en una órbita elíptica, cercana a la circular (excentricidad 0,0167); la distancia media al Sol es de 149,6 millones de km, el período de una órbita es de 365,24 días solares. La rotación de la Tierra alrededor de su propio eje se produce a una velocidad angular media de 7,292115·10 -5 rad/s, lo que corresponde aproximadamente a un periodo de 23 h 56 min 4,1 s. La velocidad lineal de la superficie de la Tierra en el ecuador es de unos 465 m/s. El eje de rotación está inclinado con respecto al plano de la eclíptica en un ángulo de 66 ° 33 "22". Esta inclinación y la revolución anual de la Tierra alrededor del Sol provocan el cambio de estaciones, que es extremadamente importante para el clima de la Tierra, y su propia rotación, el cambio de día y noche.La rotación de la Tierra debido a las influencias de las mareas se ralentiza constantemente (aunque muy lentamente a 0,0015 s por siglo).También hay pequeñas variaciones irregulares en la duración del día.

La superficie de la Tierra es de 510,2 millones de km 2 , de los cuales aproximadamente el 70,8% se encuentra en el Océano Mundial. Su profundidad media es de unos 3,8 km, la máxima (la Fosa de las Marianas en el Océano Pacífico) es de 11,022 km; el volumen de agua es de 1370 millones de km 3, la salinidad media es de 35 g/l. La tierra constituye el 29,2%, respectivamente, y forma seis continentes e islas. Se eleva sobre el nivel del mar una media de 875 m; la altura más alta (el pico de Chomolungma en el Himalaya) es de 8848 m Las montañas ocupan más de 1/3 de la superficie terrestre. Los desiertos cubren alrededor del 20 % de la superficie terrestre, las sabanas y los bosques claros alrededor del 20 %, los bosques alrededor del 30 % y los glaciares más del 10 %. Más del 10% de la tierra está ocupada por tierras agrícolas. La Tierra tiene un solo satélite, la Luna. Su órbita es cercana a un círculo con un radio de unos 384.400 km.

3. La estructura interna de la Tierra

TIERRA, el tercer planeta más grande desde el Sol en el sistema solar. Debido a sus únicas, quizás las únicas condiciones naturales en el Universo, se convirtió en el lugar donde se originó y desarrolló la vida orgánica.

Fig.1 Estructura de la Tierra Zharkov V.N. "La estructura interna de la Tierra y los planetas". Editorial "Ciencia", 2ª ed. M, 1983.

El número 1 en la figura indica la corteza terrestre(capa exterior), cuyo espesor varía desde varios kilómetros (en las regiones oceánicas) hasta varias decenas de kilómetros (en las regiones montañosas de los continentes). La esfera de la corteza terrestre es muy pequeña y representa solo alrededor del 0,5% peso total planetas La composición principal de la corteza son los óxidos de silicio, aluminio, hierro y metales alcalinos. La corteza continental, que contiene las capas superior (granito) e inferior (basalto) bajo la capa sedimentaria, contiene las rocas más antiguas de la Tierra, cuya edad se estima en más de 3 mil millones de años. La corteza oceánica debajo de la capa sedimentaria contiene principalmente una capa, similar en composición al basalto. La edad de la cubierta sedimentaria no supera los 100-150 millones de años.

La corteza terrestre está separada del manto subyacente por un misterioso capa de Moho(llamado así por el sismólogo serbio Mohorovic, quien lo descubrió en 1909), en el que la velocidad de propagación de las ondas sísmicas aumenta abruptamente.

Para compartir mantos representa alrededor del 67% de la masa total del planeta. La capa sólida del manto superior, que se extiende a varias profundidades bajo los océanos y continentes, junto con la corteza terrestre, se denomina litosfera, la capa más rígida de la Tierra. Debajo está marcada una capa, donde hay una ligera disminución en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas, lo que indica un estado peculiar de la materia. Esta capa, menos viscosa y más plástica en relación con las capas superior e inferior, se denomina astenosfera. Se cree que la materia del manto está en continuo movimiento, y se sugiere que en capas relativamente profundas del manto, con un aumento de temperatura y presión, hay una transición de materia a modificaciones más densas. Tal transición también está confirmada por estudios experimentales.

EN manto inferior a una profundidad de 2900 km hay un salto brusco no solo en velocidad ondas longitudinales, pero también en densidad, y las ondas transversales desaparecen completamente aquí, lo que indica un cambio composición del material razas Este es el límite exterior del núcleo de la Tierra Según B. Bolt, se dan los siguientes límites zonas separadas: la base de la capa C - 670 km, la capa D - 2885 km, la capa F en el intervalo 4590-5155 km. Cerrar datos en el trabajo de V. A. Zharkov.

núcleo de la tierra inaugurado en 1936. Fue extremadamente difícil fotografiarlo debido a la pequeña cantidad de ondas sísmicas que lo alcanzaban y regresaban a la superficie. Además, las temperaturas y presiones extremas del núcleo han sido durante mucho tiempo difíciles de reproducir en el laboratorio. El núcleo de la Tierra se divide en 2 regiones separadas: líquido ( núcleo externo) y sólido ( interno), la transición entre ellos se encuentra a una profundidad de 5156 km. El hierro es un elemento que corresponde a las propiedades sísmicas del núcleo y se encuentra abundantemente distribuido en el Universo representando aproximadamente el 35% de su masa en el núcleo del planeta. Según los datos modernos, el núcleo exterior es una corriente giratoria de hierro fundido y níquel, un buen conductor de electricidad. Es con él que se asocia el origen del campo magnético terrestre, creyendo que, Corrientes eléctricas, fluyendo en el núcleo líquido, crean un campo magnético global. La capa del manto que está en contacto con el núcleo exterior se ve afectada por ello, ya que las temperaturas en el núcleo son más altas que en el manto. En algunos lugares, esta capa genera enormes flujos de calor y masa dirigidos a la superficie de la Tierra: penachos.

Núcleo duro interno sin relación con el manto. Se cree que su estado sólido, a pesar de la alta temperatura, lo proporciona la gigantesca presión en el centro de la Tierra. Se sugiere que, además de las aleaciones de hierro y níquel, también deberían estar presentes en el núcleo elementos más ligeros, como silicio y azufre, y posiblemente silicio y oxígeno. La cuestión del estado del núcleo de la Tierra sigue siendo discutible. A medida que aumenta la distancia desde la superficie, aumenta la compresión a la que se somete la sustancia. Los cálculos muestran que la presión en el núcleo de la tierra puede alcanzar los 3 millones de atm. Al mismo tiempo, muchas sustancias parecen estar metalizadas: pasan a un estado metálico. Incluso hubo una hipótesis de que el núcleo de la Tierra consiste en hidrógeno metálico.

4. Teoría de los reactores naturales

Recientemente, el geofísico estadounidense M. Herndon planteó la hipótesis de que en el centro de la Tierra existe un " reactor nuclear» de uranio y plutonio (o torio) con un diámetro de solo 8 km http://galspace.spb.ru - Proyecto "Exploración del Sistema Solar" (2005-2008) . Esta hipótesis es capaz de explicar la inversión del campo magnético terrestre, que se produce cada 200.000 años. Si se confirma esta suposición, entonces la vida en la Tierra puede terminar 2 mil millones de años antes de lo esperado, ya que tanto el uranio como el plutonio se queman muy rápidamente. Su agotamiento conducirá a la desaparición del campo magnético que protege a la tierra de la radiación solar de onda corta y, en consecuencia, a la desaparición de todas las formas de vida biológica. Esta teoría fue comentada por el miembro correspondiente de la Academia Rusa de Ciencias V.P. Trubitsyn Trubitsyn V.P., Zharkov V.N. "Física de los interiores planetarios", - M. Science 1980: " Tanto el uranio como el torio son elementos muy pesados ​​que, en el proceso de diferenciación de la materia primaria del planeta, pueden hundirse hasta el centro de la Tierra. Pero a nivel atómico, son adictos a la luz.ohelementos que se transportan hacia la corteza terrestre, por lo tanto, todos los depósitos de uranio se encuentran en la capa superior de la corteza. Es decir, si estos elementos también estuvieran concentrados en forma de cúmulos, podrían descender al núcleo, pero, según las ideas predominantes, debería haber un número reducido de ellos. Por lo tanto, para hacer afirmaciones sobre el núcleo de uranio de la Tierra, es necesario dar una estimación más razonable de la cantidad de uranio que ha entrado en el núcleo de hierro. También debe tenerse en cuenta que el movimiento de uranio hacia el núcleo conduce a una disminución del riesgo radiactivo, ya que el manto rocoso es una muy buena pantalla.».

En el otoño de 2002, el profesor de la Universidad de Harvard A. Dzewonski y su estudiante M. Ishii, basándose en el análisis de datos de más de 300.000 eventos sísmicos recopilados durante 30 años, propusieron un nuevo modelo, según el cual el llamado “más interno El núcleo se encuentra dentro del núcleo interno, que tiene unos 600 km de diámetro: su presencia puede ser evidencia de la existencia de dos etapas en el desarrollo del núcleo interno. Para confirmar tal hipótesis, es necesario colocar más más sismógrafos para hacer una selección más detallada de la anisotropía (la dependencia de las propiedades físicas de la materia en la dirección dentro de ella), que caracteriza el centro mismo de la Tierra.

El rostro individual del planeta, como la apariencia de un ser vivo, está determinado en gran medida por factores internos que surgen en sus profundidades. Es muy difícil estudiar estos interiores, ya que los materiales que componen la Tierra son opacos y densos, por lo que el volumen de datos directos sobre la sustancia de las zonas profundas es muy limitado. Estos incluyen: el llamado agregado mineral (grandes componentes de roca) de un pozo superprofundo natural: una tubería de kimberlita en Lesoto (Sudáfrica), que se considera un representante de las rocas que se encuentran a una profundidad de unos 250 km, como así como un núcleo (columna cilíndrica de roca), extraído del pozo más profundo del mundo (12.262 m) en la península de Kola. El estudio de la superprofundidad del planeta no se limita a esto. En los años 70 del siglo XX, se llevó a cabo una perforación continental científica en el territorio de Azerbaiyán: el pozo Saably (8.324 m). Y en Baviera, a principios de los años 90 del siglo pasado, se colocó un pozo ultraprofundo KTB-Oberpfalz con un tamaño de más de 9,000 m.

Hay muchos otros métodos para estudiar nuestro planeta, pero la información principal sobre su estructura interna se obtuvo como resultado de estudios de ondas sísmicas que ocurren durante terremotos y explosiones poderosas. Cada hora, se registran alrededor de 10 oscilaciones de la superficie terrestre en varios puntos de la Tierra. En este caso surgen ondas sísmicas de dos tipos: longitudinales y transversales. Ambos tipos de ondas pueden propagarse en un sólido, pero solo las ondas longitudinales pueden propagarse en líquidos. Los desplazamientos de la superficie terrestre son registrados por sismógrafos instalados en todo el mundo. Las observaciones de la velocidad con la que las ondas viajan a través de la tierra permiten a los geofísicos determinar la densidad y dureza de las rocas a profundidades que son inaccesibles para la investigación directa. Una comparación de las densidades conocidas a partir de datos sísmicos y las obtenidas en el curso de experimentos de laboratorio con rocas nos permite sacar una conclusión sobre la composición material del interior de la tierra. Los últimos datos de geofísica y experimentos relacionados con el estudio de las transformaciones estructurales de los minerales permitieron modelar muchas características de la estructura, composición y procesos que ocurren en las profundidades de la Tierra.

Allá por el siglo XVII, una sorprendente coincidencia de los contornos de las costas Costa oesteÁfrica y la costa este de América del Sur llevaron a algunos científicos a la idea de que los continentes "caminan" alrededor del planeta. Pero no fue hasta tres siglos después, en 1912, que el meteorólogo alemán Alfred Lothar Wegener detalló su hipótesis de la deriva continental, según la cual las posiciones relativas de los continentes han cambiado a lo largo de la historia de la tierra. Al mismo tiempo, presentó muchos argumentos a favor del hecho de que en el pasado distante se unieron los continentes. Además de la similitud de las costas, descubrió la correspondencia de estructuras geológicas, la continuidad de cadenas montañosas reliquia y la identidad de restos fósiles en diferentes continentes. El profesor Wegener defendió activamente la idea de la existencia de un solo supercontinente Pangea en el pasado, su división y la posterior deriva de los continentes formados en lados diferentes. Pero esta teoría inusual no se tomó en serio, porque desde el punto de vista de la época parecía completamente incomprensible que los continentes gigantes pudieran moverse de forma independiente alrededor del planeta.

El renacimiento de las ideas de este científico se produjo como resultado de la investigación en el fondo de los océanos. El hecho es que el relieve exterior de la corteza continental es bien conocido, pero el fondo del océano, durante muchos siglos cubierto de manera confiable por muchos kilómetros de agua, permaneció inaccesible para el estudio y sirvió como fuente inagotable de todo tipo de leyendas y mitos. un paso importante adelante en el estudio de su relieve fue la invención de una ecosonda de precisión, con la ayuda de la cual fue posible medir y registrar continuamente la profundidad del fondo a lo largo de la línea de movimiento del barco. Uno de los resultados sorprendentes de la investigación intensiva del fondo del océano ha sido la obtención de nuevos datos sobre su topografía. Hoy en día, la topografía del fondo del océano es más fácil de mapear, gracias a los satélites que miden la “altura” de la superficie del mar con mucha precisión: refleja fielmente las diferencias en el nivel del mar de un lugar a otro. En lugar de un fondo plano, sin signos especiales, cubierto de limo, profundas zanjas y escarpados acantilados, se descubrieron cadenas montañosas gigantes y volcanes más grandes. La cordillera del Atlántico Medio, que corta el océano Atlántico por la mitad, se destaca más claramente en los mapas.

Resultó que el suelo oceánico envejece a medida que se aleja de la dorsal oceánica, “expandiéndose” desde su zona central a una velocidad de varios centímetros por año. La acción de este proceso puede explicar la similitud de los contornos de los márgenes continentales, si asumimos que se forma una nueva dorsal oceánica entre las partes del continente dividido, y el suelo oceánico, creciendo simétricamente a ambos lados, forma un nuevo océano. . El Océano Atlántico, en medio del cual se encuentra la dorsal mesoatlántica, probablemente surgió de esta manera. Pero si el área del suelo marino aumenta y la Tierra no se expande, entonces algo en la corteza global debe colapsar para compensar este proceso. Esto es exactamente lo que sucede en las afueras de la mayoría océano Pacífico. Aquí convergen las placas litosféricas, y una de las placas en colisión se hunde debajo de la otra y se adentra en la Tierra. Dichos sitios de colisión están marcados por volcanes activos que se extienden a lo largo de las costas del Océano Pacífico, formando el llamado "anillo de fuego".

La perforación directa del lecho marino y la determinación de la edad de las rocas levantadas confirmaron los resultados de los estudios paleomagnéticos. Estos hechos formaron la base de la teoría de la nueva tectónica global, o tectónica de placas litosféricas, que hizo una verdadera revolución en las ciencias de la tierra y trajo una nueva comprensión de las capas exteriores del planeta. La idea principal de esta teoría es el movimiento horizontal de las placas.

5. evolución de la tierra

La cuestión de la evolución temprana de la Tierra está estrechamente relacionada con la teoría de su origen. Hoy se sabe que nuestro planeta se formó hace unos 4.500 millones de años. En el proceso de formación de la Tierra a partir de las partículas de la nube protoplanetaria, su masa aumentó gradualmente. Crecieron las fuerzas gravitatorias y, en consecuencia, la velocidad de caída de las partículas sobre el planeta. La energía cinética de las partículas se convirtió en calor y la Tierra se calentó cada vez más. Durante los impactos, surgieron cráteres en él, y la sustancia expulsada de ellos ya no pudo vencer la gravedad de la tierra y volvió a caer.

Cuanto más grandes eran los objetos que caían, más calentaban la Tierra. La energía del impacto no se liberó en la superficie, sino a una profundidad igual a aproximadamente dos diámetros del cuerpo penetrante. Y dado que la masa principal en esta etapa fue suministrada al planeta por cuerpos de varios cientos de kilómetros de tamaño, la energía se liberó en una capa de unos 1000 km de espesor. Ella no tuvo tiempo de irradiar al espacio, permaneciendo en las entrañas de la Tierra. Como resultado, la temperatura a profundidades de 100-1000 km podría acercarse al punto de fusión. El aumento adicional de la temperatura probablemente fue causado por la descomposición de los isótopos radiactivos de vida corta.

Aparentemente, los primeros fundidos que aparecieron fueron una mezcla de hierro líquido, níquel y azufre. El derretimiento se acumuló y luego, debido a la mayor densidad, se filtró hacia abajo, formando gradualmente el núcleo de la tierra. Así, la diferenciación (estratificación) de la materia terrestre podría comenzar en la etapa de su formación. El retrabajo por impacto de la superficie y el inicio de la convección sin duda impidieron este proceso. Pero cierta parte de la sustancia más pesada aún tuvo tiempo de hundirse bajo la capa agitada. A su vez, la diferenciación de densidad detuvo la convección y estuvo acompañada por una liberación de calor adicional, acelerando el proceso de formación de varias zonas en la Tierra.

Presumiblemente, el núcleo se formó durante varios cientos de millones de años. Con el enfriamiento gradual del planeta, la aleación de hierro y níquel rica en níquel, que tiene un alto punto de fusión, comenzó a cristalizar; así es como (posiblemente) nació un núcleo interno sólido. Hasta la fecha, es el 1,7% de la masa de la Tierra. Alrededor del 30% de la masa terrestre se concentra en el núcleo exterior fundido.

El desarrollo de otras conchas duró mucho más y, en algunos aspectos, aún no ha terminado.

La litosfera inmediatamente después de su formación tenía un espesor pequeño y era muy inestable. Fue nuevamente absorbida por el manto, destruido durante la era del llamado gran bombardeo (hace 4.200 a 3.900 millones de años), cuando la Tierra, al igual que la Luna, fue golpeada por meteoritos muy grandes y bastante numerosos. En la Luna, y hoy en día, puede ver evidencia de bombardeo de meteoritos: numerosos cráteres y mares (áreas llenas de magma en erupción). En nuestro planeta, los procesos tectónicos activos y el impacto de la atmósfera y la hidrosfera prácticamente han borrado las huellas de este período.

Hace unos 3.800 millones de años, se formó la primera corteza de granito ligero y, por lo tanto, "insumergible". En ese momento, el planeta ya tenía una capa de aire y océanos; los gases necesarios para su formación fueron suministrados intensamente desde las entrañas de la Tierra en el período anterior. La atmósfera entonces consistía principalmente en dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua. Había poco oxígeno en él, pero se produjo como resultado, en primer lugar, de la disociación fotoquímica del agua y, en segundo lugar, de la actividad fotosintética de organismos simples como las algas verdeazuladas.

Hace 600 millones de años había en la Tierra varias placas continentales móviles, muy parecidas a las modernas. El nuevo supercontinente Pangea apareció mucho más tarde. Existió hace 300-200 millones de años, y luego se dividió en partes, que formaron los continentes actuales.

¿Qué le espera a la Tierra en el futuro? Esta pregunta solo puede responderse con un alto grado de incertidumbre, haciendo abstracción tanto de la posible influencia cósmica externa como de las actividades de la humanidad, que transforman el medio ambiente, y no siempre para bien.

Al final, las entrañas de la Tierra se enfriarán hasta tal punto que la convección en el manto y, en consecuencia, el movimiento de los continentes (y por lo tanto la formación de montañas, erupciones volcánicas, terremotos) se debilitará y se detendrá gradualmente. La meteorización eventualmente borrará las irregularidades de la corteza terrestre y la superficie del planeta desaparecerá bajo el agua. Su destino posterior estará determinado por la temperatura media anual. Si cae significativamente, el océano se congelará y la Tierra se cubrirá con una capa de hielo. Si la temperatura aumenta (y lo más probable es que esto sea a lo que conducirá la creciente luminosidad del Sol), entonces el agua se evaporará, exponiendo superficie plana planetas Obviamente, en cualquier caso, la vida de la humanidad en la Tierra ya no será posible, al menos en nuestra comprensión moderna de la misma.

Conclusión -la dirección del desarrollo geológico de la Tierra

La historia geológica de la Tierra incluye la siguiente secuencia de eventos en el desarrollo de la Tierra como planeta: la formación de rocas, la aparición y destrucción de accidentes geográficos, el hundimiento de la tierra bajo el agua (el avance del mar), el retroceso del mar, la glaciación, la aparición y desaparición de diversas especies de animales y plantas, etc. d. La duración de la historia geológica de la Tierra se mide en muchos millones de años.

La secuencia de grandes acontecimientos en la historia de la corteza terrestre esbozada anteriormente, la formación de océanos y continentes, no encaja en el marco de la idea generalizada de que los continentes crecen progresivamente a expensas de los océanos. Los océanos modernos no son de ninguna manera reliquias (restos) del océano primario, sino estructuras geológicas de continentes, a menudo cortados por depresiones oceánicas más jóvenes; todo esto contradice la opinión de que los océanos son primarios. De hecho, ¿cómo se puede explicar por qué, en el transcurso de 4.500 millones de años, en algunas áreas, los procesos de separación de la materia del manto condujeron a la creación de una gruesa corteza continental, mientras que en otras áreas este proceso se detuvo en la etapa de formación? de una corteza oceánica primitiva? Supongamos que tal constancia pudiera explicarse por la falta de homogeneidad primaria del manto. Pero esto no encaja con una serie de hechos del plan estructural general de la estructura de la litosfera; Esto también se contradice con la historia de los geosinclinales y plataformas modernos.

Otra visión no es del todo satisfactoria, según la cual el desarrollo de la corteza terrestre siguió durante mucho tiempo el camino del incremento de la corteza continental y recién en el Mesozoico comenzó la desintegración de los continentes, mientras se formaban nuevos océanos ya sea por la expansión de los océanos continentales, o debido al colapso, hundimiento y reelaboración de la corteza continental ("oceanización").

Obviamente, ambas hipótesis simplifican demasiado el camino mucho más complicado del desarrollo de la litosfera en la realidad. En las primeras etapas, bajo condiciones de fuerte flujo de calor y alto contenido sustancias volátiles y de bajo punto de fusión en el manto superior, se formó primero la corteza oceánica primaria (hacia 4.000 millones de años antes de Cristo), y luego la corteza continental primaria (hacia 3.5-2.000 millones de años antes de Cristo). Este proceso, debilitándose gradualmente, finalizó principalmente hacia los 2.000 millones de años antes de Cristo. mi. la creación, probablemente, de un espesor bastante uniforme y relativamente pequeño (en promedio, no más de 30-35 km) de una capa de corteza continental. Al mismo tiempo, el flujo de calor de las profundidades también se debilitó con el tiempo, y la movilidad ubicua de la corteza fue reemplazada por su movilidad desigual a lo largo de la red de fallas profundas en la capa sólida enfriada de la Tierra. Luego vino la época de la fragmentación de la corteza continental; Se establecieron anchos cinturones geosinclinales móviles, cuyas partes internas en las etapas iniciales de su desarrollo se acercaron a los océanos en tamaño y carácter de la corteza. Más tarde, surgieron zonas de fuerte engrosamiento de la corteza en los cinturones móviles; en algunos lugares, tiene casi el doble de espesor que la corteza continental primaria "normal". En otras palabras, hubo una redistribución de la corteza: su espesor en algunas áreas aumentó considerablemente, mientras que en otras disminuyó con la misma rapidez, mientras que el espesor (espesor) de la litosfera debajo de los continentes aumentó debido al hundimiento de su suela. Al mismo tiempo, el espesor de la litosfera debajo de los océanos comenzó a disminuir, lo que se asocia con la formación de fallas profundas, grietas en las que las protuberancias de la capa subcortical profunda de densidad y viscosidad reducidas llegan al fondo de la corteza.

Así, en el curso de la evolución de la corteza terrestre en el manto superior (es decir, la esfera de la tierra cubierta por procesos tectónicos), aumentó la falta de homogeneidad de la corteza, lo que determinó las diferencias entre los hemisferios oceánico y continental de la tierra. ; ley común desarrollo de nuestro planeta: hubo una complicación de la composición material y la estructura de la corteza terrestre, aumentó la diferenciación y diversidad del flujo de procesos profundos en el curso de la historia geológica.

Por supuesto, la ciencia avanza y también mejora nuestra comprensión del pasado, tan necesaria tanto para comprender los procesos geológicos modernos como para predecir el futuro.

Lista de literatura usada

1. Koronovskii N.V., Khain V.E., Yasamanov N.A. "Geología Histórica" ​​Editorial: "Academia", 2008

2. Jeffreys G. "La Tierra, su origen, historia y estructura": Editorial de literatura extranjera, Per. De inglés. M, 1960.

3. M.S. Molodensky "Trabajos seleccionados. campo gravitacional. La figura y estructura interna de la Tierra”, Editorial Nauka, M., 2001

4. Zharkov V. N. "La estructura interna de la Tierra y los planetas" Editorial "Nauka", 2ª ed. M, 1983.

5. http://galspace.spb.ru - Proyecto de Investigación del Sistema Solar (2005-2008)

6. Trubitsyn V.P., Zharkov V.N. "Física de los interiores planetarios", - M. Science 1980

7. Gekhtman G.N. "Geógrafos y viajeros destacados" T., 1962.

8. Fedynsky V. V. Geofísica de exploración, Moscú, 1964.

9. Magidovich I.P. “Ensayos sobre la historia de los descubrimientos geográficos” M., 2004.

10. Vernadsky V.I. "Favorito tr. sobre la historia de la ciencia” M., 1981.

11. Khain V.E., Mikhailov A.E. "Geotectónica General". M, 1985.

Documentos similares

Estructura interna y la historia del desarrollo geológico de la Tierra, la formación de las entrañas, la composición química. La diferencia entre la Tierra y otros planetas terrestres. Conceptos de desarrollo de caparazones geosféricos y tectónica de placas litosféricas. Estructura y composición química de la atmósfera.

documento final, agregado el 29/04/2011


La creación de un modelo de la estructura interna de la Tierra como uno de los mayores logros de la ciencia en el siglo XX. Composición química y estructura de la corteza terrestre. Características de la composición del manto. Ideas modernas sobre la estructura interna de la Tierra. Composición del núcleo de la Tierra.

resumen, añadido el 17/03/2010


La estructura interna y la historia del desarrollo geológico de la Tierra, su formación y diferenciación de las entrañas, composición química. Métodos para determinar la estructura interna y la edad de la Tierra. Estructura y composición química de la atmósfera. Circulación atmosférica y clima de la Tierra.

resumen, añadido el 14/03/2011


La formación de la Tierra según los conceptos cosmológicos modernos. Modelo de estructura, propiedades básicas y sus parámetros que caracterizan todas las partes de la Tierra. La estructura y espesor de la corteza continental, oceánica, subcontinental y suboceánica.

resumen, añadido el 22/04/2010


La Tierra en el espacio mundial, la posición de la Tierra en sistema solar. La forma, tamaño y estructura de la Tierra, su estructura geológica, propiedades físicas y composición química. La estructura de la corteza terrestre, el régimen térmico del planeta. Idea del origen de la Tierra.

resumen, añadido el 13/10/2013


Evolución temprana de la Tierra y la relación de este problema con la teoría del origen de la vida en el planeta. Etapas del origen y desarrollo de las capas terrestres. Intentos de predecir el desarrollo futuro de la Tierra. La estructura de la corteza terrestre en diferentes épocas de la existencia del planeta.

resumen, añadido el 23/04/2010


La estructura y el origen del sistema solar. Estructura de la Tierra, composición material. Procesos geológicos endógenos. Las principales regularidades del desarrollo de la corteza terrestre. Distribución del agua en el globo. Clasificación de las aguas subterráneas y condiciones de su ocurrencia.

tutorial, añadido el 23/02/2011


Características de las conchas de la Tierra. Tectónica de placas litosféricas y formación de grandes accidentes geográficos. Estructura horizontal de la litosfera. Tipos de la corteza terrestre. El movimiento de la materia del manto a través de los canales del manto en las entrañas de la Tierra. Dirección y movimiento de las placas litosféricas.

presentación, añadido el 12/01/2011


Cuadro general de la estructura interna de la Tierra. La composición de la materia del núcleo terrestre. Bloques de la corteza terrestre. Litosfera y astenosfera. Estructura fundacional de la plataforma de Europa del Este. una breve descripción de estructura profunda del territorio de Bielorrusia y regiones adyacentes.

prueba, agregada el 28/07/2013


Formación de la Tierra hace 4.700 millones de años a partir de la materia gaseosa dispersa en el sistema protosolar. Composición de la Tierra: hierro (34,6%), oxígeno (29,5%), silicio (15,2%), magnesio (12,7%). El espesor de la corteza terrestre. Mundo océano y tierra. El volumen de agua en nuestro planeta.

El resultado del desarrollo geológico de la Tierra fue la formación de las capas superiores: la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera. Esto sucedió como resultado del enfriamiento de la superficie de la Tierra y condujo a la formación de basalto primario o similar en composición a la corteza terrestre. Casi simultáneamente, debido a la condensación del vapor de agua, se formó la capa de agua del planeta, la hidrosfera.

Formación y estructura de la litosfera. La corteza terrestre está formada por rocas que tienen diversas formas de ocurrencia. Las rocas se encuentran en capas horizontales o están perturbadas por fallas y arrugadas por pliegues. La aparición de rocas se debe con mayor frecuencia a fuerzas internas (endógenas). La estructura de la corteza terrestre, creada por procesos endógenos, se denomina estructura tectónica, o tectónica.

La topografía moderna del planeta ha evolucionado durante muchos cientos de millones de años y continúa cambiando bajo la influencia de la acción combinada de los procesos tectónicos, hidrosféricos, atmosféricos y biológicos en su superficie. Esto comenzó hace unos 3.500 millones de años, cuando comenzaron a formarse arcos volcánicos. La formación de arcos volcánicos tuvo lugar sobre la corteza residual primaria o secundaria, formada durante el estiramiento de la corteza oceánica por encima de las zonas de hundimiento (colisiones de placas litosféricas y su arrastre entre sí con la formación de un arco volcánico). Como resultado, hace aproximadamente 2,7-2,5 mil millones de años, surgieron áreas significativas de la corteza continental que, aparentemente, se fusionaron en un solo supercontinente: la primera Pangea en la historia de la Tierra. El espesor de esta corteza ya ha alcanzado el espesor moderno de 35-40 km. Su parte inferior, bajo la influencia de altas presiones y temperaturas, experimentó importantes transformaciones, y en los niveles medios se fundieron grandes masas de granito.

El siguiente momento importante en el desarrollo de la Tierra tuvo lugar hace aproximadamente 2500 millones de años. El supercontinente que surgió en la etapa anterior, la primera Pangea, experimentó cambios significativos y hace 2200 millones de años se dividió en partes separadas relativamente pequeñas.

continentes separados por cuencas con corteza oceánica recién formada. Incluso ahora se pueden encontrar rastros separados de estas etapas de la tectónica de placas. La primera etapa (antes de la aparición de Pangea) se denomina comúnmente tectónica de placas embrionarias, y segundo - tectónica de placas pequeñas. Al final del segundo período, hace unos 1.700 millones de años, los continentes se fusionaron nuevamente en un solo supercontinente. Se formó Pangea-N. Su desintegración comenzó hace unos 1.000 millones de años, aunque podrían haberse producido separaciones y reencuentros parciales incluso antes.

En el intervalo de hace 1-0,6 mil millones de años, el plan estructural de la Tierra sufrió cambios radicales y se acercó significativamente al moderno. A partir de ese momento comenzó tectónica de placas a gran escala. Se debe al hecho de que la litosfera de la Tierra se divide en un número limitado de placas rígidas y monolíticas grandes (5 mil km) y medianas (1 mil km) de diámetro, que se encuentran en una capa más plástica y viscosa: la astenosfera. . Las placas litosféricas comenzaron a moverse a lo largo de la astenosfera en dirección horizontal, formando extensiones y desplazamientos que, en promedio, se compensan entre sí a escala planetaria. Así, en la historia de la Tierra como planeta, el proceso de formación y desintegración de Pangea ha ocurrido repetidamente. La duración de tales ciclos es de 500-600 millones de años. Esta periodicidad a gran escala se superpone a una periodicidad a menor escala asociada con el estiramiento y la compresión de la corteza terrestre.

Como resultado de la actividad tectónica, el relieve de la superficie terrestre actual se caracteriza por una asimetría global de dos hemisferios (Norte y Sur): uno de ellos es un espacio gigante lleno de agua. Estos son los océanos, que ocupan más del 70% de toda la superficie. En el otro hemisferio, se concentran los levantamientos de la corteza, formando continentes. La asimetría global en la estructura de la superficie de nuestro planeta se notó hace mucho tiempo, lo que hizo posible dividir el relieve planetario en dos áreas principales: oceánica y continental. El fondo de los océanos y los continentes difieren entre sí en la estructura de la corteza terrestre, la composición química y petrográfica, así como en la historia del desarrollo geológico. La corteza tiene un espesor aumentado en la zona de los continentes y uno reducido en las zonas del fondo oceánico.

El espesor medio de la corteza continental es de 35 km. Su capa superior es rica en rocas graníticas, la capa inferior es rica en magmas basálticos. No existe una capa de granito en el fondo de los océanos, y la corteza terrestre se compone únicamente de una capa de basalto. Su espesor es de 5-10 km. Además, la corteza continental contiene más elementos radiactivos generadores de calor que la delgada corteza oceánica.

La corteza terrestre, que forma la parte superior de la litosfera, se compone principalmente de ocho elementos químicos: oxígeno, silicio, aluminio

minio, hierro, calcio, magnesio, sodio y potasio. La mitad de la masa total de la corteza es oxígeno, que está contenido en un estado ligado, principalmente en forma de óxidos metálicos.

La corteza terrestre está compuesta por rocas de varios tipos y varios orígenes. Más del 70% son rocas ígneas, el 20% son metamórficas, el 9% son rocas sedimentarias.

No debemos olvidar que la superficie de la Tierra está compuesta por placas litosféricas, cuyo número y posición cambiaron de una época a otra. La placa es la masa total de la corteza terrestre y el manto subyacente, que se mueven como un todo a lo largo de la superficie de la tierra. Hoy se distinguen 8-9 platos grandes y más de 10 pequeños. Las placas se mueven lentamente horizontalmente (tectónica de placas global). En áreas de valles de rift, donde el material del manto es llevado hacia afuera, las placas divergen, y en lugares donde los desplazamientos horizontales de placas adyacentes resultan ser opuestos, se empujan entre sí. A lo largo de los límites de las placas litosféricas hay zonas de mayor actividad tectónica. Cuando las placas se mueven, sus bordes se aplastan, formando cadenas montañosas o regiones montañosas enteras. Las placas oceánicas, que se originan en las fallas del rift, aumentan de espesor a medida que se acercan a los continentes. Pasan por debajo de los arcos de islas o de la placa continental, arrastrando consigo las rocas sedimentarias acumuladas. La sustancia de la placa en subducción alcanza profundidades de hasta 500-700 km en el manto, donde comienza a fundirse.

Formación de la atmósfera y la hidrosfera. Las partes constituyentes de la atmósfera y la hidrosfera de la Tierra son sustancias volátiles que aparecieron como resultado de su diferenciación química. Según los datos disponibles, el vapor de agua y los gases atmosféricos surgieron en las entrañas de la Tierra y entraron en su superficie como resultado del calentamiento interno junto con las sustancias más fusibles del manto primario durante la actividad volcánica.

El agua y el dióxido de carbono, como componentes de la nube de gas y polvo, permanecieron en forma de moléculas durante mucho tiempo, cuando ya se habían formado la mayoría de los condensados ​​sólidos. Por lo tanto, los gases restantes fueron absorbidos en cierta medida por las partículas de polvo a través de la adsorción y diversas reacciones químicas. Asi que volátiles planetas terrestres invadidos. Desde las entrañas de la Tierra salen a la superficie como consecuencia de la actividad volcánica. Además, según Alven y Arrhenius, ya durante el bombardeo de la Tierra por los planetesimales, cuando las rocas terrestres se estaban calentando y derritiendo, se liberaron gases y vapor de agua contenidos en las rocas. Al mismo tiempo, la Tierra perdió hidrógeno y helio, pero gases más pesados ​​retenidos. Así, fue la desgasificación del interior de la tierra lo que se convirtió en la fuente de la atmósfera.

esferas e hidrosferas. Según algunos cálculos, del 65 al 80% de la cantidad total de componentes volátiles de la Tierra se liberaron como resultado de la desgasificación por impacto.

Los océanos del mundo surgieron de los vapores del material del manto, y las primeras porciones de agua condensada eran ácidas. Luego aparecieron las aguas mineralizadas y las aguas dulces reales se formaron mucho más tarde como resultado de la evaporación de la superficie de los océanos primarios en el proceso de destilación natural.

El problema del origen del océano está relacionado con el problema del origen no solo del agua, sino también de las sustancias disueltas en ella. La hidrosfera terrestre, al igual que la atmósfera, también apareció como resultado de la desgasificación del interior del planeta. El material del océano y el material de la atmósfera surgieron de una fuente común.

El agua de mar es una solución natural única que contiene un promedio de 3,5% de sustancias disueltas, lo que proporciona la salinidad del agua. En agua océanos de la tierra contiene muchos elementos químicos. Entre ellos, el papel más importante lo desempeñan el sodio, el magnesio, el calcio, el cloro, el nitrógeno, el fósforo y el silicio. Estos elementos son absorbidos por los organismos vivos y su concentración en el agua de mar está controlada por el crecimiento y la reproducción de las plantas y los animales marinos. Los gases naturales disueltos en ella desempeñan un papel importante en la composición del agua de mar: nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, que están estrechamente relacionados con la atmósfera y la materia viva de la tierra y el mar.

Como se considera hoy, la atmósfera primaria de la Tierra en su composición estaba cerca de la composición de los gases volcánicos y de meteoritos. Lo más probable es que se pareciera a la atmósfera moderna de Venus. El agua, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, el metano, el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno, etc., llegaron a la superficie de la Tierra y formaron la atmósfera primaria de la Tierra. En general, la atmósfera primaria tenía un carácter reductor y estaba prácticamente desprovista de oxígeno libre, aunque sus fracciones insignificantes se formaban en la parte superior de la atmósfera como consecuencia de la fotólisis del agua.

Así, la composición de la atmósfera primaria de la Tierra, que surgió como resultado de la desgasificación del impacto y la actividad volcánica, era muy diferente de la composición ambiente moderno. Estas diferencias están asociadas con la presencia de vida en la Tierra, que tiene el impacto más significativo en todos los procesos que ocurren en nuestro planeta. Por lo tanto, la evolución química de la atmósfera y la hidrosfera se llevó a cabo con la participación constante de los organismos vivos, y el papel principal lo desempeñaron las plantas verdes fotosintéticas.

La atmósfera moderna de nitrógeno y oxígeno es el resultado de la actividad de la Vida en la Tierra. Lo mismo puede decirse de composición moderna aguas de los océanos del planeta. Por lo tanto, hoy en nuestro

la vida del planeta y transformada por ella Medioambiente formar una capa independiente de la Tierra - la biosfera.

Geosferas de la Tierra

La formación de la Tierra estuvo acompañada por la diferenciación de la materia, lo que resultó en la división de la Tierra en capas ubicadas concéntricamente: geosferas. Las geosferas difieren en composición química, estado de agregación y propiedades físicas. En el centro se formó el núcleo de la Tierra, rodeado por un manto. De los componentes más livianos de la materia liberada del manto, surgió la corteza terrestre, ubicada sobre el manto. Esta es la llamada Tierra "sólida", que contiene casi toda la masa del planeta. Además, surgieron las capas de agua y aire de nuestro planeta. Además, la Tierra tiene campos gravitatorios, magnéticos y eléctricos.

Así, podemos distinguir una serie de geosferas que componen la Tierra: núcleo, manto, litosfera, hidrosfera, atmósfera, magnetosfera.

Además de las capas nombradas de la Tierra, a continuación consideraremos la biosfera y la noosfera. Además, en la literatura se puede encontrar un análisis de otras capas: la antroposfera, la tecnosfera, la sociosfera, pero su consideración está más allá del alcance de las ciencias naturales.

Las geosferas difieren principalmente en la densidad de sus sustancias constituyentes. Las sustancias más densas se concentran en las partes centrales del planeta. El núcleo es 1/3 de la masa de la Tierra, la corteza y el manto - 2/3.

Todas las capas terrestres están interconectadas y se penetran entre sí. La hidrosfera siempre está presente en la litosfera y la atmósfera, la atmósfera, en la litosfera y la hidrosfera, etc. Las capas internas de la Tierra están estrechamente conectadas con la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera. Además, en todas las capas, excepto en el manto y el núcleo, hay una biosfera.

núcleo de la tierra

El núcleo ocupa la región central de nuestro planeta. Esta es la geosfera más profunda. El radio promedio del núcleo es de aproximadamente 3500 km, se encuentra a más de 2900 km. El núcleo consta de dos partes: una externa grande y una interna pequeña.

núcleo central La naturaleza del núcleo interno de la Tierra, a partir de una profundidad de 5000 km, sigue siendo un misterio. Se trata de una bola con un diámetro de 2200 km, que los científicos creen que está compuesta de hierro (80%) y níquel

(20%). Aleación adecuada en presión existente en el interior de la tierra tiene un punto de fusión del orden de los 4500°C.

núcleo externo. A juzgar por los datos geofísicos, el núcleo exterior es un líquido: hierro fundido con una mezcla de níquel y azufre. Esto se debe al hecho de que la presión en esta capa es menor. El núcleo exterior es una capa esférica de 2900-5000 km de espesor. Para que el núcleo interno permanezca sólido y el núcleo externo permanezca líquido, la temperatura en el centro de la Tierra no debe exceder los 4500 °C, pero tampoco debe ser inferior a los 3200 °C.

Con estado liquido el núcleo externo está conectado por ideas sobre la naturaleza del magnetismo terrestre. El campo magnético de la Tierra es cambiante, la posición de los polos magnéticos cambia de año en año. Los estudios paleomagnéticos han demostrado que, por ejemplo, durante los últimos 80 millones de años, no solo ha habido un cambio en la intensidad del campo, sino también múltiples inversiones sistemáticas de magnetización, como resultado de lo cual los polos magnéticos norte y sur de la Tierra se han cambiado de lugar. Durante los períodos de inversión de polaridad, hubo momentos de completa desaparición del campo magnético. Por lo tanto, el magnetismo terrestre no puede ser creado por un imán permanente debido a la magnetización estacionaria del núcleo o cualquier parte del mismo. Se supone que el campo magnético es creado por un proceso llamado efecto dínamo autoexcitado. El papel de un rotor (elemento móvil), o una dínamo, puede ser desempeñado por la masa del núcleo líquido, que se mueve con la rotación de la Tierra alrededor de su eje, y el sistema de excitación está formado por corrientes que crean bucles cerrados en el interior. la esfera del núcleo.

Manto

El manto es el caparazón más poderoso de la Tierra, ocupando 2/3 de su masa y la mayor parte de su volumen. También existe en forma de dos capas esféricas: el manto inferior y el superior. El espesor de la parte inferior del manto es de 2000 km, la superior de 900 km. Todos las capas del manto se ubican entre los radios de 3450 y 6350 km.

Los datos sobre la composición química del manto se obtuvieron sobre la base de análisis de las rocas ígneas más profundas que penetraron en los horizontes superiores como resultado de poderosos levantamientos tectónicos con la remoción de material del manto. El material del manto superior se recolectó del fondo de diferentes partes del océano. La densidad y la composición química del manto difieren marcadamente de las características correspondientes del núcleo. El manto está formado por varios silicatos (compuestos a base de silicio), principalmente el mineral olivino.

Debido a la alta presión, lo más probable es que el material del manto se encuentre en un estado cristalino. La temperatura del manto

fija alrededor de 2500°C. Fueron las altas presiones las que determinaron tal estado de agregación de la sustancia, de lo contrario, las temperaturas indicadas habrían llevado a su fusión.

La astenosfera, la parte inferior del manto superior, se encuentra en estado fundido. Esta es la capa subyacente del manto superior y la litosfera. La litosfera, por así decirlo, "flota" en ella. En general, el manto superior tiene característica interesante- en relación con las cargas a corto plazo, se comporta como un material rígido, y en relación con las cargas a largo plazo, como un material plástico.

Una litosfera más móvil y ligera se basa en una astenosfera no demasiado viscosa y plástica. En general, la litosfera, la astenosfera y otras capas del manto se pueden considerar como un sistema de tres capas, cada una de las cuales es móvil en relación con otros componentes.

litosfera

Se denomina litosfera a la corteza terrestre con parte del manto subyacente, que forma una capa de unos 100 km de espesor. La corteza terrestre tiene un alto grado de rigidez, pero al mismo tiempo, una gran fragilidad. En la parte superior se compone de granitos, en la parte inferior - basaltos.

La marcada asimetría de la estructura de la superficie de nuestro planeta se notó hace mucho tiempo. Por lo tanto, el relieve planetario se divide en dos áreas principales: oceánica y continental. El espesor medio de la corteza continental es de 35 km. Su capa superior es rica en rocas graníticas y la capa inferior es rica en magmas basálticos. No existe una capa de granito en el fondo de los océanos, y la corteza terrestre se compone únicamente de una capa de basalto. El espesor de la corteza oceánica es de 5-10 km.

Las primeras porciones de material volcánico tenían una composición basáltica o cercana. El magma basáltico, al subir a la superficie, perdió gases que escaparon a la atmósfera y se convirtió en lava basáltica, que se extendió por la superficie primaria del planeta. Durante el enfriamiento, formó cubiertas sólidas, la corteza primaria de tipo oceánico. Sin embargo, el proceso de fusión de estas masas fue asimétrico, y se concentraron más en un hemisferio del planeta que en el otro. En áreas de los futuros continentes, la corteza de la tierra joven era dinámicamente inestable y se movía hacia arriba y hacia abajo bajo la influencia de causas internas, cuya naturaleza aún no se entendía bien.

Con movimientos oscilatorios generales, partes individuales de la corteza primaria a veces resultaron estar por encima del nivel del océano y fueron destruidas bajo la influencia de gases químicamente activos de la atmósfera primaria, agua y otros agentes físicos. Pro-

Los ductos de destrucción fueron transportados a zonas bajas de tierra y cuerpos de agua, formando rocas sedimentarias con clasificación mecánica de partículas por tamaño y composición mineralógica. Estos procesos fueron aún más activos con el advenimiento de la biosfera. Las áreas de elevación de la tierra, los lugares de los futuros continentes, comenzaron a crecer hasta convertirse en cinturones formados por estratos de rocas sedimentarias que surgieron debido a la destrucción de áreas terrestres más elevadas. Estos cinturones fueron posteriormente sujetos a plegamiento y levantamiento, y en ellos se manifestó actividad volcánica. Alrededor de los núcleos de los continentes surgieron antiguas cadenas montañosas, posteriormente también destruidas por agentes geológicos. Así se formó la parte continental de la corteza terrestre.

La parte oceánica, probablemente, rara vez o nunca sobresalía por encima del nivel del Océano Mundial, y en ella no ocurrieron procesos de diferenciación de la materia, y no se depositaron rocas sedimentarias.

Las características geológicas de la corteza terrestre están determinadas por los efectos combinados de la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera, las tres capas exteriores del planeta. La composición de la corteza y las capas exteriores se actualiza continuamente. Debido a la meteorización y la deriva, la sustancia de la superficie continental se renueva por completo en 80-100 millones de años. La pérdida de materia de los continentes se repone mediante levantamientos de su corteza. Si estos levantamientos no existieran, entonces, durante varios períodos geológicos, toda la tierra sería arrastrada hacia el océano y nuestro planeta estaría cubierto por una capa continua de agua.

El suelo aparece en la superficie de la litosfera como resultado de la actividad combinada de varios factores. El fundador de la ciencia del suelo, el científico ruso V.V. Dokuchaev, llamó suelo horizontes exteriores de rocas alterados naturalmente por la influencia combinada del agua, el aire y varios tipos de organismos, incluidos sus restos. Así, el suelo es el sistema más complejo, buscando una interacción equilibrada con el medio ambiente.

Hidrosfera

La capa de agua de la Tierra está representada en nuestro planeta por el Océano Mundial, aguas dulces de ríos y lagos, aguas glaciales y subterráneas. Las reservas totales de agua en la Tierra son 1.500 millones de km 3 . De esta cantidad, el 97% es agua de mar salada, el 2% es agua helada de glaciar y el 1% es agua dulce.

La hidrosfera es un caparazón continuo de la Tierra, ya que los mares y océanos pasan a las aguas subterráneas en la tierra, y entre la tierra y el mar hay una circulación constante de agua, cuyo volumen anual se estima en 100 mil km 3. La mayor parte del agua evaporada de la superficie de los mares y océanos cae en forma de precipitación sobre ellos,

alrededor del 10% - se lleva a la tierra, cae sobre ella y luego los ríos lo llevan al océano, o pasa a la clandestinidad, o se conserva en los glaciares. El ciclo del agua en la naturaleza no es un ciclo absolutamente cerrado. Hoy está comprobado que nuestro planeta está perdiendo constantemente parte del agua y del aire que van al espacio mundial. Por lo tanto, con el tiempo surgirá el problema de la conservación del agua en nuestro planeta.

El agua es una sustancia con muchas propiedades físicas y químicas únicas. En particular, el agua tiene una alta capacidad calorífica, calor de fusión y evaporación, y debido a estas cualidades, es el factor formador de clima más importante en la Tierra. El agua es un buen solvente, por lo que contiene muchos elementos y compuestos químicos necesarios para sustentar la vida. No es casualidad que el Océano Mundial se haya convertido en la cuna de la Vida en nuestro planeta.

océano mundial. La mayor parte de la superficie de la Tierra está ocupada por los océanos (71% de la superficie del planeta). Rodea los continentes (Eurasia, África, América del Norte y del Sur, Australia y la Antártida) y las islas. El océano está dividido por continentes en cuatro partes: el océano Pacífico (50% del área del Océano Mundial), el Atlántico (25), el Índico (21) y el Ártico (4%). A menudo se hace referencia a los océanos como la "estufa del planeta". EN tiempo cálido año, el agua se calienta más lentamente que la tierra, por lo que enfría el aire, en invierno, por el contrario, agua tibia calienta el aire frío.

En los océanos, hay movimientos constantemente progresivos de masas de agua: corrientes marinas. Se forman bajo la influencia de los vientos predominantes, las fuerzas de marea de la Luna y el Sol, y también por la existencia de capas de agua de diferente densidad. Bajo la influencia de la rotación de la Tierra, todas las corrientes en el hemisferio norte se desvían hacia la derecha y en el hemisferio sur, hacia la izquierda. Los flujos y reflujos juegan un papel muy importante en los mares y océanos, lo que provoca fluctuaciones periódicas en el nivel del agua y un cambio en las corrientes de marea. En mar abierto, la altura de la marea alcanza un metro, frente a la costa, hasta 18 metros. Las mareas más altas se observan frente a la costa de Francia (14,7 m) y en Inglaterra, en la desembocadura del río Severn (16,3 m), en Rusia, en la bahía de Menza del Mar Blanco (10 m) y en la bahía de Penzhina del Mar de Ojotsk (11 m).

Enormes reservas de alimentos, energía y minerales de los océanos.

ríos. Una parte importante de la hidrosfera de la Tierra son ríos- corrientes de agua que discurren por cauces naturales y se alimentan de escorrentías superficiales y subterráneas de sus cuencas. Los ríos con afluentes forman un sistema fluvial. El flujo y el flujo de agua en ellos dependen de la pendiente del canal. Por lo general, se distinguen ríos de montaña con caudal rápido.

y valles de ríos angostos y ríos de tierras bajas con una corriente lenta y valles de ríos anchos.

Los ríos son una parte importante del ciclo del agua en la naturaleza. Su flujo anual total hacia el Océano Mundial es de 38,8 mil km3. Los ríos son fuentes de agua potable e industrial, una fuente de energía hidroeléctrica. Los ríos albergan una gran cantidad de plantas, peces y otros organismos de agua dulce. La mayoría grandes ríos en el planeta: Amazonas, Mississippi, Yenisei, Lena, Ob, Nile, Amur, Yangtze, Volga.

lagos y pantanos- También forma parte de la hidrosfera de la Tierra. Los lagos son cuerpos de agua llenos de agua, cuya superficie entera está abierta a la atmósfera y que no tienen pendientes que creen corrientes, y que no están conectadas con el mar sino a través de ríos y canales. El concepto de "lago" incluye una amplia gama de cuerpos de agua, incluidos estanques (pequeños lagos poco profundos), embalses, así como pantanos y ciénagas con agua estancada. Por origen, los lagos pueden ser glaciares, fluidos, termokarst, salinos. Desde un punto de vista geológico, los lagos tienen una vida corta. Como regla general, desaparecen gradualmente debido a un desequilibrio entre la entrada y salida de agua del lago. Los lagos más grandes incluyen: los mares Caspio y Aral, Baikal, el lago Superior, Huron y Michigan en los EE. UU. y Canadá, Victoria, Nyanza y Tanganica en África.

el agua subterránea- Otra parte de la hidrosfera. El agua subterránea es toda el agua debajo de la superficie de la tierra. Hay ríos subterráneos que fluyen libremente a través de canales subterráneos: grietas y cuevas. También hay aguas filtrables que se filtran a través de rocas sueltas (arena, grava, guijarros). El horizonte de agua subterránea más cercano a la superficie de la tierra se llama agua subterránea

El agua que ha caído al suelo llega a la capa hidrófuga, se acumula sobre ella e impregna las rocas suprayacentes. Así es como se forman acuíferos que pueden servir como fuentes de agua. A veces, la capa impermeable puede crear permafrost.

glaciares, formando la capa de hielo de la Tierra (criosfera), también forman parte de la hidrosfera de nuestro planeta. Ocupan un área equivalente a 16 millones de km 2 , que es aproximadamente 1/10 de la superficie del planeta. Son ellos los que contienen las principales reservas de agua dulce (3/4). Si el hielo de los glaciares se derritiera repentinamente, el nivel del Océano Mundial aumentaría 50 metros.

Los macizos de hielo se forman donde es posible no solo acumular la nieve que ha caído durante el invierno, sino también conservarla durante el verano. Con el tiempo, esa nieve se compacta al estado de hielo y puede cubrir toda el área como una capa de hielo o un casquete de hielo. Lugares donde la acumulación de plantas perennes

de hielo están determinados por la latitud geográfica y la altura sobre el nivel del mar. En las regiones polares, el límite del hielo multianual se encuentra al nivel del mar, en Noruega, a una altitud de 1,2-1,5 km sobre el nivel del mar, en los Alpes, a una altitud de 2,7 km y en África, a una altitud de 4,9 km.

Los glaciólogos distinguen entre cubiertas o escudos continentales y glaciares de montaña. Las capas de hielo continentales más poderosas se encuentran en la Antártida y Groenlandia. En algunos lugares, el espesor del hielo alcanza los 3,2 km. Los estratos de hielo que se deslizan gradualmente hacia el océano dan lugar a montañas de hielo: icebergs. Los glaciares de montaña son ríos de hielo que descienden por las laderas de las montañas, aunque su movimiento es muy lento, a una velocidad de 3 a 300 m por año. Durante su movimiento, los glaciares cambian la imagen del paisaje, arrastrando cantos rodados, desprendiendo las laderas de las montañas y rompiendo importantes trozos de roca. Los productos de la destrucción son arrastrados por el glaciar a lo largo de la ladera y se asientan a medida que se derrite.

Escarcha eterna. Parte de la criosfera terrestre, además de los glaciares, son suelos de permafrost (permafrost). El espesor de tales suelos en promedio alcanza los 50-100 m, y en la Antártida alcanza los 4 km. El permafrost ocupa vastos territorios en Asia, Europa, América del Norte y la Antártida, su área total es de 35 millones de km2. El permafrost ocurre en lugares donde las temperaturas anuales promedio son negativas. Contiene hasta 2% la cantidad total de hielo en la Tierra.

Atmósfera

La atmósfera es la capa de aire de la Tierra que la rodea y gira con ella. De acuerdo con la composición química, la atmósfera es una mezcla de gases, que consta de 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, así como gases inertes, hidrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua, que representan aproximadamente el 1% del volumen. Además, el aire contiene una gran cantidad de polvo y diversas impurezas generadas por procesos geoquímicos y biológicos en la superficie terrestre.

La masa de la atmósfera es bastante grande y asciende a 5,15 × 10 18 kg. Esto significa que cada metro cúbico de aire que nos rodea pesa alrededor de 1 kg. El peso del aire que presiona sobre nosotros se llama presión atmosférica. La presión atmosférica promedio en la superficie de la Tierra es de 1 atm o 760 mm columna de mercurio. Esto significa que por cada centímetro cuadrado de nuestro cuerpo, presiona una carga de atmósfera de 1 kg. Con la altura, la densidad y la presión de la atmósfera disminuyen rápidamente.

Hay áreas en la atmósfera con mínimos y máximos estables de temperaturas y presiones. Entonces, en la región de Islandia y las Aleutianas

Las islas tienen una zona de este tipo, que es el lugar de nacimiento tradicional de los ciclones que determinan el clima en Europa. Y en el este de Siberia, el área de baja presión en verano se reemplaza por el área presión alta en invierno. La heterogeneidad de la atmósfera provoca el movimiento de las masas de aire, así aparecen los vientos.

La atmósfera de la Tierra tiene una estructura en capas, y las capas difieren en propiedades físicas y químicas. Los más importantes son la temperatura y la presión, cuyo cambio subyace a la separación de las capas atmosféricas. Así, la atmósfera terrestre se divide en: troposfera, estratosfera, ionosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.

Troposfera- Esta es la capa inferior de la atmósfera que determina el clima en nuestro planeta. Su espesor es de 10-18 km. La presión y la temperatura disminuyen con la altitud, cayendo a -55°C. La troposfera contiene la mayor cantidad de vapor de agua, se forman nubes y se forman todo tipo de precipitaciones.

La siguiente capa de la atmósfera es estratosfera, extendiéndose hasta 50 km de altura. La parte inferior de la estratosfera tiene una temperatura constante, en la parte superior hay un aumento de temperatura debido a la absorción de la radiación solar por parte del ozono.

Ionosfera- esta parte de la atmósfera, que comienza a una altura de 50 km. La ionosfera consiste en iones, partículas de aire cargadas eléctricamente. La ionización del aire se produce bajo la acción del sol. La ionosfera tiene una alta conductividad eléctrica y, por lo tanto, refleja ondas de radio cortas, lo que permite comunicaciones a larga distancia.

Desde una altura de 80 km comienza mesosfera, cuyo papel es la absorción de la radiación ultravioleta solar por el ozono, el vapor de agua y el dióxido de carbono.

A una altitud de 90 - 200-400 km es termosfera. EN Es donde tienen lugar los principales procesos de absorción y conversión de la radiación solar ultravioleta y de rayos X. A una altitud de más de 250 km, soplan constantemente vientos huracanados, cuya causa se considera que es la radiación cósmica.

La región superior de la atmósfera, que se extiende desde 450-800 km hasta 2000-3000 km, se llama exosfera. Contiene oxígeno atómico, helio e hidrógeno. Algunas de estas partículas escapan constantemente al espacio exterior.

El resultado de procesos de autorregulación en la atmósfera terrestre es el clima de nuestro planeta. No es lo mismo que el clima, que puede cambiar todos los días. El clima es muy cambiante y depende de las fluctuaciones de aquellos procesos interconectados, como resultado de lo cual se forma. Estos son la temperatura, los vientos, la presión, la precipitación. El clima es principalmente el resultado de la interacción de la atmósfera con la tierra y los océanos.

El clima es el estado del tiempo en una región durante un largo período de tiempo. Se forma dependiendo de la latitud geográfica, altura sobre el nivel del mar, corrientes de aire. El relieve y el tipo de suelo se ven menos afectados. Hay una serie de zonas climáticas del mundo que tienen un conjunto de características similares relacionadas con las temperaturas estacionales, la precipitación y la fuerza del viento:

zona tropical húmeda- las temperaturas medias anuales superan los 18°C, no hay clima frío, caen más precipitaciones de las que se evapora el agua;

zona seca- una zona de escasas precipitaciones. El clima seco puede ser caluroso, como en los trópicos, o fresco, como en Asia continental;

zona de clima calido- las temperaturas medias en la época más fría aquí no bajan de -3°C, y al menos un mes tiene una temperatura media de más de 10°C. La transición de invierno a verano es bien pronunciada;

zona climática fría de la taiga del norte- en tiempo frío, la temperatura media desciende por debajo de -3°C, pero en tiempo cálido supera los 10°C;

zona climática polar- incluso en los meses más cálidos, las temperaturas medias aquí están por debajo de los 10°C, por lo que estas áreas tienen veranos frescos e inviernos muy fríos;

zona climática de montaña- áreas que difieren en características climáticas de la zona climática en la que están ubicadas. La aparición de tales zonas se debe al hecho de que las temperaturas medias descienden con la altura y la cantidad de precipitación varía mucho.

El clima de la Tierra tiene un pronunciado ciclicidad. El ejemplo más famoso de la ciclicidad del clima es la glaciación que se produce periódicamente en la Tierra. Durante los últimos dos millones de años, nuestro planeta ha experimentado de 15 a 22 glaciaciones. Así lo demuestran estudios de rocas sedimentarias acumuladas en el fondo de océanos y lagos, así como estudios de muestras de hielo de las profundidades de la Antártida y Groenlandia. capa de hielo. Así, durante la última edad de hielo, Canadá y Escandinavia estaban cubiertos por un glaciar gigante, y las Tierras Altas del Norte de Escocia, las montañas del Norte de Gales y los Alpes tenían enormes casquetes polares.

Ahora estamos viviendo en un período calentamiento global. Desde 1860, la temperatura media de la Tierra ha aumentado 0,5 °C. Hoy, el aumento de las temperaturas medias es aún más rápido. Esto amenaza con los cambios climáticos más graves en todo el planeta y otras consecuencias, que se discutirán con más detalle en el capítulo sobre problemas ambientales.

Magnetosfera

La magnetosfera, la capa más externa y extendida de la Tierra, es una región del espacio cercano a la Tierra, cuyas propiedades físicas están determinadas por el campo magnético de la Tierra y su interacción con corrientes de partículas cargadas de origen cósmico. En el lado diurno, se extiende por 8-24 radios terrestres, en el lado nocturno alcanza varios cientos de radios y forma la cola magnética de la Tierra. Hay cinturones de radiación en la magnetosfera.

El campo magnético de la Tierra se forma en la capa exterior del núcleo debido a la circulación de corrientes eléctricas. Por lo tanto, la Tierra es un enorme imán con polos magnéticos claramente definidos. El polo magnético norte está ubicado en América del Norte en la península de Botia, el polo magnético sur está en la Antártida en la estación Vostok.

Ahora se ha establecido que el campo magnético de la Tierra no es constante. Su polaridad ha cambiado varias veces en la historia de la existencia de la Tierra. Entonces, hace 30.000 años, el Polo Norte Magnético estaba en el Polo Sur. Además, hay perturbaciones periódicas del campo magnético de la Tierra: tormentas magnéticas, razón principal cuya ocurrencia es la fluctuación de la actividad solar. Por tanto, las tormentas magnéticas son especialmente frecuentes durante los años del Sol activo, cuando aparecen muchas manchas sobre él, y aparecen auroras sobre la Tierra.

La figura y dimensiones de la Tierra.

Palabras y frases

Las primeras ideas sobre la forma y el tamaño de la Tierra aparecieron en la antigüedad. Así, Aristóteles (siglo III aC) dio la primera evidencia de la esfericidad de la Tierra, cuando notó su sombra redondeada sobre el disco de la Luna durante los eclipses lunares. La respuesta exacta sobre la forma y el tamaño de la Tierra está dada por las mediciones de la longitud del arco meridiano de un grado en diferentes lugares de la superficie de la Tierra. Estas medidas mostraron que la longitud de un arco meridiano de 1 0 en las regiones polares, el más grande es de 111,7 km, y en el ecuador es el más pequeño: 110,6 km. Por lo tanto, nuestra Tierra no es una esfera en su forma. El radio ecuatorial de la Tierra es mayor que el polar en 21,4 km. Así, llegamos a la conclusión de que la forma de nuestro planeta corresponde a un elipsoide de revolución.PAGLas siguientes mediciones mostraron que la Tierra está comprimida no solo en los polos, sino también a lo largo del ecuador, porque los radios más grande y más pequeño del ecuador difieren en longitud en 213 m. en su superficie hay profundas depresiones y cerros. Lo más parecido a la figura moderna de la Tierra es la figura denominada geoide .

geoide - la forma que está determinada por la superficie del agua libremente distribuida. En tal figura, la gravedad es en todas partes perpendicular a su superficie (Fig. 1).

Los resultados de la medición del geoide moderno dan los siguientes valores: radio ecuatorial r oh = 6378,16 km, radio polar r PAG = 6357,78 km, el valor medio del radio es 6371,11 km. Longitud del ecuador: L = 40075,696 km; superficie - 510,2 millones de km 2 , su volumen es 1.083 × 10 12 km 3, masa - 5.976 × 10 27 g.

Basado en la diferencia en la longitud del ecuatorial ( un) y polares ( en) radios, se determina el valor de la compresión polar de la Tierra:

r = .

ySe sabe que la Tierra gira alrededor del Sol en una órbita elíptica a una distancia media de 149,5 millones de km. PAGel período de circulación es 365.242 sr. solar día La velocidad de circulación promedia 29,8 km/s. El período de rotación de la Tierra alrededor de su propio eje es de 23 horas 56 minutos y 4,1 segundos. La velocidad de rotación de la Tierra disminuye gradualmente, por lo que la duración del día por siglo aumenta en 0,001 segundos. La posición del eje de rotación se complica por su lenta rotación a lo largo de un cono circular (una revolución completa en 26 mil años) y oscilación del eje con un período de 18,6 años (fenómenos de precesión y nutación).

1.2.

Campos geofísicos y propiedades físicas de la Tierra

Palabras y frases

Bajo los campos geofísicos de la Tierra entiendan los campos físicos naturales creados por este planeta. Estos incluyen gravitacional, magnético, térmico y eléctrico.

campo de gravedad. La fuerza de atracción dirigida hacia el centro y la fuerza centrífuga actúan constantemente sobre la Tierra. La resultante de estas dos fuerzas determina la fuerza de gravedad. Unidad de medida de la gravedad que lleva el nombre de Galileo aureola(1cm/s 2 = 1 galón).

Las características de la distribución de la gravedad en la superficie de la Tierra fueron determinadas ya en el siglo XVIII por el matemático francés A. Clairaut. Fue el primero en derivar una fórmula para calcular la fuerza de gravedad en cualquier latitud geográfica de un esferoide para valores conocidos de la fuerza de gravedad (aceleración gravitacional) cerca del polo y en el ecuador:

gramo = gramo oh+(g norte -gramo oh )pecado 2 tu,

donde gramo gramo oh, gramo norte - aceleración de caída libre, respectivamente, para una latitud geográfica dada (u), en el ecuador y en el polo.

Los valores normales de aceleración de caída libre en la Tierra disminuyen de 978 cm/s 2 en los polos hasta 983 cm/s 2 en el ecuador. Sin embargo, estos valores difieren significativamente de los que realmente se miden en la superficie de la Tierra. Esta diferencia se debe a un cambio en la densidad de las rocas que componen la Tierra. Esta característica del campo gravitacional subyace en el uso aplicado del método gravimétrico. La aceleración de caída libre (g) se mide con dispositivos especiales: gravímetros. La desviación de los datos reales (g) de los valores teóricos para un área determinada se denomina anomalías de la gravedad. Sobre la base de los resultados de las mediciones gravimétricas, se construyen perfiles y mapas gravimétricos. Las anomalías gravimétricas están estrechamente relacionadas con la distribución de densidades. Sobre rocas densas, la gravedad aumenta, sobre menos densas (ligeras) disminuye. En consecuencia, la estructura de la corteza terrestre se puede determinar a partir de mapas gravimétricos. Así, por ejemplo, sobre las cornisas del sótano, rocas de composición básica y ultrabásica (gabro, peridotitas), minerales de metales pesados, valores altos gravedad (anomalías positivas), y sobre las más ligeras, una disminución relativa en los valores de gravedad (Fig. 2).

METRO campo magnético de la tierra. Las propiedades magnéticas de nuestro planeta eran conocidas en la antigua China. NuestrohLa tierra es un imán gigante con un campo magnético a su alrededor que se extiende más allá del planeta por varios radios terrestres. Como cualquier imán, la Tierra tiene polos magnéticos que, sin embargo, no coinciden con los polos geográficos, ya que el centro del campo magnético se desplaza con respecto al centro de nuestro planeta en 430 km (Fig. 3). En 1970, la posición de los polos magnéticos se determinó en consecuencia: Sur - cerca del norte de Groenlandia (74 ° norte y 100° w.l.), y el norte está al oeste del mar de Ross enun Antártida (68°S y 145°E).

En la posición de los polos magnéticos se notan fluctuaciones seculares, anuales y diarias. Además, las fluctuaciones seculares alcanzan los 30 0 .

H Más claramente, el campo magnético de la Tierra se manifiesta por su acción sobre la aguja magnética, que se coloca estrictamente a lo largo del meridiano magnético en cualquier punto de la superficie de la tierra. Debido a la discrepancia entre los polos magnético y geográfico, la declinación y la inclinación magnéticas se distinguen en las lecturas de la aguja magnética.

Declinación magnética - el ángulo de desviación de la aguja magnética (meridiano magnético) del meridiano geográfico del área. La declinación puede ser este y oeste (Fig. 4). Isogonía - Estas son líneas que conectan puntos en el mapa con la misma declinación. El isógono cero determina la posición del meridiano magnético.

METRO estado de ánimo figurativo - el ángulo de inclinación de la aguja magnética hacia el horizonte. En el hemisferio norte, el extremo norte de la aguja magnética se baja, en el hemisferio sur, el extremo sur de la flecha. Las líneas que unen puntos de igual inclinación se llaman isoclinas. La isoclina cero corresponde al ecuador magnético.

Además de la declinación y la inclinación, el campo magnético se caracteriza por una fuerza que es pequeña y no supera los 0,01 A/m.yo Las líneas que conectan puntos de igual intensidad se llaman isodinámica. La fuerza del campo magnético aumenta desde el ecuador magnético hacia los polos. La desviación de la fuerza del campo magnético del valor promedio para un área dada se llama anomalías magnéticas. Están asociados con varias propiedades magnéticas de las rocas, en diferentes Grado de magnetización del campo magnético terrestre.

Debido a la heterogeneidad de las propiedades magnéticas de varias rocas, la búsqueda de minerales se realiza mediante el método de prospección magnética. También se están aclarando las características de la estructura geológica de la corteza terrestre (Fig. 5). Las propiedades magnéticas se estudian utilizando magnetómetros no solo terrestres, sino también los que se instalan en aeronaves y naves espaciales.

PAG sobre la magnetización residual de las rocas, fue posible restaurar los elementos del antiguo campo magnético (la posición de los polos y la tensión), lo que dio lugar a una nueva rama de la geología: paleomagnetismo. Los estudios paleomagnéticos han demostrado que los polos magnéticos se han movido continuamente hacia el oeste a una velocidad de 1 cm/año durante los últimos quinientos millones de años. migración de polos magnéticos(Figura 6). Otra característica del campo magnético terrestre es el cambio periódico de la polaridad de los polos magnéticos, es decir, inversión de polos. Cada 200-300 mil años, el Polo Norte del imán de la Tierra se convierte en Sur y viceversa. La escala de inversiones magnéticas se utiliza para desmembrar y comparar estratos rocosos y determinar la edad. Según los conceptos modernos, el campo geomagnético de la Tierra tiene una naturaleza electromagnética. Ocurre bajo la influencia sistema complejo corrientes eléctricas que acompañan la convección turbulenta de la materia en el núcleo externo líquido. En consecuencia, la Tierra funciona como una dinamo (teoría de la dinamo de Frenkel-Elsasser).

Campo térmico de la Tierra. El régimen térmico de la Tierra está determinado por el calor que se desprende de su interior. Además, el calor recibido del Sol también es importante para la superficie de la Tierra. 1 cm por minuto 2 La superficie de la Tierra proviene del Sol alrededor de 8.173 J de calor. Este valor se llama constante solar. Un tercio de la energía solar es reflejada por la atmósfera y la superficie de la Tierra y disipada.yLa radiación solar supera con creces la cantidad de calor procedente de las profundidades (alrededor de 4 × 10 –4 J por minuto). Por lo tanto, la temperatura en la superficie de nuestro planeta y la capa superior de la litosfera está determinada por la radiación del sol. Fluctúa (cambia) en diferentes momentos del día y en tiempos diferentes del año.

A cierta profundidad de la superficie existe un cinturón de temperatura constante, igual a la temperatura media anual de la zona. Entonces, en Moscú, a una profundidad de 20 metros desde la superficie, se observa una temperatura constante igual a + 4.2 0 C, y en París +11,8 0 C a una profundidad de 28 m. nortePor debajo del cinturón de temperatura constante, bajo la influencia del calor interno de la Tierra, la temperatura aumenta en un promedio de 3 0 C por cada 100 m. yEl cambio de temperatura en grados por unidad de profundidad se llama gradiente geotérmico, y el intervalo de profundidad en metros en el que la temperatura aumenta en 1 ˚ , se llama etapa geotérmica(su valor medio es de 33 m).

El estudio del flujo de calor interno mostró que su valor depende de la intensidad de los procesos endógenos y del grado de movilidad de la corteza. El valor promedio del flujo de calor para la Tierra es de aproximadamente 1,4 a 1,5 μcal/cm. 2 ×s. PAGse observan valores elevados de flujo de calor en estructuras montañosas (hasta 2 - 4 μcal/cm 2 ×s), dentro de los valles del rift de las dorsales oceánicas (hasta 2 μcal/cm 2 ×s o más, alcanzando 6,0–8,0 μcal/cm en lugares 2 × s). enTambién se observaron altos valores de flujo de calor en las grietas internas del Mar Rojo, Lagobaikal . Las principales fuentes de energía térmica interna de la Tierra son:

Rcalor adiogénico asociado con la desintegración de elementos radiactivos ( 238 tu, 235 tu, 232 th, 40 K y otros).

GRAMOdiferenciación gravitacional de la materia en el límite entre el manto y el núcleo, que se acompaña de liberación de calor.

Como ya se señaló, a medida que aumenta la profundidad, se observa un aumento de la temperatura. Así, por ejemplo, en el pozo superprofundo de Kola, ubicado dentro del antiguo escudo cristalino del Estemiplataforma europea, el gradiente geotérmico calculado se tomó como 1 ˚ C por 100 m, y la temperatura esperada a una profundidad de 15 000 metros debe ser de 150 a 160 CON. yAsí es como se distribuyó la temperatura a una profundidad de 2.500 a 3.000 m. Dentonces la imagen cambió. El flujo de calor se duplicó y el gradiente de temperatura fue de 1,7 - 2,2˚C a 100 m. nortey en la marca de 12.000 metros la temperatura estaba por encima de 200 ˚ C en lugar del esperado 120 ˚ CON.

PAG según los cálculos de varios autores a una profundidad de 100 km, la temperatura no supera los 1300 - 1500 ˚ porque es desde estas profundidades que la lava fluye hacia la superficie con una temperatura de 1100 - 1250 0 C. tla temperatura de las zonas más profundas del manto y el núcleo se estima en aproximadamente 4000 - 5000 ˚ C (figura 7).

La distribución y el cambio de temperatura en las capas superiores de la corteza terrestre se asocian principalmente con fuentes de calor locales, así como con la diferente conductividad térmica de las rocas.

Para las fuentes locales deben incluir: cámaras de magma, zonas de falla con circulación activa de aguas termales, áreas con una mayor concentración de elementos radiactivos, etc.conLa conductividad térmica de las rocas tiene un efecto significativo en la distribución del calor. Entonces, por ejemplo, las rocas cristalinas tienen una conductividad térmica más alta que las rocas sedimentarias sueltas, y la conductividad térmica a lo largo de las capas es mucho más alta que en la dirección perpendicular al lecho. Por lo tanto, cuando la ocurrencia es cercana a la vertical, el espesor de las rocas sedimentarias se caracterizará por una temperatura más alta que cuando es horizontal. Esto explica el aumento de la temperatura sobre los campos petroleros, que se encuentran en las curvas convexas de los depósitos (Fig. 8).tLa temperatura del subsuelo es uno de los principales factores que controlan la formación de acumulaciones de muchos minerales. Así, la acumulación de hidrocarburos de distinta composición de fases está determinada por la temperatura y la presión del yacimiento, dependiendo de qué depósitos se forman principalmente monofásicos (petróleo o gas), bifásicos (gas-petróleo) o se encuentran en estado crítico (gas-petróleo). -condensar).tPor lo tanto, la información sobre la presión y la temperatura del yacimiento hace posible la búsqueda deliberada de yacimientos de petróleo y gas.

Introducción

Durante muchos siglos, la cuestión del origen de la Tierra siguió siendo monopolio de los filósofos, ya que el material real en esta área estaba casi completamente ausente. Las primeras hipótesis científicas sobre el origen de la Tierra y el sistema solar, basadas en observaciones astronómicas, fueron presentados sólo en siglo 18. Desde entonces, no han dejado de aparecer más y más nuevas teorías, de acuerdo con el crecimiento de nuestras ideas cosmogónicas.

La primera de esta serie fue la famosa teoría formulada en 1755 por el filósofo alemán Emanuel Kant. Kant creía que el sistema solar surgió de alguna materia primaria, previamente dispersada libremente en el espacio. Las partículas de esta materia se movían en diferentes direcciones y, al chocar entre sí, perdían velocidad. Los más pesados ​​y densos de ellos, bajo la influencia de la gravedad, se conectaron entre sí, formando un grupo central: el Sol, que, a su vez, atrajo partículas más distantes, más pequeñas y más livianas.

Así, surgió un cierto número de cuerpos giratorios, cuyas trayectorias se cruzaban mutuamente. Algunos de estos cuerpos, que inicialmente se movían en direcciones opuestas, eventualmente fueron atraídos a una sola corriente y formaron anillos de materia gaseosa ubicados aproximadamente en el mismo plano y girando alrededor del Sol en la misma dirección sin interferir entre sí. En anillos separados, se formaron núcleos más densos, a los que se atrajeron gradualmente partículas más ligeras, formando acumulaciones esféricas de materia; así se formaron los planetas, que continuaron girando alrededor del Sol en el mismo plano que los anillos originales de materia gaseosa.

1. Historia de la tierra

La Tierra es el tercer planeta desde el Sol en el sistema solar. Gira alrededor de la estrella en una órbita elíptica (muy cercana a la circular) con una velocidad media de 29,765 km/s a una distancia media de 149,6 millones de km durante un período de 365,24 días. La Tierra tiene un satélite, la Luna, que gira alrededor del Sol a una distancia media de 384.400 km. La inclinación del eje terrestre con respecto al plano de la eclíptica es 66033`22``. El período de rotación del planeta alrededor de su eje es de 23 h 56 min 4,1 seg. La rotación alrededor de su eje provoca el cambio de día y noche, y la inclinación del eje y la circulación alrededor del Sol, el cambio de estaciones. La forma de la Tierra es un geoide, aproximadamente un elipsoide triaxial, un esferoide. El radio promedio de la Tierra es 6371.032 km, ecuatorial - 6378.16 km, polar - 6356.777 km. La superficie del globo es de 510 millones de km2, el volumen es de 1.083 * 1012 km2, la densidad media es de 5518 kg/m3. La masa de la Tierra es 5976 * 1021 kg. La tierra tiene un campo magnético y estrechamente relacionado campos eléctricos. El campo gravitatorio de la Tierra determina su forma esférica y la existencia de la atmósfera.

Según los conceptos cosmogónicos modernos, la Tierra se formó hace unos 4.700 millones de años a partir de la materia gaseosa dispersa en el sistema protosolar. Como resultado de la diferenciación de la materia, la Tierra, bajo la influencia de su campo gravitatorio, bajo las condiciones de calentamiento del interior de la tierra, surgió y se desarrolló diferente en composición química, estado de agregación y propiedades físicas de la capa: la geosfera. : núcleo (en el centro), manto, corteza terrestre, hidrosfera, atmósfera, magnetosfera. La composición de la Tierra está dominada por hierro (34,6 %), oxígeno (29,5 %), silicio (15,2 %), magnesio (12,7 %). La corteza terrestre, el manto y la parte interior del núcleo son sólidos (la parte exterior del núcleo se considera líquida). Desde la superficie de la Tierra hacia el centro, la presión, la densidad y la temperatura aumentan. La presión en el centro del planeta es de 3,6*1011 Pa, la densidad es de unos 12,5*103 kg/m3, la temperatura oscila entre 50000 y

60000 C. Los principales tipos de corteza terrestre son continentales y oceánicas, en la zona de transición del continente al océano se desarrolla una corteza intermedia.

La mayor parte de la Tierra está ocupada por el Océano Mundial (361,1 millones de km2; 70,8%), la tierra tiene 149,1 millones de km2 (29,2%) y forma seis continentes e islas. Se eleva sobre el nivel del océano mundial en un promedio de 875 m (la altura más alta es 8848 m - Monte Chomolungma), las montañas ocupan más de 1/3 de la superficie terrestre. Los desiertos cubren alrededor del 20% de la superficie terrestre, los bosques, alrededor del 30%, los glaciares, más del 10%. La profundidad promedio del océano mundial es de aproximadamente 3800 m (la mayor profundidad es de 11020 m: la Fosa de las Marianas (abrevadero) en el Océano Pacífico). El volumen de agua del planeta es de 1370 millones de km3, la salinidad media es de 35 g/l.

La atmósfera de la Tierra, cuya masa total es de 5,15 * 1015 toneladas, consiste en aire, una mezcla principalmente de nitrógeno (78,08%) y oxígeno (20,95%), el resto es dióxido de carbono de vapor de agua, así como inerte y otros gases La temperatura máxima de la superficie terrestre es de 570-580 C (en los desiertos tropicales de África y América del Norte), la mínima es de unos -900 C (en las regiones centrales de la Antártida).

La formación de la Tierra y la etapa inicial de su desarrollo pertenecen a la historia pregeológica. La edad absoluta de las rocas más antiguas supera los 3.500 millones de años. La historia geológica de la Tierra se divide en dos etapas desiguales: el Precámbrico, que ocupa aproximadamente 5/6 de toda la cronología geológica (unos 3.000 millones de años), y el Fanerozoico, que abarca los últimos 570 millones de años. Hace unos 3-3.500 millones de años, como resultado de la evolución natural de la materia, surgió la vida en la Tierra y comenzó el desarrollo de la biosfera. La totalidad de todos los organismos vivos que lo habitan, los llamados la materia viva Tierra, tuvo un impacto significativo en el desarrollo de la atmósfera, la hidrosfera y la capa sedimentaria. Nuevo

un factor que tiene una poderosa influencia sobre la biosfera es la actividad productiva del hombre, que apareció en la Tierra hace menos de 3 millones de años. La alta tasa de crecimiento de la población mundial (275 millones de personas en 1000, 1.600 millones de personas en 1900 y alrededor de 6.300 millones de personas en 1995) y la creciente influencia la sociedad humana trajo problemas al entorno natural uso racional todos recursos naturales y protección de la naturaleza.

El modelo ampliamente conocido de la estructura interna de la Tierra (su división en núcleo, manto y corteza terrestre) fue desarrollado por los sismólogos G. Jeffreys y B. Gutenberg en la primera mitad del siglo XX. El factor decisivo en esto fue el descubrimiento de una fuerte disminución en la velocidad de paso de las ondas sísmicas dentro del globo a una profundidad de 2900 km con un radio del planeta de 6371 km. La velocidad de propagación de las ondas sísmicas longitudinales directamente por encima del borde especificado es de 13,6 km/s, y por debajo de él, de 8,1 km/s. Eso es lo que es límite manto-núcleo.

En consecuencia, el radio del núcleo es de 3471 km. El límite superior del manto es el sísmico. Sección Mohorovicic asignado por el sismólogo yugoslavo A. Mohorovichich (1857-1936) en 1909. Separa la corteza terrestre del manto. En este límite, las velocidades de las ondas longitudinales que han atravesado la corteza terrestre aumentan abruptamente de 6,7 a 7,6 a 7,9 a 8,2 km/s, pero esto ocurre a diferentes niveles de profundidad. Debajo de los continentes, la profundidad de la sección M (es decir, los suelos de la corteza terrestre) es de algunas decenas de kilómetros, y debajo de algunas estructuras montañosas (Pamir, Andes) puede alcanzar los 60 km, mientras que debajo de las cuencas oceánicas, incluyendo la columna de agua, la profundidad es de solo 10-12 km. En general, la corteza terrestre en este esquema aparece como una capa delgada, mientras que el manto se extiende en profundidad hasta el 45% del radio de la tierra.

Pero a mediados del siglo XX, las ideas sobre una estructura profunda más fraccional de la Tierra entraron en la ciencia. Con base en nuevos datos sismológicos, resultó posible dividir el núcleo en interno y externo, y el manto en inferior y superior (Fig. 1). Este modelo popular todavía está en uso hoy en día. Fue iniciado por el sismólogo australiano K.E. Bullen, quien propuso a principios de los años 40 un esquema para dividir la Tierra en zonas, que designó con letras: A - la corteza terrestre, B - zona en el intervalo de profundidad de 33-413 km, C - zona 413-984 km, D - zona 984-2898 km, D - 2898-4982 km, F - 4982-5121 km , G - 5121-6371 km (centro de la Tierra). Estas zonas difieren en sus características sísmicas. Posteriormente, dividió la zona D en las zonas D" (984-2700 km) y D" (2700-2900 km). En la actualidad, este esquema se ha modificado significativamente, y solo la capa D" se usa ampliamente en la literatura. Característica principal- disminución de los gradientes de velocidad sísmica en comparación con la región del manto suprayacente.

núcleo central, que tiene un radio de 1225 km, es sólido y tiene una alta densidad - 12,5 g/cm3. núcleo externo líquido, su densidad es de 10 g/cm3. En el límite entre el núcleo y el manto, hay un fuerte salto no solo en la velocidad de las ondas longitudinales, sino también en la densidad. En el manto desciende a 5,5 g/cm3. La capa D, que está en contacto directo con el núcleo exterior, se ve afectada por ella, ya que las temperaturas en el núcleo superan significativamente las temperaturas del manto. En algunos lugares, esta capa genera enormes flujos de calor y masa dirigidos a la superficie terrestre a través de el manto, llamado penachos. Pueden aparecer en el planeta en forma de grandes áreas volcánicas, como por ejemplo en las islas de Hawái, Islandia y otras regiones.

El límite superior de la capa D" es incierto; su nivel desde la superficie del núcleo puede variar de 200 a 500 km o más. Por lo tanto, uno puede

Se puede concluir que esta capa refleja la entrada desigual y de diferentes intensidades de la energía del núcleo en la región del manto.

El borde de la parte inferior y Manto superior la sección sísmica a una profundidad de 670 km sirve en el esquema en consideración. Tiene una distribución global y se justifica por un salto en las velocidades sísmicas hacia su aumento, así como un aumento en la densidad de la materia del manto inferior. Esta sección es también el límite de los cambios. composición mineral rocas en el manto.

Por lo tanto, manto inferior, concluida entre las profundidades de 670 y 2900 km, se extiende a lo largo del radio de la Tierra por 2230 km. El manto superior tiene una sección sísmica interna bien fijada que pasa a una profundidad de 410 km. Al cruzar este límite de arriba hacia abajo, las velocidades sísmicas aumentan considerablemente. Aquí, así como en el límite inferior del manto superior, tienen lugar importantes transformaciones minerales.

La parte superior del manto superior y la corteza terrestre se fusionan como la litosfera, que es la capa superior sólida de la Tierra, en contraste con la hidro y la atmósfera. Gracias a la teoría de la tectónica de placas litosféricas, el término "litosfera" se ha generalizado. La teoría asume el movimiento de las placas a lo largo astenosfera- ablandada, parcialmente, posiblemente, capa profunda líquida de viscosidad reducida. Sin embargo, la sismología no muestra una astenosfera sostenida en el espacio. Para muchas áreas, se han identificado varias capas astenosféricas ubicadas a lo largo de la vertical, así como su discontinuidad a lo largo de la horizontal. Su alternancia es especialmente definida dentro de los continentes, donde la profundidad de aparición de las capas astenosféricas (lentes) varía de 100 km a varios cientos.

Debajo de las depresiones abisales oceánicas, la capa astenosférica se encuentra a profundidades de 70 a 80 km o menos. En consecuencia, el límite inferior de la litosfera es, de hecho, indefinido, y esto crea grandes dificultades para la teoría de la cinemática de las placas litosféricas, que es señalada por muchos investigadores. Estos son los conceptos básicos de la estructura de la tierra que se han establecido hasta la fecha. A continuación, pasamos a los últimos datos sobre límites sísmicos profundos, que proporcionan la información más importante sobre la estructura interna del planeta.

3. Estructura geológica de la Tierra

La historia de la estructura geológica de la Tierra suele representarse en forma de etapas o fases que aparecen sucesivamente. El tiempo geológico se cuenta desde el comienzo de la formación de la Tierra.

Fase 1(4,7 - 4 mil millones de años). La Tierra está formada por gas, polvo y planetesimales. Como resultado de la energía liberada durante la desintegración de los elementos radiactivos y la colisión de los planetesimales, la Tierra se calienta gradualmente. La caída de un meteorito gigante a la Tierra provoca la liberación del material del que se forma la Luna.

Según otro concepto, la Proto-Luna, ubicada en una de las órbitas heliocéntricas, fue capturada por la Proto-Tierra, como resultado de lo cual se formó el sistema binario Tierra-Luna.

La desgasificación de la Tierra conduce al comienzo de la formación de una atmósfera compuesta principalmente por dióxido de carbono, metano y amoníaco. Al final de la fase considerada, debido a la condensación del vapor de agua, comienza la formación de la hidrosfera.

Fase 2(4 - 3.500 millones de años). Aparecen las primeras islas, protocontinentes, compuestas por rocas que contienen principalmente silicio y aluminio. Los protcontinentes se elevan ligeramente por encima de los océanos aún muy poco profundos.

Fase 3(3,5 - 2,7 mil millones de años). El hierro se acumula en el centro de la Tierra y forma su núcleo líquido, lo que provoca la formación de la magnetosfera. Se están creando requisitos previos para la aparición de los primeros organismos, las bacterias. La formación de la corteza continental continúa.

Fase 4(2,7 - 2,3 mil millones de años). Se forma un único supercontinente. Pangea, a la que se opone el superocéano Panthalassa.

Fase 5(2,3 - 1,5 mil millones de años). El enfriamiento de la corteza y la litosfera conduce a la desintegración del supercontinente en bloques-microplacas, cuyos espacios están llenos de sedimentos y volcanes. Como resultado, surgen sistemas de superficie plegada y se forma un nuevo supercontinente, Pangea I. El mundo orgánico está representado por algas verdeazuladas, cuya actividad fotosintética contribuye al enriquecimiento de la atmósfera con oxígeno, lo que conduce a la mayor desarrollo del mundo orgánico.

Fase 6(1700 - 650 millones de años). Se produce la destrucción de Pangea I, la formación de cuencas con corteza de tipo oceánico. Se están formando dos supercontinentes: Gondavana, que incluye América del Sur, África, Madagascar, India, Australia, la Antártida y Laurasia, que incluye América del Norte, Groenlandia, Europa y Asia (excepto India). Gondwana y Laurasia están separadas por el Mar de las Tetas. Se acercan las primeras glaciaciones. El mundo orgánico se satura rápidamente con organismos multicelulares no esqueléticos. Aparecen los primeros organismos esqueléticos (trilobites, moluscos, etc.). se produce la producción de petróleo.

Fase 7(650 - 280 millones de años). El cinturón montañoso de los Apalaches en América conecta Gondwana con Laurasia: se forma Pangea II. Se indican los contornos

Océanos Paleozoicos - Paleo-Atlántico, Paleo-Tethys, Paleo-Asiático. Gondwana está cubierta dos veces por una capa de glaciación. Aparecen peces, más tarde, anfibios. Las plantas y los animales llegan a la tierra. Comienza la formación intensiva de carbón.

Fase 8(280 - 130 millones de años). Pangea II está permeada por una red cada vez más densa de arrecifes continentales, extensiones de la corteza terrestre en forma de hendidura. Comienza la división del supercontinente. África se separa de América del Sur e Indostán, y este último de Australia y la Antártida. Finalmente Australia se separa de la Antártida. angiospermas dominar grandes extensiones de tierra. En el mundo animal dominan los reptiles y anfibios, aparecen aves y mamíferos primitivos. Al final del período, muchos grupos de animales mueren, incluidos los enormes dinosaurios. Las causas de estos fenómenos suelen verse en la colisión de la Tierra con un gran asteroide, o en un fuerte aumento de la actividad volcánica. Ambos podrían dar lugar a cambios globales (aumento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera, aparición de grandes incendios, dorado), incompatibles con la existencia de muchas especies animales.

Fase 9(130 millones de años - 600 mil años). La configuración general de los continentes y océanos sufre cambios importantes, en particular, Eurasia se separa de América del Norte, la Antártida de América del Sur. La distribución de continentes y océanos se ha vuelto muy cercana a la moderna. Al comienzo del período que se examina, el clima en toda la Tierra es cálido y húmedo. El final del período se caracteriza por fuertes contrastes climáticos. Después de la glaciación de la Antártida viene la glaciación del Ártico. La fauna y la flora se están desarrollando cerca de las modernas. Aparecen los primeros antepasados ​​del hombre moderno.

Fase 10(modernidad). Entre la litosfera y el núcleo de la tierra, los flujos de magma suben y bajan, a través de grietas en la corteza se rompen hacia arriba. Los fragmentos de la corteza oceánica se hunden hasta el mismo núcleo y luego flotan hacia arriba y posiblemente formen nuevas islas. Las placas litosféricas chocan entre sí y se ven constantemente afectadas por los flujos de magma. Donde las placas divergen, se forman nuevos segmentos de la litosfera. Constantemente tiene lugar el proceso de diferenciación de la materia terrestre, que transforma el estado de todas las capas geológicas de la Tierra, incluido el núcleo.

Conclusión

La Tierra es singularizada por la naturaleza misma: en el sistema solar solo en este planeta hay formas de vida desarrolladas, solo en él el ordenamiento local de la materia ha alcanzado un nivel inusualmente alto, continuando la línea general de desarrollo de la materia. Es en la Tierra donde se ha superado la etapa más difícil de la autoorganización, que marca un profundo salto cualitativo hacia las formas más elevadas del orden.

La Tierra es el planeta más grande de su grupo. Pero, como muestran las estimaciones, incluso tales dimensiones y masa resultan ser mínimas en las que el planeta puede retener su atmósfera gaseosa. La Tierra está perdiendo hidrógeno y algunos otros gases ligeros de forma intensiva, lo que está confirmado por las observaciones del llamado penacho de la Tierra.

La atmósfera de la Tierra es fundamentalmente diferente de las atmósferas de otros planetas: tiene un bajo contenido de dióxido de carbono, un alto contenido de oxígeno molecular y un contenido relativamente alto de vapor de agua. Hay dos razones por las que se distingue la atmósfera de la Tierra: el agua de los océanos y mares absorbe bien el dióxido de carbono, y la biosfera satura la atmósfera con oxígeno molecular formado en el proceso de fotosíntesis de las plantas. Los cálculos muestran que si liberamos todo el dióxido de carbono absorbido y ligado a los océanos, eliminando simultáneamente todo el oxígeno acumulado como resultado de la vida vegetal de la atmósfera, entonces la composición de la atmósfera terrestre en sus características principales sería similar a la composición de las atmósferas de Venus y Marte.

En la atmósfera terrestre, el vapor de agua saturado crea una capa de nubes que cubre una parte importante del planeta. Las nubes terrestres son un elemento esencial en el ciclo del agua que se da en nuestro planeta en el sistema hidrosfera - atmósfera - tierra.

Los procesos tectónicos están teniendo lugar activamente en la Tierra en nuestros días, su historia geológica lejos de estar completo. De vez en cuando, los ecos de la actividad planetaria se manifiestan con tal fuerza que provocan catastróficos trastornos locales que afectan a la naturaleza ya la civilización humana. Los paleontólogos argumentan que en la era de la juventud temprana de la Tierra, su actividad tectónica fue aún mayor. El relieve moderno del planeta se ha desarrollado y continúa cambiando bajo la influencia de la acción combinada de procesos tectónicos, hidrosféricos, atmosféricos y biológicos en su superficie.

Bibliografía

1. VF Tulinov "Conceptos de las ciencias naturales modernas": un libro de texto para universidades - M .: UNITI-DANA, 2004

2. AV Byalko "Nuestro planeta - Tierra" - M. Nauka, 1989

3. VG Voitkevich "Fundamentos de la teoría del origen de la Tierra" - M Nedra, 1988

4. Enciclopedia física. Tt. 1-5. - M. Gran Enciclopedia Rusa, 1988-1998.

Introducción………………………………………………………………………………..3

1. Historia de la Tierra…………………………………………..……………………4

2. Modelo sísmico de la estructura de la Tierra………………………………...6

3. Estructura geológica de la Tierra…………………………………………...9

Conclusión………………………………………………………………………….13

Referencias………………………………………………………………15

INSTITUTO DE ECONOMIA Y EMPRENDIMIENTO

Extramuros

ENSAYO

Sobre el tema "Conceptos de las ciencias naturales modernas"

sobre el tema "La estructura de la Tierra"

Estudiante del grupo 06-H11z Surkova V.V.

Asesor científico E. M. Permyakov

La estructura interna de la Tierra

Recientemente, el geofísico estadounidense M. Herndon planteó la hipótesis de que en el centro de la Tierra hay un "reactor nuclear" natural de uranio y plutonio (o torio) con un diámetro de solo 8 km. Esta hipótesis es capaz de explicar la inversión del campo magnético terrestre, que se produce cada 200.000 años. Si se confirma esta suposición, entonces la vida en la Tierra puede terminar 2 mil millones de años antes de lo esperado, ya que tanto el uranio como el plutonio se queman muy rápidamente. Su agotamiento conducirá a la desaparición del campo magnético que protege a la tierra de la radiación solar de onda corta y, en consecuencia, a la desaparición de todas las formas de vida biológica. Esta teoría fue comentada por el miembro correspondiente de la Academia Rusa de Ciencias V.P. Trubitsyn: “Tanto el uranio como el torio son elementos muy pesados ​​que, en el proceso de diferenciación de la sustancia primaria del planeta, pueden hundirse hasta el centro de la Tierra. Pero a nivel atómico, son arrastrados por elementos ligeros que son llevados a la corteza terrestre, por lo que todos los depósitos de uranio se encuentran en la capa superior de la corteza. Es decir, si estos elementos también estuvieran concentrados en forma de cúmulos, podrían descender al núcleo, pero, según las ideas predominantes, debería haber un número reducido de ellos. Por lo tanto, para hacer afirmaciones sobre el núcleo de uranio de la Tierra, es necesario dar una estimación más razonable de la cantidad de uranio que ha entrado en el núcleo de hierro. También sigue la Estructura de la Tierra.

En el otoño de 2002, el profesor de la Universidad de Harvard A. Dzewonski y su estudiante M. Ishii, basándose en el análisis de datos de más de 300.000 eventos sísmicos recopilados durante 30 años, propusieron un nuevo modelo, según el cual el llamado “más interno El núcleo se encuentra dentro del núcleo interno, que tiene unos 600 km de diámetro: su presencia puede ser evidencia de la existencia de dos etapas en el desarrollo del núcleo interno. Para confirmar tal hipótesis, es necesario colocar aún más sismógrafos alrededor del globo para hacer una selección más detallada de la anisotropía (la dependencia de las propiedades físicas de la materia en la dirección dentro de ella), que caracteriza el centro mismo de la Tierra.

El rostro individual del planeta, como la apariencia de un ser vivo, está determinado en gran medida por factores internos que surgen en sus profundidades. Es muy difícil estudiar estos interiores, ya que los materiales que componen la Tierra son opacos y densos, por lo que el volumen de datos directos sobre la sustancia de las zonas profundas es muy limitado. Estos incluyen: el llamado agregado mineral (grandes componentes de roca) de un pozo superprofundo natural: una tubería de kimberlita en Lesoto (Sudáfrica), que se considera un representante de las rocas que se encuentran a una profundidad de unos 250 km, como así como un núcleo (columna cilíndrica de roca), extraído del pozo más profundo del mundo (12.262 m) en la península de Kola. El estudio de la superprofundidad del planeta no se limita a esto. En los años 70 del siglo XX, se llevó a cabo una perforación continental científica en el territorio de Azerbaiyán: el pozo Saably (8.324 m). Y en Baviera, a principios de los años 90 del siglo pasado, se colocó un pozo ultraprofundo KTB-Oberpfalz con un tamaño de más de 9,000 m.

Hay muchos ingeniosos y metodos interesantes estudios de nuestro planeta, pero la información principal sobre su estructura interna se obtuvo como resultado de estudios de ondas sísmicas que ocurren durante terremotos y explosiones poderosas. Cada hora, se registran alrededor de 10 oscilaciones de la superficie terrestre en varios puntos de la Tierra. En este caso surgen ondas sísmicas de dos tipos: longitudinales y transversales. Ambos tipos de ondas pueden propagarse en un sólido, pero solo las ondas longitudinales pueden propagarse en líquidos. Los desplazamientos de la superficie terrestre son registrados por sismógrafos instalados en todo el mundo. Las observaciones de la velocidad con la que las ondas viajan a través de la tierra permiten a los geofísicos determinar la densidad y dureza de las rocas a profundidades que son inaccesibles para la investigación directa. La comparación de las densidades conocidas a partir de datos sísmicos y las obtenidas en el curso de experimentos de laboratorio con rocas (donde se modelan la temperatura y la presión correspondientes a una cierta profundidad de la tierra) permite sacar una conclusión sobre la composición material del interior de la tierra . Los últimos datos de geofísica y experimentos relacionados con el estudio de las transformaciones estructurales de los minerales permitieron modelar muchas características de la estructura, composición y procesos que ocurren en las profundidades de la Tierra.

Allá por el siglo XVII, la sorprendente coincidencia de los contornos de las líneas costeras de la costa occidental de África y la costa este de América del Sur sugirió a algunos científicos que los continentes estaban “caminando” alrededor del planeta. Pero no fue hasta tres siglos después, en 1912, que el meteorólogo alemán Alfred Lothar Wegener detalló su hipótesis de la deriva continental, según la cual las posiciones relativas de los continentes han cambiado a lo largo de la historia de la tierra. Al mismo tiempo, presentó muchos argumentos a favor del hecho de que en el pasado distante se unieron los continentes. Además de la similitud de las costas, descubrió la correspondencia de estructuras geológicas, la continuidad de cadenas montañosas reliquia y la identidad de restos fósiles en diferentes continentes. El profesor Wegener defendió activamente la idea de la existencia de un solo supercontinente Pangea en el pasado, su división y la posterior deriva de los continentes formados en diferentes direcciones. Pero esta teoría inusual no se tomó en serio, porque desde el punto de vista de la época parecía completamente incomprensible que los continentes gigantes pudieran moverse de forma independiente alrededor del planeta. Además, el propio Wegener no pudo proporcionar un "mecanismo" adecuado capaz de mover los continentes.

El renacimiento de las ideas de este científico se produjo como resultado de la investigación en el fondo de los océanos. El hecho es que el relieve exterior de la corteza continental es bien conocido, pero el fondo del océano, durante muchos siglos cubierto de manera confiable por muchos kilómetros de agua, permaneció inaccesible para el estudio y sirvió como fuente inagotable de todo tipo de leyendas y mitos. Un importante paso adelante en el estudio de su relieve fue la invención de una ecosonda de precisión, con la ayuda de la cual fue posible medir y registrar continuamente la profundidad del fondo a lo largo de la línea de movimiento de la embarcación. Uno de los resultados sorprendentes de la investigación intensiva del fondo del océano ha sido la obtención de nuevos datos sobre su topografía. Hoy en día, la topografía del fondo del océano es más fácil de mapear, gracias a los satélites que miden la “altura” de la superficie del mar con mucha precisión: refleja fielmente las diferencias en el nivel del mar de un lugar a otro. En lugar de un fondo plano, sin signos especiales, cubierto de limo, profundas zanjas y escarpados acantilados, se descubrieron cadenas montañosas gigantes y volcanes más grandes. La cordillera del Atlántico Medio, que corta el Océano Atlántico exactamente en el medio, se destaca especialmente claramente en los mapas.

Resultó que el suelo oceánico envejece a medida que se aleja de la dorsal oceánica, “expandiéndose” desde su zona central a una velocidad de varios centímetros por año. La acción de este proceso puede explicar la similitud de los contornos de los márgenes continentales, si asumimos que se forma una nueva dorsal oceánica entre las partes del continente dividido, y el suelo oceánico, creciendo simétricamente a ambos lados, forma un nuevo océano. . El Océano Atlántico, en medio del cual se encuentra la dorsal mesoatlántica, probablemente surgió de esta manera. Pero si el área del suelo marino aumenta y la Tierra no se expande, entonces algo en la corteza global debe colapsar para compensar este proceso. Esto es exactamente lo que está sucediendo en los márgenes de gran parte del Océano Pacífico. Aquí convergen las placas litosféricas, y una de las placas en colisión se hunde debajo de la otra y se adentra en la Tierra. Dichos sitios de colisión están marcados por volcanes activos que se extienden a lo largo de las costas del Océano Pacífico, formando el llamado "anillo de fuego".

La perforación directa del lecho marino y la determinación de la edad de las rocas levantadas confirmaron los resultados de los estudios paleomagnéticos. Estos hechos formaron la base de la teoría de la nueva tectónica global, o tectónica de placas litosféricas, que hizo una verdadera revolución en las ciencias de la tierra y trajo una nueva comprensión de las capas exteriores del planeta. La idea principal de esta teoría es el movimiento horizontal de las placas.

Como nació la tierra

Según los conceptos cosmológicos modernos, la Tierra se formó junto con otros planetas hace unos 4.500 millones de años a partir de fragmentos y escombros que giraban alrededor del joven Sol. Creció, engullendo la materia a su alrededor, hasta que alcanzó su tamaño actual. Al principio, el proceso de crecimiento fue muy violento, y la lluvia continua de cuerpos que caían debió provocar su importante calentamiento, ya que la energía cinética de las partículas se convertía en calor. Durante los impactos, surgieron cráteres, y la sustancia expulsada de ellos ya no pudo vencer la fuerza de la gravedad y cayó hacia atrás, y cuanto más grandes eran los cuerpos que caían, más calentaban la Tierra. La energía de los cuerpos que caían ya no se liberaba en la superficie, sino en las profundidades del planeta, sin tener tiempo de irradiarse al espacio. Aunque la mezcla original de sustancias pudo haber sido homogénea a gran escala, el calentamiento de la masa terrestre debido a la compresión gravitatoria y el bombardeo de sus desechos llevó a la fusión de la mezcla y los líquidos resultantes, bajo la influencia de la gravedad, se separaron del resto. partes sólidas. La redistribución gradual de la sustancia a lo largo de la profundidad de acuerdo con la densidad debería haber llevado a su estratificación en capas separadas. Las sustancias más ligeras, ricas en silicio, se separaron de las más densas, que contenían hierro y níquel, y formaron la primera corteza terrestre. Después de aproximadamente mil millones de años, cuando la tierra se enfrió significativamente, la corteza terrestre se endureció y se convirtió en una capa exterior sólida del planeta. Al enfriarse, la tierra expulsó muchos gases diferentes de su núcleo (por lo general, esto sucedió durante las erupciones volcánicas): los ligeros, como el hidrógeno y el helio, en su mayoría escaparon al espacio exterior, pero como la fuerza de gravedad de la tierra ya era bastante grande, se mantuvo más pesado. Simplemente formaron la base de la atmósfera terrestre. Parte del vapor de agua de la atmósfera se condensó y aparecieron océanos en la tierra.

¿Ahora que?

La Tierra no es el planeta más grande, pero tampoco el más pequeño entre sus vecinos. Su radio ecuatorial, igual a 6378 km, debido a la fuerza centrífuga creada por la rotación diaria, es mayor que el polar en 21 km. La presión en el centro de la Tierra es de 3 millones de atm y la densidad de la materia es de unos 12 g/cm3. La masa de nuestro planeta, hallada mediante medidas experimentales de la constante física de la gravedad y la aceleración de la gravedad en el ecuador, es de 6*1024 kg, lo que corresponde a una densidad media de materia de 5,5 g/cm3. La densidad de los minerales en la superficie es aproximadamente la mitad de la densidad media, lo que significa que la densidad de la materia en las regiones centrales del planeta debería ser superior al valor medio. El momento de inercia de la Tierra, que depende de la distribución de la densidad de la materia a lo largo del radio, también indica un aumento significativo de la densidad de la materia desde la superficie hasta el centro. Un flujo de calor se libera constantemente desde las entrañas de la Tierra, y dado que el calor solo puede transferirse de lo caliente a lo frío, la temperatura en las profundidades del planeta debe ser más alta que en su superficie. La perforación profunda ha demostrado que la temperatura aumenta con la profundidad en unos 20°C por kilómetro y varía de un lugar a otro. Si el aumento de la temperatura continuara continuamente, entonces en el mismo centro de la Tierra alcanzaría decenas de miles de grados, pero los estudios geofísicos muestran que en realidad la temperatura aquí debería ser de varios miles de grados.

El grosor de la corteza terrestre (cáscara exterior) varía desde unos pocos kilómetros (en las regiones oceánicas) hasta varias decenas de kilómetros (en las regiones montañosas de los continentes). La esfera de la corteza terrestre es muy pequeña y representa solo alrededor del 0,5% de la masa total del planeta. La composición principal de la corteza son los óxidos de silicio, aluminio, hierro y metales alcalinos. La corteza continental, que contiene las capas superior (granito) e inferior (basalto) bajo la capa sedimentaria, contiene las rocas más antiguas de la Tierra, cuya edad se estima en más de 3 mil millones de años. La corteza oceánica debajo de la capa sedimentaria contiene principalmente una capa, similar en composición al basalto. La edad de la cubierta sedimentaria no supera los 100-150 millones de años.

La todavía misteriosa Capa Moho (llamada así por el sismólogo serbio Mohorovichic, quien la descubrió en 1909) separa la corteza terrestre del manto subyacente, en el que la velocidad de propagación de las ondas sísmicas aumenta abruptamente.

El Manto representa alrededor del 67% de la masa total del planeta. La capa sólida del manto superior, que se extiende a varias profundidades bajo los océanos y continentes, junto con la corteza terrestre, se denomina litosfera, la capa más rígida de la Tierra. Debajo está marcada una capa, donde hay una ligera disminución en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas, lo que indica un estado peculiar de la materia. Esta capa, menos viscosa y más plástica en relación con las capas superior e inferior, se denomina astenosfera. Se cree que la materia del manto está en continuo movimiento, y se sugiere que en capas relativamente profundas del manto, con un aumento de temperatura y presión, hay una transición de materia a modificaciones más densas. Tal transición también está confirmada por estudios experimentales.

En el manto inferior a una profundidad de 2900 km, hay un salto brusco no solo en la velocidad de las ondas longitudinales, sino también en la densidad, y las ondas transversales desaparecen por completo aquí, lo que indica un cambio en la composición material de las rocas. Este es el límite exterior del núcleo de la Tierra.

El núcleo de la Tierra fue descubierto en 1936. Fue extremadamente difícil fotografiarlo debido a la pequeña cantidad de ondas sísmicas que lo alcanzaban y regresaban a la superficie. Además, las temperaturas y presiones extremas del núcleo han sido durante mucho tiempo difíciles de reproducir en el laboratorio. El núcleo de la Tierra se divide en 2 regiones separadas: líquido (NÚCLEO EXTERNO) y sólido (BHUTPEHHE), la transición entre ellos se encuentra a una profundidad de 5156 km. El hierro es un elemento que corresponde a las propiedades sísmicas del núcleo y se encuentra abundantemente distribuido en el Universo representando aproximadamente el 35% de su masa en el núcleo del planeta. Según los datos modernos, el núcleo exterior es una corriente giratoria de hierro fundido y níquel, un buen conductor de electricidad. Es con él que se asocia el origen del campo magnético terrestre, considerando que las corrientes eléctricas que fluyen en el núcleo líquido crean un campo magnético global. La capa del manto que está en contacto con el núcleo exterior se ve afectada por ello, ya que las temperaturas en el núcleo son más altas que en el manto. En algunos lugares, esta capa genera enormes flujos de calor y masa dirigidos a la superficie de la Tierra: penachos.

EL NÚCLEO SÓLIDO INTERNO no está conectado al manto. Se cree que su estado sólido, a pesar de la alta temperatura, lo proporciona la gigantesca presión en el centro de la Tierra. Se sugiere que, además de las aleaciones de hierro y níquel, también deberían estar presentes en el núcleo elementos más ligeros, como silicio y azufre, y posiblemente silicio y oxígeno. La cuestión del estado del núcleo de la Tierra sigue siendo discutible. A medida que aumenta la distancia desde la superficie, aumenta la compresión a la que se somete la sustancia. Los cálculos muestran que la presión en el núcleo de la tierra puede alcanzar los 3 millones de atm. Al mismo tiempo, muchas sustancias están, por así decirlo, metalizadas, pasan a un estado metálico. Incluso hubo una hipótesis de que el núcleo de la Tierra consiste en hidrógeno metálico.

Para entender cómo los geólogos crearon un modelo de la estructura de la Tierra, uno debe conocer las propiedades básicas y sus parámetros que caracterizan todas las partes de la Tierra. Estas propiedades (o características) incluyen:

1. Física - densidad, propiedades magnéticas elásticas, presión y temperatura.

2. Química - composición química y compuestos químicos, distribución de elementos químicos en la Tierra.

En base a esto, se determina la elección de métodos para estudiar la composición y estructura de la Tierra. Veámoslos brevemente.

En primer lugar, observamos que todos los métodos se dividen en:

directo - basado en el estudio directo de minerales y rocas y su ubicación en los estratos de la Tierra;

· indirecta - basada en el estudio de los parámetros físicos y químicos de minerales, rocas y estratos con la ayuda de instrumentos.

Por métodos directos, solo podemos estudiar la parte superior de la Tierra, porque. el pozo más profundo (Kolskaya) alcanzó ~12 km. Las partes más profundas pueden ser juzgadas por erupciones volcánicas.

La estructura interna profunda de la Tierra se estudia por métodos indirectos, principalmente por un complejo de métodos geofísicos. Consideremos los principales.

1.método sísmico(Griego seismos - temblor) - se basa en el fenómeno de la aparición y propagación de vibraciones elásticas (u ondas sísmicas) en varios medios. Las oscilaciones elásticas surgen en la Tierra durante terremotos, caídas de meteoritos o explosiones y comienzan a propagarse a diferentes velocidades desde la fuente de su ocurrencia (fuente del terremoto) hasta la superficie terrestre. Hay dos tipos de ondas sísmicas:

1-ondas P longitudinales (las más rápidas), atraviesan todos los medios: sólidos y líquidos;

Las ondas S transversales 2 son más lentas y solo pasan a través de medios sólidos.

Las ondas sísmicas durante los terremotos ocurren a profundidades de 10 km a 700 km. La velocidad de las ondas sísmicas depende de las propiedades elásticas y la densidad de las rocas que atraviesan. Al llegar a la superficie de la Tierra, parecen brillar a través de ella y dan una idea del entorno que atravesaron. El cambio de velocidades da una idea de la heterogeneidad y estratificación de la Tierra. Además de cambiar de velocidad, las ondas sísmicas experimentan refracción cuando atraviesan capas heterogéneas o reflexión desde una superficie que separa capas.

2.método gravimétrico se basa en el estudio de la aceleración de la gravedad Dg, que depende no solo de la latitud geográfica, sino también de la densidad de la materia terrestre. A partir del estudio de este parámetro se estableció la heterogeneidad en la distribución de la densidad en diferentes partes de la Tierra.

3.método magnetométrico- basado en el estudio de las propiedades magnéticas de la materia terrestre. Numerosas mediciones han demostrado que diferentes rocas difieren entre sí en propiedades magnéticas. Esto conduce a la formación de áreas con propiedades magnéticas heterogéneas, que permiten juzgar la estructura de la Tierra.

Comparando todas las características, los científicos han creado un modelo de la estructura de la Tierra, en el que se distinguen tres áreas principales (o geosferas):

1-Corteza terrestre, 2-Manto terrestre, 3-Núcleo terrestre.

Cada uno de ellos, a su vez, se divide en zonas o capas. Considérelos y resuma los principales parámetros en la tabla.

1.la corteza terrestre(capa A) es la capa superior de la Tierra, su espesor varía de 6-7 km a 75 km.

2.manto de la tierra subdividido en superior (con capas: B y C) e inferior (capa D).

3. Núcleo: subdividido en exterior (capa E) e interior (capa G), entre los cuales hay una zona de transición: capa F.

frontera entre la corteza terrestre y el manto es el tramo de Mohorović, entre manto y núcleo también un borde afilado - sección de Gutenberg.

La tabla muestra que la velocidad de los ejes longitudinal y ondas de corte aumenta desde la superficie hacia las esferas más profundas de la Tierra.

Una característica del manto superior es la presencia de una zona en la que la velocidad de las ondas transversales cae bruscamente a 0,2-0,3 km/s. Esto se explica por el hecho de que, junto con el estado sólido, el manto está parcialmente representado por una masa fundida. Esta capa de velocidades reducidas se llama astenosfera. Su espesor es de 200-300 km, la profundidad es de 100-200 km.

En el límite entre el manto y el núcleo, se produce una fuerte disminución de la velocidad de las ondas longitudinales y una atenuación de la velocidad de las ondas transversales. En base a esto, se hizo la suposición de que el núcleo externo está en un estado de fusión.

Los valores medios de densidad por geosferas muestran su aumento hacia el núcleo.

Sobre la composición química de la Tierra y sus geosferas dan una idea:

1- composición química de la corteza terrestre,

2- composición química de los meteoritos.

La composición química de la corteza terrestre se ha estudiado con suficiente detalle: se conoce su composición química general y el papel de los elementos químicos en la formación de minerales y rocas. La situación es más difícil con respecto al estudio de la composición química del manto y del núcleo. No podemos hacer esto por métodos directos. Por lo tanto, se utiliza un enfoque comparativo. El punto de partida es la suposición de una similitud protoplanetaria entre la composición de los meteoritos que cayeron a la tierra y las geosferas internas de la Tierra.

Todos los meteoritos que golpean la Tierra se dividen en tipos según su composición:

1-hierro, compuesto por Ni y 90% Fe;

Las piedras de hierro 2 (siderolitas) consisten en Fe y silicatos,

Piedra de 3, compuesta por silicatos de Fe-Mg e inclusiones de níquel-hierro.

Basado en el análisis de meteoritos, Estudios experimentales y cálculos teóricos, los científicos sugieren (según la tabla) que la composición química del núcleo es de níquel hierro. Es cierto que en los últimos años se ha expresado el punto de vista de que, además del Fe-Ni, las impurezas en el núcleo pueden ser S, Si u O. Para el manto, el espectro químico está determinado por los silicatos de Fe-Mg, es decir. peculiar olivino-piroxeno pirolita compone el manto inferior y el superior: rocas de composición ultramáfica.

La composición química de la corteza terrestre incluye la máxima gama de elementos químicos, lo que se pone de manifiesto en la variedad de especies minerales conocidas hasta la fecha. La relación cuantitativa entre los elementos químicos es bastante grande. Una comparación de los elementos más comunes en la corteza y el manto terrestre muestra que el Si, el Al y el O 2 juegan el papel principal.

Así, habiendo considerado las principales características físicas y químicas de la Tierra, vemos que sus valores no son los mismos, se distribuyen zonalmente. Así, dando una idea de la estructura heterogénea de la Tierra.

La estructura de la corteza terrestre.

Los tipos de rocas considerados anteriormente (ígneas, sedimentarias y metamórficas) están involucrados en la estructura de la corteza terrestre. Según sus parámetros físicos y químicos, todas las rocas de la corteza terrestre se agrupan en tres grandes capas. De abajo hacia arriba es: 1-basalto, 2-granito-gneis, 3-sedimentario. Estas capas en la corteza terrestre están distribuidas de manera desigual. En primer lugar, esto se expresa en las fluctuaciones de potencia de cada capa. Además, no todas las partes muestran un conjunto completo de capas. Por lo tanto, un estudio más detallado permitió distinguir cuatro tipos de corteza terrestre en términos de composición, estructura y espesor: 1-continental, 2-oceánica, 3-subcontinental, 4-suboceánica.

1. Tipo continental- tiene un espesor de 35-40 km a 55-75 km en estructuras montañosas, contiene las tres capas en su composición. La capa basáltica está formada por rocas del tipo gabro y rocas metamórficas de facies anfibolita y granulita. Se llama así porque en parámetros físicos está cerca de los basaltos. La composición de la capa de granito es gneis y granito-gneis.

2.Tipo de océano- difiere marcadamente del espesor continental (5-20 km, promedio 6-7 km) y la ausencia de una capa de granito-gneis. Dos capas participan en su estructura: la primera capa es sedimentaria, delgada (hasta 1 km), la segunda capa es basalto. Algunos científicos distinguen la tercera capa, que es una continuación de la segunda, es decir. tiene una composición basáltica, pero está compuesta por rocas ultramáficas del manto que han sufrido serpentinización.

3. Tipo subcontinental- incluye las tres capas y está cerca de la continental. Pero se distingue por un menor espesor y composición de la capa de granito (menos gneises y más rocas volcánicas de composición ácida). Este tipo se encuentra en la frontera de continentes y océanos con una intensa manifestación de vulcanismo.

4. Tipo suboceánico- Situadas en depresiones profundas de la corteza terrestre (mares interiores como el Negro y el Mediterráneo). Se diferencia del tipo oceánico en el mayor espesor de la capa sedimentaria hasta los 20-25 km.

El problema de la formación de la corteza terrestre..

Según Vinogradov, el proceso de formación de la corteza terrestre tuvo lugar según el principio zona de fusión. La esencia del proceso: la sustancia de la Proto-Tierra, cercana al meteorito, se fundió como resultado del calentamiento radiactivo y la parte más ligera de silicato subió a la superficie, y el Fe-Ni se concentró en el núcleo. Así, se produjo la formación de las geosferas.

Cabe señalar que la corteza terrestre y la parte sólida del manto superior se combinan en litosfera, debajo del cual se encuentra astenosfera.

tectonosfera- esta es la litosfera y parte del manto superior hasta una profundidad de 700 km (es decir, hasta la profundidad de las fuentes de terremotos más profundas). Recibe este nombre porque aquí tienen lugar los principales procesos tectónicos que determinan la reestructuración de esta geosfera.