La estructura y composición de la tierra (litosfera).

La Tierra, a diferencia de otros planetas. sistema solar, tiene un fuerte campo magnético, que se asocia con la peculiaridad de su estructura geológica. Gracias al sondeo del interior de la Tierra con ondas sísmicas se pudo establecer que tiene una estructura de caparazón y una composición química diferenciada.

Hay tres áreas concéntricas principales:

Cada una de las capas de la Tierra es sistema abierto, que tiene una cierta autonomía y sus propias leyes internas de desarrollo, pero al mismo tiempo interactúan estrechamente entre sí.

La corteza terrestre es capa superior cáscara dura de la tierra.

Potencia media (grosor) de la corteza terrestre 35 km:

Bajo los océanos, son 5 - 12 km:

Bajo macizos planos 30 - 40 km;

Bajo cadenas montañosas 50 - 70 km.

La corteza terrestre forma 3 (tres) capas:

- "sedimentario";

- "granito";

- "basalto".

"capa sedimentaria" Está compuesto por rocas sedimentarias formadas a partir de los productos de descomposición de otras rocas, así como de restos de animales y plantas muertos. Esta capa cubre casi por completo la superficie de la Tierra.

El espesor de la "capa sedimentaria" varía de 0 a varios kilómetros, pero en algunos lugares alcanza los 15 - 25 km.

"Capa de granito" bajo los océanos está ausente, en los continentes está compuesta por rocas como granitos, así como gneises y otras rocas metamórficas.La corteza terrestre de este tipo se denomina continental. Su potencia media:

Bajo las llanuras hay macizos de unos 10 km;

Bajo las cadenas montañosas aumenta hasta 20 - 30 km.

"Capa de basalto" se encuentra por debajo de la "granitica" en composicion quimica corresponde a rocas llamadas basaltos. Su potencia media:

Bajo macizos planos 25 - 30 km;

Bajo cadenas montañosas - aumenta ligeramente;

En áreas de fosas oceánicas profundas, debajo de una capa de sedimentos de un kilómetro de largo, hay una "capa de basalto", cuyo espesor es de solo 6 km, y en algunos lugares incluso menos.

La corteza terrestre se compone principalmente de 8 (ocho) elementos químicos: - oxígeno - 50%; - silicio; - aluminio; - planchar; - calcio; - magnesio; - sodio; - potasio.

Más de la mitad (50%) de la corteza terrestre consiste en dióxido de silicio Sі O 2 y 14 - 15% de óxido de aluminio AL 2 O 3 en combinación con magnesio, hierro, calcio, etc. Esto es a lo que estamos acostumbrados " material de piedra". La densidad promedio de la corteza terrestre es 5510 kg / m 3 o 2.6 - 2.9 g / cm 3.

La composición de la corteza y las capas exteriores se actualiza continuamente.

Entonces, debido a la meteorización y la deriva, la sustancia de la superficie continental completamente renovado en 80-100 millones de años.

La corteza terrestre y la capa sólida superior del manto forman la llamada litosfera del griego "lithos" - una piedra, "esfera" - una capa.

El grosor de la litosfera es en promedio de 100 km, y en los continentes y debajo de los océanos difiere y promedia:

En los continentes 25 - 200 km;

Bajo los océanos 5 - 100 km.

La parte del manto debajo de la litosfera se llama astenosfera. Su espesor es de aproximadamente 100 km, probablemente consiste en rocas fundidas. La temperatura del manto en la parte superior de la astenosfera es de 1000 0 C. En relación al tamaño de todo el planeta, la litosfera no es más gruesa cáscara de huevo y es solo 1.5 de su volumen o 0.8% de la masa.

La litosfera consta de aproximadamente 15 (quince) placas rígidas, de las cuales 6-7 placas son grandes, que pueden chocar, hundirse una debajo de la otra, moverse una encima de la otra, frotarse una contra otra.

Junto con las placas se pueden mover y continentes Estas placas a veces se llaman plataformas

placa litosferica se puede formar:

litosfera continental;

litosfera oceánica.

Las placas de la corteza terrestre se mueven gradualmente en diferentes direcciones a una velocidad relativamente lenta de hasta 5 cm por año (nuestras uñas crecen aproximadamente a la misma velocidad).

Los bordes de las placas se llaman fronteras Los científicos aún no han estudiado las razones del movimiento de las placas.

Actividad constante astenosfera Guías placas tectonicas en movimiento, son:

Aproximación (divergencia); - chocar; - divergir; - están acoplados; - frotar uno contra el otro.

En caso de colisión.

placas oceánicas

Una de las placas oceánicas pasa por debajo de la otra y se funde, se hunde en el manto y es absorbida por este. El magma se precipita a través de la litosfera y se forma una cadena cerca del límite de la placa que está en la parte superior. volcanes

Se forma una depresión cerca de la placa descendente, la Fosa de las Marianas, a unos 11 km de profundidad en el Océano Pacífico.

Placas continentales.

Donde dos placas chocan de frente.

En el límite entre las placas oceánica y continental, la placa oceánica se “hunde” debajo de la continental, creando una profunda depresión o trinchera en la superficie.

Al sumergirse más profundamente en el manto, la placa comienza a derretirse. La corteza de la placa superior se comprime y sobre ella crecer, algunos de ellos representan montañas, volcanes en caso de fricción de placas.

Frotan hacia los lados, moviéndose en la dirección opuesta o en la misma dirección, pero a diferentes velocidades.

En los límites de estas placas, la litosfera no se destruye.

Los temblores pueden ocurrir en cualquier lugar donde las rocas se muevan a lo largo de fallas en la corteza terrestre, pero los terremotos fuertes tienden a ocurrir en zonas bien definidas. La mayoría de las veces ocurren en zonas volcánicas, por ejemplo, en el "anillo de fuego". océano Pacífico.

En caso de divergencia o convergencia de placas litosféricas.

Si antes la tierra fuera solo continente, que se dividió en modernas continentes, luego los últimos 40 mil años los continentes comenzaron a unirse. Así que África se está acercando cada vez más a Europa.

Este proceso provoca el crecimiento de los Alpes y los Pirineos, así como graves terremotos en Italia, Grecia, Turquía.

El Mediterráneo se está encogiendo.

Los científicos sugieren que como resultado de la convergencia del Norte y Sudamerica hacia Asia a través del Océano Pacífico, océano Atlántico se expandirá.

A través de unos cientos de millones de años, un nuevo continente, América - Asia, puede surgir.

El manto (del griego "mantion" - cubierta, manto) es una capa intermedia entre la corteza terrestre y el núcleo, que se encuentra a una profundidad de 6 - 70 a 2900 km y constituye el volumen principal del planeta.

La masa del manto es el 31% de la Tierra.

El manto tiene Estructura compleja y se subdivide en:

- superior de 6 - 70 a 100 - 300 km - en él se forman los focos de los terremotos de foco profundo. ellos la llaman astenosfera;

- promedio de 100 - 300 a 950 km;

- inferior 950 - 2900 km.

El manto está formado por varios compuestos de silicato, que tienen como base el silicio.

Las sustancias del manto pueden ser de sólidas a líquidas fundidas y amorfas - plásticas estados. Es una masa fundida semilíquida - semiviscosa.

Dependiendo de la potencia (profundidad) de la Tierra aumenta:

Presión y densidad de la roca;

Su temperatura sube.

Las fuentes de la energía térmica interna de la Tierra aún no están suficientemente estudiadas. Los principales son:

Desintegración radiactiva de elementos;

La redistribución de materiales por densidad en el manto, que va acompañada de la liberación de una cantidad significativa de calor, el núcleo del planeta es probablemente la principal fuente de energía interna de la Tierra, que suministra calor al manto.

El núcleo es como un "caldero gigante" sin paredes, en el que se "alinean" los componentes de otras geosferas.

Las sustancias más densas (en comparación con la corteza terrestre) permanecen en el manto.

su densidad varía de – 3,3 g/cm 3 cerca del manto superior a una profundidad de 50 – 980 km a 5,5 g/cm 3 a una profundidad de 950 – 2900 km.

Presión en el límite superior del manto es de unos 900.000 kPa o 9000 atm, y en el límite inferior de unos 140 millones de kPa o 1,4 millones de atm.

Habiendo recibido calurosamente desde el núcleo, el manto se calienta desde 800 0 C en la parte superior hasta 2250 0 C a una profundidad de 2900 km.

núcleo de la tierra

El núcleo ocupa la región central del geoide terrestre, constituye el 68% de la masa de la Tierra y se divide en dos partes:

externo;

Interno.

núcleo externo ubicado en el intervalo 2900 - 5100 km. No hay un límite claro entre el núcleo externo e interno. Se supone que el núcleo exterior consiste en hierro (52%) y mezcla liquida sólidos formados por hierro y azufre (48%). Se estima que el punto de fusión de tal mezcla es aproximadamente igual a 3200 0 C. La sustancia del núcleo externo está "aparentemente" en estado líquido, pero su densidad alcanza 9,9 - 12,2 g/cm 3 . Presión en el límite inferior del núcleo exterior alcanza más de 300 millones de kPa o 3 millones de atm.

Con estado liquido El núcleo externo está asociado con ideas sobre la naturaleza del magnetismo terrestre, creyendo que el campo magnético de la Tierra se origina en las profundidades del planeta. El campo magnético es variable. La posición de los polos magnéticos cambia de año en año. Experimentos convincentes han demostrado que 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 han cambiado de lugar.

Se cree que la causa de este fenómeno es la masa del núcleo líquido, que se mueve con la rotación de la Tierra alrededor de su eje.

núcleo central ubicado en el intervalo 5100 - 6371 km. y se encuentra presumiblemente en estado sólido, y su densidad alcanza los 13,6 g/cm 3, y la presión en el centro de la Tierra alcanza los 350 millones de kPa o 3,5 millones de atm.

Se supone que el núcleo consiste en hierro (80%) y níquel (20%), que es idéntica a la composición meteoritos de hierro Esta aleación, bajo la presión del interior de la tierra, debe tener una temperatura en el rango de 2250 0 - 5000 0 С.

La litosfera es la capa exterior especialmente fuerte del planeta Tierra, principalmente de materia sólida. Por primera vez, el científico J. Burrell definió el concepto de "litosfera". Hasta la década de 1960, la litosfera era sinónimo del término " la corteza terrestre”, se creía que este es el mismo concepto. Pero, más tarde, los científicos demostraron que la litosfera también incluye la capa superior del manto, que tiene un espesor de varias decenas de kilómetros. Se caracteriza por una disminución de la viscosidad del suelo y un aumento de la conductividad eléctrica de los minerales. Esta circunstancia permitió considerar que la litosfera es bastante compleja en composición y estructura de la capa terrestre.

En la estructura de la litosfera se pueden distinguir tanto plataformas relativamente móviles como regiones estables. La interacción de la materia viva y mineral se lleva a cabo en la superficie, es decir. en la tierra. Después de la descomposición de los organismos, los restos se convierten en un estado de humus (chernozem). La composición del suelo se compone principalmente de minerales, seres vivos, gases, agua y sustancias de naturaleza orgánica. A partir de los minerales que componen la litosfera se forman rocas como:

• ígneo;
• Sedimentario;
• Rocas metamórficas.

Alrededor del 96% de la estructura de la litosfera está formada por rocas. A su vez, dentro rocas se pueden distinguir los siguientes minerales: granito, diarita y difusivos constituyen el 20,8% de la composición total, mientras que los basaltos de gabro constituyen el 50,34%. El esquisto representa el 16,9%, el resto son rocas sedimentarias como el esquisto y la arena.

En la composición química de la litosfera se pueden distinguir los siguientes elementos:

• oxigeno, es fracción de masa en la composición de la capa sólida de la Tierra fue del 49,13%;
• el aluminio y el silicio representaron el 26% cada uno;
• el hierro fue 4,2%;
• la proporción de Calcio en la litosfera es sólo del 3,25%;
• el sodio, el magnesio y el potasio representaron aproximadamente el 2,4 % cada uno;
• una parte insignificante en la estructura estaba compuesta por elementos como el carbono, el titanio, el cloro y el hidrógeno, sus indicadores oscilaban entre 1 y 0,2%.

La corteza terrestre está compuesta en su mayoría por varios minerales que se formaron por medio de rocas ígneas. diversas formas. Hoy, una capa endurecida está incrustada en el concepto de "corteza terrestre" superficie de la Tierra por encima del límite sísmico. Como regla general, el límite se ubica en diferentes niveles, donde hay fuertes fluctuaciones en las lecturas de las ondas sísmicas. Estas ondas ocurren durante varios tipos de terremotos. Los científicos distinguen dos tipos de corteza terrestre: continental y oceánica.

corteza continental ocupa aproximadamente el 45% de la superficie terrestre, mientras que tiene más Alto Voltaje que oceánico. Bajo el espesor de las montañas, su longitud es de 60-70 km. La corteza se compone de basalto, granito y capas sedimentarias.

corteza oceánica más delgado que el continental. Está formado por una capa basáltica y sedimentaria, el manto comienza por debajo de la capa basáltica. Como regla general, la topografía del fondo del océano tiene una estructura compleja. Además de los accidentes geográficos habituales, se distinguen dorsales oceánicas. Es en estos lugares donde tiene lugar la formación de capas de basalto a partir del manto. Los flujos de lava se forman en los puntos de falla que pasan a lo largo de la parte central de la cresta, que sirve para formar basalto. Básicamente, las dorsales se elevan sobre el fondo del océano durante varios miles de kilómetros, debido a esto, las zonas de arrecifes se consideran las más inestables en términos de indicadores sísmicos.

En el caparazón sólido de la Tierra se observan constantemente procesos quimicos, durante el cual se produce la destrucción de las rocas. Estos procesos ocurren bajo la influencia de fuertes fluctuaciones en la temperatura, el agua, el oxígeno y la precipitación. De esto, podemos concluir que el cambio químico en la corteza terrestre está indisolublemente ligado con otras capas de la tierra no menos importantes. Usualmente, reacciones químicas en la litosfera ocurren bajo la influencia de componentes de otras conchas. La mayoría de los procesos ocurren con la participación de agua, minerales, que pueden actuar como componentes de oxidación o reducción en las reacciones químicas.

Reacciones químicas en el suelo.

El suelo es la capa superior de la litosfera, juega un papel crucial en la interacción de todas las capas de la Tierra. Es el hábitat de muchos seres vivos, lo que permite considerar la litosfera indisolublemente unida a la biosfera. Gracias al suelo se produce el intercambio gaseoso de la atmósfera y la corteza terrestre, así como de la atmósfera y la hidrosfera. Una característica de las reacciones químicas en el suelo es la posibilidad de que ocurran simultáneamente procesos biológicos, físicos y químicos.
La base de todas las reacciones químicas en el suelo es el oxígeno y el agua. La estructura del humus incluye minerales como el cuarzo, la arcilla y la caliza. característica distintiva suelo como parte de la litosfera es que contiene 92 elementos químicos.

Los estudios sísmicos indican que durante los terremotos surgen diversas ondas sísmicas que se propagan en las rocas de la Tierra a diferentes velocidades. Los más rápidos son primario, u ondas P - se propagan como ondas de sonido, con oscilaciones que coinciden con la dirección de propagación ( ondas longitudinales). Las ondas sísmicas más lentas, las llamadas ondas S, o secundario, según la naturaleza de las oscilaciones son similares a las ligeras. Tienen oscilaciones perpendiculares a la dirección de propagación. En 1926, el geólogo yugoslavo A. Mohorovichić descubrió un fuerte aumento en las velocidades de las ondas P y S a una profundidad de unos 50 km. Esta línea divisoria se llama superficie Mohorovichic, o, para abreviar, Moho. litosfera meteorización contaminación suelo

La capa de litosfera sólida que se encuentra sobre la superficie de Moho se llama corteza de la Tierra, y el poderoso caparazón que yace debajo - manto. El espesor de la corteza debajo de los continentes es mucho mayor que debajo del océano.

La corteza terrestre está compuesta por rocas ígneas y sedimentarias, así como por rocas metamórficas formadas a partir de ambas.

Las rocas son agregados minerales naturales de cierta composición y estructura, formados como resultado de procesos geológicos y que se presentan en la corteza terrestre en forma de cuerpos independientes. La composición, estructura y condiciones de aparición de las rocas están determinadas por las peculiaridades de los procesos geológicos que las forman, que ocurren en un determinado ambiente dentro de la corteza terrestre o en la superficie terrestre. Según la naturaleza de los principales procesos geológicos, se distinguen tres clases genéticas de rocas: sedimentarias, ígneas y metamórficas.

Ígneo Las rocas son agregados minerales naturales que surgen durante la cristalización de magmas (fundidos de silicato y, a veces, de no silicato) en las entrañas de la Tierra o en su superficie. La clasificación de las rocas ígneas refleja la existencia de dos grandes grupos que difieren en las condiciones de formación y ocurrencia: plutónicas (profundas) y volcánicas, formadas en la superficie de la Tierra o cerca de ella. Según el contenido de sílice, las rocas ígneas se dividen en ácidas (SiO 2 - 70_90%), medias (SiO 2 alrededor del 60%), básicas (SiO 2 alrededor del 50%) y ultrabásicas (SiO 2 menos del 40%). Ejemplos de rocas ígneas son la roca máfica volcánica y el granito (una roca plutónica ácida).

Sedimentario Las rocas son aquellas rocas que existen en las condiciones termodinámicas características de la parte superficial de la corteza terrestre, y se forman como resultado de la redeposición de productos de meteorización y la destrucción de varias rocas, la precipitación química y mecánica del agua, la actividad vital de organismos, o los tres procesos simultáneamente. Muchas rocas sedimentarias son los minerales más importantes. Ejemplos de rocas sedimentarias son las areniscas, que pueden considerarse acumulaciones de cuarzo y, por tanto, concentradores de sílice (SiO 2 ), y las calizas - concentradores de CaO. Los minerales de las rocas sedimentarias más comunes incluyen cuarzo (SiO 2), ortoclasa (KAlSi 3 O 8), caolinita (Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8), calcita (CaCO 3), dolomita CaMg (CO 3) 2 , etc.

Los depósitos de limo, polvo y arena se forman principalmente debido a la meteorización, la destrucción y el cambio de la roca sólida. Estos sedimentos suelen ser transportados por los ríos a los océanos. EN agua de mar se hunden hasta el fondo, donde, a través de procesos físicos y reacciones químicas, se convierten en rocas sedimentarias, que finalmente vuelven a convertirse en tierra, generalmente durante la formación de montañas.

metamórfico llamadas razas, cuyas características principales ( composición mineral, estructura, textura) se deben a los procesos de metamorfismo, mientras que los signos de origen ígneo primario se pierden parcial o totalmente. Las rocas metamórficas son lutitas, granulitas, eclogitas, etc. Los minerales típicos para ellas son mica, feldespato y granate, respectivamente. Las rocas que experimentan metamorfismo se transforman, buscando el equilibrio químico o físico con nuevas condiciones de temperatura y baroicas. condiciones. Las reacciones químicas que tienen lugar se rigen por las leyes de la termodinámica. Entonces, las reacciones valores negativos potencial isobárico-isotérmico (G) van acompañados de la liberación de vapor de agua debido a su alta entropía. La estructura regular de los complejos metamórficos y la correspondencia general de la composición de muchas rocas metamórficas con los principios de la termodinámica confirman que se logra un equilibrio químico casi completo para las rocas metamórficas (aunque no siempre). Para la mayoría de ellos, una estructura de grano grueso es típica (la excepción son las lutitas, hornfelses, etc.).

La sustancia de la corteza terrestre se compone principalmente de elementos ligeros (incluido el Fe) y los elementos siguientes en sistema periodico para el hierro, en la cantidad de solo una fracción de un por ciento. También se observa que los elementos con un valor de masa atómica par son significativamente predominantes: forman el 86% peso total la corteza terrestre. Cabe señalar que en los meteoritos esta desviación es aún mayor y asciende al 92% en los meteoritos metálicos y al 98% en los de piedra.

La composición química promedio de la corteza terrestre, según varios autores, se muestra en la Tabla 1:

tabla 1

Composición química la corteza terrestre, en peso. %

Su análisis nos permite sacar las siguientes conclusiones importantes:

1) la corteza terrestre se compone principalmente de ocho elementos: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) los 84 elementos restantes representan menos del uno por ciento de la masa de la corteza; 3) entre los elementos más abundantes, un papel especial en la corteza terrestre pertenece al oxígeno.

El papel especial del oxígeno es que sus átomos constituyen el 47% de la masa de la corteza y casi el 90% del volumen de los minerales formadores de rocas más importantes.

Hay una serie de clasificaciones geoquímicas de los elementos. Actualmente, está ganando terreno una clasificación geoquímica, según la cual todos los elementos de la corteza terrestre se dividen en cinco grupos: litófilos, calcofílicos, siderófilos, atmofílicos y biofílicos (Cuadro 2).

Tabla 2

Variante de clasificación geoquímica de elementos.

litofílico - Estos son elementos de roca. En la capa exterior de sus iones hay 2 u 8 electrones. Los elementos litófilos son difíciles de reducir al estado elemental.

Por lo general, están asociados con el oxígeno y constituyen la mayor parte de los silicatos y aluminosilicatos. También se encuentran como sulfatos, fosfatos, boratos, carbonatos y haluros.

calcofílico Los elementos son elementos de minerales de sulfuro. En la capa exterior de sus iones hay 8 (S, Se, Te) o 18 (para el resto) electrones.

En la naturaleza, se encuentran en forma de sulfuros, seleniuros, telururos, así como en estado nativo (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn).

siderófilo elementos son elementos con completar electrónica d - y conchas f. Muestran una afinidad específica por el arsénico y el azufre (PtAs 2 , FeAs 2 , NiAs 2 , FeS, NiS, MoS 2 , etc.), así como por el fósforo, el carbono y el nitrógeno. Casi todos los elementos siderófilos también se encuentran en estado nativo.

Atmófila los elementos son los elementos de la atmósfera. La mayoría de ellos tienen átomos con capas de electrones llenas (gases inertes).

Atmófilas también incluyen nitrógeno e hidrógeno. Debido a los altos potenciales de ionización, los elementos atmofílicos difícilmente entran en compuestos con otros elementos y, por lo tanto, en la naturaleza (a excepción del H) se encuentran principalmente en estado elemental (nativo).

biofílico Los elementos son los elementos que componen los componentes orgánicos de la biosfera (C, H, N, O, P, S). A partir de estos (en su mayoría) y otros elementos, se forman moléculas complejas de carbohidratos, proteínas, grasas y ácidos nucleicos. La composición química promedio de proteínas, grasas y carbohidratos se da en la Tabla. 3.

Tabla 8

Composición química promedio de proteínas, grasas y carbohidratos, en peso. %

Actualmente, se han encontrado más de 60 elementos en diversos organismos. Los elementos y sus compuestos requeridos por los organismos en cantidades relativamente grandes a menudo se denominan elementos macrobiogénicos. Los elementos y sus compuestos que, aunque necesarios para la vida de los biosistemas, se requieren en cantidades extremadamente pequeñas, se denominan elementos microbiogénicos. Para las plantas, por ejemplo, son importantes 10 oligoelementos: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, W, Co. Por su función, estos elementos se pueden dividir en tres grupos:

• 1. Mn, Fe, Cl, Zn, V - necesarios para la fotosíntesis;
• 2. Mo, B, Fe: necesarios para el metabolismo del nitrógeno;
• 3. Mn, B, Co, Cu, Si - necesarios para otras funciones metabólicas.

Todos estos elementos, excepto el boro, también son requeridos por los animales. Además, los animales pueden requerir selenio, cromo, níquel, flúor, yodo, estaño. Entre macro y microelementos es imposible trazar un límite claro e idéntico para todos los grupos de organismos. V.I.Vernadsky demostró que los elementos que están constantemente presentes en los organismos vivos realizan funciones vitales bien definidas. Su contenido en los organismos depende de la química del medio ambiente, características biológicas, caracteristicas ambientales organismo, etc

Un componente importante de la litosfera son el agua subterránea, hacen una contribución significativa al equilibrio general del agua de la biosfera en su conjunto. No es casualidad que a las aguas subterráneas también se las llame hidrosfera, llamándolas "hidrosfera subterránea". Ya que se trata agua subterránea ah, es natural que su presencia, propiedades, distribución estén determinadas en gran medida por las propiedades de las rocas, como porosidad, permeabilidad, capacidad de humedad, contenido de agua. Formalmente, todas las rocas en relación con el agua se pueden dividir en permeables e impermeables. Sin embargo, en la escala geológica del espacio y el tiempo, las rocas resistentes al agua no existen en la naturaleza. Incluso rocas tan rígidas como el basalto y el granito ya dan microfisuras con movimientos sísmicos insignificantes.

El agua en las rocas puede estar en un estado libre y ligado. En estado libre en el espacio entre las partículas de roca, obedece a las fuerzas de atracción terrestre (gravedad) o es parcialmente retenido en los capilares de las rocas por fuerzas de menisco. En sentido figurado, esto se puede comparar con agua empapando una esponja.

En un estado ligado, el agua en las rocas puede estar en una película o en forma adsorbida, siendo retenida entre los granos de roca por fuerzas de adsorción. Hablando de agua ligada, se deben tener en cuenta dos formas de su conexión: ligada físicamente y ligada químicamente. El agua químicamente ligada es la llamada agua de cristalización. Está fuertemente asociado con los cristales de minerales por fuerzas químicas y es parte del mineral. un ejemplo seria vitriolo azul CuSO 4 * 5H 2 O. El agua ligada físicamente, a su vez, puede estar fuertemente ligada a las rocas o débilmente ligada.

El agua fuertemente ligada está retenida por leyes físicas: enormes presiones en los intestinos. El agua suelta envuelve las partículas de roca. Tiene una alta viscosidad, puede moverse muy lentamente sobre la superficie de las partículas de roca, como un líquido. Esta agua no se ve afectada por la gravedad y no se congela a cero, sino a menos 1,5 °C. Número de física y químicamente aguas atadas en la composición del mineral a veces puede ser muy significativo, alcanzando el 60 - 65% en peso.

Las características importantes asociadas con la proporción de rocas a agua son la capacidad de humedad y la pérdida de agua.

capacidad de humedad llamado la capacidad de las rocas para contener y retener una cierta cantidad de agua. Las arcillas tienen una alta capacidad de humedad, las arenas finas tienen un promedio y los guijarros tienen uno débil. La capacidad de humedad depende del tamaño de las partículas: cuanto menor sea su tamaño, mayor será la capacidad de humedad.

Rendimiento de agua - Esta es la relación entre la cantidad de agua que una roca puede dar al contenido total de agua en ella. Aquí la dependencia es inversa: el porcentaje de pérdida de agua es mayor cuanto más grandes son las partículas de roca. El agua que llena los poros, grietas y huecos de las rocas puede estar en ellas en las tres fases: sólida, líquida y gaseosa, de las cuales la primera es la más típica de las zonas. permafrost. En términos de vapor, el agua subterránea puede condensarse en líquido y cambiar de líquido a vapor. Ella se muda de áreas con Alta presión sanguínea y la temperatura de la zona con sus valores más bajos.

El movimiento de las aguas subterráneas gravitatorias se produce principalmente de tres formas: fluctuación, difusión y filtración.

fluctuación Se llama "infusión" de agua en cualquier recipiente en las rocas. Por ejemplo, en la piedra caliza, como resultado de la lixiviación, se forman embudos en la superficie de la tierra, que continúan profundamente en un sistema numeroso de tuberías, canales, cavernas y vacíos, a veces incluso cuevas. El agua de lluvia y derretida que fluye desde la superficie a través de estos embudos penetrará en las rocas. La fluctuación ocurre predominantemente bajo la influencia de la gravedad.

Difusión se reduce al movimiento de soluciones de aguas subterráneas desde lugares con mayor concentración a lugares con menor concentración. La velocidad de este proceso, aunque no muy grande, todavía es muy notable en la escala de tiempo geológico. Esto también debería incluir la ósmosis: la penetración lenta de un líquido en otro a través de particiones semipermeables.

Filtración- esta es la infiltración de agua a través de los pequeños poros de la roca. Esa es la manera agua de lluvia penetra la arena. La filtración procede bajo la influencia de la gravedad y también puede ocurrir en la dirección de disminución de la presión y la temperatura. Bajo la influencia de la presión de rocas y gases, también puede fluir de abajo hacia arriba. En cuanto a la tasa de filtración, es mucho más alta que la tasa de difusión y depende de muchos factores (porosidad de la roca, viscosidad solución acuosa, gradiente de presión, etc.).

Composición química del agua subterránea

El agua subterránea es una solución natural de varias sales minerales y algunos compuestos orgánicos. Medida integrada de contenido minerales sirve mineralización general de las aguas-- suma de sustancias solubles expresada en miligramos por litro (mg/l) o gramos por litro (g/l). Entre las sustancias disueltas predominan las sales de ácidos comunes de sodio, calcio, magnesio. Estas sales determinan los principales indicadores de la química del agua: dureza, salinidad y alcalinidad.

Dureza del agua está determinada principalmente por la presencia de bicarbonatos de calcio CaHCO 3 , sulfatos y cloruros. Las aguas blandas contienen hasta 0,25 g / l de sales, las aguas duras, más de 0,25 g / l.

La salinidad del agua está relacionada con el contenido de sulfatos y cloruros de calcio, magnesio, sodio - CaSO 4 , MgSO 4 , Na 2 SO 4 , CaCl 2 , MgCl 2 , NaCl. Alcalinidad del agua depende principalmente del bicarbonato de sodio NaHCCX y, a veces, incluso del Na,CO. - soda. En la clasificación química de las aguas subterráneas, los tipos se distinguen por los cationes predominantes, que luego se dividen en clases según el contenido de cationes.

La composición química y la temperatura del agua subterránea de formación cambian regularmente a medida que aumenta la profundidad de su aparición.

Las aguas dulces contienen menos de 0,5 g/l de sales, de 1 a 3 g/l de salmuera, más de 50 g/l de salmuera.

Un grupo especial de aguas subterráneas es el llamado agua mineral. Tienen diferente mineralización, pero su principal propiedad es un efecto curativo. Entre ellos, los más comunes son el bicarbonato-calcio-sodio gran cantidad disuelto dióxido de carbono(Narzán Mineralnye Vody y Transcaucasia), aguas de sulfuro de hidrógeno (fuentes de Matsesta), aguas con compuestos orgánicos solubles específicos (fuentes de Ciscarpathia - Truskavets, etc.). Todas estas aguas difieren en las características de temperatura y son frías con una temperatura de aproximadamente 20 ° C y menos, cálidas - de 20 a 37 ° C, calientes - de 37 a 42 ° C y muy calientes - por encima de 42 ° C.

preguntas de examen

• 1. Tipos de ondas sísmicas.
• 2. La diferencia entre la corteza terrestre y el manto. ¿Dónde está la frontera?
• 3. ¿Qué son las rocas?
• 4. ¿Cuál es la diferencia entre rocas ígneas ácidas, intermedias y básicas?
• 5. Análisis de los elementos de la corteza terrestre. Clasificaciones geoquímicas de los elementos.
• 6. ¿Como resultado de qué procesos se forman las rocas sedimentarias?
• 7. ¿Cuál es la diferencia entre el agua ligada fuertemente y la ligada débilmente?
• 8. ¿Qué determina la capacidad de humedad y el retorno de humedad?

litosfera- la capa exterior sólida de la Tierra, que consiste en rocas sedimentarias e ígneas. En la actualidad, se considera que la corteza terrestre es la capa superior del cuerpo sólido del planeta, ubicada sobre el límite sísmico de Mohorovichich. Capa superficial la litosfera, en la que se lleva a cabo la interacción de la materia viva con el mineral (inorgánico), es el suelo.

Los restos de organismos después de la descomposición pasan al humus (la parte fértil del suelo). Componentes los suelos sirven minerales, materia orgánica, organismos vivos, agua, gases. Los elementos predominantes de la composición química de la litosfera: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

la corteza terrestre- la capa más heterogénea de la Tierra, formada por diversas asociaciones minerales en forma de rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas, diversas formas de ocurrencia.

En la actualidad, se entiende por corteza terrestre la capa superior del cuerpo sólido del planeta, situada por encima del límite sísmico. Este límite se encuentra a diferentes profundidades, donde hay un salto brusco en la velocidad de las ondas sísmicas que se producen durante un terremoto.

Hay dos tipos de corteza terrestre: continental y oceánica. Continental se caracteriza por un límite sísmico más profundo. En la actualidad se utiliza con más frecuencia el término litosfera, propuesto por E. Suess, que se entiende como una región más extensa que la corteza terrestre.

litosfera - esta es la capa sólida superior de la Tierra, que tiene mayor resistencia y pasa a una astenosfera menos duradera. La litosfera incluye la corteza terrestre y el manto superior hasta una profundidad de aproximadamente 200 km.

La estructura de la corteza terrestre es desigual. Los sistemas montañosos se alternan con las llanuras de los continentes. Los continentes, a su vez, son áreas de la corteza terrestre elevadas sobre el nivel del mar. Arreglo espacial de los continentes en el planeta V.I. Vernadsky lo llamó "disimetría del planeta". si se divide Tierra a lo largo de la costa del Pacífico en dos mitades, obtienes, por así decirlo, dos hemisferios: continental, donde todos los continentes se concentran con el Atlántico y océanos índicos, y oceánico, que ocupará el área de todo el Océano Pacífico. Esto se debe a la estructura y composición de la corteza terrestre dentro de los hemisferios continental y oceánico. espesor diferente la corteza terrestre en la zona de continentes y océanos está asociada a una diferencia en la composición de sus rocas constituyentes. La corteza oceánica está compuesta en su mayor parte material de basalto, continental - con un material cercano en composición al granito. Las rocas de granito contienen más ácido silícico y menos hierro que el basalto.

La composición química general de la corteza terrestre está determinada por unos pocos elementos químicos. Sólo ocho elementos: oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, magnesio, potasio se distribuyen en la corteza terrestre en una cantidad ponderal superior al 1%. El elemento principal y más común de la corteza terrestre es el oxígeno, que constituye casi la mitad de la masa (47,3%) y el 92% de su volumen. Así, cuantitativamente, la corteza terrestre es el "reino del oxígeno" unido químicamente a otros elementos.

La abundancia de elementos químicos en la corteza terrestre no es la misma y, en cierta medida, repite la abundancia cósmica. Predominan los elementos ligeros de los cuatro números de serie que componen los primeros cuatro períodos de la tabla periódica. El predominio del oxígeno entre los elementos químicos de la corteza terrestre determina la importancia primordial de la distribución de los minerales, de la que forma parte. Usando datos sobre la abundancia de elementos en la corteza terrestre, es posible calcular la proporción de sus minerales constituyentes, generalmente llamados minerales formadores de rocas.

La superficie de los continentes está ocupada en un 80% por rocas sedimentarias, y el suelo oceánico está casi completamente lleno de sedimentos frescos producto de la demolición del material de los continentes y de la actividad de los organismos marinos. La corteza terrestre surgió originalmente como producto del derretimiento del manto primario, que luego fue procesado en la biosfera bajo la influencia del aire, el agua y la actividad de los organismos vivos.

La parte continental de la corteza terrestre durante un largo historia geológica estuvo en la biosfera, lo que dejó su huella en la aparición, composición y prevalencia de las rocas sedimentarias y la concentración de minerales en ellas en forma de carbón, petróleo, esquisto bituminoso, rocas silíceas y carbonosas, asociadas en el pasado a la actividad vital de organismos En este sentido, la corteza continental está directamente relacionada con la biosfera terrestre.