Útroby zeme. Vnútorná štruktúra Zeme. Štruktúra zeme - abstraktná

V dvadsiatom storočí ľudstvo prostredníctvom mnohých štúdií odhalilo tajomstvo zemského vnútra, štruktúru zeme v kontexte spoznal každý školák. Pre tých, ktorí ešte nevedia, z čoho sa zem skladá, aké sú jej hlavné vrstvy, zloženie, ako sa volá najtenšia časť planéty, uvedieme množstvo významných faktov.

V kontakte s

Tvar a veľkosť planéty Zem

Na rozdiel od populárnej mylnej predstavy naša planéta nie je guľatá. Jeho tvar sa nazýva geoid a je to mierne sploštená guľa. Miesta, kde je zemeguľa stlačená, sa nazývajú póly. Os zemskej rotácie prechádza cez póly, naša planéta okolo nej urobí jednu otáčku za 24 hodín – pozemský deň.

V strede je planéta obklopená pomyselným kruhom rozdeľujúcim geoid na severnú a južnú pologuľu.

Okrem rovníka existujú meridiány - kruhy kolmá na rovník a prechádzajúca oboma pólmi. Jeden z nich, ktorý prechádza cez Greenwichské observatórium, sa nazýva nula - slúži ako referenčný bod pre geografickú zemepisnú dĺžku a časové pásma.

Späť k hlavným funkciám glóbus možno pripísať:

  • priemer (km.): rovníkový - 12 756, polárny (v blízkosti pólov) - 12 713;
  • dĺžka (km.) rovníka - 40 057, poludník - 40 008.

Naša planéta je teda akousi elipsou - geoidom, ktorý sa otáča okolo svojej osi a prechádza cez dva póly - severný a južný.

Strednú časť geoidu obklopuje rovník – kruh rozdeľujúci našu planétu na dve hemisféry. Ak chcete určiť, aký je polomer Zeme, použite polovičné hodnoty jej priemeru na póloch a rovníku.

A teraz o tom z čoho je zem akými škrupinami je pokrytá a čím sekčná štruktúra zeme.

Zemské škrupiny

Základné škrupiny zeme rozlíšené podľa ich obsahu. Keďže naša planéta je guľová, jej obaly, ktoré drží pohromade gravitácia, sa nazývajú gule. Ak sa pozriete na s trojica zeme v sekcii teda možno vidieť tri oblasti:

V poriadku(počnúc od povrchu planéty) sú umiestnené takto:

  1. Litosféra je pevný obal planéty vrátane minerálov vrstvy zeme.
  2. Hydrosféra – obsahuje vodné zdroje – rieky, jazerá, moria a oceány.
  3. Atmosféra - je škrupina vzduchu, ktorá obklopuje planétu.

Okrem toho sa rozlišuje aj biosféra, ktorá zahŕňa všetky živé organizmy, ktoré obývajú iné škrupiny.

Dôležité! Mnoho vedcov odkazuje obyvateľstvo planéty na samostatnú obrovskú škrupinu nazývanú antroposféra.

Zemské obaly – litosféra, hydrosféra a atmosféra – sa rozlišujú podľa princípu spájania homogénnej zložky. V litosfére - to sú pevné horniny, pôda, vnútorný obsah planéty, v hydrosfére - to všetko, v atmosfére - všetok vzduch a ostatné plyny.

Atmosféra

Atmosféra je plynný obal jeho zloženie zahŕňa: , dusík, oxid uhličitý, plyn, prach.

  1. Troposféra - horná vrstva zeme, obsahujúca väčšinu zemského vzduchu a siahajúca od povrchu do výšky 8-10 (na póloch) do 16-18 km (na rovníku). V troposfére sa tvoria mraky a rôzne vzduchové hmoty.
  2. Stratosféra je vrstva, v ktorej je obsah vzduchu oveľa nižší ako v troposfére. Jeho priemerná hrúbka je 39-40 km. Táto vrstva začína na hornej hranici troposféry a končí vo výške asi 50 km.
  3. Mezosféra je vrstva atmosféry, ktorá siaha od 50-60 do 80-90 km nad zemským povrchom. Charakterizované stálym poklesom teploty.
  4. Termosféra – nachádza sa 200 – 300 km od povrchu planéty, sa od mezosféry líši nárastom teploty so stúpajúcou výškou.
  5. Exosféra – začína hornou hranicou ležiacou pod termosférou a postupne prechádza do vonkajší priestor, vyznačuje sa nízkym obsahom vzduchu, vysokým slnečným žiarením.

Pozor! V stratosfére vo výške asi 20-25 km je tenká vrstva ozónu, ktorá chráni všetok život na planéte pred škodlivými ultrafialové lúče. Bez nej by všetko živé veľmi skoro zahynulo.

Atmosféra je zemská škrupina, bez ktorej by život na planéte nebol možný.

Obsahuje vzduch potrebný na dýchanie živých organizmov, určuje vhodné poveternostné podmienky, chráni planétu pred negatívny vplyv slnečného žiarenia.

Atmosféru tvorí vzduch, vzduch tvorí približne 70 % dusíka, 21 % kyslíka, 0,4 % oxidu uhličitého a ďalších vzácnych plynov.

Okrem toho je v atmosfére vo výške asi 50 km dôležitá ozónová vrstva.

Hydrosféra

Hydrosféra sú všetky kvapaliny na planéte.

Táto škrupina podľa miesta vodné zdroje a stupeň ich slanosti zahŕňa:

  • svetový oceán je obrovský priestor, ktorý zaberá slaná voda a zahŕňa štyri a 63 morí;
  • povrchové vody kontinentov sú sladkovodné a príležitostne aj brakické vodné útvary. Delia sa podľa stupňa tekutosti na nádrže s tokom - rieky a nádrže so stojatou vodou - jazerá, rybníky, močiare;
  • podzemná voda – sladká voda pod zemským povrchom. Hĺbka ich výskyt sa pohybuje od 1-2 do 100-200 a viac metrov.

Dôležité! Obrovské množstvo sladkej vody je momentálne vo forme ľadu – dnes v zónach permafrost v podobe ľadovcov, obrovských ľadovcov, trvalého netopiaceho sa snehu je tu asi 34 miliónov km3 zásob sladkej vody.

Hydrosféra je predovšetkým, zdroj čerstvého pitná voda, jeden z hlavných faktorov tvoriacich klímu. Vodné zdroje sa využívajú ako komunikačné prostriedky a objekty turistiky a rekreácie (rekreácie).

Litosféra

Litosféra je pevná ( minerál) vrstvy zeme. Hrúbka tejto škrupiny sa pohybuje od 100 (pod morom) do 200 km (pod kontinentmi). Litosféra zahŕňa zemskú kôru a vyššia časť plášť.

To, čo sa nachádza pod litosférou, je priamo vnútornou štruktúrou našej planéty.

Dosky litosféry pozostávajú hlavne z čadiča, piesku a hliny, kameňa a tiež z vrstvy pôdy.

Schéma štruktúry Zeme spolu s litosférou predstavujú tieto vrstvy:

  • Zemská kôra - horné, pozostávajúce zo sedimentárnych, čadičových, metamorfovaných hornín a úrodná pôda. V závislosti od polohy existuje kontinentálna a oceánska kôra;
  • plášť – nachádza sa pod zemskou kôrou. Váži asi 67 %. celková hmotnosť planét. Hrúbka tejto vrstvy je asi 3000 km. Horná vrstva plášťa je viskózna, leží v hĺbke 50-80 km (pod oceánmi) a 200-300 km (pod kontinentmi). Spodné vrstvy sú tvrdšie a hustejšie. Zloženie plášťa zahŕňa ťažké železné a niklové materiály. Procesy prebiehajúce v plášti určujú mnohé javy na povrchu planéty (seizmické procesy, sopečné erupcie, tvorba usadenín);
  • Centrálna časť Zeme je jadro pozostávajúce z vnútornej pevnej a vonkajšej kvapalnej časti. Hrúbka vonkajšej časti je asi 2200 km, vnútorná 1300 km. Vzdialenosť od povrchu d o jadre zeme je to cca 3000-6000 km. Teplota v strede planéty je asi 5000 Cº. Podľa mnohých vedcov jadro pozemok podľa zložením je ťažká železo-niklová tavenina s prímesou ďalších prvkov podobnými vlastnosťami ako železo.

Dôležité! Medzi úzkym okruhom vedcov existuje okrem klasického modelu s poloroztaveným ťažkým jadrom aj teória, že v strede planéty sa nachádza vnútorné svietidlo, ktoré je zo všetkých strán obklopené pôsobivou vrstvou vody. Táto teória, okrem malého okruhu prívržencov vo vedeckej komunite, našla široký obeh v literatúre sci-fi. Príkladom je román V.A. Obruchev "Plutonia", ktorý rozpráva o expedícii ruských vedcov do dutiny vo vnútri planéty s vlastným malým svietidlom a o svete zvierat a rastlín vyhynutých na povrchu.

Taký obyčajný mapa zemskej štruktúry, vrátane zemskej kôry, plášťa a jadra, každý rok viac a viac zdokonaľované a rafinované.

Mnohé parametre modelu so zlepšením výskumných metód a príchodom nového vybavenia sa budú aktualizovať viackrát.

Napríklad, aby ste presne vedeli koľko kilometrov vonkajšej časti jadra, bude to trvať ďalšie roky vedeckého výskumu.

Momentálne je najhlbšia baňa v zemskej kôre, ktorú vykopal človek, asi 8 kilometrov, takže štúdium plášťa, a ešte viac jadra planéty, je možné len v teoretickom kontexte.

Vrstvená štruktúra Zeme

Skúmame, z akých vrstiev sa Zem skladá vo vnútri

Záver

Po zvážení sekčná štruktúra zeme videli sme, aká zaujímavá a zložitá je naša planéta. Štúdium jeho štruktúry v budúcnosti pomôže ľudstvu pochopiť záhady prirodzený fenomén, umožní presnejšie predpovedať ničivé prírodné katastrofy, objaviť nové, zatiaľ nerozvinuté ložiská nerastných surovín.

Astronómovia študujú vesmír, dostávajú informácie o planétach a hviezdach napriek ich veľkej odľahlosti. Zároveň na samotnej Zemi nie je o nič menej záhad ako vo vesmíre. A dnes vedci nevedia, čo je vo vnútri našej planéty. Pri pohľade na to, ako sa láva vylieva počas sopečnej erupcie, by si niekto mohol myslieť, že Zem je vo vnútri tiež roztavená. Ale nie je.

Jadro. Centrálna časť zemegule sa nazýva jadro (obr. 83). Jeho polomer je asi 3 500 km. Vedci tomu veria vonkajšia časť jadro je v roztavenom-kvapalnom stave a vnútorné je v pevnom stave. Teplota v ňom dosahuje +5 000 °C. Od jadra k povrchu Zeme teplota a tlak postupne klesajú.

Plášť. Zemské jadro je pokryté plášťom. Jeho hrúbka je približne 2 900 km. Plášť, rovnako ako jadro, nikto nikdy nevidel. Predpokladá sa však, že čím bližšie k stredu Zeme, tým vyšší je tlak v nej a teplota - od niekoľkých stoviek do -2 500 ° C. Predpokladá sa, že plášť je pevný, ale zároveň rozžeravený.

Zemská kôra. Nad plášťom je naša planéta pokrytá kôrou. Toto je vrchná pevná vrstva Zeme. V porovnaní s jadrom a plášťom je zemská kôra veľmi tenká. Jeho hrúbka je len 10-70 km. Ale toto je pozemská klenba, po ktorej kráčame, tečú rieky, sú na nej postavené mestá.

Zemskú kôru tvoria rôzne látky. Skladá sa z minerálov a hornín. Niektoré z nich už poznáte (žula, piesok, hlina, rašelina atď.). Minerály a horniny sa líšia farbou, tvrdosťou, štruktúrou, teplotou topenia, rozpustnosťou vo vode a ďalšími vlastnosťami. Mnohé z nich sú široko používané človekom, napríklad ako palivo, v stavebníctve, na výrobu kovov. materiál zo stránky

Žula
Piesok
Rašelina

Vrchná vrstva zemskej kôry je viditeľná v nánosoch na svahoch hôr, na strmých brehoch riek a v lomoch (obr. 84). A bane a vrty, ktoré sa používajú na ťažbu nerastov, ako je ropa a plyn, pomáhajú nahliadnuť do hlbín kôry.


Poloha zemskej kôry medzi plášťom a vonkajšími obalmi - atmosférou, hydrosférou a biosférou - určuje vplyv vonkajších a vnútorných síl Zeme na ňu.

Štruktúra zemskej kôry je heterogénna (obr. 19). Horná vrstva, ktorej hrúbka sa pohybuje od 0 do 20 km, je zložitá sedimentárne horniny- piesok, íl, vápenec atď. Potvrdzujú to údaje získané štúdiom odkryvov a jadier vrtov, ako aj výsledky seizmických štúdií: tieto horniny sú uvoľnené, rýchlosť seizmických vĺn je nízka.



Ryža. devätnásť.Štruktúra zemskej kôry


Nižšie, pod kontinentmi, sa nachádza žulová vrstva, zložené z hornín, ktorých hustota zodpovedá hustote žuly. Rýchlosť seizmických vĺn v tejto vrstve, podobne ako v granitoch, je 5,5–6 km/s.

Pod oceánmi žulová vrstva chýba a na kontinentoch na niektorých miestach vystupuje na povrch.

Ešte nižšie je vrstva, v ktorej sa šíria seizmické vlny rýchlosťou 6,5 km/s. Táto rýchlosť je typická pre bazalty, preto aj napriek tomu, že vrstva je zložená z rôznych hornín, tzv čadič.

Hranica medzi žulovými a čadičovými vrstvami je tzv Povrch Conrad. Tento úsek zodpovedá skoku rýchlosti seizmickej vlny zo 6 na 6,5 ​​km/s.

V závislosti od štruktúry a hrúbky sa rozlišujú dva typy kôry - pevnina a oceánsky. Pod kontinentmi obsahuje kôra všetky tri vrstvy - sedimentárnu, žulu a čadič. Jeho hrúbka na rovinách dosahuje 15 km a v horách sa zvyšuje na 80 km a tvorí „korene hôr“. Pod oceánmi granitická vrstva na mnohých miestach úplne chýba a bazalty sú pokryté tenkou pokrývkou sedimentárnych hornín. V hlbokých častiach oceánu hrúbka kôry nepresahuje 3–5 km a horný plášť leží nižšie.

Plášť. Toto je medziľahlý obal umiestnený medzi litosférou a zemským jadrom. Jeho spodná hranica prechádza pravdepodobne v hĺbke 2900 km. Plášť tvorí viac ako polovicu objemu Zeme. Látka plášťa je v prehriatom stave a je pod obrovským tlakom nadložnej litosféry. Plášť má veľký vplyv na procesy prebiehajúce na Zemi. Vo vrchnom plášti vznikajú magmatické komory, vznikajú rudy, diamanty a iné fosílie. Odtiaľ prichádza vnútorné teplo na povrch Zeme. Látka vrchného plášťa sa neustále a aktívne pohybuje, čo spôsobuje pohyb litosféry a zemskej kôry.

Jadro. V jadre sa rozlišujú dve časti: vonkajšia do hĺbky 5 000 km a vnútorná do stredu Zeme. Vonkajšie jadro je kvapalné, keďže cez neho neprechádza žiadny kyslík. priečne vlny, vnútorné - pevné. Látka jadra, najmä vnútorné, je vysoko zhutnená a hustotou zodpovedá kovom, preto sa nazýva kovová.

§ 17. Fyzikálne vlastnosti a chemické zloženie Zeme

Komu fyzikálne vlastnosti Pozemky sa pripisujú teplotný režim(vnútorné teplo), hustota a tlak.

Vnútorné teplo Zeme. Podľa moderných predstáv bola Zem po svojom vzniku chladným telesom. Potom ho rozpad rádioaktívnych prvkov postupne ohrieval. V dôsledku tepelného žiarenia z povrchu do blízkozemského priestoru sa však ochladil. Vznikla pomerne studená litosféra a zemská kôra. Vo veľkých hĺbkach a dnes vysoké teploty. Nárast teploty s hĺbkou možno pozorovať priamo v hlbokých baniach a vrtoch, pri sopečných erupciách. Vyvierajúca sopečná láva má teda teplotu 1200–1300 °C.

Na povrchu Zeme sa teplota neustále mení a závisí od prílevu slnečné teplo. Denné teplotné výkyvy siahajú do hĺbky 1–1,5 m, sezónne výkyvy – do 30 m.. Pod touto vrstvou leží pásmo stálych teplôt, kde zostávajú vždy nezmenené a zodpovedajú priemerným ročným teplotám daného územia na zemskom povrch.

Hĺbka zóny konštantných teplôt na rôznych miestach nie je rovnaká a závisí od klímy a tepelnej vodivosti hornín. Pod touto zónou začínajú teploty stúpať, v priemere o 30°C každých 100 m. Táto hodnota však nie je konštantná a závisí od zloženia hornín, prítomnosti sopiek a aktivity tepelného žiarenia z útrob Zem. Takže v Rusku sa pohybuje od 1,4 m v Pyatigorsku do 180 m na polostrove Kola.

Keď poznáme polomer Zeme, môžeme vypočítať, že v strede by mala teplota dosiahnuť 200 000 ° C. Pri tejto teplote by sa však Zem zmenila na horúci plyn. Všeobecne sa uznáva, že k postupnému zvyšovaniu teploty dochádza iba v litosfére a horný plášť slúži ako zdroj vnútorného tepla Zeme. Nižšie sa rast teploty spomaľuje a v strede Zeme nepresahuje 50 000 °C.

Hustota Zeme.Čím je telo hustejšie, tým väčšia je hmotnosť na jednotku objemu. Za normu hustoty sa považuje voda, ktorej 1 cm 3 váži 1 g, t.j. hustota vody je 1 g / s 3. Hustota ostatných telies je určená pomerom ich hmotnosti k hmotnosti vody rovnakého objemu. Z toho je zrejmé, že všetky telesá s hustotou väčšou ako 1 klesajú, menej - plávajú.

Hustota Zeme sa líši od miesta k miestu. Sedimentárne horniny majú hustotu 1,5–2 g/cm3, zatiaľ čo bazalty majú hustotu viac ako 2 g/cm3. Priemerná hustota Zeme je 5,52 g / cm 3 - to je viac ako 2-násobok hustoty žuly. V strede Zeme sa hustota hornín, ktoré tvoria, zvyšuje a dosahuje 15–17 g/cm 3 .

tlak vo vnútri zeme. Horniny nachádzajúce sa v strede Zeme zažívajú obrovský tlak z nadložných vrstiev. Je vypočítané, že v hĺbke iba 1 km je tlak 10 4 hPa, zatiaľ čo v hornom plášti presahuje 6 * 10 4 hPa. Laboratórne experimenty ukazujú, že pod takýmto tlakom sa pevné látky, ako je mramor, ohýbajú a môžu dokonca tiecť, to znamená, že nadobúdajú vlastnosti medzi pevnou látkou a kvapalinou. Tento stav hmoty sa nazýva plast. Tento experiment nám umožňuje konštatovať, že v hlbokých útrobách Zeme je hmota v plastickom stave.

Chemické zloženie Zeme. Na Zemi nájdete všetky chemické prvky tabuľky D. I. Mendelejeva. Ich počet však nie je rovnaký, sú rozmiestnené mimoriadne nerovnomerne. Napríklad v zemskej kôre je kyslík (O) viac ako 50%, železo (Fe) je menej ako 5% jej hmotnosti. Odhaduje sa, že čadičové a žulové vrstvy pozostávajú najmä z kyslíka, kremíka a hliníka, pričom v plášti sa zvyšuje podiel kremíka, horčíka a železa. Vo všeobecnosti sa predpokladá, že 8 prvkov (kyslík, kremík, hliník, železo, vápnik, horčík, sodík, vodík) tvorí 99,5% zloženia zemskej kôry a zvyšok - 0,5%. Údaje o zložení plášťa a jadra sú špekulatívne.

§ 18. Pohyb zemskej kôry

Zemská kôra sa zdá byť len nehybná, absolútne stabilná. V skutočnosti vykonáva nepretržité a rozmanité pohyby. Niektoré z nich prebiehajú veľmi pomaly a nie sú vnímané ľudskými zmyslami, iné, ako napríklad zemetrasenia, sú zosuvné, deštruktívne. Aké titánske sily pohybujú zemskou kôrou?

Vnútorné sily Zeme, zdroj ich vzniku. Je známe, že na rozhraní medzi plášťom a litosférou teplota presahuje 1500 °C. Pri tejto teplote sa hmota musí buď roztopiť, alebo premeniť na plyn. Keď pevné látky prechádzajú do kvapalného alebo plynného stavu, ich objem by sa mal zväčšiť. To sa však nestane, pretože prehriate horniny sú pod tlakom nadložných vrstiev litosféry. Existuje efekt „parného kotla“, keď hmota, ktorá má tendenciu expandovať, vyvíja tlak na litosféru a uvádza ju do pohybu spolu so zemskou kôrou. Navyše, čím vyššia je teplota, tým silnejší je tlak a tým aktívnejšie sa litosféra pohybuje. Zvlášť silné tlakové centrá vznikajú v tých miestach vrchného plášťa, kde sa sústreďujú rádioaktívne prvky, ktorých rozpad ešte viac zohreje jednotlivé horniny. vysoké teploty. Pohyby zemskej kôry pod vplyvom vnútorných síl Zeme sa nazývajú tektonické. Tieto pohyby sa delia na oscilačné, skladacie a diskontinuálne.

oscilačné pohyby. Tieto pohyby sa vyskytujú veľmi pomaly, pre človeka nepostrehnuteľne, preto sa tiež nazývajú storočia starý alebo epirogénny. Niekde zemská kôra stúpa, inde klesá. V tomto prípade je zdvih často nahradený znížením a naopak. Tieto pohyby môžete sledovať len podľa tých „stop“, ktoré po nich ostanú zemského povrchu. Napríklad na pobreží Stredozemného mora neďaleko Neapola sa nachádzajú ruiny chrámu Serapis, ktorého stĺpy sú vyhĺbené morskými mäkkýšmi vo výške až 5,5 m nad úrovňou moderného mora. To slúži ako bezpodmienečný dôkaz, že chrám, postavený v 4. storočí, bol na dne mora a potom bol vyvýšený. Teraz sa tento kúsok zeme opäť potápa. Na pobrežiach morí nad ich modernou úrovňou sú často schody - morské terasy, ktoré kedysi vytvoril morský príboj. Na plošinách týchto schodov môžete nájsť pozostatky morských organizmov. To naznačuje, že plošiny terás boli kedysi dnom mora a potom sa pobrežie zdvihlo a more ustúpilo.

Zníženie zemskej kôry pod 0 m nad morom je sprevádzané nástupom mora - priestupok a vzostup - jeho ústup - regresia. V súčasnosti v Európe dochádza k vzostupom na Islande, v Grónsku a na Škandinávskom polostrove. Pozorovania ukázali, že oblasť Botnického zálivu stúpa rýchlosťou 2 cm za rok, t. j. 2 m za storočie. Zároveň sa potápa územie Holandska, južného Anglicka, severného Talianska, Čiernomorská nížina a pobrežie Karského mora. Znakom klesania morského pobrežia je vytváranie morských zálivov v ústnych úsekoch riek - ústiach (ústiach) a ústiach riek.

So vzostupom zemskej kôry a ústupom mora sa morské dno, zložené zo sedimentárnych hornín, stáva pevninou. Teda rozsiahle morské (primárne) pláne: napríklad západosibírska, turanská, severosibírska, amazonská (obr. 20).



Ryža. 20.Štruktúra primárnych alebo morských stratových nížin


Skladacie pohyby. V prípadoch, keď sú vrstvy hornín dostatočne plastické, sú pôsobením vnútorných síl rozdrvené do záhybov. Keď je tlak nasmerovaný vertikálne, horniny sa premiestňujú, a ak sú v horizontálnej rovine, sú stlačené do záhybov. Tvar záhybov je najrozmanitejší. Keď je ohyb záhybu nasmerovaný nadol, nazýva sa to synklinála, nahor - antiklinála (obr. 21). Záhyby sa vytvárajú vo veľkých hĺbkach, to znamená pri vysokých teplotách a vysokom tlaku, a potom sa môžu pôsobením vnútorných síl zdvihnúť. To je ako skladané hory Kaukaz, Alpy, Himaláje, Andy atď.(obr. 22). V takýchto horách je ľahké pozorovať vrásy, kde sú odkryté a vychádzajú na povrch.



Ryža. 21. Synclinal (1) a antiklinické (2) záhyby




Ryža. 22. Vrásne hory


Zlomové pohyby. Ak horniny nie sú dostatočne pevné, aby odolali pôsobeniu vnútorných síl, vznikajú v zemskej kôre trhliny – zlomy a vertikálny posun hornín. Potopené oblasti sú tzv grabens, a tí, ktorí vstali hŕstky(obr. 23). Striedanie horstov a grabenov vytvára blokové (vzkriesené) hory. Príklady takýchto pohorí sú: Altaj, Sajany, Verkhojanské pohorie, Apalačské pohorie v Severnej Amerike a mnohé ďalšie. Oživené pohoria sa od zvrásnených líšia ako vnútornou stavbou, tak aj vzhľadom – morfológiou. Svahy týchto hôr sú často strmé, údolia, podobne ako povodia, široké a ploché. Vrstvy hornín sú vždy voči sebe posunuté.




Ryža. 23. Obnovené vrásové blokové hory


Potopené oblasti v týchto horách, drapáky, sa niekedy naplnia vodou a potom sa vytvoria hlboké jazerá: napríklad Bajkal a Teletskoye v Rusku, Tanganika a Nyasa v Afrike.

§ 19. Sopky a zemetrasenia

S ďalším zvýšením teploty v útrobách Zeme sa horniny napriek vysokému tlaku topia a tvoria magmu. Tým sa uvoľňuje veľa plynov. To ďalej zvyšuje ako objem taveniny, tak aj jej tlak na okolité horniny. Výsledkom je, že veľmi hustá magma bohatá na plyn smeruje tam, kde je nižší tlak. Vypĺňa trhliny v zemskej kôre, láme a dvíha vrstvy jej základných hornín. Časť magmy, ktorá nedosahuje zemský povrch, tuhne v hrúbke zemskej kôry a vytvára magmatické žily a lakolity. Niekedy magma vyrazí na povrch a vytryskne vo forme lávy, plynov, sopečného popola, úlomkov hornín a stvrdnutých lávových zrazenín.

Sopky. Každá sopka má kanál, cez ktorý vyviera láva (obr. 24). Toto je vetranie, ktorý vždy končí lievikovitou expanziou - kráter. Priemer kráterov sa pohybuje od niekoľkých stoviek metrov až po mnoho kilometrov. Napríklad priemer krátera Vezuv je 568 m Veľmi veľké krátery sa nazývajú kaldery. Napríklad kaldera sopky Uzona na Kamčatke, ktorú vypĺňa jazero Kronotskoye, dosahuje priemer 30 km.

Tvar a výška sopiek závisí od viskozity lávy. Tekutá láva sa rýchlo a ľahko šíri a nevytvára kužeľovité hory. Príkladom je sopka Kilauza na Havajských ostrovoch. Kráter tejto sopky je zaoblené jazero s priemerom asi 1 km, vyplnené bublajúcou tekutou lávou. Hladina lávy, ako voda v miske prameňa, potom klesá, potom stúpa a špliecha cez okraj krátera.




Ryža. 24. Sekčný vulkanický kužeľ


Rozšírenejšie sú sopky s viskóznou lávou, ktoré po ochladení vytvoria sopečný kužeľ. Kužeľ má vždy vrstvenú štruktúru, čo naznačuje, že k výlevom dochádzalo opakovane a sopka rástla postupne, od erupcie k erupcii.

Výška sopečných kužeľov sa pohybuje od niekoľkých desiatok metrov po niekoľko kilometrov. Napríklad sopka Aconcagua v Andách má výšku 6960 m.

Aktívnych a vyhasnutých horských sopiek je okolo 1500. Medzi nimi sú také obry ako Elbrus na Kaukaze, Kľučevskaja Sopka na Kamčatke, Fudžijama v Japonsku, Kilimandžáro v Afrike a mnohé ďalšie.

Väčšina aktívnych sopiek sa nachádza v okolí Tichý oceán, tvoriaci tichomorský „ohnivý kruh“ a v stredomorsko-indonézskom páse. Len na Kamčatke je 28 aktívnych sopiek a celkovo ich je viac ako 600. aktívne sopky prirodzene - všetky sú obmedzené na mobilné zóny zemskej kôry (obr. 25).




Ryža. 25. Zóny vulkanizmu a zemetrasenia


V geologickej minulosti Zeme bol vulkanizmus aktívnejší ako teraz. Okrem bežných (centrálnych) erupcií sa vyskytli puklinové erupcie. Z obrovských trhlín (poruch) v zemskej kôre, tiahnucich sa desiatky a stovky kilometrov, vytryskla láva na zemský povrch. Vznikli pevné alebo nerovné lávové pokryvy vyrovnávajúce terén. Hrúbka lávy dosahovala 1,5–2 km. To je ako lávové pláne. Príkladom takýchto plání sú oddelené sekcie Stredosibírska plošina, centrálna časť Dekanskej plošiny v Indii, Arménska vysočina, Kolumbijská plošina.

Zemetrasenia. Príčiny zemetrasení sú rôzne: sopečná erupcia, zosuvy pôdy v horách. Najsilnejšie z nich však vznikajú v dôsledku pohybov zemskej kôry. Takýmto zemetraseniam sa hovorí tektonický. Zvyčajne vznikajú vo veľkých hĺbkach, na hranici medzi plášťom a litosférou. Pôvod zemetrasenia je tzv hypocentrum alebo ohnisko. Na povrchu Zeme, nad hypocentrom, je epicentrum zemetrasenia (obr. 26). Tu je sila zemetrasenia najväčšia a so vzdialenosťou od epicentra slabne.




Ryža. 26. Hypocentrum a epicentrum zemetrasenia


Zemská kôra sa neustále trasie. Počas roka sa pozoruje viac ako 10 000 zemetrasení, ale väčšina z nich je taká slabá, že ich ľudia nepocítia a zaznamenajú ich iba prístroje.

Sila zemetrasení sa meria v bodoch - od 1 do 12. Silné 12-bodové zemetrasenia sú zriedkavé a sú katastrofické. Pri takýchto zemetraseniach dochádza k deformáciám v zemskej kôre, vznikajú trhliny, posuny, zlomy, zosuvy pôdy v horách a poklesy v rovinách. Ak sa vyskytnú v husto obývaných oblastiach, potom dochádza k veľkej deštrukcii a početným ľudským obetiam. Najväčšie zemetrasenia v histórii sú Messinian (1908), Tokio (1923), Taškent (1966), Čile (1976) a Spitak (1988). Pri každom z týchto zemetrasení zahynuli desiatky, stovky a tisíce ľudí a mestá boli zničené takmer do tla.

Hypocentrum je často pod hladinou oceánu. Potom sa objaví ničivá oceánska vlna - cunami.

§ 20. Vonkajšie procesy, ktoré pretvárajú povrch Zeme

Súčasne s vnútornými, tektonickými procesmi pôsobia na Zemi aj vonkajšie procesy. Na rozdiel od vnútorných, pokrývajúcich celú hrúbku litosféry, pôsobia len na povrch Zeme. Hĺbka ich prenikania do zemskej kôry nepresahuje niekoľko metrov a iba v jaskyniach - až niekoľko stoviek metrov. Zdroj pôvodu síl, ktoré spôsobujú vonkajšie procesy, slúži ako tepelná slnečná energia.

Externé procesy sú veľmi rôznorodé. Patrí medzi ne zvetrávanie hornín, práca vetra, vody a ľadovcov.

Zvetrávanie. Delí sa na fyzikálne, chemické a organické.

fyzikálne zvetrávanie- ide o mechanické drvenie, mletie hornín.

Vyskytuje sa pri náhlej zmene teploty. Pri zahrievaní sa hornina rozťahuje, pri ochladzovaní sa sťahuje. Pretože koeficient rozťažnosti rôznych minerálov obsiahnutých v hornine nie je rovnaký, proces jej deštrukcie sa zvyšuje. Najprv sa hornina rozpadne na veľké bloky, ktoré sa časom rozdrvia. Zrýchlenú deštrukciu horniny uľahčuje voda, ktorá pri preniknutí do trhlín v nich zamrzne, roztiahne sa a rozbije horninu na samostatné časti. Fyzikálne zvetrávanie je najaktívnejšie tam, kde dochádza k prudkej zmene teploty a na povrch vystupujú pevné vyvreliny – žula, čadič, syenity atď.

chemické zvetrávanie- ide o chemický účinok na horniny rôznych vodné roztoky.

V tomto prípade na rozdiel od fyzikálneho zvetrávania dochádza k rôznym chemickým reakciám a v dôsledku toho k zmene chemického zloženia a prípadne k vzniku nových hornín. Chemické zvetrávanie pôsobí všade, zvlášť intenzívne však prebieha v ľahko rozpustných horninách - vápencoch, sadrovci, dolomitoch.

organické zvetrávanie je proces ničenia hornín živými organizmami – rastlinami, živočíchmi a baktériami.

Napríklad lišajníky, ktoré sa usadzujú na skalách, opotrebúvajú ich povrch uvoľnenou kyselinou. Korene rastlín tiež vylučujú kyselinu a okrem toho koreňový systém pôsobí mechanicky, akoby trhal skalu. dážďovky Prechádzajú cez seba anorganické látky, transformujú horninu a zlepšujú prístup vody a vzduchu k nej.

zvetrávanie a klíma. Všetky druhy zvetrávania sa vyskytujú súčasne, ale pôsobia rôznou intenzitou. Závisí to nielen od jednotlivých hornín, ale hlavne od podnebia.

V polárnych krajinách sa najaktívnejšie prejavuje mrazivé zvetrávanie, v krajinách mierneho pásma - chemické, v tropických púšťach - mechanické, vo vlhkých trópoch - chemické.

Veterné práce. Vietor je schopný ničiť horniny, unášať a ukladať ich pevné častice. Čím silnejší vietor a čím častejšie fúka, tým viac práce dá. Tam, kde sa skalné výbežky dostanú na povrch Zeme, vietor ich bombarduje zrnkami piesku, pričom postupne vymaže a zničí aj tie najtvrdšie skaly. Menej odolné horniny sa ničia rýchlejšie, špecifickejšie, eolské tvary terénu- kamenná čipka, liparské hríby, stĺpy, veže.

V piesočnatých púšťach a pozdĺž brehov morí a veľkých jazier vytvára vietor špecifické formy krajiny – duny a duny.

duny- Sú to mobilné piesočnaté kopce v tvare polmesiaca. Ich náveterný sklon je vždy mierny (5-10°), záveterný je strmý - do 35-40° (obr. 27). Vytváranie dún je spojené so spomaľovaním prúdenia vetra nesúceho piesok, ku ktorému dochádza v dôsledku akýchkoľvek prekážok - nerovností povrchu, kameňov, kríkov atď. Sila vetra slabne a začína sa usadzovať piesok. Čím sú vetry stálejšie a čím viac piesku, tým rýchlejšie duna rastie. Najvyššie duny – až 120 m – boli nájdené v púšťach Arabského polostrova.



Ryža. 27.Štruktúra duny (šípka ukazuje smer vetra)


Duny sa pohybujú v smere vetra. Vietor ženie zrnká piesku dolu miernym svahom. Po dosiahnutí hrebeňa sa prúdenie vetra víri, jeho rýchlosť klesá, zrnká piesku vypadávajú a kotúľajú sa dolu strmým záveterným svahom. To spôsobuje pohyb celej duny rýchlosťou až 50–60 m za rok. Pohybujúce sa duny môžu zaplniť oázy a dokonca aj celé dediny.

Na piesočnatých plážach sa tvoria zvlnené piesky duny. Tiahnu sa pozdĺž pobrežia vo forme obrovských piesočnatých hrebeňov alebo kopcov vysokých až 100 m a viac. Na rozdiel od dún nemajú stály tvar, ale môžu sa pohybovať aj do vnútrozemia z pláže. S cieľom zastaviť pohyb dún sa vysádzajú stromy a kríky, predovšetkým borovice.

Práca snehu a ľadu. Sneh, najmä na horách, robí veľa práce. Na svahoch hôr sa hromadia obrovské masy snehu. Z času na čas sa rozpadnú zo svahov a vytvárajú snehové lavíny. Takéto lavíny, ktoré sa pohybujú veľkou rýchlosťou, zachytávajú úlomky skál a nesú ich dole, pričom zmietajú všetko, čo im stojí v ceste. Pre hrozivé nebezpečenstvo, ktoré predstavujú snehové lavíny, sa im hovorí „biela smrť“.

Pevný materiál, ktorý zostane po roztopení snehu, vytvára obrovské skalnaté kopy, ktoré blokujú a vypĺňajú medzihorské depresie.

Robiť ešte viac práce ľadovcov. Na Zemi zaberajú obrovské územia – viac ako 16 miliónov km 2, čo je 11 % rozlohy súše.

Existujú kontinentálne, alebo krycie a horské ľadovce. kontinentálny ľad zaberajú rozsiahle územia v Antarktíde, Grónsku a na mnohých polárnych ostrovoch. Hrúbka ľadu kontinentálnych ľadovcov nie je rovnaká. Napríklad v Antarktíde dosahuje 4000 m. Vplyvom obrovskej gravitácie sa ľad zosúva do mora, odlamuje sa a vytvára ľadovcov- ľad plávajúce hory.

o horské ľadovce rozlišujú sa dve časti - oblasti výživy alebo akumulácie snehu a topenia. Vo vyššie položených horách sa hromadí sneh snežná čiara. Výška tejto čiary nie je rovnaká v rôznych zemepisných šírkach: čím bližšie k rovníku, tým vyššia je čiara snehu. Napríklad v Grónsku leží v nadmorskej výške 500-600 m a na svahoch sopky Chimborazo v Andách - 4800 m.

Nad hranicou sneženia sa sneh hromadí, zhutňuje a postupne sa mení na ľad. Ľad má plastické vlastnosti a pod tlakom nadložných hmôt sa začne zosúvať po svahu. V závislosti od hmotnosti ľadovca, jeho nasýtenia vodou a strmosti svahu sa rýchlosť pohybu pohybuje od 0,1 do 8 m za deň.

Ľadovce, pohybujúce sa po svahoch hôr, vyorávajú výmoly, vyhladzujú skalné rímsy a rozširujú a prehlbujú údolia. Klastický materiál, ktorý ľadovec zachytáva pri svojom pohybe, pri topení (ústupe) ľadovca, zostáva na mieste a vytvára ľadovcovú morénu. Moréna- sú to hromady úlomkov skál, balvanov, piesku, hliny, ktoré zanechal ľadovec. Existujú morény spodné, bočné, povrchové, stredné a koncové.

Horské údolia, ktorými niekedy prechádzal ľadovec, sa dajú ľahko rozlíšiť: v týchto dolinách sa vždy nachádzajú zvyšky morén, ktoré svojím tvarom pripomínajú koryto. Takéto doliny sa nazývajú dotyky.

Práca tečúcich vôd. Medzi tečúce vody patria dočasné zrážky a topenie snehu, potoky, rieky a podzemná voda. Dielo tečúcich vôd, berúc do úvahy časový faktor, je grandiózne. Dá sa povedať, že celý vzhľad zemského povrchu do určitej miery vytvára prúdiaca voda. Všetky tečúce vody spája skutočnosť, že produkujú tri druhy práce:

– zničenie (erózia);

– transfer produktov (tranzit);

– postoj (hromadenie).

V dôsledku toho sa na povrchu Zeme vytvárajú rôzne nepravidelnosti - rokliny, brázdy na svahoch, útesy, údolia riek, piesočnaté a kamienkové ostrovy atď., Ako aj dutiny v hrúbke skál - jaskyne.

Pôsobenie gravitácie. Všetky telesá - kvapalné, pevné, plynné, nachádzajúce sa na Zemi - sú priťahované.

Sila, ktorou je teleso priťahované k Zemi, sa nazýva gravitácia.

Pod vplyvom tejto sily majú všetky telesá tendenciu zaujať najnižšiu polohu na zemskom povrchu. Výsledkom je, že voda tečie v riekach, dažďovej vody vsakujú do hrúbky zemskej kôry, padajú snehové lavíny, pohybujú sa ľadovce, po svahoch sa pohybujú úlomky skál. Gravitácia je nevyhnutnou podmienkou pre pôsobenie vonkajších procesov. V opačnom prípade by produkty zvetrávania zostali na mieste svojho vzniku a zakryli by horniny pod nimi ako plášť.

§ 21. Nerasty a horniny

Ako už viete, Zem sa skladá z mnohých chemických prvkov - kyslíka, dusíka, kremíka, železa atď. Keď sa spoja, chemické prvky tvoria minerály.

Minerály. Väčšina minerálov sa skladá z dvoch alebo viacerých chemických prvkov. Podľa nej zistíte, koľko prvkov obsahuje minerál chemický vzorec. Napríklad halit (stolová soľ) sa skladá zo sodíka a chlóru a má vzorec NCI; magnetit (magnetická železná ruda) - z troch molekúl železa a dvoch kyslíka (F 3 O 2) atď. Niektoré minerály sú tvorené jednou chemický prvok, napr.: síra, zlato, platina, diamant atď. Takéto minerály sa nazývajú natívny. V prírode je známych asi 40 pôvodných prvkov, ktoré tvoria 0,1 % hmotnosti zemskej kôry.

Minerály môžu byť nielen pevné, ale aj kvapalné (voda, ortuť, ropa) a plynné (sírovodík, oxid uhličitý).

Väčšina minerálov má kryštalickú štruktúru. Tvar kryštálu pre daný minerál je vždy konštantný. Napríklad kryštály kremeňa majú tvar hranola, halit má tvar kocky atď. Ak sa kuchynská soľ rozpustí vo vode a potom kryštalizuje, novovzniknuté minerály nadobudnú kubický tvar. Mnoho minerálov má schopnosť rásť. Ich veľkosti sa pohybujú od mikroskopických až po gigantické. Napríklad na ostrove Madagaskar sa našiel kryštál berylu s dĺžkou 8 m a priemerom 3 m. Jeho hmotnosť je takmer 400 ton.

Podľa vzdelania sú všetky minerály rozdelené do niekoľkých skupín. Časť z nich (živec, kremeň, sľuda) sa z magmy uvoľňuje pri jej pomalom ochladzovaní vo veľkých hĺbkach; ostatné (síra) - pri prudkom ochladzovaní lávy; iné (granát, jaspis, diamant) - pri vysokých teplotách a tlaku vo veľkých hĺbkach; štvrté (granáty, rubíny, ametysty) vyčnievajú z horúcich vodných roztokov v podzemných žilách; piate (sadra, soli, hnedá železná ruda) vznikajú pri chemickom zvetrávaní.

Celkovo je v prírode viac ako 2500 minerálov. Na ich definovanie a štúdium veľký význam majú fyzikálne vlastnosti, medzi ktoré patrí lesk, farba, farba čiary, t.j. stopa po minerále, priehľadnosť, tvrdosť, štiepenie, lom, špecifická hmotnosť. Napríklad kremeň má prizmatický kryštálový tvar, sklený lesk, bez štiepenia, lastúrovitý lom, tvrdosť 7, špecifickú hmotnosť 2,65 g / cm 3, nemá žiadnu vlastnosť; halit má kubický kryštálový tvar, tvrdosť 2,2, špecifickú hmotnosť 2,1 g / cm 3, sklenený lesk, bielu farbu, perfektnú štiepnosť, slanú chuť atď.

Z minerálov je 40-50 najznámejších a najrozšírenejších, ktoré sa nazývajú horninotvorné (živec, kremeň, halit atď.).

Skaly. Tieto horniny sú nahromadením jedného alebo viacerých minerálov. Mramor, vápenec, sadra pozostáva z jedného minerálu a žula, čadič - z niekoľkých. Celkovo je v prírode asi 1000 skál. Podľa pôvodu – genézy – sa horniny delia na tri hlavné skupiny: vyvrelé, sedimentárne a metamorfované.

magmatické horniny. Vzniká, keď sa magma ochladí; kryštalická štruktúra, nemajú vrstvenie; neobsahujú zvyšky zvierat a rastlín. Medzi magmatickými horninami sa rozlišujú hlboké a erupčné. hlboké skaly vzniká v hlbinách zemskej kôry, kde je magma pod vysokým tlakom a jej ochladzovanie je veľmi pomalé. Príkladom hlbinnej horniny je žula, najbežnejšia kryštalická hornina, pozostávajúca najmä z troch minerálov: kremeňa, živca a sľudy. Farba granitov závisí od farby živca. Najčastejšie sú sivé alebo ružové.

Keď magma vybuchne na povrch, rozsypané kamene. Predstavujú buď sintrovanú hmotu pripomínajúcu trosku, alebo sklovitú hmotu, vtedy sa nazývajú vulkanické sklo. AT jednotlivé prípady vzniká jemnozrnná hornina čadičového typu.

Sedimentárne horniny. Pokrývajú asi 80% celého povrchu Zeme. Vyznačujú sa vrstvením a pórovitosťou. Sedimentárne horniny sú spravidla výsledkom akumulácie zvyškov mŕtvych organizmov alebo častíc zničených v moriach a oceánoch. tvrdý rock. Proces akumulácie prebieha nerovnomerne, preto sa vytvárajú vrstvy rôznej hrúbky. Fosílie alebo odtlačky zvierat a rastlín sa nachádzajú v mnohých sedimentárnych horninách.

V závislosti od miesta vzniku sa sedimentárne horniny delia na kontinentálne a morské. Komu kontinentálne horniny patrí napríklad hlina. Íly sú rozdrveným produktom ničenia tvrdých hornín. Skladajú sa z najmenších šupinatých častíc, majú schopnosť absorbovať vodu. Íly sú plastové, vodeodolné. Ich farba je iná - od bielej po modrú a dokonca aj čiernu. Na výrobu porcelánu sa používajú biele íly.

Kontinentálny pôvod a rozšírená hornina – spraš. Je to jemnozrnná, nelaminovaná žltkastá hornina, pozostávajúca zo zmesi kremeňa, ílových častíc, vápenného uhličitanu a hydrátov oxidu železa. Ľahko prechádza vodou.

Morské skaly zvyčajne vznikajú na dne oceánov. Patria sem niektoré íly, piesky, štrk.

Veľká skupina sedimentárnych biogénne horniny vytvorený z pozostatkov mŕtvych zvierat a rastlín. Patria sem vápenec, dolomit a niektoré horľavé minerály (rašelina, uhlie, ropná bridlica).

V zemskej kôre je obzvlášť rozšírený vápenec, pozostávajúci z uhličitanu vápenatého. V jeho fragmentoch je možné ľahko zaznamenať nahromadenie malých lastúr a dokonca aj kostier malých zvierat. Farba vápencov je rôzna, väčšinou sivá.

Krieda sa tvorí aj z najmenších mušlí – obyvateľov mora. Obrovské zásoby tejto horniny sa nachádzajú v regióne Belgorod, kde pozdĺž strmých brehov riek môžete vidieť výbežky mocných vrstiev kriedy, ktorá vyniká svojou belosťou.

Vápence, v ktorých je prímes uhličitanu horečnatého, sa nazývajú dolomity. Vápence sú široko používané v stavebníctve. Používajú sa na výrobu vápna na omietky a cementu. Najlepší cement je vyrobený z opuky.

V tých moriach, kde žili živočíchy s pazúrikovými lastúrami a rástli riasy obsahujúce pazúrik, sa vytvorila skala tripoli. Ide o svetlú, hustú, zvyčajne žltkastú alebo svetlosivú horninu, ktorá je stavebným materiálom.

Medzi sedimentárne horniny patria aj horniny tvorené o zrážanie z vodných roztokov(sadra, kamenná soľ, potaš, hnedá železná ruda atď.).

metamorfované horniny. Táto skupina hornín vznikla zo sedimentárnych a vyvrelých hornín pod vplyvom vysokých teplôt, tlaku a chemických zmien. Pôsobením teploty a tlaku na hlinu sa teda vytvárajú ílovité bridlice, na piesku - husté pieskovce a na vápencoch - mramor. Zmeny, teda metamorfózy, sa vyskytujú nielen pri sedimentárnych horninách, ale aj pri vyvrelinách. Vplyvom vysokých teplôt a tlaku získava žula vrstevnatú štruktúru a vzniká nová hornina – rula.

Vysoká teplota a tlak podporujú rekryštalizáciu hornín. Z pieskovcov vzniká veľmi pevná kryštalická hornina kremenec.

§ 22. Vývoj zemskej kôry

Veda zistila, že pred viac ako 2,5 miliardami rokov bola planéta Zem úplne pokrytá oceánom. Potom pôsobením vnútorných síl začalo zdvíhanie jednotlivých úsekov zemskej kôry. Proces dvíhania bol sprevádzaný prudkým sopečným pôsobením, zemetraseniami a budovaním hôr. Takto sa objavili prvé suchozemské oblasti - staroveké jadrá moderných kontinentov. Nazval ich akademik V. A. Obručev „starodávna koruna Zeme“.

Len čo sa pevnina dostala nad oceán, začali na jej povrchu pôsobiť vonkajšie procesy. Horniny boli zničené, produkty deštrukcie boli zanesené do oceánu a nahromadené pozdĺž jeho okrajov vo forme sedimentárnych hornín. Hrúbka sedimentu dosahovala niekoľko kilometrov a pod jeho tlakom sa dno oceánu začalo prehýbať. Takéto obrie korytá zemskej kôry pod oceánmi sa nazývajú geosynklinály. Vznik geosynklinál v histórii Zeme prebieha nepretržite od staroveku až po súčasnosť. V živote geosynklinály existuje niekoľko fáz:

embryonálny- vychýlenie zemskej kôry a nahromadenie sedimentov (obr. 28, A);

dozrievanie– vyplnenie koryta sedimentmi, keď ich hrúbka dosiahne 15–18 km a vznikne radiálny a bočný tlak;

skladanie- vznik zvrásnených pohorí pod tlakom vnútorných síl Zeme (tento proces sprevádza prudký vulkanizmus a zemetrasenia) (obr. 28, B);

útlm- deštrukcia pohorí, ktoré vznikli vonkajšími procesmi a na ich mieste vytvorenie zvyškovej pahorkatiny (obr. 28).




Ryža. 28. Schéma štruktúry roviny vytvorenej v dôsledku zničenia hôr (prerušovaná čiara znázorňuje rekonštrukciu bývalej hornatej krajiny)


Keďže sedimentárne horniny v geosynklinále sú plastické, v dôsledku vzniknutého tlaku sa rozdrvia do záhybov. Vznikajú vrásnené pohoria, ako sú Alpy, Kaukaz, Himaláje, Andy atď.

Obdobia, kedy sa zvrásnené pohoria aktívne tvoria v geosynklinále, sa nazývajú obdobia skladania. V histórii Zeme je známych niekoľko takýchto epoch: bajkalská, kaledónska, hercýnska, druhohorná a alpínska.

Proces budovania hôr v geosynklinále môže pokrývať aj extrageosynklinálne oblasti - oblasti bývalých, dnes už zničených pohorí. Keďže sú tu horniny tuhé, bez plasticity, nelámu sa do záhybov, ale sú rozbité chybami. Niektoré oblasti stúpajú, iné klesajú - sú tu oživené blokové a vrásnené pohoria. Napríklad v alpskej ére vrásnenia vznikli zvrásnené pohoria Pamír a oživili sa pohoria Altaj a Sajany. Preto vek pohorí nie je určený časom ich vzniku, ale vekom zvrásnenej základne, ktorý je vždy naznačený na tektonických mapách.

Geosynklinály v rôznych štádiách vývoja existujú dodnes. Pozdĺž ázijského pobrežia Tichého oceánu v Stredozemnom mori sa teda nachádza moderná geosynklinála, ktorá prechádza fázou dozrievania, a na Kaukaze, v Andách a iných zvrásnených horách prebieha proces budovania hôr. dokončené; Kazašská pahorkatina je peneplain, kopcovitá nížina vytvorená na mieste zničených hôr kaledónskeho a hercýnskeho vrásnenia. Vystupuje tu na povrch úpätie prastarých hôr – malé pahorky – „svedecké hory“, zložené zo silných vyvrelých a premenených hornín.

Rozsiahle oblasti zemskej kôry, s relatívne nízkou pohyblivosťou a rovinatým terénom, sú tzv platformy. Na úpätí plošín, v ich základoch, sú silné vyvreté a metamorfované horniny, svedčiace o horských stavebných procesoch, ktoré tu kedysi prebiehali. Zvyčajne je základ pokrytý vrstvou sedimentárnych hornín. Niekedy sa horniny v suteréne vytvoria na povrch štíty. Vek platformy zodpovedá veku nadácie. Medzi staroveké (prekambrické) platformy patria východoeurópske, sibírske, brazílske atď.

Nástupištia sú väčšinou roviny. Zažívajú prevažne oscilačné pohyby. V niektorých prípadoch je však na nich možný aj vznik oživených blokových pohorí. Teda v dôsledku vzniku Veľkých afrických puklín, vzostupov a pádov jednotlivých úsekov staroveku africká platforma a vytvorili blokové pohoria a vrchoviny východná Afrika, pohoria-sopky Keňa a Kilimandžáro.

Litosférické dosky a ich pohyb. Doktrína geosynklinál a platforiem získala vo vede meno "fixizmus" pretože podľa tejto teórie sú veľké bloky kôry upevnené na jednom mieste. V druhej polovici XX storočia. podporovali mnohí učenci teória mobilizmu ktorý vychádza z koncepcie horizontálnych pohybov litosféry. Podľa tejto teórie je celá litosféra rozdelená hlbokými zlomami zasahujúcimi do vrchného plášťa na obrie bloky – litosférické dosky. Hranice medzi platňami môžu prechádzať na súši aj na dne oceánov. V oceánoch sú tieto hranice zvyčajne stredooceánske chrbty. V týchto oblastiach bolo zaznamenané veľké množstvo porúch - puklín, pozdĺž ktorých sa látka horného plášťa vylieva na dno oceánu a šíri sa po ňom. V oblastiach, kde prechádzajú hranice medzi platňami, sa často aktivujú procesy budovania hôr - v Himalájach, Andách, Kordillerách, Alpách atď. Základ platní je v astenosfére a pozdĺž jej plastového substrátu sú litosférické platne, napr. obrie ľadovce, pomaly sa pohybujú rôznymi smermi (obr. 29). Pohyb platní je fixovaný najpresnejšími meraniami z vesmíru. Africké a arabské pobrežie Červeného mora sa teda od seba pomaly vzďaľujú, čo niektorým vedcom umožnilo nazvať toto more „embryom“ budúceho oceánu. Vesmírne snímky tiež umožňujú sledovať smer hlbokých zlomov v zemskej kôre.




Ryža. 29. Pohyb litosférických platní


Teória mobilizmu presvedčivo vysvetľuje vznik hôr, keďže ich vznik si vyžaduje nielen radiálny, ale aj bočný tlak. Tam, kde sa zrazia dve platne, jedna sa zaborí pod druhú a pozdĺž hranice kolízie sa vytvoria „hromy“, teda hory. Tento proces sprevádzajú zemetrasenia a vulkanizmus.

§ 23. Reliéf zemegule

Úľava- ide o súbor nerovností zemského povrchu, líšiacich sa nadmorskou výškou, pôvodom a pod.

Tieto nepravidelnosti dodávajú našej planéte jedinečný vzhľad. Na formovanie reliéfu vplývajú vnútorné, tektonické a vonkajšie sily. Vplyvom tektonických procesov vznikajú najmä veľké povrchové nerovnosti - pohoria, vrchoviny a pod. a vonkajšie sily smerujú k ich deštrukcii a vytváraniu menších reliéfnych foriem - údolia riek, rokliny, duny a pod.

Všetky formy reliéfu sa delia na konkávne (dutiny, riečne údolia, rokliny, trámy atď.), konvexné (kopce, pohoria, sopečné kužele atď.), jednoducho vodorovné a naklonené plochy. Ich veľkosť môže byť veľmi rôznorodá - od niekoľkých desiatok centimetrov až po mnoho stoviek a dokonca tisícok kilometrov.

V závislosti od mierky sa rozlišujú planetárne, makro-, mezo- a mikroformy reliéfu.

K planetárnym patria výbežky kontinentov a depresie oceánov. Kontinenty a oceány sú často protinožcami. Takže Antarktída leží proti Severnému ľadovému oceánu, Severná Amerika- proti Indiánom, Austrálii - proti Atlantiku a iba Južnej Amerike - proti juhovýchodnej Ázii.

Hĺbky oceánskych priekop značne kolíšu. Priemerná hĺbka je 3800 m a maximálna, zaznamenaná v priekope Mariana Tichého oceánu, je 11 022 m. Najvyšší bod pevniny, Mount Everest (Chomolungma), dosahuje 8848 m. Výšková amplitúda teda dosahuje takmer 20 km.

Prevládajúce hĺbky v oceáne sú od 3 000 do 6 000 m a výšky na súši sú menšie ako 1 000 m. Vysoké hory a hlbokomorské priehlbiny pokrývajú len zlomky percent zemského povrchu.

Priemerná výška kontinentov a ich častí nad morom tiež nie je rovnaká: Severná Amerika - 700 m, Afrika - 640, Južná Amerika - 580, Austrália - 350, Antarktída - 2300, Eurázia - 635 m a výška Ázia je 950 m a Európa len 320 m. Priemerná výška pevniny 875 m.

Reliéf dna oceánu. Na dne oceánu, ako aj na súši, existujú rôzne formy terénu - hory, nížiny, priekopy, priekopy atď. Zvyčajne majú jemnejšie obrysy ako podobné formy krajiny, pretože vonkajšie procesy tu prebiehajú pokojnejšie.

V reliéfe dna oceánu sú:

kontinentálny šelf, alebo polica (polica), - plytká časť do hĺbky 200 m, ktorej šírka v niektorých prípadoch dosahuje mnoho stoviek kilometrov;

kontinentálny svah– pomerne strmá rímsa až do hĺbky 2500 m;

oceánske dno, ktorý zaberá väčšinu dna s hĺbkami do 6000 m.

Najväčšie hĺbky sú zaznamenané v odkvapy, alebo oceánske priekopy, kde presahujú značku 6000 m. Priekopy sa zvyčajne tiahnu pozdĺž kontinentov pozdĺž okrajov oceánu.

V centrálnych častiach oceánov sa nachádzajú stredooceánske chrbty (rifty): juhoatlantický, austrálsky, antarktický atď.

Sushi úľava. Hlavnými prvkami reliéfu krajiny sú hory a roviny. Tvoria makroreliéf Zeme.

vrch nazývajú kopec, ktorý má vrcholový bod, svahy, podošvu, týčiaci sa nad terénom nad 200 m; sa nazýva kóta vysoká až 200 m kopec. Lineárne pretiahnuté tvary terénu s hrebeňom a svahmi sú pohoria. Hrebene sú oddelené umiestnením medzi nimi horské údolia. Vzájomným spojením vznikajú pohoria pohoria. Kolekcia hrebeňov, reťazí a dolín je tzv horský uzol, alebo horská krajina, a v každodennom živote hory. Napríklad pohorie Altaj, pohorie Ural atď.

Rozsiahle oblasti zemského povrchu, pozostávajúce z pohorí, údolí a vysokých rovín, sú tzv vysočiny. Napríklad Iránska vysočina, Arménska vysočina atď.

Podľa pôvodu sú hory tektonické, vulkanické a erózne.

tektonické pohoria tvorené v dôsledku pohybov zemskej kôry, pozostávajú z jedného alebo viacerých záhybov zdvihnutých do značnej výšky. Všetky najvyššie pohoria sveta – Himaláje, Hindúkuš, Pamír, Kordillery atď. – sú vrásnené. Vyznačujú sa špicatými vrchmi, úzkymi dolinami (roklinami), pretiahnutými hrebeňmi.

blokový a vrásovo-blokové hory vznikajú v dôsledku zdvíhania a spúšťania blokov (blokov) zemskej kôry pozdĺž zlomových rovín. Reliéf týchto hôr je charakterizovaný plochými vrcholmi a rozvodiami, širokými dolinami s plochým dnom. Ide napríklad o pohorie Ural, Apalačské pohorie, Altaj atď.

sopečné hory vzniká v dôsledku akumulácie produktov sopečnej činnosti.

Rozšírené na povrchu zeme erózne hory, ktoré vznikajú v dôsledku rozkúskovania vysokých nížin vonkajšími silami, predovšetkým tečúcimi vodami.

Podľa výšky sa pohoria delia na nízke (do 1000 m), stredne vysoké (od 1000 do 2000 m), vysoké (od 2000 do 5000 m) a najvyššie (nad 5 km).

Výška hôr sa dá ľahko určiť fyzická mapa. Môže sa použiť aj na určenie, že väčšina pohorí je stredne vysoká a vysoká. Len málo vrcholov sa týči nad 7000 m a všetky sú v Ázii. Len 12 horských štítov nachádzajúcich sa v pohorí Karakorum a Himaláje má výšku viac ako 8000 m. Najvyšším bodom planéty je hora alebo presnejšie horská križovatka Everest (Chomolungma) - 8848 m.

Väčšinu povrchu krajiny zaberajú rovinaté plochy. Roviny- Sú to oblasti zemského povrchu, ktoré majú plochý alebo mierne kopcovitý reliéf. Najčastejšie sú roviny mierne svahovité.

Podľa charakteru povrchu sa roviny delia na ploché, vlnité a kopcovitý, ale na rozsiahlych planinách, ako je Turan alebo Západná Sibír, možno stretnúť oblasti s rôznymi formami topografie povrchu.

V závislosti od nadmorskej výšky sa roviny delia na základňu(do 200 m), vznešený(do 500 m) a vysoký (náhorné plošiny)(viac ako 500 m). Vyvýšené a vysoké nížiny sú vždy silne členité vodnými tokmi a majú kopcovitý reliéf, kým nížiny sú často ploché. Niektoré pláne sa nachádzajú pod hladinou mora. Kaspická nížina má výšku 28 m. Na rovinách sa často nachádzajú uzavreté kotliny veľkej hĺbky. Napríklad depresia Karagis má značku 132 m a depresia Mŕtveho mora - 400 m.

Vyvýšené roviny ohraničené strmými rímsami oddeľujúcimi ich od okolia sa nazývajú plošina. Takými sú Ustyurt, Putorana a ďalšie náhorné plošiny.

Plošina- plochy s plochým vrchom zemského povrchu, môžu mať značnú výšku. Napríklad Tibetská náhorná plošina sa týči nad 5000 m.

Podľa pôvodu sa rozlišuje niekoľko typov rovín. Značné plochy pôdy sú obsadené morské (primárne) pláne, vytvorené v dôsledku morských regresií. Ide napríklad o Turanskú, Západosibírsku, Veľkočínsku a množstvo ďalších rovín. Takmer všetky patria do veľkých plání planéty. Väčšina z nich sú nížiny, reliéf je rovinatý alebo mierne kopcovitý.

Nádržové pláne- Ide o ploché úseky dávnych platforiem s takmer horizontálnym výskytom vrstiev sedimentárnych hornín. Medzi takéto roviny patrí napríklad východoeurópska. Tieto roviny sú väčšinou kopcovité.

Malé priestory v údoliach riek sú obsadené aluviálne (aluviálne) pláne, vznikli v dôsledku zarovnávania povrchu riečnymi sedimentmi – naplaveninami. Tento typ zahŕňa Indoganžské, Mezopotámske a Labradorské nížiny. Tieto roviny sú nízke, ploché a veľmi úrodné.

Roviny sú vyvýšené vysoko nad hladinou mora - lávové pláty(Stredosibírska plošina, Etiópska a Iránska vysočina, Dekánska plošina). Niektoré nížiny, ako napríklad kazašská pahorkatina, vznikli v dôsledku ničenia hôr. Nazývajú sa erózne. Tieto roviny sú vždy vyvýšené a kopcovité. Tieto kopce sú zložené z pevných kryštalických hornín a predstavujú pozostatky hôr, ktoré tu kedysi boli, ich „korene“.

§ 24. Pôda

Pôda- je to horná úrodná vrstva litosféry, ktorá má množstvo vlastností vlastných živej a neživej prírode.

Vznik a existenciu tohto prirodzeného tela si nemožno predstaviť bez živých bytostí. Povrchové vrstvy horniny sú len východiskovým substrátom, z ktorého sa vplyvom rastlín, mikroorganizmov a živočíchov napr. rôzne druhy pôdy.

Ukázal to zakladateľ pedológie, ruský vedec V.V.Dokučajev

pôda- je to samostatné prírodné teleso vytvorené na povrchu hornín pod vplyvom živých organizmov, klímy, vody, reliéfu, ako aj človeka.

Tento prírodný útvar vznikal tisíce rokov. Proces tvorby pôdy začína usadzovaním na holých skalách, kameňoch mikroorganizmov. Mikroorganizmy, ktoré sa živia oxidom uhličitým, dusíkom a vodnou parou z atmosféry, využívajúc minerálne soli hornín, uvoľňujú organické kyseliny v dôsledku svojej životnej činnosti. Tieto látky postupne menia chemické zloženie hornín, robia ich menej odolnými a nakoniec uvoľňujú povrchovú vrstvu. Potom sa na takejto skale usadia lišajníky. Nenáročné na vodu a živiny pokračujú v procese ničenia a obohacujú horninu organickou hmotou. V dôsledku činnosti mikroorganizmov a lišajníkov sa hornina postupne mení na substrát vhodný na osídlenie rastlinami a živočíchmi. Konečná premena pôvodnej horniny na pôdu nastáva v dôsledku životnej činnosti týchto organizmov.

Rastliny absorbujú oxid uhličitý z atmosféry a vody a minerály vytvárajú organické zlúčeniny. Pri odumieraní rastliny obohacujú pôdu týmito zlúčeninami. Živočíchy sa živia rastlinami a ich zvyškami. Ich odpadové produkty sú exkrementy a po smrti padajú do pôdy aj ich mŕtvoly. Celá masa mŕtvej organickej hmoty nahromadená v dôsledku životnej činnosti rastlín a živočíchov slúži ako potravinová základňa a biotop pre mikroorganizmy a huby. Deštruujú organické látky, mineralizujú ich. V dôsledku činnosti mikroorganizmov vznikajú zložité organické látky, ktoré tvoria humus pôdy.

pôdny humus je zmes stabilných organických zlúčenín vznikajúcich pri rozklade rastlinných a živočíšnych zvyškov a ich metabolických produktov za účasti mikroorganizmov.

V pôde dochádza k rozkladu primárnych minerálov a tvorbe ílových sekundárnych minerálov. V pôde teda prebieha obeh látok.

kapacita vlhkosti je schopnosť pôdy zadržiavať vodu.

Pôda s množstvom piesku dobre nezadržiava vodu a má nízku vodnú kapacitu. hlinitá pôda, naopak zadržiava veľa vody a má vysokú vlhkosť. V prípade výdatných zrážok voda vyplní všetky póry v takejto pôde a bráni tak prenikaniu vzduchu hlboko dovnútra. Voľné, hrudovité pôdy udržia vlhkosť lepšie ako husté.

priepustnosť vlhkosti je schopnosť pôdy prepúšťať vodu.

Pôda je presiaknutá drobnými pórmi – kapilárami. Prostredníctvom kapilár sa voda môže pohybovať nielen nadol, ale aj vo všetkých smeroch, vrátane zdola nahor. Čím vyššia je vzlínavosť pôdy, tým vyššia je jej priepustnosť vlhkosti, tým rýchlejšie voda preniká do pôdy a stúpa z hlbších vrstiev smerom nahor. Voda sa „lepí“ na steny kapilár a akoby sa plazí. Čím sú kapiláry tenšie, tým vyššie cez ne stúpa voda. Keď sa kapiláry dostanú na povrch, voda sa odparí. Piesočnaté pôdy sú vysoko priepustné, zatiaľ čo hlinité pôdy sú nízke. Ak sa po daždi alebo polievaní vytvorila na povrchu pôdy kôra (s mnohými kapilárami), voda sa veľmi rýchlo vyparí. Pri kyprení pôdy sa zničia kapiláry, čím sa zníži odparovanie vody. Niet divu, že kyprenie pôdy sa nazýva suché zavlažovanie.

Pôdy môžu mať rôznu štruktúru, t.j. pozostávajú z hrudiek rôznych tvarov a veľkostí, do ktorých sú nalepené čiastočky pôdy. o najlepšie pôdy, napríklad černozeme, štruktúra je jemne hrudkovitá alebo zrnitá. Podľa chemického zloženia môže byť pôda bohatá alebo chudobná na živiny. Ukazovateľom úrodnosti pôdy je množstvo humusu, pretože obsahuje všetky hlavné rastlinné živiny. Napríklad, černozemné pôdy obsahujú až 30% humusu. Pôdy môžu byť kyslé, neutrálne alebo zásadité. Pre rastliny sú najpriaznivejšie neutrálne pôdy. Na zníženie kyslosti sa vápnia a na zníženie zásaditosti sa do pôdy pridáva sadra.

Mechanické zloženie pôd. Podľa mechanického zloženia sa pôda delí na hlinitú, piesčitú, hlinitú a piesočnatohlinitú.

Ílové pôdy majú vysokú kapacitu vlhkosti a sú najlepšie vybavené batériami.

piesčité pôdy nízka vlhkosť, dobre priepustná pre vlhkosť, ale chudobná na humus.

hlinitý- najpriaznivejšie z hľadiska fyzikálnych vlastností pre poľnohospodárstvo, s priemernou vlhkosťou a priepustnosťou vlhkosti, dobre zásobené humusom.

piesčitá hlina– pôdy bez štruktúry, chudobné na humus, dobre priepustné pre vodu a vzduch. Na použitie takýchto pôd je potrebné zlepšiť ich zloženie, aplikovať hnojivá.

Typy pôdy. U nás sú najbežnejšie tieto druhy pôd: tundra, podzol, drno-podzol, černozem, gaštan, sivozem, červenozem a žltozem.

tundrové pôdy sa nachádzajú na Ďalekom severe v zóne permafrostu. Sú podmáčané a extrémne chudobné na humus.

Podzolové pôdy bežné v tajge pod ihličnanmi, a sod-podzolický- pod ihličnatými-listnatými lesmi. Širokolisté lesy rastú na sivých lesných pôdach. Všetky tieto pôdy obsahujú dostatok humusu a sú dobre štruktúrované.

V lesostepných a stepných zónach sa nachádzajú pôdy čiernej zeme. Vznikli pod stepnou a bylinnou vegetáciou, bohatou na humus. Humus dodáva pôde čiernu farbu. Majú silnú štruktúru a majú vysokú plodnosť.

gaštanové pôdy nachádzajúce sa južnejšie, vznikajú v suchších podmienkach. Vyznačujú sa nedostatkom vlhkosti.

Serozemové pôdy charakteristické pre púšte a polopúšte. Sú bohaté na živiny, no chudobné na dusík a vody je tu málo.

Krasnozems a želtozemy vznikajú v subtrópoch vo vlhkom a teplom podnebí. Sú dobre štruktúrované, dosť náročné na vodu, ale majú nižší obsah humusu, preto sa na tieto pôdy aplikujú hnojivá na zvýšenie úrodnosti.

Na zlepšenie úrodnosti pôdy je potrebné regulovať nielen obsah živiny ale aj prítomnosť vlhkosti a prevzdušnenia. Orná vrstva pôdy by mala byť vždy kyprá, aby bol zabezpečený prístup vzduchu ku koreňom rastlín.


Konsolidovaný náklad: preprava nákladu z Moskvy nákladná doprava marstrans.ru.

Charakteristickou vlastnosťou zemegule je jej heterogenita. Je rozdelená do niekoľkých vrstiev alebo sfér, ktoré sa delia na vnútorné a vonkajšie.

Vnútorné sféry Zeme: zemská kôra, plášť a jadro.

zemská kôra najviac heterogénne. V hĺbke sa v ňom rozlišujú 3 vrstvy (zhora nadol): sedimentárna, žula a čadič.

Sedimentárna vrstva tvorené mäkkými, niekedy sypkými horninami, ktoré vznikli usadzovaním látky vo vode resp vzdušné prostredie na povrchu zeme. Sedimentárne horniny sú zvyčajne usporiadané vo vrstvách ohraničených rovnobežnými rovinami. Hrúbka vrstvy sa pohybuje od niekoľkých metrov do 10-15 km. Existujú oblasti, kde sedimentárna vrstva takmer úplne chýba.

žulová vrstva skladá sa najmä z vyvrelých a premenených hornín bohatých na Al a Si. Priemerný obsah SiO 2 v nich je viac ako 60 %, preto sa zaraďujú medzi kyslé horniny. Hustota hornín vrstvy je 2,65-2,80 g/cm 3 . Výkon 20-40 km. V zložení oceánskej kôry (napríklad na dne Tichého oceánu) chýba žulová vrstva, ktorá je teda neoddeliteľnou súčasťou kontinentálnej kôry.

Čadičová vrstva leží na báze zemskej kôry a je súvislá, to znamená, že na rozdiel od žulovej vrstvy je prítomná v zložení kontinentálnej aj oceánskej kôry. Od žuly je oddelený povrchom Konrad (K), na ktorom sa rýchlosť seizmických vĺn mení od 6 do 6,5 km/s. Látka tvoriaca čadičovú vrstvu je svojím chemickým zložením a fyzikálnymi vlastnosťami podobná čadičom (menej bohatá na SiO 2 ako žuly). Hustota látky dosahuje 3,32 g/cm 3 . Rýchlosť šírenia pozdĺžnych seizmických vĺn sa zvyšuje zo 6,5 na 7 km/s na spodnej hranici, kde opäť dochádza k skokovému nárastu rýchlosti a dosahuje 8-8,2 km/s. Táto spodná hranica zemskej kôry sa dá vysledovať všade a nazýva sa Mohorovičova hranica (juhoslovanský vedec) alebo M.

Plášť nachádza sa pod zemskou kôrou v hĺbkovom rozmedzí od 8-80 do 2900 km. Teplota v horných vrstvách (do 100 km) je 1000-1300 o C, s hĺbkou stúpa a na spodnej hranici dosahuje 2300 o C. Látka je tam však v tuhom stave vplyvom tlaku, ktorý pri veľkej hĺbka je státisíce a milióny atmosfér. Na rozhraní s jadrom (2900 km) sa pozoruje lom a čiastočný odraz pozdĺžnych seizmických vĺn, pričom priečne vlny túto hranicu neprekročia ("seizmický tieň" sa pohybuje od 103 o do 143 o oblúku). Rýchlosť šírenia vlny v spodnej časti plášťa je 13,6 km/s.

Relatívne nedávno sa zistilo, že v hornej časti plášťa je vrstva dekompaktovaných hornín - astenosféra, ležiace v hĺbke 70-150 km (hlbšie pod oceánmi), v ktorých je zaznamenaný pokles rýchlostí elastických vĺn približne o 3 %.

Jadro vo fyzikálnych vlastnostiach sa výrazne líši od plášťa, ktorý ho obklopuje. Rýchlosť pozdĺžnych seizmických vĺn je 8,2-11,3 km/s. Faktom je, že na rozhraní plášťa a jadra dochádza k prudkému poklesu rýchlosti pozdĺžnych vĺn z 13,6 na 8,1 km/s. Vedci už dlho dospeli k záveru, že hustota jadra je oveľa vyššia ako hustota povrchových obalov. Musí zodpovedať hustote železa za vhodných barometrických podmienok. Preto sa všeobecne verí, že jadro pozostáva z Fe a Ni a má magnetické vlastnosti. Prítomnosť týchto kovov v jadre je spojená s primárnou diferenciáciou látky špecifickou hmotnosťou. V prospech železno-niklového jadra hovoria aj meteority. Jadro sa delí na vonkajšie a vnútorné. Vo vonkajšej časti jadra je tlak 1,5 milióna atm.; hustota 12 g/cm3. Pozdĺžne seizmické vlny sa tu šíria rýchlosťou 8,2-10,4 km/sec. Vnútorné jadro je v kvapalnom stave a konvekčné prúdy v ňom indukujú magnetické pole Zeme. Vo vnútornom jadre dosahuje tlak 3,5 milióna atm., hustota 17,3-17,9 g/cm 3, rýchlosť pozdĺžnej vlny 11,2-11,3 km/sec. Výpočty ukazujú, že teplota by tam mala dosiahnuť niekoľko tisíc stupňov (až 4000 o). Látka je tam v dôsledku vysokého tlaku v tuhom stave.

Vonkajšie sféry Zeme: hydrosféra, atmosféra a biosféra.

Hydrosféra zjednocuje celý súbor prejavov vodných foriem v prírode, počnúc súvislou vodnou pokrývkou, ktorá zaberá 2/3 povrchu Zeme (moria a oceány) a končiac vodou, ktorá je súčasťou hornín a minerálov. v tomto zmysle je hydrosféra súvislým plášťom Zeme. Náš kurz sa zaoberá predovšetkým tou časťou hydrosféry, ktorá tvorí nezávislú vodnú vrstvu - oceánosféra.

Z celkovej plochy Zeme 510 miliónov km 2 je 361 miliónov km 2 (71 %) pokrytých vodou. Schematicky je topografia dna Svetového oceánu znázornená ako hypsografická krivka. Zobrazuje rozdelenie výšky pevniny a hĺbky oceánu; 2 úrovne morského dna sú jasne definované s hĺbkami 0-200 ma 3-6 km. Prvým z nich je oblasť relatívnej plytkej vody, ktorá vo forme podvodnej plošiny obklopuje pobrežia všetkých kontinentov. Je to kontinentálny šelf alebo polica. Z morskej strany je šelf ohraničený strmou podvodnou rímsou - kontinentálny svah(do 3000 m). V hĺbkach 3-3,5 km sa nachádza kontinentálna noha. Začína sa pod 3500 m oceánske dno (dno oceánu), ktorého hĺbka je až 6000 m. Kontinentálne úpätie a dno oceánu tvoria druhú jasne vyjadrenú úroveň morského dna, zloženú z typickej oceánskej kôry (bez granitovej vrstvy). Medzi oceánskymi dnami, najmä v okrajových častiach Tichého oceánu, sa nachádzajú hlboké vodné priekopy (žľaby)- od 6000 do 11000 m. Takto vyzerala hypsografická krivka pred 20 rokmi. Jedným z najvýznamnejších geologických objavov poslednej doby bol objav stredooceánske hrebene globálny systém podmorských hôr, vyvýšený nad dnom oceánu o 2 alebo viac kilometrov a zaberajúci až 1/3 dna oceánu. O geologickom význame tohto objavu sa bude diskutovať neskôr.

Vo vode oceánov sú prítomné takmer všetky známe chemické prvky, prevládajú však iba 4: O 2, H 2, Na, Cl. Obsah chemických zlúčenín rozpustených v morskej vode (slanosť) sa stanovuje v hmotnostných percentách resp ppm(1 ppm = 0,1 %). Priemerná slanosť oceánskej vody je 35 ppm (35 g solí v 1 litri vody). Slanosť sa značne líši. Takže v Červenom mori dosahuje 52 ppm, v Čiernom mori až 18 ppm.

Atmosféra predstavuje najvrchnejšiu vzdušnú škrupinu Zeme, ktorá ju obklopuje súvislým obalom. Horná hranica nie je jasná, keďže hustota atmosféry s výškou klesá a postupne prechádza do bezvzduchového priestoru. Spodná hranica je povrch Zeme. Táto hranica je tiež podmienená, pretože vzduch preniká do určitej hĺbky do kamennej škrupiny a je obsiahnutý v rozpustenej forme vo vodnom stĺpci. V atmosfére je 5 hlavných sfér (zdola nahor): troposféra, stratosféra, mezosféra, ionosféra a exosféra. Pre geológiu je dôležitá troposféra, ktorá je v priamom kontakte so zemskou kôrou a má na ňu významný vplyv.

Troposféra sa vyznačuje vysokou hustotou, stálou prítomnosťou vodnej pary, oxidu uhličitého a prachu; postupné znižovanie teploty s výškou a existencia vertikálnej a horizontálnej cirkulácie vzduchu v nej. AT chemické zloženie okrem hlavných prvkov - O 2 a N 2 - CO 2 sú vždy prítomné vodné pary, niektoré inertné plyny (Ar), H 2, oxid siričitý a prach. Cirkulácia vzduchu v troposfére je veľmi zložitá.

Biosféra- druh škrupiny (identifikovaný a pomenovaný akademikom V.I. Vernadským), spája tie škrupiny, v ktorých je prítomný život. Nezaberá samostatný priestor, ale preniká do zemskej kôry, atmosféry a hydrosféry. Biosféra zohráva významnú úlohu v geologických procesoch, podieľa sa tak na tvorbe hornín, ako aj na ich ničení.

Živé organizmy prenikajú najhlbšie do hydrosféry, ktorá sa často nazýva „kolíska života“. Život je obzvlášť bohatý v oceánosfére, v jej povrchové vrstvy. V závislosti od fyzickej a geografickej situácie, predovšetkým od hĺbky, niekoľko bionomické zóny(grécky "bios" - život, "nomos" - zákon). Tieto zóny sa líšia v podmienkach existencie organizmov a ich zložení. V oblasti police sú 2 zóny: prímorský a neritický. Litorál je pomerne úzky pás plytkej vody, ktorý sa pri odlive vypúšťa dvakrát denne. Litorál je pre svoju špecifickosť obývaný organizmami, ktoré znesú dočasné vysychanie (morské červy, niektoré mäkkýše, ježovky, hviezdy). Hlbšie ako prílivová zóna v šelfe je neritová zóna, ktorá je najbohatšie osídlená rôznymi morskými organizmami. Široko zastúpené sú tu všetky druhy živočíšneho sveta. Vyznačuje sa spôsobom života bentickéživočíchy (obyvatelia dna): bentos sedavý (koraly, huby, machorasty atď.), bentos putujúci (plazenie - ježkovia, hviezdice, raky). Nektonický zvieratá sú schopné samostatného pohybu (ryby, hlavonožce); planktón (planktón) - vznášajúce sa vo vode v suspenzii (foraminifera, radiolarians, medúzy). zodpovedá kontinentálnemu sklonu batyal zóna, kontinentálne úpätie a morské dno - priepasťová zóna.Životné podmienky v nich nie sú príliš priaznivé - úplná tma, vysoký tlak, nedostatok rias. Nedávno však boli objavené priepastné oázy života, obmedzené na podvodné sopky a zóny hydrotermálneho odtoku. Základom bioty sú obrovské anaeróbne baktérie, vestimentifera a iné zvláštne organizmy.

Hĺbku prieniku živých organizmov do Zeme obmedzujú najmä teplotné podmienky. Teoreticky je to pre najodolnejšie prokaryoty 2,5-3 km. Živá hmota aktívne ovplyvňuje zloženie atmosféry, ktorá je vo svojej modernej podobe výsledkom životnej činnosti organizmov, ktoré ju obohatili o kyslík, oxid uhličitý a dusík. Úloha organizmov pri tvorbe morských sedimentov je mimoriadne veľká, mnohé z nich sú minerály (kaustobiolity, jaspility atď.).

Otázky na samovyšetrenie.

    Ako sa formovali názory na vznik slnečnej sústavy?

    Aký je tvar a veľkosť zeme?

    Z akých tvrdých obalov pozostáva Zem?

    Ako sa kontinentálna kôra líši od oceánskej?

    Čo spôsobuje magnetické pole Zeme?

    Čo je to hypsografická krivka, jej typ?

    Čo je bentos?

    Čo je biosféra, jej hranice?

Výsledkom geologického vývoja Zeme bol vznik najvrchnejších schránok – atmosféry, hydrosféry a litosféry. Stalo sa to v dôsledku ochladzovania zemského povrchu a viedlo k vytvoreniu primárneho bazaltu alebo podobného zloženia ako zemská kôra. Takmer súčasne sa v dôsledku kondenzácie vodnej pary vytvoril vodný obal planéty, hydrosféra.

Vznik a štruktúra litosféry. Zemskú kôru tvoria horniny, ktoré majú rôzne formy výskytu. Horniny ležia v horizontálnych vrstvách alebo sú narušené zlommi a zvrásnené vrásami. Výskyt hornín je najčastejšie spôsobený vnútornými (endogénnymi) silami. Štruktúra zemskej kôry, vytvorená endogénnymi procesmi, sa nazýva tektonická štruktúra alebo tektonika.

Moderná topografia planéty sa vyvíjala mnoho stoviek miliónov rokov a naďalej sa mení pod vplyvom kombinovaného pôsobenia tektonických, hydrosférických, atmosférických a biologických procesov na jej povrchu. Začalo to asi pred 3,5 miliardami rokov, keď sa začali vytvárať sopečné oblúky. Vznik sopečných oblúkov prebiehal na primárnej zvyškovej alebo sekundárnej kôre, vzniknutej pri naťahovaní oceánskej kôry nad zónami poklesu (zrážky litosférických dosiek a ich podliezanie pod seba so vznikom vulkanického oblúka). V dôsledku toho približne pred 2,7 až 2,5 miliardami rokov vznikli významné oblasti kontinentálnej kôry, ktoré sa zjavne zlúčili do jedného superkontinentu - prvej Pangey v histórii Zeme. Hrúbka tejto kôry už dosiahla novovekú hrúbku 35-40 km. Jej spodná časť je pod vplyvom vysoké tlaky a teploty zaznamenali výrazné premeny a na stredných úrovniach dochádzalo k taveniu veľkých hmôt žuly.

Ďalší dôležitý moment vo vývoji Zeme nastal približne pred 2,5 miliardami rokov. Superkontinent, ktorý vznikol v predchádzajúcej fáze - prvá Pangea - prešiel významnými zmenami a pred 2,2 miliardami rokov sa rozpadol na samostatné, relatívne malé kontinenty, oddelené panvami s novovytvorenou oceánskou kôrou. Samostatné stopy týchto štádií doskovej tektoniky možno nájsť aj teraz. Prvá etapa (pred vznikom Pangea) sa bežne nazýva embryonálna dosková tektonika a druhá - tektonika malých dosiek. Na konci druhého obdobia, asi pred 1,7 miliardami rokov, sa kontinenty opäť spojili do jedného superkontinentu. Vznikla Pangea-N. Jeho rozpad sa začal asi pred 1 miliardou rokov, hoci k čiastočným separáciám a opätovnému zjednoteniu mohlo dôjsť aj predtým.

V intervale pred 1-0,6 miliardami rokov prešiel štrukturálny plán Zeme radikálnymi zmenami a výrazne sa priblížil modernému. Od tohto momentu začala plošná dosková tektonika. Je to spôsobené tým, že zemská litosféra je rozdelená na obmedzený počet veľkých (5 000 km) a stredných (1 000 km) pevných a monolitických dosiek s priemerom, ktoré sú umiestnené na plastickejšom a viskóznejšom obale - astenosfére. . Litosférické platne sa začali pohybovať pozdĺž astenosféry v horizontálnom smere a vytvárali rozšírenia a plazenie, ktoré sa v priemere v planetárnom meradle navzájom kompenzujú. V histórii Zeme ako planéty sa teda opakovane vyskytoval proces formovania a rozpadu Pangey. Trvanie takýchto cyklov je 500-600 miliónov rokov. Táto veľká periodicita je prekrytá menšou periodicitou spojenou s naťahovaním a stláčaním zemskej kôry.

V dôsledku tektonickej činnosti je dnešný reliéf zemského povrchu charakterizovaný globálnou asymetriou dvoch hemisfér (severnej a južnej): jednou z nich je obrovský priestor naplnený vodou. Sú to oceány, ktoré zaberajú viac ako 70 % celého povrchu. Na druhej pologuli sa sústreďujú zdvihy zemskej kôry a vytvárajú kontinenty. Globálna asymetria v štruktúre povrchu našej planéty bola zaznamenaná už dávno, čo umožnilo rozdeliť planetárny reliéf na dve hlavné oblasti - oceánsku a kontinentálnu. Dno oceánov a kontinentov sa navzájom líšia štruktúrou zemskej kôry, chemickým a petrografickým zložením, ako aj históriou geologického vývoja. Kôra má zväčšenú hrúbku v oblasti kontinentov a zmenšenú v oblastiach dna oceánu.

Priemerná hrúbka kontinentálnej kôry je 35 km. Jeho horná vrstva je bohatá na žulové horniny, spodná vrstva je bohatá na čadičové magmy. Na dne oceánov nie je žiadna žulová vrstva a zemská kôra pozostáva len z čadičovej vrstvy. Jeho hrúbka je 5-10 km. Okrem toho kontinentálna kôra obsahuje viac rádioaktívnych prvkov generujúcich teplo ako tenká oceánska kôra.

Zemská kôra, ktorá tvorí hornú časť litosféry, sa skladá hlavne z ôsmich chemických prvkov: kyslíka, kremíka, hliníka, železa, vápnika, horčíka, sodíka a draslíka. Polovicu celej hmoty kôry tvorí kyslík, ktorý je v nej obsiahnutý vo viazanom stave najmä vo forme oxidov kovov.

Zemská kôra je zložená z hornín rôznych typov a rôzneho pôvodu. Viac ako 70 % tvoria vyvreté horniny, 20 % sú metamorfované, 9 % sú sedimentárne horniny.

Netreba zabúdať ani na to, že povrch Zeme tvoria litosférické dosky, ktorých počet a poloha sa od epochy k epoche menila. Doska je celá hmota zemskej kôry a pod ňou ležiaceho plášťa, ktoré sa ako celok pohybujú po povrchu zeme. Dnes sa rozlišuje 8-9 veľkých tanierov a viac ako 10 malých. Platne sa pomaly horizontálne pohybujú (globálna dosková tektonika). V oblastiach riftových údolí, kde je materiál plášťa vynášaný smerom von, sa dosky rozchádzajú a v miestach, kde sú horizontálne posuny susedných dosiek opačné, sa navzájom tlačia. Pozdĺž hraníc litosférických dosiek sa nachádzajú zóny zvýšenej tektonickej aktivity.

Keď sa dosky pohybujú, ich okraje sú rozdrvené, čím sa vytvárajú horské pásma alebo celé horské oblasti. Oceánske platne, ktoré majú pôvod v trhlinách, sa pri približovaní ku kontinentom zväčšujú. Prechádzajú pod ostrovné oblúky alebo kontinentálnu platňu a ťahajú so sebou nahromadené sedimentárne horniny. Látka subdukčnej dosky dosahuje v plášti hĺbky až 500-700 km, kde sa začína topiť.