Каково строение земли: Внутреннее строение Земли. Мир удивительных тайн в одной статье

Содержание

Каково строение Земли? — Школьные Знания.com

почему нельзя сжигать пустые пластиковые бутылки в огне или в доме!​

Зачетная работа:Задание 1. Ответьте на вопросы:1. Какие растения и животные заносятся в Красную книгу?2. Эта птица не летала, а гнезда сооружала на зе

мле. Ее называли «глупой» за то, что не могла убежать от человека. Селилась она на островах Индийского океана неподалеку от Мадагаскара. Последняя птица погибла в 1681 году.а) Странствующий голубь;б) Дронт;в) Коричнеголовый попугай3. Этот красивый и мощный зверь был истреблен к 1627 году. Он населял Европу, Малую Азию, Северную Африку.а) Степная куропатка;б) Зубр;в) Тур.4. Их погубило вкусное мясо. Последняя птица погибла в зоопарке города Цинциннати в США в 1914 году.а) Странствующий голубь;б) Новокаледонский попугай;в) Попугай Ара.5. Какие цветы носят «человеческие» имена?Задание 2. Определить автора высказываний1. “Чтобы жить, нужны солнце, свобода и маленький цветок”2. “Птице — воздух, рыбе — вода, а человеку нужна Родина и охранять природу — значит любить Родину”. Задание 3. Закончи фразу:1.Проснулся, умылся … 2.Все хорошее на Земле от Солнца, а все прекрасное от … Задание 4. Ответить на вопросы.1. Вы пессимист. Что произойдет на планете Земля через 100 лет? Ваш прогноз.2. Вы оптимист. Что произойдет на планете Земля через 100 лет? Ваш прогноз. срочно помогите пожалуйста​

почему Мирский замок, Беловежская пуща и Дворцово- парковый комплекс Радзивиллов в Несвиже занесены в Список всемирного наследия?​

Что значит когда много муравьев на улице?Обычные муравьи бегают повсюду ​

Висота гори складає 2200 м. Якщо біля підніжжя гори тиск повітря дорівнює тиску на рівні моря, то на її вершині він буде рівним:
660 мм рт ст
760 мм

рт ст
680 мм рт ст
860 мм рт ст

Многие птицы проводят часть года – теплое время –в северных районах, а когда наступают холода, они улетают на юг (это называется миграция или сезонный

перелет). Птицы улетают к югу, в теплые края прежде всего в поисках мест, где они смогут находить достаточно пищи. Птицы очень быстро расходуют энергию, получаемую с пищей, а это означает, что им нужно есть часто.найдите фактор и под фактор пж срочно у меня соч​

Что значит когда много муравьев на улице?​

Куда помещают приготовленный черенок?​

Какой формой энергии обладают следующие тела: зажжённый фонарь, океанская волна, включенный телевизор, кипяток.

2 задание сделайте пожалуйста ​

Строение Земли

У земного шара есть несколько оболочек: атмосфера — воздушная оболочка, гидросфера — водная оболочка, литосфера — твердая оболочка.

Третья за отдаленностью от Солнца планета— Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность— 5,5 г/см2. Во внутреннем строении Земли принято различать следующие слои:

земная кора — верхний слой Земли, в котором могут существовать живые организмы. Толщина земной коры может быть от 5 до 75 км.

мантия — твердый слой, который находится ниже земной коры. Его температура достаточно высока, однако вещество находится в твердом состоянии. Толщина мантии порядка 3 000 км.

ядро — центральная часть земного шара. Его радиус приблизительно 3 500 км. Температура внутри ядра очень высока. Считается, что ядро состоит в основном из расплавленного металла,
предположительно — железа.

Земная кора

Выделяют два основных типа земной коры — континентальный и океанический, плюс промежуточный, субконтинентальный.

Земная кора тоньше под океанами (около 5 км) и толще — под материками (до 75 км.). Она неоднородна, различают три слоя: базальтовый (залегает ниже всего), гранитный и осадочный (верхний). Континентальная кора состоит из трех слоев, тогда как в океанической гранитный слой отсутствует. Земная кора формировалась постепенно: сначала был сформирован базальтовый слой, затем — гранитный, осадочный слой продолжает формироваться и в настоящее время.

Горные породы — вещество, из которого состоит земная кора. Горные породы подразделяются на следующие группы:

1. Магматические горные породы. Они образуются при затвердевании магмы в толще земной коры или на поверхности.

2. Осадочные горные породы. Они образуются на поверхности, формируются из продуктов разрушения или изменения других пород, биологических организмов.

3. Метаморфические горные породы. Они образуются в толще земной коры из других горных пород под действием определенных факторов: температуры, давления.

Каково внутреннее строение Земли? — Other

Каждый раз, рассуждая о том, как всё устроено в нашем мире, удивляюсь балансу и, я бы даже сказала, красоте задумки. Если, конечно, внутреннее строение Земли было чьей-то задумкой.

Кто и когда начал изучать структуру Земли

Изучая любой вопрос, мне всегда интересно, какими были первые версии. В данном случае, с чего началось изучение «внутренностей» Земли? Оказывается, сначала ученые придерживались мнения, что внутренняя часть планеты заполнена водой. Получался такой огромный шарик с водой, на поверхности которого живут люди. Был учёный Эдмунд Галлей, прожил он долго, почти восемьдесят пять лет, с середины семнадцатого до почти середины восемнадцатого века. Вот он считал, что Земля внутри полая. Внутреннюю сферу он представлял светящейся, а, возможно, и заселённой. При этом явление северного сияния Галлей объяснял тем, что внутренний «свет» выходит наружу.

Что известно о внутренней структуре Земли сейчас

В наше время ученые ушли далеко вперед от работ Галлея и придерживаются следующей схемы внутреннего строения Земли.

  1. Земная кора.
  2. Внешняя мантия.
  3. Внутренняя мантия.
  4. Внешнее ядро.
  5. Внутреннее ядро.

Земная кора самый тонкий элемент. По отношению ко всей планете — тоньше, чем кожура у персика. Под корой располагается мантия. Само слово «мантия» переводится с греческого как «покрывало». Хотя предполагается, что верхняя часть такого покрывала жесткая, и только та, что ближе к ядру — пластичная, называется магмой. Дальше следует ядро. Внутреннее ядро самое горячее и самое плотное, что есть у нашей планеты. Внешнее яро находится в жидком состоянии.

Земля-матрёшка

Исходя из такого строения, получается, что Земля — это как матрёшка, такой близкий России образ. Здорово, да? Может быть, создатели матрёшек уже знали, как устроена планета? В отличие от матрёшек у Земли всё вкривь и вкось, только на картинках идеальные круги.

Пока человек добрался только до коры и чуть-чуть до мантии, которая сама выплескивается наружу. Всё остальное настолько глубоко расположено, что эти «матрёшки» изучаются только в теории.

Внутреннее строение Земли

  • Что вы знаете о внутреннем строении Земли?
  • Какие горные породы вам известны? По каким свойствам они различаются?

Что у Земли внутри?

Внутреннее строение Земли сложное. В её центре расположено ядро. Затем следуют мантия, занимающая большую часть объёма Земли, и земная кора. Ядро состоит из двух слоёв: внутреннего ядра и внешнего. Внутреннее ядро твёрдое, внешнее — жидкое, оно находится в расплавленном состоянии. Температура ядра достигает 6000 °С. Учёные предполагают, что оно состоит в основном из железа и никеля.

Мантия (от греческого слова «мантион» — покрывало) составляет 83% от объёма Земли. Несмотря на высокую температуру (до 2000 °С), вещество мантии из-за большого давления находится в твёрдом состоянии. Правда, в верхней части мантии имеется слой, который частично размягчён и пластичен. Но над ним мантия снова становится твёрдой.

Верхнюю твёрдую оболочку Земли называют литосферой, а самую верхнюю часть литосферы — земной корой.

Толщина земной коры от 5 до 75 км, причём под материками она значительно толще, чем под океанами.

Поверхность земной коры неровная: мы видим на ней горы, равнины, холмы, овраги.

Все неровности земной поверхности называют рельефом.

Горные породы и минералы

Земная кора состоит из горных пород. Гранит, известняк, каменный уголь, глина, песок — всё это горные породы. Они очень разнообразны по своему цвету, блеску, температуре плавления и многим другим свойствам.

Хотя за горными породами и закрепилось такое название, они находятся и на равнинах под слоем почвы.

Горные породы бывают плотными и рыхлыми. Плотные — достаточно прочные камни, например гранит, известняк. Рыхлые — породы, которые рассыпаются или легко разламываются руками. Это глина, песок, торф.

Горные породы состоят из минералов. Например, гранит состоит из трёх минералов — кварца, слюды и полевого шпата. Это хорошо заметно, если рассмотреть образец гранита под
лупой. Встречаются в природе горные породы, состоящие и из одного минерала. Так, известняк состоит из кальцита.

Горные породы и минералы, которые использует человек, называют полезными ископаемыми.

Земная кора — источник разнообразных полезных ископаемых, со многими из которых вы уже познакомились в младших классах.

Движение земной коры

Сравнительно недавно учёные установили, что земная кора и расположенный под ней самый верхний твёрдый слой мантии — не сплошные, а как бы составлены из отдельных частей — плит.

Плиты очень медленно (со скоростью несколько сантиметров в год) движутся — скользят по размягчённому, пластичному слою мантии. В результате материки перемещаются по поверхности Земли. Конечно, мы этого не замечаем, но на протяжении многих миллионов лет расположение материков значительно изменилось. В тех местах, где плиты смыкаются, часто возникают землетрясения и извержения вулканов.

Маленькая экскурсия в мир камней Земная кора сложена горными породами магматического, осадочного и метаморфического происхождения.

Магматические горные породы — гранит, базальт и другие — составляют до 60% объёма земной коры. Они образовались из магмы — расплавленного вещества недр Земли, которое в процессе извержения вулкана выходит на поверхность и застывает (или поднимается по трещинам в земной коре и застывает на некоторой глубине, не достигая земной поверхности).

Осадочные горные породы формируются при накоплении обломков других горных пород или остатков организмов на поверхности суши или на дне океана. По сравнению с другими горными породами осадочные породы более мягкие и легче поддаются разрушению. К ним относят природный газ, нефть, уголь, щебень, поваренную соль, песок, глину, мел, известняк.

Метаморфические горные породы образуются из магматических и осадочных горных пород, подвергшихся воздействию высоких температур и давления (мрамор, кварцит, гнейс
и др.).

Метаморфические породы по своим свойствам совершенно не похожи на те породы, из которых они образовались. В мраморе трудно узнать известняк, в кварците — песчаник, в гнейсе — гранит.

  • Каково внутреннее строение Земли?
  • Что представляет собой ядро Земли?
  • Какими свойствами обладает вещество мантии?
  • Что такое горные породы и минералы?
  • Что называют полезными ископаемыми?
  • Почему одни участки суши медленно поднимаются, а другие — опускаются?
  • Как учёные изучают состав земной коры?

Земля состоит из ядра, мантии и земной коры. Верхнюю твёрдую оболочку Земли называют литосферой, а самую верхнюю часть литосферы — земной корой. Под материками земная кора значительно толще, чем под океанами. Земная кора образована горными породами. Горные породы различают по цвету, блеску, температуре плавления и другим свойствам. Различают магматические, осадочные и метаморфические горные породы. Горные породы состоят из минералов. Горные породы и минералы, которые использует человек, называют полезными ископаемыми. Земная кора и расположенный под ней самый верхний твёрдый слой мантии состоит из отдельных частей — плит. Плиты очень медленно движутся по размягчённому, пластичному слою мантии. В результате материки перемещаются по поверхности Земли.

Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:

Поиск по сайту:

Понятие о литосфере. Внутреннее строение Земли: ядро, мантия, земная кора

Строение Земли

Литосфера – это твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Литосфера играет большую роль в жизни человека, ведь это территория, на которой обитают люди, они строят дома и различные сооружения, используют недра Земли, добывая различные полезные ископаемые, которые используются во многих отраслях народного хозяйства и повышения благосостояния человека

Земля имеет слоистое строение.

Выделяют три крупных слоя:

1.     Земная кора.

2.     Мантия.

3.     Ядро.

По мере продвижения вглубь Земли увеличиваются температура и давление. В центре Земли находится ядро, его радиус около 3500 км, а температура более 4500 градусов. Ядро окружено мантией, ее толщина около 2900 км. Над мантией расположена земная кора, толщина ее колеблется от 5 км (под океанами) до 70 км (под горными системами). Земная кора – самая твердая оболочка. Вещество мантии находится в особом пластическом состоянии, это вещество под давлением может медленно течь.

 

Рис. 1. Внутреннее строение Земли 

 

Земная кора

 

Земная кора – верхняя часть литосферы, внешняя твердая оболочка Земли.

Земная кора состоит из горных пород и минералов.

 

Рис. 2. Строение Земли и земной коры 

 

Выделяют два типа земной коры: 

1. Континентальная (она состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев).

2. Океаническая (она состоит из осадочного и базальтового слоев).

 

Рис. 3. Строение земной коры 

Мантия

 

На мантию приходится 67% всей массы Земли и 87% ее объема. Выделяют верхнюю и нижнюю мантию. Вещество мантии может перемещаться под давлением. Внутреннее тепло от мантии передается к земной коре.

 

Ядро

 

Ядро – самая глубокая часть Земли. Выделяют внешнее жидкое ядро и внутреннее твердое ядро.

 

Свойства земной коры

 

Большая часть земной коры покрыта водами океанов и морей. Континентальная земная кора гораздо больше океанической и имеет три слоя. Верхняя часть земной коры нагревается солнечными лучами. На глубине более 20 метров температура практически не меняется, а потом возрастает.

 

Изучение внутреннего строения Земли

 

Доступнее всего для изучения человеком – верхняя часть земной коры. Иногда делают глубокие скважины для изучения внутреннего строения земной коры. Самая глубокая скважина – глубиной более 12 км. Помогают изучать земную кору и шахты. Кроме того, внутреннее строение Земли изучают с помощью специальных приборов, методов, снимков из космоса и наук: геофизики, геологии, сейсмологии.

 

Список литературы

Основная

1.     Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 176 с.

2.     География. 6 кл.: атлас. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2011. – 32 с.

3.     География. 6 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 32 с.

4.     География. 6 кл.: конт. карты. – М.: ДИК, Дрофа, 2012. – 16 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1.     География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.

Материалы в сети Интернет

1.   Федеральный институт педагогических измерений (Источник).

2.  Русское Географическое Общество (Источник). 

3.  Geografia.ru (Источник). 

4.  900 детских презентаций и 20 000 презентаций для школьников (Источник).

 

GISMETEO: Какова температура земной коры? — События

Земля расположена достаточно близко к Солнцу, чтобы получаемой энергии хватало на поддержание тепла и существования воды в жидком виде. В основном благодаря этому наша планета пригодна для жизни.

Как мы помним из уроков географии, Земля состоит из различных слоев. Чем дальше к центру планеты, тем обстановка все больше накаляется. К счастью для нас, на коре, самом верхнем геологическом слое, температура относительно стабильная и комфортная. Однако ее значения могут сильно меняться в зависимости от места и времени.

© Johan Swanepoel | shutterstock.com

Структура Земли

Как и другие планеты земной группы, наша планета состоит из силикатных пород и металлов, которые дифференцируются между твердым металлическим ядром, расплавленным внешним ядром, силикатной мантией и корой. Внутреннее ядро имеет примерный радиус 1220 км, а внешнее — около 3400 км.

Затем следуют мантия и земная кора. Толщина мантии составляет 2890 км. Это самый толстый слой Земли. Она состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием. Высокие температуры внутри мантии делают твердый силикатный материал достаточно пластичным.

Верхний слой мантии разделен на литосферу и астеносферу. Первая состоит из коры и холодной жесткой верхней части мантии, в то время как астеносфера обладает некоторой пластичностью, из-за чего покрывающая ее литосфера неустойчива и подвижна.

Земная кора

Кора является внешней оболочкой Земли и составляет лишь 1 % от ее общей массы. Толщина коры меняется в зависимости от места. На континентах она может достигать 30 км, а под океанами — всего 5 км.

Оболочка состоит из множества магматических, метаморфических и осадочных пород и представлена системой тектонических плит. Эти плиты плавают над мантией Земли, и, предположительно, конвекция в мантии приводит к тому, что они находятся в постоянном движении.

Иногда тектонические плиты сталкиваются, расходятся или скользят друг о друга. Все три типа тектонической активности лежат в основе формирования земной коры и приводят к периодическому обновлению ее поверхности в течение миллионов лет.

Диапазон температуры

На внешнем слое коры, где она соприкасается с атмосферой, ее температура совпадает с температурой воздуха. Таким образом, она может нагреваться до 35 °C в пустыне и быть ниже нуля в Антарктиде. В среднем температура поверхности коры составляет около 14 °C.

Как видно, диапазон значений довольно широк. Но стоит учесть тот факт, что большая часть земной коры лежит под океанами. Вдали от солнца, где она встречается с водой, температура может составлять лишь 0…+3 °C.

Если же начать копать яму в континентальной коре, то температура будет заметно возрастать. Например, внизу самой глубокой в мире шахты «Тау-Тона» (3,9 км) в Южной Африке она достигает 55 °C. Шахтерам, работающим там весь день, не обойтись без кондиционера.

Таким образом, средняя температура поверхности может варьироваться от изнуряющей знойной до люто морозной в зависимости от местоположения (на суше или под водой), времен года и времени суток.

И все же земная кора остается единственным местом в Солнечной системе, где температура достаточно стабильна, чтобы жизнь на ней продолжала процветать. Добавьте к этому нашу жизнеспособную атмосферу и защитную магнитосферу, и вы поймете, что нам действительно крупно повезло!

Исследование опубликовано в издании Universe Today.

ГДЗ География 5 класс. Тетрадь для контрольных и проверочных работ Летягина А.А. 2016 » Страница 7 » Shkola.Center

Раздел 2

§ 6. Слои «твёрдой» Земли Вопросы перед параграфом.

1. Как, по современным представлениям, возникла Земля?

По современным представлениям наша планета образовалась 4,6 млрд лет назад в результате столкновения каменных тел (планетоидов), возникших из пыли и газа. Из недр Земли вырывались раскалённая магма и газы в том числе водяной пар. Эти газы составит первичную разреженную атмосферу. Когда земная атмосфера охладилась, стали образовываться облака и выпадать ливни. Дождевая вода пополняла воды первичного океана, образовавшегося в понижениях земной поверхности. Объём океана постепенно увеличивался, в настоящее время этот процесс продолжается.

В древнем океане, как считают современные учёные, около 3,5 млрд лет назад зародилась жизнь. Морская вода защищала простейшие сине-зелёные водоросли от губительного действия ультрафиолетовых лучей. В результате их жизнедеятельности атмосфера стала пополняться кислородом. В атмосфере образовался тонкий слой озона, который поглощал ультрафиолетовые лучи. Тогда жизнь смогла выйти на сушу.

Развитие Земли продолжается и в наше время.

2. Какие планеты относят к земной группе? В какой части Солнечной системы они расположены?

Планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля, Марс. Они расположены во внутренней области Солнечной системы, в отличие от планет-гигантов, расположенных во внешней области.

3. Каковы форма и размеры Земли?

Земля шарообразной формы.

Масса 5,976 • 1024 кг

Средний радиус 6371 км

Длина экватора 40 076 км

Расстояние от Солнца 149,6млн км

Школа географа-следопыта

Задание является проектной деятельностью, требует самостоятельной работы.

Вопросы и задания после параграфа.

1. Каково внутреннее строение Земли?

Внутреннее строение Земли состоит из трех основных оболочек: земная кора, мантия и ядро. Большую часть объёма Земли (83 %) составляет мантия. Над ней располагается земная кора. В центре Земли находится ядро.

2. Назовите, из каких внутренних оболочек состоят планеты земной группы. У всех ли планет земной группы есть воздушная оболочка — атмосфера?

Планеты земной группы имеют сходное внутреннее строение: плотное ядро, мантию и кору. У всех планет земной группы имеется газовая оболочка, атмосфера.

3. Совершите мысленное путешествие к центру Земли. Расскажите о том, как меняется вещественный состав и температура недр нашей планеты.

Ядро имеет радиус около 3470 км. О существовании ядра Земли стало известно в конце XIX в., а в начале XX в. было определено, что ядро находится на глубине 2900 км. Предполагают, что ядро состоит из железа с примесью никеля. Учёные выделяют внешнее ядро, находящееся в жидком состоянии, и внутреннюю твёрдую часть ядра. Радиус внутреннего ядра — около 1300 км. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 °С. По предположению учёных, перемещение расплавленного вещества верхнего слоя ядра создаёт магнитное поле Земли.

Оболочку Земли, расположенную между ядром и земной корой, назвали мантией (греч. — «покрывало», «плащ»). В мантии выделяют верхнюю и нижнюю части. Температура в мантии, видимо, не превышает 2000-2500 °С. С процессами, происходящими в мантии Земли, связаны извержения вулканов и движения земной коры.

Земная кора — каменная оболочка Земли, тонким слоем покрывающая глубинные слои планеты. Мощность (толщина) земной коры неодинакова — от 5 км под океанами до 75 км под материками.

4. Сравните мощность внутренних слоёв Земли.

ядро — суммарный радиус жидкой и твердой частей составляет 3500 км.;

мантия — толщина слоя не более 2900 км.;

земная кора — варьируется в пределах 10-120 км.

5. Какие методы используют учёные для изучения внутреннего строения Земли?

Изучением строения и развития Земли занимаются учёные-геологи. Геология изучает состав и строение земной коры, а также находящиеся в ней полезные ископаемые. Непосредственно изучать геологическое строение Земли можно при строительстве шахт и бурении скважин. Сейсмический метод — Этот метод основан на том факте, что при землетрясениях и мощных взрывах в земной коре и более глубоких слоях распространяются сейсмические волны, причём скорость их распространения зависит от плотности пород, сквозь которые проходят волны.

Составьте фотоколлаж о внутреннем строении планет Солнечной системы, используя Интернет-ресурсы. — Задание не выполнено т. к является проектной деятельностью, требует самостоятельной работы.



1 … 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … 25ГДЗ География 5 класс Рабочая тетрадь Тетрадь Летягин Вентана-Граф Тетрадь для контрольных 2016 УчебникЕсли заметили в тексте ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Что такое слои Земли?

На Земле есть нечто большее, чем то, что мы можем видеть на поверхности. Фактически, если бы вы могли держать Землю в руке и разрезать ее пополам, вы бы увидели, что она состоит из нескольких слоев. Но, конечно, внутренняя часть нашего мира продолжает хранить для нас некоторые загадки. Даже когда мы отважно исследуем другие миры и выводим на орбиту спутники, внутренние уголки нашей планеты остаются для нас недоступными.

Однако достижения в сейсмологии позволили нам многое узнать о Земле и о многих слоях, которые ее составляют.Каждый слой имеет свои свойства, состав и характеристики, влияющие на многие ключевые процессы нашей планеты. Они идут от внешнего к внутреннему — кора, мантия, внешнее ядро ​​и внутреннее ядро. Давайте посмотрим на них и посмотрим, что у них происходит.

Как и все планеты земной группы, внутренняя часть Земли дифференцирована. Это означает, что его внутренняя структура состоит из слоев, расположенных как кожица лука. Отогните одну, и вы найдете другую, отличающуюся от последней своими химическими и геологическими свойствами, а также огромной разницей в температуре и давлении.

Наше современное научное понимание внутренней структуры Земли основано на выводах, сделанных с помощью сейсмического мониторинга. По сути, это включает в себя измерение звуковых волн, генерируемых землетрясениями, и изучение того, как прохождение через различные слои Земли заставляет их замедляться. Изменения скорости сейсмических волн вызывают рефракцию, которая рассчитывается (в соответствии с законом Снеллиуса) для определения разницы в плотности.

Они используются, наряду с измерениями гравитационного и магнитного полей Земли и экспериментами с кристаллическими твердыми телами при давлениях и температурах, характерных для глубоких недр Земли, для определения того, как выглядят слои Земли. Кроме того, понятно, что различия в температуре и давлении связаны с остаточным теплом от первоначального образования планеты, распадом радиоактивных элементов и замерзанием внутреннего ядра из-за сильного давления.

История обучения:

С древних времен люди стремились понять формирование и состав Земли. Самые ранние известные случаи были ненаучными по своей природе — принимали форму мифов о творении или религиозных басен с участием богов.Однако между классической античностью и средневековьем появилось несколько теорий о происхождении Земли и ее правильном строении.

Большинство древних теорий о Земле склонялись к представлению о физической форме нашей планеты как о плоской Земле. Так считалось в месопотамской культуре, где мир изображался как плоский диск, плывущий в океане. Для майя мир был плоским, и в его углах четыре ягуара (известные как бакабы) держали небо. Древние персы предполагали, что Земля представляет собой семислойный зиккурат (или космическую гору), в то время как китайцы рассматривали ее как четырехгранный куб.

К VI веку до нашей эры греческие философы начали размышлять о том, что Земля на самом деле круглая, а к III веку до нашей эры идея сферической Земли стала артикулироваться как научный вопрос. В тот же период начало формироваться геологическое представление о Земле, и философы поняли, что она состоит из минералов, металлов и подвержена очень медленному процессу изменений.

Однако только в 16-17 веках научное понимание планеты Земля и ее структуры по-настоящему начало развиваться. В 1692 году Эдмонд Галлей (первооткрыватель кометы Галлея) предложил то, что сейчас известно как теория «полой Земли». В статье, представленной в Philosophical Transactions Лондонского королевского общества, он выдвинул идею Земли, состоящей из полой оболочки толщиной около 800 км (~ 500 миль).

Между этой сферой и внутренней сферой, по его мнению, есть воздушный зазор на таком же расстоянии.Чтобы избежать столкновения, он утверждал, что внутренняя сфера удерживается на месте силой тяжести. Модель включала две внутренние концентрические оболочки вокруг самого внутреннего ядра, соответствующие диаметрам планет Меркурий, Венеру и Марс соответственно.

Конструкция Галлея представляла собой метод учета значений относительной плотности Земли и Луны, который был дан сэром Исааком Ньютоном в его Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687), который, как позже было показано, был неточным.Однако его работа сыграла важную роль в развитии географии и теорий о недрах Земли в 17-18 веках.

Еще одним важным фактором были споры 17-18 веков о подлинности Библии и мифа о Всемирном потопе. Это подтолкнуло ученых и богословов к спорам об истинном возрасте Земли и вынудило искать доказательства того, что Великий потоп действительно произошел. В сочетании с ископаемыми останками, которые были обнаружены в слоях Земли, начала появляться систематическая основа для определения и датировки слоев Земли.

Развитие современных методов добычи и растущее внимание к важности полезных ископаемых и их естественному распределению также помогли стимулировать развитие современной геологии. В 1774 году немецкий геолог Авраам Готтлоб Вернер опубликовал «Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien» («О внешних характеристиках минералов»), в котором была представлена ​​подробная система идентификации конкретных минералов на основе внешних характеристик.

В 1741 году Национальный музей естественной истории во Франции создал первую преподавательскую должность, специально предназначенную для геологии.Это был важный шаг в дальнейшем продвижении знаний о геологии как науке и признании ценности широкого распространения таких знаний. А к 1751 году, когда Дени Дидро опубликовал «Энциклопедию», термин «геология» стал общепринятым.

К 1770-м годам химия начала играть ключевую роль в теоретической основе геологии, и начали появляться теории о том, как формировались слои Земли. Одна популярная идея заключалась в том, что жидкое наводнение, подобное библейскому потопу, привело к созданию всех геологических пластов. Те, кто принял эту теорию, стали известны как дилувианцы или нептунисты.

Другой тезис постепенно стал популярным с 1780-х годов, в котором говорилось, что вместо воды пласты образовывались за счет тепла (или огня). Те, кто следовал этой теории в начале 19 века, называли эту точку зрения плутонизмом, согласно которому Земля формировалась постепенно путем медленного затвердевания расплавленных масс. Эти теории вместе привели к выводу, что Земля была неизмеримо старше, чем предполагалось в Библии.

В начале 19 века горнодобывающая промышленность и промышленная революция стимулировали быстрое развитие концепции стратиграфической колонки, согласно которой горные образования располагались в соответствии с порядком их формирования во времени. Одновременно геологи и естествоиспытатели начали понимать, что возраст окаменелостей может быть определен геологически (то есть, чем глубже слой, в котором они были обнаружены, был от поверхности, тем они были старше).

Компьютерное моделирование поля Земли в период нормальной полярности между инверсиями. Кредит: science.nasa.gov

В имперский период XIX века европейские ученые также имели возможность проводить исследования в далеких странах. Одним из таких людей был Чарльз Дарвин, который был нанят капитаном Фицроем с корабля «Бигл» для изучения прибрежных территорий Южной Америки и получения советов по геологии.

Открытие Дарвином гигантских окаменелостей во время путешествия помогло установить его репутацию геолога, а его теоретические рассуждения о причинах их исчезновения привели к его теории эволюции путем естественного отбора, опубликованной в «Происхождении видов» в 1859 году.

В 19 веке правительства нескольких стран, включая Канаду, Австралию, Великобританию и США, финансировали геологические изыскания, которые позволили составить геологические карты обширных территорий стран. К этому времени научный консенсус установил возраст Земли в миллионах лет, а увеличение финансирования и разработка усовершенствованных методов и технологий помогли геологии отойти дальше от догматических представлений о возрасте и структуре Земли.

К началу 20-го века развитие радиометрического датирования (которое используется для определения возраста минералов и горных пород) предоставило необходимые данные, чтобы начать получать представление об истинном возрасте Земли. На рубеже веков геологи полагали, что Земле 2 миллиарда лет, что открыло двери для теорий движения континентов в течение этого огромного промежутка времени.

В 1912 году Альфред Вегенер предложил теорию континентального дрейфа, которая предполагала, что континенты были соединены вместе в определенное время в прошлом и образовали единый массив суши, известный как Пангея.В соответствии с этой теорией формы континентов и соответствующая геология береговой линии некоторых континентов указывают на то, что когда-то они были соединены вместе.

Исследования дна океана также привели непосредственно к теории тектоники плит, которая обеспечила механизм дрейфа континентов. Геофизические данные свидетельствуют о боковом движении континентов и о том, что океаническая кора моложе континентальной коры. Эти геофизические данные также подтолкнули к гипотезе палеомагнетизма, записи ориентации магнитного поля Земли, зафиксированной в магнитных минералах.

Модель плоской Земли с континентами, смоделированными в форме диска, и Антарктидой в виде ледяной стены. Предоставлено: Wikipedia Commons.

Затем в начале 20 века было развитие сейсмологии, изучения землетрясений и распространения упругих волн через Землю или через другие подобные планетам тела. Измеряя время прохождения преломленных и отраженных сейсмических волн, ученые смогли постепенно сделать вывод о том, как Земля была слоистой и что лежало глубже в ее ядре.

Например, в 1910 году Гарри Филдинг Рид выдвинул «теорию упругого отскока», основанную на его исследованиях землетрясения в Сан-Франциско 1906 года. Эта теория, которая утверждала, что землетрясения происходят, когда накопленная энергия выделяется вдоль линии разлома, была первым научным объяснением того, почему происходят землетрясения, и остается основой современных тектонических исследований.

Затем, в 1926 году, английский ученый Гарольд Джеффрис заявил, что под корой ядро ​​Земли жидкое, на основе своего исследования волн землетрясений.А затем в 1937 году датский сейсмолог Инге Леманн пошла еще дальше и определила, что внутри жидкого внешнего ядра Земли есть твердое внутреннее ядро.

Ко второй половине 20 века ученые разработали исчерпывающую теорию структуры и динамики Земли. По прошествии века перспективы сместились в сторону более комплексного подхода, когда геология и науки о Земле начали включать изучение внутренней структуры Земли, атмосферы, биосферы и гидросферы в одно целое.

Этому способствовало развитие космических полетов, которые позволили детально изучить атмосферу Земли, а также сделать фотографии Земли из космоса. В 1972 году программа Landsat, серия спутниковых миссий, совместно управляемых НАСА и Геологической службой США, начала предоставлять спутниковые изображения, которые обеспечивали геологически подробные карты и использовались для прогнозирования стихийных бедствий и сдвигов плит.

Слои:

Землю можно разделить двумя способами — механически или химически.Механически — или реологически, имея в виду изучение жидких состояний — его можно разделить на литосферу, астеносферу, мезосферную мантию, внешнее ядро ​​и внутреннее ядро. Но химически, что является наиболее популярным из двух, его можно разделить на кору, мантию (которую можно подразделить на верхнюю и нижнюю мантию) и ядро, которое также можно подразделить на внешнее ядро, и Внутреннее ядро.

Внутреннее ядро ​​твердое, внешнее жидкое, а мантия твердая / пластичная.Это связано с относительными температурами плавления различных слоев (никелево-железное ядро, силикатная кора и мантия) и повышением температуры и давления с увеличением глубины. На поверхности никель-железные сплавы и силикаты достаточно холодные, чтобы стать твердыми. В верхней мантии силикаты обычно твердые, но существуют локализованные области расплава, что приводит к ограниченной вязкости.

Напротив, нижняя мантия находится под огромным давлением и поэтому имеет более низкую вязкость, чем верхняя мантия. Металлическое внешнее ядро ​​никель-железо жидкое из-за высокой температуры. Однако сильное давление, которое увеличивается по направлению к внутреннему ядру, резко изменяет температуру плавления никель-железо, делая его твердым.

Тектонические плиты Земли. Кредит: msnucleus.org

Различие между этими слоями связано с процессами, происходившими на ранних этапах формирования Земли (около 4,5 миллиарда лет назад). В это время плавление привело бы к опусканию более плотных веществ к центру, в то время как менее плотные материалы мигрировали бы в кору.Таким образом, считается, что ядро ​​в основном состоит из железа, а также из никеля и некоторых более легких элементов, тогда как менее плотные элементы мигрировали на поверхность вместе с силикатной породой.

Слои (слои) Земли показаны в масштабе. Кредит: pubs.usgs.gov.

Корка:

Кора — это самый внешний слой планеты, охлажденная и затвердевшая часть Земли, глубина которой составляет примерно 5-70 км (~ 3-44 мили). Этот слой составляет всего 1% от всего объема Земли, хотя он составляет всю поверхность (континенты и дно океана).

Более тонкие части — это океаническая кора, которая лежит в основе океанических бассейнов на глубине 5-10 км (~ 3-6 миль), а более толстая кора — это континентальная кора. В то время как океаническая кора состоит из плотного материала, такого как магматические породы силиката железа и магния (например, базальт), континентальная кора менее плотная и состоит из пород силиката натрия, калия, алюминия, таких как гранит.

Самая верхняя часть мантии (см. Ниже) вместе с корой составляет литосферу — неравномерный слой с максимальной толщиной, возможно, 200 км (120 миль).Многие горные породы, которые сейчас составляют земную кору, образовались менее 100 миллионов (1 × 10 8 ) лет назад. Однако возраст самых старых известных минеральных зерен составляет 4,4 миллиарда (4,4 × 10 9 ) лет, что указывает на то, что Земля имела твердую корку, по крайней мере, так долго.

Верхняя мантия:

Мантия, составляющая около 84% объема Земли, в основном твердая, но в геологическое время ведет себя как очень вязкая жидкость. Верхняя мантия, которая начинается у «разрыва Мохоровича» (он же.«Мохо» — основание земной коры) простирается с глубины от 7 до 35 км (от 4,3 до 21,7 миль) вниз до глубины 410 км (250 миль). Самая верхняя мантия и вышележащая кора образуют литосферу, которая относительно жесткая вверху, но становится заметно более пластичной внизу.

По сравнению с другими пластами, о верхней мантии известно многое благодаря сейсмическим исследованиям и прямым исследованиям с использованием минералогических и геологических исследований. Движение в мантии (т.е. конвекция) выражается на поверхности через движения тектонических плит.Под воздействием тепла из более глубоких недр этот процесс ответственен за континентальный дрейф, землетрясения, образование горных цепей и ряд других геологических процессов.

Мантия также отличается от коры химически, помимо того, что она отличается по типу горных пород и сейсмическим характеристикам. Это в значительной степени связано с тем, что кора состоит из отвердевших продуктов, полученных из мантии, где материал мантии частично расплавлен и является вязким.Это заставляет несовместимые элементы отделяться от мантии, а менее плотный материал поднимается вверх и затвердевает на поверхности.

Иллюстрация Эдмонда Галлея модели «Святой Земли», состоящей из концентрических сфер. Предоставлено: Wikipedia Commons / Рик Мэннинг.

Известно, что кристаллизованные продукты расплава у поверхности, на которой мы живем, обычно имеют более низкое отношение магния к железу и более высокую долю кремния и алюминия.Эти изменения в минералогии могут влиять на мантийную конвекцию, поскольку они приводят к изменениям плотности, а также могут поглощать или выделять скрытое тепло.

В верхней мантии температура колеблется от 500 до 900 ° C (от 932 до 1652 ° F). Между верхней и нижней мантией есть также так называемая переходная зона, глубина которой составляет 410-660 км (250-410 миль).

Нижняя мантия:

Нижняя мантия находится на глубине 660–2891 км (410–1796 миль).Температура в этом регионе планеты может достигать 4000 ° C (7230 ° F) на границе с ядром, что значительно превышает точки плавления мантийных пород. Однако из-за огромного давления, оказываемого на мантию, вязкость и плавление очень ограничены по сравнению с верхней мантией. О нижней мантии известно очень мало, кроме того, что она кажется относительно сейсмически однородной.

Внутреннее устройство Земли. Предоставлено: Wikipedia Commons / Kelvinsong.

Наружное ядро:

Внешнее ядро, которое было подтверждено как жидкое (на основе сейсмических исследований), имеет толщину 2300 км и простирается до радиуса ~ 3400 км.В этом регионе плотность, по оценкам, намного выше, чем у мантии или коры, в диапазоне от 9 900 до 12 200 кг / м 3 . Считается, что внешнее ядро ​​на 80% состоит из железа, а также из никеля и некоторых других более легких элементов.

Более плотные элементы, такие как свинец и уран, либо слишком редки, чтобы быть значимыми, либо имеют тенденцию связываться с более легкими элементами и, таким образом, оставаться в коре. Внешнее ядро ​​не находится под давлением, достаточным для того, чтобы быть твердым, поэтому оно жидкое, хотя его состав аналогичен составу внутреннего ядра.Температура внешнего ядра колеблется от 4300 K (4030 ° C; 7280 ° F) во внешних областях до 6000 K (5730 ° C; 10340 ° F), ближайших к внутреннему ядру.

Из-за высокой температуры внешнее ядро ​​находится в жидком состоянии с низкой вязкостью, которое подвергается турбулентной конвекции и вращается быстрее, чем остальная часть планеты. Это вызывает образование вихревых токов в жидком ядре, что, в свою очередь, создает эффект динамо, который, как считается, влияет на магнитное поле Земли. Средняя напряженность магнитного поля во внешнем ядре Земли оценивается в 25 Гаусс (2.5 мТл), что в 50 раз превышает напряженность магнитного поля, измеренного на поверхности Земли.

Внутреннее ядро:

Растущее значение добычи полезных ископаемых в 17-18 веках, особенно драгоценных металлов, привело к дальнейшему развитию геологии и наук о Земле. Кредит: Minerals.usgs.gov.

Как и внешнее ядро, внутреннее ядро ​​состоит в основном из железа и никеля и имеет радиус ~ 1220 км. Плотность сердцевины колеблется от 12 600 до 13 000 кг / м 3 , что говорит о том, что там также должно быть много тяжелых элементов, таких как золото, платина, палладий, серебро и вольфрам.

Температура внутреннего ядра оценивается примерно в 5700 К (~ 5400 ° C; 9800 ° F). Единственная причина, по которой железо и другие тяжелые металлы могут быть твердыми при таких высоких температурах, заключается в том, что их температуры плавления резко повышаются при имеющихся там давлениях, которые колеблются от 330 до 360 гигапаскалей.

Поскольку внутреннее ядро ​​не связано жестко с твердой мантией Земли, возможность того, что оно вращается немного быстрее или медленнее, чем остальная часть Земли, давно рассматривалась. Наблюдая за изменениями сейсмических волн, проходящих через ядро ​​в течение многих десятилетий, ученые подсчитали, что внутреннее ядро ​​вращается со скоростью на один градус быстрее, чем поверхность. По более поздним геофизическим оценкам, скорость вращения относительно поверхности составляет от 0,3 до 0,5 градуса в год.

Недавние открытия также предполагают, что само твердое внутреннее ядро ​​состоит из слоев, разделенных переходной зоной толщиной от 250 до 400 км. Этот новый вид внутреннего ядра, который содержит внутреннее внутреннее ядро, утверждает, что самый внутренний слой ядра имеет диаметр 1180 км (733 мили), что делает его меньше половины размера внутреннего ядра.Также было высказано предположение, что, хотя ядро ​​состоит из железа, оно может иметь другую кристаллическую структуру, чем остальная часть внутреннего ядра.

Более того, недавние исследования привели геологов к предположению, что динамика глубинных недр заставляет внутреннее ядро ​​Земли расширяться со скоростью примерно 1 миллиметр в год. Это происходит главным образом потому, что внутреннее ядро ​​не может растворять такое же количество легких элементов, как внешнее ядро.

Художественная иллюстрация ядра, внутреннего и внутреннего ядра Земли.Предоставлено: Huff Post Science.

При замораживании жидкого железа в кристаллическую форму на внутренней границе ядра образуется остаточная жидкость, которая содержит больше легких элементов, чем вышележащая жидкость. Это, в свою очередь, вызывает всплытие жидких элементов, что способствует конвекции во внешнем ядре.

Следовательно, этот рост, вероятно, будет играть важную роль в генерации магнитного поля Земли под действием динамо в жидком внешнем ядре. Это также означает, что внутреннее ядро ​​Земли и процессы, которые им управляют, намного сложнее, чем считалось ранее!

Да, действительно, Земля — ​​странное и загадочное место, титаническое по масштабу, а также по количеству тепла и энергии, которые пошли на его создание много миллиардов лет назад. И, как и все тела в нашей Вселенной, Земля — ​​это не законченный продукт, а динамическое существо, которое подвержено постоянным изменениям. И то, что мы знаем о нашем мире, все еще остается предметом теории и предположений, учитывая, что мы не можем исследовать его внутренности вблизи.

Поскольку тектонические плиты Земли продолжают дрейфовать и сталкиваться, ее внутренняя часть продолжает подвергаться конвекции, а ее ядро ​​продолжает расти. Кто знает, как оно будет выглядеть в эпоху отныне? В конце концов, Земля была здесь задолго до того, как были мы, и, вероятно, будет существовать еще долгое время после того, как мы уйдем.


Новое исследование показывает, что внутреннее ядро ​​Земли было сформировано 1–1,5 миллиарда лет назад.


Ссылка :
Что такое слои Земли? (2015, 7 декабря)
получено 22 мая 2021 г.
с https: // физ.org / news / 2015-12-earth-Layers.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Строение Земли | Давайте поговорим о науке

Строение Земли

Слои Земли: ядро ​​

Ядро находится в центре Земли.Сердечник имеет два слоя — внутренний стержень и внешний стержень .

Внутреннее ядро ​​имеет толщину 1 216 км, имеет температуру до 4 000 ° C и сделано из твердого железа с небольшим количеством никеля. Внешнее ядро ​​имеет толщину 2 270 км, имеет температуру до 3 600 ° C и состоит из жидкого железа с небольшим количеством никеля. Между этими двумя слоями проходит граница жидкость-твердое тело . Внешнее ядро ​​является жидким, потому что на него действует меньшее давление , чем на внутреннее ядро.Твердый внутренний сердечник вращается на внутри жидкого внешнего сердечника. Этот гигантский шар из вращающегося твердого железа и никеля создает магнитное поле Земли . Ядро также является источником внутреннего тепла Земли, потому что оно содержит радиоактивных материалов , которые выделяют тепло при распаде на более стабильные вещества.

Слои Земли (давайте поговорим о науке с использованием изображения, сделанного НАСА [общественное достояние] через Wikimedia Commons).

Слои Земли: мантия

Вокруг ядра находится мантия.Мантия также имеет две основные части — нижнюю мантию и верхнюю мантию , которая включает в себя астеносферу . Мантия состоит из горячих, плотных, полутвердых пород.

Мощность нижней мантии 2 885 км. Объем этой области составляет около 84% от общего объема Земли! Температура мантии ниже, чем у ядра, и достигает только 3 000 ° C. Нижняя мантия плотнее верхней. Между нижней и верхней мантией находится переходная зона (400–660 км ниже поверхности Земли).Выше переходной зоны находится верхняя мантия. Эта область простирается от слоя земной коры примерно до 400 км.

Знаете ли вы?

Самая верхняя часть верхней мантии называется астеносферой. Астеносфера (от греческих слов «а» + «стенос», что означает без силы и «спайра», что означает мяч, ) состоит из мягкого плавного камня.

Слои Земли: кора

Поверх астеносферы плавает твердая, жесткая часть нашей планеты — кора .Кора представляет собой холодный слой твердой породы, имеющий толщину от 5 до 80 км в глубину. Вместе верхняя часть астеносферы и земная кора составляют литосферу (от греческого слова «lithos», означающее скалистый, ), которая простирается до глубины около 100 км.

Самые тонкие части коры находятся на дне океана и образуют корку океана , толщина которой может быть менее 5 км. Самые толстые части земной коры находятся под нашими континентами и образуют континентальную кору , толщина которой может достигать 80 км.Температура коры, ближайшей к мантии, составляет около 500 ° C, тогда как температура поверхности коры приближается к температуре снаружи.

Исследования земной коры человеком

Люди знают о краях Вселенной больше, чем о том, что находится под земной корой. Многое из того, что мы знаем о мире под нашими ногами, получено в результате сейсмических исследований . Сейсмические исследования дают нам косвенных свидетельств о составе слоев Земли, изучая, как волн с энергией , производимых землетрясениями, проходят через Землю.Эти энергетические волны называются сейсмическими волнами .

Прямое свидетельство о составе слоев Земли может быть получено только при раскопках самой Земли. В классическом фантастическом романе Жюля Верна 1864 года «Путешествие к центру Земли» ученые обнаружили динозавров и другие доисторические существа, живущие в центре Земли. Теперь мы знаем, что это неправда. Однако состав слоев Земли доподлинно неизвестен, потому что путешествовать в глубины Земли очень сложно — даже труднее, чем путешествие на Луну!

Иллюстрация из романа Эдуарда Риу «Путешествие к центру Земли» Жюля Верна (1864 г.) (Источник: Эдуард Риу [общественное достояние] через Wikimedia Commons).

Это не значит, что люди не пытались исследовать этот загадочный мир у нас под ногами. В начале 1960-х годов, одновременно с американо-советской гонкой на Луну, был проект по раскопкам земной коры. Этот проект, Проект Мохол , был назван в честь границы между корой и мантией, называемой разрывом Мохоровичича (или сокращенно Мохо), в честь его первооткрывателя, геолога Андрия Мохоровича . Этот проект был самым глубоким морским бурением, которое когда-либо предпринималось до того времени.В первой экспериментальной части проекта на дне океана на глубине 3 600 м было пробурено пять скважин, при этом самая глубокая скважина составляла 183 метра. Хотя проект не перешел на следующую фазу (на которой планировались более глубокие скважины), ученые многое узнали о том, как проводить глубоководное бурение.

Геологи на суше шли гораздо глубже. В 1970 году советские геологи начали бурение на Кольском полуострове , недалеко от Финляндии, надеясь пробурить глубже Земли, чем кто-либо пробовал раньше.Их проект, Кольская сверхглубокая скважина , предполагал выкапывание глубокой вертикальной трубы или скважины в земле. Их самая глубокая скважина, глубина которой составляла 12 262 м, была завершена в 1989 году. Она считается самой глубокой скважиной arti на Земле . На этой глубине корка оказалась горячее, чем они ожидали (180 ° C вместо ожидаемых 100 ° C). Камень становился липким, поэтому проект пришлось остановить.

Памятная марка Кольской сверхглубокой скважины, 1987, СССР (Союз Советских Социалистических Республик) (Источник: сканировано и обработано Mariluna [общественное достояние] через Wikimedia Commons).

Совсем недавно, в 2017 году, в рамках нефтегазового проекта у российского острова Сахалин была пробурена самая длинная в мире скважина с увеличенным отходом от вертикали (длинная скважина с диагональным наклоном). Длина скважины с горизонтальным окончанием составляет 15 000 м, что по состоянию на 2019 год является мировым рекордом.

Имея достаточно денег и преданных своему делу ученых, есть уверенность, что люди смогут пробурить мантию Земли к началу 2020-х годов. Это могут быть японские исследователи на борту Integrated Ocean Drilling Program (IODP) исследовательское судно Chikyu , крупнейшее исследовательское судно из когда-либо построенных, которое установило новый рекорд по бурению самой глубокой исследовательской дыры в океане (2 466 метров). ) в 2012.

Почему важно исследовать земную кору и за ее пределами с помощью бурения? Основная причина в том, что предположения, которые мы делаем на основе сейсмических данных, могут быть неточными. Возможно, что косвенные свидетельства сейсмических данных могут быть такими же неточными, как предположения о других планетах, когда наземные телескопы были нашим единственным источником наблюдений. Мы живем на динамичной и непредсказуемой планете. Лучшее понимание внутренней деятельности Земли позволит ученым более точно предсказывать геологические события, такие как землетрясения и цунами.

Строение земли

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ
, ее происхождение и судьба

Чтобы понять теорию тектоники плит, нам нужно кое-что знать о структуре Земли. Чтобы понять эту структуру, нам нужно кое-что знать о вулканических породах. Если вы не знакомы с магматическими породами, есть краткий учебник, который за две минуты расскажет вам все, что вам нужно знать, чтобы начать работу.

Земля имеет диаметр примерно 12740 километров и разделена на слои, как показано на рисунке справа.Свойства каждого из них:

Литосфера — внешняя жесткая оболочка земной структуры, простирающаяся от поверхности до глубины около 1000 км (внешняя синяя линия на чертеже). Он состоит из коры и верхней мантии. Обратите внимание, насколько тонка литосфера, сравнительно тоньше яичной скорлупы. Он делится на кору (самый внешний слой) и самую верхнюю часть мантии (исследуемую под структурой литосферы).

Астеносфера — слой или оболочка под литосферой, толщиной около 2000 км.Он состоит в основном из ультраосновных пород (или см. Вулканическую грунтовку), таких как перидотит и дунит, которые являются слабыми и пластичными и медленно текут под воздействием напряжения.

Мантия — слой или оболочка земли под литосферой и над ядром; его мощность составляет около 2800 км, хотя он подразделяется на множество подслоев, включая астеносферу и нижнюю мантию, а также другие. Он состоит в основном из ультраосновных пород (или см. Магматический грунт), таких как перидотит и дунит и их метаморфические эквиваленты (например,грамм. экологит).

Ядро — центральная часть Земли диаметром около 7000 км. Он состоит из сплава железа и никеля. Внешнее ядро ​​расплавлено, а внутреннее ядро, хотя и такое же горячее, остается твердым из-за повышенного давления.

На следующей странице будет сосредоточено внимание на структуре литосферы, самого внешнего твердого слоя Земли, где происходит тектоника плит.
Однако, если вы заинтересованы в изучении происхождения и истории Земли, происхождения концентрических слоев и тепла, которое движет Землей, вы можете сначала совершить побочный тур (тепловая история Земли).


Перейти к:
Тепловая история Земли
Структура литосферы
Тектонические плиты и процессы
Введение в цикл Вильсона

Структура Земли

Эта основная идея исследуется через:

Противоположные взгляды студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Студентам особенно трудно понять, что находится под поверхностью Земли, потому что это выходит за рамки их непосредственного опыта наблюдений.В то время как студенты будут видеть изображения извергающихся вулканов и знать о землетрясениях, идея о том, что скалы и континенты постоянно перемещаются как часть огромных, но относительно тонких
тектонические плиты очень сложны, поскольку создают существенное несоответствие с тем, что мы можем видеть. Это несоответствие становится еще более серьезным с проблемой времени, учитывая, что периоды времени, связанные с движением тектонических плит, огромны; намного больше всего, с чем студенты сталкивались раньше. Это полностью контрастирует с чрезвычайно коротким (с геологической точки зрения) временем, которое у них было на их представления о землетрясениях и извержениях вулканов.

Эти идеи также связаны с идеей фокуса.
Геологическое время.

Студенты видят:

  • почва может простираться на несколько километров под поверхностью Земли
  • лава в вулканах исходит из центра Земли, она выталкивается на поверхность
  • формы рельефа, такие как горы, моря и континенты не меняй. Они всегда были там, где сейчас
  • под Землей есть центральные огни, магниты и подземные моря
  • кора плавает в море жидких горных пород, т.е.е. Земля содержит только расплавленную породу, за исключением твердой коры.

Исследования: Блейк (2005), Даль (2006), Филипс (1991)

Студенты часто считают, что землетрясения происходят, когда солнце нагревает поверхность Земли, заставляя ее расширяться и трескаться, в то время как другие полагают, что землетрясения возникают.

Помимо веры в то, что лава исходит из центра Земли, другие представления о вулканах включают:

  • вулканы не встречаются в холодном климате, только в теплых областях; на них нет снега
  • вулкана становятся активными и извергаются, когда они становятся слишком заполненными лавой.

Исследования: Dove (1998), Bezzi & Happs (1994)

Когда учеников просят нарисовать эскиз того, что лежит у них под ногами, они часто рисуют схему, аналогичную показанному ниже примеру, на которой изображены земля, кости и т. Д. корни и скалы под поверхностью с возможностью некоторых слоев, включая лаву.

Исследования: Skamp (2004)

Научная точка зрения

Это примерно 6400 км от поверхности Земли до ее центра.Для удобства расстояния ниже выражены в процентах от этого числа, а также даны напрямую. Свидетельства землетрясений, вулканов и вулканических пород (которые иногда содержат фрагменты того, что считается материалом верхней мантии) предполагают, что Земля состоит из четырех основных слоев.

кора , которая твердая, может иметь толщину до 6 км в некоторых океанических областях и обычно около 35 км (около 0,5%) в континентальных областях. Почва там, где она есть, образует очень тонкий слой толщиной не более метров.Мощность коры редко превышает 50 км.

мантия состоит из горного материала, который более плотен, чем кора, имеет толщину около 2900 км (0,5–46%) и преимущественно твердый, хотя локальное плавление может происходить из-за высокого давления. Он может показать пластическое течение так же, как лед «течет» в ледниках. Последствиями этого потока являются движения тектонических плит и, как следствие, землетрясения и извержения вулканов.

внешнее ядро ​​ простирается от 2900 до 5150 км (46% — 81%) ниже поверхности.Он жидкий и состоит преимущественно из железа, материала, намного более плотного, чем горные породы в мантии и коре, с небольшим количеством других элементов. Магнитное поле Земли является результатом конвекционных токов в этом внешнем железном ядре.

Плотный
внутреннее ядро ​​ простирается от 5150 до 6370 км (оставшиеся 19%) ниже поверхности Земли. Он прочный и сделан из почти чистого железа.

Расплавленная порода, являющаяся частью вулканических извержений, вытекает из нижней коры и верхней части мантии.Обычно он возникает на глубине не более 100 км (1,5%) от поверхности Земли. Материал сердцевины никогда не достигает поверхности.

Кора и верхний слой мантии до глубины около 100 км (1,5%) называются литосферой. Литосфера литосфера твердая и жесткая. Этот слой состоит из 14 основных и ряда второстепенных тектонических плит. Эти твердые плиты несут на себе континенты и океаны и движутся по верхней части мантии. Высокая температура и очень высокое давление означают, что породы в этой верхней части мантии могут течь медленно, но, как и лед в ледниках, было бы неправильно говорить, что они жидкие.

См. Веб-сайты, перечисленные в
Дополнительные ресурсы для расширения вашего понимания.

Критические идеи преподавания

  • Тектоника плит — очень хороший пример «большой» научной идеи, которая полезна, потому что она объясняет так много связанных с Землей явлений.
  • Поверхность Земли состоит из ряда огромных плит толщиной до 100 км, которые движутся со скоростью от 2 до 15 см в год.
  • Вулканы и землетрясения в значительной степени являются следствием движения плит и часто происходят на краях этих плит.
  • Земные ученые предположили, что Земля состоит из слоев. Эта модель основана на данных о землетрясениях, вулканах, типах горных пород и магнитном поле Земли.

Изучите взаимосвязь между представлениями о строении Земли в
Карты развития концепции — изменения поверхности Земли и тектоники плит.

Понимание многослойной природы Земли играет центральную роль в понимании тектоники плит и науки о Земле.Геологические процессы, такие как движение континентов, образование гор, распространение землетрясений и вулканов по всему миру, а также аспекты эволюции (включая создание уникальной флоры и фауны Австралии и распространение окаменелостей) — все это зависит от понимания тектоники плит — очень медленное движение твердых континентальных плит по пластиковому нижнему слою.

Эта тема также позволяет студентам изучить, как ученые строят понимание и объяснения вещей, которые они не могут непосредственно наблюдать. «Как они могут знать?» Может быть важной темой для изучения в этом контексте.

Хотя информация на следующем веб-сайте не подходит для учащихся этого уровня, она включена сюда как ресурс для учителей, поскольку дает хорошее объяснение того, как ученые Земли используют ударные волны от землетрясений для получения информации о размерах и размерах землетрясений. свойства основных слоев Земли.

Исследование: Flick & Lederman (2006)

Учебная деятельность

Поскольку учащиеся обычно наблюдают только небольшие изменения на поверхности Земли, просмотр видео и анимированных веб-сайтов, показывающих драматические преобразования земли, вряд ли изменит существующие взгляды учащихся.Студенты должны познакомиться с идеей, что небольшие геологические изменения в масштабе времени человека приведут к очень значительным изменениям в масштабе геологического времени.

Предварительные взгляды студентов должны быть определены, а затем их понимание должно быть направлено и развито посредством обсуждения и практических занятий. Должна быть предоставлена ​​возможность создавать модели, рисовать диаграммы и манипулировать моделями, чтобы помочь студентам объяснить свои идеи. Построение диаграмм и моделей также помогает учащимся рассматривать невидимые внутренние части Земли как часть всей земной системы, в отличие от их обычной точки зрения, как наблюдателя, находящегося на очень небольшом участке поверхности Земли.

Расскажите о существующих идеях учащихся

После предварительного обсуждения размеров Земли и того, что может быть внутри, попросите учащихся в небольших группах нарисовать на больших листах бумаги круг, чтобы изобразить поперечное сечение Земли. Попросите их представить себе туннель, идущий к центру Земли из-под их ног, и попросите их описать все, с чем им придется столкнуться на пути к центру. Приведенные ниже вопросы следует обсудить, но не получить на них ответов до того, как ученики завершат свои плакаты с объектами, с которыми, по их мнению, они могут столкнуться.

Можно задать следующие вопросы:

  • Насколько глубока почва?
  • Где первые камни?
  • Где бы вы нашли лаву?
  • Откуда берется лава?
  • Каково это в центре?

Содействовать осмыслению и разъяснению существующих идей

Затем учащиеся могут показать классу свои плакаты и обсудить их общие аспекты. Возможно, некоторые студенты слышали такие термины, как кора, мантия и ядро.Плакаты можно сохранить для дальнейшего размышления о том, как идеи учащихся могут измениться после изучения этой темы.

Испытайте некоторые существующие идеи

Учитель может нарисовать круг радиусом 1 м, чтобы представить Землю (масштаб 1 м = 64000 км), и попросить учеников предсказать и нарисовать, используя этот масштаб, следующее:

  • Самая глубокая скважина Земли дыра на Кольском полуострове, Россия, 1994 (около 2 мм)
  • источник вулканической лавы (около 16 мм)
  • средняя глубина почвы (намного тоньше волоса)

После этого можно обсудить предсказания ученика и сделать правильный выбор. глубины показаны и противопоставлены прогнозам.Позже студенты, которые исследовали слои Земли, могут отметить следующие особенности, используя ту же шкалу:

  • кора (около 5 мм от поверхности)
  • мантия (между 5 мм и 450 мм от поверхности)
  • внешнее ядро (между 450 мм и 810 мм от поверхности)
  • внутреннее ядро ​​(внутренний круг с радиусом около 190 мм)

Учащиеся сами решают часть ответов

Учащиеся могут исследовать, насколько хорошо звуковые волны проходят через металлическую ограду. по сравнению с рельсами из других материалов.Они могли экспериментировать со звуковыми волнами, создаваемыми постукиванием карандашом по столешницам из разных материалов. Подобно тому, как движение звуковых волн в каждом из этих объектов может многое рассказать нам о материалах, из которых они построены, волны землетрясений, проходящие через Землю, также предоставляют доказательства существования геологических структур, которые невозможно увидеть. Поощряйте студентов исследовать, как ученые развивают идеи о недрах Земли, учитывая, что их нельзя рассматривать напрямую.Учащиеся также могут исследовать причины землетрясений и извержений вулканов и то, что они говорят нам о внутренней структуре Земли, и представлять свои выводы с помощью графических органайзеров, таких как диаграммы Венна или концептуальные карты (см.
Графические организаторы).

Свидетельства геологических структур см. На следующих веб-сайтах:

Практика использования и построения предполагаемой полезности научных моделей

Еще в 1912 году Альфред Вегенер предложил спорную теорию движения континентов в своей книге «Происхождение континентов». и океаны ».Он был убежден, что идентичные ископаемые остатки с разных континентов подтверждают, что многие континенты когда-то были соединены вместе и с тех пор разделились, чтобы медленно дрейфовать по поверхности Земли. Его первоначальное предложение высмеивалось большей частью научного сообщества Земли более 50 лет; Эта теория получила широкое признание только в 1960-х годах, когда причина этого континентального движения была установлена.

Студенты могли исследовать предложение Вегенера о дрейфе континентов и исследовать типы свидетельств, которые Вегенер использовал в поддержку своего первоначального предложения.Они могут создать плакат или презентацию в формате PowerPoint, в которой кратко рассказывается история первоначального осмеяния теории Вегенера и ее окончательного принятия научным сообществом. Студенты могут составить список множества различных наблюдаемых явлений, которые объясняются движением континентов.

Информацию о жизни Вегенера и его теории дрейфа континентов можно найти на следующих сайтах:

Исследование: Хельман (1998)

Содействовать размышлению и прояснению существующих идей

Студенты могут изучить популярную историю, такую ​​как «Жюль Верн». Путешествие к центру Земли »или одна из многих адаптаций к фильму, вдохновленных книгой.Студентов можно попросить определить научные неточности в рассказе. Затем учащиеся могут описать собственное воображаемое путешествие внутрь Земли, используя свои знания точных наук. Небольшие группы студентов могут стать экспертами в разных зонах и выступать в качестве гидов во время тура, который может быть построен в масштабе вдоль коридора, например. если 1 мм = 1 км, длина пути составляет 6,4 метра. Другой полезный рассказ может быть «Волшебный школьный автобус внутри Земли», Коул (1987).

Подобное мероприятие, а также другие мероприятия, которые могут быть адаптированы для этого уровня, описаны на веб-сайте Департамента наук о Земле и атмосфере Университета Пердью:

Уточнение и обобщение идей для / путем общения с другими

Студенты могут быть поддержаны разработать аналогии для структуры Земли, а затем обсудить сильные стороны и (что важно) ограничения каждого из них.Всем классом ученики могли обсудить примеры, подобные приведенным ниже. Возможные сходства и различия включены, но студентов следует поощрять развивать свои собственные и обсуждать их.

Аналогия Сходства Различия

Земля похожа на персик.

Земля круглая.

По сравнению с общим диаметром Земли горы и моря подобны пушистой кожуре персика.

Гладкая кожица персика на
отличается от реального верхнего слоя Земли, который разорван на части.

Мякоть персика не обладает текучестью (пластичностью) мантии.

Твердый камень в центре персика отличается от жидкого внешнего ядра Земли и ее твердого внутреннего ядра.

Земля

похожа на сваренное вкрутую яйцо, у которого вся скорлупа разбита.

Земля имеет слои.Между этими слоями есть четкие границы.

Тонкая скорлупа, белок и желток яйца напоминают основные слои земной коры, мантии и ядра почти в масштабе.

Кусочки яичной скорлупы не двигаются, тогда как континентальные плиты продолжают медленно перемещаться по поверхности.

Яйцо имеет одну внутреннюю часть (желток), тогда как Земля имеет твердое внутреннее ядро ​​и жидкое внешнее ядро.

Земля похожа на лук.

Земля состоит из нескольких слоев.

У лука много слоев, а у Земли их всего четыре.

Слои Земли состоят из разных материалов, а все слои лука — из одного материала.

Слои Земли относительно намного толще, чем кольца лука.

Практика использования и построения воспринимаемой полезности научных моделей

Учащиеся могут использовать стену в классе для создания коллажа, чтобы развить свои идеи о тектонике плит.По мере того, как учащиеся находят различные явления, которые можно объяснить движением тарелок, они добавляют в коллаж фотографии, диаграммы, изображения и текст (интерактивная доска может быть здесь очень полезна).

Поощрять размышления о том, как изменились идеи студентов

Студентов можно попросить еще раз взглянуть на свои оригинальные рисунки структуры Земли и подумать о том, как изменились их взгляды. Попросите их перерисовать свои диаграммы в свете того, что они теперь знают. Каждая группа может повторно выступить перед классом и попросить разъяснений у других учеников.

Дополнительные ресурсы

Интерактивные обучающие объекты, связанные с наукой, можно найти на
Страница ресурсов для учителей FUSE.

Чтобы получить доступ к интерактивному объекту обучения ниже, учителя должны войти в FUSE и выполнить поиск по идентификатору учебного ресурса:

  • Tectonics Investigator — этот учебный объект иллюстрирует и объясняет внутреннюю структуру Земли с помощью анимации и научных данных.
    Идентификатор учебного ресурса: 98CFY7
  • Тектонические границы — этот учебный объект позволяет студентам применять различные тектонические силы к границам плит и сравнивать эффекты, когда плиты сталкиваются, разделяются или скользят мимо друг друга.
    Идентификатор учебного ресурса: SM9XAT
  • Телешоу «Чудеса света: Землетрясение» — Учащиеся могут написать сценарий о землетрясениях для телешоу. Они помогают исследователю сортировать факты и изображения и использовать модельную структуру, образец текста и изображения для построения объяснения.
    Идентификатор учебного ресурса: LDHMS4

Веб-сайты

Для получения информации о слоях Земли и соответствующих свидетельствах, подтверждающих их существование, посетите следующие сайты:

5.3: Состав и структура Земли

Ядро, мантия и кора — подразделения в зависимости от состава. Кора составляет менее 1 процента Земли по массе и состоит из океанической коры, а континентальная кора часто является более кислой породой. Мантия горячая и составляет около 68 процентов массы Земли. Наконец, сердечник в основном состоит из металлического железа. Ядро составляет около 31% Земли. Литосфера и астеносфера — подразделения, основанные на механических свойствах. Литосфера состоит как из коры, так и из части верхней мантии, которая ведет себя как хрупкое твердое тело.Астеносфера представляет собой частично расплавленный материал верхней мантии, который ведет себя пластично и может течь. Эта анимация от Earthquide показывает слои по составу и механическим свойствам.

Кора и литосфера

Внешняя поверхность Земли — это ее кора; холодная, тонкая, хрупкая внешняя оболочка из камня. Кора очень тонкая по сравнению с радиусом планеты. Есть два очень разных типа корки, каждый со своими отличительными физическими и химическими свойствами. Океаническая кора состоит из магмы, которая извергается на морское дно, создавая потоки базальтовой лавы, или остывает глубже, чтобы создать интрузивную магматическую породу габбро. Морское дно покрывают отложения, в основном грязь и раковины крошечных морских существ. Осадки наиболее толсты у берега, там, где они смываются с континентов реками и ветровыми течениями. Континентальная кора состоит из множества различных типов магматических, метаморфических и осадочных пород. Средний состав — гранит, гораздо менее плотный, чем основные магматические породы океанической коры.Поскольку континентальная кора толстая и имеет относительно низкую плотность, она поднимается выше над мантией, чем океаническая кора, которая опускается в мантию, образуя бассейны. Заполненные водой, эти бассейны образуют океаны планеты. Литосфера — это внешний механический слой, который ведет себя как хрупкое твердое тело. Толщина литосферы составляет около 100 километров. Определение литосферы основано на том, как ведут себя земные материалы, поэтому она включает кору и самую верхнюю мантию, которые обе являются хрупкими.Поскольку он жесткий и хрупкий, при воздействии на литосферу напряжений он ломается. Это то, что мы переживаем как землетрясение.

Мантия

Две самые важные особенности мантии: (1) она сделана из твердой породы и (2) она горячая. Ученые знают, что мантия состоит из горных пород, основываясь на данных сейсмических волн, теплового потока и метеоритов. Свойства соответствуют перидотиту ультраосновной породы, который состоит из силикатных минералов, богатых железом и магнием.Перидотит редко встречается на поверхности Земли. Ученые знают, что мантия очень горячая из-за истекающего от нее тепла и из-за ее физических свойств. Тепло течет внутри Земли двумя разными способами: теплопроводностью и конвекцией. Проводимость определяется как теплопередача, которая происходит за счет быстрых столкновений атомов, которые могут происходить только в том случае, если материал твердый. Тепло перетекает из более теплых мест в более прохладные, пока все не достигнут одинаковой температуры. Мантия горячая в основном из-за тепла, отводимого от ядра.Конвекция — это процесс, в котором материал может двигаться, и поток может создавать конвекционные потоки. Конвекция в мантии — это то же самое, что конвекция в горшке с водой на плите. Конвекционные токи в мантии Земли образуются при нагревании материала вблизи ядра. Когда ядро ​​нагревает нижний слой мантийного материала, частицы движутся быстрее, уменьшая его плотность и заставляя подниматься. Поднимающийся материал запускает конвекционный поток. Когда теплый материал достигает поверхности, он распространяется по горизонтали.Материал остывает, потому что его больше нет рядом с сердцевиной. Со временем он становится достаточно холодным и плотным, чтобы снова погрузиться в мантию. Внизу мантии материал движется горизонтально и нагревается ядром. Он достигает места, где поднимается теплый мантийный материал, и мантийная конвективная ячейка завершается.

Конвекция в мантии — это то же самое, что конвекция в горшочке с водой на плите. Конвекционные токи в мантии Земли образуются при нагревании материала вблизи ядра.Когда ядро ​​нагревает нижний слой мантийного материала, частицы движутся быстрее, уменьшая его плотность и заставляя подниматься. Поднимающийся материал запускает конвекционный поток. Когда теплый материал достигает поверхности, он распространяется по горизонтали. Материал остывает, потому что его больше нет рядом с сердцевиной. Со временем он становится достаточно холодным и плотным, чтобы снова погрузиться в мантию. Внизу мантии материал движется горизонтально и нагревается ядром. Он достигает места, где поднимается теплый мантийный материал, и мантийная конвективная ячейка завершается.

Элемент YouTube был исключен из этой версии текста. Вы можете просмотреть его онлайн здесь: http://pb.libretexts.org/pg/?p=86

Ядро

В центре планеты находится плотное металлическое ядро. Ученые знают, что ядро ​​металлическое по нескольким причинам. Плотность поверхностных слоев Земли намного меньше общей плотности планеты, рассчитанной на основе вращения планеты. Если поверхностные слои менее плотные, чем в среднем, то внутренняя часть должна быть плотнее средней.Расчеты показывают, что ядро ​​на 85 процентов состоит из металлического железа, а металлический никель составляет большую часть из оставшихся 15 процентов. Также считается, что металлические метеориты представляют собой ядро. Если бы ядро ​​Земли не было металлическим, на планете не было бы магнитного поля. Металлы, такие как железо, являются магнитными, а горные породы, составляющие мантию и кору, — нет. Ученые знают, что внешнее ядро ​​жидкое, а внутреннее твердое, потому что S-волны останавливаются на внутреннем ядре. Сильное магнитное поле вызвано конвекцией в жидком внешнем ядре.Конвекционные токи во внешнем сердечнике возникают из-за тепла от еще более горячего внутреннего сердечника. Тепло, которое не дает затвердеть внешнему ядру, создается за счет разрушения радиоактивных элементов во внутреннем ядре.

Структура Земли — Интернет-география

При изучении тектоники плит лучшей отправной точкой является изучение структуры Земли. Земля по своему строению очень похожа на персик. В центре твердое ядро. Ядро окружает внутреннее ядро, затем литосфера, жесткий внешний слой, состоящий из коры и верхней мантии.

Рисунок 1. Поперечное сечение Земли (источник: Википедия)

Внутреннее ядро ​​- это центр Земли и самая горячая часть Земли. Это сплошная масса железа и никеля. Температура ядра около 5500 ° C.

Внешнее ядро ​​- это слой вокруг внутреннего ядра. Он также состоит из железа и никеля, хотя находится в жидкой форме.

Следующий слой — мантия. Мантия, окружающая ядро, сделана из твердого материала, который может течь очень медленно.Верхняя часть мантии представляет собой слабый слой, называемый астеносферой, который может деформироваться, как пластик.

Последний слой — это земная кора, которая очень тонкая по сравнению с толщиной мантии и ядра. Этот слой в среднем составляет от 15 км (9 миль) до 20 км (12 миль). Жесткая оболочка, образующая кору, называется литосферой. Литосфера разбита на большие части, называемые тектоническими плитами. Эти большие части медленно перемещаются по верхней мантии.

Тектонические плиты можно охарактеризовать как океанические, континентальные, а некоторые состоят как из океанической, так и из континентальной частей.Океаническая кора в среднем имеет толщину около 5 км, тогда как континентальная кора более толстая и достигает 60 км в глубину. Континентальная кора более легкая (менее плотная), чем океаническая. Океаническая кора намного моложе по геологическому возрасту, чем континентальная кора. Континентальная кора в среднем толще океанической.

Разрез Земли с изображением океанической и континентальной коры.

Характеристики океанической коры:

  • Тонкие, толщиной 5-10 км
  • плотный
  • Образовано из базальтовой породы
  • Тонет при встрече с континентальной плитой
  • Переработано с разрушительной границей
  • Молодые, обычно моложе 200 миллионов лет

Характеристика континентальной коры:

  • Толстая, 20-60 км
  • Менее плотный
  • Состоит в основном из гранита
  • Не уничтожен
  • Старый, до 3.8 миллиардов лет

3. Внутренняя структура — полет на Марс в VSSEC

MARS

Используя информацию о массе Марса, размере и структуре его гравитационного поля, ученые определили различные плотности внутренней структуры Марса.

  • Ядро Марса имеет в два раза большую концентрацию более легких элементов, чем Земля, и, вероятно, состоит из железа, никеля и серы (более легкий элемент) и частично является жидкостью.
  • Мантия и кора состоят из богатых кремнеземом горных пород.
  • Марс кора намного толще Земли, ее глубина составляет от 50 до 125 км (по сравнению со средним значением Земли 40 км — см. Диаграмму ниже).

Марс остыл быстрее, чем Земля

, потому что он был намного меньше. Нет

свидетельств недавней активности вулкана

на Марсе. Ядро Марса больше не активно.

ЗЕМЛЯ

Как мы узнали ранее,

тепловая энергия

в ядре Земли — это

, оставшиеся от образования планеты и продолжающегося радиоактивного распада

.Эта тепловая энергия излучается вверх через слои Земли.

Прежде чем мы взглянем на внутреннюю структуру Земли, имейте в виду, что названия и определения слоев меняются в зависимости от того, о чем вы говорите.

Химический состав делит Землю на три слоя

      • Кора — самый верхний, самый тонкий слой твердых пород, богатых кремнеземом (SiO 2 ).
      • Мантия — самый большой слой расплавленной породы (богатой кремнеземом).Породы твердые в самом верхнем слое и жидкие в нижнем.
      • Ядро — в основном железо (Fe) с небольшим количеством никеля (Ni).

Физические свойства разделены на пять уровней.

  • Литосфера — кора и жесткая часть верхней мантии (твердая порода)
  • Афеносфера — пластичная часть мантии (расплавленная порода)
  • Мезосфера — в более глубоких частях мантии находятся расплавленные породы. под таким огромным давлением они превращаются в более плотную и жесткую структуру (твердая расплавленная порода).
  • Наружная сердцевина — в основном состоит из жидкого железа .
  • Внутренний стержень — внутренний стержень настолько горячий и находится под таким сильным давлением, что остается твердым .
КОРА

Прежде чем мы узнаем, откуда мы знаем о глубинных структурах Земли, давайте посмотрим на кору. Кора также является частью литосферы, которая находится на пластичной горячей астеносфере (или, проще говоря, кора находится на верхней мантии).

На Земле существует два основных типа коры:

  • Континентальная кора в основном состоит из гранита и на легче и толще , чем:
  • Океаническая кора , которая в основном состоит из базальт и на тоньше и тяжелее на континентальной коры.

ЗАДАЧА 7: Используйте следующие ресурсы (и / или другие), чтобы создать аннотированную диаграмму (с метками), которая идентифицирует и объясняет различные слои Земли.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *