Хімічний склад структура та будова літосфери. Будова літосфери

Внутрішня будоваЗемлі. Прийнято ділити тіло Землі втричі основні частини – літосферу (земну кору), мантію і ядро.

Ядро, Середній радіус якого близько 3500 км, як припускають, складається із заліза з домішкою кремнію. Зовнішня частина ядра перебуває у розплавленому стані, внутрішня, очевидно, тверда.

Ядро змінюється мантією, що тягнеться майже на 3000 км. Вважають, що вона тверда, водночас пластична та розпечена.

Літосфера- Верхня оболонка «твердої» Землі, що включає земну кору і верхню частину верхньої мантії Землі, що підстилає її.

Земна кора- Верхня оболонка "твердої" Землі. Потужність земної кори від 5 км (під океанами) до 75 км (під материками). Земна кора неоднорідна. У ньому розрізняють 3 шари – осадовий, гранітний, базальтовий. Гранітний та базальтовий шари названі так тому, що в них поширені гірські породи, схожі на фізичним властивостямна граніт та базальт.

Розрізняють континентальнуі океанічнуземну кору. Океанічна відрізняється від континентальної відсутністю гранітного шару та значно меншою потужністю (від 5 до 10 км).

Положення шарів у континентальній корі свідчить про різний час її утворення. Базальтовий шар є найдавнішим, молодший за нього – гранітний, а наймолодший – верхній, осадовий, що розвивається і в даний час. Кожен шар кори формувався протягом тривалого геологічного відрізка часу.

Гірські породи- Основна речовина, що становить земну кору. Тверде або пухке з'єднання мінералів. За походженням гірські породи ділять на три групи:

1) магматичні – утворюються внаслідок затвердіння магми у товщі земної кори чи поверхні. Виділяють:

а) інтрузивні(що сформувалися в товщі земної кори, наприклад, граніти);

б) ефузивні(Сформувалися при виливі магми на поверхню, наприклад, базальти).

2) осадові - утворюються на поверхні суші або у водоймищах в результаті накопичення продуктів руйнування порід різного походження, що існували раніше. Осадові гірські породи покривають близько 75% поверхні материків. Серед осадових порід виділяють:

а) уламкові- утворені з різних мінералів і уламків гірських порід при їх перенесенні та перевідкладення (текучими водами, вітром, льодовиком). Наприклад: щебінь, галька, пісок, глина; найбільші уламки – валуни та брили;

б) хімічні- Утворюються з розчинних у воді речовин (калійна, кухонна солі та ін);

в) органічні(або біогенні) – складаються з залишків рослин і тварин або з мінералів, що утворилися в результаті життєдіяльності організмів (вапняк-черепашник, крейда, копалини);

3) метаморфічні - Виходять при зміні інших видів гірських порід під дією тепла і тиску в глибинах земної кори (кварцити, мармур).

Корисні копалини- природні мінеральні утворення в земній корі неорганічного та органічного походження, які при даному рівні розвитку техніки та економіки можуть бути використані в господарстві у природному вигляді або після відповідної переробки. Корисні копалини класифікуються за багатьма ознаками. Наприклад, виділяють тверді (вугілля, руди металів), рідкі (нафта, мінеральні води) та газоподібні (горючі природні гази) корисні копалини.

За складом та особливостями використаннязазвичай розрізняють:

а) горючі корисні копалини – вугілля, нафту, газу, горючі сланці, торф;

б) металеві – руди чорних, кольорових, шляхетних та інших металів;

в) неметалеві корисні копалини – вапняк, кам'яна сіль, гіпс, слюда та ін.

За способом освіти корисні копалини можуть бути:

1) ендогенними, освіта яких пов'язана з виверженням чи виливом магми;

2) екзогенними, що виникли шляхом накопичення осадових порід;

3) метаморфічними, що утворилися при високому тиску або при дотику розжареної лави з осадовими гірськими породами.

Іноді за походженнямвиділяють дві групи: рудніі нерудні(осадові) корисні копалини. З походженням тісно пов'язані особливості поширення з корисними копалинами Землі.

Літосферні плити– великі жорсткі блоки літосфери Землі, обмежені сейсмічно та тектонічно активними зонами розломів.

Плити, як правило, розділені глибокими розломами і переміщаються в'язким шаром мантії відносно один одного зі швидкістю 2-3 см на рік. У місцях сходження континентальних плит відбувається їхнє зіткнення, утворюються гірські пояси. При взаємодії континентальної та океанічної плит плита з океанічною земною корою підсувається під плиту з континентальною земною корою, у результаті утворюються глибоководні жолоби та острівні дуги.

Рух літосферних плит пов'язаний із переміщенням речовини в мантії. В окремих частинах мантії існують потужні потоки тепла та речовини, що піднімається з його глибин до поверхні планети.

Рифт– Великий розлом у земній корі, що утворюється при її горизонтальному розтягуванні (тобто там, де розходяться потоки тепла та речовини).

У рифтах відбувається вилив магми, з'являються нові розломи, горсти, грабени. Формуються серединно-океанічні хребти.

Серединно-океанічні хребти- Потужні підводні гірські споруди в межах дна океану, що займають найчастіше серединне положення. Поблизу серединно-океанічних хребтів відбувається розсування літосферних плит та виникає молода базальтова океанічна кора. Процес супроводжується інтенсивним вулканізмом та високою сейсмічності.

Континентальними рифтовими зонами є, наприклад Східно-Африканська рифтова система, Байкальська система рифтів. Рифти, так само як і серединноокеанічні хребти, характеризуються сейсмічною активністю та вулканізмом.

Тектоніка плит – гіпотеза, що передбачає, що літосфера розбита великі плити, які переміщаються по мантії в горизонтальному напрямі. Біля серединноокеанічних хребтів літосферні плити розсуваються і нарощуються за рахунок речовини, що піднімається з надр Землі; в глибоководних жолобах одна плита рухається під іншу і поглинається мантією. У місцях зіткнення плит утворюються складчасті споруди.

Сейсмічні пояси Землі.Рухомими областями Землі є межі літосферних плит (місця їх розриву та розбіжності, зіткнення), тобто це рифтові зони на суші, а також серединно-океанічні хребти та глибоководні жолоби в океані. У цих зонах спостерігаються часті виверження вулканів та землетруси. Це пояснюється напруженістю, що виникає в земній корі і свідчить про те, що процес формування земної кори в цих зонах інтенсивно відбувається і в даний час.

Таким чином, зони сучасного вулканізму та високої сейсмічної активності (тобто поширення землетрусів) збігаються з розломами земної кори.

Області, де відбуваються землетруси, називаються сейсмічними.

Зовнішні та внутрішні сили, що змінюють поверхню Землі. Рельєф- Сукупність нерівностей земної поверхні. На формування рельєфу одночасно впливають зовнішні та внутрішні сили, що породжують безліч геологічних процесів.

Процеси, що змінюють поверхню Землі, поділяються на дві групи:

1) внутрішніпроцеси – тектонічні рухи, землетруси, вулканізм. Джерелом енергії цих процесів є внутрішня енергія Землі;

2) зовнішніпроцеси – вивітрювання (фізичне, хімічне, біологічне), діяльність вітру, діяльність поверхневих текучих вод, діяльність льодовиків. Джерелом енергії є сонячне тепло.

Внутрішні процеси рельєфоутворення (ендогенні). Тектонічні рухи – механічні рухи земної кори, що викликаються силами, що діють у земній корі та мантії Землі. Приводять до суттєвих змін рельєфу. Тектонічні рухи різноманітні за формою прояву, глибини та причин. Тектонічні рухи ділять на коливальні (повільні коливання земної кори), складчасті та розривні (утворення тріщин, грабенів, горстів). За часом виділяють стародавні (до кайнозойської складчастості), нові (починаючи з неогенового періоду) та сучасні. Нові та сучасні іноді об'єднують у неогенчетвертичні рухи.

Неогенчетвертичне руху земної кори.До них відносяться тектонічні процеси неогенчетвертичного періоду (останні 30 млн років), що охопили всі геоструктури та визначили основний вигляд сучасного рельєфу. У новий часпродовжуються рухи багатьох великих форм рельєфу, що раніше утворилися, - піднімаються височини, гірські хребти, а окремі частини низовин опускаються і заповнюються опадами.

Землетруси. Землетрусаминазивають струси земної поверхні, викликані природними причинами. Залежно від причин, що спричиняють землетруси, вони поділяються на 3 типи:

1) тектонічніземлетруси, пов'язані з утворенням у земній корі розломів та рухами по них брил земної кори. Тектонічні землетруси найпоширеніші;

2) вулканічніземлетруси, пов'язані з рухами магми в осередку та каналі вулкана та вибуховими викидами вулканічних газів.

Зазвичай вулканічні землетруси проявляються з невеликою силою та охоплюють невеликі площі. В окремих випадках сила таких землетрусів може бути величезна - при виверженні вулкана Кракатау (Зондські острови) в 1883 р. вибух знищив половину вулкана, а струс при цьому завдав великих руйнувань на островах Ява, Суматра, Калімантан;

3) обвальніземлетруси, що відбуваються при обвалі в підземних порожнинах за рахунок удару, що виробляється масою, що обвалилася. Такі землетруси виникають нечасто, мають невелику силу; поширюються дуже обмеженої території.

Протягом року Землі буває близько 100 000 землетрусів, чи близько 300 на добу. Землетруси зазвичай відбуваються швидко, протягом декількох секунд або навіть часток секунд. Область у надрах Землі, у межах якої виникає землетрус, називається осередком землетрусу,його центр – гіпоцентром, а проекція гіпоцентру на поверхню Землі – епіцентр.Вогнища землетрусів можуть бути на глибині від 20-30 км до 500-600 км. Найбільш сильні землетруси мали глибину осередку від 10-15 до 20-25 км. Землетруси з глибоким розташуванням вогнища зазвичай не відрізняються великою руйнівною силою на поверхні.

Сила землетрусів визначається за 12-бальною шкалою. Одним балом позначають найслабший землетрус, найсильніші в 10-12 балів мають катастрофічні наслідки. Землетруси реєструються спеціальними приладами – сейсмографами. Наука, що вивчає причини землетрусів, їх наслідки, зв'язок землетрусів з тектонічними процесами та можливість їх передбачення, називається сейсмологією .

Однією з основних завдань є прогноз землетрусів, т. е. прогноз – де, коли і який сили станеться землетрус. Визначити це можна за допомогою картки сейсмічного районування.

Сейсмічне районування– розподіл території на райони з їхньої сейсмічної активності, оцінка та відображення на картах потенційної сейсмічної небезпеки, яку необхідно враховувати при сейсмостійкому будівництві.

У Росії її сильні землетруси можливі в Прибайкаллі, на Камчатці, на Курильських островах, у Південному Сибіру.

У світі виділяють Тихоокеанський сейсмічний пояс, що оточує Тихий океан, та Середземноморський, що проходить від Атлантичного океану через Центральну Азію до Тихого. Активний сейсмічний пояс, що проходить через Східну Африку, Червоне море, Тянь-Шань, улоговину Байкалу, Становий хребет, значно молодший.

Таким чином, більшість землетрусів приурочено до околиць літосферних плит, до місць їхньої взаємодії. Існує значний зв'язок між землетрусами та вулканізмом.

Вулканізм- Сукупність процесів і явищ, пов'язаних з виливами магми на земну поверхню.

Магма– розплавлений матеріал гірських порід та мінералів, суміш багатьох компонентів. У магмі завжди містяться леткі речовини: пари води, вуглекислий газ, сірководень і т. д. Виникнення та рух магми обумовлено внутрішньою енергією Землі.

Вулканізм може бути:

1) внутрішнім(інтрузивним) - рух магми всередині земної кори призводить до утворення лакколітів - недорозвинених форм вулканів, в яких магма не досягла земної поверхні, а вторглася по тріщинах і каналах в товщі осадових порід, піднявши їх. Іноді верхній осадовий покрив над лакколітами змивається і на поверхні оголюється ядро ​​лакколіту з застиглої магми. Відомі лаколіти на околицях П'ятигорська (гора Машук), у Криму (гора Аюдаг);

2) зовнішнім(ефузивним) - рух магми з виходом її на поверхню. Магма, що вилилася на поверхню, що втратила значну частину газів, називається лавою .

Вулкани – геологічні утворення, які зазвичай мають конусоподібну або куполоподібну форму, складену продуктами виверження. У центральній частині їх знаходиться канал, яким відбувається викид цих продуктів. Рідше сучасні вулкани мають вигляд тріщин, якими іноді відбувається виверження вулканічних продуктів.

Сучасні вулкани поширені там, де відбуваються інтенсивні рухи земної кори:

1. Тихоокеанське вулканічне кільце.

2. Середземноморсько-індонезійський пояс.

3. Атлантичний пояс.

Крім цього, вулканічна діяльність також буває розвинена у зонах рифтів та серединно-океанічних хребтів.

Зовнішні процеси рельєфоутворення (екзогенні). Вивітрювання– процес руйнування гірських порід на місці їхнього залягання під впливом коливання температур, хімічної взаємодії з водою, а також дії тварин та рослин.

Залежно від того, чим саме викликаний процес руйнування, розрізняють вивітрювання фізичне, хімічне та органічне.

Діяльність вітру. Еолові процеси (Так називають геологічну діяльність вітру) найбільш розвинені там, де відсутній або слабо розвинений рослинний покрив. Вітер, що переносить пухкі відкладення, здатний створювати різні форми рельєфу: улоговини видування, піщані гряди, пагорби, у тому числі й серпоподібні – барані.

Діяльність поверхневих плинних вод.Поверхневі води створюють форми розмиву (ерозійні) та накопичення відкладень (акумулятивні). Утворення цих форм рельєфу відбувається одночасно: якщо в одному місці розмив, в іншому має бути відкладення. Розрізняють дві форми руйнівної діяльності текучих вод: площинний змив та ерозію. Геологічна діяльність площинного змивуполягає в тому, що дощові та талі води, що стікають схилом, підхоплюють дрібні продукти вивітрювання і зносять їх вниз. Таким чином, схили викладаються, а продукти змиву все більше відкладаються внизу. Під ерозією, або лінійним розмивом, розуміють руйнівну діяльність водних потоків, що течуть у певному руслі. Лінійний розмив призводить до розчленування схилів ярами та річковими долинами.

Яр- Лінійно витягнута вибоїна з крутими, незадернованими схилами. Вона росте вгору за рахунок розмиву уступу в її вершині тимчасовими потоками зливових та талих вод. Продукти розмиву утворюють унизу конус виносу яру. Розвиток ярів надає шкідливий вплив на різні споруди та сільськогосподарські угіддя, тому для боротьби з ними роблять засипання промоїн, посів трав, посадку дерев тощо.

Річна долина- Лінійно витягнуте поглиблення, на дні якого є постійний водний потік. Усі долини мають схили та дно. Біля швидких гірських річок долини вузькі, а все дно зайняте річкою. Рівнинні річки течуть повільно, у долинах.

Схили долини часто бувають східчастими. У гірських рік це зазвичай пов'язане з чергуванням шарів різної твердості. У рівнинних річок на схилах, як правило, існують щаблі (річкові тераси), що свідчать про врізання річки. Кожна тераса була дном долини, в яку врізалася річка. Про це свідчать річкові відкладення, що покривають тераси або повністю їх складають. Річкові відкладення називають алювіальними відкладами, або алювієм. Річки переносять велику кількість різного матеріалу, відкладаючи їх у дельті. Врізання річки та утворення терас може бути викликане підняттям місцевості, якою тече річка, опусканням рівня водойми, в яку вона впадає, зміною рівня води в річці. Таким чином, річки надають великий впливформування рельєфу.

Діяльність льодовиків.Льодовики утворюються там, де сніг, що випав протягом зими, влітку не стоїть повністю.

Розрізняють два типи льодовиків:

- Гірські

- материкові (або покривні).

Гірськільодовики зустрічаються на високих горах із гострими, зубчастими вершинами. Льодовики тут залягають у різних поглибленнях схилів або рухаються долинами, на кшталт крижаної річки.

Материковільодовики розвинені у полярних областях (Антарктида, Нова Земля, Гренландія та ін.). Під льодом тут поховані всі нерівності рельєфу. Криги покривних льодовиків рухаються від центру до країв.

Рухаючись, льодовик будь-якого типу провадить велику руйнівну роботу, що посилюється через те, що в лід з дна вмерзають уламки гірських порід.

Скупчення уламкового матеріалу (валунів, гальки, піску, глини), що переноситься і відкладається льодовиками, називається мореною. Потоки талих льодовикових вод виносять і відкладають значну кількість перемитого уламкового матеріалу. Відкладення таких потоків називаються водно-льодовиковими.

При загальному таненні нерухомого льодовика на поверхню, що підстилає, проектується весь матеріал, що міститься в ньому, і виникають великі морені рівнини, переважно горбисті. Якщо край льодовика довго затримується одному місці, утворюються звичайно-морені валиі гряди. Якщо ж льодовик відступає повільно, залишається звичайно-морена рівнина. Піщані рівнини, звані зандровими,утворюються потоками талих вод льодовика, що несуть дрібноуламковий матеріал.

Є низка фактичних даних, що вказують на те, що в історії Землі неодноразово спостерігалися періоди заледеніння. Головними центрами заледенінь у Євразії були Скандинавські гори, Нова Земля, Північний Урал. Наприклад, на Східноєвропейську рівнину спускалися льодовики з Скандинавських гірі з Полярного Уралу, на Західно-Сибірську рівнину- З Полярного Уралу, гір Путорана та Бірранга. На Північно-Сибірську низовину і північну частину Середньосибірського плоскогір'я – з гір Бирранга і Путорана. Зледеніння вплинули на формування рельєфу пухких відкладень і зміну рослинного і тваринного світу, а також зміщення природних зон і висотних поясів.

Рельєф наступних заледенінь накладався на рельєф, створений попередніми заледеніннями, що призводило до ускладнення рельєфу.

Гірські льодовики, рухаючись ерозійними рівнинами, перетворять їх. Долини при цьому стають ширшими, схили – крутішими, набувають коритоподібної форми. Такі долини називають торогами.На схилах гір льодовики створюють поглиблення, схожі на крісла. льодовикові цирки.

У горах виділяють снігову лінію –висоту, вище за яку сніг не стоїть повністю навіть влітку. Висота снігової лінії залежить від широти місця, кількості опадів, характеру та положення гірських схилів.

Форми земної поверхні. Рівнини – великі ділянки суші з рівною чи горбистій поверхнею, що мають різну висоту щодо рівня Світового океану.

Рівнини, залежно від характеру рельєфу, можуть бути плоскими(Західно-Сибірська, Берегові рівнини США тощо) горбистими(Східно-Європейська, Казахський дрібносопочник).

Залежно від висоти, де знаходяться рівнини, вони діляться на:

1) низовини – мають абсолютну висоту трохи більше 200 м;

2) височини - що знаходяться на висоті не вище 500 м;

3) плоскогір'я – понад 500 м.

Гори – певні території поверхні суші, що височіють над рівнем Світового океану вище 500 м і мають розчленований рельєф з крутими схилами і вершинами, що чітко виділяються.

Нагір'я- Великі гірські території, що включають окремі хребти, міжгірські западини, невеликі плоскогір'я. Різниця висот у нагір'ях не сягає великої величини.

Ерозійні гориутворюються в результаті тектонічних піднять та подальшого глибокого їх розчленування. Окремим випадком ерозійних гір є останкові гори. Сучасний рельєф ерозійних гір створений переважно діяльністю текучих вод.

Залежно від висоти гори ділять на низькі (до 1000 м), середні (від 1000 до 2000 м) та високі – понад 2000 м.

Тектонічні структури – сукупність структурних форм земної кори. Елементарні структурні форми – шари, складки, тріщини тощо. п. Найбільші – платформи, плити, геосинкліналі та інших. Утворення тектонічних структур відбувається у результаті тектонічних рухів.

Платформа– найбільш стійка ділянка літосфери, що має двоярусну будову – складчасту кристалічну основу внизу та осадовий чохол зверху. Найбільші структурні одиниці платформи: щити- Місця виходу кристалічного фундаменту платформи на поверхню (наприклад, Балтійський щит, Анабарський щит).

Плитоюназивається платформа, у якої фундамент глибоко прихований під осадовим чохлом (Західно-Сибірська плита). Платформи поділяють на давні – з фундаментом докембрійського віку (наприклад, Східноєвропейська, Сибірська) та молоді – з фундаментом палеозойського та мезозойського віку (наприклад, Скіфська, Західно-Сибірська, Туранська). Стародавні платформи становлять ядра материків. Молоді платформи розташовані на периферії стародавніх платформ або між ними.

У рельєфі платформи зазвичай виражені рівнинами. Хоча можливі й освітні явища (активізація платформи). Причиною може бути гороутворення, що відбувається поруч із платформою, або натиск літосферних плит, що триває.

Крайовий прогин– лінійно витягнутий прогин, що виникає між платформою та складчастою гірською спорудою. Крайові прогини заповнюються продуктами руйнування гір та прилеглих платформ. Вони зазвичай концентруються родовища рудних і осадових корисних копалин. Так, в Уральському крайовому прогину зосереджені хромові, мідні руди, кухонна та калійна солі, нафта.

Складчасті області, На відміну від платформ, є рухомими ділянками земної кори, що зазнали гороутворення. Складчасті області у рельєфі виражені горами різного віку. Складчасті області та гори утворюються зазвичай у місцях зіткнення літосферних плит.

Сучасні платформи та складчасті області існували не завжди. Обличчя Землі протягом її геологічної історії постійно змінювалося. Існує кілька гіпотез походження материків та океанів. Відповідно до однієї з них спочатку Землі існувала лише кора океанічного типу. Потім у результаті дії внутрішніх силЗемлі з'явилися перші складчасті області. Пройшовши етапи складчастих, складчасто-глибових і глибових гір, при постійному одночасному впливі зовнішніх сил рельєфоутворення поступово утворилися перші платформи. Формування материків відбувалося поступово шляхом послідовного збільшення їхньої площі за рахунок приєднання складчастих областей до древніх платформ.

У Землі було кілька епох посилення процесів складчастості – епох горообразования. Фундамент древніх платформ, наприклад, утворився за докембрійської складчастості. Далі були епохи байкальської, каледонської, герцинської, мезозойської, кайнозойської складчастості, у кожну з яких утворювалися гори. Так, наприклад, гори Прибайкалля утворилися в епоху байкальської та ранньокаледонської складчастостей, Урал – у герцинську, Верхоянський хребет – у мезозойську, а гори Камчатки – у кайнозойську. Епоха кайнозойської складчастості продовжується і в даний час, про що свідчать землетруси та виверження вулканів.

Зміна контурів материків.Обриси материків змінювалися протягом часу. Розташування, розміри та конфігурації материків і океанів у далекому минулому були іншими та зміняться у далекому майбутньому. У палеозої Австралія, Південна Америка, Африка та Антарктида становили єдиний материк – Гондвану. У Північній півкулі імовірно існував єдиний материк - Лавразія, а раніше, можливо, був один материк - Пангея.

Обриси древніх материків змінювалися також унаслідок гірничотворчих процесів. Стародавні платформи виявлялися як би «спаяними» горами, що знову утворилися, або ж при утворенні гір на краю платформ площа суші збільшувалася, обриси берегів змінювалися.

Літосферою називають верхню тверду оболонку Землі, що складається із земної кори та шару верхньої мантії, що підстилає земну кору. Нижня межа літосфери проводиться на глибинах близько 100 км під континентами та близько 50 км під дном океану. Верхня частина літосфери (та, де існує життя) складова частинабіосфери.

Земна кора складена магматичними та осадовими породами, а також метаморфічними породами, що утворилися за рахунок тих та інших.

Гірські породи - це природні мінеральні агрегати певного складу та будови, що сформувалися в результаті геологічних процесів та залягають у земній корі у вигляді самостійних тіл. Склад, будова та умови залягання гірських порід обумовлені особливостями формують їх геологічних процесів, які відбуваються у певній обстановці всередині земної кори або на земній поверхні. Залежно від характеру основних геологічних процесів розрізняють три генетичні класи гірських порід: осадові, магматичні та метаморфічні.

МагматичніГірські породи - це природні мінеральні агрегати, що виникають при кристалізації магм (силікатних, а іноді і несилікатних розплавів) у надрах Землі або на її поверхні. За вмістом кремнезему магматичні породи поділяються на кислі (SiO 2 - 70-90%), середні (SiO 2 > близько 60%), основні ( SiO 2 близько 50%) та ультраосновні (SiO 2 менше 40%). Прикладом магматичних порід є вулканічна основна порода і граніт.

Опадовігірські породи - це породи, які у термодинамічних умовах, характерних для поверхневої частини земної кори, і утворюються внаслідок переотложения продуктів вивітрювання і руйнування різних гірських порід, хімічного і механічного випадання осаду з води, життєдіяльності організмів чи всіх трьох процесів одночасно. Багато осадових пород є найважливішими корисними копалинами. Прикладами осадових порід є пісковики, які можна розглядати як скупчення кварцу і, отже, концентратори кремнезему (SiO 2 ), і вапняки - концентратори СаО. До мінералів, найбільш поширених осадових порід відносяться кварц (SiO 2), ортоклаз (КalSi 3 O 8) каолініт (А1 4 Si 4 O 10 (ОН) 8), кальцит (СаСО 3), доломіт СаМg(СО 3) 2 та ін .

Метаморфічниминазивають породи, основні особливості яких (мінеральний склад, структура, текстура) обумовлені процесами метаморфізму, тоді як ознаки первинного магматичного походження частково чи повністю втрачені. Метаморфічні породи – сланці, гранулити, еклогіти та ін. Типові для них мінерали – слюда, польовий шпат та гранат відповідно.

Речовина земної кори складено переважно легкими елементами (по Fе включно), а елементи, які у Періодичної системі за залізом, у сумі становлять лише частки відсотка. Зазначається також, що елементи, що мають парне значення атомної маси, значно переважають: вони утворюють 86% від загальної маси земної кори. Слід зазначити, що у метеоритах це відхилення ще вище і становить металевих метеоритах 92%, у кам'яних -98%.

Середній хімічний склад земної кори, за даними різних авторів, наведено у табл. 25:

Таблиця 25

Хімічний склад земної кори, мас. % (Гусакова, 2004)

Її аналіз дозволяє зробити такі важливі висновки:

1) земна кора складена переважно з восьми елементів: Про, Si, А1, Fе, Са, Мg, Nа, До; 2) частку інших 84 елементів припадає менше відсотка маси кори; 3) серед найголовніших за поширеністю елементів особлива роль земної корі належить кисню.

Особлива роль кисню у тому, що його атоми становлять 47% маси кори та пошта 90% обсягу найважливіших породообразующих мінералів.

Є низка геохімічних класифікацій елементів. В даний час набуває поширення геохімічна класифікація, згідно з якою всі елементи земної кори діляться на п'ять груп (табл. 26).

Таблиця 26

Варіант геохімічної класифікації елементів (Гусакова, 2004)

Літофільні -це елементи гірських порід. На зовнішній оболонці їхніх іонів знаходиться 2 або 8 електронів. Літофільні елементи важко поновлюються до елементарного стану. Зазвичай вони пов'язані з киснем і становлять основну масу силікатів та алюмосилікатів. Зустрічаються також у вигляді сульфатів, фосфатів, боратів, карбонатів та гадогенідів.

Халькофільніелементи – це елементи сульфідних руд. На зовнішній оболонці їх іонів розташовується 8 (S, Se, Те) і 18 (в інших) електронів. У природі зустрічаються у вигляді сульфідів, селенідів, телуридів, а також у самородному стані (Сu, Нg, Ag, Рb, Zn, As, Sb, Vi, S, Sе, Те, Sn).

Сидерофільніелементи - це елементи з електронними d- і f-оболонками, що добудовуються. Вони виявляють специфічну спорідненість до миш'яку та сірки (PtAs 2 , FеАs 2 , NiAs 2 , FeS , NiS , МоS 2 та ін), а також до фосфору, вуглецю, азоту. Багато сидерофільні елементи зустрічаються також і в самородному стані.

Атмофільніелементи – це елементи атмосфери. Більшість із них має атоми із заповненими електронними оболонками (інертні гази). До атмофільних відносять також азот та водень. Внаслідок високих потенціалів іонізації атмофільні елементи важко вступають у з'єднання з іншими елементами і тому в природі знаходяться (крім Н) головним чином в елементарному (самородному) стані.

Біофільніелементи - це елементи, що входять до складу органічних компонентів біосфери (СН, N, О, Р, S). З цих (в основному) та інших елементів утворюються складні молекули вуглеводів, білків, жирів та нуклеїнових кислот. Середній хімічний склад білків, жирів та вуглеводів наведено в табл. 27.

Таблиця 27

Середній хімічний склад білків, жирів та вуглеводів, мас. % (Гусакова, 2004)

Нині у різних організмах встановлено понад 60 елементів. Елементи та їх сполуки, які потрібні організмам у порівняно великих кількостях, часто називають макробіогенними елементами. Елементи ж та їх сполуки, які хоч і необхідні для життєдіяльності біосистем, але потрібні в дуже малих кількостях, називають мікробіогенними елементами. Для рослин, наприклад, важливі 10 мікроелементів: Fе, Мn, Сu, Zn, B, Si, Мо, C1, W, C .

Всі ці елементи, крім бору, потрібні тваринам. Крім того, тваринам можуть бути селен, хром, нікель, фтор, йод, олово. Між макро- та мікроелементами не можна провести чітку та однакову для всіх груп організмів кордон.

Процеси вивітрювання

Поверхня земної кори схильна до дії атмосфери, що робить її сприйнятливою до фізичних і хімічним процесам. Фізичне вивітрюванняє механічним процесом, внаслідок якого порода подрібнюється до частинок меншого розміру без істотних змін у хімічному складі. Коли стримуючий тиск кори усувається підняттям і ерозією, усуваються і внутрішні напруження в межах підстилаючих порід, дозволяючи тріщинам, що розширилися, відкритися. Ці тріщини можуть потім розсунутись за рахунок термічного розширення (викликаного добовими флуктуаціями температури), розширення води в процесі замерзання, а також дії коренів рослин. Інші фізичні процеси, наприклад льодовикова діяльність, зсуви та стирання піском, роблять подальше ослаблення та руйнування твердої породи. Ці процеси важливі, оскільки вони значно збільшують поверхневі ділянки породи, схильні до дії агентів хімічного вивітрювання, наприклад повітря та води.

Хімічне вивітрюваннявикликається водою – особливо кислою водою – та газами, наприклад киснем, який руйнує мінерали. Деякі іони та з'єднання вихідного мінералу видаляються з розчином, що просочується через уламки мінералів і живить ґрунтові води та річки. Тонкозернисті тверді речовини можуть вимиватися з ділянки, що вивітрюється, залишаючи хімічно змінені залишки, які формують основу грунтів. Відомі різні механізми хімічного вивітрювання:

1. Розчинення. Найпростіша реакція вивітрювання – це розчинення мінералів. Молекула води ефективна при розриві іонних зв'язків, наприклад, таких, що з'єднують іони натрію (Na +) і хлору (Cl -) у галиті (кам'яна сіль). Ми можемо висловити розчинення галіту спрощено, тобто.

NaCl (тв) Na + (водн) + Cl - (водн)

2. Окислення. Вільний кисень відіграє велику роль при розкладанні речовин у відновленій формі. Наприклад, окислення відновленого заліза (Fe 2+) і сірка (S) у звичайному сульфіді, піриті (FeS 2) призводить до утворення сильної сірчаної кислоти (H 2 SO 4):

2FeS 2(тв) + 7,5 Про 2(г) + 7Н 2 Про (ж) 2Fe(OH) 3(тв) + Н 2 SO 4(водн).

Сульфіди часто зустрічаються в алеврито-гліїстих породах, рудних жилах та вугільних відкладах. При розробці рудних та вугільних родовищ сульфід залишається у відпрацьованій породі, яка накопичується у відвалах. Такі відвали порожньої породи мають великі поверхні, схильні до впливу атмосфери, де окислення сульфідів відбувається швидко і у великих масштабах. Крім того, покинуті рудні виробки швидко затоплюються ґрунтовими водами. Утворення сірчаної кислоти робить дренажні води із занедбаних копалень сильно кислими (рН до 1 або 2). Така кислотність може збільшити розчинність алюмінію та стати причиною токсичності для водних екосистем. В окиснення сульфідів залучені мікроорганізми, що можна моделювати рядом реакцій:

2FeS 2(тв) + 7О 2(г) + 2Н 2 О (ж) 2Fe 2+ + 4Н + (водн) + 4SO 4 2- (водн) (окислення піриту), потім слідує окислення заліза в :

2Fe 2+ + Про 2(г) + 10Н 2 Про (ж) 4Fe(OH) 3(тв) + 8Н + (водн)

Окислення відбувається дуже повільно при низьких значеннях рН кислих рудникових вод. Однак нижче рН 4,5 окислення заліза каталізують Thiobacillus ferrooxidans та Leptospirillum. Окисне залізо може далі взаємодіяти з піритом:

FeS 2(тв) + 14 Fe 3+ (водн) + 8Н 2 Про (ж) 15 Fe 2+ (водн) + 2SO 4 2- (водн) + 16Н + (водн)

При значеннях рН набагато вище за 3 залізо (III) осаджується як звичайний оксид заліза (III), гетит (FеООН):

Fe 3+ (водн) + 2Н 2 Про (ж) FеООН + 3Н + (водн)

Обложений гетит покриває дно струмків і цегляну кладку як характерного жовто-жовтогарячого нальоту.

Відновлені залізовмісні силікати, наприклад, деякі олівіни, піроксени та амфіболи, також можуть зазнавати окислення:

Fe 2 SiO 4(тв) + 1/2O 2(г) + 5H 2 O(ж) 2Fe(OH) 3(тв) + H 4 SiO 4(водн)

Продуктами є кремнієва кислота (H 4 SiO 4) і колоїдний гідроксид заліза, слабка основа, яка при дегідратації дає ряд оксидів заліза, наприклад Fе 2 O 3 (гематит - темно-червоного кольору), FеООН (гетит і лепідокрокіт - жовтого кольору або кольору іржі). Часта зустрічальність цих оксидів заліза говорить про їхню нерозчинність в окисних умовах земної поверхні.

Присутність води прискорює окислювальні реакції, про що свідчить щоденне явище окислення металевого заліза (іржа), що спостерігається. Вода діє як каталізатор, окислювальний-потенціал залежить від парціального тискугазоподібного кисню та кислотності розчину. При рН 7 вода в контакті з повітрям має Еh близько 810 мВ - окислювальний потенціал, набагато більший за той, який необхідний для окислення закисного заліза.

Окислення органічної речовини.Окислення відновленої органічної речовини у ґрунтах каталізується мікроорганізмами. Опосередковане бактеріями окислення мертвої органічної речовини до СО 2 важливе з точки зору утворення кислотності. У біологічно активних грунтах концентрація 2 може в 10-100 разів перевищувати очікувану при рівновазі з атмосферним 2 призводячи до утворення вугільної кислоти (Н 2 3) і Н + при її дисоціації. Щоб спростити рівняння, органічна речовина представлена ​​узагальненою формулою для вуглеводу, СН 2

СН 2 Про (тв) + Про 2(г) СО 2(г) + Н 2 Про (ж)

СО 2(г) + Н 2 Про (ж) Н 2 СО 3(водн)

Н 2 СО 3(водн) Н + (водн) + НСО 3 - (водн)

Ці реакції можуть знизити водний рН ґрунтів від 5,6 (значення, яке встановлюється при рівновазі з атмосферним СО 2) до 4- 5. Це є спрощенням, оскільки органічна речовина ґрунтів (гумус) не завжди повністю розкладається до СО 2 . Однак продукти часткового руйнування мають карбоксильні (СООН) і фенольні групи, які при дисоціації дають іони Н + :

RCOOH (водн) RCOO - (водн) + Н + (водн)

де R означає велику органічну структурну одиницю. Кислотність, що накопичується при розкладанні органічної речовини, використовується при руйнуванні більшості силікатів у процесі кислотного гідролізу.

3. Кислотний гідроліз. Природні води містять розчинні речовини, які надають їм кислотність - це і дисоціації атмосферного СО 2 в дощовій воді, і частково дисоціація ґрунтового СО 2 з утворенням Н 2 СО 3 дисоціація природного та антропогенного діоксиду сірки (SO 2) з утворенням Н 2 SO 3 і Н 2 SО 4 . Реакцію між мінералом та кислими агентами вивітрювання зазвичай називають кислотним гідролізом. Вивітрювання СаСО 3 демонструє наступна реакція:

СаСО 3(тв) + Н 2 СО 3(водн) Са 2+ (водн) + 2НСО 3 - (водн)

Кислотний гідроліз простого силікату, наприклад багатого магнієм олівіну, форстериту, можна узагальнити таким чином:

Mg 2 SiO 4 (тв) + 4H 2 CO 3(водн) 2Mg 2+(водн) + 4НСО 3 - (водн) + H 4 SiO 4(водн)

Зазначимо, що при дисоціації Н 2 3 утворюється іонізований НСО 3 - трохи сильніша кислота, ніж нейтральна молекула (Н 4 SiO 4), що утворюється при розкладанні силікату.

4. Вивітрювання складних силікатів. До цього часу ми розглядали вивітрювання мономерних силікатів (наприклад, олівін), які повністю розчиняються (конгруентне розчинення). Це спрощує хімічні реакції. Однак присутність змінених у процесі вивітрювання мінеральних залишків передбачає, що поширене неповне розчинення. Спрощена реакція вивітрювання на прикладі багатого кальцієм анортиту:

CaAl 2 Si 2 O 8(тв) +2H 2 CO 3(водн) +H 2 O (ж) Ca 2+ (водн) +2HCO 3 - (водн) + Аl 2 Si 2 O 5 (OH) 4(тв) )

Твердим продуктом реакції є каолініт Аl 2 Si 2 O 5 (OH) 4 важливий представник глинистих мінералів.

Будова літосфери

Літосфера Землі складається з двох шарів: земної кори та частини верхньої мантії. Кордоном між ними є т.зв. кордон Мохоровичича, що виділяється на підставі збільшення швидкості поширення поздовжніх сейсмічних хвиль та щільності речовини.

Земна кора – це верхня тверда оболонка Землі. Кора перестав бути унікальним освітою, властивим лише Землі, т.к. є на більшості планет земної групи, супутнику Землі - Місяці та супутниках планет-гігантів: Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна. Проте лише Землі кора буває двох типів: океанічної і континентальної. У прикордонних областях розвивається земна кора проміжного типу - субконтинентальна або субокеанічна, що формується, наприклад, у зонах острівних дуг. У зонах серединно-океанічних хребтів можна виділити кору рифтогенного типу, у зв'язку з відсутністю в цих зонах габро-серпентинітового шару та близьким положенням астеносфери.

Океанічна земна кора складається з трьох шарів: верхнього осадового, проміжного базальтового та нижнього габро-серпентинітового, який до останнього часу включався до складу базальтового.

Товщина її становить від 2 км у зонах серединно-океанічних хребтів до 130 км у зонах субдукції, де океанічна кора занурюється у мантію. Пов'язана ця різниця з тим, що в зонах серединно-океанічних хребтів океанічна кора утворюється, в міру віддалення від хребтів її потужність зростає, рідко перевищуючи значення в 7 км, досягаючи максимуму в зонах занурення кори у верхню мантію. Найбільше зон субдукції посідає Тихий океан; з ними пов'язують сильні моретруси.

Осадовий шар, що покриває розплав невеликий: його товщина рідко перевищує 0,5 км, лише поблизу дельт великих рік досягаючи товщини в 10-12 км. Складається осадовий шар із піску, відкладень залишків тварин та обложених мінералів. У його підставі часто залягають тонкі не витримані за простяганням металоносні опади з переважанням оксидів заліза. Нижня частина шару складена карбонатні породи, які на великих глибинах не виявляються, у зв'язку з розчиненням при великому тиску раковин форамініфер і коколітофорид, що складають карбонатні породи. На глибинах карбонатні породи, що перевищують 4,5 км, заміщаються червоними глибоководними глинами і крем'янистими мулами.

Базальтовий шар у верхній частині складений базальтовими лавами толеїтового складу, які називають ще подушечними через характерну форму. Нижче лежить дайковий комплекс, утворений долеритовими дайками. Дайки є каналами, якими базальтова лава виливалася на поверхню. З цієї причини базальтовий шар оголюється в багатьох місцях, що примикають до серединно-океанічних хребтів.

У зонах субдукції базальтовий шар перетворюється на екголіти, які мають щільність більше ніж навколишні перидотити (найпоширеніші мантійні породи) занурюються в глибину. Маса екголітів нині становить близько 7 % від маси всієї мантії Землі.

Габро-серпентинітовий шар лежить безпосередньо над верхньою мантією. У його складі виділяються габроїди та серпентинізований перидотит, що утворюються відповідно при повільній кристалізації базальтових розплавів у магматичному вогнищі та при гідратації основних порід мантії по тріщинах літосфери. Потужність шару складає 3-6 км; він простежується у всіх океанах. Швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль не більше шару становлять 6,5-7 км/сек.

Вік океанічної земної кори загалом становить 100 млн. років. Найстаріші ділянки океанічної земної кори мають вік 156 млн. років (пізня юра) і розташовуються у западині Піджафета в Тихому океані.

Такий молодий вік пояснюється постійним утворенням та поглинанням океанічної кори. Щорічно в рифтових зонах серединно-океанічних хребтів в результаті сепарації базальтової лави, що відбувається під ними, і її виливу на поверхню океанічного дна утворюється 24 км 3 магматичних порід масою 70 млрд. тонн. Якщо врахувати, що загальна маса океанічної земної кори відповідно до розрахунків становить 5,9×10 18 тонн, виходить, що вся океанічна кора оновлюється за 100 млн. років, як і приймається її середній вік. Товщина океанічної земної кори з часом практично не змінюється, у зв'язку з побудовою її з розплаву, що виділився.

Океанічна земна кора зосереджена у межах ложа Світового океану. Невеликі древні її ділянки відомі у закритих басейнах, прикладом яких може бути північна западина Каспійського моря. Загальна площа океанічної земної кори становить 306 млн. км2.

Континентальна земна кора, як видно з назви, лежить під континентами Землі та великими островами. На відміну від океанічної континентальна земна кора складається з трьох шарів: верхнього осадового, середнього гранітного та базальтового нижнього. Товщина такого типу земної кори під молодими горами сягає 75 км, під рівнинами становить від 35 до 45 км, під острівними дугами скорочується до 20-25 км.

Осадовий шар континентальної земної кори формується: глинистими відкладеннями та карбонатами мілководних морських басейнів у межах протерозойських платформ; грубообломочними фаціями, що змінюються вище по розрізу піщано-глинистими відкладеннями та карбонатами прибережних фацій у крайових прогинах та на пасивних околицях континентів атлантичного типу.

Гранітний шар земної кори формується внаслідок вторгнення магми у тріщини земної кори. Складається з кремнезему, алюмінію та інших мінералів. Потужність гранітного шару сягає 25 км. Швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль становить від 55 до 63 км/сек. Шар дуже давній: його середній вік близько 3 млрд років.

На глибинах 15-20 км, часто простежується кордон Конрада, уздовж якої швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль збільшується на 0,5 км/сек. Кордон розділяє гранітний та базальтовий шари.

Базальтовий шар формується при виливі основних (базальтових) лав на поверхню суші у зонах внутрішньоплитного магматизму. Базальт важчий за граніт, містить більше заліза, магнію і кальцію. Швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль не більше шару від 6,5 до 7,3 км/сек.

Кордон між гранітним та базальтовими шарами у ряді місць проходить по т.зв. поверхні Конрада, у межах якої відбувається стрибкоподібне зростання швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль з 6 до 6,5 км/сек. В інших місцях швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль поступово зростає і межа між шарами розмита. І, нарешті, є області, де спостерігаються відразу кілька поверхонь у яких відбувається зростання сейсмічних хвиль.

Загальна маса земної кори оцінюється в 2,8 1019 тонн, що становить лише 0,473% від маси всієї планети Земля.

Знизу земна кора відокремлена від верхньої мантії кордоном Мохоровичича чи Мохо, встановленої 1909 року хорватським геофізиком і сейсмологом Андрієм Мохоровичичем. На кордоні відбувається різке зростання швидкостей поздовжніх та поперечних сейсмічних хвиль. Зростає також густина речовини. Кордон Мохо може не збігатися з межами земної кори, мабуть поділяючи області різного хімічного складу: легкі кислі земної кори та щільні ультраосновні мантійні.

Шар, що лежить під земною корою, називається мантією. Мантія ділиться шаром Голіцина на верхню та нижню, межа між якими проходить на глибині близько 670 км.

У межах верхньої мантії виділяється астеносфера - пластинчастий шар, у якого швидкості сейсмічних хвиль знижуються.

Літосфера планети Земля є твердою оболонкою земної кулі, яка включає багатошарові блоки, іменовані літосферними плитами. Як вказує Вікіпедія, у перекладі з грецької це «кам'яна куля». Має неоднорідну структуру залежно від ландшафту та пластичності порід, що знаходяться у верхніх шарах ґрунту.

Межі літосфери та розташування її плит до кінця не вивчені. Сучасна геологія має в своєму розпорядженні лише обмежену кількість даних про внутрішній устрій земної кулі. Відомо, що літосферні блоки мають межі з гідросферою та атмосферним простором планети. Вони перебувають у тісному взаємозв'язку друг з одним і стикаються між собою. Безпосередньо структура складається з наступних елементів:

1. Астеносфери. Шар із зниженою твердістю, що розташовується у верхній частині планети по відношенню до атмосфери. Місцями має дуже низьку міцність, схильний до розломів та в'язкості, особливо якщо всередині астеносфери протікають ґрунтові води.
2. Мантія. Це частина Землі під назвою геосфера, що знаходиться між астеносферою та внутрішнім ядром планети. Має напіврідку структуру, а її межі починаються на глибині 70–90 км. Характеризується високими сейсмічними швидкостями, а її рух безпосередньо впливає на потужність літосфери та активність плит.
3. Ядро. Центр земної кулі, що має рідку етіологію, а від пересування його мінеральних компонентів та молекулярної структури розплавлених металів залежить збереження магнітної полярності планети та її обертання навколо осі. Основна складова земного ядра – це сплав заліза та нікелю.

Що таке літосфера? Фактично це тверда оболонка Землі, яка виступає як проміжний шар між родючим грунтом, мінеральними відкладеннями, рудами та мантією. На рівнині товщина літосфери становить 35-40 км.

Важливо!У гірських районах цей показник може сягати 70 км. В області таких геологічних висот, як Гімалайські або Кавказькі гори, глибина цього шару сягає 90 км.

Будова Землі

Шари літосфери

Якщо розглядати структуру літосферних плит докладніше, їх класифікують на кілька прошарків, які формують геологічні особливостітого чи іншого регіону Землі. Вони утворюють основні властивості літосфери. Тому виділяють такі шари твердої оболонки земної кулі:

1. Осадовий. Покриває більшу частину верхнього шару всіх земних блоків. В основному він складається з вулканічних гірських порід, а також залишків органічних речовин, які за багато тисячоліть розклалися на гумус. Родючі ґрунти також входять до складу осадового шару.
2. гранітний. Це літосферні плити, які перебувають у постійному русі. Переважно складаються з надміцного граніту та гнейсу. Останній компонент являє собою метаморфічну гірську породу, переважна частина якої заповнена мінералами з калієвого шпату, кварцу і плагіоклазу. Сейсмічна активність цього шару твердої оболонки становить 6,4 км/сек.
3. Базальтовий. Переважно складений із базальтових відкладень. Ця частина твердої оболонки Землі сформувалася під впливом вулканічної активності ще за давніх часів, коли відбувалося формування планети і зароджувалися перші умови у розвиток життя.

Що таке літосфера та її багатошарова структура? Виходячи з вищевикладеного, можна дійти невтішного висновку, що це тверда частина земної кулі, що має неоднорідний склад. Її формування відбувалося протягом кількох тисячоліть, а якісний склад залежить від того, які метафізичні та геологічні процеси протікали у конкретному регіоні планети. Вплив даних факторів відбивається на потужності літосферних плит, їх сейсмічної активності по відношенню до структури Землі.

Шари літосфери

Океанічна літосфера

Цей різновид земної оболонки істотно відрізняється від її материкової частини. Пов'язано це з тим, що тісно переплітаються межі літосферних блоків та гідросфери, а в деяких її частинах водяний простір поширений за межі поверхневого шару літосферних плит. Це стосується донних розломів, западин, печеристих утворень різної етіології.

Океанічна кора

Саме тому плити океанічного типу мають свою структуру і складаються з наступних шарів:

• морські опади, які мають загальну товщину не менше 1 км (у глибоководних ділянках океану можуть бути зовсім відсутніми);
• вторинний шар (відповідає за поширення середніх та поздовжніх хвиль, що рухаються зі швидкістю до 6 км/сек., бере активну участь у пересуванні плит, чим провокує землетруси різної потужності);
• нижній шар твердої оболонки земної кулі в області розташування океанічного дна, яка в основному складена з габро і межує з мантією (середня активність сейсмічних хвиль становить від 6 до 7 км/сек).

Також виділяють перехідний тип літосфери, розташований в області океанічного ґрунту. Він уражає острівних зон, сформованих дугоподібно. У більшості випадків їх поява пов'язана з геологічним процесом руху літосферних плит, які нашаровувалися один на одного, утворюючи такі нерівності.

Важливо!Подібну структуру літосфери можна зустріти на околицях моря, а також у деяких частинах Чорного моря.

Корисне відео: літосферні плити та сучасний рельєф

Хімічний склад

По наповненню органічними та мінеральними сполуками літосфера не відрізняється різноманітністю та в основному представлена ​​у вигляді 8 елементів.

Здебільшого це гірські породи, що утворилися в період активного виверження вулканічної магми та руху плит. Хімічний склад літосфери виглядає так:

1. Кисень. Займає не менше 50% всієї структури твердої оболонки, заповнюючи її розломи, западини та порожнини, що формуються під час пересування плит. Грає ключову роль балансі компресійного тиску під час течії геологічних процесів.
2. Магній. Це 2,35% відсотка твердої оболонки Землі. Його поява у складі літосфери пов'язують з магматичною активністю ранні періодиформування планети. Зустрічається на всій материковій, морській та океанічній частині планети.
3. Залізо. Гірська порода є основним мінералом літосферних плит (4,20 %). Її основна концентрація – це гірські регіони земної кулі. Саме в цій частині планети найбільша густина даного хімічного елемента. Не представлений у чистій формі, а міститься у складі літосферних плит у перемішаному вигляді разом з іншими мінеральними відкладеннями.

Літосфера – тверда оболонка Землі.

Вступ

Літосфера має важливе значення для всіх живих організмів, які мешкають на її території.

Насамперед, на суші чи всередині неї живуть люди, тварини, комахи, птахи тощо.

По-друге, дана оболонка земної поверхні має величезні ресурси, які необхідні організмам для харчування і життя.

По-третє, сприяє функціонуванню всіх систем, рухливість кори, порід та ґрунту.

Що таке літосфера

Термін літосфера і двох слів – камінь і кулю чи сфера, що у буквальному перекладі з грецької означає тверда оболонка земної поверхні.

Літосфера не є статичною, а знаходиться у постійному русі, через що плити, породи, ресурси, корисні копалини, а також вода забезпечують організми всім необхідним.

Де знаходиться літосфера

Літосфера знаходиться на самій поверхні планети, йде всередину мантії, до так званої астеносфери - пластичний шар Землі, що складається з в'язких порід.

З чого складається літосфера

Літосфера має три взаємопов'язані елементи, до яких належать:

• Кора (земна);
• Мантія;
• Ядро.



будова літосфери фото

У свою чергу, кора і верхня частина мантії - астеносфера є твердими, а ядро ​​складається з двох частин - твердої і рідкої. Усередині ядро ​​має тверді породи, а зовні оточений рідкими речовинами. До складу кори входять гірські породи, що виникли після остигання та кристалізації магми.

Осадові породи виникають у різний спосіб:

• Коли руйнується пісок чи глина;
• У ході протікання хімічних реакцій у воді;
• Органічні породи виникли із крейди, торфу, вугілля;
• Через зміну складу порід – повністю чи частково.

Вчені встановили, що літосфера складається з таких важливих елементів як кисень, кремній, алюміній, залізо, кальцій, мінерали. За структурою літосфера ділиться на рухливі і стабільні, тобто. платформи та складчасті пояси.

Під платформою прийнято розуміти ділянки земної кори, які рухаються, внаслідок наявності кристалічної основи. Вона буває або гранітною, або базальтовою. У середині континентів зазвичай розташовуються стародавні платформи, а з обох боків – ті, які виникли пізніше, у так званий докембрійський період.

Складчасті пояси виникли після того, як стикалися один з одним. В результаті подібних процесів виникають гори та гірські хребти. Найчастіше вони розташовуються на краях літосфери. Найбільш давні можна побачити в центрі материка - це Євразія, або по самих краях, що характерно для Америки (Північної) та Австралії.

Освіта гір відбувається постійно. Якщо по тектонічній плиті проходить гірський масив, це означає, що колись тут сталося зіштовхування плит. У літосфері виділяють 14 плит, що становить 90% усієї оболонки. Бувають як великі, так і малі плити.



тектонічні плити фото


Найбільшими тектонічними плитами вважаються Тихоокеанська, Євразійська, Африканська, Антарктична. Літосфера під океанами та континентами відрізняється. Зокрема, під першими оболонка складається із океанічної кори, де майже немає граніту. У другому випадку, літосфера складається з осадових порід, базальту та граніту.

Межі літосфери

Риси літосфери мають різні контури. Нижні межі розмиті, що пов'язане з в'язким середовищем, високою провідністю тепла та швидкістю сейсмічних хвиль. Верхня межа – це кора та мантія, яка досить товста, і здатна змінитися лише через пластичність породи.

Функції літосфери

Тверда оболонка земної поверхні має геологічними та екологічними функціями, що визначає перебіг життя планети. Участь у ній беруть води, розташовані під землею, нафта, гази, поля геофізичного значення, процеси, участь різних угруповань.

Серед самих важливих функційвиділяють:

• Ресурсну;
• Геодинамічний;
• Геохімічну;
• Геофізичну.

Функції проявляються під впливом природних та техногенних факторів, що пов'язано з розвитком планети, діяльністю людей та утворенням різних екологічних систем.

• Літосфера виникла у процесі те, що поступово звільнялися речовини з мантії Землі. Подібні явища ще іноді спостерігаються на дні океану, внаслідок чого з'являються гази та трохи води.
• Потужність літосфери змінюється залежно від клімату та природних умов. Так, у холодних регіонах вона досягає максимального значення, а в теплих – залишається на мінімальних відмітках. Самий верхній шар літосфери має пружність, а нижній – дуже пластичний. Тверда оболонка Землі постійно перебуває під впливом води та повітря, що викликає вивітрювання. Воно буває фізичне, коли порода розпадається, та її склад не змінюється; а також хімічна – з'являються нові речовини.
• Через те, що літосфера постійно рухається, змінюється зовнішність планети, її рельєф, структура рівнин, гір, низькогір'я. Людина постійно впливає на літосферу, і це не завжди корисне, унаслідок чого відбувається серйозне забруднення оболонки. Насамперед, це пов'язано з накопиченням сміття, застосуванням отрут та добрив, що змінює склад ґрунтів, ґрунту, живих істот.