Из каких слоев состоит земная кора: Строение земной коры — урок. География, 5 класс.

Из каких элементов состоит земная кора?

Прежде чем говорить о том, из чего состоит земная кора, можно вспомнить, что предположительно является составляющими частями всего земного шара. Предположительно – потому что человек еще не смог проникнуть глубже этой земной коры в центр земли. Даже всю толщину коры еще смогли только «ковырнуть».

Ученые предполагают, строят гипотезы на основе законов физики, химии и прочи наук, и согласно с этими данными мы имеем определенную картину строения всей планеты, а также того, из каких крупных элементов состоит земная кора. География 6-7 классов подает ученикам именно эти теории в облегченном для незрелых умов виде.

Благодаря малой доле данных и большому багажу различных законов, таким же образом строятся модели планет солнечной системы, и даже звезд, находящихся далеко от нас. Что из этого следует? Главным образом то, что вы имеете абсолютное право во всем этом сомневаться.

Слои планеты Земля

Помимо того что земная кора состоит из слоев, вся земля также состоит из трех слоев. Этакий слоеный кулинарный шедевр. Первый из них – ядро; в нём имеется твердая часть и жидкая часть. Именно перемещение жидкой части в ядре, предположительно, создает магнитное поле Земли. Здесь жарковато – температура достигает значений до 5000 градусов Цельсия.

Вторым слоем земли является мантия. Она связывает между собой ядро и земную кору. Мантия также имеет несколько слоев, а именно три, и верхним, прилегающим к земной коре, является магма. Она имеет прямое отношение к вопросу, из каких крупных элементов состоит земная кора, так как гипотетически именно по ней «плавают» эти самые крупные элементы. Про ее существование можно говорить с более-менее высокой долей вероятности, так как при извержении вулканов именно это раскалённая субстанция выходит на поверхность, уничтожая при этом все растительное и животное, которое находится на склоне вулкана.

И, наконец-то, третий слой земли – это земная кора: твердый слой планеты, находящийся снаружи от горячих «внутренностей» Земли, по которому мы привыкли ходить, путешествовать и жить в целом. Толщина земной коры, по сравнению с остальными двумя слоями земли, ничтожно мала, но тем не менее можно охарактеризовать, из каких крупных элементов состоит земная кора, а также разобраться в ее составе.

Какие слои характерны для земной коры. Ее главные химические элементы

Земная кора тоже состоит из слоев – имеется базальтовый, гранитный и осадочный. Интересно то, что в химическом составе земной коры 47% занимает кислород.

Вещество, по сути, являющееся газом, вступает в соединения с другими элементами и создает твердую корку. Прочие элементы в данном случае – это кремний, алюминий, железо и кальций; остальные элементы присутствуют в мельчайших долях.

Деление на части по толщине в разных районах

Уже было сказано, что земная кора намного тоньше нижней мантии или ядра. Если подойти к вопросу, из каких крупных элементов состоит земная кора, именно по отношению толщины, можно разделить ее на океаническую и материковую. Эти две части значительно различаются по своей толщине, причем океаническая примерно в три раза, а местами и в десять раз (если говорить о средних показателях) тоньше, чем материковая.

Чем еще отличаются между собой материковая и океаническая земная кора

Кроме того, зоны суши и океанов различаются по слоям. В разных источниках указывают разные данные, приведем один вариант. Так, по этим данным, материковая земная кора состоит из трех слоев, среди которых имеется базальтовый слой, гранитный слой и слой осадочных пород. Равнины земной материковой коры достигают толщиной 30-50 км, в горах эти показатели могут подняться до 70-80 километров. По данным того же источника, океаническая земная кора состоит из двух слоев. Выпадает гранитный шар, оставляя лишь верхний осадочный и нижний базальтовый. Толщина земной коры в районе океанов примерно от 5-ти до 15-ти километров.

Упрощенные и усредненные данные в качестве базиса для обучения

Это самые общие и упрощенные описания, ведь ученые постоянно работают над изучением особенностей окружающего мира, и последние данные свидетельствуют о том, что земная кора в разных местах имеет структуру, которая гораздо сложнее привычной стандартной схемы земной коры, изучаемой нами в школе. Вот многих местах материковой коры, например, присутствует еще один слой – диоритовый.

Интересно также то, что эти слои не являются идеально ровными, как это схематически изображают в географических атласах или в других источниках. Каждый слой может вклиниваться в другой, или замешиваться в каком-нибудь разрезе. Идеальной модели схемы земли не может быть в принципе, по той же причине, по которой происходят извержения вулканов: там, под земной корой, что-то постоянно находится в движении и имеет очень высокие температуры.

Все это можно узнать, если связать свою жизнь с науками геологией и геофизикой. Можно попытаться следить за научными продвижениями посредством научных журналов и статей. Но без определенного багажа знаний это может оказаться весьма сложным занятием, потому и существует некий базис, который преподается в школах без каких-либо объяснений, что это всего лишь примерная модель.

Предположительно, земная кора состоит из «кусочков»

Учеными еще в начале 20 века была выдвинута теория, что земная кора не является монолитной. Следовательно, можно узнать, из каких крупных элементов состоит земная кора согласно этой теории. Предполагается, что литосфера – это семь крупных и несколько мелких плит, которые медленно плавают по поверхности магмы. Эти движения создают катастрофического рода явления, которые происходят на нашей земле с большой интенсивностью в определенных местах. Существуют области между литосферными плитами, которые имеют названия «сейсмические пояса». Именно в этих областях наивысший уровень беспокойности, если можно так сказать. Землетрясение и все вытекающие последствия этого – одно из ярких признаков, которое демонстрирует движения литосферных плит.

Влияние перемещений литосферных плит на образование рельефа

То, из каких крупных элементов состоит земная кора, какие подвижные части более устойчивые, а какие более подвижные, на протяжении всего создания земного рельефа влияло на его образование. Строение литосферы и характеристика сейсмического режима распределяют всю литосферу на устойчивое площади и подвижные пояса. Первые характеризуются равнинными плоскостями без огромных впадин, возвышенностей и подобных рельефных вариаций. Их еще называют абиссальными равнинами. В принципе, это является ответом на вопрос, из каких крупных элементов состоит земная кора, какие устойчивыми коренными объектами образована. В земной коре литосферные плиты лежат в основе всех материков. Границы этих плит легко просматривается по зонам образования гор, а также по степени интенсивности землетрясений. Самыми активными местами в нашей планете, где находятся очаги землетрясений и множество активных вулканов, являются места расположения Японии, островов Индонезии, Алеутских островов, южноамериканского побережья Тихого океана.

Континенты больше, чем мы привыкли думать

То есть, попросту говоря, из чего состоит земная кора, так это из кусков литосферы, которые в большей или меньшей мере передвигаются по магме. И не всегда границы этих «кусков» совпадают с границами материков. Технически, они чаще никогда не совпадают. Кроме того, мы привыкли слышать, что на океаны приходится примерно 70% поверхности, а материковая составляющая — всего 30%. В географическом плане так и есть, но вот что занятно – в плане геологии на материки приходится около 40%. Десяток процентов континентальной коры покрыто морскими и океаническими водами.

Типы и строение земной коры


Услуги специалиста

Земная кора — верхняя часть литосферы. В масштабах всего земного шара её можно сравнить с тончайшей плёнкой — столь незначительна её мощность. Но даже эту самую верхнюю оболочку планеты мы знаем не очень хорошо. Как же можно узнать о строении земной коры, если даже самые глубокие скважины, пробуренные в коре, не выходят за первый десяток километров? На, помощь учёным приходит сейсмолокация. Расшифровывая скорость прохождения сейсмических волн через разные среды, можно получить данные о плотности земных слоёв, сделать вывод об их составе. Под континентами и океаническими впадинами строение земной коры различно.

ОКЕАНИЧЕСКАЯ КОРА

Океаническая земная кора более тонкая (5—7 км), чем континентальная, и состоит из двух слоёв — нижнего базальтового и верхнего осадочного. Ниже базальтового слоя находится поверхность Мохо и верхняя мантия. Рельеф дна океанов очень сложен. Среди разнообразных форм рельефа особенно выделяются огромные срединно-океанические хребты. В этих местах происходит зарождение молодой базальтовой океанической коры из вещества мантии. Через глубинный разлом, проходящий вдоль вершин по центру хребта — рифт, магма выходит на поверхность, растекаясь в разные стороны в виде лавовых подводных потоков, постоянно раздвигая в разные стороны стенки рифтового ущелья. Этот процесс называется спредингом.

Срединно-океанические хребты возвышаются над дном океанов на несколько километров, а их протяженность достигает 80 тыс. км. Хребты рассекаются параллельными поперечными разломами.

Их называют трансформными. Рифтовые зоны — самые неспокойные сейсмические зоны Земли. Базальтовый слой перекрывают толщи морских осадочных отложений — илов, глин разного состава.

КОНТИНЕНТАЛЬНАЯ КОРА

Континентальная земная кора занимает меньшую площадь (около 40% поверхности Земли — прим. от geoglobus.ru), но имеет более сложное строение и гораздо большую мощность. Под высокими горами её толщина измеряется 60—70 километрами. Строение коры континентального типа трёхчленное — базальтовый, гранитный и осадочный слои. Гранитный слой выходит на поверхность на участках, именуемых щитами. Например, Балтийский щит, часть которого занимает Кольский полуостров, сложен породами гранитного состава. Именно здесь велось глубокое бурение, и Кольская сверхглубокая скважина достигла отметки 12 км. Но попытки пробурить весь гранитный слой насквозь оказались неудачными.

Шельф — подводная окраина материка — также имеет континентальную кору. То же относится и к крупным островам — Новой Зеландии, островам Калимантан, Сулавеси, Новая Гвинея, Гренландия, Сахалин, Мадагаскар и другим. Окраинные моря и внутренние моря, такие как Средиземное, Чёрное, Азовское, расположены на коре континентального типа.

Говорить о базальтовом и гранитном слоях континентальной коры можно лишь условно. Имеется в виду, что скорость прохождения сейсмических волн в этих слоях сходна со скоростью прохождения их в породах базальтового и гранитного состава. Граница гранитного и базальтового слоев выделяется не очень чётко и изменяется по глубине. Базальтовый слой граничит с поверхностью Мохо. Верхний осадочный слой меняет свою толщину в зависимости от рельефа поверхности. Так, в горных районах он тонкий или вообще отсутствует, так как внешние силы Земли перемещают рыхлый материал вниз по склонам — прим. от geoglobus.ru. Зато в предгорьях, на равнинах, в котловинах и впадинах он достигает значительных мощностей. Например, в Прикаспийской низменности, которая испытывает погружение, осадочный слой достигает 22 км.

ИЗ ИСТОРИИ КОЛЬСКОЙ СВЕРХГЛУБОКОЙ СКВАЖИНЫ

С момента начала бурения этой скважины в 1970 году ученые ставили сугубо научную задачу этого эксперимента: определить границу между гранитным и базальтовым слоями. Место было выбрано с учетом того, что именно в районах щитов гранитный слой, не перекрытый осадочным, может быть пройден «насквозь», что позволило бы прикоснуться к породам базальтового слоя, увидеть разницу. Ранее предполагалось, что такая граница на Балтийском щите, где на поверхность выходят древние магматические породы, должна находиться на глубине примерно 7 км.

За несколько лет бурения скважина неоднократно отклонялась от заданного вертикального направления, пересекая пласты с разной прочностью. Иногда буры ломались, и тогда приходилось начинать бурение заново, обходными стволами. Материал, который доставлялся на поверхность, исследовался разными учеными и постоянно приносил удивительные открытия. Так, на глубине около 2 км были найдены медно-никелевые руды, а с глубины 7 км был доставлен керн (так называется образец породы из бура в виде длинного цилиндра — прим. от geoglobus.ru), в котором были обнаружены окаменевшие остатки древних организмов.

Но, пройдя более 12 км к 1990 году, скважина так и не вышла за пределы гранитного слоя. В 1994 году бурение было остановлено. Кольская сверхглубокая — не единственная в мире скважина, которую закладывали для глубокого бурения. Подобные эксперименты велись в разных местах несколькими странами. Но только Кольская достигла таких отметок, за что была занесена в Книгу рекордов Гиннесса.


Услуги специалиста

Земная кора состоит из горных пород – Opiq

Со временем все твердые породы распадаются на мелкие частицы. Они выветриваются из-за перепадов температур, измельчаются и истачиваются под действием воды и ветра. Сотни миллионов лет назад территория Эстонии была покрыта древним океаном, над поверхностью которого вздымались каменные скалы. Вода и ветер превратили их в песок и глину. Они осаждались на дно океана. Так миллионы лет из скопившихся на дне океана песка и глины, а также остатков водорослей, ракушек и рыб, богатых кальцием, образовался слой

отложений. Постепенно он утолщался. Под тяжестью новых отложений из более глубоких слоев выжимались вода и воздух, а сами слои уплотнялись. Так из легких рассыпчатых отложений возникли прочные
осадочные породы
.

Береговые уступы рек Южной Эстонии состоят из спрессованного песка. За сотни миллионов лет из песка образовался песчаник. Из известняка построены каменные ограды Сааремаа и крепость Валлимяэ, развалины которой теперь можно видеть в Раквере. Даже тротуарная плитка Старого города сделана из него. Известняк также является осадочной породой. В Эстонии встречается много видов известняка (в народе известняк называют плитняком, а светлый известняк – белым камнем). В 1992 г. известняк выбрали национальным камнем Эстонии.

Именно из осадочных пород состоит верхний слой земной коры. Очень часто название осадочных пород происходит от частиц, из которых они образовались.

Остатки живших когда-то животных и растений, погребенные под грязью, песком и другими отложениями, теперь окаменели и сохранились в осадочных породах до нынешних времен. Исследуя окаменелости, или фоссилии, мы можем узнать, какой была жизнь на Земле в далеком прошлом.

Из чего состоит земная кора 5. Строение земной коры и состав её слоев. Список использованной литературы

Земная кора имеет огромное значение для нашей жизни, для исследований нашей планеты.

Это понятие тесно связано с другими, характеризующими процессы, происходящие внутри и на поверхности Земли.

Что такое земная кора и где она находится

Земля имеет целостную и непрерывную оболочку, в которую входят: земная кора, тропосфера и стратосфера, являющиеся нижней частью атмосферы, гидросфера, биосфера и антропосфера.

Они тесно взаимодействуют, проникая друг в друга и постоянно обмениваясь энергией и веществом. Земной корой принято называть внешнюю часть литосферы — твердой оболочки планеты. Большую часть ее внешней стороны покрывает гидросфера. На остальную, меньшую часть воздействует атмосфера.

Под корой Земли находится более плотная и тугоплавкая мантия. Их разделяет условная граница, названная именем хорватского ученого Мохоровича. Ее особенность — в резком увеличении скорости сейсмических колебаний.

Чтобы получить представление о земной коре, используются различные научные методы. Однако получение конкретных сведений возможно лишь способами бурения на большую глубину.

Одной из задач такого исследования было установление природы границы между верхней и нижней континентальной корой. Обсуждались возможности проникновения в верхнюю мантию с помощью самонагревающихся капсул из тугоплавких металлов.

Строение земной коры


Под континентами выделяются ее осадочный, гранитный и базальтовый слои, толщина которых в совокупности составляет до 80 км. Горные породы, называемые осадочными, образовались в результате осаждения веществ на суше и в воде.

Располагаются преимущественно пластами.

  • глины
  • глинистые сланцы
  • песчаники
  • карбонатные породы
  • породы вулканического происхождения
  • каменный уголь и другие породы.

Осадочный слой помогает глубже узнать о природных условиях на земле, которые были на планете в незапамятные времена. У такого слоя может быть различная толщина. В некоторых местах его может не быть вообще, в других, преимущественно больших углублениях, может составлять 20-25 км.

Температура земной коры

Важным энергетическим источником для обитателей Земли является тепло ее коры. Температура увеличивается по мере углубления в нее. Самый близкий к поверхности 30-метровый слой, именуемый гелиометрическим, связан с теплом солнца и колеблется в зависимости от сезона.

В следующем, более тонком слое, который увеличивается в континентальном климате, температура постоянна и соответствует показателям конкретного места измерения. В геотермическом слое коры температура связана с внутренним теплом планеты и растет по мере углубления в нее. Она в разных местах разная и зависит от состава элементов, глубины и условий их расположения.

Считается, что температура в среднем повышается на три градуса по мере углубления на каждые 100 метров. В отличие от континентальной части температура под океанами растет быстрее. После литосферы располагается пластичная высокотемпературная оболочка, температура, которой составляет 1200 градусов. Называется она астеносферой. В ней есть места с расплавленной магмой.

Проникая в земную кору, астеносфера может изливать расплавленную магму, вызывая явления вулканизма.

Характеристика Земной коры


Земная кора обладает массой менее пол-процента всей массы планеты. Она является наружной оболочкой каменного слоя, в котором происходит движения вещества. Этот слой, который имеет плотность вдвое меньшую, чем у Земли. Его толщина меняется в пределах 50-200 км.

Уникальность земной коры в том, что она может быть континентального и океанического типов. У континентальной коры три слоя, верхний из которых сформирован за счет осадочных пород. Океаническая кора сравнительно молода и ее толщина меняется незначительно. Образуется она за счет веществ мантии из океанических хребтов.

земная кора характеристика фото

Толщина слоя коры под океанами составляет 5-10 км. Ее особенность в постоянных горизонтальных и колебательных движениях. Большую часть коры представляют базальты.

Внешняя часть земной коры является твердой оболочкой планеты. Ее cтроение отличается наличием подвижных областей и относительно стабильных платформ. Литосферные плиты двигаются относительно друг друга. Движение этих плит может вызывать землетрясения и другие катаклизмы. Закономерности таких движений исследуются тектонической наукой.

Функции земной коры

К основным функциям земной коры принято относить:

  • ресурсную;
  • геофизическую;
  • геохимическую.

Первая из них обозначает наличие ресурсного потенциала Земли. Он представляет собой в первую очередь совокупность запасов полезных ископаемых, находящихся в литосфере. Кроме того, ресурсная функция включает в себя ряд факторов среды обитания, обеспечивающих жизнь человека и других биологических объектов. Одним из них является тенденция образования дефицита твердой поверхности.

так делать нельзя. спасем нашу Землю фото

Тепловые, шумовые и радиационные эффекты реализуют геофизическую функцию. Например, возникает проблема естественного радиационного фона, который на земной поверхности в основном безопасен. Однако в таких странах как Бразилия и Индия он в сотни раз может превышать допустимый. Считается, что его источником является радон и продукты его распада, а также некоторые виды человеческой деятельности.

Геохимическая функция связана с проблемами химического загрязнения, вредного для человека и других представителей животного мира. В литосферу попадают различные вещества, обладающие токсическими, канцерогенными и мутагенными свойствами.

Они безопасны, когда находятся в недрах планеты. Извлеченные из них цинк, свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые металлы могут представлять большую опасность. В переработанном твердом, жидком и газообразном виде они попадают в окружающую среду.

Из чего состоит Земная кора

В сравнении с мантией и ядром кора Земли является хрупким, жестким и тонким слоем. Она состоит из сравнительно легкого вещества, включающего в свой состав порядка 90 природных элементов. Они содержатся в разных местах литосферы и с разной степенью концентрации.

Основными являются: кислород кремний алюминий, железо, калий, кальций, натрий магний. 98 процентов земной коры состоит из них. В том числе около половины составляет кислород, свыше четверти — кремний. Благодаря их комбинациям образуются такие минералы как алмаз, гипс, кварц и пр. Нескольких минералов могут образовать горную породу.

  • Сверхглубокая скважина на Кольском полуострове дала возможность познакомиться с образцами минералов с 12-километровой глубины, где были обнаружены породы, близкие к гранитам и глинистым сланцам.
  • Самая большая толщина коры (около 70 км) выявлена под горными системами. Под равнинными участками она 30-40 км, а под океанами — лишь 5-10 км.
  • Значительная часть коры образует древний низкоплотный верхний слой, состоящий преимущественно из гранитов и глинистых сланцев.
  • Структура земной коры напоминает кору многих планет, в том числе на Луне и их спутниках.

МОУ «СОШ п.Новопушкинское»

Сценарий урока по географии на тему:

«Из чего состоит земная кора»

Подготовила и провела:

Учитель географии

I квалификационной

2017г

Тема урока: Из чего состоит земная кора

Цель: Сформировать у учащихся представление о многообразии горных пород и полезных ископаемых.

Задачи:

1. Продолжить формирование представлений о строении земной коры,

2. Обеспечить усвоение учащимися знаний терминов: «полезные ископаемые», «горные породы», наиболее распространенных горных пород, полезные ископаемые Саратовской области, свойства горных пород и минералов.

3. Создать условия для развития речи, умений работать в группе, проводить аналогию между предметами и обозначающими их символами

4. Способствовать развитию товарищеских отношений и взаимопонимания при групповой работе.

Тип урока : изучение нового материала

Оборудование: коллекции горных пород и минералов, физическая карта полушарий,мультимедийная презентация, География.Начальный курс: 5 класс:учебник для учащихся общеобразовательных организаций/А.А. Летягин;под ред.В.П.Дронова.– М.: Вентана – Граф, 2016.

Ход урока:

I .Организационный момент (приветствие учащихся, проверка готовности к уроку, заполняют дневник погоды, таблицу фенолога).

II .Повторение.

Обучающиеся выполняют письменную проверку в «Дневнике географа-следопыта»(рисунок схемы вулкана).

Викторина:

1.Крупнейший массив земной коры (материк).

2.Как называется наша планета? (Земля)

3. Что бывает на небе после дождя? (Радуга)

4.Верхний слой земли, на котором растут растения? (почва)

5. Как называется линия до которой нельзя дойти? (горизонт)

6. Умение находить стороны горизонта? (ориентироваться)

7. Горя не знает, а горько плачет.(туча)

III . Целеполагание.

Что называется литосферой?

Из каких частей она состоит?

Какое строение имеют земная кора и мантия?

На экране в презентации учитель выводит минералы и горные породы.

Ребята, что вы видите на экране(ответы детей)

Изучая курс «Окружающий мир».вы узнали, что все природные объекты состоят из веществ. Приведите примеры веществ(ответы детей)

IV .Первичное освоение

Сегодня на уроке мы познакомимся с разнообразием горных пород и минералов и узнаем о полезных ископаемых нашей области.

Найдите на стр.41 учебника, какие бывают горные породы по условиям образования(ответы детей)

По происхождению горные породы и минералы можно разделить на магматические, осадочные, метаморфические. (на слайде в презентации)

1.Самостоятельная работа по группам

1 группа. Стр 41-42 учебника

Магматические горные породы образовались в результате застывания магмы на поверхности и в глубине Земли.

Глубинные

Излившиеся

2 группа стр.42-43 учебника

Осадочные горные породы образовались на поверхности Земли в результате осаждения обломков горных пород в воде и на суше.

Осадочные обломочные горные породы

Осадочные химического происхождения

Органические осадочного происхождения (песчаники, известняки).

3 группа стр.43 учебника

Метаморфические горные породы – это любые породы, которые претерпели значительные изменения под действием высоких температур и давления.

Известняк – мрамор,

Песчаник – кварцит,

Гранит – гнейс

2.Практикум в малых группах с использованием коллекции горных пород и минералов «Свойства горных пород и минералов».

3.Горные породы и минералы Саратовской области (в презентации)

Нефть, газ, глина, песок, песчаник, фосфориты, торф, горючие сланцы, поваренная и калийная соль, золото. известняк, мел.

4.Закрепление материала :

Какие горные породы и минералы Саратовской области вы знаете?

Чем сложена земная кора?

На какие группы по происхождению делятся горные породы и минералы?

На какие группы делятся магматические горные породы?

На какие группы делятся осадочные горные породы?

Как образуются метаморфические горные породы?

V .Итог урока, выставление оценок.

VI . Рефлексия Поднимают смайлик с разным выражением лица, по которому понятно: понравился урок или нет.

VII .Домашнее задание: Параграф 8 ,составить кроссворд «Горные породы»

(не более 15 слов),стр45 зад 6,видеогеография, проект «Образование горных пород»

Приложение

Практикум в малых группах с использованием коллекции горных пород и минералов.«Свойства горных пород и минералов»

происхождение

цвет

блеск

прозрачность

твёрдость

Земная кора — твердый поверхностный слой нашей планеты. Она образовалась миллиарды лет назад и постоянно изменяет свой вид под влиянием внешних и внутренних сил. Часть её скрыта под водой, другая — образует сушу. Земная кора состоит из различных химических веществ. Давайте узнаем из каких.

Поверхность планеты

Спустя сотни миллионов лет после возникновения Земли, её внешний слой из кипящих расплавленных пород начал остывать и образовал земную кору. Год от года поверхность изменялась. На ней появлялись трещины, горы, вулканы. Ветер сглаживал их, чтобы через время они появились вновь, но уже в других местах.

Благодаря внешним и внутренним твёрдый слой планеты неоднороден. С точки зрения структуры, можно выделить такие элементы земной коры:

  • геосинклинали или складчатые области;
  • платформы;
  • краевые разломы и прогибы.

Платформы представляют собой обширные малоподвижные участки. Их верхний слой (до глубины в 3-4 км) покрывают осадочные породы, которые залегают горизонтальными слоями. Нижний уровень (фундамент) сильно смят. Он сложен метаморфозными породами и может содержать магматические вкрапления.

Геосинклинали — это тектонически активные участки, где происходят процессы горообразования. Они возникают в местах соединения океанического дна и материковой платформы, или в прогибе дна океана между материками.

Если горы образуются близко к границе платформы, могут возникать краевые разломы и прогибы. Они достигают до 17 километров в глубину и тянутся вдоль горного образования. Со временем здесь скапливаются осадочные породы и образуются месторождения полезных ископаемых (нефти, каменные и калийные соли и т. д.).

Состав коры

Масса коры составляет 2,8·1019 тонн. Это всего лишь 0,473 % от массы всей планеты. Содержание в ней веществ не такое разнообразное, как в мантии. Её формируют базальты, граниты и осадочные породы.

На 99,8 % земная кора состоит из восемнадцати элементов. На остальные приходится только 0,2 %. Самыми распространёнными являются кислород и кремний, которые составляют основное количество массы. Кроме них, кора богата алюминием, железом, калием, кальцием, натрием, углеродом, водородом, фосфором, хлором, азотом, фтором и т. д. Содержание этих веществ видно в таблице:

Название элемента

Кислород

Алюминий

Марганец

Редчайшим элементом считается астат — крайне неустойчивое и ядовитое вещество. К редким также относится теллур, индий, таллий. Часто они рассеяны и не содержат больших скоплений в одном месте.

Континентальная кора

Материковая или континентальная кора — это то, что мы обычно называем сушей. Она довольно стара и покрывает около 40 % всей планеты. Многие её участки достигают возраста от 2 до 4,4 миллиардов лет.

Материковая земная кора состоит из трёх слоёв. Сверху её покрывает прерывистый осадочный чехол. Породы в нем залегают слоями или пластами, так как формируются вследствие спрессовывания и уплотнения осадков солей или остатков микроорганизмов.

Нижний и более древний слой представлен гранитами и гнейсами. Они не всегда скрыты под осадочными породами. В некоторых местах они выходят на поверхность в виде кристаллических щитов.

Самый нижний слой состоит из метаморфических пород наподобии базальтов и гранулитов. Базальтовый слой может достигать 20-35 километров.

Океаническая кора

Часть земной коры, скрытая под водами Мирового океана, называется океанической. Она тоньше и моложе континентальной. По возрасту кора не достигает и двухсот миллионов лет, а её толщина составляет примерно 7 километров.

Материковая земная кора состоит из осадочных пород из глубоководных остатков. Ниже располагается базальтовый слой толщиной 5-6 километров. Под ним начинается мантия, представленная здесь в основном перидотитами и дунитами.

Каждые сто миллионов лет кора обновляется. Она поглощается в зонах субдукции и формируется вновь в области срединно-океанических хребтов, при помощи выходящих наружу минералов.

На этом видеоуроке все желающие смогут изучить тему «Строение Земли». Пользователи узнают о том, как изучают земную кору, какими свойствами она обладает, из каких слоев состоит наша планета. Учитель расскажет о строении Земли, о том, как ее изучали в разное время.

2. Мантия.

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 — 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 ()

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

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.

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.

Домашнее задание

Параграф 16.

1. Из каких частей состоит Земля?

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.

Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ

1. География: начальный курс. Тесты. Учеб. пособие для учащихся 6 кл. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2011. — 144 с.

2. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. — М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. — 284 с.

Материалы в сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений ().

2. Русское Географическое Общество ().

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

Верхняя твёрдая оболочка Земли состоит из разнообразных минералов и горных пород. Давайте разберёмся, чем отличаются горные породы и минералы?
1. Минералы – однородные по своим свойствам вещества.
Действительно, минералы бывают различной твердости. Самый мягкий – тальк – такой мягкий, что его легко поцарапать ногтем.
Полная противоположность – алмаз, он тверже всех минералов . Есть минералы, которые называются слюдой . Они обладают необыкновенным свойством – от них можно осторожно отделить тонкую пластинку, от которой можно отделить еще более тонкую.
Можно ли есть камни? Конечно, существуют минералы, пригодные в пищу – поваренная соль, графит – в карандашах
Вывод (учитель и учащиеся): В мире существует около 3000 минералов. Большинство минералов встречаются в твердом состоянии. Минералы могут быть и в жидком и газообразном состоянии.
Все они отличаются друг от друга по цвету, форме, плотности, твердости.
Минералы встречаются в твердой оболочке Земли как самостоятельно, так и в соединении друг с другом

Горные породы – природные тела, состоящие из нескольких минералов.
(гранит – полевой шпат, слюда, кварц)

Все горные породы и минералы отличаются. Чем? Почему?

ГП: магматические, осадочные, метаморфические.
Магматические горные породы образуются при застывании
магмы мантии, поднимающейся из глубин Земли.
Если изливание магмы происходит в глубине, то такие горные породы называются глубинные , их остывание происходит медленно, и образуются крупнокристаллические породы (гранит )

Если происходит изливание на поверхность, то такие горные породы называются излившиеся, их остывание происходит быстро и кристаллы образуются мелкие, (базальт, без кристаллов — обсидиан ).

Осадочные горные породы. Как только образовались магматические горные породы, за них берутся внешние силы земли: ветер, текучие воды, солнце, микроорганизмы. По их законам земная поверхность должна быть идеально ровной и гладкой. Поэтому они начинают разрушать горы, скалы, их обломки измельчать и переносить на разные участки земной поверхности, заполнять впадины и низины на суше; осаждать на дне океанов и морей и других водоемов.
Одни возникли в результате жизнедеятельности организмов и образовались из остатков растений и животных, отлагающихся на дне водоемов. На них можно увидеть остатки древних растений и насекомых. Их назвали органическими (известняк – ракушечник, торф, мел, каменный уголь)

Происхождение других связано с неживой природой, поэтому они получили название неорганические: В свою очередь их разделили еще на две группы: те, которые образовались из обломков разрушенных скал, осели во впадинах и уплотнились в горные породы, назвали обломочными (щебень, галька, песок ) А те, которые образовались из химических веществ, содержащихся в воде морей и океанов, уплотнились, осели на дно и превратились в горные породы, назвали химическими (гипс, каменная соль)

Метаморфические . Горные породы обладают прочностью, но при попадании в другие условия их состав и свойства начинают меняться. Так, в результате тектонических движений горные породы могут быть перемещены с поверхности земли в ее глубины. Под давлением пластов других пород, воздействия высоких t глубин Земли, новых потоков магмы горные породы изменяются и превращаются в совершенно другие, которые называются метаморфическими (с греческого «метаморфоз» — превращение). Гранит — гнейс, известняк – мрамор

Карта номер один строение земной коры. Строение земной коры

Каменная оболочка Земли — земная кора — прочно скреплена с верхней мантией и образует с ней единое целое — . Изучение земной коры и литосферы позволяет учёным объяснять процессы, происходящие на поверхности Земли, и предвидеть изменения облика нашей планеты в будущем.

Строение земной коры

Земная кора, состоящая из магматических, метаморфических и осадочных горных пород, на материках и под океанами имеет разную толщину и строение.

В континентальной земной коре принято выделять три слоя. Верхний — осадочный, в котором преобладают осадочные породы. Два нижних слоя условно называют гранитным и базальтовым. Гранитный слой состоит преимущественно из гранита и метаморфических горных пород. Базальтовый слой — из более плотных пород, сравнимых по плотности с базальтами. Океаническая кора двухслойная. В ней верхний слой — осадочный — имеет небольшую мощность, нижний слой — базальтовый — состоит из горных пород базальтов, а гранитный слой отсутствует.

Мощность континентальной коры под равнинами составляет 30 50 километров, под горами — до 75 километров. Океаническая кора намного тоньше, её мощность от 5 до 10 километров.

Кора есть на других планетах земной группы, на Луне и на многих спутниках планет-гигантов . Но только Земля обладает корой двух типов: континентальной и океанической. На других планетах в большинстве случаев она состоит из базальтов.

Литосфера

Каменная оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии, называется литосферой. Под ней находится разогретый пластичный слой мантии. Литосфера как бы плавает по этому слою. Мощность литосферы в разных областях Земли изменяется от 20 до 200 километров и более. В целом под континентами она толще, чем под океанами.

Учёные установили, что литосфера не монолитна, а состоит из . Они отделены друг от друга глубокими разломами. Выделяют семь очень крупных и несколько более мелких литосферных плит, которые постоянно, но медленно перемещаются по пластичному слою мантии. Средняя скорость их движения около 5 сантиметров в год. Некоторые плиты полностью океанические, но большинство имеют разные типы земной коры.


Литосферные плиты движутся относительно друг друга в разных направлениях: или отодвигаются, или, наоборот, сближаются и сталкиваются. В составе литосферных плит перемещается и их верхний «этаж» — земная кора. Благодаря движению литосферных плит меняется расположение на поверхности Земли материков и океанов. Материки то сталкиваются между собой, то отодвигаются друг от друга на тысячи километров.

Цель и задачи:

  1. Сформировать знания о внутреннем строении Земли, о методе её изучения.
  2. Показать отличия материковой коры от океанской коры.
  3. Показать крупные литосферные плиты, складчатые области; объяснить существенные признаки понятия “плита”, прогнозировать изменение очертаний суши в результате движения литосферных плит.

Оборудование:

Ход урока

I. Человечеству давно хотелось узнать, что находиться в глубине Земли. Но выяснить это не так-то легко. Пока что людям удалось пробурить скважину глубиной всего 15 км. Поэтому учёным приходится исследовать глубины Земли с помощью различных приборов.

На сегодня удалось установить, что земной шар состоит из трёх частей:

Ядра в середине;

Мантии, занимающей 5/6 всего объема Земли;

Тонкой наружной земной коры.

1. Что находиться внутри Земли?

II. Верхняя твердая оболочка Земли называется литосферой (от греческого “литос” — камень, “сфера” — шар, оболочка), которая включает в себя земную кору и пластичную вязкую верхнюю часть мантии.

2. Что такое литосфера?

III. Верхняя твердая оболочка Земли называется литосферой, а самая верхняя часть литосферы – это земная кора.

3. Какое строение имеет земная кора?

4. Что такое литосферные плиты?

IV. Вся земная кора состоит из литосферных плит – отдельных каменных блоков, плотно прилегающих друг к другу. Они постоянно раскалывались и соединялись, как части огромной мозаики. Поэтому очертания материков и океанов менялись всегда и продолжают меняться сегодня.


Потоки расплавленного вещества мантии двигают литосферные плиты,

которые перемещаются со скоростью около 5 см в год. В местах подъема майтийного вещества плиты расходятся, а поднимающаяся магма застывает и заполняет пространство между ними. В местах опускания майтийного вещества края плит сминаются в складки, наползают и скользят относительно друг друга, засасываются в мантию и переплавляются. Это сопровождается землетрясениями и извержениями вулканов.

V. Различие в строении литосферы объясняют происхождением нашей планеты.

По некоторым представлениям, планета образовалась из единого газо-пылевого облака или туманности около 4,6 млрд. лет назад.

По другим представлением, Земля образовалась из рассеянного в околосолнечном пространстве газо-пылевого вещества, которое содержало все известные в природе химические элементы.

Большинство ученых объясняют различия в строении земной коры тем, что сначала на Земле образовалась кора океанического типа. Под влиянием процессов, происходящих внутри планеты, на её поверхности появились складки, т.е. горные участки, толщина коры увеличилась, образовались высоты материков.

К концу XX века наука обогатилась новыми данными о процессах происходящих в недрах планет; была создана теория литосферных плит.

Гипотеза происхождения литосферных плит.

Земная кора состоит из больших блоков-плит толщиной от 60 до 100 км. Границы между литосферными плитами проходят по срединно-океаническим хребтам или по глубоководным желобам. В литосфере ученые выделяют 7-9 громадных плит, которые перемещаются со скоростью от 1 до 6 см в год.

IV. Литосфера состоит из горных пород и минералов. Минералы – однородные по своим свойствам вещества, которые обычно образуют кристаллы строго определенной геометрической формы. Горная порода – это комплекс различных природных минералов. Горные породы по происхождению делят на магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются при охлаждении огненно-жидкой магмы. Среди них преобладают медленно застывшие на разной глубине расплавы и растворы магматического вещества.


Осадочные породы образуются при разрушении ранее образовавшихся горных пород на поверхности Земли под действием Солнца, ветра, воды, живых организмов и накоплении (оседании) их.

Метаморфические породы образуются в толще земной коры в результате изменения первоначальных условий их залегания. Причинами их преобразований могут быть изменения давления, температуры в недрах Земли.

6. Породы, слагающие земную кору.

VII. Земная кора находится в непрерывном движении, которое по-разному проявляется в разных её участках. Движение земной коры – это природное явление, происходящее в твердой оболочке Земли.


Горные районы испытывают поднятия, скорость которых больше скорости поднятия равнин.

7. Какие различают виды движений?

Осадочные горные породы, образующиеся к океанах, морях, озёрах залегают горизонтальными слоями: сверху находятся более молодые горные породы, снизу – более древние. Однако в результате движения земной коры такая закономерность очень часто нарушается. Мягкие осадочные горные породы сминаются в складки, твердые трескаются с образованием разломов. По линиям разломов одни участки земной коры поднимаются, образуя выступы – горсты , другие опускаются, в результате чего возникают впадины – грабены .

8. Что такое горные грабены?

VIII. Все процессы и явления связанные с движением магмы в земной коре и на её поверхности называются вулканизмом . Явления вулканизма распространены в районах взаимодействия литосферных плит – на их стыках.


В областях распространения действующих и потухших вулканов подземные воды нагреваются магмой и могут выходить на поверхность в виде горячих источников. Такие периодически фонтанирующие источники называются гейзерами .

Земля под ногами всегда была для человека символом твердости, незыблемости. Но иногда даже земная кора приходит в движение: происходит землетрясение . Место, где происходит разрыв и смещение горных пород, называется очагом землетрясения . Участок земной поверхности под очагом землетрясения называется эпицентром землетрясении . Большинство землетрясений приурочено к определенным районам нашей планеты, которые называются сейсмическими поясами .

9. С чем связано образование вулканов, землетрясений?

IX. Поверхность материков и дна океанов имеет множество неровностей. Они все различаются по высоте, размерам, очертаниям, происхождению. Каждая неровность поверхности – есть форма рельефа . На суше и под водой равнинный рельеф преобладает над горным.


Рельеф – это результат взаимодействия внутренних и внешних сил Земли.

10. Что такое рельеф?

X. К наиболее крупным формам рельефа материков относят обширные равнины и горные массивы.

Равнины – это часть земной поверхности с различием относительных высот не более 200 метров.


Рельеф равнины суши закономерно переходит в рельеф приобретенных морских равнин. Их поверхность рассечена трещинами, холмиста, разделена подводными хребтами, плато, возвышенностями, а также одиноко стоящими горами. К этой части приурочены самые протяженные и самые глубокие шрамы на лике литосферы – глубокие желоба . (Тихий океан).

Горы – это выпуклая форма поверхности с хорошо выраженной вершиной, подошвой, склонами.


Высокие части гор именуются – вершинами , а остроконечные вершины – пиками .

Горный рельеф обычен и на дне океанов. Важнейшим открытием последних десятилетий являются срединно-океанические хребты .

11. Как делятся горы, равнины?

XI. Основная причина разнообразия рельефа — взаимодействие

Внутренние и внешние процессы действуют одновременно. Изменение рельефа происходит непрерывно и достаточно интенсивно.

Выступы материков соответствуют материковой земной коре, а в областях распространения океанической коры лежат впадины, заполненные водой океанов. Обширные равнины соответствуют древним участкам литосферных плит – платформам . Горные складчатые области , глубоководные желоба на дне океана расположены на границах плит литосферы.

12. Что такое платформы, складчатые области?

Заполнение таблицы

“Взаимосвязь внутренних и внешних процессов, формирующих земную кору”.

Вид процесса Проявление в рельефе Сущность процесса
I. Внутренние:

1. Тектонические

2. Землетрясение

3. Вулканизм

Образование гор, равнин, желобов, срединных хребтов.

Образование трещин, сдвигов, оползней.

Образование вулканов, лавовых покровов.

Сочетание вертикальных и горизонтальных движений литосферы, появление складок и разломов.

Толчки и колебания на поверхности, вызванные разрывами и смещениями в литосфере.

Излияние магмы на поверхность Земли.

II. Внешние:

1. Выветривание

2. Действие ветра

3. Действие воды

Образование осыпей “каменных рек”.

Образование песчаных гряд, барханов, дюн.

Образование оврагов, балок, дельт рек, морей, оползней.

Разрушение горных пород.

Перенос ветром рыхлых отложений.

Перенос ила, размыв пород водой.

Закрепление.

В СО заполнить таблицу “Взаимосвязь внутренних и внешних процессов”.

Домашнее задание.

7 класс: страница 41-52.

6 класс: параграф 16-22.

Земная кора, или геосфера является наружной твердой оболочкой Земли. Под корой расположена мантия, отличающаяся от нее по составу и физическим свойствам. Структура мантии более плотная, так как содержит, в основном, тугоплавкие компоненты. Разграничивает мантию с корой граница Мохоровичича, или Мохо, на которой скорость сейсмических волн резко повышается. Большая часть коры снаружи покрыта гидросферой, меньшая граничит с атмосферным воздухом. В соответствии с этим, различают земную кору океанического и материкового типов, имеющих разное строение. Общая масса земной коры, по оценкам ученых, составляет всего 0,5% от общей массы планеты.

Строение и состав

В составе океанической коры преобладает базальтовый слой. По теории тектоники плит, кора этого типа формируется постоянно в срединно-океанических хребтах, затем отходит от них и поглощается в мантию в областях субдукции. Поэтому океаническая кора считается относительно молодой. В разных географических зонах толщина океанической земной коры варьирует от 5 до 7 км. Она состоит из базальтового и осадочного слоев. Толщина ее практически не изменяется с течением времени потому, что зависит от количества расплава, выделившегося из мантии в областях срединно-океанических хребтов. Также частично толщина океанической земной коры определяется толщиной осадочного слоя на дне океанов и морей. Толщина земной коры увеличивается по мере удаления от участков срединно-океанических хребтов.Для материковой (континентальной) коры характерно трехслойное строение. Верхний слой представляет собой покров осадочных пород, местами прерывающийся. Этот покров хорошо развит, однако редко достигает большой мощности. Средний гранитный слой континентальной коры составляет большую часть всей коры. Он состоит из гнейсов и гранита, имеет низкую плотность и древнюю историю образования. Большая доля массы этих пород сформировалась около 3 млрд. лет назад. Нижний базальтовый слой состоит из метаморфических пород – гранулитов и похожих веществ. Средняя мощность континентальной коры составляет около 35 км, максимальная под горными хребтами – 70-75 км. В состав коры данного вида входит множество химических элементов и их соединений. Примерно половина массы приходится на кислород, четверть – на кремний, остальная доля — на Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba.

В переходной зоне от материков к океанам образовалась кора переходного (промежуточного) типа (субокеаническая или субконтинентальная). Переходная кора характеризуется сложным сочетанием признаков земной коры двух вышеописанных типов. Кора промежуточного типа соответствует таким областям, как шельф, островные дуги, океанические хребты.

В подавляющем большинстве областей земная кора находится в состоянии относительного изостатичекого равновесия. Нарушение изостатической компенсации наблюдается на вулканических островах, океанических впадинах, островных дугах. Здесь земная кора постоянно подвержена тектоническим движениям. Крупные разломы земной коры можно рассматривать как итог сдвига тектонических плит в областях их стыков. В строении коры различают сравнительно спокойные области (платформы) и подвижные (складчатые пояса).

Похожие материалы:

Земная кора и литосфера — презентация онлайн

1. Земная кора и литосфера

2. Внутренне строение Земли

• Итак, из каких слоев состоит Земля?
• Какие температуры в каждой оболочке?
• Какая оболочка самая твердая?
• Почему шахтер- опасная профессия и оплачивается высоко?
• Из чего состоит земная кора?
• На какие группы делятся горные породы?
• Как происходит круговорот горных пород?
пемза
гранит
Сравните горные породы- они все магматические
обсидиан
базальт

4. Магматические горные породы

• Излившиеся
Пористые
Легкие
Однородные
• Глубинные
Плотные
Тяжелые
Из нескольких минералов

5.

Осадочные горные породы Обломочные
• Валун
• Гравий
• Галька
• Щебень
• Песок
• Глина
• Ил
Химические
(растворяются в воде)
• Соль
• Гипс
Органические (из
растений и животных
остатков)
• Нефть
• Торф
• Уголь
• Мел

6. Метаморфические горные породы (превращение)

Известняк
Мрамор

8. Земная кора

• Из параграфа 26 найдите ответ- какие два вида земной коры
есть?
• В чем их отличие?
• Что такое литосфера?
• Кто такой Мохорович?
• Какую гипотезу выдвинул Вегенер?

9. Посмотрите мультик

• https://www.youtube.com/watch?v=8oKyB_WX2vA
Есть
Было
Будет

12. Литосферные плиты

• Смотрим карту атласа стр 21. Какие литосферные плиты
выделяются на Земле?
• Где происходит разрыв плит: на суше или в океане?
• Где происходит схождение плит?
• Определите по карте стр 8-9 примеры крупных неровностей
поверхности Земли, совпадающих с линиями схождения и
расхождения плит.

13. Итак смотрим и думаем, отвечаем на все вопросы презентации

• https://www.youtube.com/watch?v=C1uKv_azJqk
• На дом параграф 26 читать внимательно, ответить на все
поставленные вопросы презентации
• Ответы записать в свое тетради.
• Начинаем работать с контурной картой стр 10-11, только
пожалуйста без ГДЗ делайте. Я проверяла- там есть ошибки.
Карту делаем в течении трех недель! Потом сдаем, раньше не надо
присылать- могу потерять!

Внутренние оболочки земли схема. Из каких слоёв земли состоит наша земля? (нужны все слои, от ядра до конца)

Слои Земли картинки для детей. Главное условие — наличие у малыша интереса к темам, которыми занимается эта наука. Вы можете попробовать разбудить желание ребенка узнать побольше о нашей планете, просматривая мультфильмы, кино или детские передачи на эту тематику.

При изучении сложных объемных тем старайтесь использовать наглядные дидактические материалы. Очень хороший способ – изготовить эти пособия вместе с ребенком.

В обучение ребенка дома можно включить занятие по географии, посвященное строению Земли. Для этого вам понадобится рисунок нашей планеты в разрезе, с обозначением всех её слоев: земной коры, мантии, внешнего и внутреннего ядра.

После этого Вы можете предложить ребенку раскрасить и назвать различные слои на рисунке Земли самостоятельно, а также оценить её размер, для этого внизу приведен приблизительный диаметр земного шара в километрах.

Для большей наглядности заготовьте несколько рисунков, где все слои черно-белые, а один – цветной. К таким рисункам приложите таблички с названием цветного слоя и кратким его описанием.


Также заранее заготовьте четыре круга разного диаметра из цветной бумаги, совпадающей по цвету со слоями Земли на вашем рисунке.Предложите ребенку изготовить свою собственную модель планеты. Пусть он берет круги из цветной бумаги, соотносит их с табличками, определяя, какому слою Земли соответствует каждый из них.

Если ребенок уже научился читать, пусть прочтет вслух соответствующую табличку с кратким описанием. Если нет – прочитайте ее сами. Затем нужно правильно склеить круги и подписать все слои. В конце еще раз повторите всю новую информацию.


Подобным образом преподается география для малышей, которые еще не могут понять и усвоить слишком сложные темы. Детям помладше будет интересно изготовить своими руками модель нашей планеты из пенопластового шарика, раскрасив его акварелью или гуашью. В качестве образца можно использовать глобус. Сначала расскажите, что Земля в действительности круглая, а глобус – ее маленькая копия. В процессе работы объясните малышу, что синим цветом на глобусе обозначаются моря и океаны, коричневым – горы, зеленым – равнины, а белым- льды.

В зависимости от того, насколько любознателен ваш ребенок, углубляйтесь в интересующие его темы. С изготовленной своими руками моделью Земли можно придумать различные игры для развития малышей: например, продемонстрировать, как планета крутится вокруг Солнца и своей оси и как ночь сменяет день.

Слои земли для детей в картинках

Земля входит в состав Солнечной системы наряду с остальными планетами и Солнцем. Она относится к классу каменных твердых планет, отличающихся большой плотностью и состоящих из горных пород, в отличие от газовых гигантов, имеющих большие размеры и сравнительно невысокую плотность. При этом состав планеты обусловливает внутреннее строение земного шара.

Основные параметры планеты

Прежде чем узнать, какие слои выделяются в строении земного шара, поговорим об основных параметрах нашей планеты. Земля находится на расстоянии от Солнца, примерно равном 150 млн км. Ближайшее небесное тело — это естественный спутник планеты — Луна, который располагается на дистанции 384 тыс. км. Система Земля-Луна считается уникальной, так как является единственной, где планета имеет настолько крупный спутник.

Земная масса равна 5,98 х 10 27 кг, примерный объем — 1,083 х 10 27 куб. см. Планета обращается вокруг Солнца, а также вокруг собственной оси, причем имеет наклон относительно плоскости, который обусловливает смену времен года. Период обращения вокруг оси равен примерно 24 часам, вокруг Солнца — чуть более 365 суток.

Загадки внутреннего строения

До того как был изобретен метод исследования недр при помощи сейсмических волн, ученые могли делать только предположения относительно того, как устроена Земля внутри. Со временем ими был разработан ряд геофизических методов, которые позволили узнать о некоторых особенностях строения планеты. В частности, широкое применение нашли сейсмические волны, которые фиксируются в результате землетрясений и подвижек земной коры. В некоторых случаях такие волны генерируются искусственным путем, чтобы по характеру их отражений ознакомиться с ситуацией на глубине.

Стоит отметить, что данный метод позволяет получать данные косвенным путем, так как напрямую попасть в глубины недр нет возможности. В результате было установлено, что планета состоит из нескольких слоев, отличающихся температурой, составом и давлением. Итак, каково внутреннее строение земного шара?

Земная кора

Верхняя твердая оболочка планеты носит название Ее толщина варьируется от 5 до 90 км, в зависимости от типа, которых насчитывается 4. Средняя плотность данного слоя равна 2,7 г/см куб. Наибольшую мощность имеет кора материкового типа, толщина которой доходит до 90 км под некоторыми горными системами. Также различают расположенную под океаном, толщина которой доходит до 10 км, переходную и рифтогенную. Переходная отличается тем, что находится на границе материковой и океанической коры. Рифтогенная кора встречается там, где имеются срединно-океанические хребты, и отличается небольшой толщиной, которая достигает всего 2 км.

Кора любого типа состоит из пород 3 типов — осадочных, гранитных и базальтовых, которые отличаются по плотности, химическому составу и характеру происхождения.

Нижняя граница коры носит название в честь ее открывателя по фамилии Мохоровичич. Она отделяет кору от нижележащего слоя и характеризуется резкой сменой фазового состояния вещества.

Мантия

Данный слой следует за твердой корой и является самым крупным — его объем равен примерно 83% от общего объема планеты. Мантия начинается сразу после границы Мохо и простирается до глубины 2900 км. Данный слой дополнительно подразделяется на верхнюю, среднюю и нижнюю мантию. Особенностью верхнего слоя является наличие астеносферы — особого слоя, где вещество находится в состоянии низкой твердости. Наличием этого вязкого слоя объясняется перемещение континентов. Кроме того, при извержении вулканов жидкое расплавленное вещество, изливаемое ими, поступает именно из данной области. Верхняя мантия заканчивается на глубине примерно 900 км, где начинается средняя.

Отличительными чертами данного слоя можно назвать высокие температуры и давление, которые увеличиваются по мере нарастания глубины. Это обусловливает особое состояние вещества мантии. Несмотря на то что в глубинах породы имеют высокую температуру, они находятся в твердом состоянии из-за воздействия большого давления.

Процессы, происходящие в мантии

Недра планеты имеют очень высокую температуру, благодаря тому что в ядре непрерывно происходит процесс термоядерной реакции. Однако на поверхности сохраняются комфортные для жизни условия. Это возможно благодаря наличию мантии, которая обладает теплоизолирующими свойствами. Таким образом, тепло, выделяющееся ядром, поступает в нее. Нагретое вещество поднимается вверх, постепенно охлаждаясь, тогда как из верхних слоев мантии погружается вниз более холодная материя. Данный круговорот носит название конвекция, он происходит безостановочно.

Строение земного шара: ядро (внешнее)

Центральная часть планеты представляет собой ядро, которое начинается на глубине примерно 2900 км, сразу после мантии. При этом оно четко делится на 2 слоя — внешнее и внутреннее. Толщина внешнего слоя равна 2200 км.

Характерные признаки внешнего слоя ядра — это преобладание в составе железа и никеля, в отличие от соединений железа и кремния, из которых преимущественно состоит мантия. Вещество во внешнем ядре находится в жидком агрегатном состоянии. Вращение планеты вызывает движение жидкого вещества ядра, из-за чего образуется мощное магнитное поле. Поэтому внешнее ядро планеты можно назвать генератором магнитного поля планеты, которое отклоняет опасные виды космического излучения, благодаря чему на смогла зародиться жизнь.

Внутреннее ядро

Внутри жидкой металлической оболочки располагается твердое внутреннее ядро, диаметр которого достигает 2,5 тыс. км. В настоящее время оно все еще доподлинно не изучено, а относительно процессов, происходящих в нем, идут споры между учеными. Это обусловлено трудностью получения данных и возможностью использования только косвенных методов исследований.

Доподлинно известно, что температура вещества во внутреннем ядре не менее 6 тыс. градусов, однако, несмотря на это, оно находится в твердом состоянии. Это объясняется очень высоким давлением, которое не дает веществу перейти в жидкое состояние — во внутреннем ядре оно предположительно равно 3 млн атм. В подобных условиях возможно возникновение особого состояния вещества — металлизации, когда даже такие элементы, как газы, могут приобретать свойства металлов и становиться твердыми и плотными.

Что касается химического состава, в исследовательской среде до сих пор ведутся споры о том, какие элементы составляют внутреннее ядро. Одни ученые предполагают, что основными компонентами являются железо и никель, другие — что среди компонентов могут быть также и сера, кремний, кислород.

Соотношение элементов в разных слоях

Земной состав отличается большим разнообразием — в нем содержатся почти все элементы периодической системы, однако их содержание в разных слоях неоднородно. Так, наименьшую плотность, поэтому она состоит из наиболее легких элементов. Самые же тяжелые элементы находятся в ядре в центре планеты, при высокой температуре и давлении, обеспечивая процесс ядерного распада. Такое соотношение образовалось в течение определенного времени — сразу после формирования планеты ее состав предположительно был более однородным.

На уроках географии ученикам могут предложить нарисовать строение земного шара. Чтобы справится с этой задачей, нужно придерживаться определенной последовательности расположения слоев (она описана в статье). Если последовательность будет нарушена, или один из слоев упущен — тогда работа будет выполнена неверно. Также последовательность расположения слоев вы можете увидеть на фото, представленных вашему вниманию в статье.

Земля, возможно, один из самых уникальных планет во Вселенной. Именно у нас есть все условия для жизни и развития цивилизации. А как же устроена наша планета?

Основные слои Земли

Если рассматривать Землю с самого центра вплоть до атмосферы, то она состоит из четырех основных слоев:

  • Мантия
  • Атмосфера

Эти четыре слоя создают нашу планету. кроме этого каждый основной слой имеет свои слои.

Ядро

Ядро земного шара состоит из двух частей: внутреннее ядро и внешнее ядро. Внутренне ядро, состоящий из железа и никеля, имеет радиус примерно в 1250 километров, а температура составляет чуть больше 6000 градусов по Цельсию. Внешнее ядро имеет толщину побольше — 2200 километров, а состоит он исключительно из железа.

Мантия

Мантия, как и ядро имеет два слоя: нижняя мантия и верхняя мантия. Толщина обоих слоев почти одинакова, в сумме она составляет около 2890 километров. Состав Мантии: силикатные породы (в основном железо и магний). Температура мантии в среднем от 500 до 900 градусов по Цельсию, а вблизи ядра достигает до 4000.

Кора

Толщина коры меняется от 5 до 70 километров в зависимости от рельефной поверхности. Состоит она из разных силикатных пород, в основном из базальта. На самых верхний слоях коры находится обычная глина, которая позволяет давать жизнь растениям.

Атмосфера

Атмосфера Земли делится сразу на пять слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера (по порядку возрастания). Тропосфера имеет в своем распоряжении около 80 процентов всего атмосферного воздуха и облака. Стратосфера располагается на высоте от 11 до 50 километров, имея среднюю температуру воздуха, и именно здесь находится озоновый слой земли. Слой мезосферы начинается на высоте 50 километров от Земли и поднимается до 90 километров. В мезосфере чем выше высота, тем ниже температура. Термосфера и экзосфера составляют основную часть атмосферы Земли (на высоте от 100 до 1500 километров). Интересен тот факт, что из-за того, что на верхних слоях экзосферы обитает разреженный газ, часть газов атмосферы Земли передается в космос и наоборот. То есть можно сказать, что наша Земля обменивается газами с космосом.

Земля состоит из разных слоев, которые, в свою очередь состоят из разных материалов, различных по своему составу, весу, плотности. Чем глубже внутрь земного шара, тем плотнее слой. Рассмотрим слои из глубины на поверхность:

1. Внутреннее ядро — находится в самом центре Земли. Имеет твердую структуру толщиной более 5000 км и температуру 7000°С. Состоит из железа и никеля.

2. Внешнее ядро — имеет жидкую структуру тех же металлов, что и внутреннее ядро. Толщина слоя примерно 5000 км, а температура 5000°С.

3. Мантия — самый широкий слой. Имеет общую толщину примерно 2900 км. Мантия делится на:

Верхняя часть — имеет твердую структуру.

Нижняя часть (астеносфера) — вязкая структура. Она залегает на глубине 150 км под материками и 15-150 км под океанами.

4. Земная кора — самый верхний слой. Представляет собой тонкий слой твердых пород. Углубляемся примерно на 32-48 км под материками и 5-8 км под океанами. В ее состав входят калий, алюминий, кальций, кремний, натрий.

Оболочечное строение Земли. Физическое состояние (плотность, давление, температура), химический состав, движение сейсмических волн во внутренних частях Земли. Земной магнетизм. Источники внутренней энергии планеты. Возраст Земли. Геохронология.

Земля, как и другие планеты, имеет оболочечное строение. При прохождении сквозь тело Земли сейсмических волн (продольных и поперечных) скорости их на некоторых глубинных уровнях заметно меняются (причем скачкообразно), что свидетельствует об изменении свойств проходимой волнами среды. Современные представления о распределении плотности и давления внутри Земли даны в таблице.

Изменение плотности и давления с глубиной внутри Земли

(С.В Калесник, 1955)

Глубина, км

Плотность, г/см 3

Давление, млн. атм

Из таблицы видно, что в центре Земли плотность достигает 17,2 г/см 3 и что она особенно резким скачком (от 5,7 к 9,4) меняется на глубине 2900 км, а затем на глубине 5 тыс. км. Первый скачок позволяет выделить плотное ядро, а второй – подразделить это ядро на внешнюю (2900-5000 км) и внутреннюю (от 5 тыс. км до центра) части.

Зависимость скорости продольных и поперечных волн от глубины

Глубина, км

Скорость продольных волн, км/сек

Скорость поперечных волн, км/сек

60 (сверху)

60 (снизу)

2900 (сверху)

2900 (снизу)

5100 (сверху)

5100 (снизу)

Таким образом, имеется в сущности два резких перелома скоростей: на глубине 60 км и на глубине 2900 км. Иными словами отчетливо обособляются земная кора и внутреннее ядро. В промежуточном между ними поясе, а также внутри ядра налицо лишь изменение темпа увеличения скоростей. Видно также, что Земля до глубины 2900 км находится в твердом состоянии, т.к. через эту толщу свободно проходят поперечные упругие волны (волны сдвига), которые только и могут возникать и распространятся в твердой среде. Прохождение поперечных волн сквозь ядро не наблюдалось и это давало основания считать его жидким. Однако новейшие расчеты показывают, что модуль сдвига в ядре невелик, но все же не равен нулю (как это характерно для жидкости) и, стало быть, ядро Земли ближе к твердому, чем жидкому состоянию. Разумеется, в данном случае понятия «твердого» и «жидкого» нельзя отождествлять с аналогичными понятиями, применяемыми к агрегатным состояниям вещества наземной поверхности: внутри Земли господствуют высокие температуры и огромные давления.

Таким образом, во внутреннем строении Земли выделяют земную кору, мантию и ядро.

Земная кора – первая оболочка твердого тела Земли, имеет мощность 30-40 км. По объему она составляет 1,2% объема Земли, по массе – 0,4%, средняя плотность равна 2,7 г/см 3 . Состоит преимущественно из гранитов; осадочные породы в ней имеют подчиненное значение. Гранитная оболочка, в составе которой огромную роль играют кремний и алюминий, называется «сиалической» («сиаль»). От мантии земная кора отделена сейсмическим разделом, названным границей Мохо , от фамилии сербского геофизика А. Мохоровичича (1857-1936), открывшего этот «сейсмический раздел». Эта граница четкая и наблюдается во всех местах Земли на глубинах от 5 до 90 км. Раздел Мохо не является просто границей между породами различного типа, а представляет собой плоскость фазового перехода между эклогитами и габбро мантии и базальтами земной коры. При переходе из мантии в кору давление так падает, что габбро переходят в базальты (кремний, алюминий + магний – «сима» — силиций+магний). Переход сопровождается увеличением объема на 15% и, соответственно, уменьшением плотности. Поверхность Мохо считают нижней границей земной коры. Важная особенность этой поверхности состоит в том, что она в общих чертах представляет собой как бы зеркальное отражение рельефа земной поверхности: под океанами она выше, под континентальными равнинами ниже, под наиболее высокими горами опускается ниже всего (это так называемые корни гор).

Выделяют четыре типа земной коры, они соответствуют четырем наиболее крупным формам поверхности Земли. Первый тип называется материковым, его мощность 30-40 км, под молодыми горами она увеличивается до 80 км. Этот тип земной коры соответствует в рельефе материковым выступам (включается подводная окраина материка). Наиболее распространено деление ее на три слоя: осадочный, гранитный и базальтовый. Осадочный слой , толщиной до 15-20 км, сложен слоистыми осадками (преобладают глины и глинистые сланцы, широко представлены песчаные, карбонатные и вулканогенные породы). Гранитный слой (мощность 10-15 км) состоит из метаморфических и изверженных кислых пород с содержанием кремнезема свыше 65 %, близких по своим свойствам к граниту; наиболее распространены гнейсы, гранодиориты и диориты, граниты, кристаллические сланцы). Нижний слой, наиболее плотный, толщиной 15-35 км, получил название базальтового за сходство с базальтами. Средняя плотность материковой коры 2,7 г/см 3 . Между гранитным и базальтовым слоями лежит граница Конрада, названная по фамилии открывшего ее австрийского геофизика. Название слоев – гранитный и базальтовый – условны, они даны по скоростям прохождения сейсмических волн. Современное название слоев несколько иное (Е.В. Хаин, М.Г. Ломизе): второй слой называется гранитно-метаморфическим, т.к. собственно гранитов в нем почти нет, сложен он гнейсами и кристаллическими сланцами. Третий слой – гранулитобазитовый, его образуют сильнометаморфизованные горные породы.

Второй тип земной коры – переходный, или геосинклинальный – соответствует переходным зонам (геосинклиналям). Расположены переходные зоны у восточных берегов материка Евразии, у восточных и западных берегов Северной и Южной Америки. Имеют следующее классическое строение: котловина окраинного моря, островные дуги и глубоководный желоб. Под котловинами морей и глубоководными желобами нет гранитного слоя, земная кора состоит из осадочного слоя повышенной мощности и базальтового. Гранитный слой появляется только в островных дугах. Средняя мощность геосинклинального типа земной коры 15-30 км.

Третий тип – океаническая земная кора, соответствует ложу океана, мощность коры 5-10 км. Имеет двухслойное строение: первый слой – осадочный, образован глинисто-кремнисто-карбонатными породами; второй слой состоит из полнокристаллических магматических пород основного состава (габбро). Между осадочным и базальтовым слоями выделяется промежуточный слой, состоящий из базальтовых лав с прослоями осадочных пород. Поэтому иногда говорят о трехслойном строении океанической коры.

Четвертый тип – рифтогенная земная кора, она характерна для срединно-океанических хребтов, ее мощность 1,5-2 км. В срединно-океанических хребтах близко к поверхности подходят породы мантии. Мощность осадочного слоя 1-2 км, базальтовый слой в рифтовых долинах выклинивается.

Существуют понятия «земная кора» и «литосфера». Литосфера – каменная оболочка Земли, образованная земной корой и частью верхней мантии. Мощность ее составляет 150-200 км, ограничена астеносферой. Только верхняя часть литосферы называется земной корой.

Мантия по объему составляет 83% объема Земли и 68% ее массы. Плотность вещества возрастает до 5,7 г/см 3 . На границе с ядром температура увеличивается до 3800 0 С, давление – до 1,4 х 10 11 Па. Выделяют верхнюю мантию до глубины 900 км и нижнюю – до 2900 км. В верхней мантии на глубине 150-200 км присутствует астеносферный слой. Астеносфера (греч. asthenes – слабый) – слой пониженной твердости и прочности в верхней мантии Земли. Астеносфера – основной источник магмы, в ней располагаются очаги питания вулканов и происходит перемещение литосферных плит.

Ядро занимает 16% объема и 31% массы планеты. Температура в нем достигает 5000 0 С, давление – 37 х 10 11 Па, плотность – 16 г/см 3 . Ядро делится на внешнее, до глубины 5100 км, и внутреннее. Внешнее ядро – расплавленное, состоит из железа или металлизованных силикатов, внутреннее – твердое, железоникелевое.

От плотности вещества зависит масса небесного тела, масса определяет размеры Земли и силу тяжести. Наша планета имеет достаточные размеры и силу тяжести, она удержала гидросферу и атмосферу. В ядре Земли происходит металлизация вещества, обусловливая образование электрических токов и магнитосферы.

Вокруг Земли существуют разнообразные поля, наиболее существенное влияние на ГО оказывают гравитационное и магнитное.

Гравитационное поле на Земле – это поле силы тяжести. Сила тяжести – равнодействующая сила между силой притяжения и центробежной силой, возникающей при вращении Земли. Центробежная сила достигает максимума на экваторе, но и здесь она мала и составляет 1/288 от силы тяжести. Сила тяжести на земле в основном зависит от силы притяжения, на которую оказывает влияние распределение масс внутри Земли и на поверхности. Сила тяжести действует повсеместно на земле и направлена по отвесу к поверхности геоида. Напряженность гравитационного поля равномерно уменьшается от полюсов к экватору (на экваторе больше центробежная сила), от поверхности вверх (на высоте 36 000 км равна нулю) и от поверхности вниз (в центре Земли сила тяжести равна нулю).

Нормальным гравитационным полем Земли называется такое, которое было бы у Земли, если бы она имела форму эллипсоида с равномерным распределением масс. Напряженность реального поля в конкретной точке отличается от нормального, возникает аномалия гравитационного поля. Аномалии могут быть положительными и отрицательными: горные хребты создают дополнительную массу и должны бы вызвать положительные аномалии, океанические впадины, наоборот – отрицательные. Но на самом деле земная кора находится в изостатическом равновесии.

Изостазия (от греч. isostasios – равный по весу) – уравновешивание твердой, относительно легкой земной коры более тяжелой верхней мантией. Теория равновесия была выдвинута в 1855 г. английским ученым Г.Б. Эйри. Благодаря изостазии избытку масс выше теоретического уровня равновесия соответствует недостаток их внизу. Это выражается в том, что на определенной глубине (100-150 км) в слое астеносферы вещество перетекает в те места, где имеется недостаток масс на поверхности. Только под молодыми горами, где еще полностью компенсация не произошла, наблюдаются слабые положительные аномалии. Однако равновесие непрерывно нарушается: в океанах происходит отложение наносов, под их тяжестью дно океанов прогибается. С другой стороны, горы разрушаются, высота их уменьшается, значит уменьшается и масса.

Сила тяжести создает фигуру Земли, она является одной из ведущих эндогенных сил. Благодаря ей выпадают атмосферные осадки, текут реки, формируются горизонты подземных вод, наблюдаются склоновые процессы. Силой тяжести объясняется максимальная высота гор; считается, что на нашей Земле не может быть гор выше 9 км. Сила тяжести удерживает газовую и водную оболочки планеты. Атмосферу планеты покидают только самые легкие молекулы – водорода и гелия. Давление масс вещества, реализующееся в процессе гравитационной дифференциации в нижней мантии, наряду с радиоактивным распадом порождает тепловую энергию – источник внутренних (эндогенных) процессов, перестраивающих литосферу.

Тепловой режим поверхностного слоя земной коры (в среднем до 30 м) имеет температуру, определяемую солнечным теплом. Это гелиометрический слой , испытывающий сезонные колебания температуры. Ниже – еще более тонкий горизонт постоянной температуры (около 20 м), соответствующий среднегодовой температуре места наблюдения. Ниже постоянного слоя температура с глубиной нарастает – геотермический слой . Для количественного определения величины этого нарастания двумя взаимно связанными понятиями. Изменение температуры при углублении в землю на 100 м называется геотермическим градиентом (колеблется от 0,1 до 0,01 0 С/м и зависит от состава горных пород, условий их залегания), а расстояние по отвесу, на которое необходимо углубиться, чтобы получить повышение температуры на 1 0 , называется геотермической ступенью (колеблется от 10 до 100 м/ 0 С).

Земной магнетизм – свойство Земли, обусловливающее существование вокруг нее магнитного поля, вызванного процессами, происходящими на границе ядро-мантия. Впервые о том, что Земля – магнит, человечество узнало благодаря работам У. Гильберта.

Магнитосфера – область околоземного пространства, заполненная заряженными частицами, движущимися в магнитном поле Земли. Она отделена от межпланетного пространства магнитопаузой. Это внешняя граница магнитосферы.

В основе образования магнитного поля лежат внутренние и внешние причины. Постоянное магнитное поле образуется благодаря электрическим токам, возникающим во внешнем ядре планеты. Солнечные корпускулярные потоки образуют переменное магнитное поле Земли. Наглядное представление о состоянии магнитного поля Земли дают магнитные карты. Магнитные карты составляются на пятилетний срок – магнитную эпоху.

Нормальное магнитное поле было бы у Земли, будь она однородно намагниченным шаром. Земля в первом приближении представляет собой магнитный диполь – это стержень, концы которого имеют противоположные магнитные полюса. Места пересечения магнитной оси диполя с земной поверхностью называются геомагнитными полюсами . Геомагнитные полюсы не совпадают с географическими и медленно движутся со скоростью 7-8 км/год. Отклонения реального магнитного поля от нормального (теоретически рассчитанного) называются магнитными аномалиями. Они могут быть мировыми (Восточно-Сибирский овал), региональными (КМА) и локальными, связанными с близким залеганием к поверхности магнитных пород.

Магнитное поле характеризуется тремя величинами: магнитным склонением, магнитным наклонением и напряженностью. Магнитное склонение — угол между географическим меридианом и направлением магнитной стрелки. Склонение бывает восточным (+), если северный конец стрелки компаса отклоняется к востоку от географического, и западным (-), когда стрелка отклоняется к западу. Магнитное наклонение — угол между горизонтальной плоскостью и направлением магнитной стрелки, подвешенной на горизонтальной оси. Наклонение положительное, когда северный конец стрелки смотрит вниз, и отрицательное, если северный конец направлен вверх. Магнитное наклонение изменяется от 0 до 90 0 . Сила магнитного поля характеризуется напряженностью. Напряженность магнитного поля небольшая составляет на экваторе 20-28 А/м, на полюсе – 48-56 А/м.

Магнитосфера имеет каплевидную форму. На стороне, обращенной к Солнцу, ее радиус равен 10 радиусам Земли, на ночной стороне под влиянием «солнечного ветра» увеличивается до 100 радиусов. Форма обусловлена воздействием солнечного ветра, который, наталкиваясь на магнитосферу Земли, обтекает ее. Заряженные частицы, достигая магнитосферы, начинают двигаться по магнитным силовым линиям и образуют радиационные пояса. Внутренний радиационный пояс состоит из протонов, имеет максимальную концентрацию на высоте 3500 км над экватором. Внешний пояс образован электронами, простирается до 10 радиусов. У магнитных полюсов высота радиационных поясов уменьшается, здесь возникают области, в которых заряженные частицы вторгаются в атмосферу, ионизируя газы атмосферы и вызывая полярные сияния.

Географическое значение магнитосферы очень велико: она защищает Землю от корпускулярного солнечного и космического излучения. С магнитными аномалиями связан поиск полезных ископаемых. Магнитные силовые линии помогают ориентироваться в пространстве туристам, кораблям.

Возраст Земли. Геохронология.

Земля возникла как холодное тело из скопления твердых частиц и тел, подобных астероидам. Среди частиц были и радиоактивные. Попав внутрь Земли, они там распадались с выделением тепла. Пока размеры Земли были невелики, тепло легко уходило в межпланетное пространство. Но с нарастанием объема Земли производство радиоактивного тепла стало превышать его утечку, оно накапливалось и разогревало недра планеты, приводя их в размягченное. Пластическое состояние, которое и открыло возможности для гравитационной дифференциации вещества – всплывания более легких минеральных масс к поверхности и постепенного опускания более тяжелых – к центру. Интенсивность дифференциации с глубиной затухала, т. к. в этом же направлении в связи с увеличением давления возрастала вязкость вещества. Земное ядро не было захвачено дифференциацией, сохранило свой первозданный силикатный состав. Но резко уплотнилось из-за высочайшего давления, превысившего миллион атмосфер.

Возраст Земли устанавливается с помощью радиоактивного метода, применять его можно только к породам, содержащим радиоактивные элементы. Если считать, что весь аргон на Земле – продукт распада калия-49, то возраст Земли будет не менее 4 млрд. лет. Подсчеты О.Ю. Шмидта дают еще более высокую цифру – 7,6 млрд. лет. В.И. Баранов для исчисления возраста Земли взял отношение между современными количествами урана-238 и актиноурана (урана-235) в горных породах и минералах и получил возраст урана (вещества, из которого потом возникла планета) 5-7 млрд. лет.

Таким образом, возраст Земли определяется в интервале 4-6 млрд. лет. Историю развития земной поверхности удается пока непосредственно восстановить в общих чертах лишь начиная с тех времен, от которых сохранились древнейшие горные породы, т. е примерно за 3 – 3,5 млрд. лет (Калесник С.В.).

Историю Земли обычно делят на два эона: криптозой (скрытый и жизнь: нет останков скелетной фауны) и фанерозой (явный и жизнь). Криптозой включает две эры: архей и протерозой. Фанерозой охватывает последние 570 млн. лет, в нем выделяют палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры, которые, в свою очередь, делятся на периоды. Часто весь период до фанерозоя называют докембрием (кембрий – первый период палеозойской эры).

Периоды палеозойской эры:

Периоды мезозойской эры:

Периоды кайнозойской эры:

Палеоген (эпохи – палеоцен, эоцен, олигоцен)

Неоген (эпохи – миоцен, плиоцен)

Четвертичный (эпохи – плейстоцен и голоцен).

Выводы:

1.В основе всех проявлений внутренней жизни Земли лежат преобразования тепловой энергии.

2.В земной коре температура с удалением от поверхности возрастает (геотермический градиент).

3.Теплота Земли имеет своим источником распад радиоактивных элементов.

4.Плотность вещества Земли с глубиной увеличивается от 2,7 на поверхности до 17,2 в центральных частях. Давление в центре Земли достигает 3 млн. атм. Плотность увеличивается скачкообразно на глубинах 60 и 2900 км. Отсюда вывод – Земля состоит из объемлющих друг друга концентрических оболочек.

5.Земная кора слагается преимущественно породами типа гранитов, которые подстилаются породами типа базальтов. Возраст земли определяется в 4-6 млрд. лет.

Слои Земли Урок №1 | Мир вулканов

Четыре слоя

Земля состоит из четырех различных слоев. Многие геологи считают, что по мере того, как Земля охлаждалась, более тяжелые и плотные материалы опускались к центру, а более легкие поднимались вверх. Поэтому земная кора состоит из наиболее легких материалов (базальты и граниты), а ядро ​​— из тяжелых металлов (никеля и железа).

 

Земная кора — это слой, на котором вы живете, и он наиболее изучен и изучен.Мантия намного горячее и имеет способность течь. Внешнее и Внутреннее Ядра еще горячее, а давление настолько велико, что вы бы сжались в шарик меньшего размера, чем шарик, если бы смогли добраться до центра Земли!!!!!!

 

Кора

Земная кора похожа на кожуру яблока. Он очень тонкий по сравнению с тремя другими слоями. Кора имеет толщину всего около 3-5 миль (8 километров) под океанами (океаническая кора) и около 25 миль (32 километра) под континентами (континентальная кора).Температура земной коры варьируется от температуры воздуха наверху до примерно 1600 градусов по Фаренгейту (870 градусов по Цельсию) в самых глубоких частях земной коры. Вы можете испечь буханку хлеба в своей духовке при температуре 350 градусов по Фаренгейту, при 1600 градусах по Фаренгейту камни начинают таять.

 

Земная кора разбита на множество частей, называемых плитами. Плиты «плавают» на мягкой, пластичной мантии, расположенной под земной корой. Эти пластины обычно движутся плавно, но иногда они прилипают и создают давление. Давление нарастает, и камень изгибается, пока не сломается. Когда это происходит, происходит землетрясение!

 

Обратите внимание, насколько тонка земная кора по сравнению с другими слоями. Семь континентов и океанические плиты в основном плывут по мантии, состоящей из гораздо более горячего и плотного материала.

 

Кора состоит из двух основных типов горных пород гранита и базальта. Континентальная кора состоит в основном из гранита.Океаническая кора состоит из вулканической лавовой породы, называемой базальтом.

 

Базальтовые породы океанических плит намного плотнее и тяжелее, чем гранитные породы континентальных плит. Из-за этого континенты опираются на более плотные океанические плиты. Кора и верхний слой мантии вместе составляют зону твердой хрупкой породы, называемую литосферой. Слой под твердой литосферой представляет собой зону асфальтоподобной консистенции, называемую астеносферой. Астеносфера – это часть мантии, которая течет и двигает плиты Земли.

 

Мантия

 

Мантия – это слой, расположенный непосредственно под симой. Это самый большой слой Земли, толщиной 1800 миль. Мантия состоит из очень горячей и плотной породы. Этот слой породы даже течет, как асфальт, под тяжелым весом. Этот поток обусловлен большими перепадами температур от нижней части мантии к верхней.Движение мантии является причиной того, что плиты Земли движутся! Температура мантии колеблется от 1600 градусов по Фаренгейту вверху до примерно 4000 градусов по Фаренгейту внизу!

 

Конвекционные потоки

Мантия состоит из гораздо более плотного и толстого материала, из-за этого плиты «плавают» по ней, как масло по воде.

Многие геологи считают, что мантия «течет» из-за конвекционных течений. Конвекционные потоки вызваны тем, что очень горячий материал в самой глубокой части мантии поднимается, затем охлаждается, снова опускается, а затем нагревается, поднимается и повторяет цикл снова и снова. В следующий раз, когда вы разогреете что-нибудь вроде супа или пудинга на сковороде, вы сможете наблюдать, как в жидкости движутся конвекционные потоки. Когда конвекционные течения текут в мантии, они перемещают и кору. Кора получает бесплатную поездку с этими течениями. Конвейерная лента на фабрике перемещает ящики так же, как конвекционные потоки в мантии перемещают плиты Земли.

 

Внешний сердечник

 

Ядро Земли похоже на шар из очень горячих металлов. (от 4000 градусов по Фаренгейту до 9000 градусов по Фаренгейту). Внешний сердечник настолько горячий, что все металлы в нем находятся в жидком состоянии. Внешнее ядро ​​расположено примерно в 1800 милях под корой и имеет толщину около 1400 миль. Внешнее ядро ​​состоит из расплавленных металлов никеля и железа.

 

Внутреннее ядро ​​

 

Внутреннее ядро ​​Земли имеет такие высокие температуры и давления, что металлы сжимаются вместе и не могут двигаться как жидкость, а вынуждены вибрировать на месте как твердое тело. Внутреннее ядро ​​начинается на глубине около 4000 миль под корой и имеет толщину около 800 миль. Температура может достигать 9000 градусов по Фаренгейту, а давление — 45 000 000 фунтов на квадратный дюйм. Это в 3 000 000 раз превышает давление воздуха на уровне моря!!!

 

Вместе с партнером ответьте на следующие вопросы на листе бумаги. Если вам нужно оглянуться назад, чтобы найти ответы, используйте заголовки страниц, расположенные непосредственно под вопросами, чтобы помочь вам.Когда вы закончите вопросы, нажмите на значок Земли, чтобы вернуться к началу программы.

 

1. Назовите четыре слоя Земли по порядку от внешнего мира к центру Земли.

2. Что заставляет мантию «течь»?

3. Какие два основных металла составляют внешнее и внутреннее ядро?

4. Опишите своими словами, как образовались слои Земли. «Четыре слоя» поможет вам.

 

Что такое слои Земли?

На Земле есть нечто большее, чем то, что мы можем видеть на поверхности. На самом деле, если бы вы могли держать Землю в руке и разрезать ее пополам, вы бы увидели, что она состоит из нескольких слоев. Но, конечно, недра нашего мира продолжают таить для нас загадки. Даже когда мы бесстрашно исследуем другие миры и запускаем спутники на орбиту, внутренние уголки нашей планеты остаются недоступными для нас.

Однако достижения в области сейсмологии позволили нам многое узнать о Земле и многих ее слоях.Каждый слой имеет свои свойства, состав и характеристики, влияющие на многие ключевые процессы нашей планеты. Это, по порядку 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, недра Земли дифференцированы. Это означает, что его внутренняя структура состоит из слоев, расположенных подобно кожуре лука. Отодвинь одну, и ты найдешь другую, отличающуюся от последней своими химическими и геологическими свойствами, а также огромными перепадами температуры и давления.

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 сейсмической скорости вызывают рефракцию, которая рассчитывается (в соответствии с законом Снеллиуса) для определения различий в плотности.

Они используются, наряду с измерениями гравитационного и магнитного полей Земли и экспериментами с кристаллическими твердыми телами при давлениях и температурах, характерных для недр Земли, чтобы определить, как выглядят слои Земли.Кроме того, понятно, что разница в температуре и давлении возникает из-за остаточного тепла от первоначального формирования планеты, распада радиоактивных элементов и замерзания внутреннего ядра из-за сильного давления.

История обучения:

С древних времен люди стремились понять формирование и состав Земли. Самые ранние известные случаи носили ненаучный характер и принимали форму мифов о сотворении мира или религиозных басен с участием богов.Однако между классической древностью и средневековьем возникло несколько теорий о происхождении Земли и ее правильном составе.

Большинство древних теорий о Земле склонялись к «плоскоземельному» представлению о физической форме нашей планеты. Таков был взгляд месопотамской культуры, где мир изображался в виде плоского диска, плавающего в океане.Для майя мир был плоским, а в его углах четыре ягуара (известные как бакабы) поддерживали небо. Древние персы предполагали, что Земля представляет собой семислойный зиккурат (или космическую гору), а китайцы рассматривали ее как четырехгранный куб.

К 6 веку до н.э. греческие философы начали предполагать, что Земля на самом деле круглая, а к 3 веку до н. э. идея сферической Земли стала формулироваться как научный вопрос. В тот же период начало формироваться и геологическое представление о Земле, когда философы поняли, что она состоит из минералов, металлов и подвержена очень медленному процессу изменений.

Однако только в 16-м и 17-м 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 этим и внутренней сферой, рассуждал он, 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, Венера и Марс соответственно.

Конструкция Галлея была методом учета значений относительной плотности Земли и Луны, которые были даны сэром Исааком Ньютоном в его Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687 г.), которые, как позже выяснилось, были неточными.Однако его работа сыграла важную роль в развитии географии и теорий о недрах Земли в 17 и 18 веках.

Другим важным фактором были дебаты в течение 17-го и 18-го веков о подлинности Библии и мифа о Всемирном потопе. Это побудило ученых и богословов к спорам об истинном возрасте Земли и поиску доказательств того, что Великий потоп действительно имел место. В сочетании с окаменелостями, которые были обнаружены в слоях Земли, начала появляться систематическая основа для идентификации и датирования слоев Земли.

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

В 1741 году в Национальном музее естественной истории во Франции была создана первая преподавательская должность, специально предназначенная для геологии.Это был важный шаг в дальнейшем продвижении знаний о геологии как науке и в признании ценности широкого распространения таких знаний. А к 1751 году, с публикацией Энциклопедии Дени Дидро, термин «геология» стал общепринятым.

К 1770-м годам химия начала играть ключевую роль в теоретической основе геологии, и начали появляться теории о том, как сформировались слои Земли. Одна популярная идея заключалась в том, что жидкие наводнения, подобные библейскому потопу, были ответственны за создание всех геологических пластов.Те, кто принял эту теорию, стали известны в народе как дилувианисты или нептунисты.

С 1780-х годов медленно набирал силу еще один тезис, утверждавший, что вместо воды пласты образовались благодаря теплу (или огню). Те, кто следовал этой теории в начале 19 века, называли эту точку зрения плутонизмом, согласно которому Земля формировалась постепенно в результате 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 породы располагаются в соответствии с порядком их образования во времени. Одновременно геологи и естествоиспытатели начали понимать, что возраст окаменелостей можно определить геологически (то есть чем глубже слой, в котором они были обнаружены, находился от поверхности, тем они старше).

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

В имперский период 19 века европейские ученые также имели возможность проводить исследования в дальних странах. Одним из таких людей был Чарльз Дарвин, которого капитан Фитцрой нанял с корабля «Бигль» для изучения прибрежных земель Южной Америки и предоставления геологических советов.

Открытие Дарвином гигантских окаменелостей во время путешествия помогло ему завоевать репутацию геолога, а его теоретизирование о причинах их вымирания привело 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 исследования, в результате которых были составлены 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 все дальше отходить от догматических представлений о возрасте и строении Земли.

К началу 20-го века развитие радиометрического датирования (которое используется для определения возраста минералов и горных пород) предоставило необходимые данные, чтобы начать понимать истинный возраст Земли. На рубеже веков геологи теперь считали, что Земле 2 миллиарда лет, что открыло двери для теорий движения континентов в течение этого огромного периода времени.

В 1912 году Альфред Вегенер предложил теорию дрейфа континентов, которая предполагала, что континенты были соединены вместе в определенное время в прошлом и образовали единую сушу, известную как Пангея.В соответствии с этой теорией форма континентов и совпадающая геология береговой линии между некоторыми континентами указывают на то, что когда-то они были соединены вместе.

Исследования дна океана также привели непосредственно к теории тектоники плит, которая обеспечила механизм континентального дрейфа. Геофизические данные свидетельствуют о боковом движении континентов и о том, что океаническая кора моложе континентальной. Это геофизическое свидетельство также подстегнуло гипотезу палеомагнетизма, записи ориентации магнитного поля Земли, зафиксированной в магнитных минералах.

Модель плоской Земли с континентами в форме диска и Антарктидой в виде ледяной стены. Предоставлено: Википедия.

Затем было развитие сейсмологии, изучения землетрясений и распространения упругих волн через Землю или через другие планетоподобные тела, в начале 20 века. Измеряя время прохождения преломленных и отраженных сейсмических волн, ученые смогли постепенно сделать вывод о том, как устроена Земля и что лежит 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, утверждающая, что землетрясения происходят, когда накопленная энергия высвобождается 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 земной корой ядро ​​Земли находится в жидком состоянии, основываясь на своих исследованиях 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 всеобъемлющую теорию строения и динамики Земли. По прошествии столетия перспективы сместились в сторону более комплексного подхода, когда геология и науки о Земле начали объединять изучение внутренней структуры Земли, атмосферы, биосферы и гидросферы в одно целое.

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

Слои:

Землю можно разделить одним из двух способов – механическим или химическим.Механически — или реологически, то есть изучение жидких состояний — его можно разделить на литосферу, астеносферу, мезосферную мантию, внешнее ядро ​​и внутреннее ядро. Но химически, который является более популярным из двух, его можно разделить на кору, мантию (которая может быть подразделена на верхнюю и нижнюю мантию) и ядро, которое также можно разделить на внешнее ядро ​​и Внутреннее ядро.

Внутреннее ядро ​​твердое, внешнее ядро ​​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 по мере увеличения глубины. На поверхности никель-железные сплавы и силикаты достаточно холодны, чтобы быть твердыми. В верхней мантии силикаты обычно твердые, но существуют локальные области расплава, что приводит к ограниченной вязкости.

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

Тектонические плиты Земли. Кредит: msnucleus.org

Дифференциация между этими слоями обусловлена ​​процессами, имевшими место на ранних стадиях формирования Земли (около 4,5 млрд лет назад). В это время плавление должно было привести к тому, что более плотные вещества опустились к центру, а менее плотные материалы мигрировали к коре.Таким образом, считается, что ядро ​​​​в основном состоит из железа, никеля и некоторых более легких элементов, тогда как менее плотные элементы мигрировали на поверхность вместе с силикатной породой.

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

Корка:

Кора — это самый внешний слой планеты, охлажденная и затвердевшая часть Земли, глубина которой колеблется примерно от 5 до 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 подстилает океанические бассейны 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 железо-магний-силикатные магматические породы (например, базальт), континентальная кора менее плотная и состоит из натрий-калий-алюмосиликатных пород, таких как гранит.

Самая верхняя часть мантии (см. Ниже) вместе с земной корой составляет литосферу — слой неправильной формы с максимальной толщиной около 200 км (120 миль).Многие горные породы, составляющие сейчас земную кору, образовались менее 100 миллионов (1×10 90 231 8 90 232 ) лет назад. Однако возраст самых старых известных минеральных зерен составляет 4,4 миллиарда (4,4 × 10 90 231 9 90 232 ) лет, что указывает на то, что твердая кора Земли существовала как минимум столько же времени.

Верхняя мантия:

Мантия, составляющая около 84% объема Земли, преимущественно твердая, но в геологическое время ведет себя как очень вязкая жидкость. Верхняя мантия, которая начинается в «разрыве Мохоровичича» (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, относительно жесткую вверху, но становящуюся заметно более пластичной внизу.

По сравнению с другими пластами о верхней мантии известно много благодаря сейсмическим исследованиям и непосредственным исследованиям с помощью минералогических и геологических съемок. Движение в мантии (т. е. конвекция) выражается на поверхности через движения тектонических плит.Этот процесс, вызванный теплом из более глубоких недр, отвечает за дрейф континентов, землетрясения, образование горных цепей и ряд других геологических процессов.

Мантия также отличается от земной коры химически, кроме того, что она отличается типами горных пород и сейсмическими характеристиками. Во многом это связано с тем, что земная кора состоит из затвердевших продуктов мантии, где мантийное вещество частично расплавлено и вязко.Это приводит к тому, что несовместимые элементы отделяются от мантии, при этом менее плотный материал всплывает вверх и затвердевает на поверхности.

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

Обычно известно, что кристаллизованные продукты расплава вблизи поверхности, на которой мы живем, имеют более низкое соотношение магния и железа и более высокое содержание кремния и алюминия. Эти изменения в минералогии могут влиять на конвекцию мантии, 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 также находится так называемая переходная зона, глубина которой колеблется от 410 до 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 более 4000 ° C (7 230 ° F) на границе с ядром, что значительно превышает температуру 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, за исключением того, что она кажется относительно сейсмически однородной.

Внутреннее строение Земли. Предоставлено: Wikipedia Commons/Kelvinsong.

Внешнее ядро:

Внешнее ядро, которое было подтверждено как жидкое (на основании сейсмических исследований), имеет толщину 2300 км и простирается в радиусе ~3400 км.В этом регионе плотность оценивается намного выше, чем плотность мантии или земной коры, от 9 900 до 12 200 кг/м 90 231 3 90 232 . Считается, что внешнее ядро ​​состоит на 80% 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 значительными, либо склонны связываться с более легкими элементами и, таким образом, остаются в земной коре. Внешнее ядро ​​не находится под достаточным давлением, чтобы быть твердым, поэтому оно жидкое, хотя его состав аналогичен составу внутреннего ядра.Температура внешнего ядра колеблется от 4300 К (4030 ° C; 7280 ° F) во внешних областях до 6000 К (5730 ° C; 10 340 ° F) ближе всего 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 и 18 веках, особенно драгоценных металлов, привело к дальнейшему развитию геологии и наук о Земле. Кредит: минералы.usgs.gov

Как и внешнее ядро, внутреннее ядро ​​состоит в основном из железа и никеля и имеет радиус ~1220 км. Плотность в ядре колеблется в пределах 12 600-13 000 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 возрастают при существующем там давлении, которое колеблется от 330 до 360 гигапаскалей.

Поскольку внутреннее ядро ​​не связано жестко с твердой мантией Земли, давно рассматривалась возможность того, что оно вращается немного быстрее или медленнее, чем остальная часть Земли.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 составляет от 0,3 до 0,5 градуса в год относительно поверхности.

Недавние открытия также предполагают, что само твердое внутреннее ядро ​​состоит из слоев, разделенных переходной зоной толщиной от 250 до 400 км. Этот новый взгляд на внутреннее ядро, которое содержит внутреннее-внутреннее ядро, утверждает, что самый внутренний слой ядра имеет диаметр 1180 км (733 мили), что составляет менее половины размера внутреннего ядра.Также предполагалось, что, хотя ядро ​​состоит из железа, его кристаллическая структура может отличаться от остальной части внутреннего ядра.

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

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

Замораживание жидкого железа в кристаллической форме на внутренней границе ядра приводит к образованию остаточной жидкости, которая содержит больше легких элементов, чем вышележащая жидкость. Считается, что это, в свою очередь, заставляет жидкие элементы становиться плавучими, помогая управлять конвекцией во внешнем ядре.

Таким образом, этот рост, вероятно, играет важную роль в генерации магнитного поля Земли действием динамо в жидком внешнем ядре. Это также означает, что внутреннее ядро ​​Земли и управляющие им процессы гораздо сложнее, чем считалось ранее!

Да, действительно, Земля — ​​странное и загадочное место, титаническое по своим масштабам, а также по количеству тепла и энергии, которые ушли на ее создание много миллиардов лет назад. И, как и все тела в нашей Вселенной, Земля — это не готовый продукт, а динамичная сущность, подверженная постоянным изменениям. И то, что мы знаем о нашем мире, по-прежнему зависит от теории и догадок, учитывая, что мы не можем исследовать его внутреннюю часть вблизи.

Поскольку тектонические плиты Земли продолжают дрейфовать и сталкиваться, ее недра продолжают подвергаться конвекции, а ее ядро ​​продолжает расти, кто знает, как она будет выглядеть через эоны лет? В конце концов, Земля была здесь задолго до нас и, вероятно, будет существовать еще долго после того, как нас не станет.


Новое исследование показывает, что внутреннее ядро ​​Земли сформировалось 1-1,5 миллиарда лет назад.

Цитата : Что такое слои Земли? (2015, 7 декабря) получено 7 марта 2022 г. с https://физ.org/news/2015-12-earth-layers.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Земная кора – обзор

ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЛЕГКИХ ГАЗОВ

Земная кора постоянно выделяет в атмосферу значительное количество газов.Вернадский (1934, 1940) метафорически называл этот процесс «газовым дыханием земли». Он отражает химические реакции, происходящие внутри глубинных слоев земной коры, и состояние существующих каналов сброса этих газов в земную атмосферу.

Распределение поверхностного эманирования газов неравномерно по литосфере и меняется во времени. Колебания состава газов и скорости их миграции к земной поверхности дают важную информацию о тектонических процессах, предшествующих сейсмическим событиям.Увеличение (или уменьшение) скорости миграции газов и резкое изменение состава газов могут свидетельствовать о разрывах в различных слоях земной коры в результате тектонической деятельности. Изменения миграции газа к земной поверхности могут проявляться в виде локальных изменений погоды.

Среди многочисленных рассказов о необычных погодных явлениях, предшествующих землетрясениям, можно найти рассказы о таинственном тумане и тумане. В книге под названием Earthquake Prediction (1976) японский сейсмолог Цунэдзи Рикитаке рассказывает о загадочном тяжелом воздухе, известном как «чики», поднимающемся из-под земли накануне землетрясений.Согласно легенде, за несколько дней до землетрясения 1802 года ( M R = 6,6), обрушившегося на остров Садо, префектура Ниигато, Япония, один бизнесмен захотел отправиться в плавание. Лодочник сказал ему, что погода была необыкновенная: как-то странно туманно, склоны гор покрыты туманом, а вершины гор были хорошо видны. Бизнесмен вспоминал, что говорил ему отец: «Перед землетрясением из-под земли поднимается странный воздух под названием «чики» (что буквально означает «воздух из земли»).Они отошли от города на расстояние около 15 км, когда произошел сильный толчок грунта.

Горняки в этом районе предсказали землетрясение за три дня до его возникновения по появлению «Чики». Когда «Чики» поднялся в шахте, рабочие едва могли видеть друг друга. Они немедленно покинули шахту и не возвращались, пока не произошло землетрясение.

В японской научной литературе есть много хорошо задокументированных случаев «феномена Чики». Документы были отредактированы Мушей и опубликованы в трехтомном издании под названием Dai Nihon Jishin Shirio (Императорский комитет по расследованию землетрясений) во время Второй мировой войны.

Многочисленные наблюдения подтверждают, что накануне крупных сейсмических событий действительно происходят выраженные изменения скорости миграции газа к земной поверхности (Чилингар и др. , 1996). Этот процесс проявляется в основном вблизи разломов и зон трещиноватости, поскольку они представляют собой пути миграции газов (из-за высокой проницаемости). Разломы и зоны трещиноватости также часто представляют собой места соприкосновения границ тектонических блоков, вовлеченных в надвигающееся сейсмическое событие.Эти ослабленные зоны наиболее чувствительны к изменению напряжений накануне землетрясений. Изменения напряжения приводят либо к образованию новых каналов (разломов или зон трещиноватости) для миграции флюидов к земной поверхности, либо к разрушению старых. Оба процесса вносят свой вклад в изменение скоростей восходящей миграции газа (увеличение или уменьшение) перед землетрясениями.

Интегральными характеристиками среды, непосредственно отражающими изменение напряжений в горных породах, являются пористость, давление пластового флюида и проницаемость пород.Эти характеристики наиболее чувствительны к изменению напряжений по разломам между блоками земной коры, участвующими в сейсмическом событии. Следовательно, накануне крупных сейсмических событий изменения скорости миграции природного газа по разломам происходят в результате быстро меняющихся полей проницаемости и давления, особенно при наличии нефтяных и газовых залежей. Возможные закономерности этих изменений представлены на рисунке 13-3. Предположительно, в окрестностях эпицентра примеры обоих закономерностей для одного и того же события можно найти примерно в равном количестве.

Необходимо контролировать концентрацию различных газов в подпочвенных газах или подземных водах вблизи разломов или зон трещиноватости (точнее, ее производную по времени, которая прямо зависит от скорости миграции). Репрезентативное нормальное значение скорости миграции для некоторой конкретной области может быть получено путем усреднения этого параметра по интересующей области.

К сожалению, в районах нефтяных месторождений систематических наблюдений за скоростью миграции природного газа по разломам и трещинам в сейсмоактивных районах не проводилось. Однако многие исследователи наблюдали выраженные изменения скорости миграции газообразного радона из глубоких слоев земной коры. Они сообщили об увеличении концентрации радиоактивного радона в подземных водах и подпочвенных газах вблизи зоны разлома или в прилегающей атмосфере перед землетрясениями. Поэтому предполагается, что основной причиной повышенной концентрации радона является выраженное увеличение скорости миграции других газов (см. иллюстрации на рис. 13-3), что показывает одновременное изменение концентрации радона, CO 2 , и газы СН 4 в приповерхностном слое почвы вблизи зоны разлома).С другой стороны, если движения земной коры приводят к снижению проницаемости зон разломов или трещин, то скорость миграции радона и других газов (газов-носителей) уменьшается.

Корреляция между концентрациями газов радона и метана в приповерхностном слое почвы очень высока для сейсмоактивных районов. На основании этих результатов можно ошибочно сделать вывод о взаимозаменяемости этих параметров как потенциальных предвестников землетрясений. Однако изменение концентрации более легких газов как предвестника землетрясений предпочтительнее, поскольку интенсивность выделения радона зависит от присутствия его газов-носителей, особенно метана и СО 2 .Основной причиной выбора концентрации газообразного радона в качестве предвестника землетрясений является удобство измерения его радиоактивности. Интенсивность радиоактивности легко перевести в концентрацию газообразного радона в почвенном воздухе и воде.

Часть земной коры исчезла, и в этом может быть виновата Земля-снежок

Гранд-Каньон — это гигантская геологическая библиотека с каменистыми слоями, которые многое рассказывают об истории Земли. Любопытно, однако, что значительный слой соответствует возрасту от 250 миллионов лет до 1.2 миллиарда лет не хватает.

Этот огромный временной разрыв, известный как Великое несоответствие, можно найти не только в этой знаменитой расселине, но и в других местах по всему миру. В одном слое у вас есть кембрийский период, который начался примерно 540 миллионов лет назад и оставил после себя осадочные породы, наполненные окаменелостями сложной многоклеточной жизни. Непосредственно под ним находится кристаллическая порода фундамента, не содержащая окаменелостей, которая сформировалась около миллиарда или более лет назад.

Так куда делись все камни, принадлежащие промежутку между этими временными периодами? Используя многочисленные доказательства, международная команда геологов считает, что вором была Земля-снежок, гипотетическое время, когда большая часть, если не вся планета, была покрыта льдом.

Земля — единственная известная планета, на которой существует жизнь. Узнайте о происхождении нашей родной планеты и некоторых ключевых ингредиентах, которые помогают сделать это голубое пятнышко в космосе уникальной глобальной экосистемой.

По словам команды, с интервалами в пределах этих миллиардов или около того лет до трети земной коры было отпилено блуждающими ледниками Земли Снежка и их эрозионными способностями. Образовавшиеся отложения были сброшены в покрытые шугой океаны, где затем были всосаны в мантию в результате погружения тектонических плит. (Вот что произойдет, когда тектонические плиты Земли остановятся). . Идея элегантная, но провокационная, и сами авторы предсказывают, что некоторые геологи выразят скептицизм.

«Однако я думаю, что у нас есть экстраординарные доказательства в поддержку этого экстраординарного заявления», — говорит руководитель исследования С.Бренхин Келлер, научный сотрудник Центра геохронологии Беркли.

Геохимические призраки

Хотя его нюансы, триггеры и механизмы выключения продолжают обсуждаться, идея о том, что Земля была гигантским холодным «снежным комом» около 700 миллионов лет назад, все больше принимается научным сообществом. И подобно тому, что мы видим сегодня в Антарктиде, многие ледники Земли Снежка были мощными факторами эрозии: давление льда создает влажное основание, которое может перемещать отложения, несмотря на чрезвычайно низкие температуры на поверхности.

Кембрийский песчаник залегает на гораздо более старой фундаментальной породе, называемой сланцем Вишну, в части каньона Блэктейл в Аризоне, которая показывает Великое несогласие.

Фотография Earth Gallery Photograph, Alamy

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Великое несоответствие, в свою очередь, часто предполагалось как следствие эрозии, но некоторые геологи отвергали идею о том, что такое огромное количество земной коры было полностью стерто с лица земли.

Келлер, однако, нашел новые подсказки, спрятанные в древних цирконах. Эти устойчивые минералы при кристаллизации фиксируются в геохимических условиях окружающей их среды, и ученые могут разобрать их на части миллиарды лет спустя, чтобы выяснить, какой когда-то была Земля. (Например, цирконы возрастом четыре миллиарда лет предлагают некоторые ключи к разгадке происхождения жизни.)

В частности, эти цирконы содержат различные радиоактивные изотопы, которые ведут учет. Изотопы урана позволяют исследователям с поразительной точностью определять возраст образования кристаллов.Другие, например изотопы гафния, показывают, что происходило с земной корой и мантией, поскольку некоторые изотопы предпочитают одни геологические условия другим.

Используя изобилие цирконов, Келлер и его команда тщательно изучили геохимическую эволюцию земной коры за 4,4 миллиарда лет. Они увидели, что колоссальный геохимический сдвиг произошел в теоретическом начале общепланетарного оледенения Земли-снежка, что объяснимо только в том случае, если большая часть земной коры перерабатывалась в новые резервуары магмы.

Изотопы кислорода в этих цирконах показали, что земная кора также претерпела низкотемпературные гидротермальные изменения. Это означало, что срезалась и погружалась именно верхняя часть коры, соприкасавшаяся с водой и льдом, а не более глубокие слои.

В целом эти данные свидетельствуют о том, что на поверхности произошло гигантское эрозионное событие. Хотя эта эрозия не распространялась равномерно по всему миру, она составляет средний слой отложений глубиной от 1,9 до 3,1 мили.

Интуиция в подозрительных отложениях

Геохимические данные убедительны, но случайные обсуждения на недавней научной конференции заставили каждого будущего соавтора понять, что это еще не все.

Во-первых, «около 600–700 миллионов лет назад Земля теряет свои кратеры», — отмечает соавтор исследования Билл Боттке, планетолог и эксперт по астероидам из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. Некоторые древние кратеры все еще существуют на стабильных континентальных ядрах, называемых кратонами, но их немного и они далеко друг от друга.(Недавно подо льдом в Гренландии был обнаружен ударный кратер размером с город.)

Простым объяснением этой загадки также было гигантское эрозионное явление, но до сих пор найти доказательства этого было трудно. В отличие от многих других миров, «Земля действительно хорошо стирает следы своего прошлого», — говорит Боттке. К счастью, геохимия Келлера дала понять, что Земля-снежок дает естественное объяснение.

Затем следует огромный всплеск скорости осадконакопления в начале кембрия.Всем новым отложениям требовалось много места для падения, что было бы возможно только в том случае, если бы заранее произошла массовая эрозия, говорит соавтор Томас Гернон, адъюнкт-профессор наук о Земле в Саутгемптонском университете.

Как отмечают исследователи, одна из проблем с их данными заключается в том, что между предсказанным концом Земли-снежка и началом кембрия все еще существует многомиллионный временной разрыв. Непонятно, почему так долго не начиналось формирование новых слоев горных пород после того, как эрозия прекратилась.

Хотя это, вероятно, связано с рядом факторов, одна из возможностей заключается в том, что эрозия Земли Снежка была настолько значительной, что, когда все было сказано и сделано, осталось не так много топографии, которую можно было бы разрушить. Планете просто нужно сначала создать больше земли, а это требует времени.

Теория всего

Понятно, что не все совпадает идеально, но повествование исследования «очень правдоподобно», а его аргументы «довольно умны», говорит Ян Фэирчайлд, почетный профессор геолого-геофизических наук в Университете Бирмингем, который не участвовал в исследовании.

Боттке надеется, что команда права, но, в любом случае, он рад, что эта статья внесет свой вклад в дебаты по поводу обширной геологической загадки.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1 / 8

1 / 8

С тщательно продуманным фасадом, возвышающимся более чем на 150 футов над пустыней, «Монастырь» на вершине горы Петры, скорее всего, был храмом, построенным в первом веке до нашей эры.

Со сложным фасадом, возвышающимся более чем на 150 футов над пустыней, «монастырь» на вершине горы Петры, скорее всего, был храмом, построенным в первом веке до нашей эры. С.

Фотография Майкла Мелфорда, Nat Geo Image Collection

«Эта беседа помогает развивать науку, — говорит он.

В случае подтверждения последствия этой истории могут быть чрезвычайно значительными. В конце концов, это исследование указывает на то, что сложная жизнь впервые возникла, когда чудовищное время приема пищи на Земле-снежке подошло к концу. Ледники образовали мелководные морские районы, похожие на фьорды, которые могли бы стать убежищем для жизни, когда планета снова прогреется. Это колоссальное потребление земной коры, возможно, также совпало с крупными геохимическими и экологическими изменениями, которые были потенциально полезны для биологической эволюции.

По сути, есть шанс, что разнообразие многоклеточных животных является прямым следствием того, что древние ледники стирали кору планеты.

Жизнь обнаружена в самом глубоком слое земной коры

Майкл Маршалл

ЭТО там кишит жизнью. Удаленная экспедиция в самый глубокий слой океанической коры Земли обнаружила новую экосистему, живущую более чем в километре под нашими ногами. Впервые жизнь была обнаружена в самом глубоком слое земной коры, и анализ новой биосферы предполагает, что жизнь может существовать еще ниже.

В гипотетическом путешествии к центру Земли, начав с морского дна, вы пройдете через отложения, слой базальта, а затем попадете в габбровый слой, лежащий прямо над мантией. Буровые экспедиции достигали этого слоя и раньше, но так как базальт трудно пробить, это случается редко.

Чтобы облегчить задачу, Комплексная программа океанского бурения нацелилась на массив Атлантиды.Тектоническая активность под этой затопленной горой в центральной части Атлантического океана отодвинула слой габброидов на 70 метров от морского дна, что облегчило доступ к нему (см. схему). Группа под руководством Стивена Джованнони из Орегонского государственного университета в Корваллисе пробурила скважину на глубину 1391 метр, где температура достигает 102 °C.

Там они обнаружили немногочисленные, но широко распространенные сообщества бактерий. Тип обнаруженных ими бактерий стал неожиданностью для Джованнони, который ранее обнаружил микроорганизмы, живущие в базальтовом слое. «Мы ожидали найти подобные организмы в более глубоком слое», — говорит он. — Но на самом деле все было совсем иначе.

Одно из ключевых отличий заключалось в том, что в габбровом слое отсутствовали археи. Кроме того, генетический анализ показал, что в отличие от своих соседей сверху, многие габбровые клопы эволюционировали, чтобы питаться углеводородами, такими как метан и бензол. Это похоже на бактерии, обнаруженные в нефтяных резервуарах и загрязненной почве, что может означать, что бактерии мигрировали вниз из более мелких областей, а не развивались внутри земной коры, говорят ученые ( PLoS ONE , DOI: 10.1371/journal.pone.0015399).

«Эта глубокая биосфера — очень важное открытие», — говорит Рольф Педерсен из Университета Бергена, Норвегия. Он указывает, что реакции, которые абиотически производят нефть и газ внутри коры, могут происходить в мантии, а это означает, что жизнь может процветать еще глубже.

Дополнительная информация по этим темам:

От сердцевины к корке — учителя (Служба национальных парков США)

Уровень:
Старшая начальная школа: с третьего по пятый класс

Тема:
Математика, естествознание, обществознание
Продолжительность урока:
90 минут
ГОСТ:
НАЦИОНАЛЬНЫЕ/ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ:
CCRA. Сл.1, НГСС.СЭП.2, ВСС1-4-1, ПС2-5-1, ВСС2-5-1
Навыки мышления:
Запоминание: вспоминание или распознавание информационных идей и принципов. Понимание: понять основную идею прослушанного, просмотренного или прочитанного материала. Интерпретируйте или обобщите идеи своими словами. Применение: применить абстрактную идею в конкретной ситуации, чтобы решить проблему или связать ее с предыдущим опытом. Анализ: Разбейте концепцию или идею на части и покажите отношения между частями. Создание: Объедините части (элементы, соединения) знаний, чтобы сформировать целое и построить отношения для НОВЫХ ситуаций.

Основной вопрос

Что такое слои Земли и как они меняются со временем?

Объектив

Учащиеся смогут назвать части Земли.
Учащиеся поймут, что Земля динамична.

Фон

Земля, как и жизнь на ее поверхности, постоянно меняется. Части его расплавлены и медленно поднимаются, охлаждаются и опускаются обратно к ядру Земли, как суп, кипящий на огне. Континенты дрейфуют по земному шару, создавая особенности, о которых мы думаем, когда думаем о геологии.Но большая часть Земли невидима между нашими ногами и другой стороной мира.

Земля состоит из земной коры, мантии и ядра. Хотя геологи пробурили земную кору всего на несколько миль, они косвенно сделали выводы об остальном составе планеты.

Кора
То, по чему мы ходим и видим, это кора. Он тонкий, толщиной всего от 3 до 22 миль. Если бы Земля была размером с бильярдный шар, кора была бы толщиной с почтовую марку, приклеенную к ее поверхности (подумайте, какой толстой была бы оболочка жизни, покрывающая Землю!).Земная кора разбита на огромные участки размером с континенты, называемые тектоническими плитами. Землетрясения и извержения вулканов обычны по краям этих движущихся плит. Однако вулканическая активность в кратерах не связана с тем, что они расположены на краю континентальной плиты. Скорее, геологи предполагают, что южный Айдахо прошел над горячей точкой или мантийным шлейфом.
Мантия
Толщина мантии составляет около 1800 миль, она находится под давлением и, следовательно, более плотная и горячая, чем кора.Мантия может быть разделена на три области.
Литосфера  
Литосфера включает земную кору и самую внешнюю часть мантии. Он относительно холодный и жесткий и плавает на более горячем слое ниже.
Эстеносфера  
Эта зона в верхней мантии достаточно горячая, чтобы течь с очень низкой скоростью, и действует как море, по которому плывет литосфера.
Глубинная мантия  
Под астеносферой горная порода становится все более пластичной.Многие геологи считают, что огромные конвекционные потоки перемешивают эту часть мантии по мере того, как она поднимается к астеносфере, охлаждается и снова опускается к ядру.
Ядро
Из-за гравитации самые плотные материалы находятся вблизи центра Земли, в основном это железо и никель. Ядро толщиной 2100 миль находится под давлением 1800 миль мантии и поэтому очень горячее. Геологи считают, что это главный источник тепла для известных нам геологических событий в мантии.Основываясь на том, как энергетические волны проходят через Землю, геологи знают, что ядро ​​состоит из двух слоев.
Внешнее ядро ​​
Внешнее ядро ​​расплавлено и отвечает за магнитное поле Земли.
Внутреннее ядро ​​
Внутреннее ядро ​​выполнено из чрезвычайно плотного твердого металла.

См. «Дополнительные ресурсы» ниже для ссылок на вводные материалы о геологии Кратеров Луны.

Подготовка

  • Классная доска
  • Ножницы
  • Картонные пакеты для молока или другие подобные коробки
  • Маленькие пакеты с застежкой-молнией
  • Малярная лента
  • Нетоксичные краски или ручки
  • Глина или тесто (см. рецепт теста в конце)
  • Вода
  • Картон
  • Клей
  • Строительная или разделочная бумага

Процедура

Часть 1: Человеческая модель Земли

Подготовьте листочки бумаги для ваших учеников со следующими словами (скорректируйте размер вашего класса):

  • Внутреннее ядро, «тяжелый металл!» (1-2 листа)
  • Внешнее ядро, «расплавленный металл!» (3-4 листа)
  • Глубокая мантия, «раскаленные скалы!» (6-7 листов)
  • Астеносфера, «катящиеся камни!» (8-10 листов)
  • Литосфера, «движущиеся плиты!» (12-14 листов)

Выведите группу на улицу и случайным образом раздайте детям перечисленные выше листочки бумаги.

Интересный способ собрать детей в группы — попросить их громко повторять слова в кавычках, не показывая друг другу свои листочки бумаги. Когда они выкрикивают свое пение, они слушают то же пение, исходящее от других, а затем собираются с ними.

Когда они соберутся в группы, скажите им, что они собираются построить человеческую модель планеты Земля. Земля — динамичная вещь, поэтому они должны оживить ее в своих сценках. Кратко объясните, что характеризует каждую часть Земли, а затем попросите каждую группу придумать подходящее движение, пока они повторяют «расплавленный металл!», «катится». камни!» или что там написано в их газете.Дайте им несколько минут, чтобы решить это.

Начните с ядра и добавляйте слои, пока не закончите Землю с литосферой. Поощряйте их придумывать свои собственные идеи, но если им нужно какое-то направление, вот несколько советов по театральности:

Внутреннее ядро:  Дайте внутреннему ядру или людям что-то, что представляет триллион фунтов веса, и пусть они хрюкают » хэви-метал, хэви-метал», находясь под этой огромной тяжестью. Или пусть они напрягают мышцы или поднимают тяжести во время пения, чтобы продемонстрировать давление, под которым они находятся.
Внешнее ядро:  Эти дети могли вплетаться внутрь и наружу, кружа вокруг внутреннего ядра и повторяя «расплавленный металл», чтобы показать, что они жидкие. Они могут стиснуть зубы во время пения, так как они тоже находятся под большим давлением.
Глубокая мантия:  Когда они повторяют «раскаленные камни», они могут вращаться и вращаться вокруг ядра в замедленном темпе, чтобы показать, что они пластичны.
Эстеносфера:  Этот слой очень вязкий, и дети могут продемонстрировать это, удерживая ноги на месте, раскачиваясь, повторяя «катящиеся камни!» и поворачиваясь руками наружу, чтобы показать, что они поддерживают литосферу.
Кора/Литосфера:  Дети могли сцепить руки в группы по два или три человека и вращаться вокруг Земли, распевая «движущиеся плиты!» моделировать движущиеся плиты литосферы и земной коры. Один или два ребенка коры/литосферы могут имитировать вулкан или землетрясение.

Часть 2: построить поперечное сечение Земли

Учащиеся построят модель Земли в поперечном сечении, используя материалы, демонстрирующие уникальные характеристики ее слоев.

Разделите учащихся на группы от трех до шести детей.Попросите их работать вместе, пока они строят часть Земли от внутреннего ядра до литосферы и земной коры.

Контейнер: Используйте для изготовления модели высокую узкую коробку, например пакет из-под молока. Вырежьте часть панели, как показано, чтобы она служила окном в композицию Земли. Накройте коробку бумагой, чтобы ее можно было пометить и украсить.
Внутреннее ядро:  Вырежьте несколько кусков гофрированного картона, чтобы они поместились на дне коробки. Сложите и склейте кусочки и заверните их в бумагу.
Внешний сердечник:  Наполните водой небольшой пакет с застежкой-молнией или другой водонепроницаемый пакет. Чтобы он не порвался от слоев, которые будут добавлены над ним, сделайте подставки из картона для сторон, как показано на рисунке. Вы можете использовать скомканные полиэтиленовые пакеты вместо наполненных водой пакетов, если вы чувствуете, что утечка воды будет проблемой.
Глубинная мантия:  Используйте глину или тесто (см. рецепт ниже), чтобы сделать этот слой. Тесто можно раскрасить акварельными или плакатными красками. Если вы хотите, чтобы он оставался мягким, дети могут поместить этот слой в пакет с застежкой-молнией и выдавить воздух, прежде чем запечатать его.
Эстеносфера:  Используйте глину или тесто другого цвета, чтобы сделать этот слой. Опять же, его можно запечатать пластиком, чтобы он оставался мягким.
Литосфера:  Вырежьте тонкий лист картона, который будет служить границей между земной корой и верхней мантией. На нижнюю сторону намазать тонкий слой глины или теста для верхней мантии, а на верхнюю сторону намазать тонкий слой для корочки. Студенты могут создавать горные хребты в земной коре.
Последние штрихи:  Дети могут приклеить гвоздь и никель на коробку рядом с сердцевиной, чтобы показать, что она сделана из железа и никеля. Имея уже предоставленную информацию, учащиеся могут написать несколько слов на внешней стороне коробки о характеристиках и размерах слоев.

Рецепт теста
Из двух партий теста получится достаточно теста для пяти моделей.

  • 4 стакана пищевой соды
  • 2 стакана кукурузного крахмала
  • 2,5 стакана холодной воды

Смешать все ингредиенты в кастрюле и варить около 10 минут на среднем огне до консистенции пюре.Снимите с огня, переложите на тарелку и накройте влажной тканью. Когда остынет, скатать в шар. Поместите в герметичный пластиковый пакет и храните в холодильнике до использования.

Примечание. Слои Земли не так различны, как показано здесь и в ваших моделях. Существуют переходные зоны и изменения плотности внутри слоев. Наличие лунных кратеров не на границах континентальных плит свидетельствует о том, что слои под нашими ногами далеко не однородны.

Словарь

Кора: Самая внешняя твердая оболочка Земли.
Мантия: Крупнейший, в основном твердый слой недр Земли, лежащий под земной корой.
Литосфера: Твердый внешний слой Земли, включающий земную кору и самую верхнюю часть мантии.
Эстеносфера: Вязкий слой мантии, на котором плавает литосфера.
Ядро: Очень горячий центр Земли.
Стратиграфия: Раздел геологии, связанный с изучением слоев и слоев горных пород.
Науки о Земле: Область науки, изучающая состав Земли и ее атмосферы.
Геология: Область науки, изучающая физическую структуру Земли, ее состав и процессы, которые ее изменяют.

Деятельность по обогащению

Слои Земли не так различны, как показано здесь и в ваших моделях. Существуют переходные зоны и изменения плотности внутри слоев. Наличие лунных кратеров не на границах континентальных плит свидетельствует о том, что слои под нашими ногами далеко не однородны.

Дополнительные ресурсы

Геология для учителей
Геология для студентов
Глоссарий
Аналоги

Контактная информация

Напишите нам об этом плане урока

Мантия Земли: что происходит глубоко под нашими ногами?

Мы знаем, что земля, по которой мы ходим, состоит из твердой породы (если только мы не забредем на участок зыбучих песков …). Но как насчет слоев Земли немного глубже под нашими ногами?

Недра Земли состоят из нескольких слоев.Поверхность планеты, на которой мы живем, называется земной корой — на самом деле это очень тонкий слой, глубина всего 70 км в самом толстом месте. Кора и литосфера под ней (кора плюс верхняя мантия) состоят из нескольких «тектонических плит». Они медленно перемещаются по поверхности планеты, и большинство земных вулканов и землетрясений происходит на границах между тектоническими плитами.

Глубоко в центре планеты находится «внутреннее ядро», которое, как мы думаем, состоит из твердого железа и никеля. Он окружен «внешним ядром», которое также состоит из железа и никеля, но находится в расплавленном состоянии. Конвекционные токи во внешнем ядре создают магнитное поле Земли.

А между внешним ядром и корой находится мантия, толщина которой составляет около 2900 километров и составляет основную часть (около 84 процентов по объему) планеты. Вынося внутреннее тепло Земли на поверхность, конвектирующая мантия расползается, как смола в жаркий день. Это переворачивание является «двигателем», который приводит в движение нашу динамичную Землю — это то, что делает геологию нашей планеты такой интересной, поскольку позволяет двигаться тектоническим плитам.Без него у нас не было бы вулканов, землетрясений… и на самом деле Земля не смогла бы поддерживать жизнь.

Земная кора состоит из нескольких тектонических плит, которые медленно перемещаются по поверхности Земли. Большая часть — но не вся! — тектоническая активность, включая извержение вулканов, происходит там, где встречаются эти плиты. Тектонические плиты «плавают» по «текучему» мантийному слою. Изображение адаптировано из: Цифровая карта тектонической активности Земли, НАСА, 1998 г.

Загадки динамики мантии — это то, что д-р Родри Дэвис, лауреат медали Антона Хейлса Австралийской академии наук 2018 года, проводит свое время.

Он использует передовые вычислительные инструменты для разработки моделей динамики мантии, помогая нам понять поведение мантии и то, как она влияет на поверхность Земли. Эти модели объединяют крупномасштабные наборы геофизических и геохимических данных со знаниями о том, как отдельные минералы ведут себя при определенных условиях температуры и давления, чтобы пролить свет на структуру мантии, установить ограничения на то, как мантия течет, и продемонстрировать, как этот поток вызывает вулканизм и другие особенности на глубине. поверхность.

Мы знаем, что большинство вулканов Земли расположены на границах тектонических плит, где плиты:

  • расходятся, как в настоящее время происходит между Австралией и Антарктидой
  • 90 534 движутся навстречу друг другу, а один соскальзывает обратно в нижележащую мантию, как на северном краю тектонической плиты Австралии под Папуа-Новой Гвинеей и Индонезией 90 535
  • скользят друг мимо друга, что происходит в печально известном разломе Сан-Андреас в Калифорнии.

Однако некоторые вулканы лежат внутри тектонических плит, далеко от этих пограничных процессов.Их называют внутриплитными вулканами. Многие из них вызваны мантийными плюмами — областями горячих пород, которые текут вверх от границы между ядром и мантией Земли к ее поверхности. При этом они несут расплавленный горный материал, содержащий послание из глубин земной мантии; сообщение, которое работа доктора Дэвиса позволяет нам расшифровать. Это помогло укрепить теории относительно процессов, которые создают цепи вулканических островов внутри плиты.

Горячие мантийные плюмы — это области горячих пород, которые текут вверх от границы ядра и мантии глубоко внутри Земли. Изображение взято из: Родри Дэвис, с разрешения.

Например, он объединил наблюдения из нескольких месторождений, чтобы показать, что вулканические цепи в Австралии образовались по мере того, как австралийская тектоническая плита дрейфовала на север по нескольким мантийным шлейфам. Это привело к череде вулканов, пересекающих континент с севера на юг, образовавшихся между 34 и 9 миллионами лет назад. Хотите верьте, хотите нет, но в настоящее время тектонически сонный австралийский континент является домом для одного из самых обширных внутриплитных вулканических регионов в мире, извержения на материке произошли совсем недавно, около 5000 лет назад.

Активность мантии подпитывала череду вулканов, простирающихся с севера на юго-восток Австралии. Изображение взято из: Родри Дэвис, с разрешения.

Считается, что Гавайский архипелаг образовался в результате аналогичного процесса. Гавайи расположены на юго-восточном пределе цепи вулканов и затопленных подводных гор, которые постепенно стареют к северо-западу. Эта цепь разделяется на две на острове Оаху и Дэвис, и его группа недавно обнаружила, что это разделение произошло из-за смещения направления Тихоокеанской плиты примерно три миллиона лет назад.

Горы Глассхаус в Квинсленде образовались в результате внутриплитной вулканической активности. Изображение адаптировано: Rhodri Davies, с разрешения

Включение всех этих факторов для создания моделей поведения мантии улучшает наше понимание того, как работает наша планета.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.