ما هي المواد التي تتكون منها قشرة الأرض؟ شكل الكمثرى - ماذا يجب أن ترتدي وماذا يجب أن ترفض؟ وظائف قشرة الأرض

قشرة الأرض ذات أهمية كبيرة لحياتنا ، لاستكشاف كوكبنا.

يرتبط هذا المفهوم ارتباطًا وثيقًا بالمفهوم الآخر الذي يميز العمليات التي تحدث داخل وعلى سطح الأرض.

ما هي قشرة الأرض وأين تقع

للأرض قشرة متكاملة ومستمرة تشمل: القشرة الأرضية والتروبوسفير والستراتوسفير ، وهي الجزء السفلي من الغلاف الجوي والغلاف المائي والمحيط الحيوي والأنثروبوسفير.

يتفاعلون عن كثب ، يخترقون بعضهم البعض ويتبادلون باستمرار الطاقة والمادة. من المعتاد تسمية قشرة الأرض بالجزء الخارجي من الغلاف الصخري - القشرة الصلبة للكوكب. معظم جانبه الخارجي مغطى بالغلاف المائي. الباقي ، وهو جزء أصغر ، يتأثر بالغلاف الجوي.

يوجد تحت قشرة الأرض غطاء أكثر كثافة وأكثر مقاومة للحرارة. يفصل بينهما حدود شرطية ، سميت على اسم العالم الكرواتي موهوروفيتش. ميزتها هي زيادة حادة في سرعة الاهتزازات الزلزالية.

تُستخدم طرق علمية مختلفة لاكتساب نظرة ثاقبة على قشرة الأرض. ومع ذلك ، لا يمكن الحصول على معلومات محددة إلا عن طريق الحفر إلى عمق أكبر.

كان أحد أهداف هذه الدراسة هو تحديد طبيعة الحدود بين القشرة القارية العليا والسفلى. تمت مناقشة احتمالات الاختراق في الوشاح العلوي بمساعدة كبسولات ذاتية التسخين مصنوعة من معادن مقاومة للصهر.

هيكل القشرة الأرضية

تحت القارات ، تتميز طبقاتها الرسوبية والجرانيتية والبازلتية ، والتي يصل سمكها في المجموع إلى 80 كم. تشكلت الصخور ، التي تسمى الصخور الرسوبية ، نتيجة لترسب المواد على الأرض وفي الماء. هم في الغالب في طبقات.

• طين
• الصخر الزيتي
• الأحجار الرملية
• صخور الكربونات
• صخور بركانية المنشأ
• الفحم والصخور الأخرى.

تساعد الطبقة الرسوبية في معرفة المزيد عن الظروف الطبيعية على الأرض التي كانت على الكوكب في زمن بعيد. قد يكون لهذه الطبقة سماكة مختلفة. في بعض الأماكن قد لا يكون موجودًا على الإطلاق ، وفي أماكن أخرى ، خاصة في المنخفضات الكبيرة ، قد يتراوح من 20 إلى 25 كم.

درجة حرارة القشرة الأرضية

مصدر الطاقة المهم لسكان الأرض هو حرارة قشرتها. تزداد درجة الحرارة كلما تعمقت فيها. ترتبط الطبقة التي يبلغ ارتفاعها 30 مترًا الأقرب إلى السطح ، والتي تسمى الطبقة الهليومترية ، بحرارة الشمس وتتقلب وفقًا للموسم.

في الطبقة التالية ، الرقيقة ، التي تزداد في المناخات القارية ، تكون درجة الحرارة ثابتة وتتوافق مع مؤشرات موقع قياس معين. في الطبقة الحرارية الأرضية للقشرة ، ترتبط درجة الحرارة بالحرارة الداخلية للكوكب وتزداد كلما تعمقت فيه. إنه يختلف في أماكن مختلفة ويعتمد على تكوين العناصر وعمق وظروف موقعها.

يُعتقد أن درجة الحرارة ترتفع في المتوسط ​​بمقدار ثلاث درجات حيث تزداد عمقًا لكل 100 متر. على عكس الجزء القاري ، ترتفع درجة الحرارة تحت المحيطات بشكل أسرع. بعد الغلاف الصخري ، هناك غلاف بلاستيكي عالي درجة الحرارة ، تبلغ درجة حرارته 1200 درجة. يطلق عليه اسم الأثينوسفير. لديها أماكن بها صهارة منصهرة.

اختراق قشرة الأرض ، يمكن أن يصب الأثينوسفير الصهارة المنصهرة ، مسببة ظواهر بركانية.

خصائص قشرة الأرض

تبلغ كتلة القشرة الأرضية أقل من نصف بالمائة من الكتلة الكلية للكوكب. إنه الغلاف الخارجي للطبقة الحجرية التي تحدث فيها حركة المادة. هذه الطبقة التي تبلغ كثافة كثافة الأرض فيها نصف كثافة الأرض. يتراوح سمكها في حدود 50-200 كم.

تفرد قشرة الأرض هو أنها يمكن أن تكون من الأنواع القارية والمحيطية. تتكون القشرة القارية من ثلاث طبقات ، يتكون الجزء العلوي منها من الصخور الرسوبية. القشرة المحيطية صغيرة نسبيًا ويختلف سمكها قليلاً. يتكون بسبب مواد الوشاح من التلال المحيطية.

الصورة المميزة لقشرة الأرض

سمك القشرة تحت المحيطات 5-10 كم. ميزتها في حركات أفقية وتذبذبية ثابتة. معظم القشرة من البازلت.

الجزء الخارجي من قشرة الأرض هو القشرة الصلبة للكوكب. يتميز هيكلها بوجود مناطق متحركة ومنصات مستقرة نسبيًا. تتحرك صفائح الغلاف الصخري بالنسبة لبعضها البعض. يمكن أن تتسبب حركة هذه الصفائح في حدوث زلازل وكوارث أخرى. يدرس العلم التكتوني انتظام هذه الحركات.

وظائف قشرة الأرض

الوظائف الرئيسية لقشرة الأرض هي:

• الموارد.
• الجيوفيزيائية.
• جيوكيميائية.

أولهم يشير إلى وجود الموارد المحتملة للأرض. إنها في الأساس مجموعة من الاحتياطيات المعدنية الموجودة في الغلاف الصخري. بالإضافة إلى ذلك ، تتضمن وظيفة الموارد عددًا من العوامل البيئية التي تضمن حياة البشر والأشياء البيولوجية الأخرى. واحد منهم هو الميل لتشكيل عجز سطح صلب.

لا يمكنك فعل ذلك. احفظ صورتنا على الأرض

التأثيرات الحرارية والضوضاء والإشعاعية تحقق الوظيفة الجيوفيزيائية. على سبيل المثال ، هناك مشكلة خلفية الإشعاع الطبيعي ، والتي تعتبر آمنة بشكل عام على سطح الأرض. ومع ذلك ، في بلدان مثل البرازيل والهند ، يمكن أن يكون أعلى بمئات المرات من الحد المسموح به. ويعتقد أن مصدره هو الرادون ونواتج اضمحلاله وكذلك بعض أنواع النشاط البشري.

ترتبط الوظيفة الجيوكيميائية بمشاكل التلوث الكيميائي الضار بالبشر وممثلي عالم الحيوان الآخرين. تدخل مواد مختلفة ذات خصائص سامة ومسرطنة ومطفرة إلى الغلاف الصخري.

إنهم آمنون عندما يكونون في أحشاء الكوكب. يمكن أن يكون الزنك والرصاص والزئبق والكادميوم والمعادن الثقيلة الأخرى المستخرجة منها خطيرة للغاية. تدخل المواد الصلبة والسائلة والغازية في البيئة.

مما تتكون القشرة الأرضية؟

بالمقارنة مع الوشاح واللب ، فإن قشرة الأرض هشة وصلبة ورقيقة. يتكون من مادة خفيفة نسبيًا ، والتي تضم حوالي 90 عنصرًا طبيعيًا في تكوينها. تم العثور عليها في أماكن مختلفة من الغلاف الصخري وبدرجات متفاوتة من التركيز.

وأهمها: أكسجين وألومنيوم ، وحديد ، وبوتاسيوم ، وكالسيوم ، ومغنيسيوم صوديوم. 98٪ من القشرة الأرضية تتكون منهم. بما في ذلك حوالي نصف الأكسجين ، وأكثر من ربع - السيليكون. تتشكل معادن مثل الماس والجبس والكوارتز وما إلى ذلك بسبب توليفاتها ، ويمكن أن تشكل العديد من المعادن صخورًا.

• أتاح بئر شديد العمق في شبه جزيرة كولا التعرف على عينات معدنية من عمق 12 كم ، حيث تم العثور على صخور تشبه الجرانيت والصخر الزيتي.
• تم الكشف عن أكبر سمك للقشرة (حوالي 70 كم) تحت النظم الجبلية. تحت المناطق المسطحة 30-40 كم ، وتحت المحيطات - فقط 5-10 كم.
• يشكل جزء كبير من القشرة طبقة عليا قديمة منخفضة الكثافة ، تتكون أساسًا من الجرانيت والصخر الزيتي.
• يشبه هيكل القشرة الأرضية قشرة العديد من الكواكب ، بما في ذلك تلك الموجودة على القمر والأقمار الصناعية الخاصة بهم.

السمة المميزة لتطور الأرض هي تمايز المادة ، والتعبير عنها هو هيكل غلاف كوكبنا. يشكل الغلاف الصخري والغلاف المائي والغلاف الجوي والمحيط الحيوي الأصداف الرئيسية للأرض ، والتي تختلف في التركيب الكيميائي والقوة وحالة المادة.

الهيكل الداخلي للأرض

التركيب الكيميائي للأرض(الشكل 1) يشبه تكوين الكواكب الأرضية الأخرى ، مثل كوكب الزهرة أو المريخ.

بشكل عام ، تسود عناصر مثل الحديد والأكسجين والسيليكون والمغنيسيوم والنيكل. محتوى العناصر الخفيفة منخفض. متوسط ​​كثافة مادة الأرض 5.5 جم / سم 3.

هناك القليل جدًا من البيانات الموثوقة حول البنية الداخلية للأرض. النظر في الشكل. 2. يصور الهيكل الداخلي للأرض. تتكون الأرض من القشرة الأرضية والعباءة واللب.

أرز. 1. التركيب الكيميائي للأرض

أرز. 2. الهيكل الداخلي للأرض

النواة

النواة(الشكل 3) تقع في مركز الأرض ، نصف قطرها حوالي 3.5 ألف كم. تصل درجة الحرارة الأساسية إلى 10000 كلفن أي أعلى من درجة حرارة الطبقات الخارجية للشمس وكثافتها 13 جم / سم 3 (قارن: الماء - 1 جم / سم 3). من المفترض أن يتكون القلب من سبائك الحديد والنيكل.

يتمتع اللب الخارجي للأرض بقوة أكبر من اللب الداخلي (نصف قطره 2200 كم) وهو في حالة سائلة (منصهرة). اللب الداخلي يتعرض لضغط هائل. المواد المكونة لها في حالة صلبة.

عباءة

عباءة- الغلاف الأرضي للأرض ، والذي يحيط باللب ويشكل 83٪ من حجم كوكبنا (انظر الشكل 3). تقع حدودها الدنيا على عمق 2900 كم. ينقسم الوشاح إلى جزء علوي من البلاستيك أقل كثافة (800-900 كم) ، ومنه الصهارة(ترجمت من اليونانية تعني "مرهم كثيف" ؛ هذه هي المادة المنصهرة من باطن الأرض - خليط من المركبات والعناصر الكيميائية ، بما في ذلك الغازات ، في حالة شبه سائلة خاصة) ؛ وسفلي بلوري يبلغ سمكه حوالي 2000 كيلومتر.

أرز. 3. بنية الأرض: اللب ، والعباءة ، والقشرة الأرضية

قشرة الأرض

قشرة الأرض -الغلاف الخارجي للغلاف الصخري (انظر الشكل 3). كثافته أقل مرتين تقريبًا من متوسط ​​كثافة الأرض - 3 جم / سم 3.

يفصل قشرة الأرض عن الوشاح حدود موهوروفيتش(يطلق عليها غالبًا حدود موهو) ، وتتميز بزيادة حادة في سرعات الموجات الزلزالية. تم تثبيته في عام 1909 من قبل عالم كرواتي أندريه موهوروفيتشيتش (1857- 1936).

نظرًا لأن العمليات التي تحدث في الجزء العلوي من الوشاح تؤثر على حركة المادة في قشرة الأرض ، يتم دمجها تحت الاسم العام الغلاف الصخري(قوقعة حجرية). يتراوح سمك الغلاف الصخري من 50 إلى 200 كيلومتر.

تحت الغلاف الصخري الأسينوسفير- أقل صلابة وأقل لزوجة ، لكن غلاف بلاستيكي بدرجة حرارة 1200 درجة مئوية. يمكنه عبور حدود موهو ، ليخترق القشرة الأرضية. الغلاف الموري هو مصدر النشاط البركاني. يحتوي على جيوب من الصهارة المنصهرة ، التي تتسلل إلى قشرة الأرض أو تصب على سطح الأرض.

تكوين وهيكل قشرة الأرض

بالمقارنة مع الوشاح واللب ، فإن قشرة الأرض هي طبقة رقيقة جدًا وصلبة وهشة. يتكون من مادة أخف ، تحتوي حاليًا على حوالي 90 عنصرًا كيميائيًا طبيعيًا. لا يتم تمثيل هذه العناصر بالتساوي في قشرة الأرض. سبعة عناصر - الأكسجين والألمنيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم - تمثل 98٪ من كتلة القشرة الأرضية (انظر الشكل 5).

تشكل مجموعات غريبة من العناصر الكيميائية صخورًا ومعادن مختلفة. أقدمهم لا يقل عن 4.5 مليار سنة.

أرز. 4. هيكل القشرة الأرضية

أرز. 5. تكوين القشرة الأرضية

المعدنيةهو متجانس نسبيًا في تكوينه وخصائصه لجسم طبيعي ، يتشكل في كل من أعماق وسطح الغلاف الصخري. من أمثلة المعادن الماس ، والكوارتز ، والجبس ، والتلك ، وما إلى ذلك (ستجد وصفًا للخصائص الفيزيائية للعديد من المعادن في الملحق 2.) تكوين معادن الأرض مبين في الشكل. 6.

أرز. 6. التركيب المعدني العام للأرض

الصخورتتكون من معادن. يمكن أن تتكون من معدن واحد أو أكثر.

صخور رسوبية -الطين والحجر الجيري والطباشير والحجر الرملي وما إلى ذلك - يتكون من ترسيب المواد في البيئة المائية وعلى الأرض. إنهم يكذبون في طبقات. يسميها الجيولوجيون صفحات من تاريخ الأرض ، لأنهم يستطيعون التعرف على الظروف الطبيعية التي كانت موجودة على كوكبنا في العصور القديمة.

من بين الصخور الرسوبية ، يتم تمييز المواد العضوية وغير العضوية (الفتات والكيميائية).

عضويةتتشكل الصخور نتيجة لتراكم بقايا الحيوانات والنباتات.

الصخور البطنيةتتشكل نتيجة للعوامل الجوية ، وتشكيل نواتج تدمير الصخور المشكلة مسبقًا بمساعدة الماء أو الجليد أو الرياح (الجدول 1).

الجدول 1. الصخور الكلسية حسب حجم الأجزاء

اسم السلالة	حجم الخداع (الجسيمات)
	أكثر من 50 سم
	5 مم - 1 سم
	1 مم - 5 مم
الرمل والحجر الرملي	0.005 مم - 1 مم
	أقل من 0.005 مم

كيميائيتتشكل الصخور نتيجة الترسيب من مياه البحار والبحيرات للمواد الذائبة فيها.

تتشكل الصهارة في سمك القشرة الأرضية الصخور النارية(الشكل 7) مثل الجرانيت والبازلت.

الصخور الرسوبية والبركانية ، عند غمرها في أعماق كبيرة تحت تأثير الضغط ودرجات الحرارة المرتفعة ، تخضع لتغيرات كبيرة ، وتتحول إلى الصخور المتحولة.لذلك ، على سبيل المثال ، يتحول الحجر الجيري إلى رخام ، ويتحول الحجر الرملي إلى الكوارتزيت.

تتميز القشرة الأرضية بثلاث طبقات: رسوبية ، "جرانيت" ، "بازلت".

طبقة رسوبية(انظر الشكل 8) يتكون بشكل رئيسي من الصخور الرسوبية. يسود هنا الطين والصخر الزيتي ، وتمثل الصخور الرملية والكربونية والبركانية على نطاق واسع. في الطبقة الرسوبية توجد رواسب من هذا القبيل المعدنيةمثل الفحم والغاز والنفط. كلهم من أصل عضوي. على سبيل المثال ، الفحم هو نتاج تحول النباتات في العصور القديمة. يختلف سمك الطبقة الرسوبية بشكل كبير - من الغياب التام في بعض مناطق الأرض إلى 20-25 كم في المنخفضات العميقة.

أرز. 7. تصنيف الصخور حسب المنشأ

طبقة "الجرانيت"يتكون من صخور متحولة وبركانية مماثلة في خصائصها للجرانيت. الأكثر شيوعًا هنا هو النيس والجرانيت والشست البلوري ، إلخ. لا توجد طبقة الجرانيت في كل مكان ، ولكن في القارات ، حيث يتم التعبير عنها جيدًا ، يمكن أن يصل أقصى سمك لها إلى عدة عشرات من الكيلومترات.

طبقة البازلتتتكون من صخور قريبة من البازلت. هذه الصخور النارية المتحولة ، أكثر كثافة من صخور طبقة "الجرانيت".

يختلف سمك قشرة الأرض وهيكلها الرأسي. هناك عدة أنواع من قشرة الأرض (الشكل 8). وفقًا لأبسط تصنيف ، تتميز القشرة المحيطية والقارية.

تختلف القشرة القارية والمحيطية في السمك. وهكذا ، لوحظ الحد الأقصى لسماكة قشرة الأرض تحت النظم الجبلية. فهو يقع في حوالي 70 كيلومترا. تحت السهول ، يبلغ سمك القشرة الأرضية 30-40 كيلومترًا ، وتحت المحيطات هي الأقل سمكًا - فقط 5-10 كيلومترات.

أرز. 8. أنواع القشرة الأرضية: 1- الماء. 2 - الطبقة الرسوبية ؛ 3 - تداخل الصخور الرسوبية والبازلت ؛ 4 ، البازلت والصخور فوق المافية البلورية ؛ 5 ، طبقة الجرانيت المتحولة ؛ 6 - طبقة الجرانيت مافيك ؛ 7 - عباءة عادية ؛ 8 - عباءة غير مضغوطة

يتجلى الاختلاف بين القشرة القارية والمحيطية من حيث التكوين الصخري في غياب طبقة الجرانيت في القشرة المحيطية. نعم ، والطبقة البازلتية من القشرة المحيطية غريبة للغاية. من حيث تكوين الصخور ، فهي تختلف عن الطبقة المماثلة للقشرة القارية.

لا تحدد حدود اليابسة والمحيط (علامة الصفر) انتقال القشرة القارية إلى القشرة المحيطية. يحدث استبدال القشرة القارية بالمحيطات في المحيط على عمق 2450 مترًا تقريبًا.

أرز. 9. هيكل القشرة القارية والمحيطية

هناك أيضًا أنواع انتقالية من قشرة الأرض - تحت المحيط وشبه القارية.

قشرة تحت المحيطتقع على طول المنحدرات القارية وسفوح التلال ، ويمكن العثور عليها في البحار الهامشية والبحر الأبيض المتوسط. وهي قشرة قارية يصل سمكها إلى 15-20 كم.

قشرة شبه قاريةتقع ، على سبيل المثال ، على أقواس الجزر البركانية.

بناء على المواد السبر الزلزالي -سرعة الموجة الزلزالية - نحصل على بيانات عن البنية العميقة لقشرة الأرض. وهكذا ، فإن بئر Kola superdeep ، الذي أتاح لأول مرة رؤية عينات صخرية من عمق يزيد عن 12 كم ، جلب الكثير من الأشياء غير المتوقعة. كان من المفترض أن تبدأ طبقة البازلت على عمق 7 كم. ومع ذلك ، في الواقع ، لم يتم اكتشافه ، وسادت النيسات بين الصخور.

تغير في درجة حرارة القشرة الأرضية مع العمق.الطبقة السطحية من قشرة الأرض لها درجة حرارة تحددها الحرارة الشمسية. هذه طبقة هيليومترية(من اليونانية هيليو - الشمس) ، التي تعاني من تقلبات موسمية في درجات الحرارة. يبلغ متوسط ​​سمكها حوالي 30 م.

يوجد أدناه طبقة أرق ، وتتمثل السمة المميزة لها في درجة حرارة ثابتة تقابل متوسط ​​درجة الحرارة السنوية لموقع المراقبة. يزداد عمق هذه الطبقة في المناخ القاري.

حتى أعمق في قشرة الأرض ، تتميز الطبقة الحرارية الأرضية ، والتي تحدد درجة حرارتها بالحرارة الداخلية للأرض وتزداد مع العمق.

تحدث الزيادة في درجة الحرارة بشكل رئيسي بسبب اضمحلال العناصر المشعة التي تتكون منها الصخور ، وخاصة الراديوم واليورانيوم.

يسمى حجم الزيادة في درجة حرارة الصخور مع العمق التدرج الجيوحراري.يختلف على مدى نطاق واسع إلى حد ما - من 0.1 إلى 0.01 درجة مئوية / م - ويعتمد على تكوين الصخور وظروف حدوثها وعدد من العوامل الأخرى. تحت المحيطات ، ترتفع درجة الحرارة بشكل أسرع مع العمق منها في القارات. في المتوسط ​​، مع كل 100 متر عمق يصبح أكثر دفئًا بمقدار 3 درجات مئوية.

يسمى مقلوب التدرج الجيوحراري خطوة حرارة الأرض.يقاس م / درجة مئوية.

تعتبر حرارة القشرة الأرضية مصدرًا مهمًا للطاقة.

يمتد جزء من قشرة الأرض إلى الأعماق المتاحة لأشكال الدراسة الجيولوجية احشاء الارض.تتطلب أحشاء الأرض حماية خاصة واستخدامًا معقولًا.

قبل الحديث عما تتكون قشرة الأرض ، يمكننا أن نتذكر ما يُفترض أنه الأجزاء المكونة لكل شيء - لأن الإنسان لم يكن قادرًا بعد على اختراق أعمق من قشرة الأرض إلى مركز الأرض. حتى سمك اللحاء بالكامل يمكن فقط "انتقاؤه".

يفترض العلماء ، يبنون فرضيات بناءً على قوانين الفيزياء والكيمياء والعلوم الأخرى ، ووفقًا لهذه البيانات ، لدينا صورة معينة عن بنية الكوكب بأكمله ، وكذلك العناصر الكبيرة التي تتكون منها قشرة الأرض. تعطي الجغرافيا في الصفوف 6-7 للطلاب هذه النظريات على وجه التحديد في شكل يسهل على العقول غير الناضجة.

بفضل حصة صغيرة من البيانات ومجموعة كبيرة من القوانين المختلفة ، تم بناء نماذج لكواكب النظام الشمسي ، وحتى النجوم البعيدة عنا ، بنفس الطريقة. ماذا يتبع من هذا؟ بشكل أساسي أن لديك الحق المطلق في الشك في كل هذا.

طبقات كوكب الأرض

بالإضافة إلى وجود طبقات ، تتكون الأرض بأكملها أيضًا من ثلاث طبقات. هذه تحفة الطهي متعددة الطبقات. أولها هو اللب. يحتوي على جزء صلب وجزء سائل. من المفترض أن تكون حركة الجزء السائل في القلب هي التي تولد سخونة قليلاً هنا - تصل درجة الحرارة إلى قيم تصل إلى 5000 درجة مئوية.

والثاني هو عباءة. يربط اللب وقشرة الأرض. يحتوي الوشاح أيضًا على عدة طبقات ، وهي ثلاث طبقات ، والطبقة العلوية المتاخمة لقشرة الأرض عبارة عن الصهارة. يرتبط ارتباطًا مباشرًا بمسألة العناصر الكبيرة التي تتكون منها قشرة الأرض ، نظرًا لأنه من الناحية النظرية "تطفو" هذه العناصر الأكبر عليها. يمكننا التحدث عن وجودها بدرجة عالية أو أقل من الاحتمال ، لأنه أثناء الانفجارات البركانية ، تظهر هذه المادة الساخنة على السطح ، وتدمر كل النباتات والحيوانات الموجودة على منحدر البركان.

وأخيرًا ، الطبقة الثالثة من الأرض هي قشرة الأرض: الطبقة الصلبة للكوكب ، التي تقع خارج "الدواخل" الساخنة للأرض ، والتي اعتدنا عليها المشي والسفر والعيش بشكل عام. إن سمك قشرة الأرض ، بالمقارنة مع الطبقتين الأخريين من الأرض ، لا يكاد يذكر ، ولكن مع ذلك من الممكن تحديد العناصر الكبيرة التي تتكون منها قشرة الأرض ، وكذلك فهم تكوينها.

ما هي طبقات القشرة الأرضية. عناصره الكيميائية الرئيسية

تتكون قشرة الأرض أيضًا من طبقات - فهناك البازلت والجرانيت والرسوبيات. ومن المثير للاهتمام ، في التركيب الكيميائي لقشرة الأرض ، أن 47٪ عبارة عن أكسجين.

المادة ، التي هي في الأساس غاز ، تتحد مع عناصر أخرى وتكون قشرة صلبة. العناصر الأخرى في هذه الحالة هي السيليكون والألمنيوم والحديد والكالسيوم. العناصر المتبقية موجودة في كسور دقيقة.

التقسيم إلى أجزاء حسب السماكة في مناطق مختلفة

لقد قيل بالفعل أن قشرة الأرض أرق بكثير من القشرة أو اللب السفلي. إذا تناولنا مسألة العناصر الكبيرة التي تتكون منها قشرة الأرض ، على وجه التحديد فيما يتعلق بالسمك ، فيمكننا تقسيمها إلى محيطات وقارية. يختلف هذان الجزءان اختلافًا كبيرًا في سمكهما ، والجزء المحيطي يبلغ حوالي ثلاث مرات ، وفي بعض الأماكن عشر مرات (إذا تحدثنا عن المتوسطات) أرق من البر الرئيسي.

ما هو الفرق بين القارية والقشرة المحيطية

بالإضافة إلى ذلك ، تختلف مناطق اليابسة والمحيطات في الطبقات. تشير المصادر المختلفة إلى بيانات مختلفة ، وسنقدم خيارًا واحدًا. لذلك ، وفقًا لهذه البيانات ، تتكون القشرة القارية من ثلاث طبقات ، من بينها طبقة البازلت وطبقة الجرانيت وطبقة من الصخور الرسوبية. تصل سهول القشرة القارية للأرض إلى سمك 30-50 كم ، ويمكن أن ترتفع هذه الأرقام في الجبال إلى 70-80 كم. وفقًا للمصدر نفسه ، تتكون القشرة المحيطية من طبقتين. تسقط كرة من الجرانيت ، تاركة فقط البازلت العلوي والسفلي. يتراوح سمك القشرة الأرضية في منطقة المحيطات من 5 إلى 15 كيلومترًا تقريبًا.

بيانات مبسطة ومتوسطة كأساس للتدريب

هذه هي الأوصاف الأكثر عمومية وتبسيطًا ، لأن العلماء يعملون باستمرار على دراسة ميزات العالم المحيط ، وتشير أحدث البيانات إلى أن قشرة الأرض في أماكن مختلفة لها بنية أكثر تعقيدًا بكثير من المخطط القياسي المعتاد لـ قشرة الأرض التي ندرسها في المدرسة. هنا في العديد من أماكن القشرة القارية ، على سبيل المثال ، توجد طبقة أخرى - الديوريت.

ومن المثير للاهتمام أيضًا أن هذه الطبقات ليست متساوية تمامًا ، كما هو موضح تخطيطيًا في الأطالس الجغرافية أو في مصادر أخرى. يمكن تثبيت كل طبقة في أخرى ، أو تعجنها في بعض القطع. من حيث المبدأ ، لا يمكن أن يكون هناك نموذج مثالي لمخطط الأرض ، لنفس سبب حدوث الانفجارات البركانية: هناك ، تحت القشرة الأرضية ، شيء ما يتحرك باستمرار وله درجات حرارة عالية جدًا.

كل هذا يمكن تعلمه إذا ربطت حياتك بعلوم الجيولوجيا والجيوفيزياء. يمكنك محاولة متابعة التقدم العلمي من خلال المجلات والمقالات العلمية. ولكن بدون قدر معين من المعرفة ، يمكن أن تكون هذه مهمة صعبة للغاية ، وبالتالي هناك أساس معين يتم تدريسه في المدارس دون أي تفسير بأن هذا مجرد نموذج تقريبي.

من المفترض أن قشرة الأرض تتكون من "قطع"

طرح العلماء في بداية القرن العشرين نظرية مفادها أن قشرة الأرض ليست متجانسة. لذلك ، من الممكن معرفة العناصر الكبيرة التي تتكون منها قشرة الأرض وفقًا لهذه النظرية. من المفترض أن الغلاف الصخري يتكون من سبع صفائح كبيرة وعدة صفائح صغيرة تطفو ببطء على سطح الصهارة.

تخلق هذه الحركات نوعًا كارثيًا من الظواهر التي تحدث على أرضنا بكثافة كبيرة في أماكن معينة. توجد مناطق بين صفائح الغلاف الصخري تسمى "الأحزمة الزلزالية". في هذه المناطق يكون أعلى مستوى من القلق ، إذا جاز التعبير. الزلزال وكل العواقب المترتبة على ذلك هي واحدة من العلامات الواضحة التي تدل على ذلك

تأثير تهجير صفائح الغلاف الصخري على تكوين التضاريس

ما هي العناصر الكبيرة التي تتكون منها قشرة الأرض ، والأجزاء المتحركة الأكثر ثباتًا والأكثر حركة ، والتي أثرت في تكوينها طوال فترة تكوين تضاريس الأرض. توزع بنية الغلاف الصخري وخصائص النظام الزلزالي الغلاف الصخري بأكمله إلى مناطق مستقرة وأحزمة متحركة. الأول يتميز بطائرات مسطحة بدون منخفضات ضخمة وتلال وأشكال تضاريس مماثلة. وتسمى أيضًا السهول السحيقة. من حيث المبدأ ، هذا هو الجواب على السؤال عن العناصر الكبيرة التي تتكون منها قشرة الأرض ، والأجسام الأولية الثابتة التي تتكون منها. قشرة الأرض تقع تحت كل القارات. يمكن رؤية حدود هذه الصفائح بسهولة من خلال مناطق تكوين الجبال ، وكذلك من خلال درجة شدة الزلازل. أكثر الأماكن نشاطًا على كوكبنا ، حيث توجد الزلازل والعديد من البراكين النشطة ، هي مواقع اليابان ، وجزر إندونيسيا ، وجزر ألوتيان ، وساحل المحيط الهادئ في أمريكا الجنوبية.

هل القارات أكبر مما كنا نعتقد؟

هذا هو ، ببساطة ، ما تتكون منه قشرة الأرض هو قطع من الغلاف الصخري ، والتي تتحرك بشكل أو بآخر عبر الصهارة. ولا تتوافق حدود هذه "القطع" دائمًا مع حدود القارات. من الناحية الفنية ، غالبًا ما لا تتطابق أبدًا. بالإضافة إلى ذلك ، اعتدنا على سماع أن المحيطات تمثل ما يقرب من 70٪ من السطح ، والمكون القاري - 30٪ فقط. من الناحية الجغرافية ، هذا صحيح ، ولكن هنا ما هو مثير للاهتمام - من حيث الجيولوجيا ، تمثل القارات حوالي 40٪. تغطي مياه البحر والمحيطات عشرة في المائة من القشرة القارية.

تعتبر دراسة التركيب الداخلي للكواكب ، بما في ذلك كوكب الأرض ، مهمة صعبة للغاية. لا يمكننا "حفر" قشرة الأرض فعليًا وصولاً إلى قلب الكوكب ، لذا فإن كل المعرفة التي تلقيناها في الوقت الحالي هي المعرفة التي تم الحصول عليها "عن طريق اللمس" ، وبأكثر الطرق حرفية.

كيف يعمل الاستكشاف الزلزالي على مثال التنقيب عن النفط. نحن "ندعو" الأرض و "نستمع" إلى ما ستجلبه لنا الإشارة المنعكسة

الحقيقة هي أن الطريقة الأبسط والأكثر موثوقية لمعرفة ما هو تحت سطح الكوكب وجزء من قشرته هي دراسة سرعة الانتشار موجات زلزاليةفي أعماق الكوكب.

من المعروف أن سرعة الموجات الزلزالية الطولية تزداد في الوسائط الأكثر كثافة ، وعلى العكس من ذلك ، تنخفض في التربة الرخوة. وفقًا لذلك ، من خلال معرفة معلمات الأنواع المختلفة من الصخور وبعد حساب البيانات عن الضغط وما إلى ذلك ، "الاستماع" إلى الإجابة المستلمة ، يمكن للمرء أن يفهم من خلال طبقات القشرة الأرضية التي مرت بها الإشارة الزلزالية ومدى عمقها تحت السطح .

دراسة بنية قشرة الأرض باستخدام الموجات الزلزالية

يمكن أن تحدث الاهتزازات الزلزالية بسبب نوعين من المصادر: طبيعيو مصطنع. الزلازل هي مصادر طبيعية للاهتزازات ، تحمل موجاتها المعلومات الضرورية عن كثافة الصخور التي تخترق من خلالها.

ترسانة مصادر الاهتزازات الاصطناعية أكثر اتساعًا ، ولكن أولاً وقبل كل شيء ، تحدث الاهتزازات الاصطناعية بسبب انفجار عادي ، ولكن هناك أيضًا طرق عمل "أكثر دقة" - مولدات النبضات الموجهة ، الهزازات الزلزالية ، إلخ.

إجراء عملية تفجير ودراسة سرعات الموجات الزلزالية الاستكشاف الزلزالي- من أهم فروع الجيوفيزياء الحديثة.

ماذا أعطت دراسة الموجات الزلزالية داخل الأرض؟ كشف تحليل انتشارها عن عدة قفزات في التغير في السرعة عند المرور عبر أحشاء الكوكب.

قشرة الأرض

القفزة الأولى التي تزداد سرعتها من 6.7 إلى 8.1 كم / ثانية حسب سجلات الجيولوجيين قاع قشرة الأرض. يقع هذا السطح في أماكن مختلفة على الكوكب على مستويات مختلفة ، من 5 إلى 75 كم. تسمى حدود قشرة الأرض والقشرة التي تحتها - الوشاح "أسطح موهوروفيتش"، سميت على اسم العالم اليوغوسلافي A. Mohorovichich ، الذي أسسها لأول مرة.

عباءة

عباءةتقع على أعماق تصل إلى 2900 كم وتنقسم إلى قسمين: علوي وسفلي. يتم أيضًا تحديد الحدود بين الوشاح العلوي والسفلي من خلال القفزة في سرعة انتشار الموجات الزلزالية الطولية (11.5 كم / ث) وتقع على أعماق من 400 إلى 900 كم.

الوشاح العلوي له هيكل معقد. يوجد في الجزء العلوي منها طبقة تقع على أعماق تتراوح بين 100 و 200 كم ، حيث تتضاءل الموجات الزلزالية المستعرضة بمقدار 0.2-0.3 كم / ثانية ، ولا تتغير سرعات الموجات الطولية ، في جوهرها. هذه الطبقة تسمى الدليل الموجي. سمكها عادة 200-300 كم.

يسمى الجزء من الوشاح العلوي والقشرة التي تغطي الدليل الموجي الغلاف الصخريوطبقة السرعات المنخفضة نفسها - الأسينوسفير.

وبالتالي ، فإن الغلاف الصخري عبارة عن قشرة صلبة صلبة تحتها طبقة من البلاستيك. من المفترض أن تنشأ العمليات في الغلاف الموري التي تسبب حركة الغلاف الصخري.

الهيكل الداخلي لكوكبنا

لب الأرض

عند قاعدة الوشاح ، هناك انخفاض حاد في سرعة انتشار الموجات الطولية من 13.9 إلى 7.6 كم / ثانية. في هذا المستوى تكمن الحدود بين الوشاح و لب الأرض، أعمق مما تنتشر فيه الموجات الزلزالية المستعرضة.

يصل نصف قطر القلب إلى 3500 كم ، وحجمه: 16٪ من حجم الكوكب ، وكتلته: 31٪ من كتلة الأرض.

يعتقد العديد من العلماء أن اللب في حالة منصهرة. يتميز الجزء الخارجي بسرعات الموجة P المنخفضة بشكل حاد ، بينما في الجزء الداخلي (بنصف قطر 1200 كم) ، تزداد سرعات الموجة الزلزالية مرة أخرى إلى 11 كم / ثانية. كثافة الصخور الأساسية 11 جم / سم 3 ، ويتم تحديدها من خلال وجود العناصر الثقيلة. يمكن أن يكون هذا العنصر الثقيل من الحديد. على الأرجح ، يعتبر الحديد جزءًا لا يتجزأ من اللب ، حيث يجب أن يكون جوهر تركيبة الحديد أو النيكل النقية أعلى بنسبة 8-15 ٪ من الكثافة الحالية للنواة. لذلك ، يبدو أن الأكسجين والكبريت والكربون والهيدروجين مرتبطون بالحديد في القلب.

طريقة جيوكيميائية لدراسة بنية الكواكب

هناك طريقة أخرى لدراسة البنية العميقة للكواكب - طريقة جيوكيميائية. إن تحديد الأصداف المختلفة للأرض والكواكب الأرضية الأخرى من خلال المعلمات الفيزيائية يجد تأكيدًا جيوكيميائيًا واضحًا إلى حد ما يعتمد على نظرية التراكم غير المتجانس ، والتي وفقًا لتكوين نوى الكواكب وأغلفةها الخارجية في الجزء الرئيسي منها هو في البداية مختلفة وتعتمد على المرحلة الأولى من تطورها.

نتيجة لهذه العملية ، أثقل ( الحديد والنيكل) المكونات ، وفي الأصداف الخارجية - سيليكات أخف ( شوندريت) المخصب في الوشاح العلوي بالمواد المتطايرة والماء.

أهم ميزة للكواكب الأرضية (، الأرض ،) هي أن غلافها الخارجي ، ما يسمى لحاء الشجريتكون من نوعين من المادة: البر الرئيسى"- الفلسبار و" محيطي" - بازلت حجر بركاني.

القشرة القارية (القارية) للأرض

تتكون القشرة القارية (القارية) للأرض من صخور أو صخور مماثلة في التكوين لها ، أي صخور بكمية كبيرة من الفلسبار. يرجع تكوين طبقة "الجرانيت" من الأرض إلى تحول الرواسب القديمة في عملية التحبيب.

يجب اعتبار طبقة الجرانيت على أنها محددقشرة قشرة الأرض - الكوكب الوحيد الذي تطورت عليه على نطاق واسع عمليات تمايز المادة بمشاركة الماء ووجود الغلاف المائي والغلاف الجوي الأكسجين والمحيط الحيوي. على القمر ، وربما على الكواكب الأرضية ، تتكون القشرة القارية من صخور الجابرو-أنورثوسيت - صخور تتكون من كمية كبيرة من الفلسبار ، مع ذلك ، بتكوين مختلف قليلاً عن الجرانيت.

تشكل هذه الصخور أقدم أسطح الكواكب (4.0-4.5 مليار سنة).

القشرة المحيطية (البازلتية) للأرض

القشرة المحيطية (البازلتية)تشكلت الأرض نتيجة التمدد وترتبط بمناطق من الصدوع العميقة ، مما تسبب في تغلغل الوشاح العلوي إلى غرف البازلت. يتم فرض البراكين البازلتية على القشرة القارية التي تشكلت في وقت سابق ، وهي تشكل تكوينًا جيولوجيًا أصغر نسبيًا.

يبدو أن مظاهر البراكين البازلتية على جميع الكواكب الأرضية متشابهة. من الواضح أن التطور الواسع لـ "البحار" البازلتية على القمر والمريخ وعطارد مرتبط بالتمدد وتشكيل مناطق النفاذية نتيجة لهذه العملية ، والتي على طولها انصهرت البازلت من الوشاح إلى السطح. تتشابه آلية ظهور البراكين البازلتية بشكل أو بآخر مع جميع كواكب المجموعة الأرضية.

القمر الصناعي للأرض - يحتوي القمر أيضًا على هيكل قشرة ، يكرر بشكل عام هيكل الأرض ، على الرغم من وجود اختلاف مذهل في التكوين.

تدفق حرارة الأرض. وهي أكثر سخونة في منطقة الصدوع في قشرة الأرض ، وأكثر برودة في مناطق الصفائح القارية القديمة.

طريقة قياس التدفق الحراري لدراسة بنية الكواكب

هناك طريقة أخرى لدراسة البنية العميقة للأرض وهي دراسة تدفق الحرارة فيها. ومن المعروف أن الأرض ، الساخنة من الداخل ، تنبعث منها حرارتها. يتجلى تسخين الآفاق العميقة من خلال الانفجارات البركانية والينابيع الساخنة. الحرارة هي مصدر الطاقة الرئيسي للأرض.

يبلغ متوسط ​​الزيادة في درجة الحرارة مع تعمق سطح الأرض حوالي 15 درجة مئوية لكل كيلومتر واحد. هذا يعني أنه عند حدود الغلاف الصخري والغلاف الموري ، الواقع على عمق 100 كم تقريبًا ، يجب أن تكون درجة الحرارة قريبة من 1500 درجة مئوية. وقد ثبت أنه عند درجة الحرارة هذه يذوب البازلت. هذا يعني أن الغلاف الموري يمكن أن يكون مصدرًا للصهارة البازلتية.

مع العمق ، يحدث التغيير في درجة الحرارة وفقًا لقانون أكثر تعقيدًا ويعتمد على التغيير في الضغط. وفقًا للبيانات المحسوبة ، على عمق 400 كم ، لا تتجاوز درجة الحرارة 1600 درجة مئوية ، وتقدر عند حدود الوشاح الأساسي بـ 2500-5000 درجة مئوية.

ثبت أن إطلاق الحرارة يحدث باستمرار على سطح الكوكب بأكمله. الحرارة هي أهم عامل فيزيائي. تعتمد بعض خصائصها على درجة تسخين الصخور: اللزوجة ، التوصيل الكهربائي ، المغناطيسية ، حالة الطور. لذلك ، وفقًا للحالة الحرارية ، يمكن للمرء أن يحكم على البنية العميقة للأرض.

يعد قياس درجة حرارة كوكبنا على أعماق كبيرة مهمة صعبة تقنيًا ، نظرًا لأن الكيلومترات الأولى فقط من قشرة الأرض متاحة للقياسات. ومع ذلك ، يمكن دراسة درجة الحرارة الداخلية للأرض بشكل غير مباشر عن طريق قياس تدفق الحرارة.

على الرغم من حقيقة أن المصدر الرئيسي للحرارة على الأرض هو الشمس ، فإن الطاقة الإجمالية للتدفق الحراري لكوكبنا تتجاوز قوة جميع محطات الطاقة على الأرض بمقدار 30 مرة.

أظهرت القياسات أن متوسط ​​تدفق الحرارة في القارات وفي المحيطات هو نفسه. تُفسر هذه النتيجة من خلال حقيقة أن معظم الحرارة (تصل إلى 90٪) في المحيطات تأتي من الوشاح ، حيث تحدث عملية نقل المادة عن طريق تحريك التيارات بشكل مكثف - الحمل.

الحمل الحراري هو عملية يتم فيها تمدد السائل الساخن ، ويصبح أخف وزناً ، ويرتفع ، بينما تغرق الطبقات الباردة. نظرًا لأن مادة الوشاح أقرب في حالتها إلى الجسم الصلب ، فإن الحمل الحراري فيها يستمر في ظل ظروف خاصة ، بمعدلات تدفق منخفضة للمواد.

ما هو التاريخ الحراري لكوكبنا؟ من المحتمل أن يكون تسخينها الأولي مرتبطًا بالحرارة الناتجة عن اصطدام الجسيمات وانضغاطها في مجال الجاذبية الخاص بها. ثم كانت الحرارة نتيجة الاضمحلال الإشعاعي. تحت تأثير الحرارة ، نشأ هيكل متعدد الطبقات للأرض والكواكب الأرضية.

يتم إطلاق الحرارة المشعة في الأرض حتى الآن. هناك فرضية مفادها أنه على حدود اللب المنصهر للأرض ، تستمر عمليات انقسام المادة حتى يومنا هذا مع إطلاق كمية هائلة من الطاقة الحرارية التي تسخن الوشاح.

في هذا الدرس بالفيديو ، سيتمكن الجميع من دراسة موضوع "بنية الأرض". سيتعرف المستخدمون على كيفية دراسة قشرة الأرض ، وما هي خصائصها ، والطبقات التي يتكون منها كوكبنا. سيتحدث المعلم عن بنية الأرض وكيف تمت دراستها في أوقات مختلفة.

2. عباءة.

كلما تحركنا أعمق في الأرض ، تزداد درجة الحرارة والضغط. يوجد اللب في مركز الأرض ، نصف قطره حوالي 3500 كم ، ودرجة الحرارة تزيد عن 4500 درجة. اللب محاط بغطاء ، سمكه حوالي 2900 كم. فوق الوشاح توجد قشرة الأرض ، ويتراوح سمكها من 5 كم (تحت المحيطات) إلى 70 كم (تحت أنظمة الجبال). قشرة الأرض هي أصعب قشرة. مادة الوشاح في حالة بلاستيكية خاصة ؛ يمكن لهذه المادة أن تتدفق ببطء تحت الضغط.

أرز. 1. الهيكل الداخلي للأرض ()

قشرة الأرض- الجزء العلوي من الغلاف الصخري ، الغلاف الخارجي الصلب للأرض.

قشرة الأرض مكونة من صخور ومعادن.

أرز. 2. بنية الأرض وقشرة الأرض ()

هناك نوعان من قشرة الأرض:

1. قاري (يتكون من طبقات رسوبية وجرانيتية وبازلتية).

2. المحيط (يتكون من طبقات رسوبية و بازلتية).

أرز. 3. بنية قشرة الأرض ()

يمثل الوشاح 67٪ من إجمالي كتلة الأرض و 87٪ من حجمها. افصل بين الوشاح العلوي والسفلي. يمكن أن تتحرك مادة الوشاح تحت الضغط. تنتقل الحرارة الداخلية من الوشاح إلى قشرة الأرض.

اللب هو أعمق جزء من الأرض. يوجد قلب سائل خارجي ولب صلب داخلي.

تغطي مياه المحيطات والبحار معظم قشرة الأرض. القشرة القارية أكبر بكثير من القشرة المحيطية ولها ثلاث طبقات. يتم تسخين الجزء العلوي من قشرة الأرض بواسطة أشعة الشمس. على عمق أكثر من 20 مترًا ، لا تتغير درجة الحرارة عمليًا ، ثم تزداد.

الجزء العلوي من قشرة الأرض هو أكثر ما يمكن الوصول إليه للدراسة البشرية. في بعض الأحيان يتم عمل آبار عميقة لدراسة التركيب الداخلي لقشرة الأرض. يبلغ عمق أعمق بئر أكثر من 12 كم. تساعد في دراسة قشرة الأرض ومناجمها. بالإضافة إلى ذلك ، تتم دراسة البنية الداخلية للأرض باستخدام أدوات خاصة وطرق وصور من الفضاء والعلوم: الجيوفيزياء والجيولوجيا وعلم الزلازل.

واجب منزلي

الفقرة 16.

1. ما الأجزاء التي تتكون منها الأرض؟

فهرس

رئيسي

1. دورة الجغرافيا الأولية: Proc. لـ 6 خلايا. تعليم عام المؤسسات / T.P. جيراسيموفا ، ن. نيكليوكوف. - الطبعة العاشرة ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، 2010. - 176 ص.

2. الجغرافيا. الصف السادس: أطلس. - الطبعة الثالثة ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، ديكي ، 2011. - 32 ص.

3. الجغرافيا. الصف السادس: أطلس. - الطبعة الرابعة ، الصورة النمطية. - م: بوستارد ، ديكي ، 2013. - 32 ص.

4. الجغرافيا. 6 خلايا: تابع البطاقات. - م: ديك ، بوستارد ، 2012. - 16 ص.

الموسوعات والقواميس والكتب المرجعية والمجموعات الإحصائية

1. الجغرافيا. الموسوعة المصورة الحديثة / أ. جوركين. - م: Rosmen-Press، 2006. - 624 ص.

أدب التحضير لـ GIA وامتحان الدولة الموحد

1. الجغرافيا: دورة أولية. الاختبارات. بروك. بدل للطلاب 6 خلايا. - م: هيومانيت. إد. مركز VLADOS، 2011. - 144 ص.

2. الاختبارات. جغرافية. من الصف السادس إلى العاشر: المعينات التدريسية / أ. ليتيجين. - م: LLC "Agency" KRPA "Olimp": "Astrel" ، "AST" ، 2001. - 284 ص.

مواد على الإنترنت

1. المعهد الاتحادي للقياسات التربوية ().

2. الجمعية الجغرافية الروسية ().

4. 900 عرض تقديمي للأطفال و 20000 عرض لتلاميذ المدارس ().