Как е устроена Земята? (Строеж на Земята)

5
(13)

Още отпреди 150 години мненията на геолозите за строежа на недрата на Земята са крайно противоположни.

Една част от учените смятат, че вътрешността й представлява огромна горяща топка газове.

Други защитават тезата, че планетата Земя се състои от много пластове, изградени от своя страна от различни материали. Така, събирайки и изследвайки скали от различни области на Земята, учените се опитват да обяснят промените на повърхността й. Още през 1835 година геологът Хенри де ла Бич (1796-1855) създава първата геоложка карта на Великобритания.

В началото на 90-те години на миналия век при пробиване със сонда в земната кора в Германия е достигната голяма дълбочина. На 9100 м обаче работата трябвало да бъде спряна, тъй като чупливостта на скалите, както и достигането до слоеве с температура 280°С, които Освен това могат да променят пластично формата си, представляват препятствие и пред най-модерните технологии.

На полуостров Кола на територията на бившия Съветски съюз инженерите успяват да достигнат дори до дълбочина 12 260 м. За да решим загадките относно вътрешността на нашата земя, разполагаме и с индиректни методи. Към тях спадат проучването на сеизмичните вълни, които се наблюдават при експлозии и земетресения, и изследванията на магнитното и гравитационното поле на Земята.

слоевете на земята - Как?NET

Земетръсните вълни се отразяват на местата, където веществото, изграж- дащо скалите, се изменя, преминава от един вид в друг, и където става прехо- дът от земната кора към мантията и към ядрото. На тези места сеизмичните вълни се връщат обратно към Земята където биват регистрирани от сеизмог. рафи.

По скоростта на вълните и дълбочината, на която се отразяват, може да се правят изводи за вътреші ността на Земята. Така например днес е известно, че земната кора представлява най-външният слой на Земята, който се състои от сравнително леки скални образувания.

Под него се намира мантията, която от външната си страна е изградена от твърди скали, а навътре става течна. Най-вътрешният слой на Земята представлява нейното ядро, което от своя страна е съставено от външно и вътрешно ядро, изградени основно от желязо. Температурата на вътрешното ядро вероятно достига стойности, подобни на тези на повърх- ността на Слънцето.

Земната кора

земна кора - Как?NET

Континентите и морското дъно се намират на най-външния слой на Земята, на земната кора. В сравнение със земния радиус тя е много тънка (среден земен радиус: 6370 км). Под континентите дебелината на земната кора достига 30-100 км.

Така например дебелината на кората под Централната калифорнийска долина е само 20 км, но под Хималаите тя достига 90 км. Под океаните дебелината на земната кора се Колебае между 5 и 11 км.

От различната скорост на разпространение на сеизмичните вълни можем да правим заключение за разнообразието на скалите. Между земната кора и мантията се намира една ясна граница, наречена граница на Мохоровичич (или за по-кратко – граница на Мохо) на името на своя откривател, югославския сеизмолог Андрия Мохоровичич. Първоначално Мохоровичич (1857-1936) работи като учител по математика и физика.

През 1887 година изгражда метеорологична станция и следи с нарастващ интерес многобройните местни земетресения. След голямото земетресение в Загреб през 1901 година купува първия сеизмограф за метеорологичната обсерватория в Загреб, чийто директор е по това време. След следващи големи земетресения Мохоровичич предлага да бъде създадена сеизмографска станция.

През 1909 година той успява успешно да регистрира първото земетресение. Малко след това написва първото си сеизмологично изследване. При анализа на сеизмичните данни както на първичния трус, така и на вторичните трусове, Мохоровичич открива един слой между земната кора и мантията, който става известен като границата на Мохоровичич.

Въз основа на появяващите се на това място внезапни промени в скоростта на разпространение на земетръсните вълни може да се направи заключението, че на дълбочина 50-80 км има една особена струкутра на субстанцията на Земята.

Дълго време след откриването на границата на Мохоровичич структурата на земната кора се определя с помощта на анализа на сеизмичните вълни. От 50-те години на 20-ти век насам се експериментира с вълни вследствие на експлозии, които могат да се предизвикат на всяко избрано от нас място и по всяко и по всяко избрано време. Земната кора под континентите е много по-разнообразна и масивна по отношение на строежа си в сравнение с кората под океаните. Тя съдържа скали на възраст 4 милиарда години.

Изветряването, измененията във формата, издиганията и потъванията Влияят върху земната кора и така се получава една многообразна структура, Често повърхността образува седименти и вулканични скали с малка дебелина.

Под нея се намира нагънат метаморфен седиментен слой, а до него, в зависимост от областта на Земята, има един слой гранит. В по-дълбоките части на земната кора може да бъдат открити кристални и метаморфни слоести скали, които се простират чак до мантията.

земната кора - Как?NET

Тя е изградена от няколко слоя.

Първият е леко втвърден седимент, който покрива земното дъно. Неговата дебелина се колебае между няколкостотин метра и 3 км.

Вторият слой се състои от твърди скали, изградени основно от базалт, които съдържат малки количества седиментни скали.

Средната дебелина на този слой е 1,5 км. Третият слой, чиято дебелина е приблизително 5 км, е изследван с помощта на дълбоки сондажи на дъното на океана. Той е изграден предимно от магмена скала габро. В този слой са се врязали огромни магмени конуси, които са се образували от земната мантия.

С увеличаване на дълбочината се увеличават и температурите във вътрешността на Земята. Изчислено е, че от повърхността на Земята към нейната вътрешност температурата се увеличава с около 30°C/км.

Земната мантия

мантията на земята - Как?NET

Под земната кора се намира мантията на Земята. Тя заема 82% от обема на Земята и представлява 67% от земната маса. Информация за нейния състав получаваме от сеизмичните вълни и вулканичните изригвания.

Мантията на Земята е сравнително хладна. Плътността йес 1/3 по-голяма от тази на континентите. Въз основа на физичните си качества мантията се разделя на горен и долен слой. Горната мантия се състои от перидотит и базалт. На дълбочина между 100 и 200 км се наблюдава промяна на скоростта на сеизмичните вълни.

Тази зона се нарича граница на Гутенберг. Учените смятат, че причина за промяната са конвекционните движения във вътрешността на Земята. Земната кора и горната част на мантията образуват заедно литосферата, която достига до границата на Гутенберг. Под нея се намира астеносферата, която е част от горния слой на мантията и се характеризира с много малка твърдост на изграждащото я вещество. Астеносферата постоянно си взаимодейства с литосферата.

Ако материал от астеносферата се издигне до до Средноокеанския хребет, той се превръща в твърда литосфера. Обратно, дъното на океана ще потъне отново в земната мантия на границите на континентите (така наречените зони на субдукция) и на това място то ще се разкъса. В средната мантия плътността и скоростта на сеизмичните вълни (P-вълни) се увеличават. На дълбочина 2900 км долната мантия, която в тази част е изгра- дена основно от силикатни скали и има плътност 9,4 г/см*, граничи със земното ядро. Тази област се нарича граница на Гутенберг.

Земното ядро

земното ядро - Как?NET

За земното ядро се знае сравнително малко.

Известно е, че се намира на около 2900 км под земната повърхност. Това число представлява обаче много неточна приблизителна стойност, тъй като учените изхождат от становището, че ядрото е много несиметрично. Сеизмични вълни много трудно могат да преминат през ядрото, те биват отклонявани от него. Геолозите са установили, че външното ядро вероятно е течно, а вътрешното е твърдо.

Съгласно изчисленията им ядрото е четири пъти по-плътно от земната кора. Тъй като единственият елемент с такава плътност е желязото, е много вероятно то, съединено с никел и сяра, да представлява основната съставна част на ядрото. Това е теорията, с която са съгласни повечето учени.

Същият състав на ядрото се открива и при изследване на метеоритите (като остатъци от други небесни тела). Според друга теория топлината, освобождавана при втвърдяване на вътрешната желязна част на ядрото, предизвиква във външната му част по-бързи конвекционни движения, които стават причина за зараждането на магнитното поле на Земята.

Хареса ли ви статията?

Оценете труда ни!

Среден рейтинг: 5 / 5. Брой гласове: 13

Никой не е дал рейтинг! Бъди първи!