Внутрішня будова землі. Літосфера. Земна кора Вивчення внутрішньої будови Землі

Земна кора в науковому розумінні є найвищою і твердою геологічною частиною оболонки нашої планети.

Наукові дослідження дозволяють вивчити її докладно. Цьому сприяють багаторазові буріння свердловин як у континентах, і на океанському дні. Будова землі та земної корина різних ділянках планети відрізняються і за складом, і за характеристиками. Верхньою межею земної кори є видимий рельєф, а нижньою – зона поділу двох середовищ, яка також відома як поверхня Мохоровичича. Часто її називають просто "кордон М". Цю назву вона отримала завдяки хорватському сейсмологу Мохоровичичу А. Він довгі роки спостерігав за швидкістю сейсмічних рухів залежно від рівня глибини. У 1909 році він встановив наявність різниці між земною корою та розпеченою мантією Землі. Кордон М пролягає у тому рівні, де швидкість сейсмічних хвиль підвищується з 7.4 до 8.0 км/с.

Хімічний склад Землі

Вивчаючи оболонки нашої планети, вчені робили цікаві та навіть приголомшливі висновки. Особливості будови земної кори роблять її схожою з такими ж ділянками на Марсі та Венері. Більш ніж 90 % складових елементів представлені киснем, кремнієм, залізом, алюмінієм, кальцієм, калієм, магнієм, натрієм. Поєднуючись між собою у різних комбінаціях, вони утворюють однорідні фізичні тіла – мінерали. Вони можуть увійти до складу гірських порід у різних концентраціях. Будова земної кори дуже неоднорідна. Так, гірські породи в узагальненому вигляді є агрегатами більш-менш постійного хімічного складу. Це самостійні геологічні тіла. Під ними розуміється чітко окреслена область земної кори, має у межах однакове походження, вік.

Гірські породи за групами

1. Магматичні. Назва говорить сама за себе. Вони виникають з остиглої магми, що з жерла древніх вулканів. Будова цих порід залежить від швидкості застигання лави. Чим вона більша, тим менші кристали речовини. Граніт, наприклад, сформувався в товщі земної кори, а базальт з'явився внаслідок поступового виливання магми на її поверхню. Різноманітність таких порід досить велика. Розглядаючи будову земної кори, бачимо, що вона складається з магматичних мінералів на 60 %.

2. Осадові. Це породи, які стали результатом поступового відкладення на суші та дні океану уламків тих чи інших мінералів. Це можуть бути як пухкі компоненти (пісок, галька), зціментовані (піщаник), залишки мікроорганізмів (кам'яне вугілля, вапняк), продукти хімічних реакцій (калійна сіль). Вони становлять до 75% усієї земної кори на материках.
За фізіологічним способом утворення осадові породи поділяються на:

• Уламкові. Це залишки різних гірських порід. Вони руйнувалися під впливом природних факторів(Землетрус, тайфун, цунамі). До них можна віднести пісок, гальку, гравій, щебінь, глину.
• Хімічні. Вони поступово утворюються з водяних розчинів тих чи інших мінеральних речовин (солі).
• Органічні чи біогенні. Складаються з останків тварин чи рослин. Це горючі сланці, газ, нафту, вугілля, вапняк, фосфорити, крейда.

3. Метаморфічні породи. Вони можуть перетворюватися інші компоненти. Це відбувається під впливом температури, що змінюється, великого тиску, розчинів або газів. Наприклад, з вапняку можна отримати мармур, граніту - гнейс, з піску - кварцит.

Мінерали та гірські породи, які людство активно використовує у своїй життєдіяльності, називаються корисними копалинами. Що вони являють собою?

Це природні мінеральні утворення, які впливають на будову землі та земної кори. Вони можуть використовуватися в сільському господарствіта промисловості як у природному вигляді, так і піддаючись переробці.

Види корисних мінералів. Їхня класифікація

Залежно від фізичного стану та агрегації, корисні копалини можна розділити на категорії:

1. Тверді (руда, мармур, вугілля).
2. Рідкі ( мінеральна вода, Нафта).
3. Газоподібні (метан).

Характеристики окремих видів корисних копалин

За складом та особливостями застосування розрізняють:

1. Горючі (вугілля, нафту, газ).
2. Рудні. Вони включають радіоактивні (радій, уран) та благородні метали (срібло, золото, платина). Є руди чорних (залізо, марганець, хром) та кольорових металів (мідь, олово, цинк, алюміній).
3. Нерудні корисні копалини грають істотну роль такому понятті, як будова земної кори. Географія їх велика. Це неметалеві та негорючі гірські породи. Це будівельні матеріали (пісок, гравій, глина) та хімічні речовини(Сірка, фосфати, калійні солі). Окремий розділ присвячено дорогоцінним та поділковим каменям.

Розподіл корисних копалинпо нашій планеті безпосередньо залежить від зовнішніх факторів та геологічних закономірностей.

Так, паливні корисні копалини насамперед видобуваються в нафтогазоносних та вугільних басейнах. Вони мають осадове походження та формуються на осадових чохлах платформ. Нафта і вугілля дуже рідко залягають разом.

Рудні корисні копалини найчастіше відповідають фундаменту, виступам та складчастим областям платформних плит. У таких місцях вони можуть створювати величезні за довжиною пояси.

Ядро

Зовнішнє ядро ​​знаходиться в розплавленому стані і має більшу потужність, ніж внутрішнє. Останнє піддається колосальному тиску. Речовини, у тому числі воно складається, перебувають у постійному твердому стані.

Мантія

Геосфера Землі оточує ядро ​​і становить близько 83 відсотків усієї оболонки нашої планети. Нижня межа мантії знаходиться на величезній глибині майже 3000 км. Цю оболонку прийнято умовно розділяти на менш пластичну та щільну верхню частину (саме з неї утворюється магма) та на нижню кристалічну, ширина якої становить 2000 кілометрів.

Склад та будова земної кори

Щоб говорити про те, які елементи входять до складу літосфери, потрібно дати деякі поняття.

Земна кора - це зовнішня оболонка літосфери. Її щільність менша вдвічі порівняно із середньою щільністю планети.

Від мантії земна кора відділена кордоном М, яку вже говорилося вище. Так як процеси, що відбуваються на обох ділянках, взаємно впливають один на одного, їх симбіоз називається літосферою. Це означає "кам'яна оболонка". Її потужність коливається не більше 50-200 кілометрів.

Нижче літосфери розташована астеносфера, яка має менш щільну і в'язку консистенцію. Її температура становить близько 1200 градусів. Унікальною особливістюастеносфери є можливість порушувати свої межі та проникати у літосферу. Вона є джерелом вулканізму. Тут знаходяться розплавлені вогнища магми, що впроваджується у земну кору та виливається на поверхню. Вивчаючи ці процеси, вчені змогли зробити багато дивовижних відкриттів. Саме так вивчалася будова земної кори. Літосфера була сформована багато тисяч років тому, але зараз у ній відбуваються активні процеси.

Структурні елементи земної кори

Порівняно з мантією та ядром, літосфера – це жорсткий, тонкий і дуже крихкий шар. Вона складена із комбінації речовин, у складі яких на сьогоднішній день виявлено понад 90 хімічних елементів. Вони розподілені неоднорідно. 98 відсотків маси земної кори посідає сім складових. Це кисень, залізо, кальцій, алюміній, калій, натрій та магній. Вік найдавніших порід та мінералів становить понад 4.5 мільярдів років.

Вивчаючи внутрішню будову земної кори, можна назвати різні мінерали.
Мінерал - порівняно однорідна речовина, яка може бути як усередині, так і на поверхні літосфери. Це кварц, гіпс, тальк тощо. Гірські породи складаються з одного або кількох мінералів.

Процеси, що формують земну кору

Будова океанічної земної кори

Ця частина літосфери переважно складається з базальтових порід. Будова океанічної земної кори вивчена не так досконало, як континентальна. Теорія тектонічних плит пояснює, що океанічна земна кора є відносно молодою, а її останні ділянки можна датувати пізньою юрою.
Її товщина практично не змінюється з часом, тому що вона визначається кількістю розплавів, що виділяються з мантії у зоні серединно-океанічних хребтів. На неї суттєво впливає глибина осадових шарів на дні океану. У найбільш об'ємних ділянках вона становить від 5 до 10 км. Цей вид земної оболонки належить до океанічної літосфери.

Континентальна кора

Літосфера взаємодіє з атмосферою, гідросферою та біосферою. У процесі синтезу вони утворюють найскладнішу та реакційно активну оболонку Землі. Саме в тектоносфері відбуваються процеси, що змінюють склад та будову цих оболонок.
Літосфера на земній поверхні не є однорідною. Вона має кілька шарів.

1. Осадовий. Він переважно утворюється гірськими породами. Тут переважають глини та сланці, а також широко поширені карбонатні, вулканогенні та піщані породи. В осадових шарах можна зустріти такі корисні копалини, як газ, нафту та кам'яне вугілля. Усі вони мають органічне походження.
2. Гранітний шар. Він складається з магматичних та метаморфічних порід, які найбільш близькі за своєю природою до граніту. Цей шар зустрічається далеко не скрізь, найяскравіше він виражений на континентах. Тут його глибина може становити десятки кілометрів.
3. Базальтовий шар утворюють породи, близькі до однойменного мінералу. Він щільніший, ніж граніт.

Глибина та зміна температури земної кори

Поверхневий шар прогрівається сонячним теплом. Це геліометрична оболонка. Вона зазнає сезонних коливань температури. Середня потужність шару становить близько 30 м-коду.

Нижче знаходиться шар, ще тонший і тендітніший. Його температура постійна і приблизно дорівнює середньорічній, характерній цій галузі планети. Залежно від континентального клімату, глибина цього шару збільшується.
Ще глибше в земній корі є ще один рівень. Це геотермічний шар. Будова земної кори передбачає його наявність, яке температура визначається внутрішнім теплом Землі і зростає з глибиною.

Підвищення температури відбувається за рахунок розпаду радіоактивних речовин, що входять до складу гірських порід. Насамперед це радій та уран.

Геометричний градієнт – величина наростання температури залежно від ступеня збільшення глибини шарів. Цей параметр залежить від різних факторів. Будова та типи земної кори впливають на нього, так само як і склад гірських порід, рівень та умови їх залягання.

Тепло земної кори є найважливішим енергетичним джерелом. Його вивчення дуже актуальне на сьогоднішній день.

Тема:Будова земної кори

Мета уроку:

1) Сформувати знання про літосферні плити та їх рухи, геологічне літочислення та геохронологічну таблицю.

2) Розвивати вміння працювати з тематичними картками.

3) Виховувати інтерес до предмета географія.

Метод навчання:словесний

Форма організації:колективна

Тип уроку:комбінований

Вид уроку:проблемне навчання

Обладнання:фізична карта світу, карта будови земної кори

I. Організаційний момент.Вітання. Виявлення відсутніх.

II. Перевірка домашнього завдання.

1. Картографічні проекції (карта - зменшене, узагальнене зображення земної кулі за допомогою умовних знаків на підставі математичних законів - у певному масштабі та проекції; картографічні проекції; класифікують спотворення довжини, площ, форм та кутів;

Проекції - рівнокутні, рівновеликі та довільні; у рівнокутних зберігаються кути та форми, спотворюються довжини та площі; рівновеликі проекції - площі точні, а кути та форми спотворюються; довільні проекції - всі види спотворень, але розподілені рівномірно - у центрі менше спотворень, ніж з обох боків;

Класифікація за видами перенесення на поверхню: циліндричні – мало спотворень у екватора, багато у полюсів, конічні – спотворюються області полюсів, поліконічні – використовуються для карт світу, центр спотворень; азимутальні використовуються для зображення приполяр'я)

2. Система умовних знаків (масштабні або контурні – розміри об'єктів; позамасштабні умовні знаки – геометричні форми, креслення, літери - населені пункти, корисні копалини, малюнки тварин та рослин; лінійні – річки, дороги, лінії зв'язку, кордони; роз'яснювальні та описуючі знаки - довжина рік, висота гори, глибина западини)

3. Угруповання карт (за територіальним охопленням, за масштабом, за змістом; за призначенням; топографічні карти - великомасштабні; комплексні показують кілька компонентів та їх взаємозв'язок)

4. Географічний диктант

1. Частина земної поверхні, що видно нам видно навколо нас на відкритому рівні простору (горизонт).

2. Фізична карта світу з охоплення території належить до групи (світових карт).

3. Кордон тропосфери над екватором розташовується на висоті (18 км).

4. Найбільше повітря в (тропосфері).

5. Помірний клімат, хвойні породидерев, великі хижаки та парнокопитні - ознаки, що характеризують (тайгу).

6. Положення природних зон визначається (співвідношенням тепла та вологи).

III. Вивчення нової теми

Написати на дошці тему уроку, пояснити цілі уроку.

1. Яка внутрішня будова Землі?

2. Із яких оболонок вона складається?

3. Що таке літосфера?

4. Які гірські породи знаєте?

5. Проблемне питання: Чи всюди товщина земної кори однакова? Де найчастіше відбуваються землетруси? Чому?

1. Материкова та океанічна земна кора (вік Землі 4,5 - 5млрд.лет; спочатку була утворена океанічна земна кора, океанічна кора - 5-10км, материкова - 35-80км).

Існує два основних типи земної кори: океанська та материкова. Виділяється також перехідний тип земної кори.

Океанська земна кора.Потужність океанської земної кори в сучасну геологічну епоху коливається від 5 до 10 км. Вона складається з наступних трьох шарів:

1) верхній тонкий шар морських опадів (потужність трохи більше 1км);

2) середній базальтовий шар (потужність від 1,0 до 2,5 км);

3) нижній шар габро (потужність близько 5 км).

Материкова (континентальна) земна кора.Материкова земна кора має більш складну будову та більшу потужність, ніж океанська земна кора. Її потужність у середньому становить 35-45км, а гірських країнах збільшується до 70км. Вона складається також з трьох шарів, але істотно відрізняється від океанської:

1) нижній шар, складений базальтами (потужність близько 20 км);

2) середній шар займає основну товщу материкової кори та умовно називається гранітним. Він складний переважно гранітами і гнейсами. Під океани цей прошарок не поширюється;

3) верхній шар – осадовий. Його потужність у середньому становить близько 3 км.

У деяких районах потужність опадів досягає 10 км (наприклад, у Прикаспійській низовині). В окремих районах Землі осадовий шар відсутній взагалі, і на поверхню виходять гранітний шар. Такі райони називають щитами (наприклад, Український щит, Балтійський щит).

На материках у результаті вивітрювання гірських порід утворюється геологічна формація, що отримала назву кори вивітрювання.

Гранітний шар від базальтового відділений поверхнею Конрада, де швидкість сейсмічних хвиль зростає від 6,4 до 7,6км/сек.

Кордон між земною корою та мантією (як на материках, так і на океанах) проходить поверхнею Мохоровичіча (лінія Мохо). Швидкість сейсмічних хвиль на ній стрибкоподібно збільшується до 8 км/година.

Крім двох основних типів – океанського та материкового – є також ділянки змішаного (перехідного) типу.

На материкових мілинах або шельфах кора має потужність близько 25км і загалом подібна до материкової кори. Однак у ній може випадати шар базальту. У Східній Азії в області острівних дуг (Курильські острови, Алеутські острови, Японські острови та ін.) Земна кора перехідного типу. Нарешті, дуже складна і поки що мало вивчена земна кора серединних океанічних хребтів. Тут немає меж Мохо, і речовина мантії по розломах піднімається в кору і навіть на її поверхню.

Поняття "земна кора" слід відрізняти від поняття "літосфера". Поняття «літосфера» є ширшим, ніж «земна кора». У літосферу сучасна наука включає як земну кору, а й саму верхню мантію до астеносфери, тобто до глибини близько 100 км.

2. Геологічне літочислення та геохронологічна таблиць а(земна кора формувалася близько 2,5 млрд. років; ера - проміжок геологічного часу, протягом якого відбуваються саами значні зміни земної кори та живих організмів)

Велике значення для географічної науки має вміння визначати вік Землі та земної кори, а також час значних подій, що сталися в історії їхнього розвитку. Історія розвитку планети Земля поділяється на два етапи: планетарний та геологічний.

Планетарний етап охоплює період від зародження Землі як планети і до утворення земної кори. Наукова гіпотеза про утворення Землі (як космічного тіла) з'явилася на основі спільних поглядів на зародження інших планет, що входять до складу Сонячної системи. Про те, що Земля - ​​одна з 9 планет Сонячної системи, ви знаєте з курсу 6-го класу. Планета Земля утворилася 4,5-4,6 млрд років тому. Цей етап закінчився з появою первинних літосфери, атмосфери та гідросфери (3,7-3,8 млрд. років тому).

З моменту появи перших зародків земної кори розпочався геологічний етап, який триває й досі. У цей час утворилися різні гірські породи. Земна кора неодноразово піддавалася повільним підняттям і опусканню під впливом внутрішніх сил. У період опускання територія затоплювалася водою і дні відкладалися осадові породи (піски, глини та інших.), а періоди підняття моря відступали і їх місці виникала рівнина, складена цими осадовими породами.

Таким чином, первісна будова земної кори почала змінюватися. Цей процес продовжувався безперервно. На дні морів та западин материків накопичувався осадовий шар гірських порід, серед яких можна було зустріти залишки рослин та тварин. Кожному геологічному періоду відповідають їх окремі види, тому що органічний світ перебуває у постійному розвитку.

Визначення віку гірських порід. Для того щоб визначити вік Землі та уявити історію її геологічного розвитку, використовують методи відносного та абсолютного літочислення (геохронологію).

Щоб визначити відносний вік гірських порід, необхідно знати закономірності послідовного залягання шарів осадових гірських порід різного складу. Суть їх полягає в наступному: якщо шари осадових гірських порід залягають у непорушеному стані так, як вони один за одним відкладалися на дні морів, то це означає, що шар, що лежить внизу, відклався раніше, а шар, що лежить вище, утворився пізніше, отже , він молодший.

Дійсно, якщо не буде нижнього шару, то ясно, що верхній шар, що накриває його, не може утворитися, тому чим нижче розташований осадовий шар, тим більше його вік. Найвищий шар вважається наймолодшим.

У визначенні відносного віку гірських порід велике значення має вивчення послідовного залягання осадових порід різного складу і в них скам'янілих залишків тварин і рослинних організмів. В результаті кропіткої роботи вчених з визначення геологічного віку гірських порід та часу розвитку рослинних та тваринних організмів було складено геохронологічну таблицю. Вона була затверджена на II Міжнародному геологічному конгресі у 1881 році у Болоньї. У основі етапи розвитку життя, виявлені палеонтологією. Ця таблиця-шкала постійно вдосконалюється.

Одиницями шкали є епохи, поділяються на періоди які поділяються на епохи. П'ять найбільших із цих підрозділів - ери - носять назви, пов'язані з характером існуючого тоді життя. Наприклад, архей – час більш раннього життя, протерозою – ера первинного життя, палеозою – ера давнього життя, мезозою – ера середнього життякайнозою - ера нового життя.

Ери поділяються на менш тривалі відрізки часу – періоди. Назви їх різні. Одні з них походять від назв гірських порід, які найбільш характерні для цього часу (наприклад, карбоновий період у палеозої та молевий період у мезозої). Більшість періодів названо тим місцевостям, у яких найповніше розвинені відкладення тієї чи іншої періоду і де вперше ці відкладення були охарактеризовані. Найдавніший період палеозою - кембрійський - отримав назву від Кембрії - стародавньої держави на заході Англії. Назви наступних періодів палеозою – ордовицький та силурський – походять від назв стародавніх племен ордовиків та силурів, що населяли територію нинішнього Уельсу.

Щоб розрізняти системи геохронологічної таблиці, прийнято умовні знаки. Геологічні ери позначаються індексами (знаками) – початковими літерами їх латинських назв (наприклад, архей – AR), а індекси періодів – першою літерою їх латинських назв (наприклад, пермський – Р).

Визначення абсолютного віку гірських порід почалося початку XX століття, після відкриття вченими закону розпаду радіоактивних елементів. У надрах Землі є радіоактивні елементи, наприклад, уран. З часом він повільно, з постійною швидкістю, розпадається на гелій та свинець. Гелій розсіюється, а свинець залишається у породі. Знаючи швидкість розпаду урану (зі 100г урану протягом 74млн.лет виділяється 1г свинцю), за кількістю свинцю, що міститься в гірській породі, можна підрахувати скільки років тому вона утворилася.

Використання радіометричних методів дало змогу визначати вік багатьох гірських порід, що становлять земну кору. Завдяки цим дослідженням вдалося встановити геологічний та планетарний вік Землі. На основі відносного та абсолютного методів літочислення і була складена геохронологічна таблиця.

3. Літосферні плити та їх рух (Теорію літосферних плит сформулював на початку XXстоліття німецький вчений А. Вегенер.

Виділяють 7 великих та десятки малих плит; материкові та океанічні плити; рифти - сукупність глибоких розломів земної кори, є межею розбіжності літосферних плит і ділянками формування океанічної земної кори; ділянки дотику материкових та океанічних плит називають межею зіткнення літосферних плит; плити можуть рухатися із швидкістю від 5 до 10см на рік; платформи - порівняно рівні та стійкі ділянки земної кори; стародавні – Східно-Європейська, Сибірська, Аравійська, Північно-Американська, Австралійська; щит - вихід кристалічних порід, що становлять основу стародавніх платформ - Канадський, Балтійський, Алданський; молоді платформи – Західно-Європейська, Західно-Сибірська, Туранська та ін; плита - ділянки платформ, покритих шаром осадових порід)

4. Геосинкліналі (рухливі пояси земної кори, Землі понад 800 діючих вулканів)

Геосинкліналь - це велика, рухлива, проникна область земної кори, де спочатку накопичувалися потужні осадові і вулканогенні породи, які потім змінювалися в складки, интрудировались породами різного складу, метаморфізувалися, виводилися на денну поверхню з утворенням гірських складчастих споруд. Закладення, розвиток геосинкліналі та перетворення її на гірську область пояснюється розущільненням внаслідок розігріву речовини мантії та підйомом мантійних плюмів.

Найбільші, глобальної протяжності ділянки земної кори геосинклінальної будови називаються геосинклінальними (рухливими) поясами; супідрядні великі підрозділи – геосинклінальними областями. Більш складні ділянки, що входять до їх складу, відрізняються деякими особливостями свого складу і будови, представляють власне геосинкліналі. Геосинклінальний пояс - рухливий і проникний елемент літосфери, для якого характерні набори певних формацій, закономірна спрямованість магматичних явищ, інтенсивна дислокованість та метаморфізм опадів та вулканітів. У сучасному розумінні геосинклінальний пояс - один із типів рухомих поясів Землі, що виникає на межах великих літосферних плит (океанічних та континентальних) або всередині них.

У межах пояса інтенсивно накопичуються осадові та вулканічні товщі в морських, часто глибоководних, потім острівні та мілководних умовах. Рухомий пояс відчуває інтенсивні тектонічні деформації, регіональний метаморфізм і гранітизацію з перетворенням на складчасто-надвігові споруди з потужною континентальною корою, розділені міжгірськими і облямовані передгірними прогинами. Процеси підняття земної кори, застосування великих мас кислих інтрузій найбільше проявляється у центральній частині геосинкліналі, яку Г. Штиле назвав евгеосинкліналлю. По її краях розташовані міогеосинкліналі, що містять набагато менше ефузивних товщ, а також інтрузій, і складені загалом молодішими породами.

Виділяється два етапи розвитку геосинкліналі: власне геосинклінальний та орогенний. Перший включає дві стадії - початкового занурення та передорогенну, другий - ранньоорогенну та власне орогенну.

В результаті ерозії гірська країна руйнується, її територія вирівнюється, і вона перетворюється на платформу - малорухливу жорстку вирівняну область, де амплітуди вертикальних рухів та потужності опадів невеликі. Породи на платформах неметаморфізовані, зазвичай залягають горизонтально, а вивержені утворення представлені базальтами. Таким чином, платформи – це стабільні жорсткі ділянки земної кори континентів із двоповерховою будовою. Нижній поверх складений кристалічними породами, верхній – осадовими.

V. Закріплення дослідженої теми.

1. Кайнозойська ера ділиться на 3 основних періоди (палеоген, неоген, четвертинний)

2. Земна кора має найбільшу товщину (у Гімалаях)

3. Найчастіше трапляються виверження вулканів, землетрусу, утворюються гарячі джерела (у гірських районах, на околицях материків)

4. На які етапи поділяється геологічна історія розвитку Землі?

5. Який етап розвитку Землі є геологічним?

6. Як визначають вік гірських порід?

7. Порівняйте за геохронологічною таблицею тривалість геологічних ер та періодів.

VI. Домашнє завдання.Знати будову земної кори, вивчити визначення. Повторити вивчений матеріал за підручником.

VII. Підсумок уроку.

Є внутрішні та зовнішні оболонки, що взаємодіють між собою.

Внутрішня будова Землі

Для вивчення внутрішньої будови Землі використовують буріння надглибоких свердловин (найглибша Кольська – 11 000 м. пройшла менше 1/400 земного радіусу). Але більшість відомостей про будову Землі отримано з допомогою сейсмічного способу. З даних, отриманих цими методами, створено загальна модель будівлі Землі.

У центрі планети розташоване земне ядро ​​— (R=3500 км) складається, ймовірно, із заліза з домішкою легших елементів. Існує гіпотеза, що ядро ​​складається з водню, який під високим може перейти у металевий стан. Зовнішній шар ядра – рідкий, розплавлений стан; внутрішнє ядро ​​радіусом 1250 км. тверде. Температура у центрі ядра, певне, до 5 – 6 тис. градусів.

Ядро оточене оболонкою – мантією. Мантія має товщину до 2900 км, обсяг - 83% обсягу планети. Вона складається з важких мінералів, багатих магнієм та залізом. Незважаючи на високу температуру (вище 2000?), більшість речовини мантії внаслідок величезного тиску перебуває у твердому кристалічному стані. Верхня мантія на глибині від 50 до 200 км. має рухомий шар, званий астеносфера (слабка сфера). Вона відрізняється високою пластичністю, обумовленою м'якістю утворює її речовини. Саме з цим шаром пов'язано й інші важливі процесина землі. Його товщина – 200 – 250 км. Речовина астеносфери, що проникає в земну кору і виливається на поверхню, називається магмою.

Земна кора – тверда шарувата зовнішня оболонка Землі потужністю від 5 км. під океанами до 70 км. під гірськими спорудами материків.

• Континентальну (материкову)
• Океанічну

Континентальна кора потужніша і складніша. Вона має 3 шари:

• Осадовий (10-15 км, породи переважно осадові)
• Гранітний (5-15 км., Породи цього шару в основному метаморфічні, за своїми властивостями близькі до граніту)
• Бальзатовий (10-35 км., Породи цього шару - магматичні)

Океанічна кора більш важка, гранітний шар у ній відсутня, осадовий порівняно тонкий, переважно вона бальзатова.

У областях переходу від материка до океану кора має перехідний характер.

Земна кора та верхня частина мантії утворюють оболонку, яка називається (від грец. Litos – камінь). Літосфера – тверда оболонка Землі, що включає земну кору та верхній шар мантії, що лежить на гарячій астеносфері. Потужність літосфери загалом 70 – 250 км, у тому числі 5 – 70 км посідає земну кору. Літосфера не є суцільною оболонкою, вона розділена гігантськими розломами на . Більшість плит включають як материкову, так і океанічну кору. Виділяють 13 літосферних плит. Але найбільшими є: Американська, Африканська, Індо-Австралійська, Тихоокеанська.

Під впливом процесів, які у земних надрах, літосфера здійснює руху. Літосферні плити повільно рухаються одна щодо одної зі швидкістю 1 – 6 див на рік. Крім того, постійно відбуваються їхні вертикальні рухи. Сукупність горизонтальних та вертикальних рухів літосфери, що супроводжуються виникненням розломів та складок земної кори, називаються . Вони бувають повільними та швидкими.

Сили, що викликають розбіжність літосферних плит, виникають при переміщенні речовини мантії. Потужні висхідні потоки цієї речовини розштовхують плити, розривають земну кору, утворюючи у ній глибинні розломи. Там, де ця речовина піднімається назовні, виникають у літосфері розломи і плити починають розсуватися. Магма, що впроваджується по розломах, застигаючи, нарощує краї плит. В результаті з обох боків розлому виникають вали, і . Вони виявлені у всіх океанах і утворюють єдину систему, загальною довжиною 60 000 тис. км. Висота хребтів до 3000 м. Найбільшої ширини такий хребет досягає у південно-східній частині, де швидкість розсування плит 12 – 13 см/рік. Він займає серединного становища і називається тихоокеанським підняттям. На місці розлому, в осьовій частині серединноокеанічних хребтів, зазвичай знаходяться ущелини - рифти. Їхня ширина від кількох десятків кілометрів у верхній частині до кількох кілометрів біля дна. На дні рифтів розташовуються невеликі вулкани та гарячі джерела. У рифтах з магми, що піднімається, народжується нова океанічна кора. Що далі від рифту, то кора старша.

Уздовж інших меж плит спостерігається зіткнення літосферних плит. Воно відбувається по-різному. При зіткненні плити з океанічною корою та плити з материковою корою перша занурюється під другу. У цьому виникають глибоководні жолоби, острівні дуги, але в суші гори. Якщо стикаються дві плити з материковою корою, то відбувається зминання, вулканізм і утворення гірських областей (наприклад, - це складні процеси, що виникають при русі магми, яка утворюється в окремих осередках і на різних глибинах астеносфери. Дуже рідко вона утворюється в земній корі. Розрізняють два основних типи магм – базальтова (основна) та гранітна (кисла).

Вивергаючись поверхню Землі, магма утворює вулкани. Такий магматизм називається ефузивним. Але найчастіше магма впроваджується у земну кору по тріщинах. Такий магматизм називається інтрузивним.

Характерна риса еволюції Землі - диференціація речовини, виразом якої є оболонкова будова нашої планети. Літосфера, гідросфера, атмосфера, біосфера утворюють основні оболонки Землі, що відрізняються хімічним складом, потужністю та станом речовини.

Внутрішня будова Землі

Хімічний складЗемлі(Рис. 1) схожий зі складом інших планет земної групи, наприклад Венери або Марса.

У цілому нині переважають такі елементи, як залізо, кисень, кремній, магній, нікель. Вміст легких елементів невеликий. Середня густина речовини Землі 5,5 г/см 3 .

Про внутрішню будову Землі достовірних даних дуже мало. Розглянемо рис. 2. Він зображує внутрішню будову Землі. Земля складається із земної кори, мантії та ядра.

Рис. 1. Хімічний склад Землі

Рис. 2. Внутрішня будова Землі

Ядро

Ядро(Рис. 3) розташоване в центрі Землі, його радіус становить близько 3,5 тис км. Температура ядра досягає 10 000 К, тобто вона вища, ніж температура зовнішніх шарів Сонця, а його щільність становить 13 г/см3 (порівняйте: вода - 1 г/см3). Ядро імовірно складається із сплавів заліза та нікелю.

Зовнішнє ядро ​​Землі має більшу потужність, ніж внутрішнє (радіус 2200 км) і знаходиться у рідкому (розплавленому) стані. Внутрішнє ядро ​​схильне до колосального тиску. Речовини, що складають його, перебувають у твердому стані.

Мантія

Мантія- Геосфера Землі, яка оточує ядро ​​і становить 83% від обсягу нашої планети (див. рис. 3). Нижня її кордон розташовується на глибині 2900 км. Мантія поділяється на менш щільну та пластичну верхню частину (800-900 км), з якої утворюється магма(у перекладі з грецької означає «густа мазь»; це розплавлена ​​речовина земних надр — суміш хімічних сполук та елементів, у тому числі газів, в особливому напіврідкому стані); і кристалічну нижню, товщиною близько 2000 км.

Рис. 3. Будова Землі: ядро, мантія та земна кора

Земна кора

Земна кора -зовнішня оболонка літосфери (див. рис. 3). Її щільність приблизно вдвічі менша, ніж середня щільність Землі, - 3 г/см 3 .

Від мантії земну кору відокремлює кордон Мохоровичича(її часто називають кордоном Мохо), що характеризується різким наростанням швидкостей сейсмічних хвиль. Вона була встановлена ​​у 1909 р. хорватським ученим Андрієм Мохоровичичем (1857- 1936).

Оскільки процеси, що відбуваються у верхній частині мантії, впливають на рух речовини в земній корі, їх об'єднують під загальною назвою літосфера(Кам'яна оболонка). Потужність літосфери коливається від 50 до 200 км.

Нижче літосфери розташовується астеносфера— менш тверда і менш в'язка, але пластична оболонка з температурою 1200 °С. Вона може перетинати кордон Мохо, проникаючи в земну кору. Астеносфера – це джерело вулканізму. У ній знаходяться осередки розплавленої магми, яка впроваджується в земну кору або виливається на поверхню земної.

Склад та будова земної кори

У порівнянні з мантією та ядром земна кора є дуже тонким, жорстким і крихким шаром. Вона складена легшою речовиною, у складі якої нині виявлено близько 90 природних хімічних елементів. Ці елементи не однаково представлені у земній корі. На сім елементів – кисень, алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій та магній – припадає 98 % маси земної кори (див. рис. 5).

Своєрідні поєднання хімічних елементів утворюють різні гірські породи та мінерали. Вік найдавніших їх налічує щонайменше 4,5 млрд років.

Рис. 4. Будова земної кори

Рис. 5. Склад земної кори

Мінерал- Це відносно однорідне за своїм складом та властивостями природне тіло, що утворюється як у глибинах, так і на поверхні літосфери. Прикладами мінералів служать алмаз, кварц, гіпс, тальк та ін. (Характеристику фізичних властивостей різних мінералів ви знайдете в додатку 2). 6.

Рис. 6. Загальний мінеральний склад Землі

Гірські породискладаються з мінералів. Вони можуть складатися як з одного, так і кількох мінералів.

Осадові гірські породи -глина, вапняк, крейда, піщаник та ін. - утворилися шляхом осадження речовин у водному середовищі та на суші. Вони лежать пластами. Геологи називають їх сторінками історії Землі, тому що ним можна дізнатися про природні умови, що існували на нашій планеті в давнину.

Серед осадових гірських порід виділяють органогенні та неорганогенні (уламкові та хемогенні).

Органогеннігірські породи утворюються внаслідок накопичення останків тварин та рослин.

Уламкові гірські породиутворюються в результаті вивітрювання, псрсотложснія за допомогою води, льоду або вітру продуктів руйнування гірських порід, що раніше виникли (табл. 1).

Таблиця 1. Уламкові гірські породи в залежності від розмірів уламків

Хемогеннігірські породи формуються внаслідок осадження з вод морів та озер розчинених у них речовин.

У товщі земної кори з магми утворюються магматичні гірські породи(рис. 7), наприклад граніт та базальт.

Осадові та магматичні породи при зануренні на великі глибини під впливом тиску та високих температурзазнають значних змін, перетворюючись на метаморфічні гірські породи.Так, наприклад, вапняк перетворюється на мармур, кварцовий пісковик — на кварцит.

У будові земної кори виділяють три шари: осадовий, "гранітний", "базальтовий".

Осадовий шар(див. рис. 8) утворений переважно осадовими гірськими породами. Тут переважають глини та глинисті сланці, широко представлені піщані, карбонатні та вулканогенні породи. В осадовому шарі зустрічаються такі поклади корисних копалин,як кам'яне вугілля, газ, нафту. Усі вони органічного походження. Наприклад, кам'яне вугілля - це продукт перетворення рослин давніх часів. Потужність осадового шару коливається в широких межах від повної відсутності в деяких районах суші до 20-25 км в глибоких западинах.

Рис. 7. Класифікація гірських порід за походженням

"Гранітний" шарскладається з метаморфічних та магматичних порід, близьких за своїми властивостями до граніту. Найбільш поширені тут гнейси, граніти, кристалічні сланці та ін.

«Базальтовий» шарутворений гірськими породами, близькими до базальтів. Це метаморфізовані магматичні породи, більш щільні проти породами «гранітного» шару.

Потужність та вертикальна структура земної кори різні. Вирізняють кілька типів земної кори (рис. 8). Відповідно до найпростішої класифікації розрізняють океанічну та материкову земну кору.

Континентальна та океанічна кора різні за товщиною. Так, максимальна товщина земної кори спостерігається під гірськими системами. Вона становить близько 70 кілометрів. Під рівнинами потужність земної кори становить 30-40 км, а під океанами вона найтонша - всього 5-10 км.

Рис. 8. Типи земної кори: 1 – вода; 2- осадовий шар; 3 - перешаровування осадових порід та базальтів; 4 — базальти та кристалічні ультраосновні породи; 5 - гранітно-метаморфічний шар; 6 - гранулитово-базитовий шар; 7 - нормальна мантія; 8 - розущільнена мантія

Відмінність континентальної та океанічної земної кори за складом порід проявляється у тому, що гранітний шар у океанічній корі відсутня. Та й базальтовий шар океанічної кори дуже своєрідний. За складом порід він відрізняється від аналогічного шару континентальної кори.

Кордон суші та океану (нульова позначка) не фіксує переходу континентальної земної кори до океанічної. Заміщення континентальної океанічної кори відбувається в океані приблизно на глибині 2450 м.

Рис. 9. Будова материкової та океанічної земної кори

Виділяють і перехідні типи земної кори - субокеанічну та субконтинентальну.

Субокеанічна корарозташована вздовж континентальних схилів та підніжжів, може зустрічатися в окраїнних та середземних морях. Вона є континентальною корою потужністю до 15-20 км.

Субконтинентальна корарозташована, наприклад, на вулканічних острівних дугах.

За матеріалами сейсмічного зондування -Швидкість проходження сейсмічних хвиль - ми отримуємо дані про глибинну будову земної кори. Так, Кольська надглибока свердловина, що вперше дозволила побачити зразки порід із глибини понад 12 км, принесла багато несподіваного. Передбачалося, що у глибині 7 км має розпочатися «базальтовий» шар. Насправді ж він не був виявлений, а серед гірських порід переважали гнейси.

Зміна температури земної кори із глибиною.Приповерхневий шар земної кори має температуру, що визначається сонячним теплом. Це геліометричний шар(Від грец. Геліо - Сонце), що зазнає сезонних коливань температури. Середня його потужність - близько 30 м-коду.

Нижче розташований ще тонший шар, характерною рисоюякого є постійна температура, що відповідає середньорічній температурі місця спостережень. Глибина цього шару збільшується за умов континентального клімату.

Ще глибше у земній корі виділяється геотермічний шар, температура якого визначається внутрішнім теплом Землі та з глибиною зростає.

Збільшення температури відбувається головним чином за рахунок розпаду радіоактивних елементів, що входять до складу гірських порід, насамперед радію та урану.

Величину наростання температури гірських порід із глибиною називають геотермічним градієнтом.Він коливається у досить широких межах — від 0,1 до 0,01 °С/м — і залежить від складу гірських порід, умов їх залягання та інших чинників. Під океанами температура з глибиною наростає швидше, ніж континентах. У середньому з кожними 100 м глибини стає теплішим на 3 °С.

Величина, обернена до геотермічного градієнта, називається геотермічним щаблем.Вона вимірюється м/°С.

Тепло земної кори є важливим енергетичним джерелом.

Частина земної кори, що простягається ло глибин, доступних для геологічного вивчення, утворює надра Землі.Надра Землі вимагають особливої ​​охорони та розумного використання.

Тема уроку: «Будова земна кора. Землетруси».

Мета та завдання уроку:

Навчальна: сформувати поняття: "типи земної кори", "землетруси", "рух земної кори".

Розвиваюча : продовжити формувати навички роботи зі схемами та малюнками.

Виховує: сприяти формуванню інтересу у учнів до вивчення літосфери.

Тип уроку : вивчення нового матеріалу

Обладнання : проектор, комп'ютер, фізична карта Росії.

Етап уроку, слайди

Дії вчителя. Форми організації роботи вчителя

Події учнів. Форми організації роботи дітей

1. Організаційно-мотиваційний етап уроку

Визначення теми уроку

Формулювання

завдань уроку

Вчитель пропонує відповісти на запитання:

1.На поверхні якої внутрішньої оболонки Землі ми живемо?

2.Чим Земна кора відрізняється від мантії?

3. Що вам відомо про землетрус?

4. Де можуть виникати?

Як ви думаєте, з чим ми маємо познайомитися сьогодні на уроці?

Висувають припущення про тему уроку, планують свої дії на уроці

Визначають завдання за допомогою учителя.

Формулюють 1 завдання: Вивчити будову земної кори.

Формулюють 2 завдання: Які причини землетрусів?

Формулюють 3 завдання: Як і де утворюються цунамі, що вони небезпечні?

Особистісні УУД:

формування навчально-пізнавальної мотивації та інтересу до вчення.

Пізнавальні УУД:

самостійне виділення та формулювання пізнавальної мети.

Комунікативні УУД:

Регулятивні УУД:приймати та зберігати навчальну мету та завдання, цілепокладання - постановка навчальної мети та завдання; за допомогою вчителя визначають, що необхідно дізнатися на уроці, планування - складання плану та послідовності дій.

Створення мотиваційної установки

Навіщо необхідно вивчати людині будову і рух земної кори?

Учні висловлюють свої припущення

Пізнавальні УУД:

формування мовної гіпотези.

Регулятивні УУД:

самоконтроль.

2.Процесуально - змістовний етап уроку

1Земна кора.

Підручник ст.46 рис.25 Щоденник-наслідника ст.24

Пізнавальні УУД:

Комунікативні УУД:слухати співрозмовника, будувати зрозумілі для співрозмовника висловлювання.

Регулятивні УУД:самостійно оцінювати правильність виконання дій, вносити необхідні корективи; здатність до самостійного придбання нових знань та практичних умінь.

2.Порушення шарів земної кори.

Розповідь вчителя про рух земної кори. (Рис. 26 підручник)

Рух земної кори

вертикальне горизонтальне

ст.підручника 47 (дамби) жмень, грабен

Складчастість-процес утворення складок

Складчаста область- Ділянка земної кори, в межах якої шари гірських порід зім'яті в складки.

Щоденник - слідопиту ст.24-25 зад. 2

відео : «Утворення складчастих та глибових гір».

Пізнавальні УУД:приймати інформацію на слух.

Комунікативні УУД:слухати співрозмовника, будувати зрозумілі для співрозмовника висловлювання.

Регулятивні УУД:

3.Землетруси

Розповідь вчителя (схема)

Землетруси– підземні поштовхи та коливання у земній корі.

Осередок землетрусу– місце на глибині, де виник удар, утворюється розрив та усунення порід.

Епіцентр землетрусу- місце на земній поверхні, що знаходиться над осередком.

Цунамі - гігантські хвилі.

Щоденник – слідопиту ст.25 зад.3

відео : «Землетруси»

Робота у щоденнику слідопиту.

Пізнавальні УУД:приймати інформацію на слух.

Комунікативні УУД:слухати співрозмовника, будувати зрозумілі для співрозмовника висловлювання.

Регулятивні УУД:самостійно оцінювати правильність виконання дій, вносити необхідні корективи; здатність до самостійного придбання нових знань та практичних умінь

4.Інтенсивність землетрусу.

Розповідь вчителя. Рис. 31в підручник ст. 49 ст. 51 таблиця.

Сейсмологія- Наука про походження сейсмічних хвиль.

Сейсмограф- Прилад для реєстрації сейсмічних хвиль.

Пізнавальні УУД:приймати інформацію на слух.

Комунікативні УУД:слухати співрозмовника, будувати зрозумілі для співрозмовника висловлювання.

3.Етап закріплення

5.Закріплення

Запитання:

1. Народилася я в океані
Від підземного поштовху.
І біжу назустріч із вами
Все знести напевно!
(цунамі)

2.Місце, де глибини Землі починається її розрив, і концентруються найсильніші поштовхи. (епіцентр)

3.Прилад, який записує рух ґрунту при землетрусах.

4. Місце, де з'являється підземний удар. (осередок)

5. Назвати рух земної кори.

6.Назвати типи земної кори.

7.Сейсмологія.

8.Сейсмограф.

9. Цунамі.

Пізнавальні УУД:приймати інформацію на слух.

Комунікативні УУД:слухати співрозмовника, будувати зрозумілі для співрозмовника висловлювання.

4. Рефлексивний етап уроку

5.Рефлексія

Прийом «Закінчи фразу»

"Що я дізнався нового на уроці ..."

Оцінюють та висловлюють своє ставлення до роботи на уроці у словесній формі.

Д.З.

П.9

Д.П. Дізнатися були землетруси у вашому краї. Великі землетруси світу.