какие во внутреннем строении земли выделяют три основные оболочки

Внутреннее строение Земли. Мир удивительных тайн в одной статье

Внутреннее строение Земли

Планета Земля состоит из трех основных слоев: земной коры, мантии и ядра. Можно сравнить земной шар с яйцом. Тогда яичная скорлупа будет представлять собой земную кору, яичный белок — мантию, а желток — ядро.

Земная кора

Земная кора — это каменная оболочка, которая покрывает всю поверхность нашей планеты. Под океанами ее толщина не превышает 15-ти километров, а на материках — 75-ти. Если вернуться к аналогии с яйцом, то земная кора по отношению ко всей планете тоньше, чем яичная скорлупа. На долю этого слоя Земли приходится всего 5% объема и менее 1% массы всей планеты.

В составе земной коры ученые обнаружили оксиды кремния, щелочных металлов, алюминия и железа. Кора под океанами состоит из осадочного и базальтового слоев, она тяжелее континентальной (материковой). В то время как оболочка, покрывающая континентальную часть планеты, имеет более сложное строение.

Выделяют три слоя континентальной земной коры:

осадочный (10-15 км в основном осадочных пород);

гранитный (5-15 км метаморфических пород, по свойствам схожих с гранитом);

базальтовый (10-35 км магматических пород).

Мантия

Под мантией, словно под покрывалом, располагается земное ядро. Оно находится в 2900 км от поверхности планеты. Ядро имеет форму шара радиусом около 3500 км. Поскольку людям еще не удалось добраться до ядра Земли, о его составе ученые строят догадки. Предположительно, ядро состоит из железа с примесью других элементов. Это самая плотная и тяжелая часть планеты. На нее приходится всего 15% объема Земли и аж 35% массы.

Считается, что ядро состоит из двух слоев — твердого внутреннего ядра (радиусом около 1300 км) и жидкого внешнего (около 2200 км). Внутреннее ядро словно бы плавает во внешнем жидком слое. Из-за этого плавного движения вокруг Земли образуется ее магнитное поле (именно оно защищает планету от опасных космических излучений, и на него реагирует стрелка компаса). Ядро — самая горячая часть нашей планеты. Долгое время считалось, что температура его достигает, предположительно, 4000-5000°C. Однако в 2013 году ученые провели лабораторный эксперимент, в ходе которого определили температуру плавления железа, которое, вероятно, входит в состав внутреннего земного ядра. Так выяснилось, что температура между внутренним твердым и внешним жидким ядром равна температуре поверхности Солнца, то есть около 6000 °C.

Строение нашей планеты — одна из множества неразгаданных человечеством тайн. Большая часть информации о нем получена косвенными методами, еще ни одному ученому не удалось добыть образцы земного ядра. Изучение строения и состава Земли по-прежнему сопряжено с непреодолимыми трудностями, но исследователи не сдаются и ищут новые способы добыть достоверные сведения о планете Земля.

Методические рекомендации

При изучении темы «Внутреннее строение Земли» у учащихся могут возникать трудности с запоминанием названий и очередности слоев земного шара. Латинские наименования будет намного легче запомнить, если дети создадут собственную модель Земли. Можно предложить ученикам выполнить модель земного шара из пластилина или рассказать о его устройстве на примере фруктов (кожура — земная кора, мякоть — мантия, косточка — ядро) и предметов, имеющих схожую структуру. Поможет в проведении урока учебник География. 5-6 классы О.А.Климановой, где вы найдете красочные иллюстрации и подробные сведения по теме.

Источник

Оболочки земли

Что такое оболочки Земли

Оболочки также называют геосферами – сферические сплошные и прерывистые пространства, которые формируют планету Земля. Отсчет сфер начинают от земного ядра. Геосферы проникают друг в друга в пространстве и времени, но сохраняют свою основу, имеют самостоятельные функции, собственные физические законы. Сферы Земли находятся в постоянном взаимодействии, даже существование одних напрямую зависит от остальных.

Виды оболочек Земли

Существует четыре основных геосфер и несколько дополнительных. К основным оболочкам относят: литосферу, гидросферу, биосферу и атмосферу.

Многие ученые за весь период истории предлагали выделять другие различные виды оболочек, которые входят в состав как основных, так и друг друга: тропосфера, ноосфера, социосфера, астеносфера, стратосфера, техносфера и многие другие.

В зависимости от своего расположения, земные сферы бывают внешние и внутренние.

Внешние оболочки Земли

К внешним геосферам относят литосферу, гидросферу, биосферу и атмосферу со всеми их составляющими. Это самая разнообразная составляющая земного шара, все ее части очень тесно взаимодействуют между собой.

Внутренне и внешне оболочки разделяет верхняя часть земной коры.

Внутренние оболочки Земли

Внутренние геосферы земного шара разделяют благодаря сейсмическим волнам, а точнее скорости с которой они проходят сквозь каждую оболочку. Отделяют одну сферу от другой поверхности раздела, в которых резко меняются различные показатели. Таким образом, существует три вида геосфер:

Твердая оболочка Земли: литосфера

Это внешняя твердая сфера земного шара, заканчивается там, где минералы становятся вязкими или жидкими. Включает в себя земную кору со всеми горными рельефами, равнинами и океаническим дном. Потому условно делиться на континентальную и океаническую.

Условно данная сфера состоит из коры и части мантии, до астеносферы. Что до состава литосферы, то существует два слоя:

Основа литосферы – это тектонические плиты, они не скреплены между собой, а больше похожи на кусочки пазлов, которые хоть и подходят друг к другу, но все являются отдельными элементами. Плиты постоянно находятся в движении, хоть и замедленном, что приводит к ряду процессов, которые неизбежно происходят из-за такой активности.

Процессы, которые происходят с литосферой:

Каждая область земного шара имеет свои особенности тектонических процессов. Это объясняется тем, что некоторые тектонические плиты активны чуть больше, чем другие. Например, острова Гавайского архипелага, Индонезии – самая активная вулканическая зона на планете, потому что там постоянно происходят активные тектонические процессы, плиты там нестабильны. В то время как другие области Земли так же наполнены вулканами, но они менее активны или находятся в спячке.

Водная оболочка Земли: гидросфера

Сфера земного шара, к которой относятся все водные пространства, а это 70% площади планеты. В ее состав входят не только моря и океаны, гидросфера прерывиста – вода разделена сушей, а это значит, что к данной оболочке также относятся реки, озера, водохранилища, болота, подземные воды. К гидросфере относиться также вода в газообразном состоянии в виде облаков и тумана, а также в виде снега, льдов айсбергов и ледников. Вода в твердом виде на Земле имеет название – криосфера.

Вода существует в пресном и соленом виде. В водах мирового океана содержится 97% всех водных ресурсов, тогда так только 3% всех вод являются пресными. Хотя человечество изобрело технологию по опреснению воды для собственных нужд, но в большей части земного шара, вода так продолжает быть в огромном дефиците. Что касается соли в воде, то не во всех соленых водоемах ее концентрация одинаковая, потому разделяют океаны, моря, озера сильносоленые и слабосоленые.

Водные ресурсы планеты постоянно находятся в движении, циркулируют по гидросфере. Такое явление называется «круговоротом воды в природе». Это возможно благодаря тому, что вода имеет свойство легко переходить из одного агрегатного состояния в другое. Пример: вода в реках испаряется, поднимается вверх атмосферы в виде газа и выпадает в виде осадков, как правило, уже над другой территорией, далее проникает в грунтовые воды и пополняет реки.

Живая оболочка Земли: биосфера

Если перевести дословно, то биосфера – сфера жизни. В ее состав входят абсолютно все живые организмы во всех геосферах земного шара, а также изменения, которые они вносят в свою среду обитания. Продуктами жизнедеятельности различных живых организмов является: горные породы органического происхождения, кислород, нефть.

Биосфера представлена во всех других основных оболочках земного шара. От почв литосферы, до 500м над поверхностью в атмосфере, отдельные споры были найдены на высоте 20 км, под озоновым слоем.

Ученые выделяют следующую структуру Биосферы:

Существует несколько подходов к изучению биосферы:

Биосфера больше остальных подвержена изменениям вследствие преображения окружающей среды. За всю свою историю существования живые организмы зарождались, видоизменялись и вымирали. Ученым известно, описано свыше 2 млн видов растений, животных и прочих живых организмов. Но ученые едины во мнении, что это небольшой процент от реального разнообразия всего живого на Земле. По приблизительным подсчетам, чтобы описать всех представителей флоры и фауны, понадобиться не менее 500 лет.

Все живые организмы делятся на царства:

Каждое из царств содержит миллионы видов, которые обитают в глубинах литосферы и даже в части стратосферы.

Воздушная оболочка Земли: атмосфера

Геосфера, которая включает в себя все воздушное, газовое пространство земного шара.

Тропосфера наиболее подвержена влиянию на нее человека.

Некоторые ученые разделяю ионосферу на мезосферу, термосферу и экзосферу. Каждая из них имеет свои характеристики температуры и давления, которые отличаются в зависимости от высоты каждой.

Чем отличается биосфера от других оболочек Земли

Биосфера полностью состоит из живых организмов, в то время как остальные сферы земного шара состоят из неживых элементов. Зародилась она позже всех главный геосфер, менее 4 млрд лет назад в гидросфере. А на суше жизнь существует лишь около 500 млн лет. В то время как гидросфера, атмосфера и литосфера зародились существенно раньше.

Во всех организмах содержаться все известные химические элементы, хотя концентрация отдельных частиц ничтожно мала. И сама биосфера ничтожно мала, по сравнению с остальными оболочками. К примеру, ее общий вес приблизительно составляет 0, 01% от общей массы всех сфер Земли.

Биосфера постоянно развивается, меняется. А в лице отдельного ее представителя – человека, еще и меняет весь окружающий мир. К сожалению, человечество на сегодняшний день приносит больше вреда, чем пользы. Например, вымирание некоторых видов животных – прямое следствие влияния людей.

Взаимосвязь и взаимодействие разных оболочек Земли

Все сферы земного шара, так или иначе, контактируют, взаимодействуют между собой. Внутренние оболочки, например, постоянно находятся в движении. Когда интенсивность этого движения слишком высока, то эта энергия начинает влиять на литосферу в виде землетрясений, вулканов, которые в свою очередь могут влиять на атмосферу, гидросферу и биосферу.

Глобальным примером влияния литосферы на другие оболочки можно назвать извержение вулкана Тоба 75 тысяч лет назад. Эта катастрофа практически уничтожил человечество. На время изменила климатические условия в виде ядерной зимы. Такие происшествия крайне редки, в основном же оболочки взаимодействую друг с другом постоянно, не нанося вред, а поддерживая существование.

Такой связью можно назвать круговороты воды, жизни, кислорода. Во всех этих процессах, так или иначе, участвуют несколько географических сфер. Что бы наглядно продемонстрировать взаимосвязь, стоит воспользоваться таблицей:

Планета земля многогранна, состоит из множества составляющих, которые работают как одна слаженная система, единый организм.

Источник

Какие во внутреннем строении земли выделяют три основные оболочки

На другие элементы таблицы Менделеева приходится от десятых до сотых долей процента.

Большинство ученых полагают, что сначала на нашей планете появилась кора океанического типа. Под влиянием процессов, происходивших внутри Земли, в земной коре образовались складки, то есть горные участки. Толщина коры увеличивалась. Так образовались выступы материков, то есть начала формироваться материковая земная кора.

В последние годы в связи с исследованиями земной коры океанического и материкового типа создана теория строения земной коры, которая основана на представлении о литосферных плитах. Теория в своем развитии опиралась на гипотезу дрейфа материков, созданную в начале XX века немецким ученым А. Вегенером.

При добыче полезных ископаемых в шахтах люди давно заметили, что температура земной коры с глубиной повышается. Установлено, что тепло в земную кору поступает из мантии.

Увеличение температуры происходит по многим причинам, но главным образом — в результате распада радиоактивных элементов, входящих в состав горных пород. Вместе с температурой возрастает и давление верхних земных пластов на нижние. Подсчитано, что на глубине 50 км во многих районах земного шара температура пород превышает 1000°С. При такой температуре почти все они должны быть в жидком, расплавленном виде. Но этого не происходит. Горные породы там в твердом состоянии. И это потому, что давление на такой глубине в тринадцать тысяч раз больше, чем на поверхности. Иначе говоря, на каждый квадратный сантиметр горной породы давят 13 тонн.

Источник

Что у Земли внутри? Внутреннее строение и состав нашей планеты

Радиус нашей планеты превышает 12 700 км, но самая глубокая скважина, которую человечеству удалось пробурить (Кольская сверхглубокая скважина), имеет глубину всего лишь в 12,2 км, то есть в тысячу раз меньше. Ученые имеют меньше информации о глубинах Земли, чем о дальнем космосе. Однако это не мешает им строить свои теории о ее строении. Из каких же слоев состоит Земля?

Методы исследования структуры Земли

Объем планеты можно посчитать, зная ее радиус. Её массу можно рассчитать на основе величины силы тяжести, орбите Земли и ее взаимодействии с другими небесными телами. Зная объем и массу, можно оценить и плотность земного шара, которая оказывается равной 5515 кг/куб. м. При этом средняя плотность вещества на поверхности планеты значительно ниже (3000 кг/куб. м), поэтому можно предполагать существенное увеличение этого показателя на больших глубинах.

Ученые при анализе структуры Земли опираются и на данные научных экспериментов, в ходе которых моделируются условия в центре планеты (высокое давление и плотность). Так, плотность железо при давлении в миллион атмосфер увеличивается в 1,3 раза за счет более плотного расположения атомов в кристаллической решетке.

Ещё одним источником информации о строении планеты является анализ сейсмических волн во время землетрясений. В 1909 году геофизик Мохоровичич обнаружил, что при неглубоких землетрясениях образуется не один, а несколько акустических сигналов, что позволило предположить существование резкой границы между корой и мантией, известной как поверхность Мохоровичича.

Во время извержений вулканов с глубин Земли на поверхность попадают ценные для исследования образцы материала. Наконец, даже исследования других планет земной группы (Меркурия, Венеры, Марса) помогают лучше понять процессы, проходящие в наших недрах, ведь эти планеты и Земля формировались в результате схожих процессов.

Общее строение Земли

Верхний слой планеты называют земной корой. Ее толщина варьируется от 5 до 35 км, причем под океанами она существенно тоньше. Существуют оценки, согласно которым ее толщина может доходить и до 70 км. Под ней располагается верхняя мантия, которая простирается до глубины 60 км. Нижняя же часть мантии доходит до отметки 2890 км. Отдельно геофизики выделяют слой, именуемый астеносферой (100-200 км).

Под мантией, располагается ядро. Его разделяют на внешнюю жидкую часть (до глубины 5150 км) и внутреннюю твердую.

Земная кора

Считается, что у Венеры и Марса (но не у Меркурия) также есть верхний слой коры, схожий с земным. Однако на Земле выделяют два вида коры: континентальный и океанический. Континентальная кора значительно более древняя, возраст ее пород может достигать миллиардов лет. Она состоит из трех слоев. Верхний образован горными породами, средний – гранитами и так называемыми гнейсами, а внизу располагаются гранулиты и подобные им породы.

Океаническая кора постоянно обновляется. Она образуется в центрах современных океанов в местах, которые называют срединно-океаническими хребтами. Перемещаясь оттуда в разных направлениях, она исчезает в зонах субдукции, растворяясь в мантии. Возраст океанической коры не превышает 140-150 миллионов лет. Также ее толщина значительно ниже и, по некоторым оценкам, составляет 5-10 км. Именно поэтому первая попытка пробурить земную кору была предпринята 1961-1966 г. в Тихом океане (проект «Мохол»).

Интересно, что большую часть земной коры образует незначительное количество элементов. Самыми распространенными из них являются:

На остальные элементы суммарно приходится примерно 1% вещества земной коры.

Мантия

Считается, что в некоторых местах мантия залегает на глубинах всего в 30 км, однако достичь ее до сих пор не удалось. Границу между мантией и корой называют поверхностью Мохоровичича. В ней фиксирует резкий рост скорости сейсмический волн, а также там должен происходить и такой же резкий рост плотности вещества.

Мантию разделяют на верхнюю и нижнюю. Граница между ними проходит на глубинах 410-670 км и носит название слой Голицына. В нем наблюдается структурная перестройка вещества мантии.

Мантия находится в жидком агрегатном состоянии, однако это не значит, что она похожа на воду. Она отличается огромной вязкостью, в квадриллион раз превышающую вязкости песка. На мантию, простирающуюся до глубины 2900 км, приходится примерно 80% объема земного шара. Также она отличается от земной коры химическим составом. Доля алюминия в ней ниже, а магния значительно выше. Основными элементами в ней являются:

В верхней мантии выделяют слой астеносферы, который более пластичен, чем остальная часть мантии. Также в нем ниже скорость распространения сейсмических волн и выше электропроводность. Именно в ней происходит перемещение литосферных плит земной коры, что порою вызывает землетрясения. По разным оценкам, астеносфера может начинаться на глубинах порядка 50 км и доходить до отметки 350 км.

Ядро Земли

Существование ядра было доказано ещё в 1897 г. Честь этого открытия принадлежит Иоганну Вихерту. Состоит ядро из двух слоев – жидкого внешнего и твердого внутреннего, однако в 2015 г. геолог Сяодунь Сун обосновал версию, что во внешнем ядре можно выделить третий слой.

Во внешнем ядре температура изменяется от 4400°С на глубине 2900 км до 6100°С на глубине 5150 км. В нем протекают вихревые электрические токи, что ведет к образованию у Земли магнитного поля, которое возникает из-за эффекта, известного как геодинамо.

Во внутреннем ядре давление может достигать 375 ГПа, поэтому находящееся там вещество просто не может стать жидкостью, несмотря на огромную температуру в 6400°. Эта часть структуры планеты возникла не сразу, а 2 млрд (по некоторым оценкам, только 500 млн) лет назад. Это связано с постепенным остыванием Земли. Со временем внутреннее ядро увеличивается в размерах.

Химический состав ядра сильно отличается от мантии. Порядка 85% его массы приходится на железо, 6% – на кремний, ещё 5% – на никель. Это примерные цифры, так как точный состав определить невероятно сложно. Возможно, что в ядре присутствует значительные доли серы, кислорода, углерода, фосфора и водорода.

Как образовалась столь сложная структура Земли?

Предполагается, что Земля образовалась из множества протопланет, которые из-за силы тяжести постепенно притягивались друг к другу. Сначала она была полностью жидкой. При этом в ней проходили характерные для жидкости процессы – более тяжелые элементы погружались глубже, а более легкие поднимались на поверхность. Так за примерно 10 млн лет образовалось железное ядро Земли. Существует версия, что раньше там находилось значительно больше радиоактивных металлов, но они распались со временем. После окончания активной фазы планетообразования Земля начала медленно остывать, в результате чего верхний слой отвердел, и образовалась земная кора.

Источник

Характеристика основных оболочек земли. Земные сферы

1. Основные оболочки земли

3. Геотермический режим земли

Список использованных источников

Введение

В настоящей работе рассмотрены основные оболочки земли, ее состав и физическое строение.

1. Основные оболочки земли

Над тропосферой на 80 км поднимается стратосфера. Ее воздух, перемещающийся лишь в горизонтальном направлении, образует слои.

Еще выше простирается ионосфера, получившая свое название в связи с тем, что ее воздух постоянно ионизируется под воздействием ультрафиолетовых и космических лучей.

Экзогенные и эндогенные процессы беспрерывно изменяют твердую поверхность нашей планеты, что, в свою очередь, активно влияет на биосферу Земли.

2. Состав и физическое строение земли

Геофизические данные и результаты изучения глубинных включений свидетельствуют о том, что наша планета состоит из нескольких оболочек с различными физическими свойствами, изменение которых отражает как смену химического состава вещества с глубиной, так и изменение его агрегатного состояния как функции давления.

От поверхности Мохоровичича до глубины 2900 км простирается мантия Земли; верхняя наименее плотная зона толщиной 400 км выделяется как верхняя мантия. Интервал от 2900 до 5150 км занят внешним ядром, а от этого уровня до центра Земли, т.е. от 5150 до 6371 км, находится внутреннее ядро.

Земное ядро интересовало ученых с момента его открытия в 1936 году. Получить его изображение было чрезвычайно трудно из-за относительно малого числа сейсмических волн, достигавших его и возвращавшихся к поверхности. Кроме того, экстремальные температуры и давления ядра долгое время трудно было воспроизвести в лаборатории. Новые исследования способны обеспечить более детальную картину центра нашей планеты. Земное ядро разделяется на 2 отдельные области: жидкую (внешнее ядро) и твердую (внутреннее), переход между которыми лежит на глубине 5 156 км.

Внешнее ядро также является металлическим (существенно железным), но в отличие от внутреннего ядра металл находится здесь в жидком состоянии и не пропускает поперечные упругие волны. Конвективные течения в металлическом внешнем ядре являются причиной формирования магнитного поля Земли.

Источник