Litosféra

Litosféra - vonkajší pevný obal Zeme, ktorý zahŕňa celú zemskú kôru s časťou vrchného plášťa Zeme a pozostáva zo sedimentárnych, vyvrelých a premenených hornín. Spodná hranica litosféry je neostrá a je určená prudkým poklesom viskozity hornín, zmenou rýchlosti šírenia seizmických vĺn a zvýšením elektrickej vodivosti hornín. Hrúbka litosféry na kontinentoch a pod oceánmi sa mení a dosahuje v priemere 25-200 a 5-100 km.

Zvážte vo všeobecnosti geologickú stavbu Zeme. Tretia planéta najvzdialenejšia od Slnka – Zem má polomer 6370 km, priemernú hustotu 5,5 g/cm3 a skladá sa z troch obalov – kôry, plášťa a jadra. Plášť a jadro sú rozdelené na vnútornú a vonkajšiu časť.

Zemská kôra je tenký vrchný obal Zeme, ktorý má na kontinentoch hrúbku 40 – 80 km, pod oceánmi 5 – 10 km a tvorí len asi 1 % hmotnosti Zeme. Osem prvkov – kyslík, kremík, vodík, hliník, železo, horčík, vápnik, sodík – tvorí 99,5 % zemskej kôry. Na kontinentoch je kôra trojvrstvová: sedimentárne horniny pokrývajú žulové horniny a žulové horniny ležia na čadičových horninách. Pod oceánmi je kôra „oceánskeho“, dvojvrstvového typu; sedimentárne horniny ležia jednoducho na bazaltoch, nie je tam žiadna žulová vrstva. Existuje aj prechodný typ zemskej kôry (ostrovno-oblúkové zóny na okrajoch oceánov a niektoré oblasti na kontinentoch, napr. Čierne more). Zemská kôra má najväčšiu hrúbku v horských oblastiach (pod Himalájami - viac ako 75 km), priemer - v oblastiach plošín (pod Západosibírskou nížinou - 35 - 40, v rámci hraníc ruskej platformy - 30 - 35 ) a najmenšie - v centrálnych oblastiach oceánov (5-7 km). Prevažnú časť zemského povrchu tvoria roviny kontinentov a dno oceánov. Kontinenty sú obklopené šelfom - plytkým vodným pásom hlbokým do 200 g a priemernou šírkou asi 80 km, ktorý po prudkom strmom ohybe dna prechádza do kontinentálneho svahu (sklon sa pohybuje od 15- 17 až 20 až 30 °C). Svahy sa postupne vyrovnávajú a prechádzajú do priepastných plání (hĺbky 3,7-6,0 km). Najväčšie hĺbky (9-11 km) majú oceánske priekopy, z ktorých veľká väčšina sa nachádza na severnom a západnom okraji Tichého oceánu.

Hlavnú časť litosféry tvoria vyvrelé vyvreliny (95 %), medzi ktorými na kontinentoch prevládajú žuly a granitoidy, v oceánoch bazalty.

Význam ekologického štúdia litosféry vzhľadom na skutočnosť, že litosféra je prostredím všetkých nerastných surovín, jedným z hlavných predmetov antropogénnej činnosti (zložky prírodného prostredia), prostredníctvom významných zmien, v ktorých sa rozvíja globálna ekologická kríza . V hornej časti kontinentálnej kôry sú vyvinuté pôdy, ktorých význam pre človeka možno len ťažko preceňovať. Pôda - organo-minerálny produkt mnohých rokov (stovky a tisícky rokov) všeobecnej činnosti živých organizmov, voda, vzduch, slnečné teplo a svetlo sú jedným z najdôležitejších prírodných zdrojov. V závislosti od klimatických a geologických a geografických podmienok majú pôdy hrúbku 15-25 cm až 2-3 m.

Pôdy vznikali spolu so živou hmotou a vyvíjali sa vplyvom činnosti rastlín, živočíchov a mikroorganizmov, až sa stali pre človeka veľmi cenným úrodným substrátom. Väčšina organizmov a mikroorganizmov litosféry je sústredená v pôdach v hĺbke nie väčšej ako niekoľko metrov. Moderné pôdy sú trojfázový systém (rôznozrnné pevné častice, voda a plyny rozpustené vo vode a póroch), ktorý pozostáva zo zmesi minerálnych častíc (produkty rozkladu hornín), organických látok (odpadové produkty bioty jej mikroorganizmov a húb). ). Pôdy zohrávajú obrovskú úlohu v cirkulácii vody, látok a oxidu uhličitého.

Rôzne minerály sú spojené s rôznymi horninami zemskej kôry, ako aj s jej tektonickými štruktúrami: horľavé, kovové, stavebné, ako aj tie, ktoré sú surovinami pre chemický a potravinársky priemysel.

V hraniciach litosféry sa pravidelne vyskytovali a naďalej vyskytujú hrozné ekologické procesy (posuny, bahno, zosuvy pôdy, erózia), ktoré majú veľký význam pre vytváranie ekologických situácií v určitom regióne planéty a niekedy vedú ku globálnej ekologickej katastrofy.

Hlboké vrstvy litosféry, ktoré sú skúmané geofyzikálnymi metódami, majú pomerne zložitú a stále nedostatočne prebádanú štruktúru, rovnako ako plášť a jadro Zeme. Je však už známe, že hustota hornín sa zvyšuje s hĺbkou, a ak je na povrchu v priemere 2,3-2,7 g / cm3, potom v hĺbke takmer 400 km - 3,5 g / cm3 a v hĺbke 2900 km ( hranica plášťa a vonkajšieho jadra) - 5,6 g/cm3. V strede jadra, kde tlak dosahuje 3,5 tisíc ton/cm2, sa zvyšuje na 13-17 g/cm3. Bola tiež stanovená povaha zvýšenia hlbokej teploty Zeme. V hĺbke 100 km je to približne 1300 K, v hĺbke takmer 3000 km -4800 a v strede zemského jadra - 6900 K.

Prevažná časť hmoty Zeme je v pevnom skupenstve, no na rozhraní zemskej kôry a vrchného plášťa (hĺbky 100-150 km) leží vrstva zmäknutých, pastovitých hornín. Táto hrúbka (100-150 km) sa nazýva astenosféra. Geofyzici sa domnievajú, že aj iné časti Zeme môžu byť v riedkom stave (v dôsledku rozkladu, aktívneho rádiového rozpadu hornín atď.), najmä v zóne vonkajšieho jadra. Vnútorné jadro je v kovovej fáze, no dnes neexistuje konsenzus o jeho materiálovom zložení.

Bibliografia

Na prípravu tejto práce boli použité materiály zo stránky http://ecosoft.iatp.org.ua/.

Vnútorná štruktúra Zeme zahŕňa tri schránky: zemskú kôru, plášť a jadro. Štruktúra plášťa Zeme bola založená diaľkovými metódami založenými na meraní rýchlosti šírenia seizmických vĺn, ktoré majú dve zložky - pozdĺžne a priečne vlny. Pozdĺžne (P) vlny spojené s ťahovými (alebo tlakovými) napätiami orientovanými v smere ich šírenia. Priečne (S) vlny spôsobujú kmity prostredia, orientované kolmo na smer ich šírenia. Tieto vlny sa v kvapalnom prostredí nešíria. Hlavné hodnoty fyzikálnych parametrov Zeme sú uvedené na obr. 5.1.

zemská kôra- kamenistá škrupina zložená z pevnej látky s nadbytkom oxidu kremičitého, alkálií, vody a nedostatočným množstvom horčíka a železa. Oddeľuje sa od horného plášťa Mohorovićova hranica(Moho vrstva), na ktorej dochádza k skoku rýchlostí pozdĺžnych seizmických vĺn až na cca 8 km/s. Predpokladá sa, že táto hranica, ktorú v roku 1909 stanovil juhoslovanský vedec A. Mohorovič, sa zhoduje s vonkajším plášťom peridotitu horného plášťa. Hrúbka zemskej kôry (1% celkovej hmotnosti Zeme) je v priemere 35 km: pod mladými zvrásnenými horami na kontinentoch sa zväčšuje na 80 km a pod stredooceánskymi hrebeňmi klesá na 6-7 km (počítané od povrch oceánskeho dna).

Plášť je najväčšia škrupina Zeme z hľadiska objemu a hmotnosti, siahajúca od podrážky zemskej kôry po hraničí s Gutenbergom, zodpovedajúce hĺbke približne 2900 km a brané ako spodná hranica plášťa. Plášť je rozdelený na nižšie(50 % hmotnosti Zeme) a top(osemnásť %). Podľa moderných koncepcií je zloženie plášťa pomerne homogénne v dôsledku intenzívneho konvekčného miešania vnútroplášťovými prúdmi. Neexistujú takmer žiadne priame údaje o materiálovom zložení plášťa. Predpokladá sa, že sa skladá z roztavenej kremičitanovej hmoty nasýtenej plynmi. Rýchlosti šírenia pozdĺžnych a priečnych vĺn v spodnom plášti sa zvyšujú na 13 a 7 km/s. Vrchný plášť z hĺbky 50-80 km (pod oceánmi) a 200-300 km (pod kontinentmi) do 660-670 km je tzv. astenosféra. Ide o vrstvu so zvýšenou plasticitou látky blízko bodu topenia.

Jadro je sféroid s priemerným polomerom asi 3500 km. Neexistujú ani priame informácie o zložení jadra. Je známe, že je to najhustejšia škrupina na Zemi. Jadro je tiež rozdelené do dvoch sfér: vonkajší, do hĺbky 5150 km, ktorá je v tekutom stave a interné -ťažké. Vo vonkajšom jadre klesá rýchlosť šírenia pozdĺžnych vĺn na 8 km/s, zatiaľ čo priečne vlny sa nešíria vôbec, čo sa berie ako dôkaz jeho kvapalného stavu. Hlbšie ako 5150 km sa rýchlosť šírenia pozdĺžnych vĺn zvyšuje a priečne vlny opäť prechádzajú. Vnútorné jadro predstavuje 2% hmotnosti Zeme, vonkajšie - 29%.

Vzniká vonkajší „tvrdý“ obal Zeme vrátane zemskej kôry a vrchnej časti plášťa litosféra(obr. 5.2). Jeho kapacita je 50-200 km.

Ryža. 5.1. Zmeny fyzikálnych parametrov v útrobách Zeme (podľa S.V. Aplonova, 2001)

Ryža. 5.2. Vnútorná štruktúra Zeme a rýchlosť šírenia pozdĺžne (R) a priečne (S) seizmické vlny (podľa S. V. Aplonova, 2001)

Litosféra a pod ňou ležiace mobilné vrstvy astenosféry, kde sa zvyčajne generujú a realizujú vnútrozemské pohyby tektonického charakteru a často sa nachádzajú zemetrasenia a roztavená magma, sa nazývajú tektonosféra.

Zloženie zemskej kôry. Chemické prvky v zemskej kôre tvoria prírodné zlúčeniny - minerály, zvyčajne pevné látky, ktoré majú určité fyzikálne vlastnosti. Zemská kôra obsahuje viac ako 3000 minerálov, z ktorých asi 50 je horninotvorných.

Vznikajú pravidelné prírodné kombinácie minerálov skaly. Zemská kôra je zložená z hornín rôzneho zloženia a pôvodu. Podľa pôvodu sa horniny delia na vyvreté, sedimentárne a metamorfované.

Vyvreté horniny vzniká tuhnutím magmy. Ak sa tak stane v hrúbke zemskej kôry, tak dotieravý vykryštalizované horniny a keď magma vybuchne na povrch, efuzívny vzdelanie. Podľa obsahu oxidu kremičitého (SiO2) sa rozlišujú tieto skupiny magmatických hornín: kyslé(> 65 % - žuly, liparity atď.), stredná(65-53% - syenity, andezity atď.), Hlavná(52-45% - gabro, bazalty atď.) a ultrazákladný(<45% - перидотиты, дуниты и др.).

Sedimentárne horniny vznikajú na zemskom povrchu v dôsledku ukladania materiálu rôznymi spôsobmi. Niektoré z nich vznikajú v dôsledku deštrukcie hornín. Toto je klastický, alebo plast, kamene. Veľkosť úlomkov je rôzna od balvanov a okruhliakov až po prachové častice, čo umožňuje rozlíšiť medzi nimi horniny rôzneho granulometrického zloženia - balvany, okruhliaky, zlepence, piesky, pieskovce atď. Organogénne horniny vznikajú za účasti organizmov (vápenec, uhlie, krieda atď.). Významné miesto je obsadené chemogénne horniny spojené so zrážaním látky z roztoku za určitých podmienok.

metamorfované horniny vznikajú v dôsledku zmien vo vyvrelých a sedimentárnych horninách pod vplyvom vysokých teplôt a tlakov v útrobách Zeme. Patria sem ruly, bridlice, mramor atď.

Asi 90 % objemu zemskej kôry tvoria kryštalické horniny magmatického a metamorfovaného pôvodu. Pre geografický obal zohráva významnú úlohu pomerne tenká a nesúvislá vrstva sedimentárnych hornín (stratisféra), ktoré sú v priamom kontakte s rôznymi zložkami geografického obalu. Priemerná hrúbka sedimentárnych hornín je asi 2,2 km, skutočná hrúbka sa pohybuje od 10-14 km v korytách po 0,5-1 km na dne oceánu. Podľa štúdií A.B. Ronova sú najbežnejšími sedimentárnymi horninami íly a bridlice (50%), piesky a pieskovce (23,6%), karbonátové formácie (23,5%). Významnú úlohu v zložení zemského povrchu zohrávajú spraše a spraše neľadovcové oblasti, netriedené vrstvy morén ľadovcových oblastí a intrazonálne akumulácie štrkovo-piesčitých útvarov vodného pôvodu.

Štruktúra zemskej kôry. Podľa štruktúry a hrúbky (obr. 5.3) sa rozlišujú dva hlavné typy zemskej kôry - kontinentálna (kontinentálna) a oceánska. Rozdiely v ich chemickom zložení je možné vidieť v tabuľke. 5.1.

kontinentálnej kôry pozostáva zo sedimentárnych, žulových a bazaltových vrstiev. Posledne menované je vyčlenené svojvoľne, pretože rýchlosti seizmických vĺn sú rovnaké ako rýchlosti v bazaltoch. Žulovú vrstvu tvoria horniny obohatené o kremík a hliník (SIAL), horniny čadičovej vrstvy sú obohatené o kremík a horčík (SIAM). Kontakt medzi žulovou vrstvou s priemernou hustotou horniny asi 2,7 g/cm3 a vrstvou čadiča s priemernou hustotou asi 3 g/cm3 je známy ako Konradova hranica (pomenovaná podľa nemeckého prieskumníka W. Konrada, ktorý ju objavil v roku 1923).

oceánska kôra dvojvrstvový. Jeho hlavnú hmotu tvoria bazalty, na ktorých leží tenká sedimentárna vrstva. Hrúbka bazaltov presahuje 10 km, vo vrchných častiach sú spoľahlivo identifikované vrstvy sedimentárnych hornín neskorého mezozoika. Hrúbka sedimentárneho krytu spravidla nepresahuje 1-1,5 km.

Ryža. 5.3. Štruktúra zemskej kôry: 1 - čadičová vrstva; 2 - žulová vrstva; 3 - stratisféra a kôra zvetrávania; 4 - bazalty dna oceánu; 5 - oblasti s nízkou biomasou; 6 - oblasti s vysokou biomasou; 7 - oceánske vody; 8 - morský ľad; 9 - hlboké zlomy kontinentálnych svahov

Čadičová vrstva na kontinentoch a oceánskom dne je zásadne odlišná. Na kontinentoch sú to kontaktné útvary medzi plášťom a najstaršími pozemskými horninami, ako keby primárna kôra planéty, ktorá vznikla pred alebo na začiatku jej samostatného vývoja (možný dôkaz „lunárneho“ štádia zemského vývoja). evolúcia). V oceánoch ide o skutočné čadičové útvary prevažne druhohorného veku, ktoré vznikli podvodnými výlevmi pri rozširovaní litosférických dosiek. Vek prvého by mal byť niekoľko miliárd rokov, druhý - nie viac ako 200 miliónov rokov.

Tabuľka 5.1. Chemické zloženie kontinentálnej a oceánskej kôry (podľa S.V. Aplonova, 2001)

	obsah, %
oxidy	kontinentálnej kôry	oceánska kôra
Si02	60,2	48,6
TiО2	0,7	1.4
Al203	15,2	16,5
Fe203	2,5	2,3
FeO	3,8	6,2
MNO	0,1	0,2
MgO	3,1	6,8
CaO	5,5	12,3
Na20	3,0	2,6
K2O	2,8	0,4

Na niektorých miestach je prechodný typ zemská kôra, ktorá sa vyznačuje výraznou priestorovou heterogenitou. Je známy v okrajových moriach východnej Ázie (od Beringovho mora po Juhočínske more), v súostroví Sunda av niektorých ďalších oblastiach zemegule.

Prítomnosť rôznych typov zemskej kôry je spôsobená rozdielmi vo vývoji jednotlivých častí planéty a ich veku. Tento problém je mimoriadne zaujímavý a dôležitý z hľadiska rekonštrukcie geografickej obálky. Predtým sa predpokladalo, že oceánska kôra je primárna a kontinentálna kôra je sekundárna, hoci je od nej staršia o mnoho miliárd rokov. Podľa moderných koncepcií oceánska kôra vznikla v dôsledku prenikania magmy pozdĺž zlomov medzi kontinentmi.

Sny vedcov o praktickom overení predstáv o štruktúre litosféry na základe vzdialených geofyzikálnych údajov sa naplnili v druhej polovici 20. storočia, keď sa hĺbkové a ultrahlboké vrty na súši a dne svetového oceánu stali skutočnosťou. sa stalo možným. Medzi najznámejšie projekty patrí superhlboká studňa Kola, vyvŕtaná do hĺbky 12 066 m (vŕtanie bolo zastavené v roku 1986) v rámci Baltského štítu s cieľom dosiahnuť hranicu medzi žulovými a čadičovými vrstvami zemskej kôry a, ak je to možné, jeho jediným - horizontom Moho. Kolská superhlbina vyvrátila mnohé zo zavedených predstáv o štruktúre vnútra Zeme. Poloha horizontu Konrad v tejto oblasti v hĺbke asi 4,5 km, ktorú predpokladali geofyzikálne sondy, sa nepotvrdila. Rýchlosť tlakových vĺn sa zmenila (nezvýšila, ale klesla) na úrovni 6842 m, kde sa vulkanogénno-sedimentárne horniny staršieho proterozoika zmenili na amfibolitovo-rulové horniny neskorého archeju. „Na vine“ zmeny nebolo zloženie hornín, ale ich zvláštny stav – vodíkový rozklad, prvýkrát objavený v prirodzenom stave v hrúbke Zeme. Umožnilo sa tak ďalšie vysvetlenie zmeny rýchlostí a smerov geofyzikálnych vĺn.

Konštrukčné prvky zemskej kôry. Zemská kôra sa formovala najmenej 4 miliardy rokov, počas ktorých sa stala zložitejšou. vplyv endogénnych (hlavne pod vplyvom tektonických pohybov) a exogénnych (zvetrávanie a pod.) procesov. S rôznou intenzitou a v rôznom čase sa tektonickými pohybmi sformovali štruktúry zemskej kôry, ktoré tvoria úľavu planét.

Veľké terénne formy sú tzv morfoštruktúry(napr. pohoria, náhorné plošiny). Vytvárajú sa pomerne malé terénne útvary morfoskulptúry(napríklad kras).

Hlavné planetárne štruktúry Zeme - kontinentoch a oceánov. AT v rámci kontinentov sa rozlišujú veľké štruktúry druhého rádu - skladané pásy a platformy, ktoré sú zreteľne vyjadrené v modernom reliéfe.

Platformy - ide o tektonicky stabilné úseky zemskej kôry, zvyčajne dvojvrstvovej štruktúry: spodná, tvorená najstaršími horninami, je tzv. základ, vrchná, zložená prevažne zo sedimentárnych hornín neskoršieho veku - sedimentárny obal. Vek platforiem sa odhaduje podľa času vzniku základu. Plošinové úseky, kde je základ ponorený pod sedimentárnym krytom, sa nazývajú dosky(napríklad ruský tanier). Miesta, kde horniny základu plošiny vychádzajú na denný povrch, sa nazývajú štíty(napríklad Baltský štít).

Na dne oceánov sa rozlišujú tektonicky stabilné oblasti - thalassocratons a mobilné tektonicky aktívne pásma - georiftogenals. Posledne menované priestorovo zodpovedajú stredooceánskym chrbtom so striedajúcimi sa zdvihmi (vo forme podmorských hôr) a poklesmi (vo forme hlbokomorských depresií a priekop). Spolu s vulkanickými prejavmi a lokálnymi výzdvihmi oceánskeho dna vytvárajú oceánske geosynklinály špecifické štruktúry ostrovných oblúkov a súostroví, vyjadrené na severnom a západnom okraji Tichého oceánu.

Kontaktné zóny medzi kontinentmi a oceánmi sú rozdelené do dvoch typov: aktívny a pasívny. Prvými sú centrá najsilnejších zemetrasení, aktívneho vulkanizmu a výrazného rozsahu tektonických pohybov. Morfologicky sú vyjadrené konjugáciou okrajových morí, ostrovných oblúkov a hlbokých oceánskych priekop. Najtypickejšie sú všetky okraje Tichého oceánu („Pacific Ring of Fire“) a severná časť Indického oceánu. Posledne menované sú príkladom postupnej zmeny kontinentov cez šelfy a kontinentálne svahy až po dno oceánov. Sú to okraje väčšiny Atlantického oceánu, ako aj Severného ľadového a Indického oceánu. Môžeme hovoriť aj o zložitejších kontaktoch najmä v regiónoch vývoja prechodných typov zemskej kôry.

Dynamika litosféry. Predstavy o mechanizme vzniku pozemských štruktúr rozvíjajú vedci rôznych smerov, ktoré možno spojiť do dvoch skupín. zástupcovia fixizmus vychádzajú z tvrdenia o pevnej polohe kontinentov na povrchu Zeme a prevahe vertikálnych Pohybov v tektonických deformáciách vrstiev zemskej kôry. Podporovatelia mobilizmu primárnu úlohu zohrávajú horizontálne pohyby. Hlavné myšlienky mobilizmu sformuloval A. Wegener (1880-1930) as hypotéza kontinentálneho driftu. Nové údaje získané v druhej polovici 20. storočia umožnili rozvinúť tento smer k modernej teórii neomobilizmus, vysvetľujúci dynamiku procesov v zemskej kôre driftom veľkých litosférických dosiek.

Podľa teórie neomobilizmu tvoria litosféru platne (ich počet sa podľa rôznych odhadov pohybuje od 6 do niekoľkých desiatok), ktoré sa pohybujú v horizontálnom smere rýchlosťou niekoľkých milimetrov až niekoľko centimetrov za rok. Litosférické dosky sú vťahované do pohybu v dôsledku tepelnej konvekcie v hornom plášti. Nedávne štúdie, najmä hlboké vŕtanie, však ukazujú, že vrstva astenosféry nie je súvislá. Ak sa však rozpozná diskrétnosť astenosféry, mali by sa odmietnuť aj zavedené predstavy o konvekčných bunkách a štruktúre pohybu blokov zemskej kôry, ktoré sú základom klasických modelov geodynamiky. P. N. Kropotkin sa napríklad domnieva, že správnejšie je hovoriť o nútenej konvekcii, ktorá súvisí s pohybom hmoty v zemskom plášti pod vplyvom striedavého zväčšovania a zmenšovania polomeru Zeme. Intenzívna horská výstavba v posledných desiatkach miliónov rokov bola podľa jeho názoru spôsobená postupným stláčaním Zeme, ktoré predstavovalo asi 0,5 mm za rok, alebo 0,5 km za milión rokov, možno so všeobecným trendom Zeme. expandovať.

Podľa modernej štruktúry zemskej kôry sú v centrálnych častiach oceánov hranice litosférických dosiek stredooceánske hrebene s trhlinovými (poruchovými) zónami pozdĺž ich osí. Pozdĺž periférie oceánov, v prechodových zónach medzi kontinentmi a dnom oceánskej panvy, geosynklinálne mobilné pásy so zvrásnenými vulkanickými ostrovnými oblúkmi a hlbokomorskými priekopami pozdĺž ich vonkajších okrajov. Existujú tri možnosti interakcie litosférických dosiek: rozpor, alebo šírenie; Zrážka, sprevádzané, v závislosti od typu kontaktných dosiek, subdukciou, edukciou alebo kolíziou; horizontálne sklzu jedna platňa vzhľadom na druhú.

Čo sa týka problému vzniku oceánov a kontinentov, treba poznamenať, že v súčasnosti sa najčastejšie rieši rozpoznaním fragmentácie zemskej kôry na množstvo dosiek, ktorých oddelenie spôsobilo vznik obrovských priehlbín obsadených oceánom. vody. Schéma geologickej stavby oceánskeho dna je na obr. 5.4. Schéma zvratov magnetického poľa bazaltov oceánskeho dna ukazuje úžasné zákonitosti symetrického usporiadania podobných útvarov na oboch stranách zóny šírenia a ich postupné starnutie smerom ku kontinentom (obr. 5.5). Nielen kvôli spravodlivosti si všimneme existujúci názor na dostatočnú starobylosť oceánov - hlbokomorské sedimenty, ako aj pozostatky čadičovej oceánskej kôry vo forme ofiolitov sú v geologickej histórii Zeme široko zastúpené. za posledných 2,5 miliardy rokov. Bloky starovekej oceánskej kôry a litosféry, vtlačené do hlboko ponoreného základu sedimentárnych panví – akési zlyhania zemskej kôry, podľa S.V.Aplonova svedčia o nerealizovaných možnostiach planéty – „zlyhaných oceánoch“.

Ryža. 5.4. Schéma geologickej stavby dna Tichého oceánu a jeho kontinentálneho orámovania (podľa A. A. Markusheva, 1999): / - kontinentálny vulkanizmus (a- samostatné sopky, b - pascové polia); II - sopky ostrovných dún a kontinentálnych okrajov (a - pod vodou, b- zem); III- sopky podmorských chrbtov (a) a oceánskych ostrovov (b); IV- okrajové morské sopky (a - pod vodou, b - zem); V- šíriace sa štruktúry vývoja moderného tholeiitovo-čadičového podvodného vulkanizmu; VI- hlboké vodné priekopy; VII- litosférické dosky (čísla v krúžkoch): 1 - barmský; 2 - ázijské; 3 - Severoamerický; 4 - Juho americký; 5 - Antarktída; 6 - austrálsky; 7- Šalamún; 8- Bismarck; 9 - filipínsky; 10 - Mariana; 11 - Juan de Fuca; 12 - Karibik; 13 - Kokos; 14 - Nazca; 15 - Skosha; 16 - Tichomorie; VIII- hlavné sopky a pasce: 1 - Pekár; 2 - Lassen Peak; 3-5- pasce {3 - Kolumbia, 4 - Patagónia, 5 - Mongolsko); 6 - Tres Virgines; 7 - paricutín; 8 - Popocatepetl; 9 - Mont Pele; 10 - Cotopaxi; 11 - Taravera; 12 - Kermadec; 13 - Maunaloa (havajské súostrovie); 14- Krakatoa; 75- Taal; 16- Fujiyama; 17 - teológ; 18 - Katmai. Vek bazaltov sa udáva podľa vrtných údajov

Ryža. 5.5. Vek (milión rokov) dna Atlantického oceánu určený magnetostratigrafickou stupnicou (podľa E. Zeibola a V. Bergera, 1984)

Formovanie moderného vzhľadu Zeme. AT Počas histórie Zeme sa poloha a konfigurácia kontinentov a oceánov neustále menila. Podľa geologických údajov sa kontinenty Zeme zjednotili štyrikrát. Rekonštrukcia štádií ich formovania za posledných 570 miliónov rokov (vo fanerozoiku) naznačuje existenciu posledného superkontinentu - Pangea s dosť hrubou, až 30-35 km kontinentálnou kôrou, ktorá vznikla pred 250 miliónmi rokov, ktorá sa rozpadla na gondwana, okupujúci južnú časť zemegule, a Laurasia, zjednotil severné kontinenty. Kolaps Pangea viedol k otvoreniu vodného útvaru, spočiatku vo forme paleopacifiku oceán a oceán Tethys, a neskôr (pred 65 miliónmi rokov) - moderné oceány. Teraz sledujeme, ako sa kontinenty vzďaľujú. Je ťažké si predstaviť, aké bude umiestnenie moderných kontinentov a oceánov v budúcnosti. Podľa S. V. Aplonova je možné spojiť ich do piateho superkontinentu, ktorého centrom bude Eurázia. V. P. Trubitsyn verí, že o miliardu rokov sa môžu kontinenty opäť zhromaždiť na južnom póle.

Litosféra. Zemská kôra. 4,5 miliardy rokov predtým bola Zem guľou pozostávajúcou z niektorých plynov. Postupne klesali ťažké kovy ako železo a nikel do stredu a kondenzovali. Ľahké horniny a minerály vyplávali na povrch, ochladili sa a stvrdli.

Vnútorná štruktúra Zeme.

Je zvykom rozdeliť telo Zeme na tri hlavné časti - litosféra(zemská kôra) plášť a jadro.

Jadro je stredom zeme , ktorej priemerný polomer je asi 3500 km (16,2 % objemu Zeme). Ako bolo naznačené, pozostáva zo železa s prímesou kremíka a niklu. Vonkajšia časť jadra je v roztavenom stave (5000 °C), vnútorná je zjavne pevná (subjadro). Pohyb hmoty v jadre vytvára na Zemi magnetické pole, ktoré chráni planétu pred kozmickým žiarením.

Jadro sa mení plášť , ktorá sa rozprestiera takmer 3000 km (83 % objemu Zeme). Predpokladá sa, že je pevný, zároveň plastický a rozžeravený. Plášť je tvorený tri vrstvy: Golitsynova vrstva, Gutenbergova vrstva a substrát. Vrchná časť plášťa, tzv magma , obsahuje vrstvu so zníženou viskozitou, hustotou a tvrdosťou - astenosféru, na ktorej sa vyrovnávajú úseky zemského povrchu. Hranica medzi plášťom a jadrom sa nazýva Gutenbergova vrstva.

Litosféra

Litosféra - vrchný obal „pevnej“ Zeme vrátane zemskej kôry a vrchnej časti pod ňou ležiaceho vrchného plášťa Zeme.

zemská kôra - vrchný obal "pevnej" Zeme. Hrúbka zemskej kôry je od 5 km (pod oceánmi) do 75 km (pod kontinentmi). Zemská kôra je heterogénna. Rozlišuje 3 vrstvy – sedimentárne, žulové, čadičové. Vrstvy žuly a čadiča sú tak pomenované, pretože obsahujú horniny podobné fyzikálnymi vlastnosťami ako žula a čadič.

Zlúčenina zemská kôra: kyslík (49 %), kremík (26 %), hliník (7 %), železo (5 %), vápnik (4 %); najbežnejšími minerálmi sú živec a kremeň. Hranica medzi zemskou kôrou a plášťom je tzv moho povrch .

Rozlišovať kontinentálny a oceánsky zemská kôra. oceánsky odlišný od kontinentálneho (pevninského) nedostatok žulovej vrstvy a oveľa nižší výkon (od 5 do 10 km). Hrúbka kontinentálny kôra na rovinách 35-45 km, v horách 70-80 km. Na hranici kontinentov a oceánov, v oblastiach ostrovov, je hrúbka zemskej kôry 15-30 km, žulová vrstva je vyklinovaná.

Poloha vrstiev v kontinentálnej kôre naznačuje iný čas jeho vzniku . Čadičová vrstva je najstaršia, mladšia ako žula a najmladšia je vrchná, sedimentárna, vyvíjajúca sa v súčasnosti. Každá vrstva kôry sa vytvorila počas dlhého geologického obdobia.

Litosférické dosky

Zemská kôra je v neustálom pohybe. Prvá hypotéza o pohyb kontinentov(t. j. horizontálny pohyb zemskej kôry) predložený na začiatku 20. A. Wegener. Na jej základe vznikla teória litosférických dosiek . Litosféra podľa tejto teórie nie je monolit, ale pozostáva zo siedmich veľkých a niekoľkých menších dosiek „plávajúcich“ na astenosfére. Hraničné oblasti medzi litosférickými doskami sa nazývajú seizmické pásy - to sú najviac "nepokojné" oblasti planéty.

Zemská kôra je rozdelená na stabilnú a pohyblivú časť.

Stabilné oblasti zemskej kôry - platformy- vznikajú na mieste geosynklinály, ktoré stratili svoju pohyblivosť. Platforma pozostáva z kryštalického suterénu a sedimentárneho krytu. V závislosti od veku založenia sa rozlišujú staroveké (prekambrické) a mladé (paleozoikum, mezozoikum) platformy. Staroveké platformy ležia na základni všetkých kontinentov.

Pohyblivé, vysoko členité časti zemského povrchu sa nazývajú geosynklinály ( skladané oblasti ). V ich vývoji sú dve etapy : v prvom štádiu zemská kôra klesá, sedimentárne horniny sa hromadia a metamorfujú. Potom sa začína zdvíhanie zemskej kôry, horniny sú rozdrvené do záhybov. Na Zemi bolo niekoľko epoch intenzívneho budovania hôr: bajkalská, kaledónska, hercýnska, mezozoická, kenozoická. V súlade s tým sa rozlišujú rôzne oblasti skladania.

Archivované: tri hodiny geografie na tému „Litosféra“

"litosférická_doska"

Litosférická doska je veľká stabilná oblasť zemskej kôry, súčasť litosféry. Podľa teórie doskovej tektoniky sú litosférické dosky ohraničené zónami seizmickej, vulkanickej a tektonickej aktivity – hranicami dosiek.

Rozdelenie zemskej kôry na platne nie je jednoznačné a ako sa hromadia geologické poznatky, rozlišujú sa nové platne a niektoré hranice platní sa uznávajú ako neexistujúce.

A. Wegener prišiel s myšlienkou možného pohybu kontinentov, keď dôkladne preskúmal geografickú mapu sveta. Zarazila ho úžasná podobnosť obrysov pobrežia Južnej Ameriky a Afriky.

Tvorba a pohyb dosiek je spojený s miešaním látky plášťa v dôsledku teplotného rozdielu v jeho hornej a dolnej časti.

Existujú tri typy hraníc platní: divergentné, konvergentné a transformované.

Existujú tri typy hraníc platní: divergentné, konvergentné a transformované.

Tvorba hôr a stredných hôr

Posun platní pri zemetraseniach

Zobraziť obsah prezentácie
"Ukladací priestor. pás"

Horst - vyvýšený, zvyčajne pretiahnutý úsek zemskej kôry, vzniknutý v dôsledku tektonických pohybov.

Graben - úsek zemskej kôry, znížený voči okoliu pozdĺž tektonických porúch.

Zobraziť obsah prezentácie
"Staroveké kontinenty"

staroveké kontinenty

Geografia kontinentov a oceánov

História vzniku zemského reliéfu

Od vzniku Zeme – pred 4,6 miliardami rokov – sa vzhľad jej povrchu mnohokrát zmenil: kontinenty a oceány nadobudli rôzne veľkosti a tvary. Súčasná geografická poloha kontinentov a oceánov, črty ich reliéfu sú výsledkom dlhého geologického vývoja Zeme.

Pangea, pred 200 miliónmi rokov

Pangea je daný názov Alfred Wegener prakontinent, ktorý vznikol v paleozoickej ére.

Staroveký kontinent a oceán

V procese formovania Pangey zo starodávnejších kontinentov vznikli na miestach ich kolízie horské systémy, z ktorých niektoré existujú dodnes, napríklad Ural alebo Apalačské pohorie. Tieto rané hory sú oveľa staršie ako také relatívne mladé horské systémy ako Alpy v Európe, Kordillery v Severnej Amerike, Andy v Južnej Amerike alebo Himaláje v Ázii. V dôsledku erózie, ktorá trvá mnoho miliónov rokov, sú Ural a Apalačské pohorie zabehnuté nízke pohoria.

Obrovský oceán, ktorý obmýval Pangeu, sa nazýva

Panthalassa .

Asi pred 200 miliónmi rokov sa Pangea začala deliť a najprv sa rozpadla na dva kontinenty: Lauráziu a Gondwanu.

Ďalšie rozkoly rozdelili Lauráziu na Severnú Ameriku a Euráziu a Gondwanu na južné kontinenty: Afriku, Južnú Ameriku, Indiu, Austráliu a Antarktídu.

Kvôli divergencii litosférických dosiek sa kontinenty od seba vzďaľovali a nakoniec obsadili svoju dnešnú pozíciu. Medzi kontinentmi sa rozšírili depresie Atlantického, Indického a Severného ľadového oceánu.

Čo čaká kontinenty v budúcnosti?

Čierne čiary na mapách sú hranice obrovských platní, ktoré pomaly a neustále rozširujú kontinenty. Teraz môžu vedci predvídať geografiu budúcnosti: najnovšia mapa hovorí o planéte zajtrajška. Pozrite sa - Atlantický oceán sa ešte rozšíril a Afrika sa rozdelila.

Podľa všetkého sa naše kontinenty opäť zrazia a vytvoria nový superkontinent, ktorý už dostal meno – Pangea Ultima. Pojem Pangea Ultima a samotnú teóriu o vzhľade pevniny vymyslel americký geológ Christopher Scotese, ktorý pomocou rôznych metód na výpočet pohybu litosférických dosiek zistil, že k zlúčeniu môže dôjsť niekde za 200 miliónov rokov.

Posledná Pangea, ako tento kontinent niekedy v Rusku nazývajú, bude takmer celá pokrytá púšťou a na severozápade a juhovýchode budú obrovské horské masívy.

Pridajte svoju cenu do databázy

Komentujte

Litosféra je kamenná škrupina Zeme. Z gréckeho "lithos" - kameň a "guľa" - guľa

Litosféra - vonkajší pevný obal Zeme, ktorý zahŕňa celú zemskú kôru s časťou vrchného plášťa Zeme a pozostáva zo sedimentárnych, vyvrelých a premenených hornín. Spodná hranica litosféry je neostrá a je určená prudkým poklesom viskozity hornín, zmenou rýchlosti šírenia seizmických vĺn a zvýšením elektrickej vodivosti hornín. Hrúbka litosféry na kontinentoch a pod oceánmi sa mení a dosahuje v priemere 25 - 200 a 5 - 100 km.

Zvážte vo všeobecnosti geologickú stavbu Zeme. Tretia planéta najvzdialenejšia od Slnka - Zem má polomer 6370 km, priemernú hustotu 5,5 g/cm3 a pozostáva z troch škrupín - štekať, rúcha a ja. Plášť a jadro sú rozdelené na vnútornú a vonkajšiu časť.

Zemská kôra je tenký vrchný obal Zeme, ktorý má na kontinentoch hrúbku 40 – 80 km, pod oceánmi 5 – 10 km a tvorí len asi 1 % hmotnosti Zeme. Osem prvkov – kyslík, kremík, vodík, hliník, železo, horčík, vápnik, sodík – tvorí 99,5 % zemskej kôry.

Podľa vedeckého výskumu vedci dokázali, že litosféru tvoria:

• Kyslík - 49%;
• Kremík - 26%;
• Hliník - 7%;
• Železo - 5%;
• vápnik - 4%
• Zloženie litosféry zahŕňa veľa minerálov, najčastejšie sú to živec a kremeň.

Na kontinentoch je kôra trojvrstvová: sedimentárne horniny pokrývajú žulové horniny a žulové horniny ležia na čadičových horninách. Pod oceánmi je kôra „oceánska“, dvojvrstvová; sedimentárne horniny ležia jednoducho na bazaltoch, nie je tam žiadna žulová vrstva. Existuje aj prechodný typ zemskej kôry (ostrovno-oblúkové zóny na okrajoch oceánov a niektoré oblasti na kontinentoch, napr. Čierne more).

Zemská kôra je najhrubšia v horských oblastiach.(pod Himalájami - vyše 75 km), stredná - v oblastiach plošín (pod Západosibírskou nížinou - 35 - 40, v hraniciach ruskej platformy - 30 - 35) a najmenšia - v centrálne oblasti oceánov (5-7 km). Prevažnú časť zemského povrchu tvoria roviny kontinentov a dno oceánov.

Kontinenty sú obklopené šelfom - plytkým vodným pásom hlbokým do 200 g a priemernou šírkou asi 80 km, ktorý po prudkom strmom ohybe dna prechádza do kontinentálneho svahu (sklon sa pohybuje od 15- 17 až 20 až 30 °C). Svahy sa postupne vyrovnávajú a prechádzajú do priepastných plání (hĺbky 3,7-6,0 km). Najväčšie hĺbky (9-11 km) majú oceánske priekopy, z ktorých veľká väčšina sa nachádza na severnom a západnom okraji Tichého oceánu.

Hlavnú časť litosféry tvoria vyvrelé vyvreliny (95 %), medzi ktorými na kontinentoch prevládajú žuly a granitoidy, v oceánoch bazalty.

Po relatívne plastickej astenosfére sa pohybujú bloky litosféry - litosférické dosky. Štúdiu a popisu týchto pohybov je venovaná časť geológie o doskovej tektonike.

Na označenie vonkajšieho obalu litosféry sa používal dnes už zastaraný výraz sial, ktorý pochádza z názvu hlavných prvkov hornín Si (lat. Kremík – kremík) a Al (lat. Hliník – hliník).

Litosférické dosky

Stojí za zmienku, že najväčšie tektonické platne sú na mape veľmi jasne viditeľné a sú to:

• Tichomoria- najväčšia platňa planéty, pozdĺž hraníc ktorej dochádza k neustálym zrážkam tektonických platní a vznikajú poruchy - to je dôvod jej neustáleho zmenšovania;
• eurázijský- pokrýva takmer celé územie Eurázie (okrem Hindustanu a Arabského polostrova) a obsahuje najväčšiu časť kontinentálnej kôry;
• indoaustrálsky- Zahŕňa austrálsky kontinent a indický subkontinent. V dôsledku neustálych zrážok s euroázijskou doskou je v procese lámania;
• Juho americký- pozostáva z juhoamerickej pevniny a časti Atlantického oceánu;
• severoamerický- tvorí severoamerický kontinent, časť severovýchodnej Sibíri, severozápadná časť Atlantiku a polovica Severného ľadového oceánu;
• africký- pozostáva z afrického kontinentu a oceánskej kôry Atlantického a Indického oceánu. Zaujímavé je, že platne, ktoré k nemu priliehajú, sa pohybujú opačným smerom od neho, takže tu je najväčšia chyba našej planéty;
• Antarktická platňa- pozostáva z pevninskej Antarktídy a neďalekej oceánskej kôry. Vzhľadom na to, že dosku obklopujú stredooceánske chrbty, zvyšok kontinentov sa od nej neustále vzďaľuje.

Pohyb tektonických platní v litosfére

Litosférické dosky, ktoré sa spájajú a oddeľujú, neustále menia svoje obrysy. To umožňuje vedcom predložiť teóriu, že asi pred 200 miliónmi rokov mala litosféra iba Pangeu - jediný kontinent, ktorý sa následne rozdelil na časti, ktoré sa začali postupne od seba vzďaľovať veľmi nízkou rýchlosťou (v priemere asi sedem centimetre za rok).

Je to zaujímavé! Existuje predpoklad, že v dôsledku pohybu litosféry vznikne na našej planéte o 250 miliónov rokov spojením pohyblivých kontinentov nový kontinent.

Pri zrážke oceánskej a kontinentálnej dosky sa okraj oceánskej kôry ponorí pod kontinentálnu, zatiaľ čo na druhej strane oceánskej dosky sa jej hranica odchyľuje od susednej dosky. Hranica, pozdĺž ktorej dochádza k pohybu litosfér, sa nazýva subdukčná zóna, kde sa rozlišuje horný a ponorný okraj dosky. Je zaujímavé, že doska, ponorená do plášťa, sa pri stlačení hornej časti zemskej kôry začne topiť, v dôsledku čoho sa vytvárajú hory, a ak prepuká aj magma, tak sopky.

V miestach vzájomného kontaktu tektonických platní sa nachádzajú zóny maximálnej sopečnej a seizmickej aktivity: pri pohybe a zrážke litosféry dochádza k kolapsu zemskej kôry, pri ich rozbiehaní vznikajú zlomy a priehlbiny (litosféra a tzv. Zemské reliéfy sú navzájom spojené). To je dôvod, prečo sa najväčšie reliéfy Zeme nachádzajú na okrajoch tektonických dosiek - pohorí s aktívnymi sopkami a hlbokomorskými priekopami.

Problémy litosféry

Intenzívny rozvoj priemyslu viedol k tomu, že človek a litosféra sa v poslednom čase mimoriadne ťažko znášajú: znečistenie litosféry nadobúda katastrofálne rozmery. Stalo sa tak v dôsledku nárastu priemyselného odpadu v kombinácii s domovým odpadom a hnojivami a pesticídmi používanými v poľnohospodárstve, čo negatívne ovplyvňuje chemické zloženie pôdy a živých organizmov. Vedci vypočítali, že na osobu ročne spadne asi jedna tona odpadu, vrátane 50 kg ťažko rozložiteľného odpadu.

Znečistenie litosféry sa dnes stalo naliehavým problémom, pretože príroda si s ním nevie sama poradiť: samočistenie zemskej kôry je veľmi pomalé, a preto sa škodlivé látky postupne hromadia a nakoniec negatívne ovplyvňujú hlavného vinníka. problému - človek.