Vỏ trái đất ở hiểu biết khoa họcđại diện cho phần địa chất trên cùng và cứng nhất của vỏ hành tinh chúng ta.
Nghiên cứu khoa học cho phép chúng ta nghiên cứu nó một cách kỹ lưỡng. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bằng cách khoan giếng nhiều lần cả trên lục địa và dưới đáy đại dương. Cấu trúc của trái đất và vỏ trái đất ở những nơi khác nhau trên hành tinh khác nhau cả về thành phần và đặc điểm. Ranh giới trên của vỏ trái đất là vùng nổi có thể nhìn thấy và ranh giới dưới là vùng phân tách của hai môi trường, còn được gọi là bề mặt Mohorovicic. Nó thường được gọi đơn giản là “ranh giới M”. Nó nhận được tên này nhờ nhà địa chấn học người Croatia Mohorovicic A. Ông năm dài quan sát tốc độ chuyển động địa chấn tùy thuộc vào độ sâu. Năm 1909, ông đã chứng minh được sự tồn tại của sự khác biệt giữa lớp vỏ trái đất và lớp manti nóng của trái đất. Ranh giới M nằm ở mức vận tốc sóng địa chấn tăng từ 7,4 đến 8,0 km/s.
Thành phần hóa học của Trái đất
Nghiên cứu lớp vỏ của hành tinh chúng ta, các nhà khoa học đã đưa ra những kết luận thú vị và thậm chí đáng kinh ngạc. Các đặc điểm cấu trúc của lớp vỏ trái đất khiến nó giống với các khu vực tương tự trên Sao Hỏa và Sao Kim. Hơn 90% các nguyên tố cấu thành của nó được đại diện bởi oxy, silicon, sắt, nhôm, canxi, kali, magiê và natri. Kết hợp với nhau theo nhiều cách kết hợp khác nhau, chúng tạo thành một thể đồng nhất cơ thể vật lý- khoáng sản. Họ có thể là một phần của đáở các nồng độ khác nhau. Cấu trúc của vỏ trái đất rất không đồng nhất. Do đó, đá ở dạng tổng quát là những tập hợp có thành phần hóa học ít nhiều không đổi. Đây là những cơ quan địa chất độc lập. Chúng có nghĩa là một khu vực được xác định rõ ràng của vỏ trái đất, có cùng nguồn gốc và tuổi trong ranh giới của nó.
Đá theo nhóm
1. Lửa. Tên nói cho chính nó. Chúng phát sinh từ magma nguội chảy từ miệng núi lửa cổ đại. Cấu trúc của những loại đá này phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ hóa rắn của dung nham. Nó càng lớn thì tinh thể của chất càng nhỏ. Ví dụ, đá granit được hình thành theo độ dày của lớp vỏ trái đất và đá bazan xuất hiện do sự phun trào dần dần của magma lên bề mặt của nó. Sự đa dạng của các giống như vậy là khá lớn. Nhìn vào cấu trúc của vỏ trái đất, chúng ta thấy nó bao gồm 60% là khoáng chất lửa.
2. Trầm tích. Đây là những tảng đá là kết quả của sự lắng đọng dần dần các mảnh khoáng chất nhất định trên đất liền và đáy đại dương. Đây có thể là các thành phần rời (cát, sỏi), thành phần xi măng (sa thạch), tàn tích của vi sinh vật ( than đá, đá vôi), sản phẩm phản ứng hóa học (muối kali). Chúng chiếm tới 75% toàn bộ lớp vỏ trái đất trên các lục địa.
Theo phương pháp hình thành sinh lý đá trầm tíchđược chia ra làm:
- Cổ điển. Đây là phần còn lại của nhiều loại đá khác nhau. Họ đã bị phá hủy dưới ảnh hưởng yếu tố tự nhiên(động đất, bão, sóng thần). Chúng bao gồm cát, sỏi, sỏi, đá dăm, đất sét.
- Hóa chất. Chúng được hình thành dần dần từ dung dịch nước cái kia khoáng sản(muối).
- Hữu cơ hoặc sinh học. Bao gồm phần còn lại của động vật hoặc thực vật. Đó là đá phiến dầu, khí đốt, dầu, than đá, đá vôi, phốt pho, phấn.
3. Đá biến chất. Các thành phần khác có thể được chuyển đổi thành chúng. Điều này xảy ra dưới ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ, áp suất cao, dung dịch hoặc khí. Ví dụ: bạn có thể lấy đá cẩm thạch từ đá vôi, gneis từ đá granit và thạch anh từ cát.
Khoáng chất và đá mà con người tích cực sử dụng trong đời sống được gọi là khoáng sản. Họ là ai?
Đây là những thành tạo khoáng chất tự nhiên có ảnh hưởng đến cấu trúc của trái đất và vỏ trái đất. Chúng có thể được sử dụng trong nông nghiệp và công nghiệp như trong hình thức tự nhiên, và đang được xử lý.
Các loại khoáng chất hữu ích Phân loại của họ
Tùy thuộc vào tình trạng thể chất và tập hợp, khoáng sản có thể được chia thành các loại:
- Chất rắn (quặng, đá cẩm thạch, than đá).
- Chất lỏng ( nước khoáng, dầu).
- Khí (metan).
Đặc điểm của từng loại khoáng sản
Theo thành phần và tính năng của ứng dụng, chúng được phân biệt:
- Chất dễ cháy (than, dầu, khí đốt).
- Quặng. Chúng bao gồm chất phóng xạ (radium, uranium) và kim loại quý(bạc, vàng, bạch kim). Có quặng sắt (sắt, mangan, crom) và kim loại màu (đồng, thiếc, kẽm, nhôm).
- Khoáng sản phi kim loại đóng một vai trò quan trọng trong khái niệm như cấu trúc của vỏ trái đất. Địa lý của họ rất rộng lớn. Đây là những loại đá phi kim loại và không cháy. Cái này Vật liệu xây dựng(cát, sỏi, đất sét) và chất hóa học(lưu huỳnh, photphat, muối kali). Một phần riêng biệt dành cho đá quý và đá trang trí.
Phân bổ khoáng sản trên hành tinh của chúng ta phụ thuộc trực tiếp vào yếu tố bên ngoài và các mô hình địa chất.
Vì vậy, khoáng sản nhiên liệu chủ yếu được khai thác ở các mỏ dầu khí và lưu vực than. Chúng có nguồn gốc trầm tích và hình thành trên các lớp phủ trầm tích của các nền tảng. Dầu và than hiếm khi xảy ra cùng nhau.
Khoáng sản quặng thường tương ứng với phần móng, phần nhô ra và phần gấp khúc của các tấm nền. Ở những nơi như vậy họ có thể tạo ra những chiếc thắt lưng khổng lồ.
Cốt lõi
Vỏ trái đất, như đã biết, có nhiều lớp. Lõi nằm ở chính giữa và bán kính của nó xấp xỉ 3.500 km. Nhiệt độ của nó cao hơn nhiều so với Mặt trời và khoảng 10.000 K. Dữ liệu chính xác về thành phần hóa học của lõi vẫn chưa thu được, nhưng có lẽ nó bao gồm niken và sắt.
Lõi bên ngoài ở trạng thái nóng chảy và thậm chí còn có sức mạnh lớn hơn lõi bên trong. Sau này phải chịu áp lực rất lớn. Các chất mà nó bao gồm ở trạng thái rắn vĩnh viễn.
áo choàng
Địa quyển của Trái đất bao quanh lõi và chiếm khoảng 83% toàn bộ lớp vỏ bên ngoài của hành tinh chúng ta. Giới hạn dưới của lớp phủ là ở độ sâu khổng lồ gần 3000km. Lớp vỏ này theo quy ước được chia thành phần trên ít dẻo và đậm đặc hơn (chính từ đó mà magma được hình thành) và phần dưới kết tinh, chiều rộng của nó là 2000 km.
Thành phần và cấu trúc của vỏ trái đất
Để nói về những thành phần nào tạo nên thạch quyển, chúng ta cần đưa ra một số khái niệm.
Lớp vỏ trái đất là lớp vỏ ngoài cùng của thạch quyển. Mật độ của nó nhỏ hơn một nửa mật độ trung bình của hành tinh.
Lớp vỏ trái đất được ngăn cách với lớp phủ bởi ranh giới M, đã được đề cập ở trên. Vì các quá trình xảy ra ở cả hai khu vực ảnh hưởng lẫn nhau nên sự cộng sinh của chúng thường được gọi là thạch quyển. Nó có nghĩa là "vỏ đá". Sức mạnh của nó dao động từ 50-200 km.
Bên dưới thạch quyển là quyển mềm, có độ đặc và độ nhớt kém hơn. Nhiệt độ của nó là khoảng 1200 độ. Một tính năng độc đáo của asthenosphere là khả năng vi phạm ranh giới của nó và xâm nhập vào thạch quyển. Đó là nguồn gốc của núi lửa. Ở đây có những túi magma nóng chảy, xuyên qua lớp vỏ trái đất và đổ ra bề mặt. Bằng cách nghiên cứu các quá trình này, các nhà khoa học đã có thể thực hiện được nhiều khám phá đáng kinh ngạc. Đây là cách nghiên cứu cấu trúc của vỏ trái đất. Thạch quyển được hình thành từ hàng ngàn năm trước, nhưng ngay cả bây giờ các quá trình hoạt động vẫn đang diễn ra trong đó.
Các yếu tố cấu trúc của vỏ trái đất
So với lớp phủ và lõi, thạch quyển là một lớp cứng, mỏng và rất dễ vỡ. Nó được tạo thành từ sự kết hợp của các chất, trong đó hơn 90 chất đã được phát hiện cho đến nay. nguyên tố hóa học. Chúng được phân phối không đồng nhất. 98% khối lượng vỏ trái đất được tạo thành từ bảy thành phần. Đó là oxy, sắt, canxi, nhôm, kali, natri và magiê. Những tảng đá và khoáng chất lâu đời nhất đã hơn 4,5 tỷ năm tuổi.
Bằng cách nghiên cứu cấu trúc bên trong của vỏ trái đất, có thể xác định được nhiều loại khoáng chất khác nhau.
Khoáng sản - tương đối chất đồng nhất, có thể nằm cả bên trong và trên bề mặt thạch quyển. Đó là thạch anh, thạch cao, bột talc, v.v. Đá được tạo thành từ một hoặc nhiều khoáng chất.
Các quá trình hình thành vỏ trái đất
Cấu trúc của vỏ đại dương
Phần thạch quyển này chủ yếu bao gồm đá bazan. Cấu trúc của lớp vỏ đại dương chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng như lớp vỏ lục địa. Lý thuyết mảng kiến tạo giải thích rằng lớp vỏ đại dương còn tương đối trẻ và những phần gần đây nhất của nó có thể có niên đại từ kỷ Jura muộn.
Độ dày của nó thực tế không thay đổi theo thời gian, vì nó được xác định bởi lượng băng tan thoát ra từ lớp phủ ở vùng sống núi giữa đại dương. Nó bị ảnh hưởng đáng kể bởi độ sâu của các lớp trầm tích dưới đáy đại dương. Ở những khu vực rộng lớn nhất, nó dao động từ 5 đến 10 km. Loại này vỏ trái đất Thuộc về thạch quyển đại dương.
lớp vỏ lục địa
Thạch quyển tương tác với khí quyển, thủy quyển và sinh quyển. Trong quá trình tổng hợp, chúng tạo thành lớp vỏ phức tạp và dễ phản ứng nhất trên Trái đất. Chính trong tầng kiến tạo xảy ra các quá trình làm thay đổi thành phần và cấu trúc của các lớp vỏ này.
Thạch quyển bật bề mặt trái đất không đồng nhất. Nó có nhiều lớp.
- Trầm tích. Nó chủ yếu được hình thành bởi đá. Đất sét và đá phiến chiếm ưu thế ở đây, đá cacbonat, núi lửa và cát cũng phổ biến. Trong các lớp trầm tích, bạn có thể tìm thấy các khoáng chất như khí đốt, dầu và than đá. Tất cả đều có nguồn gốc hữu cơ.
- Lớp đá granit. Nó bao gồm lửa và đá biến chất, có tính chất gần gũi nhất với đá granite. Lớp này không được tìm thấy ở khắp mọi nơi; nó rõ rệt nhất ở các lục địa. Ở đây độ sâu của nó có thể là hàng chục km.
- Lớp bazan được hình thành bởi các loại đá gần với khoáng chất cùng tên. Nó dày đặc hơn đá granit.
Sự thay đổi độ sâu và nhiệt độ của vỏ trái đất
Lớp bề mặt được làm nóng bằng nhiệt mặt trời. Đây là vỏ heliometric. Cô ấy đang trải nghiệm Sự biến đổi theo mùa nhiệt độ. Chiều dày trung bình của lớp khoảng 30m.
Bên dưới là lớp thậm chí còn mỏng hơn và dễ vỡ hơn. Nhiệt độ của nó không đổi và xấp xỉ bằng đặc tính nhiệt độ trung bình hàng năm của khu vực này trên hành tinh. Tùy thuộc vào khí hậu lục địađộ sâu của lớp này tăng lên.
Thậm chí sâu hơn trong lớp vỏ trái đất là một cấp độ khác. Đây là lớp địa nhiệt Cấu trúc của vỏ trái đất tạo nên sự hiện diện của nó và nhiệt độ của nó được xác định nhiệt bên trong Trái đất và tăng theo độ sâu.
Sự tăng nhiệt độ xảy ra do sự phân hủy Chất phóng xạ, là một phần của đá. Trước hết, đó là radium và uranium.
Độ dốc hình học - cường độ tăng nhiệt độ tùy thuộc vào mức độ tăng độ sâu của các lớp. Cài đặt này phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Cấu trúc và loại vỏ trái đất ảnh hưởng đến nó, cũng như thành phần của đá, mức độ và điều kiện xuất hiện của chúng.
Sức nóng của vỏ trái đất là nguồn năng lượng quan trọng. Nghiên cứu của nó rất có liên quan ngày hôm nay.
Một đặc điểm đặc trưng trong quá trình tiến hóa của Trái đất là sự phân hóa vật chất, biểu hiện của nó là cấu trúc vỏ của hành tinh chúng ta. Thạch quyển, thủy quyển, khí quyển, sinh quyển tạo thành các lớp vỏ chính của Trái đất, khác nhau về thành phần hóa học, độ dày và trạng thái của vật chất.
Cấu trúc bên trong của Trái đất
Thành phần hóa học của Trái đất(Hình 1) tương tự như thành phần của các hành tinh khác nhóm trên cạn, chẳng hạn như Sao Kim hoặc Sao Hỏa.
Nhìn chung, các nguyên tố như sắt, oxy, silicon, magie và niken chiếm ưu thế. Hàm lượng các nguyên tố nhẹ thấp. Mật độ trung bình của chất trên Trái đất là 5,5 g/cm3.
Có rất ít dữ liệu đáng tin cậy về cấu trúc bên trong của Trái đất. Chúng ta hãy nhìn vào hình. 2. Nó mô tả cấu trúc bên trong của Trái đất. Trái đất bao gồm lớp vỏ, lớp phủ và lõi.
Cơm. 1. Thành phần hóa học của Trái đất
Cơm. 2. Cơ cấu nội bộ Trái đất
Cốt lõi
Cốt lõi(Hình 3) nằm ở trung tâm Trái đất, bán kính khoảng 3,5 nghìn km. Nhiệt độ của lõi đạt tới 10.000 K, tức là cao hơn nhiệt độ của các lớp bên ngoài của Mặt trời và mật độ của nó là 13 g/cm 3 (so sánh: nước - 1 g/cm 3). Lõi được cho là bao gồm hợp kim sắt và niken.
Lõi ngoài của Trái Đất có độ dày lớn hơn lõi trong (bán kính 2200 km) và ở trạng thái lỏng (nóng chảy). Lõi bên trong phải chịu áp lực rất lớn. Các chất tạo nên nó ở trạng thái rắn.
áo choàng
áo choàng- địa quyển Trái đất, bao quanh lõi và chiếm 83% thể tích hành tinh của chúng ta (xem Hình 3). Ranh giới dưới của nó nằm ở độ sâu 2900 km. Lớp phủ được chia thành phần trên ít đặc và dẻo hơn (800-900 km), từ đó nó được hình thành dung nham(dịch từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "thuốc mỡ đặc"; đây là chất nóng chảy bên trong trái đất - một hỗn hợp các hợp chất hóa học và các nguyên tố, bao gồm cả chất khí, ở trạng thái bán lỏng đặc biệt); và phần dưới kết tinh, dày khoảng 2000 km.
Cơm. 3. Cấu trúc Trái đất: lõi, lớp manti và lớp vỏ
vỏ trái đất
Vỏ trái đất - lớp vỏ bên ngoài của thạch quyển (xem hình 3). Mật độ của nó nhỏ hơn khoảng hai lần so với mật độ trung bìnhĐất, - 3 g/cm3.
Tách lớp vỏ trái đất khỏi lớp phủ Biên giới Mohorovic(thường được gọi là ranh giới Moho), được đặc trưng bởi sự gia tăng mạnh về vận tốc sóng địa chấn. Nó được lắp đặt vào năm 1909 bởi một nhà khoa học người Croatia Andrei Mohorovicic (1857- 1936).
Vì các quá trình xảy ra ở phần trên cùng của lớp manti ảnh hưởng đến chuyển động của vật chất trong vỏ trái đất nên chúng được kết hợp dưới tên gọi chungthạch quyển(vỏ đá). Độ dày của thạch quyển dao động từ 50 đến 200 km.
Bên dưới thạch quyển nằm quyển mềm- ít cứng hơn và ít nhớt hơn, nhưng vỏ nhựa hơn ở nhiệt độ 1200 ° C. Nó có thể vượt qua ranh giới Moho, xâm nhập vào vỏ trái đất. Tầng quyển mềm là nguồn gốc của hoạt động núi lửa. Nó chứa các túi magma nóng chảy, xâm nhập vào lớp vỏ trái đất hoặc đổ ra bề mặt trái đất.
Thành phần và cấu trúc của vỏ trái đất
So với lớp manti và lõi, lớp vỏ trái đất là lớp rất mỏng, cứng và giòn. Nó bao gồm một chất nhẹ hơn, hiện chứa khoảng 90 nguyên tố hóa học tự nhiên. Những nguyên tố này không được thể hiện đồng đều trong lớp vỏ trái đất. Bảy nguyên tố - oxy, nhôm, sắt, canxi, natri, kali và magie - chiếm 98% khối lượng của vỏ trái đất (xem Hình 5).
Sự kết hợp đặc biệt của các nguyên tố hóa học tạo thành nhiều loại đá và khoáng chất khác nhau. Người già nhất trong số họ ít nhất 4,5 tỷ năm tuổi.
Cơm. 4. Cấu trúc vỏ trái đất
Cơm. 5. Thành phần vỏ trái đất
Khoáng sản- Tương đối đồng nhất về thành phần và tính chất cơ thể tự nhiên, được hình thành cả ở độ sâu và trên bề mặt thạch quyển. Ví dụ về các khoáng chất là kim cương, thạch anh, thạch cao, bột talc, v.v. (Bạn sẽ tìm thấy đặc điểm tính chất vật lý của các loại khoáng sản khác nhau trong Phụ lục 2.) Thành phần khoáng chất của Trái đất được thể hiện trong Hình 2. 6.
Cơm. 6. Chung thành phần khoáng sản Trái đất
Đá gồm các khoáng chất. Chúng có thể bao gồm một hoặc nhiều khoáng chất.
Đá trầm tích -đất sét, đá vôi, phấn, sa thạch, v.v. - được hình thành do sự lắng đọng của các chất trong môi trường nước và trên đất liền. Chúng nằm thành từng lớp. Các nhà địa chất gọi chúng là những trang lịch sử của Trái đất vì chúng có thể tìm hiểu về điều kiện tự nhiênđã tồn tại trên hành tinh của chúng ta vào thời cổ đại.
Trong số các loại đá trầm tích, có thể phân biệt đá hữu cơ và đá vô cơ (clastic và chemogen).
hữu cơĐá được hình thành do sự tích tụ của động vật và thực vật.
Đá vụnđược hình thành do quá trình phong hóa, sự phá hủy bởi nước, băng hoặc gió của các sản phẩm phá hủy của các loại đá đã hình thành trước đó (Bảng 1).
Bảng 1. Đá vụn tùy theo kích thước mảnh vỡ
|
Tên giống |
Kích thước của bummer con (hạt) |
|
Hơn 50cm |
|
|
5 mm - 1 cm |
|
|
1 mm - 5 mm |
|
|
Cát và đá sa thạch |
0,005 mm - 1 mm |
|
Dưới 0,005mm |
hóa họcĐá được hình thành do sự kết tủa của các chất hòa tan trong chúng từ nước biển và hồ.
Trong độ dày của vỏ trái đất, magma hình thành đá lửa(Hình 7), ví dụ như đá granit và đá bazan.
Đá trầm tích và đá lửa khi chìm xuống độ sâu lớn dưới tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao trải qua những thay đổi đáng kể, trở thành đá biến chất. Ví dụ, đá vôi biến thành đá cẩm thạch, đá sa thạch thạch anh biến thành thạch anh.
Cấu trúc của vỏ trái đất được chia thành ba lớp: trầm tích, đá granit và bazan.
Lớp trầm tích(xem Hình 8) được hình thành chủ yếu bởi đá trầm tích. Đất sét và đá phiến chiếm ưu thế ở đây, còn đá cát, cacbonat và núi lửa được thể hiện rộng rãi. Trong lớp trầm tích có các trầm tích như vậy khoáng sản, như than, khí đốt, dầu mỏ. Tất cả đều có nguồn gốc hữu cơ. Ví dụ, than là sản phẩm của quá trình biến đổi thực vật thời cổ đại. Độ dày của lớp trầm tích rất khác nhau - từ sự vắng mặt hoàn toànở một số vùng đất sâu tới 20-25 km ở vùng trũng sâu.
Cơm. 7. Phân loại đá theo nguồn gốc
Lớp "đá granit" bao gồm các loại đá biến chất và đá lửa, có tính chất tương tự như đá granit. Phổ biến nhất ở đây là đá gneisse, đá granit, đá phiến kết tinh, v.v. Lớp đá granit không được tìm thấy ở khắp mọi nơi, nhưng trên các lục địa nơi nó được biểu hiện tốt, độ dày tối đa của nó có thể đạt tới vài chục km.
Lớp "bazan"được hình thành bởi các đá gần bazan. Đây là những loại đá lửa bị biến chất, đặc hơn đá của lớp “đá granit”.
Quyền lực và cấu trúc dọc vỏ trái đất là khác nhau. Có một số loại vỏ trái đất (Hình 8). Theo cách phân loại đơn giản nhất, người ta phân biệt giữa vỏ đại dương và vỏ lục địa.
lục địa và vỏ đại dương khác nhau về độ dày. Do đó, độ dày tối đa của vỏ trái đất được quan sát dưới hệ thống núi. Đó là khoảng 70 km. Dưới các đồng bằng, độ dày của vỏ trái đất là 30-40 km, và dưới các đại dương, nó mỏng nhất - chỉ 5-10 km.
Cơm. 8. Các loại vỏ trái đất: 1 - nước; 2- lớp trầm tích; 3—sự xen kẽ của đá trầm tích và đá bazan; 4 - đá bazan và đá siêu bazơ kết tinh; 5 – lớp đá granit biến chất; 6 – lớp đá granit-mafic; 7 - lớp phủ bình thường; 8 - lớp phủ giải nén
Sự khác biệt giữa lớp vỏ lục địa và đại dương về thành phần đá thể hiện ở chỗ không có lớp đá granit trong lớp vỏ đại dương. Và lớp bazan của vỏ đại dương rất độc đáo. Về thành phần đá, nó khác với lớp vỏ lục địa tương tự.
Ranh giới giữa đất liền và đại dương (dấu 0) không ghi lại sự chuyển đổi của lớp vỏ lục địa sang lớp vỏ đại dương. Sự thay thế lớp vỏ lục địa bằng lớp vỏ đại dương xảy ra ở độ sâu khoảng 2450 m.
Cơm. 9. Cấu trúc vỏ lục địa và vỏ đại dương
Ngoài ra còn có các loại vỏ trái đất chuyển tiếp - cận đại dương và cận lục địa.
Lớp vỏ dưới đại dương nằm dọc theo sườn lục địa và chân đồi, có thể được tìm thấy ở rìa và biển Địa Trung Hải. Nó đại diện cho lớp vỏ lục địa có độ dày lên tới 15-20 km.
Lớp vỏ tiểu lục địa ví dụ, nằm trên các vòng cung đảo núi lửa.
Dựa trên vật liệu âm thanh địa chấn - tốc độ truyền sóng địa chấn - chúng tôi thu được dữ liệu về cấu trúc sâu của vỏ trái đất. Vâng, Kola giếng siêu sâu, lần đầu tiên có thể nhìn thấy mẫu đá từ độ sâu hơn 12 km, mang đến nhiều điều bất ngờ. Người ta cho rằng ở độ sâu 7 km, lớp "bazan" sẽ bắt đầu. Trên thực tế, nó không được phát hiện và gneisse chiếm ưu thế trong các loại đá.
Sự thay đổi nhiệt độ của vỏ trái đất theo độ sâu. Lớp bề mặt của vỏ trái đất có nhiệt độ được xác định bởi nhiệt mặt trời. Cái này lớp nhật kế(từ tiếng Hy Lạp helio - Mặt trời), trải qua những biến động nhiệt độ theo mùa. Độ dày trung bình của nó là khoảng 30 m.
Bên dưới là một lớp thậm chí còn mỏng hơn, tính năng đặc trưng là nhiệt độ không đổi tương ứng với nhiệt độ trung bình hàng năm của địa điểm quan sát. Độ sâu của lớp này tăng lên ở vùng khí hậu lục địa.
Thậm chí sâu hơn trong lớp vỏ trái đất còn có một lớp địa nhiệt, nhiệt độ của lớp này được xác định bởi sức nóng bên trong của Trái đất và tăng theo độ sâu.
Sự gia tăng nhiệt độ xảy ra chủ yếu do sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ tạo nên đá, chủ yếu là radium và uranium.
Lượng tăng nhiệt độ trong đá theo độ sâu được gọi là gradient địa nhiệt. Nó thay đổi trong phạm vi khá rộng - từ 0,1 đến 0,01 °C/m - và phụ thuộc vào thành phần của đá, điều kiện xuất hiện của chúng và một số yếu tố khác. Dưới đại dương, nhiệt độ tăng nhanh hơn theo độ sâu so với trên lục địa. Trung bình cứ đi sâu 100 m thì nhiệt độ sẽ ấm hơn 3°C.
Sự nghịch đảo của gradient địa nhiệt được gọi là giai đoạn địa nhiệt. Nó được đo bằng m/°C.
Sức nóng của vỏ trái đất là nguồn năng lượng quan trọng.
Phần vỏ trái đất kéo dài đến độ sâu mà các hình thức nghiên cứu địa chất có thể tiếp cận được ruột của trái đất. Bên trong Trái đất cần được bảo vệ đặc biệt và sử dụng khôn ngoan.
Qua ý tưởng hiện đạiĐịa chất Hành tinh của chúng ta bao gồm nhiều lớp - địa quyển. Họ khác nhau ở tính chất vật lý, Thành phần hóa học và Ở trung tâm Trái đất có lõi, tiếp theo là lớp phủ, sau đó là vỏ trái đất, thủy quyển và khí quyển.
Trong bài viết này chúng ta sẽ xem xét cấu trúc của vỏ trái đất, đó là phần trên cùng thạch quyển. Nó đại diện cho bên ngoài vỏ cứng có sức mạnh rất nhỏ (1,5%) đến mức có thể so sánh với phim ngắn trên quy mô hành tinh. Tuy nhiên, bất chấp điều này, lớp trên của vỏ trái đất mới là nguồn cung cấp khoáng chất được nhân loại quan tâm nhiều.
Lớp vỏ trái đất thường được chia thành ba lớp, mỗi lớp đều có đặc điểm riêng.
- Lớp trên- trầm tích. Nó đạt tới độ dày từ 0 đến 20 km. Đá trầm tích được hình thành do sự lắng đọng của các chất trên đất liền hoặc lắng đọng ở đáy thủy quyển. Chúng là một phần của lớp vỏ trái đất, nằm trong đó thành các lớp liên tiếp.
- Lớp giữa là đá granit. Độ dày của nó có thể thay đổi từ 10 đến 40 km. Đó là đá lửa được hình thành lớp cứng là kết quả của các vụ phun trào và sự đông cứng tiếp theo của magma trong bề dày của trái đất trong huyết áp cao và nhiệt độ.
- Lớp dưới, là một phần của cấu trúc vỏ trái đất, là đá bazan, cũng có nguồn gốc magma. Nó chứa số lượng lớn canxi, sắt và magie và khối lượng của nó lớn hơn đá granit.
Cấu trúc của vỏ trái đất không giống nhau ở mọi nơi. Lớp vỏ đại dương và lớp vỏ lục địa có những khác biệt đặc biệt nổi bật. Dưới các đại dương, lớp vỏ trái đất mỏng hơn và dưới các lục địa thì dày hơn. Nó dày nhất ở vùng núi.
Thành phần bao gồm hai lớp - trầm tích và bazan. Bên dưới lớp bazan là bề mặt Moho, phía sau là lớp manti trên. Đáy đại dương có hình dạng phù điêu phức tạp. Trong số tất cả sự đa dạng của họ nơi đặc biệt chiếm giữ các sống núi khổng lồ giữa đại dương, trong đó lớp vỏ đại dương bazan trẻ được hình thành từ lớp phủ. Magma tiếp cận bề mặt thông qua một đứt gãy sâu - một vết nứt chạy dọc theo trung tâm của sườn núi dọc theo các đỉnh. Bên ngoài, magma lan rộng, do đó liên tục đẩy các bức tường của hẻm núi sang hai bên. Quá trình này được gọi là "lây lan".
Cấu trúc vỏ trái đất trên lục địa phức tạp hơn dưới đại dương. lớp vỏ lục địa chiếm diện tích nhỏ hơn nhiều so với đại dương - lên tới 40% bề mặt trái đất, nhưng có độ dày lớn hơn nhiều. Bên dưới nó đạt độ dày 60-70 km. Lớp vỏ lục địa có cấu trúc ba lớp - lớp trầm tích, đá granit và đá bazan. Ở những khu vực được gọi là tấm chắn, có một lớp đá granit trên bề mặt. Ví dụ, nó được làm bằng đá granit.
Phần cực dưới nước của lục địa - thềm lục địa, cũng có cấu trúc lục địa của vỏ trái đất. Nó cũng bao gồm các đảo Kalimantan, New Zealand, New Guinea, Sulawesi, Greenland, Madagascar, Sakhalin, v.v. Cũng như trong nước và biển biên: Địa Trung Hải, Azov, Đen.
Có thể chỉ vẽ ranh giới giữa lớp đá granit và lớp bazan một cách có điều kiện, vì chúng có tốc độ truyền sóng địa chấn tương tự nhau, được sử dụng để xác định mật độ lớp đất và thành phần của chúng. Lớp bazan tiếp xúc với bề mặt Moho. Lớp trầm tích có thể có độ dày khác nhau, tùy thuộc vào địa hình nằm trên đó. Ví dụ, ở vùng núi, nó không có hoặc có độ dày rất nhỏ, do các hạt rời rạc di chuyển xuống sườn dốc dưới tác động của các lực lượng bên ngoài. Nhưng nó hoạt động rất mạnh ở các khu vực chân đồi, vùng trũng và lưu vực. Vì vậy, nó đạt tới 22 km.
vỏ trái đất- gầy vỏ trên Trái đất có độ dày 40-50 km trên các lục địa, 5-10 km dưới các đại dương và chỉ chiếm khoảng 1% khối lượng Trái đất.
Tám nguyên tố - oxy, silicon, hydro, nhôm, sắt, magie, canxi, natri - tạo thành 99,5% vỏ trái đất.
Trên các lục địa, lớp vỏ có ba lớp: đá trầm tích bao phủ đá granit và đá granit phủ lên đá bazan. Dưới các đại dương, lớp vỏ thuộc loại “đại dương”, hai lớp; đá trầm tích chỉ nằm trên đá bazan, không có lớp đá granit. Ngoài ra còn có một loại vỏ trái đất chuyển tiếp (ví dụ như các vùng đảo-cung ở rìa đại dương và một số khu vực trên lục địa).
Lớp vỏ trái đất lớn nhất ở các khu vực miền núi (dưới dãy Himalaya - trên 75 km), trung bình ở các khu vực nền tảng (dưới Vùng đất thấp Tây Siberia - 35-40, trong Nền tảng Nga - 30-35) và ít nhất ở khu vực miền trungđại dương (5-7 km).
Phần chủ yếu của bề mặt trái đất là các đồng bằng của các lục địa và đáy đại dương. Các lục địa được bao quanh bởi một thềm - một dải nông có độ sâu lên tới 200 g và chiều rộng trung bình khoảng SO km, sau một dải sắc nét. đáy uốn cong dốc, biến thành sườn lục địa (độ dốc thay đổi từ 15-17° đến 20-30° ). Các sườn dốc dần dần san bằng và biến thành đồng bằng vực thẳm (độ sâu 3,7-6,0 km). Các rãnh đại dương có độ sâu lớn nhất (9-11 km), phần lớn chúng nằm ở vùng ngoại ô phía bắc và phía tây.
Lớp vỏ trái đất hình thành dần dần: đầu tiên là lớp bazan, sau đó là lớp đá granit; lớp trầm tích tiếp tục hình thành cho đến ngày nay.
Các tầng sâu của thạch quyển được nghiên cứu bằng phương pháp địa vật lý có cấu trúc khá phức tạp và vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, giống như lớp phủ và lõi của Trái đất. Nhưng người ta đã biết rằng mật độ của đá tăng theo độ sâu và nếu trên bề mặt nó trung bình là 2,3-2,7 g/cm3 thì ở độ sâu khoảng 400 km là 3,5 g/cm3 và ở độ sâu 2900 km. ( ranh giới giữa lớp manti và lõi ngoài) - 5,6 g/cm3. Ở trung tâm lõi, nơi áp suất đạt 3,5 nghìn tấn/cm2, áp suất tăng lên 13-17 g/cm3. Bản chất của sự gia tăng nhiệt độ sâu của Trái đất cũng đã được xác định. Ở độ sâu 100 km, nhiệt độ xấp xỉ 1300 K, ở độ sâu khoảng 3000 km -4800 K, và ở trung tâm lõi trái đất- 6900K.
Phần chủ yếu của vật chất Trái đất ở trạng thái rắn, nhưng ở ranh giới của vỏ trái đất và lớp phủ trên (độ sâu 100-150 km) có một lớp đá nhão, mềm. Độ dày này (100-150 km) được gọi là tầng quyển mềm. Các nhà địa vật lý tin rằng các phần khác của Trái đất cũng có thể ở trạng thái hiếm (do giảm áp suất, phân rã vô tuyến tích cực của đá, v.v.), đặc biệt là vùng lõi ngoài. Lõi bên trong nằm ở pha kim loại, nhưng so với nó thành phần vật chất đoàn kết không phải cho ngày hôm nay.