karakteristik özellik Dünya- heterojenliği. İç ve dış olmak üzere birkaç katmana veya küreye bölünmüştür.
Dünyanın iç küreleri: yerkabuğu, manto ve çekirdek.
yerkabuğu en heterojen. Derinlikte, içinde 3 katman ayırt edilir (yukarıdan aşağıya): tortul, granit ve bazalt.
tortul tabaka Maddenin Dünya yüzeyinde sulu veya hava ortamında birikmesiyle ortaya çıkan yumuşak ve bazen gevşek kayalardan oluşur. Tortul kayaçlar genellikle paralel düzlemlerle sınırlanmış katmanlar halinde düzenlenir. Katmanın kalınlığı birkaç metre ile 10-15 km arasında değişmektedir. Sedimanter tabakanın neredeyse tamamen bulunmadığı alanlar vardır.
granit tabakası Al ve Si bakımından zengin magmatik ve metamorfik kayaçlardan oluşur. İçlerindeki ortalama SiO 2 içeriği% 60'tan fazladır, bu nedenle asidik kayalar olarak sınıflandırılırlar. Tabakadaki kayaların yoğunluğu 2.65-2.80 g/cm3'tür. Güç 20-40 km. Okyanus kabuğunun bileşiminde (örneğin, Pasifik Okyanusu'nun dibinde), granit tabakası yoktur, dolayısıyla kıta kabuğunun ayrılmaz bir parçasıdır.
bazalt tabakası yerkabuğunun tabanında yer alır ve süreklidir, yani granit tabakasından farklı olarak hem kıtasal hem de okyanusal kabuğun bileşiminde bulunur. Granitten, sismik dalgaların hızının 6 ila 6,5 km/sn arasında değiştiği Konrad yüzeyi (K) ile ayrılır. Bazalt tabakasını oluşturan madde, kimyasal bileşim ve fiziksel özellikler bakımından bazaltlara benzer (SiO2 bakımından granitlerden daha az zengindir). Maddenin yoğunluğu 3.32 g/cm3'e ulaşır. Boyuna sismik dalgaların yayılma hızı alt sınırda 6,5'ten 7 km/sn'ye yükselir, burada yine hız sıçraması olur ve 8-8,2 km/s'ye ulaşır. Yerkabuğunun bu alt sınırı her yerde izlenebilir ve Mohoroviç sınırı (Yugoslav bilim adamı) veya M.
Örtü yerkabuğunun altında, 8-80 ila 2900 km arasındaki derinlik aralığında bulunur. Üst katmanlarda (100 km'ye kadar) sıcaklık 1000-1300 o C'dir, derinlikle yükselir ve alt sınırda 2300 o C'ye ulaşır, ancak madde orada basınçtan dolayı katı halde bulunur, bu da büyük derinlikler yüzbinlerce ve milyonlarca atmosferdir. Çekirdek ile sınırda (2900 km), boyuna sismik dalgaların kırılması ve kısmi yansıması gözlenirken, enine dalgalar bu sınırı geçmez ("sismik gölge", arkın 103o ila 143o arasındadır). Mantonun alt kısmında dalga yayılma hızı 13,6 km/sn'dir.
Nispeten yakın zamanda, mantonun üst kısmında bir parçalanmış kaya tabakası olduğu biliniyordu - astenosfer, elastik dalgaların hızlarında yaklaşık %3'lük bir azalmanın kaydedildiği 70-150 km derinlikte (okyanusların daha derinlerinde) uzanmaktadır.
çekirdeküzerinde fiziksel özellikler onu saran mantodan keskin bir şekilde farklıdır. Boyuna sismik dalgaların hızı 8,2-11,3 km/sn'dir. Gerçek şu ki, manto ve çekirdeğin sınırında, boyuna dalgaların hızında 13.6'dan 8.1 km/sn'ye keskin bir düşüş var. Bilim adamları uzun zamandır çekirdeğin yoğunluğunun yüzey kabuklarının yoğunluğundan çok daha yüksek olduğu sonucuna vardılar. Uygun barometrik koşullar altında demirin yoğunluğuna karşılık gelmelidir. Bu nedenle, çekirdeğin Fe ve Ni'den oluştuğuna ve manyetik özelliklere sahip olduğuna yaygın olarak inanılmaktadır. Çekirdekte bu metallerin varlığı, maddenin özgül ağırlıkla birincil farklılaşması ile ilişkilidir. Meteoritler ayrıca demir-nikel çekirdeğin lehinde konuşurlar. Çekirdek dış ve iç olarak ikiye ayrılır. Çekirdeğin dış kısmında basınç 1,5 milyon atm; yoğunluk 12 g/cm3 . Boyuna sismik dalgalar burada 8,2-10,4 km/sn hızla yayılır. İç çekirdek sıvı haldedir ve içindeki konvektif akımlar Dünya'nın manyetik alanını indükler. İç çekirdekte basınç 3,5 milyon atm'ye, yoğunluk 17.3-17.9 g/cm3'e, boyuna dalga hızı 11.2-11,3 km/sn'ye ulaşıyor. Hesaplamalar, sıcaklığın orada birkaç bin dereceye (4000 o'ye kadar) ulaşması gerektiğini gösteriyor. Oradaki madde yüksek basınçtan dolayı katı haldedir.
Dünyanın dış küreleri: hidrosfer, atmosfer ve biyosfer.
Hidrosfer Dünya yüzeyinin (denizler ve okyanuslar) 2 / 3'ünü kaplayan sürekli bir su örtüsünden başlayarak ve kayaların ve minerallerin bir parçası olan suyla biten doğadaki su formlarının tüm tezahürlerini birleştirir. bu anlamda hidrosfer, Dünya'nın sürekli bir kabuğudur. Kursumuz öncelikle hidrosferin bağımsız bir su tabakası oluşturan kısmı ile ilgilidir - okyanusosfer.
510 milyon km2'lik Dünya'nın toplam alanının 361 milyon km2'si (%71) sularla kaplıdır. Şematik olarak, Dünya Okyanusu'nun dibinin topografyası şu şekilde tasvir edilmiştir: hipsografik eğri. Kara yüksekliği ve okyanus derinliğinin dağılımını gösterir; Deniz tabanının 2 seviyesi, 0-200 m ve 3-6 km derinliklerde açıkça tanımlanmıştır. Bunlardan ilki, tüm kıtaların kıyılarını bir sualtı platformu şeklinde çevreleyen göreceli sığ su alanıdır. Kıta sahanlığı mı yoksa raf. Deniz tarafında, raf dik bir su altı çıkıntısı ile sınırlıdır - kıta yamacı(3000 m'ye kadar). 3-3,5 km derinlikte bulunur kıta ayağı. 3500 m'nin altında başlar okyanus yatağı (okyanus yatağı), derinliği 6000 m'ye kadar olan kıta ayağı ve okyanus tabanı, tipik bir okyanus kabuğundan (granit tabakası olmayan) oluşan deniz tabanının açıkça ifade edilen ikinci seviyesini oluşturur. Okyanus yatağı arasında, özellikle Pasifik Okyanusu'nun çevre kısımlarında bulunur. derin su hendekleri (oluklar)- 6000 ila 11000 m arası Hipsografik eğri 20 yıl önce böyle görünüyordu. Son zamanların en önemli jeolojik keşiflerinden biri, okyanus ortası sırtları okyanus tabanından 2 veya daha fazla kilometre yükselen ve okyanus tabanının 1/3'ünü kaplayan küresel bir deniz dağları sistemi. Bu keşfin jeolojik önemi daha sonra tartışılacaktır.
neredeyse hepsi biliniyor kimyasal elementler, ancak sadece 4 hakimdir: O 2 , H 2 , Na, Cl. Deniz suyunda çözünen kimyasal bileşiklerin içeriği (tuzluluk) ağırlık yüzdesi veya yüzdesi olarak belirlenir. ppm(1 ppm = %0,1). Okyanus suyunun ortalama tuzluluğu 35 ppm'dir (1 litre suda 35 g tuz). Tuzluluk büyük ölçüde değişir. Böylece, Kızıldeniz'de 52 ppm'ye, Karadeniz'de 18 ppm'ye ulaşıyor.
Atmosfer sürekli bir örtü ile saran Dünya'nın en üstteki hava kabuğunu temsil eder. Atmosferin yoğunluğu yükseklikle azaldığı ve yavaş yavaş havasız alana geçtiği için üst sınır net değildir. Alt sınır, Dünya'nın yüzeyidir. Bu sınır aynı zamanda şartlıdır, çünkü hava taş kabuğuna belirli bir derinliğe nüfuz eder ve su sütununda çözünmüş halde bulunur. Atmosferde 5 ana küre vardır (aşağıdan yukarıya): troposfer, stratosfer, mezosfer, iyonosfer ve ekzosfer. Jeoloji için troposfer önemlidir, çünkü yer kabuğuyla doğrudan temas halindedir ve üzerinde önemli bir etkisi vardır.
Troposfer, yüksek yoğunluğu, sürekli su buharı, karbondioksit ve tozun varlığı ile ayırt edilir; yükseklikle sıcaklığın kademeli olarak düşmesi ve içinde dikey ve yatay hava sirkülasyonunun varlığı. Kimyasal bileşimde, ana elementlere ek olarak - O 2 ve N 2 - her zaman CO 2, su buharı, bazı inert gazlar (Ar), H 2, kükürt dioksit ve toz vardır. Troposferdeki hava sirkülasyonu çok karmaşıktır.
biyosfer- bir tür kabuk (Akademisyen V.I. Vernadsky tarafından tanımlanmış ve adlandırılmıştır), yaşamın mevcut olduğu kabukları birleştirir. Ayrı bir yer kaplamaz, yer kabuğuna, atmosfere ve hidrosfere nüfuz eder. biyosfer oynuyor büyük rol jeolojik süreçlerde, hem kayaların yaratılmasına hem de yok edilmesine katılmak.
Canlı organizmalar, genellikle "yaşamın beşiği" olarak adlandırılan hidrosfere en derinden nüfuz eder. Yaşam, özellikle okyanusosferde, yüzey katmanlarında zengindir. Fiziki ve coğrafi duruma bağlı olarak, öncelikle derinliklere bağlı olarak, birkaç biyonomik bölgeler(Yunanca "bios" - hayat, "nomos" - hukuk). Bu bölgeler, organizmaların varoluş koşullarında ve bileşimlerinde farklılık gösterir. Raf alanında 2 bölge vardır: kıyısal ve neritik. Kıyı, gelgitin alçalmasıyla günde iki kez boşaltılan, nispeten dar bir sığ su şerididir. Özgüllüğü nedeniyle, kıyıda geçici kurumaya tahammül edebilen organizmalar (deniz solucanları, bazı yumuşakçalar, deniz kestaneleri ve yıldızlar) yaşar. Raftaki gelgit bölgesinden daha derinde, çeşitli deniz organizmaları tarafından en zengin şekilde doldurulan nerit bölgesi bulunur. Hayvan dünyasının tüm türleri burada geniş çapta temsil edilmektedir. Yaşam tarzı ile ayırt edilir bentik hayvanlar (altta yaşayanlar): yerleşik bentolar (mercanlar, süngerler, bryozoanlar vb.), dolaşan bentolar (emekleme - kirpi, yıldızlar, kerevit). nektonik hayvanlar bağımsız hareket edebilir (balık, kafadanbacaklılar); planktonik (plankton) - süspansiyon halinde suda süzülmek (foraminiferler, radyolaryalılar, denizanası). kıta eğimine karşılık gelir banyo bölgesi, kıta ayağı ve okyanus yatağı - abisal bölge.İçlerindeki yaşam koşulları çok uygun değil - tam karanlık, yüksek basınç, yosun eksikliği. Ancak orada bile son zamanlar keşfetti hayatın dipsiz vahaları, sualtı volkanları ve hidrotermal çıkış bölgeleriyle sınırlıdır. Buradaki biyota, dev anaerobik bakteriler, vestimentifera ve diğer tuhaf organizmalara dayanmaktadır.
Canlı organizmaların Dünya'ya nüfuz etme derinliği esas olarak sıcaklık koşulları ile sınırlıdır. Teorik olarak, en dirençli prokaryotlar için 2,5-3 km'dir. Yaşam meselesi modern biçiminde, onu oksijen, karbondioksit ve azot ile zenginleştiren organizmaların hayati aktivitesinin bir sonucu olan atmosferin bileşimini aktif olarak etkiler. Deniz sedimanlarının oluşumunda organizmaların rolü son derece büyüktür, bunların çoğu mineraldir (kostobiyolitler, jaspilitler, vb.).
Kendi kendine muayene için sorular.
Kökenler nasıl oluştu Güneş Sistemi?
Dünyanın şekli ve büyüklüğü nedir?
Dünya hangi sert kabuklardan oluşur?
Kıtasal kabuk okyanustan nasıl farklıdır?
Dünyanın manyetik alanına ne sebep olur?
Hipsografik eğri nedir, türü?
bentos nedir?
Biyosfer nedir, sınırları?
Dikkate alınması gereken konular:
1. Dünyanın iç yapısını inceleme yöntemleri.
2. Dünyanın iç yapısı.
3. Dünyanın fiziksel özellikleri ve kimyasal bileşimi.
4. Dünya kabuklarının kökeni ve gelişiminin tarihi. Yer kabuğunun hareketi.
5. Volkanlar ve depremler.
1. Dünyanın iç yapısını inceleme yöntemleri.
1) Kaya çıkıntılarının görsel gözlemleri
kaya çıkıntısı - bu, dağ yamaçlarında, vadilerde, nehir vadilerinde, taş ocaklarında, maden işletmelerinde dünya yüzeyindeki kayaların çıkıntısıdır.
Bir mostra incelenirken, hangi kayalardan oluştuğuna, bu kayaçların bileşimi ve kalınlığının ne olduğuna ve oluşum sırasına dikkat edilir. Kayaların kimyasal bileşimini, kökenlerini ve yaşını belirlemek için laboratuvarda daha fazla çalışma için her katmandan örnekler alınır.
2) Kuyu sondajı kaya örneklerini çıkarmanıza izin verir - çekirdek, ve sonra kayaların bileşimini, yapısını, oluşumunu belirleyin ve delinmiş tabakanın bir çizimini yapın - jeolojik bölüm arazi. Birçok bölümün karşılaştırılması, kayaların nasıl biriktiğini belirlemeyi ve bölgenin jeolojik haritasını derlemeyi mümkün kılar. En derin kuyu 12 km derinliğe kadar açılmıştır. Bu iki yöntem, Dünya'yı yalnızca yüzeysel olarak incelememize izin verir.
3) Sismik keşif.
Yapay bir depremin patlama dalgası yaratarak, insanlar çeşitli katmanlardan geçiş hızını izlerler. Ortam ne kadar yoğunsa, hız o kadar yüksek olur. Bu hızları bilen ve değişimlerini takip eden bilim adamları, alttaki kayaların yoğunluğunu belirleyebilirler. Bu yöntem denir sismik sondaj ve Dünya'nın içine bakmaya yardımcı oldu.
2. Dünyanın iç yapısı.
Dünyanın sismik sondajı, üç bölümünü - litosfer, manto ve çekirdek - ayırt etmeyi mümkün kıldı.Litosfer (Yunancadan litos - taş ve küre - top) - yerkabuğu ve mantonun üst tabakası (astenosfer) dahil, Dünya'nın üst, taş kabuğu. Litosferin derinliği 80 km'den fazladır. Astenosferin maddesi viskoz bir durumdadır. Sonuç olarak, yer kabuğu sıvı bir yüzey üzerinde yüzüyor gibi görünüyor.
Yerkabuğunun kalınlığı 3 ila 75 km arasındadır. Yapısı heterojendir (yukarıdan aşağıya):
1 - tortul kayaçlar (kum, kil, kalker) - 0-20 km. Gevşek kayaçlar düşük sismik dalga hızına sahiptir.
2 - granit tabakası (okyanusun altında yok) 5.5-6 km/s'lik yüksek bir dalga hızına sahiptir;
3 – bazalt tabakası (dalga hızı 6,5 km/s);
İki tür kabuk vardır - anakara ve okyanus. Kıtaların altında, kabuk üç katmanı da içerir - tortul, granit ve bazalt. Ovalarda kalınlığı 15 km'ye ulaşır ve dağlarda 80 km'ye çıkar ve "dağların köklerini" oluşturur. Okyanusların altında, birçok yerde granitik tabaka tamamen yoktur ve bazaltlar ince bir tortul kaya örtüsü ile kaplıdır. Okyanusun derin kısımlarında, kabuğun kalınlığı 3-5 km'yi geçmez ve üst manto aşağıdadır.
Kabuğun kalınlığındaki sıcaklık 600 o C'ye ulaşır. Esas olarak silikon ve alüminyum oksitlerden oluşur.
Örtü - litosfer ve Dünya'nın çekirdeği arasında bulunan bir ara kabuk. Alt sınırı tahminen 2900 km derinlikten geçmektedir. Manto, Dünya hacminin %83'ünü oluşturur.. Mantonun sıcaklığı 1000 hakkında 3700'e kadar üst katmanlarda C hakkında Altta C. Kabuk ve manto arasındaki sınır Moho (Mohorovicic) yüzeyidir.
Üst mantoda depremler meydana gelir, cevherler, elmaslar ve diğer mineraller oluşur. Buradan, iç ısı Dünya'nın yüzeyine gelir. Üst mantonun maddesi sürekli ve aktif olarak hareket ederek litosferin ve yer kabuğunun hareketine neden olur. Silikon ve magnezyumdan oluşur. İç manto, sıvı çekirdek ile sürekli karıştırılır. Ağır elementler çekirdeğe batar, hafif olanlar ise yüzeye çıkar. Mantoyu oluşturan madde 20 defa devre yapmıştır. Bu işlem sadece 7 kez tekrarlanmalıdır ve yerkabuğunun inşa süreci, depremler ve volkanlar duracaktır.
çekirdek dış (5 bin km derinliğe kadar), sıvı katman ve iç katı katmandan oluşur. Demir-nikel alaşımıdır. Sıvı çekirdeğin sıcaklığı 4000 o C, iç kısmı 5000 o C'dir. Çekirdeğin özellikle iç kısmı çok yüksek bir yoğunluğa sahiptir, bu yüzden katıdır. Çekirdeğin yoğunluğu suyun yoğunluğunun 12 katıdır.
3. Dünyanın fiziksel özellikleri ve kimyasal bileşimi.fiziksel özelliklere Dünya, sıcaklık rejimini (iç ısı), yoğunluğu ve basıncı içerir.
Dünya yüzeyinde sıcaklık sürekli değişiyor ve güneş ısısının akışına bağlı. Günlük sıcaklık dalgalanmaları 1-1,5 m derinliğe kadar uzanır, mevsimsel - 30 m'ye kadar Bu katmanın altında bulunur sabit sıcaklık bölgesi her zaman değişmeden kaldıkları yerde
85;yy ve Dünya yüzeyindeki alanın yıllık ortalama sıcaklıklarına karşılık gelir.
Farklı yerlerde sabit sıcaklık bölgesinin derinliği aynı değildir ve iklime ve kayaların termal iletkenliğine bağlıdır. Bu bölgenin altında, sıcaklıklar her 100 m'de ortalama 30 ° C yükselmeye başlar, ancak bu değer sabit değildir ve kayaların bileşimine, volkanların varlığına ve bağırsaklardan gelen termal radyasyonun aktivitesine bağlıdır. Toprak.
Dünyanın yarıçapını bilerek, merkezdeki sıcaklığının 200.000 °C'ye ulaşması gerektiğini hesaplayabiliriz. Ancak, bu sıcaklıkta, Dünya sıcak bir gaza dönüşecektir. Genel olarak sıcaklıkta kademeli bir artışın yalnızca litosferde meydana geldiği ve üst mantonun Dünya'nın iç ısısının kaynağı olarak hizmet ettiği kabul edilir. Aşağıda, sıcaklıktaki artış yavaşlar ve Dünya'nın merkezinde 5000'i geçmez.° İTİBAREN.
Dünyanın yoğunluğu. Vücut ne kadar yoğun olursa, birim hacim başına kütle o kadar büyük olur. Yoğunluk standardı, 1 cm3'ü 1 g olan su olarak kabul edilir, yani suyun yoğunluğu 1 g / cm3'tür. Diğer cisimlerin yoğunluğu, kütlelerinin aynı hacimdeki su kütlesine oranı ile belirlenir. Bundan, yoğunluğu 1'den büyük olan tüm cisimlerin battığı, daha az yüzdüğü açıktır.
Dünyanın Yoğunluğu farklı yerler aynı değil. Tortul kayaçların yoğunluğu 1.5 - 2 g / cm3, granit - 2.6 g / cm 3 , ve bazaltlar - 2.5-2.8 g / cm3. Dünyanın ortalama yoğunluğu 5,52 g/cm3'tür. Dünyanın merkezinde, kendisini oluşturan kayaların yoğunluğu artar ve 15-17 g/cm3'e ulaşır.
yerin içindeki basınç. Dünyanın merkezinde bulunan kayalar, üstteki katmanlardan muazzam bir baskıya maruz kalır. Sadece 1 km derinlikte basıncın 104 hPa olduğu, üst mantoda ise 6 104 hPa'yı aştığı hesaplanmıştır. Laboratuvar deneyleri, bu tür bir basınç altında, mermer gibi katıların büküldüğünü ve hatta akabildiğini, yani katı ile sıvı arasında ara özellikler kazandıklarını göstermektedir. Maddenin bu durumuna denir plastik. Bu deney, Dünya'nın derin bağırsaklarında maddenin plastik bir halde olduğunu belirtmemizi sağlar.
Dünyanın kimyasal bileşimi. AT Dünya, D. I. Mendeleev tablosunun tüm kimyasal elementlerini bulabilir. Ancak sayıları aynı değildir, son derece düzensiz dağılmıştır. Örneğin, yerkabuğunda oksijen (O) %50'den fazladır, demir (Fe) - kütlesinin %5'inden azdır. Bazalt ve granit tabakalarının esas olarak oksijen, silisyum ve alüminyumdan oluştuğu, mantoda ise silisyum, magnezyum ve demir oranının arttığı tahmin edilmektedir. Genel olarak, 8 elementin (oksijen, silikon, alüminyum, demir, kalsiyum, magnezyum, sodyum, hidrojen) yer kabuğunun bileşiminin% 99,5'ini ve geri kalanının -% 0,5'ini oluşturduğu kabul edilir. Manto ve çekirdeğin bileşimi hakkındaki veriler spekülatiftir.
4. Dünya kabuklarının kökeni ve gelişiminin tarihi. Yer kabuğunun hareketi.
Yaklaşık 5 milyar yıl önce, kozmik beden Dünya bir gaz-toz bulutsusundan oluştu. Soğuktu. Kabuklar arasında net sınırlar henüz mevcut değildi. Dünyanın bağırsaklarından, fırtınalı bir akışta gazlar yükseldi ve yüzeyi patlamalarla salladı.
Güçlü sıkıştırmanın bir sonucu olarak, çekirdekte nükleer reaksiyonlar meydana gelmeye başladı ve bu da serbest bırakılmasına yol açtı. Büyük bir sayı sıcaklık. Gezegenin ısınmasının enerjisi. Bağırsaklardaki metallerin eritilmesi sürecinde, daha hafif maddeler yüzeye çıkarak bir kabuk oluştururken, ağır olanlar aşağı battı. Donmuş ince film sıcak magma içinde battı ve tekrar oluştu. Bir süre sonra, artık batmayan yüzeyde büyük miktarda hafif silikon ve alüminyum oksitleri birikmeye başladı. Zamanla büyük diziler oluşturdular ve soğudular. Bu tür oluşumlara denir litosferik plakalar(anakara platformları). Dev buzdağları gibi yüzerler ve mantonun plastik yüzeyinde sürüklenmeye devam ederler.
2 milyar yıl önce, su buharının yoğunlaşması sonucu bir su kabuğu ortaya çıktı.
Yaklaşık 500-430 milyon yıl önce 4 kıta vardı: Angaria (Asya'nın bir parçası), Gondwana, Kuzey Amerika ve Avrupa levhaları. Plakaların hareketinin bir sonucu olarak, son iki plaka çarpışarak dağları oluşturdu. Euroamerica kuruldu.
Yaklaşık 275 milyon yıl önce Avrupa-Amerika ve Angaria'nın çarpışması oldu, Ural Dağları yerinde ortaya çıktı. Bu çarpışma sonucunda Laurasia ortaya çıktı.
Yakında Laurasia ve Gondwana birleşerek Pangea'yı (175 milyon yıl önce) oluşturdu ve sonra tekrar ayrıldı. Bu kıtaların her biri, modern kıtaları oluşturan parçalara ayrıldı.
Konveksiyon akımları, yükselen ısı akışlarının etkisi altında üst mantoda meydana gelir. Büyük derin basınç, ayrı bloklardan oluşan litosferin hareketini zorlar - plakalar. Litosfer, farklı yönlerde hareket eden yaklaşık 15 büyük levhaya bölünmüştür. Birbirleriyle çarpıştıklarında, yüzeyleri kıvrımlar halinde sıkıştırılır ve yükselir, dağları oluşturur. Diğer yerlerde çatlaklar oluşur ( yarık bölgeleri) ve lav akar, patlar, boşluğu doldurur. Bu süreçler hem karada hem de okyanusun dibinde meydana gelir.
Video 1. Dünyanın oluşumu, litosfer plakaları.
Litosfer plakalarının hareketi.
tektonik- manto yüzeyinde litosferik plakaların hareket süreci. Yer kabuğunun hareketine tektonik hareket denir.
Kayaların yapısının incelenmesi, okyanus tabanının uzaydan elektronik topografik araştırması, levha tektoniği teorisini doğruladı.
Video 2. Kıtaların evrimi.
5. Volkanlar ve depremler.
Volkan -Yerkabuğunun yüzeyinde, içinden erimiş kaya, gaz, buhar ve kül akıntılarının püskürdüğü jeolojik bir oluşum. Magma ve lav arasında bir ayrım yapılmalıdır. Magma - bir yanardağın ağzındaki sıvı kayalar. lav - kaya bir yanardağın yamaçları boyunca akar. Soğuyan lavlardan volkanik dağlar oluşur
Dünya'da yaklaşık 600 aktif volkan var. Yerkabuğunun çatlaklarla ayrıldığı yerde oluşurlar, erimiş magma katmanları yakındır. Yüksek basınç onu yükseltir. Volkanlar yer altında ve su altındadır.
Volkan bir dağdır kanal bir delik ile biten krater. Olabilir yan kanallar. Volkanın kanalından sıvı magma, magma rezervuarından yüzeye gelir ve lav akıntıları oluşturur. Lav, yanardağın havalandırmasında soğursa, gaz basıncının etkisi altında patlayabilen ve taze magmanın (lav) yolunu açan bir tıkaç oluşur. Lav yeterince sıvıysa (içinde çok su var), yanardağın yamacından hızla aşağı akar. Kalın lav yavaşça akar ve katılaşır, yanardağın yüksekliğini ve genişliğini arttırır. Lav sıcaklığı 1000-1300 o C'ye ulaşabilir ve 165 m/s hızla hareket edebilir.
Bir yanardağın faaliyetine genellikle büyük miktarlarda kül, gaz ve su buharı salınımı eşlik eder. patlamadan önceyanardağın üzerinde, bir emisyon sütunu onlarca kilometre yüksekliğe ulaşabilir. Patlamadan sonra dağın yerinde, içinde köpüren bir lav gölü olan devasa bir krater oluşabilir - kaldera.
Volkanlar sismik olarak aktif bölgelerde oluşur: litosfer plakalarının buluştuğu yerlerde. Faylarda, magma Dünya yüzeyine yaklaşır, kayaları eritir ve volkanik bir kanal oluşturur. Sıkışan gazlar basıncı arttırır ve magmayı yüzeye doğru iter.
Dünyanın kabuk yapısı. Fiziksel durum (yoğunluk, basınç, sıcaklık), kimyasal bileşim, sismik dalgaların hareketi iç parçalar Toprak. Karasal manyetizma. Gezegenin iç enerji kaynakları. Dünyanın yaşı. Jeokronoloji.
Dünya, diğer gezegenler gibi bir kabuk yapısına sahiptir. Sismik dalgalar (boylamasına ve enine) Dünya'nın gövdesinden geçtiğinde, bazı derin seviyelerde hızları gözle görülür (ve aniden) değişir, bu da dalgaların geçtiği ortamın özelliklerinde bir değişiklik olduğunu gösterir. Modern görünümler Dünya içindeki yoğunluk ve basınç dağılımı tabloda verilmiştir.
Dünyanın içindeki derinlikle yoğunluk ve basınçtaki değişim
(S.V. Kalesnik, 1955)
|
Derinlik, km |
Yoğunluk, g / cm3 |
Basınç, milyon atm |
Tablo, Dünya'nın merkezinde yoğunluğun 17,2 g/cm3'e ulaştığını ve özellikle keskin bir sıçramayla (5,7'den 9,4'e) 2900 km derinlikte ve ardından 5 bin km derinlikte değiştiğini göstermektedir. İlk atlama, yoğun bir çekirdeği ayırmayı mümkün kılar ve ikincisi, bu çekirdeği dış (2900-5000 km) ve iç (5 bin km'den merkeze) parçalara ayırmamıza izin verir.
Boyuna ve enine dalgaların hızının derinliğe bağımlılığı
|
Derinlik, km |
Boyuna dalga hızı, km/s |
Kayma dalgası hızı, km/s |
|
60 (üst) | ||
|
60 (alt) | ||
|
2900 (üst) | ||
|
2900 (altta) | ||
|
5100 (üst) | ||
|
5100 (altta) | ||
Böylece, hızlarda özünde iki keskin kırılma vardır: 60 km derinlikte ve 2900 km derinlikte. Başka bir deyişle, yerkabuğu ve iç çekirdek belirgin bir şekilde ayrılmıştır. Aralarındaki ara kayışta ve çekirdeğin içinde, yalnızca hızlardaki artış oranında bir değişiklik vardır. Ayrıca 2900 km derinliğe kadar olan Dünya'nın katı halde olduğu da görülebilir. enine elastik dalgalar (kesme dalgaları) tek başına katı bir ortamda ortaya çıkabilen ve yayılabilen bu kalınlıktan serbestçe geçer. Enine dalgaların çekirdekten geçişi gözlemlenmedi ve bu da onun sıvı olduğu düşünülmesine neden oldu. Bununla birlikte, en son hesaplamalar, çekirdekteki kesme modülünün küçük olduğunu, ancak yine de sıfıra eşit olmadığını (bir sıvı için tipik olduğu gibi) ve bu nedenle, Dünya'nın çekirdeğinin sıvı halden katı bir duruma daha yakın olduğunu göstermektedir. Elbette bu durumda, "katı" ve "sıvı" kavramları, maddenin toplam hallerine uygulanan benzer kavramlarla özdeşleştirilemez. yeryüzü: Dünya'nın içinde yüksek sıcaklıklar ve büyük basınçlar hakimdir.
Böylece, içinde iç yapı Dünya yerkabuğu, manto ve çekirdeğe bölünmüştür.
yerkabuğu - ilk kabuk sağlam vücut Dünya, 30-40 km kalınlığa sahiptir. Hacimce, Dünya'nın hacminin% 1,2'sidir, kütlece -% 0,4, ortalama yoğunluk 2,7 g / cm3'tür. Esas olarak granitlerden oluşur; içindeki tortul kayaçlar ikincil öneme sahiptir. Silikon ve alüminyumun büyük bir rol oynadığı granit kabuğuna "sialik" ("sial") denir. Yerkabuğu, mantodan sismik bir bölüm adı verilen bir bölümle ayrılır. Moho sınırı, bu "sismik bölümü" keşfeden Sırp jeofizikçi A. Mohorovichich (1857-1936) adından. Bu sınır açıktır ve Dünya'nın her yerinde 5 ila 90 km arasındaki derinliklerde gözlemlenir. Moho kesiti sadece farklı tipteki kayaçlar arasındaki bir sınır değil, aynı zamanda manto eklojitleri ile gabro ve kabuklu bazaltlar arasındaki bir faz geçişi düzlemidir. Mantodan kabuğa geçerken basınç o kadar düşer ki gabro bazaltlara dönüşür (silikon, alüminyum + magnezyum - “sima” - silikon + magnezyum). Geçişe, hacimde% 15'lik bir artış ve buna bağlı olarak yoğunlukta bir azalma eşlik eder. Moho yüzeyi, yer kabuğunun alt sınırı olarak kabul edilir. Bu yüzeyin önemli bir özelliği, genel olarak, dünya yüzeyinin kabartmasının ayna görüntüsü gibi olmasıdır: okyanusların altında daha yüksektir, kıta ovalarının altında daha düşüktür, en yüksek dağların altındaki her şeyden daha düşüktür (bunlar sözde dağ kökleri).
Dört tür yer kabuğu vardır, bunlar yer yüzeyinin en büyük dört biçimine karşılık gelir. İlk tip denir anakara, kalınlığı 30-40 km, genç dağların altında 80 km'ye çıkar. Bu tür yerkabuğu, kabartma olarak kıtasal çıkıntılara karşılık gelir (anakaranın su altı kenarı dahildir). En yaygın üç katmana bölünmesi: tortul, granit ve bazalt. tortul tabaka, 15-20 km kalınlığa kadar, karmaşık katmanlı çökeltiler(killer ve şeyller hakimdir, kumlu, karbonatlı ve volkanik kayaçlar yaygın olarak temsil edilmektedir). granit tabakası(kalınlık 10-15 km) granite benzer özelliklerde silika içeriği %65'in üzerinde olan metamorfik ve magmatik asidik kayalardan oluşur; en yaygın olanları gnayslar, granodiyoritler ve diyoritler, granitler, kristalin şistlerdir). En yoğun, 15-35 km kalınlığındaki alt katmana denir. bazalt bazaltlara benzerlikleri için. Kıtasal kabuğun ortalama yoğunluğu 2,7 g/cm3'tür. Granit ve bazalt tabakaları arasında, onu keşfeden Avusturyalı jeofizikçinin adını taşıyan Konrad sınırı bulunur. Katmanların isimleri - granit ve bazalt - şartlıdır, sismik dalgaların hızlarına göre verilir. Katmanların modern adı biraz farklıdır (E.V. Khain, M.G. Lomize): ikinci katmana granit-metamorfik denir çünkü. içinde hemen hemen hiç granit yoktur, gnays ve kristal şistlerden oluşur. Üçüncü katman granülit-bazit olup, yüksek oranda metamorfozlanmış kayaçlardan oluşur.
Yer kabuğunun ikinci türü - geçiş veya jeosenklinal - geçiş bölgelerine (geosynclines) karşılık gelir. Geçiş bölgeleri, Avrasya kıtasının doğu kıyılarında, Kuzey ve Güney Amerika'nın doğu ve batı kıyılarında yer almaktadır. Aşağıdaki klasik yapıya sahiptirler: marjinal deniz havzası, ada yayları ve derin su açması. Denizlerin havzaları ve derin deniz hendekleri altında granit tabakası yoktur, yerkabuğu artan kalınlıkta ve bazalttan oluşan tortul bir tabakadan oluşur. Granit tabakası sadece ada yaylarında görülür. Yerkabuğunun jeosenklinal tipinin ortalama kalınlığı 15-30 km'dir.
Üçüncü tip ise okyanusal yerkabuğu, okyanus yatağına tekabül eder, kabuğun kalınlığı 5-10 km'dir. İki katmanlı bir yapıya sahiptir: ilk katman, kil-silisli-karbonat kayalardan oluşan tortuldur; ikinci katman, temel bileşimli (gabro) tam kristalli magmatik kayalardan oluşur. Sedimanter ve bazaltik katmanlar arasında, ara katman tortul kayaçlara sahip bazaltik lavlardan oluşan bir ara katman ayırt edilir. Bu nedenle bazen okyanus kabuğunun üç katmanlı yapısından bahsederler.
dördüncü tip riftojenik yerkabuğu, okyanus ortası sırtların karakteristiğidir, kalınlığı 1.5-2 km'dir. Okyanus ortası sırtlarda, manto kayaları yüzeye yaklaşır. Sedimanter tabakanın kalınlığı 1-2 km olup, rift vadilerindeki bazalt tabakası dışa doğru taşmaktadır.
"Yer kabuğu" ve "litosfer" kavramları vardır. Litosfer- yerkabuğu ve üst mantonun bir parçası tarafından oluşturulan dünyanın taş kabuğu. Kalınlığı 150-200 km olup, astenosfer ile sınırlıdır. Litosferin sadece üst kısmına yerkabuğu denir.
Örtü hacimce Dünya'nın hacminin %83'ü ve kütlesinin %68'i kadardır. Maddenin yoğunluğu 5.7 g/cm3'e yükselir. Çekirdek sınırında, sıcaklık 3800 0 C'ye yükselir, basınç - 1.4 x 10 11 Pa'ya kadar. Üst manto 900 km derinliğe ve alt manto 2900 km derinliğe kadar ayırt edilir. Üst mantoda 150-200 km derinlikte astenosferik bir tabaka vardır. astenosfer(Yunanca astenler - zayıf) - Dünyanın üst mantosunda azaltılmış sertlik ve mukavemet tabakası. Astenosfer, magmanın ana kaynağıdır; volkanik beslenme merkezlerini ve litosferik plakaların hareketini içerir.
çekirdek gezegenin hacminin %16'sını ve kütlesinin %31'ini kaplar. İçindeki sıcaklık 5000 0 C, basınç - 37 x 10 11 Pa, yoğunluk - 16 g / cm3'e ulaşır. Çekirdek, 5100 km derinliğe kadar dış ve iç kısımlara ayrılmıştır. Dış çekirdek erimiş, demir veya metalize silikatlardan oluşuyor, iç çekirdek katı, demir-nikel.
Bir gök cisminin kütlesi maddenin yoğunluğuna bağlıdır, kütle Dünya'nın büyüklüğünü ve yerçekimi kuvvetini belirler. Gezegenimiz yeterli büyüklüğe ve yerçekimine sahip, hidrosferi ve atmosferi korudu. Maddenin metalleşmesi, Dünya'nın çekirdeğinde meydana gelir ve elektrik akımlarının ve manyetosferin oluşumuna neden olur.
Dünya çevresinde çeşitli alanlar vardır, GO üzerindeki en önemli etki yerçekimi ve manyetiktir.
yerçekimi alanı Dünya'da, yerçekimi alanıdır. Yerçekimi, yerçekimi kuvveti ile Dünya'nın dönüşü tarafından üretilen merkezkaç kuvveti arasındaki bileşke kuvvettir. Merkezkaç kuvveti ekvatorda maksimuma ulaşır, ancak burada bile küçüktür ve yerçekimi kuvvetinin 1/288'i kadardır. Dünya üzerindeki yerçekimi kuvveti, esas olarak kütlelerin yer içindeki ve yüzeydeki dağılımından etkilenen çekim kuvvetine bağlıdır. Yerçekimi kuvveti dünyanın her yerine etki eder ve bir çekül çizgisi boyunca jeoidin yüzeyine yönlendirilir. Yerçekimi alanının yoğunluğu kutuplardan ekvatora doğru (merkezkaç kuvveti ekvatorda daha fazladır), yüzeyden yukarıya doğru (36.000 km yükseklikte sıfırdır) ve yüzeyden aşağıya doğru (merkezde) eşit olarak azalır. Dünya, yerçekimi sıfırdır).
normal yerçekimi alanı Dünya, düzgün bir kütle dağılımına sahip bir elipsoid şeklinde olsaydı Dünya'nın sahip olacağı şekilde adlandırılır. Belirli bir noktadaki gerçek alanın yoğunluğu normalden farklıdır ve yerçekimi alanında bir anormallik ortaya çıkar. Anormallikler pozitif ve negatif olabilir: dağ sıraları ek kütle yaratır ve pozitif anomalilere, okyanus depresyonlarına, aksine negatif olanlara neden olmalıdır. Ama aslında, yerkabuğu izostatik dengededir.
isostazi (Yunanca isostasios'tan - ağırlıkça eşittir) - katı, nispeten hafif yer kabuğunu daha ağır bir üst manto ile dengelemek. Denge teorisi 1855 yılında İngiliz bilim adamı G.B. Havadar. İzostazi nedeniyle, teorik denge seviyesinin üzerindeki kütle fazlalığı, bunların eksikliğine karşılık gelir. Bu, astenosfer tabakasında belirli bir derinlikte (100-150 km), maddenin yüzeyde kütle eksikliği olan yerlere aktığı gerçeğiyle ifade edilir. Sadece tazminatın henüz tam olarak gerçekleşmediği genç dağların altında zayıf pozitif anomaliler gözlemleniyor. Bununla birlikte, denge sürekli olarak bozulur: tortular okyanuslarda birikir ve ağırlıkları altında okyanusların dibi sarkar. Öte yandan dağlar yıkılır, yükseklikleri azalır, yani kütleleri de azalır.
Yerçekimi, Dünya'nın figürünü yaratır, önde gelen içsel kuvvetlerden biridir. Bu sayede atmosferik yağış düşer, nehirler akar, yeraltı suyu ufukları oluşur ve eğim süreçleri gözlenir. Yerçekimi, dağların maksimum yüksekliğini hesaplar; Dünyamızda 9 km'den yüksek dağ olamayacağına inanılıyor. Yerçekimi gezegenin gaz ve su kabuklarını tutar. Sadece en hafif moleküller, hidrojen ve helyum gezegenin atmosferini terk eder. Alt mantoda yerçekimi farklılaşması sürecinde gerçekleşen madde kütlelerinin basıncı, radyoaktif bozunma ile birlikte termal enerji üretir - litosferi yeniden inşa eden iç (endojen) süreçlerin kaynağı.
Yerkabuğunun yüzey tabakasının termal rejimi (ortalama 30 m'ye kadar) güneş ısısı ile belirlenen bir sıcaklığa sahiptir. BT helyometrik katman mevsimsel sıcaklık dalgalanmaları yaşıyor. Aşağıda daha da ince bir ufuk var Sabit sıcaklık(yaklaşık 20 m), gözlem alanının yıllık ortalama sıcaklığına karşılık gelir. Sabit tabakanın altında, sıcaklık derinlikle artar jeotermal katman. Birbiriyle ilişkili iki kavramdaki bu artışın büyüklüğünü ölçmek. Yerde 100 metre derine inildikçe sıcaklığın değişmesine denir. jeotermal gradyan(0,1 ila 0,01 0 C/m arasında değişir ve kayaların bileşimine, oluşum koşullarına bağlıdır) ve 10'luk bir sıcaklık artışı elde etmek için derinleştirilmesi gereken çekül hattı boyunca mesafe, denir jeotermal aşama(10 ila 100 m / 0 С arasında değişir).
karasal manyetizma - çekirdek-manto sınırında meydana gelen süreçlerin neden olduğu, etrafındaki manyetik alanın varlığını belirleyen Dünya'nın bir özelliği. İnsanlık ilk kez W. Gilbert'in çalışmaları sayesinde Dünya'nın bir mıknatıs olduğunu öğrendi.
manyetosfer - Dünya'nın manyetik alanında hareket eden yüklü parçacıklarla dolu Dünya'ya yakın bir alan. Manyetopoz ile gezegenler arası uzaydan ayrılır. BT dış sınır manyetosfer.
Eğitimin kalbinde manyetik alan iç ve dış nedenlerdir. Gezegenin dış çekirdeğinde ortaya çıkan elektrik akımları nedeniyle sabit bir manyetik alan oluşur. Güneş cisimcikleri akışları, Dünya'nın değişken bir manyetik alanını oluşturur. Dünyanın manyetik alanının durumunun görsel bir temsili, manyetik haritalar tarafından sağlanır. Manyetik haritalar beş yıllık bir süre için hazırlanır - manyetik dönem.
Düzgün bir şekilde manyetize edilmiş bir top olsaydı, Dünya normal bir manyetik alana sahip olurdu. İlk yaklaşımdaki dünya manyetik bir dipoldür - uçları zıt manyetik kutuplara sahip bir çubuktur. Dipolün manyetik ekseninin dünya yüzeyi ile kesiştiği yerlere denir. jeomanyetik kutuplar. Jeomanyetik kutuplar coğrafi kutuplarla örtüşmemekte ve 7-8 km/yıl hızla yavaş hareket etmektedir. Gerçek manyetik alanın normalden (teorik olarak hesaplanan) sapmalarına manyetik anomaliler denir. Küresel (Doğu Sibirya oval), bölgesel (KMA) ve yüzeye yakın manyetik kaya oluşumu ile ilişkili yerel olabilirler.
Manyetik alan üç nicelik ile karakterize edilir: manyetik sapma, manyetik eğim ve yoğunluk. manyetik sapma- coğrafi meridyen ile manyetik iğnenin yönü arasındaki açı. Pusula iğnesinin kuzey ucu coğrafi olanın doğusuna saparsa sapma doğu (+), iğne batıya saptığında batı (-) olur. Manyetik eğim- yatay düzlem ile yatay eksende asılı duran manyetik iğnenin yönü arasındaki açı. Eğim, okun kuzey ucu aşağıyı gösterdiğinde pozitif, kuzey ucu yukarıyı gösterdiğinde ise negatiftir. Manyetik eğim 0 ile 90 0 arasında değişir. Manyetik alanın gücü karakterize edilir tansiyon. Manyetik alan kuvveti ekvatorda 20-28 A/m, kutupta - 48-56 A/m'dir.
Manyetosfer gözyaşı damlası şeklindedir. Güneşe bakan tarafta yarıçapı Dünya'nın 10 yarıçapına eşittir, gece tarafında "güneş rüzgarının" etkisi altında 100 yarıçapa çıkar. Şekil, Dünya'nın manyetosferine çarparak etrafında akan güneş rüzgarının etkisinden kaynaklanmaktadır. Manyetosfere ulaşan yüklü parçacıklar manyetik boyunca hareket etmeye başlar. kuvvet hatları ve biçim radyasyon kemerleri.İç radyasyon kuşağı protonlardan oluşur ve ekvatordan 3500 km yükseklikte maksimum konsantrasyona sahiptir. Dış kayış elektronlardan oluşur ve 10 yarıçapa kadar uzanır. Manyetik kutuplarda, radyasyon kuşaklarının yüksekliği azalır, burada yüklü parçacıkların atmosferi işgal ettiği, atmosferik gazları iyonize ettiği ve auroralara neden olduğu alanlar ortaya çıkar.
Manyetosferin coğrafi önemi çok büyüktür: Dünya'yı korpüsküler güneş ve kozmik radyasyondan korur. Mineral arayışı manyetik anomalilerle ilişkilidir. Manyetik kuvvet çizgileri, turistlerin ve gemilerin uzayda gezinmesine yardımcı olur.
Dünyanın yaşı. Jeokronoloji.
Dünya, asteroitler gibi katı parçacıklar ve cisimlerden oluşan bir koleksiyondan soğuk bir cisim olarak ortaya çıktı. Parçacıklar arasında radyoaktif vardı. Dünya'nın içine girdiklerinde, ısı salınımı ile orada bozundular. Dünya'nın boyutu küçükken, ısı kolayca gezegenler arası uzaya kaçtı. Ancak Dünya'nın hacmindeki artışla birlikte, radyoaktif ısı üretimi sızıntısını aşmaya başladı, gezegenin bağırsaklarını biriktirdi ve ısıtarak onları yumuşattı. Olasılıkları açan plastik hal maddenin kütleçekimsel farklılaşması için- daha hafif mineral kütlelerinin yüzeye çıkması ve daha ağır olanların kademeli olarak indirilmesi - merkeze. Farklılaşmanın yoğunluğu derinlikle birlikte azaldı, çünkü aynı yönde basınçtaki artıştan dolayı maddenin viskozitesi artmıştır. Dünyanın çekirdeği farklılaşma yoluyla yakalanmadı ve orijinal silikat bileşimini korudu. Ancak, bir milyon atmosferi aşan en yüksek basınç nedeniyle keskin bir şekilde yoğunlaştı.
Dünyanın yaşı radyoaktif yöntemle belirlenir, yalnızca radyoaktif elementler içeren kayalara uygulanabilir. Dünyadaki tüm argonun potasyum-49'un bir bozunma ürünü olduğunu varsayarsak, Dünya'nın yaşı en az 4 milyar yıl olacaktır. O.Yu. Schmidt daha da yüksek bir rakam veriyor - 7.6 milyar yıl. VE. Baranov, Dünya'nın yaşını hesaplamak için kaya ve minerallerdeki modern uranyum-238 ve aktinouranyum (uranyum-235) miktarları arasındaki oranı aldı ve uranyum (gezegenin daha sonra ortaya çıktığı madde) yaşını 5-7 milyar olarak elde etti. yıllar.
Böylece Dünya'nın yaşı 4-6 milyar yıl aralığında belirlenir. Şimdiye kadar, dünya yüzeyinin gelişim tarihi, ancak en eski kayaların hayatta kaldığı, yani yaklaşık 3-3,5 milyar yıl (Kalesnik S.V.) ile başlayarak, genel olarak doğrudan restore edilebilir.
Dünyanın tarihi genellikle ikiye ayrılır. eon: kriptozoik(gizli ve yaşam: iskelet faunası kalıntısı yok) ve Fanerozoik(açık ve hayat) . Kriptozoik iki içerir dönem: Archean ve Proterozoic. Fanerozoik son 570 milyon yılı kapsar; Paleozoik, Mesozoyik ve Senozoyik dönemler, hangi sırayla ayrılır dönemler. Genellikle Fanerozoyik'e kadar olan tüm döneme denir. Prekambriyen(Kambriyen - Paleozoik çağın ilk dönemi).
Paleozoik Çağın Dönemleri:
Mezozoik Çağın Dönemleri:
Senozoik Çağın Dönemleri:
Paleojen (dönemler - Paleosen, Eosen, Oligosen)
Neojen (dönemler - Miyosen, Pliyosen)
Kuvaterner (dönemler - Pleistosen ve Holosen).
Sonuçlar:
1. Tüm tezahürlerin kalbinde iç yaşam Dünya, termal enerjinin dönüşümünde yatıyor.
2. Yerkabuğunda, yüzeyden uzaklaştıkça sıcaklık artar (jeotermal gradyan).
3. Dünya'nın ısısı, kaynağını radyoaktif elementlerin bozunmasından alır.
4. Dünya'nın maddesinin yoğunluğu, yüzeyde 2,7'den orta kısımlarda 17,2'ye derinlikle artar. Dünyanın merkezindeki basınç 3 milyon atm'ye ulaşır. Yoğunluk, 60 ve 2900 km derinliklerde aniden artar. Dolayısıyla sonuç - Dünya, birbirini çevreleyen eşmerkezli kabuklardan oluşur.
5. Yerkabuğu, esas olarak, bazalt gibi kayaların altında kalan granit gibi kayalardan oluşur. Dünyanın yaşı 4-6 milyar yıl olarak belirlenir.
Gezegenin sakinlerine hayat veren Dünya'nın üst tabakası, sadece kilometrelerce iç katmanları kaplayan ince bir kabuktur. Gezegenin gizli yapısı hakkında, uzaydan çok daha az şey biliniyor. en derin kola kuyusu, katmanlarını incelemek için yer kabuğuna delinmiş, 11 bin metre derinliğe sahip, ancak bu, dünyanın merkezine olan mesafenin sadece dört yüzde biri. Sadece sismik analiz, içeride gerçekleşen süreçler hakkında bir fikir edinebilir ve Dünya'nın yapısının bir modelini oluşturabilir.
Dünyanın iç ve dış katmanları
Dünya gezegeninin yapısı, bileşim ve rol bakımından farklılık gösteren, ancak birbirleriyle yakından ilişkili olan heterojen iç ve dış kabuk katmanlarıdır. Aşağıdaki eşmerkezli bölgeler dünyanın içinde bulunur:
- Çekirdek - 3500 km yarıçaplı.
- Manto - yaklaşık 2900 km.
- Yerkabuğu ortalama 50 km'dir.
Dünyanın dış katmanları, atmosfer adı verilen gazlı bir kabuk oluşturur.
gezegenin merkezi
Dünyanın merkezi jeosferi çekirdeğidir. Dünyanın hangi katmanının pratik olarak en az çalışıldığı sorusunu gündeme getirirsek, cevap - çekirdek olacaktır. Bileşimi, yapısı ve sıcaklığı hakkında kesin veriler elde etmek mümkün değildir. Bilimsel makalelerde yayınlanan tüm bilgiler jeofizik, jeokimyasal yöntemler ve matematiksel hesaplamalarla elde edilmiş ve "muhtemelen" çekincesi ile kamuoyuna sunulmuştur. Sismik dalgaların analiz sonuçlarının gösterdiği gibi, dünyanın çekirdeği iç ve dış olmak üzere iki kısımdan oluşur. İç çekirdek, sismik dalgalar sınırlarına ulaşmadığından, Dünya'nın en keşfedilmemiş kısmıdır. Dış çekirdek, sürekli hareket halinde olan ve bir elektrik iletkeni olan yaklaşık 5 bin derecelik bir sıcaklığa sahip bir sıcak demir ve nikel kütlesidir. Bu özelliklerle, Dünya'nın manyetik alanının kökeni ilişkilidir. Bilim adamlarına göre iç çekirdeğin bileşimi daha çeşitlidir ve daha da fazla desteklenir. hafif elementler- kükürt, silikon, muhtemelen oksijen.
Örtü
Dünyanın merkezi ve üst katmanlarını birbirine bağlayan gezegenin jeosferine manto denir. Dünyanın kütlesinin yaklaşık% 70'ini oluşturan bu katmandır. Magmanın alt kısmı, çekirdeğin kabuğu, dış sınırıdır. Sismik analiz burada gösterir ani sıçrama kayanın bileşiminde bir malzeme değişikliğini gösteren boyuna dalgaların yoğunluğu ve hızında. Magmanın bileşimi, magnezyum ve demirin hakim olduğu ağır metallerin bir karışımıdır. Üst kısım katman veya astenosfer, yüksek sıcaklığa sahip hareketli, plastik, yumuşak bir kütledir. Volkanik patlamalar sürecinde yer kabuğunu kıran ve yüzeye sıçrayan bu maddedir.
Mantodaki magma tabakasının kalınlığı 200 ila 250 kilometre arasındadır, sıcaklık yaklaşık 2000 ° C'dir. Manto, bir Sırp bilim adamı tarafından Moho tabakası veya Mohorovichic sınırı ile yer kabuğunun alt küresinden ayrılır. mantonun bu bölümünde sismik dalgaların hızında keskin bir değişiklik belirleyen kişi.
Sert kabuklu
Dünyanın en sert tabakasının adı nedir? Bu, manto ile yer kabuğunu birbirine bağlayan bir kabuk olan litosferdir, astenosferin üzerinde bulunur ve yüzey katmanını sıcak etkisinden temizler. Litosferin ana kısmı mantonun bir parçasıdır: 79 ila 250 km arasındaki tüm kalınlıktan, yere bağlı olarak yer kabuğu 5-70 km'dir. Litosfer heterojendir, sürekli yavaş hareket eden, bazen uzaklaşan, bazen birbirine yaklaşan litosferik plakalara bölünmüştür. Litosferik plakaların bu tür dalgalanmalarına tektonik hareket denir, depremlere, yer kabuğunda yarılmalara ve yüzeye magmanın sıçramasına neden olan hızlı titremeleridir. Litosferik plakaların hareketi, olukların veya tepelerin oluşumuna yol açar, donmuş magma dağ sıralarını oluşturur. Plakaların kalıcı sınırları yoktur, birleşir ve ayrılırlar. Tektonik plakaların faylarının üzerindeki Dünya yüzeyinin bölgeleri, depremlerin, volkanik patlamaların diğerlerinden daha sık meydana geldiği ve minerallerin oluştuğu, sismik aktivitenin arttığı yerlerdir. Şu anda, en büyüğü Amerika, Afrika, Antarktika, Pasifik, Hint-Avustralya ve Avrasya olmak üzere 13 litosfer plakası kaydedildi.
yerkabuğu
Diğer katmanlarla karşılaştırıldığında, yerkabuğu tüm dünya yüzeyinin en ince ve en kırılgan tabakasıdır. Organizmaların yaşadığı, en doygun olan katman kimyasallar ve eser elementler, gezegenin toplam kütlesinin sadece %5'idir. Dünya gezegenindeki yer kabuğunun iki çeşidi vardır: kıta veya anakara ve okyanus. Kıtasal kabuk daha serttir, üç katmandan oluşur: bazalt, granit ve tortul. Okyanus tabanı bazalt (temel) ve tortul katmanlardan oluşur.
- Bazalt kayaları- Bunlar, dünya yüzeyinin en yoğun katmanları olan magmatik fosillerdir.
- granit tabakası- okyanusların altında yokken, karada birkaç on kilometrelik granit, kristal ve benzeri kayaların kalınlığına yaklaşabilir.
- tortul tabaka kayaların yok edilmesi sırasında oluşur. Bazı yerlerde organik kökenli mineral birikintileri içerir: kömür, sofra tuzu, gaz, yağ, kireçtaşı, tebeşir, potasyum tuzları ve diğerleri.
Hidrosfer
Dünya yüzeyinin katmanlarını karakterize ederken, gezegenin hayati su kabuğundan veya hidrosferden bahsetmeden geçemeyiz. Gezegendeki su dengesi, okyanus suları (ana su kütlesi), yeraltı suyu, buzullar, nehirlerin iç suları, göller ve diğer su kütleleri tarafından sağlanır. Tüm hidrosferin %97'si denizlerin ve okyanusların tuzlu suyuna düşer ve sadece %3'ü tatlı içme suyudur ve bunun büyük bir kısmı buzullardadır. Bilim adamları, derin toplar nedeniyle yüzeydeki su miktarının zamanla artacağını öne sürüyorlar. Hidrosferik kütleler sürekli dolaşım halindedir, bir durumdan diğerine geçerler ve litosfer ve atmosfer ile yakından etkileşime girerler. hidrosfer büyük etki biyosferin tüm dünyevi süreçleri, gelişimi ve hayati faaliyetleri hakkında. Gezegendeki yaşamın kökeni için ortam haline gelen su kabuğuydu.
Toprak
Toprak veya toprak olarak adlandırılan yeryüzünün en ince verimli tabakası, su kabuğu ile birlikte bitkilerin, hayvanların ve insanların varlığı için büyük önem taşımaktadır. Bu top, organik ayrışma süreçlerinin etkisi altında kayaların aşınması sonucu yüzeyde ortaya çıktı. Yaşamın kalıntılarını işleyen milyonlarca mikroorganizma, her türlü kara bitkisinin ekinleri için en uygun olan bir humus tabakası yarattı. Önemli göstergelerden biri Yüksek kalite toprak verimliliği. En verimli topraklar, eşit miktarda kum, kil ve humus veya balçık içeriğine sahip olanlardır. Kil, kayalık ve kumlu topraklar tarıma en az uygun olanlar arasındadır.
Troposfer
Dünyanın hava kabuğu gezegenle birlikte döner ve dünyanın katmanlarında meydana gelen tüm süreçlerle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Atmosferin alt kısmı gözeneklerden geçerek yerkabuğunun gövdesinin derinliklerine nüfuz eder, üst kısım yavaş yavaş uzaya bağlanır.
Dünya atmosferinin katmanları, bileşim, yoğunluk ve sıcaklık bakımından heterojendir.
Yerkabuğundan 10 - 18 km uzaklıkta troposfer uzanır. Atmosferin bu kısmı yerkabuğu ve su tarafından ısıtılır, bu nedenle yükseklikle soğur. Troposferdeki sıcaklık düşüşü her 100 metrede yaklaşık yarım derece olur ve en yüksek puanlar-55 ila -70 dereceye ulaşır. Hava sahasının bu kısmı en büyük payı kaplar -% 80'e kadar. Burada hava oluşur, fırtınalar, bulutlar toplanır, yağışlar ve rüzgarlar oluşur.
yüksek katmanlar
- Stratosfer- emen gezegenin ozon tabakası morötesi radyasyon Güneş, tüm yaşamı yok etmesini engelliyor. Stratosferdeki hava seyrekleşir. Ozon, atmosferin bu bölümünde -50 ila 55 ° C arasında sabit bir sıcaklık sağlar. Stratosferde, nemin önemsiz bir kısmı, bu nedenle, önemli hava akımlarının aksine, bulutlar ve yağış bunun için tipik değildir.
- Mezosfer, termosfer, iyonosfer- atmosferin yoğunluğunda ve sıcaklığında bir azalmanın gözlendiği, stratosferin üzerindeki Dünya'nın hava katmanları. İyonosfer tabakası, aurora adı verilen yüklü gaz parçacıklarının parıltısının meydana geldiği yerdir.
- Ekzosfer- gaz parçacıklarının bir dağılım küresi, boşlukla bulanık bir sınır.
Dünya, diğer gezegenler ve Güneş ile birlikte güneş sisteminin bir parçasıdır. Gaz devlerinin aksine, yüksek yoğunluk ile ayırt edilen ve kayalardan oluşan taş katı gezegenler sınıfına aittir. büyük bedenler ve nispeten düşük yoğunluk. Aynı zamanda, gezegenin bileşimi, dünyanın iç yapısını belirler.
Gezegenin ana parametreleri
Dünyanın yapısında hangi katmanların öne çıktığını bulmadan önce, gezegenimizin ana parametrelerinden bahsedelim. Dünya, Güneş'ten yaklaşık 150 milyon km'ye eşit bir uzaklıkta yer almaktadır. en yakın göksel vücut- bu gezegenin doğal bir uydusu - 384 bin km uzaklıkta bulunan Ay. Dünya-Ay sistemi, gezegenin bu kadar büyük bir uyduya sahip olduğu tek sistem olduğu için benzersiz olarak kabul edilir.
Dünyanın kütlesi 5.98 x 10 27 kg, yaklaşık hacmi 1.083 x 10 27 metreküptür. Bakınız Gezegen kendi ekseni etrafında olduğu gibi Güneş'in etrafında da döner ve düzleme göre mevsimlerin değişmesine neden olan bir eğime sahiptir. Eksen etrafındaki devrim periyodu, Güneş çevresinde yaklaşık 24 saattir - 365 günden biraz fazla.
İç yapının gizemleri
Sismik dalgaları kullanarak iç mekanı inceleme yöntemi icat edilmeden önce, bilim adamları yalnızca Dünya'nın içeride nasıl çalıştığı hakkında varsayımlarda bulunabilirdi. Zamanla, gezegenin yapısının bazı özelliklerini öğrenmeyi mümkün kılan bir dizi jeofizik yöntem geliştirdiler. Özellikle, geniş uygulama depremler ve yer kabuğunun hareketleri sonucu kaydedilen sismik dalgaları buldu. Bazı durumlarda, bu tür dalgalar, yansımalarının doğası gereği durumu derinlemesine tanımak için yapay olarak üretilir.
şunu belirtmekte fayda var Bu method doğrudan bağırsakların derinliklerine girmenin bir yolu olmadığı için dolaylı olarak veri almanızı sağlar. Sonuç olarak, gezegenin sıcaklık, bileşim ve basınç bakımından farklılık gösteren birkaç katmandan oluştuğu bulundu. Peki, dünyanın iç yapısı nedir?
yerkabuğu
Üst Sert kabuklu Gezegen denir Kalınlığı, 4 olan türüne bağlı olarak 5 ila 90 km arasında değişir. Bu katmanın ortalama yoğunluğu 2,7 g / cm3'tür. Kıta tipinin kabuğu, bazı dağ sistemlerinde kalınlığı 90 km'ye ulaşan en büyük kalınlığa sahiptir. Ayrıca, kalınlığı 10 km'ye ulaşan okyanusun altında, geçişli ve riftojenik arasında ayrım yaparlar. Geçiş, kıta ve okyanus kabuğunun sınırında yer alması bakımından farklılık gösterir. Yarık kabuğu, okyanus ortası sırtların olduğu yerlerde bulunur ve sadece 2 km'ye ulaşan küçük kalınlığı ile dikkat çekicidir.
Her türden kabuk, yoğunluk, kimyasal bileşim ve menşe doğası bakımından farklılık gösteren tortul, granit ve bazalt olmak üzere 3 tip kayadan oluşur.
Yerkabuğunun alt sınırı, Mohorovic adlı kaşifinin adını almıştır. Kabuğu alttaki katmandan ayırır ve maddenin faz durumundaki keskin bir değişiklik ile karakterize edilir.
Örtü
Bu katman katı kabuğu takip eder ve en büyüğüdür - hacmi gezegenin toplam hacminin yaklaşık% 83'üdür. Manto, Moho sınırından hemen sonra başlar ve 2900 km derinliğe kadar uzanır. Bu katman ayrıca üst, orta ve alt mantoya bölünmüştür. Üst katmanın bir özelliği, maddenin düşük sertlikte olduğu özel bir katman olan astenosferin varlığıdır. Bu viskoz tabakanın varlığı kıtaların hareketini açıklar. Ayrıca volkanik patlamalar sırasında bunların döküldüğü sıvı erimiş madde de bu bölgeden gelir. Üst manto, orta mantonun başladığı yaklaşık 900 km derinlikte biter.
Bu katmanın ayırt edici özelliği, artan derinlikle artan yüksek sıcaklık ve basınçtır. Bu, manto maddesinin özel durumunu belirler. Kayaçlar derinliklerde yüksek sıcaklığa sahip olmalarına rağmen yüksek basıncın etkisiyle katı haldedirler.
Mantoda gerçekleşen süreçler
Gezegenin iç kısmı, termonükleer reaksiyon sürecinin çekirdekte sürekli olarak gerçekleşmesi nedeniyle çok yüksek bir sıcaklığa sahiptir. Ancak, rahat yaşam koşulları yüzeyde kalır. Bu, ısı yalıtım özelliklerine sahip bir mantonun varlığı nedeniyle mümkündür. Böylece çekirdek tarafından salınan ısı içeri girer. Isınan madde yükselir, yavaş yavaş soğur. üst katmanlar manto daha soğuk maddeyi aşağı çeker. Bu döngüye konveksiyon denir, kesintisiz gerçekleşir.
Dünyanın yapısı: çekirdek (dış)
Gezegenin merkezi kısmı, mantodan hemen sonra yaklaşık 2900 km derinlikte başlayan çekirdektir. Aynı zamanda, açıkça 2 katmana ayrılmıştır - dış ve iç. Dış tabakanın kalınlığı 2200 km'dir.
Çekirdeğin dış tabakasının karakteristik özellikleri, mantonun esas olarak oluştuğu demir ve silikon bileşiklerinin aksine, bileşimde demir ve nikelin baskın olmasıdır. Dış çekirdekteki madde sıvı bir agregasyon halindedir. Gezegenin dönüşü harekete neden olur sıvı madde güçlü bir manyetik alan oluşturan çekirdek. Bu nedenle, gezegenin dış çekirdeği, yaşamın ortaya çıkamadığı tehlikeli kozmik radyasyon türlerini saptıran gezegenin manyetik alanının jeneratörü olarak adlandırılabilir.
İç çekirdek
Sıvı metal kabuğun içinde, çapı 2,5 bin km'ye ulaşan katı bir iç çekirdek bulunur. Şu anda, hala kesin olarak çalışılmamıştır ve bilim adamları arasında, içinde yer alan süreçlerle ilgili anlaşmazlıklar vardır. Bunun nedeni, veri elde etmenin zorluğu ve yalnızca dolaylı araştırma yöntemlerini kullanma olasılığıdır.
İç çekirdekteki maddenin sıcaklığının en az 6 bin derece olduğu kesin olarak biliniyor ancak buna rağmen katı halde bulunuyor. Bu çok açıklanmış yüksek basınç maddenin sıvı hale geçmesini engelleyen - iç çekirdekte muhtemelen 3 milyon atm'ye eşittir. Bu koşullar altında, maddenin özel bir durumu ortaya çıkabilir - gazlar gibi elementler bile metallerin özelliklerini kazanıp katı ve yoğun hale geldiğinde metalleşme.
İlişkin kimyasal bileşim, araştırma topluluğunda hangi unsurların iç çekirdeği oluşturduğu konusunda hala tartışmalar var. Bazı bilim adamları, ana bileşenlerin demir ve nikel olduğunu, diğerleri ise bileşenler arasında kükürt, silikon, oksijen olabileceğini öne sürüyor.
Farklı katmanlardaki elementlerin oranı
Karasal bileşim çok çeşitlidir - periyodik sistemin hemen hemen tüm unsurlarını içerir, ancak farklı katmanlardaki içerikleri tek tip değildir. Yani yoğunluğu en düşük, yani en hafif elementlerden oluşur. En ağır elementler gezegenin merkezindeki çekirdekte bulunur. Yüksek sıcaklık ve basınç, nükleer bozulma sürecini sağlar. Bu oran belirli bir süre içinde oluştu - gezegenin oluşumundan hemen sonra, bileşimi muhtemelen daha homojendi.
Coğrafya derslerinde öğrencilerden dünyanın yapısını çizmeleri istenebilir. Bu görevle başa çıkmak için belirli bir katman dizisine uymanız gerekir (makalede açıklanmıştır). Sıra bozulursa veya katmanlardan biri atlanırsa, iş yanlış yapılacaktır. Makalede dikkatinize sunulan fotoğraftaki katman sırasını da görebilirsiniz.