Тема урока «Литосфера»

Цели: создать условия для формирования у учащихся представления о Гипотезах образования Земли; создать условия для усвоения учащимися знаний: внутреннее строение Земли; литосфера; два типа строения земной коры.

Оборудование на уроке: план на доске, проектор для просмотра слайдов (презентация), таблица: «Внутреннее строение Земли».

Терминология: литосфера, ядро, мантия, земная кора: материковая, океаническая.

Тип урока: усвоение новых знаний.

Формы организации: фронтальная, парная.

Методы работы: объяснительно – иллюстративный, репродуктивный, частично – поисковый, интерактивный (показ слайдов), метод контроля и самооценки.

Приемы работы: прием удивления, фантастическая добавка, рефлексия.

План :

Внутреннее строение Земли: земная кора; мантия; ядро.

Литосфера.

Методы изучения Земли.

Ход урока

I этап. Организационный момент (готовность к уроку) .

Эмоциональный настрой. Здравствуйте ребята. Надеюсь, наша взаимная работа на уроке будет плодотворной, а вы активны. Садитесь. Сегодня мы начинаем изучение новой темы. Для успешной работы на уроке мы приготовили все необходимое: учебник, тетрадь, простой карандаш, ручка.

II этап. Актуализация знаний .

Ребята, вы сейчас внимательно прослушаете текст, а затем ответите на ряд вопросов. Зачитываю текст. «Первоначально планета была холодной, затем стала разогреваться, а впоследствии стала, вновь остывать. При этом «лёгкие» элементы поднимались, а «тяжёлые» опускались. Так сформировалась первоначальная земная кора. Тяжёлые элементы образовали внутреннее вещество планеты – ядро и мантию».

Учитель. О чём говорят эти строки?

Ученик. О гипотезе происхождения Земли. Гипотеза Шмидта – Фесенкова имеет меньше противоречий и отвечает на большее количество вопросов.

Учитель. Из какого облака образовалась наша планета?

Ученик. Из холодного газопылевого облака.

Учитель. Какова форма Земли?

Ученик. Форма Земли шарообразная.

Учитель. Вспомните из материала природоведения, какие внешние оболочки Земли вам известны?

Ученик. Земля имеет следующие внешние оболочки: атмосфера, гидросфера, биосфера, литосфера.

Интеллектуальная разминка

Изучив географию, 6 класса вы узнаете о каждой из этих оболочек более подробно. А начнём изучать мы планету Земля с оболочки, название которой скрыто в ребусе. У вас у всех на столах лежит технологическая карта, в которой имеется ребус.

Задание. Разгадайте ребус, назовите спрятанную земную оболочку.

СЛАЙД 2.

Изучение раздела «Литосфера» мы начинаем со знакомства о том, что находится внутри Земли.

Тема сегодняшнего урока. «Строение Земли и методы его изучения. Литосфера».

СЛАЙД 3.

Цель урока: изучить внутреннее строение Земли; познакомиться с методами изучения Земли; сформулировать понятие литосфера.

Записываем число и тему нашего урока в технологическую карту.

Мотивация. Ребята мне довелось быть свидетелем такого случая. Я сейчас его вам зачитаю, а вы внимательно слушаете, так как затем я задам вам вопросы. Читаю рассказ. «Конфета Земля».

– Коля, Коля! – вбежал в комнату Вася, – мне такая идея в голову пришла!

– Какая, Вась?

– Земля ведь как шар, да? – уточнил Вася.

– Ну да...

– Значит, если мы будем копать Землю насквозь, то окажемся в другом месте, так?

– Точно! – обрадовался Коля, – Пойдём скорее к бабушке, спросим, где у нас лопата лежит.

– Побежали!

– Баааааабушка!

– Что, Коленька?

– Бабушка, где у нас лопата лежит?

– В сарае, Коленька. А зачем вам лопата? – ответила бабушка.

– Мы хотим Землю прорыть, авось куда-нибудь да попадём, – радостно сказал Коля.

Бабушка улыбнулась и спросила:

– Вы хотя бы знаете, как она устроена?

– А чего там знать, – ответил Вася, – земля землёй – что может быть проще!

– А нет. Не всё так просто – ответила бабушка.

– А как? Бабушка, расскажи, пожалуйста. Ну, пожаааалуйста! – начал упрашивать бабушку Коля.

– Ну ладно, ладно – согласилась бабушка, и начала свой рассказ.

– Земля похожа на конфету: в центре орешек – ядро, потом идёт сливочная начинка – это мантия, а сверху шоколадная глазурь – это земная кора. Расстояние только отсюда до центра ядра больше 6 000 км, а вы хотите насквозь, – усмехнулась бабушка.

– Значит, всё отменяется, – расстроился Коля...

– Дааа, хорошо бы такую конфету, – мечтательно сказал Вася.

III этап. Объяснение нового материала .

Учитель. Прослушав рассказ и используя (наглядное пособие) ТАБЛИЦА «Внутреннее строение Земли», ответьте на вопросы.

СЛАЙД 4.

Учитель. Каково внутренне строение Земли?

Ученик. Земля имеет послойное строение: ядро, мантия, земная кора.

Учитель. Если сравнить нашу планету с яйцом, то получим некоторое сходство. Какое? Что хотят показать этим сравнением учёные?

Ученик. Скорлупа – земная кора; белок – мантия; ядро – желток. Земля имеет послойное строение.

СЛАЙД 5.

Самостоятельная работа – устно. Внутренне строение Земли на рисунке показано цифрами. Что обозначает каждая цифра?

СЛАЙД 6.

Работа с учебником, с иллюстрациями. Заполнение таблицы. Парная работа (письменно).

Используя материал учебника (стр.38 §16 абзац 3, определить температуру), (рисунок 22, стр.39 §16, определить толщину мантии), заполнить в таблице «Внутреннее строение Земли» пропуски (ячейки). Парная работа (взаимопроверка).

СЛАЙД 7.

Внутреннее строение Земли.

№

Название оболочки

Размер (толщина)

Состояние

Температура

Давление

Процентное соотношение

Земная кора

5–80 км

Твердое

Разная, от -7°С, до +57°С

760 мм. рт. ст.

Мантия верхняя

200–250 км

Пластичное, размягчённый

2000°С

1,3 млн. атм.

82%

Мантия нижняя

2900 км

Твердое, кристаллическое

Ядро внешнее

2250 км

Расплавленное, жидком

2000–5000°С

3,6 млн. атм.

17%

Ядро внутреннее

1250 км

Твёрдое

Курсивом отмечены те ячейки, которые учащиеся должны заполнить.

Правило: начиная с глубины 20 – 30м, температура земной коры увеличивается в среднем на 3° на каждые 100м.

Учитель. Почему мантию называют основной частью Земли?

Ученик. Мантия занимает основную внутреннюю часть Земли.

Учитель. Как изменяется температура в недрах Земли.

Ученик. При движении внутрь Земли температура повышается.

Физкультминутка

Разделение на оболочки произошло благодаря разогреву недр планеты и разделению вещества по удельному весу: более тяжелые элементы погружались к центру Земли и образовали ядро, более лёгкие – всплывали, образовав мантию и земную кору. Разогрев поддерживается внутренним источником энергии – распадом радиоактивных элементов.

Учитель. Ребята, а что такое литосфера.

Литосфера: « литос » – камень, « сфера » – шар. Это твердая, каменная оболочка Земли, состоящая из земной коры и верхней части мантии, имеет мощность от 70 до 250 км.

Литосфера – объединяет внутренние и внешние оболочки Земли.

Земная кора (верхняя часть литосферы) в свою очередь делится на материковую (континентальную) и океаническую.

СЛАЙД 8.

Задание. Используя рисунок, заполните схему.

СЛАЙД 9.

Назовите виды земной коры?

Сколько и какие слои слагают материковую земную корку и океаническую?

Толщина материковой земной коры до 70 км в горах, 30–40 км под равнинами. Имеет 3 слоя (осадочный, гранитный, базальтовый). Она более старая.

Толщина океанической земной коры 5–10 км под океанами. Имеет 2 слоя (осадочный, базальтовый). Более молодая, формируется в районе вершин океанических хребтов.

Такое расположение слоев не случайно и объясняется плотностью слагающих их веществ. Гранит в основном состоит из менее плотных веществ, например полевого шпата, слюды. Базальт – более плотных, тяжелых веществ: лабрадора, магнетита, оливина и др. Поэтому базальтовый слой залегает под гранитным.

Земная кора выплавлялась из вещества мантии постепенно, в результате длительного и сложного физико-химического преобразования. При этом вначале выделились гранитный и базальтовый слои. Осадочный возник позднее, главным образом из продуктов их разрушения и преобразования живыми организмами. Он покрывает почти всю поверхность Земли. Осадочный слой сложен осадочными горными породами. Гранитный слой представлен магматическими (граниты и др.) и метаморфическими породами, близкими по составу к гранитам (гнейсы и др.). Базальтовый слой из магматических и плотных метаморфических пород, богатых магнием и железом.

Как происходило образование земной коры? Образование земной коры происходило миллиарды лет назад из вязко–жидкого вещества мантии – магмы.Входившие в его состав наиболее распространенные и легкие химические вещества – кремний и алюминий – застывали в верхних слоях. Затвердев, они больше не тонули и оставались на плаву в виде своеобразных островков. Но эти островки не были устойчивыми, они находились во власти внутренних мантийных течений, которые увлекали их вниз, и нередко попросту тонули в раскаленной магме. Магма (от греческого таgmа –густая грязь) – расплавленная масса, образующаяся в мантии Земли. Но шло время, и первые небольшие твердые массивы постепенно соединялись между собой, образуя территории уже значительной площади. Подобно льдинам в открытом океане, они перемещались по планете по воле внутренних мантийных течений.

Как же удалось людям составить представление о внутреннем строении Земли? Ценную информацию о строении Земли человечество получает в результате бурения сверхглубоких скважин, а также с помощью специальных сейсмических методов исследования (от греч. «seismos» – колебание). Так изучают геофизики нашу Землю . Этот метод основан на изучении скорости распространения в Земле колебаний, возникающих при землетрясениях, извержениях вулканов или взрывах. С этой целью используют специальный прибор – сейсмограф . Уникальную информацию о недрах Земли ученые–сейсмологи получают из наблюдений за извержениями вулканов. Наука сейсмология – наука о землетрясениях. На основании сейсмических данных в строении Земли выделяют 3 главные оболочки, отличающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами.

Немного истории. Один из первых сейсмографов был изобретен в начале XX в. русским физиком и географом Борисом Борисовичем Голицыным. На основе разработок Голицына у нас в стране была создана первая сейсмическая станция. Применив сейсмический метод изучения внутреннего строения Земли, он в 1916 г. обнаружил на глубине около 500 км границу резкого изменения свойств планеты (так называемый слой Голицына), по которой проводят нижнюю границу верхней мантии.

Название прибора говорит о его назначении – записи колебаний земного вещества. Как это происходит? Под действием мощных толчков, происходящих внутри Земли, земное вещество начинает колебаться, при этом оказалось, что скорость распространения колебаний различна. Исследуя это явление в лаборатории, ученые брали разные по плотности вещества. Результаты показали, что скорость колебаний от толчков одинаковой силы в разных по плотности веществах различна. На основании – этого ученые пришли к выводу, что земная кора состоит из разных по плотности веществ. Так, по скорости колебаний земного вещества в земной коре было выявлено три ее слоя: верхний – осадочный (сложен известняками, песком, глиной и другими породами), средний – гранитный и нижний – базальтовый. В гранитных породах, например, скорость распространения волны около 5 км/с, в песчаниках она меньше – около 3 км/с.

СЛАЙД 10.

Работа с учебником. Используя стр. 40 пункт №3 §16 назовите самую глубокую скважину.

Самая глубокая шахта уходит в глубину не более чем на 8 км, а самая глубокая скважина достигает 15 км на Кольском полуострове.

А это ничтожно малая величина по сравнению с размерами Земли. Ведь расстояние от поверхности до центра Земли 6370 км. И все же глубинное бурение – один из надежных методов изучения земных недр, он позволяет многое узнать об особенностях строения нашей планеты.

Для чего необходимо изучать строение Земли? Раскрытие тайн внутреннего строения Земли позволит правильно объяснить формирование и развитие планеты, происхождение материков и океанов, даст возможность предвидеть извержения вулканов, землетрясения, ускорит поиск месторождений полезных ископаемых и многое другое.

IV этап. Закрепление .

Задание. Найдите соответствие (метод перетаскивания).

Ядро

Толщина слоя 5–10 км

Мантия

Температура от +2000 °С до +5000°С, состояние твердое

Материковая земная кора

Температура +2000 °С, состояние вязкое, ближе к твердому, состоит из двух слоев

Океаническая земная кора

Состоит из гранита, базальта и осадочных пород.

Ответ. 1Б, 2В, 3Г, 4А

СЛАЙД 11.

V этап. Обобщение .

Задание.

Игра «Эрудит». Расскажите о литосфере как можно больше, но разрешается говорить только по одному предложению, начиная со слов: «Я знаю, что …». Нельзя повторяться и делать паузу между ответами соперников более 5 сек.

Я знаю, что литосфера – это оболочка Земли.

Я знаю, что литосфера состоит из земной коры и верхней части мантии.

Я знаю, что литосфера – объединяет внутренние и внешние оболочки Земли.

Я знаю, что литосфера – каменная оболочка Земли (« литос » – камень, « сфера » – шар).

Я знаю, что литосфера имеет мощность от 70 до 250 км.

Я знаю, что земная кора делится на материковую и океаническую…

VI этап. Домашнее задание

§ 16, творческое задание. Напишите стихотворение, сказку или рассказ о литосфере.

VII этап. Подведение итогов. Оценивание учащихся. Рефлексия .

Ребята сегодня на уроке мы ставили задачи: изучить внутреннее строение Земли, методы изучения и литосферу.

Как вы думаете, мы справились с этими задачами? Да.

То есть цель урока достигнута? Да.

В технологической карте напечатаны смайлики, которые показывают настроение. Отметьте, какое настроение было у вас сегодня на уроке.

СЛАЙД 12.

Похвалы. Скажи друг другу доброе слово. Положительная оценка класса с аплодисментами себе за хорошую работу на уроке.

СЛАЙД 13.

Урок закончен. Всем спасибо. Молодцы!

Образование первичной Земной коры Плиты располагаются на мягком пластичном слое мантии, по которому происходит скольжение. Внутренние силы вызывают движение плит, при перемещении веществ в верхней мантии Мощные восходящие потоки вещества разрывают земную кору, образуя глубинные разломы. Расплавленное вещество поднимается и заполняет плиты наращивая земную кору. Края разломов отодвигаются друг от друга.

Тектоника литосферных плит и формирование крупных форм рельефа Перемещения литосферных плит и движения земной коры вследствие этих перемещений называют ТЕКТОНИКОЙ. Эти перемещения происходят в результате движения вещества мантии по мантийным каналам в недрах Земли. Восходящие потоки двигают литосферные плиты навстречу друг другу или в разные стороны со скоростью до 6 см в год. Направление движения плит может сохраняться в течение нескольких десятков и даже сотен тысяч лет.

Физик Трубицын Пропустив через себя все известные геологам отрывочные и весьма противоречивые данные о предшественниках Пангеи, модель показала: единые континенты возникали каждые семьсот-восемьсот миллионов лет. Первый по времени -- Моногея -- образовался 2,6 -- 2,4 миллиарда лет тому назад, Мегагея -- 1,8 миллиарда, Мезогея -- 1 миллиард, а до Пангеи подать рукой -- всего 200 миллионов лет. Модель уточнила и очертания суперконтинентов -- они не были повторением, копией друг друга. Спецкор Владимир ЗАСЕЛЬСКИЙ и из журнала «NATIONAL GEOGRAPHIC»

Рельеф и геологические процессы.

1. Понятие о рельефе, его классификация. Факторы рельефообразования.

2. Морфоскульптурный мезорельеф.

Береговой рельеф.

3. Рельеф дна мирового океана

Литосфера – это твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхний слой мантии до астеносферы.

До 60-х гг. XX в. понятия «литосфера» и «земная кора» считались тождественными. В настоящее время взгляд на литосферу изменился.

Литосферу изучает геология (вещественный состав литосферы, ее строение, происхождение, развитие) и физическая география (или общее землеведение), а точнее – геоморфология – наука о генезисе (возникновении и развитии) рельефа. Геоморфология как наука о рельефе земной поверхности возникла в начале XX в. за рубежом (во Франции), а затем и в России. Основы геоморфологии в России были заложены В.В. Докучаевым, П.Н. Кро-поткиным, И.Д. Черским, В.А. Обручевым, П.П. Семеновым-Тян-Шанским, А.А. Борзовым, И.С. Щукиным.

Рельеф и геологические процессы

Рельеф – это совокупность всех неровностей поверхности Земного шара (от выступов материков и впадин океанов вплоть до болотных кочек и кротовин). Слово «рельеф» было заимствовано из французского языка, в котором оно восходит к латинскому «поднимаю».

Рельеф – это трехмерное тело, занимающее объем в земной коре. Рельеф может иметь следующие формы:

– положительную (выше окружающей поверхности – горы, возвышенности, холмы и т.п.);

– отрицательную (ниже окружающей поверхности – впадины, овраги, низменности и т.п.);

– нейтральную.

Все многообразие форм рельефа на Земле создано геологическими процессами . Геологические процессы – это процессы, изменяющие земную кору. К ним относят процессы эндогенные , происходящие внутри земной коры (т.е. внутренние процессы – дифференциация вещества в недрах Земли, переход твердого вещества в жидкое, радиоактивный распад и др.), и экзогенные , происходящие на поверхности земной коры (т.е. внешние процессы – они связаны с деятельностью Солнца, воды, ветра, льда, живых организмов).

Эндогенные процессы стремятся создать преимущественные крупные формы рельефа: горные хребты, межгорные впадины и т.п.; под их воздействием происходят извержения вулканов и землетрясения. Эндогенные процессы создают так называемые морфоструктуры – горы, горные системы, обширные и глубокие впадины и др. Экзогенные процессы стремятся сгладить, выровнять рельеф, созданный эндогенными процессами. Экзогенные процессы создают так называемые морфоскульптуры – овраги, холмы, речные долины и др. Таким образом, эндогенные и экзогенные процессы развиваются одновременно, взаимосвязанно и разнонаправленно. В этом проявляется диалектический закон единства и борьбы противоположностей.

К эндогенным процессам относят магматизм, метаморфизм, тектонические движения.

Магматизм. Принято различать интрузивный магматизм – внедрение магмы в земную кору (плутонизм) – и эффузивный магматизм – извержение, излияние магммы на поверхность Земли. Эффузивный магматизм называют еще вулканизмом. Изливающаяся на поверхность и застывшая магма называется лавой . При извержении вулкана на поверхность выбрасываются твердые, жидкие и газообразные продукты вулканической деятельности. В зависимости от путей поступления лавы вулканы делятся на вулканы центрального типа – имеют конусообразную форму (Ключевская сопка на Камчатке, Везувий, Этна в Средиземноморье и др.) – и вулканы трещинного типа (их много в Исландии, Новой Зеландии, а в прошлом такие вулканы были на плоскогорье Декан, в средней части Сибири и некоторых других местах).

В настоящее время на суше находится более 700 действующих вулканов, на дне океана их еще больше. Вулканическая деятельность приурочена к тектонически активным зонам Земного шара, к сейсмическим поясам (сейсмические пояса имеют большую протяженность, чем зоны вулканизма). Выделяют четыре зоны вулканизма:

1. Тихоокеаническое «огненное кольцо» – на него приходится ¾ всех действующих вулканов (Ключевская сопка, Фудзияма, Сан-Педро, Чимборасо, Орисаба, Эребус и др.).

2. Средиземноморско-Индонезийский пояс, в том числе Везувий, Этна, Эльбрус, Кракатау и др.

3. Срединно-Атлантический пояс, включая о.Исландия, Азорские и Канарские острова, о.Св.Елены.

4. Восточно-Африканский пояс, включая Килиманджаро и др.

Одно из проявлений поздних стадий вулканизма – гейзеры – горячие источники, периодически выбрасывающие фонтаны горячей воды и пара на высоту в несколько метров.

Метаморфизм . Под метаморфизмом понимают изменение горных пород под воздействием температуры, давления, химически активных веществ, выделяющихся из недр Земли. При этом, например, известняк превращается в мрамор, песчанник в кварцит, мергель в амфиболит и т.д.

Тектонические движения (процессы) подразделяются на колебательные (эпейрогенические – от греч. «эпейрогенез» – рождение материков) и горообразующие (орогенические – от греч. «орос» – гора) – это складкообразовательные и разрывные движения.

К экзогенным процессам относятся выветривание, геологическая деятельность ветра, поверхностных и подземных вод, ледников, волноветровая деятельность.

Выветривание – это процесс разрушения горных пород. Оно может быть: 1) физическим – термальное и мерзлотное, 2) химическим – растворение веществ водой, т.е. карст, окисление, гидролиз, 3) биологическим – деятельность живых организмов. Остаточные продукты выветривания называются элювий (кора выветривания).

Физическое выветривание . Основными факторами физического выветривания являются: колебания температуры в течение суток, замерзающая вода, рост кристаллов в трещинах горных пород. К образованию новых минералов физическое выветривание не приводит, и основной его результат - физическое разрушение горных пород на обломки. Различают мерзлотное и термальное выветривания. Мерзлотное (морозное) выветривание протекает при участии воды, периодически замерзающей в трещинах горных пород. Образующийся лед вследствие увеличения объема оказывает на стенки трещин огромное давление. Трещины при этом расширяются, и породы постепенно распадаются на обломки. Мерзлотное выветривание особенно проявляет себя в полярных, приполярных и высокогорных областях. Термальное выветривание происходит на суше постоянно и почти повсеместно под воздействием колебаний температур в течение суток. Наиболее активно протекает термальное выветривание в пустынях, где особенно велика суточная амплитуда температур. Вследствие чего образуются каменистые и щебнистые пустыни.

Химическое выветривание . Основными агентами (факторами) химического выветривания являются кислород, вода, углекислый газ. Химическое выветривание приводит к образованию новых горных пород и минералов. Различают следующие виды химического выветривания: окисление, гидратация, растворение и гидролиз. Реакции окисления протекают в пределах верхней части земной коры, расположенной выше грунтовых вод. В атмосферной воде может находиться до 3% (от объема воды) растворенного воздуха. Растворенный в воде воздух содержит большее количество кислорода (до 35%), чем воздух атмосферы. Поэтому циркулирующие в верхней части земной коры атмосферные воды оказывают на минералы большее окисляющее воздействие, чем атмосферный воздух. Гидратацией называется процесс соединения минералов с водой, ведущий к образованию новых соединений устойчивых к выветриванию (например, переход ангидрита в гипс). Растворение и гидролиз протекают при совместным воздействии на породы и минералы воды и углекислого газа. В результате гидролиза происходят сложные процессы разложения минералов с выносом некоторых элементов (главным образом в виде солей угольной кислоты).

Биологическое выветривание – это процессы разрушения горных пород под воздействием организмов: бактерий, растений и животных. Корни растений могут механически разрушать и химически изменять породу. Велика роль организмов в разрыхлении горных пород. Но главная роль в биологическом выветривании принадлежит микроорганизмам.

Фактически именно под воздействием микроорганизмов горная порода превращается в почву.

Процессы, связанные с деятельностью ветра, называют эоловыми . Разрушающая работа ветра состоит в дефляции (выдувание) и корразии (обтачивание). Ветер производит также транспортировку и аккумуляцию (накопление) вещества. В аккумуляции вещества состоит созидательная деятельность ветра. При этом образуются барханы и дюны – в пустынях, на побережьях морей.

Процессы, связанные с деятельностью вод, называют флювиальными .

Геологическая деятельность поверхностных вод (рек, дождей, талых вод) также состоит в эрозии (разрушении), транспортировке и аккумуляции. Дождевые и талые воды производят плоскостной смыв рыхлого осадочного материала. Отложения такого материала называются делювием . В горных районах временными водотоками (ливневые дожди, таяние ледника) могут образовываться конусы выноса материала при выходе в предгорную равнину. Такие отложения называются пролювием .

Постоянные водотоки (реки) тоже производят различную геологическую работу (разрушение, транспортировка, аккумуляция). Разрушительная деятельность рек состоит в глубинной (донной) и боковой эрозии, созидательная – в накоплении аллювия . Аллювиальные отложения отличаются от элювия и делювия хорошей сортированностью.

Разрушительная деятельность подземных вод состоит в образовании карста, оползней; созидательная – в образовании сталактитов (сосульки из кальцита) и сталагмитов (наросты породы, направленные вверх).

Процессы, связанные с деятельностью льда, называются гляциальными . В геологической деятельности льда следует различать деятельность сезонного льда, мерзлоты и ледников (гор и материков). С сезонным льдом связано физическое мерзлотное выветривание. С многолетней мерзлотой связаны явления солифлюкции (медленное течение, сползание оттаивающих грунтов) и термокарста (просадка грунта в результате таяния мерзлоты). Горные ледники образуются в горах и характеризуются небольшими размерами. Часто они протягиваются по долине в виде ледяной реки. Такие долины имеют обычно специфическую корытообразную форму и называются трогами . Скорость движения горных ледников обычно от 0,1 до 7 метров в сутки. Материковые ледники достигают очень больших размеров. Так, на территории Антарктиды ледяной покров занимает около 13 млн. км 2 , на территории Гренландии - около 1,9 млн. км 2 . Характерной чертой ледников этого типа является растекание льда во все стороны от области питания.

Разрушительная работа ледника называется экзарацией . При движении ледника образуются курчавые скалы, бараньи лбы, троги и т.д. Созидательная работа ледника заключается в накоплении морены . Мореновые отложения – это обломочный материал, образующийся в результате деятельности ледников. К созидательной работе ледников относится и накопление флювиогляциальных отложений, которые возникают при таянии ледника и имеют направление потока (т.е. вытекают из-под ледника). При таянии ледника образуются и покровные отложения – отложения мелководных приледниковых, разливов талых вод. Они хорошо отсортированы, и носят название зандровых полей .

Геологическая деятельность болот состоит в накоплении торфа.

Разрушительная работа волн называется абразией (разрушение берегов). Созидательная работа этого процесса состоит в осадконакоплении и их перераспределении.

Тема «Литосфера»

в 7-м классе

К.С. ЛАЗАРЕВИЧ

Как провести грамотные,
интересные и содержательные уроки
по предстоящим темам

Границы литосферы

Курс географии в 7-м классе начинается с того, что ученики возвращаются к темам, казалось бы, изученным в 6-м классе, - литосфера, атмосфера, гидросфера. Такое начало курса уже показывает, насколько ненадежны, зыбки знания, полученные в первый год обучения географии. И для 7-го класса эти темы достаточно сложны, о 6-м же и говорить не приходится. Постараемся проанализировать те трудности, которые встречаются в первых темах 7-го класса. При этом будем возвращаться к учебникам предыдущего года обучения, уточнять и исправлять некоторые положения, встречающиеся там.

Термин литосфера употребляется в науке давно - вероятно, с середины XIX в. Но современное значение он приобрел менее полувека назад. Еще в геологическом словаре издания 1955 г. сказано:
ЛИТОСФЕРА - то же, что земная кора .
В словаре издания 1973 г. и в последующих уже читаем:
ЛИТОСФЕРА... в современном понимании включает земную кору... и жесткую верхнюю часть верхней мантии Земли.

Обращаем внимание читателей на формулировку: верхнюю часть верхней мантии . Между тем в одном из учебников на рисунке указано: «Литосфера (земная кора и верхняя мантия)», а согласно рисунку получается, что вся мантия, которая не входит в состав литосферы, - нижняя (Крылова 6, с. 50, рис. 30). Кстати, в том же учебнике в тексте (с. 49) и в учебнике для 7-го класса (Крылова 7, с. 9) все верно: сказано о верхней части мантии. Верхняя мантия - это геологический термин, обозначающий очень большой слой; верхняя мантия имеет мощность (толщину) до 500, по некоторым классификациям - свыше 900 км, а в состав литосферы входят лишь верхние от нескольких десятков до двух сотен километров. Всё это трудно не только для учеников, но и для учителей. Лучше было бы вообще отказаться в школе от термина литосфера , ограничившись упоминанием земной коры; но тут возникают литосферные плиты, и без литосферы уже никак. Возможно, поможет рис. 1, его нетрудно перечертить в увеличенном виде. Говоря о литосфере, нужно твердо помнить, что в ее состав входят земная кора и верхний, сравнительно тонкий слой мантии, но не верхняя мантия - последний термин гораздо шире.

Слои литосферы

Земную кору с упорством, достойным лучшего применения, во всех учебниках продолжают делить на три слоя - осадочный, гранитный и базальтовый. А пора бы уже и сменить пластинку.
Бо’льшая часть сведений о глубинном строении Земли получена по косвенным, геофизическим данным - по скоростям распространения сейсмических волн, по изменениям величины и направления силы тяжести (ничтожным, уловимым только очень точными приборами), по магнитным свойствам и величине электропроводности пород. Масса плотных пород в одном и том же объеме больше, чем пород менее плотных, они создают увеличенное поле тяготения. В плотных породах ударные волны проходят быстрее (вспомните, что в воде звук распространяется заметно быстрее, чем в воздухе). Проходя через породы с разными физическим свойствами, волны отражаются, преломляются, поглощаются. Волны бывают поперечные и продольные, скорости их распространения различны. Исследуют прохождение природных ударных волн при землетрясениях, создают эти волны искусственно, производя взрывы .
Из всех этих данных складывается картина распределения по площади и в глубину пород с разными физическими свойствами. На ее основе создают модель строения недр Земли: подбирают горные породы, физические свойства которых более или менее совпадают со свойствами, определенными при помощи косвенных методов, и мысленно помещают эти породы на соответствующую глубину. Когда удается пробурить скважину до глубины, прежде недоступной, или получить какие-нибудь другие достоверные данные, эта модель подтверждается полностью или частично. Бывает же, что и не подтверждается вообще, приходится строить новую. Ведь отнюдь не исключено, что на глубине залегают породы, каких мы на поверхности вообще не встречаем, или что на глубине, при высоких температуре и давлении, до неузнаваемости изменятся свойства хорошо известных нам пород.
В 1909 г. сербский геофизик Андрей Мохоро’вичич заметил, что на глубине 54 км резко, скачкообразно возрастают скорости сейсмических волн. В дальнейшем этот скачок был прослежен по всему земному шару на глубинах от 5 до 90 км и известен ныне как граница (или поверхность) Мохоровичича, короче - граница Мохо, еще короче - граница М. Поверхность М считают нижней границей земной коры. Важная особенность этой поверхности состоит в том, что она в общих чертах представляет собой как бы зеркальное отражение рельефа земной поверхности: под океанами она выше, под континентальными равнинами ниже, под наиболее высокими горами опускается ниже всего (это так называемые корни гор ).
Эту особенность земной коры, наверное, нетрудно будет объяснить школьникам, пустив плавать в прозрачном сосуде с водой несколько разных по форме деревяшек, желательно тяжелых, чтобы уходили в воду на 2 / 3 - 3 / 4 ; те из них, которые выше выступают над водой, окажутся и глубже погруженными (рис. 2).

Рис. 2. Опыт, объясняющий соотношение между верхней и нижней границами земной коры

Согласно традиционному представлению о строении земной коры, о котором можно прочитать в любом учебнике, в составе земной коры принято выделять три основных слоя. Верхний из них сложен преимущественно осадочными породами и называется осадочным. Два нижних слоя носят названия «гранитный» и «базальтовый». Соответственно, выделяют и два типа земной коры. Континентальная кора содержит все три слоя и имеет мощность 35-50 км, под горами до 90 км. В океанической коре осадочный слой имеет значительно меньшую мощность, а средний, «гранитный» слой отсутствует; мощность океанической коры - 5-10 км (рис. 3). Между «гранитным» и «базальтовым» слоями лежит граница Конрада, названная по фамилии открывшего ее австрийского геофизика; в школьных учебниках ее не упоминают.

Но исследования последних двух десятилетий показали, что эта стройная, легко запоминающаяся схема плохо согласуется с действительностью. «Гранитный» и «базальтовый» слои состоят преимущественно из магматических и метаморфических пород. На границе Конрада происходит скачкообразное увеличение скоростей сейсмических волн. Такого увеличения скоростей можно ожидать при переходе волн из пород с плотностью 2,7 в породы с плотностью 3 г/см 3 , что примерно соответствует плотностям гранита и базальта. Поэтому вышележащий слой назвали «гранитным», а нижележащий «базальтовым». Но обратите внимание: эти названия везде в кавычках. Геофизики не считали эти слои состоящими из гранита и базальта, они лишь говорили о некоторой аналогии. Однако даже многие геологи не удержались от соблазна счесть, что «гранитный» слой - действительно из гранита, а «базальтовый» - из базальта. Что уж говорить об авторах школьных учебников!
Коринская, с. 20, рис. 8. Подписи к условным знакам: «Слой осадочных пород. Слой гранита. Слой базальта».
Петрова, с. 47-48. «Мы входим в гранитный слой Земли. Гранит... образовался из магмы в толще земной коры... Вступаем в слой базальта - горной породы глубинного происхождения». (Кстати, это неверно: базальт не глубинная, а излившаяся порода.)
Финаров, с. 15 и Крылова 7, с. 10, рис. 1 - гранитный и базальтовый слои названы без кавычек, и ученик ясно видит, что они состоят из этих горных пород.
Необходимая оговорка сделана лишь в одном учебнике, но достаточна ли она, чтобы на нее обратили внимание?
«В материковой [коре] залегает слой, который называется гранитным . Он сложен магматическими и метаморфическими породами, близкими по составу и плотности к гранитам... Нижним слоем земной коры является слой, условно названный базальтовым ; он... состоит из пород, плотность которых близка к базальтам» (Крылова, Герасимова, с. 10).
Одной из задач Кольской сверхглубокой скважины было достижение границы Конрада, которая, согласно геофизическим данным, залегает в этом месте на глубине 7-8 км. И пожалуй, важнейшим геологическим результатом бурения оказалось доказательство отсутствия границы Конрада в ее геологическом понимании: в каких породах скважина шла выше установленной геофизиками границы, в таких же прошла она и несколькими километрами ниже ее.

Да и геофизическая судьба у границы Конрада оказалась не такая славная, как у границы Мохоровичича. Кое-где ее выделили уверенно, в других местах - менее уверенно (то ли она одна, то ли не одна), где-то вообще не нашли. Появилась необходимость отказаться от терминов «гранитный слой» и «базальтовый слой», хотя бы и в кавычках, и признать, что границы Конрада не существует. Современная модель строения земной коры выглядит гораздо сложнее, чем классическая трехслойная (рис. 4). В ней по-прежнему выделяются континентальная кора и океаническая. Характерными признаками континентальной коры можно считать значительную (десятки километров) толщину, увеличение плотности книзу - постепенное или скачкообразное; осадочный слой в пределах континентальной коры обычно более мощен, чем в пределах океанической. Океаническая кора гораздо тоньше, более однородна по составу; применительно к ней можно говорить о базальтовом слое и без кавычек, так как океаническое дно сложено преимущественно базальтами.

Подробнее см.: И.Н. Галкин. В океан за корой//География, № 42/97, с. 6-7, 13.
** Подробнее см.: Т.С. Минц, М.В. Минц. Кольская сверхглубокая//География, № 33/99, с. 1-4.

Теория литосферных плит

Эта теория обычно очень привлекательна для учеников. Она изящна и, казалось бы, все объясняет. Многие недоумения, которые возникают у ученых в связи с ней, касаются вопросов столь сложных, что в школе даже говорить о них не стоит (например, кто из неспециалистов сумеет оценить правомерность сомнений, возникающих в связи с перераспределением теплового потока из недр Земли к поверхности?). Но нужно сказать ученикам о том, что есть в этой теории нерешенные проблемы, которые, возможно, еще заставят пересмотреть ее - скорее всего не целиком, а в некоторых деталях.
По текстам учебников школьники могут сделать вывод, что тектоника плит - это уточнение гипотезы Альфреда Вегенера, мирно пришедшее ей на смену. На самом деле это не так. У Вегенера материки, сложенные сравнительно легким веществом, которое он называл сиаль (силициум-алюминий), как бы плавали по поверхности вещества более тяжелого - сима (силициум-магния). Поначалу гипотеза покорила чуть не всех, ее приняли с восторгом. Но через 2-3 десятилетия выяснилось, что физические свойства пород не допускают такого плавания, и на теории дрейфа материков был поставлен жирный крест. И как это часто бывает, вместе с водой выплеснули дитя: теория плоха, значит, материки двигаться вообще не могут. Лишь к 60-м годам, то есть всего 40-45 лет назад, когда уже была открыта общемировая система срединно-океанических хребтов, построили практически новую теорию, в которой от гипотезы Вегенера осталось только изменение взаимного расположения материков, в частности объяснение сходства очертаний континентов по обе стороны Атлантики.
Важнейшее отличие современной тектоники плит от гипотезы Вегенера состоит в том, что у Вегенера материки двигались по веществу, которым сложено океаническое дно , в современной же теории в движении участвуют плиты, в состав которых входят участки и суши, и дна океана ; границы между плитами могут проходить и по дну океана, и по суше, и по границам материков и океанов.
Движение литосферных плит происходит по астеносфере - слою верхней мантии, который подстилает литосферу и обладает вязкостью, пластичностью. Упоминания астеносферы в текстах учебников найти не удалось, но в одном учебнике на рисунке подписаны не только астеносфера, но и «слой мантии над астеносферой» (Финаров, с. 16, рис. 4). Не стоит упоминать астеносферу на уроках, строение верхних слоев Земли и без того достаточно сложно.
В учебниках объяснено, что вдоль осей срединно-океанических хребтов площади литосферных плит постепенно увеличиваются. Этот процесс получил название спрединг (английское spreading - расширение, распространение). Но поверхность земного шара не может увеличиваться. Возникновение новых участков земной коры по сторонам от срединно-океанических хребтов должно где-то компенсироваться ее исчезновением. Если мы считаем, что литосферные плиты достаточно устойчивы, естественно предположить, что исчезновение коры, как и образование новой, должно происходить на границах сближающихся плит. При этом могут быть три различных случая:
- сближаются два участка океанической коры;
- участок континентальной коры сближается с участком океанической;
- сближаются два участка континентальной коры.
Процесс, происходящий при сближении участков океанической коры, может быть схематически описан так: край одной плиты несколько поднимается, образуя островную дугу; другой уходит под него, здесь уровень верхней поверхности литосферы понижается, формируется глубоководный океанический желоб. Таковы Алеутские острова и обрамляющий их Алеутский желоб, Курильские острова и Курило-Камчатский желоб, Японские острова и Японский желоб, Марианские острова и Марианский желоб и т. д.; все это в Тихом океане. В Атлантическом - Антильские острова и желоб Пуэрто-Рико, Южные Сандвичевы острова и Южно-Сандвичев желоб. Движение плит относительно друг друга сопровождается значительными механическими напряжениями, поэтому во всех этих местах наблюдаются высокая сейсмичность, интенсивная вулканическая деятельность. Очаги землетрясений располагаются в основном на поверхности соприкосновения двух плит и могут быть на большой глубине. Край плиты, ушедший вглубь, погружается в мантию, где постепенно превращается в мантийное вещество. Погружающаяся плита подвергается разогреву, из нее выплавляется магма, которая изливается в вулканах островных дуг (рис. 5).

Процесс погружения одной плиты под другую носит название субдукция (буквально - поддвигание ). Этот латинский термин, как и приведенное выше английское слово «спрединг», широко распространен, оба встречаются в популярной литературе, поэтому учителям знать их нужно, но вводить в школьном курсе едва ли имеет смысл.
Когда движутся друг другу навстречу участки континентальной и океанической коры, процесс идет примерно так же, как в случае встречи двух участков океанической коры, только вместо островной дуги образуется мощная цепь гор вдоль берега материка. Так же погружается океаническая кора под материковый край плиты, образуя глубоководные желоба, так же интенсивны вулканические и сейсмические процессы. Магма, которая не достигает земной поверхности, кристаллизуется, образуя гранитные батолиты (рис. 6). Типичный пример - Кордильеры Центральной и Южной Америки и идущая вдоль берега система желобов - Центральноамериканский, Перуанский и Чилийский.

При сближении двух участков континентальной коры край каждого из них испытывает складкообразование, разломы, формируются горы, интенсивны сейсмические процессы. Наблюдается и вулканизм, но меньше, чем в первых двух случаях, так как земная кора в таких местах очень мощная (рис. 7). Так образовался Альпийско-Гималайский горный пояс, протянувшийся от Северной Африки и западной оконечности Европы через всю Евразию до Индокитая; в его состав входят самые высокие горы на Земле, по всему его протяжению наблюдается высокая сейсмичность, на западе пояса есть действующие вулканы.
В нескольких учебниках помещены схемы положения материков столько-то миллионов лет назад.

В одной книге (Крылова 7, с. 21, рис. 12) приведено расположение материков через 50 млн лет. Если используется этот учебник, стоило бы прокомментировать схему, сказав предварительно, что это только прогноз, очень приблизительный, который оправдается лишь в том случае, если сохранится общее направление движения плит, не произойдет какой-то крупной их перестройки. Согласно прогнозу, значительно расширятся Атлантический океан, Восточно-Африканские рифты (они заполнятся водами Мирового океана) и Красное море, которое напрямую соединит Средиземное море с Индийским океаном.

Таким образом, проверяя, хорошо ли школьники помнят тему «Литосфера» по 6-му классу, нужно одновременно рассеять некоторые заблуждения, которые могли возникнуть. Если вы хотите дать ученикам основы знаний на современном уровне, придется, объясняя новый, более сложный материал, отказаться от изложения устаревших сведений, приведенных в учебниках.
Вот основные тезисы, которые нужно изложить и объяснить.
1. Литосфера включает земную кору и верхнюю, сравнительно небольшую часть мантии.
2. Земная кора бывает двух типов - континентальная и океаническая.
3. Континентальная земная кора имеет значительную (десятки километров) толщину, ее плотность увеличивается книзу. Кора состоит из осадочных пород (обычно наверху), ниже идут магматические и метаморфические породы различного состава.
4. Толщина океанической коры 5-10 км, она сложена преимущественно базальтами.
(При объяснении строения континентальной и океанической коры «гранитный» и «базальтовый» слои и тем более границу Конрада не упоминать.)
5. Теория тектоники плит пришла на смену гипотезе Вегенера лишь после того, как гипотеза была полностью отвергнута.
6. Согласно гипотезе Вегенера, материки передвигались по более плотному веществу, слагающему океаническое дно.
7. По теории литосферных плит, в движении участвуют большие участки литосферы с континентальной корой, либо с океанической, либо с той и другой.
Различные типы взаимодействия литосферных плит с разными типами земной коры учитель может рассматривать или не рассматривать в зависимости от степени подготовленности класса. Примеры эти интересны, они могут быть проиллюстрированы на физической карте мира, но в обязательную программу они не входят.

Спонсор публикации статьи: Московская Коллегия адвокатов “Шеметов и партнеры” предоставляет услуги профессиональной юридической помощи в Москве. Если Вам требуется адвокат в СЗАО , то обратившись в Коллегию адвокатов “Шеметов и партнеры”, Вы получите услуги высококвалифицированного специалиста с большим опытом успешной работы, который обеспечит защиту Ваших интересов в судах любых уровней. Подробнее ознакомиться с предложением и записаться на консультацию онлайн, можно на сайте Коллегии адвокатов “Шеметов и партнеры” по адресу http://www.shemetov.ru/

Коринская - В.А. Коринская, И.В. Душина, В.А. Щенев. География материков и океанов: Учеб. для 7 кл. сред. шк. - М.: Просвещение, 1993. - 287 с.
Крылова 6 - О.В. Крылова. Физическая география: Нач. курс: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просвещение, 1999 (и последующие издания). - 192 с.
Крылова 7 - О.В. Крылова. Материки и океаны: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. М.: Просвещение, 1999 (и последующие издания). - 304 с.
Крылова, Герасимова - О.В. Крылова, Т.П. Герасимова. География материков и океанов: Проб. учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просвещение, 1995. - 318 с.
Петрова - Н.Н. Петрова. География. Начальный курс. 6 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. - М.: Дрофа; ДиК, 1997. - 256 с.
Финаров - Д.П. Финаров, С.В. Васильев, З.И. Шипунова, Е.Я. Чернихова. География материков и океанов: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просвещение, 1996. - 302 с.