Vỏ trái đất. Các lớp của trái đất và cấu trúc của nó Vỏ trái đất bao gồm những khí nào

Vỏ trái đất theo nghĩa khoa học là phần địa chất trên cùng và cứng nhất của vỏ hành tinh chúng ta.

Nghiên cứu khoa học cho phép bạn nghiên cứu nó một cách kỹ lưỡng. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bằng việc khoan nhiều lần các giếng cả trên lục địa và dưới đáy đại dương. Cấu trúc của trái đất và vỏ trái đất ở các phần khác nhau của hành tinh khác nhau cả về thành phần và đặc điểm. Ranh giới trên của vỏ trái đất là vùng nổi có thể nhìn thấy được và ranh giới dưới là vùng phân tách của hai môi trường, còn được gọi là bề mặt Mohorovichic. Nó thường được gọi đơn giản là "ranh giới M". Cô nhận được cái tên này nhờ nhà địa chấn học người Croatia Mohorovichich A. Trong nhiều năm, ông đã quan sát tốc độ của các chuyển động địa chấn tùy thuộc vào mức độ sâu. Năm 1909, ông xác lập sự tồn tại của sự khác biệt giữa vỏ trái đất và lớp phủ nóng đỏ của Trái đất. Ranh giới M nằm ở mức mà tốc độ sóng địa chấn tăng từ 7,4 đến 8,0 km / s.

Thành phần hóa học của Trái đất

Nghiên cứu các lớp vỏ của hành tinh chúng ta, các nhà khoa học đã đưa ra những kết luận thú vị và thậm chí đáng kinh ngạc. Các đặc điểm cấu trúc của vỏ trái đất khiến nó giống với các khu vực giống nhau trên sao Hỏa và sao Kim. Hơn 90% các nguyên tố cấu thành của nó được đại diện bởi oxy, silic, sắt, nhôm, canxi, kali, magiê, natri. Kết hợp với nhau theo nhiều tổ hợp khác nhau, chúng tạo thành các cơ thể vật chất - khoáng vật đồng nhất. Chúng có thể xâm nhập vào thành phần của đá với các nồng độ khác nhau. Cấu trúc của vỏ trái đất rất không đồng nhất. Vì vậy, đá ở dạng tổng quát là tập hợp của một thành phần hóa học ít nhiều không đổi. Đây là những cơ quan địa chất độc lập. Chúng được hiểu là một khu vực được xác định rõ ràng của vỏ trái đất, có cùng nguồn gốc và tuổi tác trong ranh giới của nó.

Đá theo nhóm

1. Magma. Tên nói cho chính nó. Chúng phát sinh từ magma được làm lạnh chảy ra từ các lỗ thông hơi của các núi lửa cổ đại. Cấu trúc của những loại đá này trực tiếp phụ thuộc vào tốc độ đông đặc của dung nham. Nó càng lớn thì các tinh thể của chất càng nhỏ. Ví dụ, đá granit được hình thành trong độ dày của vỏ trái đất, và đá bazan xuất hiện do sự phun ra dần dần của magma trên bề mặt của nó. Sự đa dạng của các giống chó như vậy là khá lớn. Xem xét cấu trúc của vỏ trái đất, chúng ta thấy rằng nó bao gồm các khoáng chất magma đến 60%.

2. Chất lắng. Đây là những tảng đá là kết quả của sự lắng đọng dần dần trên đất liền và dưới đáy đại dương của các mảnh khoáng chất khác nhau. Đây có thể là các thành phần rời (cát, cuội), xi măng (cát kết), cặn vi sinh vật (than đá, đá vôi), sản phẩm phản ứng hóa học (muối kali). Chúng chiếm tới 75% toàn bộ vỏ trái đất trên các lục địa.
Theo phương pháp hình thành sinh lý, đá trầm tích được chia thành:

• Clastic. Đây là phần còn lại của nhiều loại đá khác nhau. Chúng bị phá hủy dưới tác động của các yếu tố tự nhiên (động đất, bão, sóng thần). Chúng bao gồm cát, cuội, sỏi, đá dăm, đất sét.
• Hóa học. Chúng dần dần được hình thành từ dung dịch nước của các chất khoáng (muối) khác nhau.
• hữu cơ hoặc sinh học. Bao gồm phần còn lại của động vật hoặc thực vật. Đó là đá phiến dầu, khí đốt, dầu mỏ, than đá, đá vôi, photphorit, đá phấn.

3. Đá biến chất. Các thành phần khác có thể biến thành chúng. Điều này xảy ra dưới ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ, áp suất cao, dung dịch hoặc khí. Ví dụ, đá cẩm thạch có thể được lấy từ đá vôi, gneiss từ đá granit, và đá thạch anh từ cát.

Khoáng sản và đá mà loài người tích cực sử dụng trong đời sống của mình được gọi là khoáng vật. Họ là ai?

Đây là những thành tạo khoáng tự nhiên có ảnh hưởng đến cấu trúc của trái đất và vỏ trái đất. Chúng có thể được sử dụng trong nông nghiệp và công nghiệp cả ở dạng tự nhiên và được chế biến.

Các loại khoáng chất hữu ích. Phân loại của họ

Tùy thuộc vào trạng thái vật lý và tập hợp, khoáng chất có thể được chia thành các loại:

1. Chất rắn (quặng, đá cẩm thạch, than đá).
2. Chất lỏng (nước khoáng, dầu).
3. Thể khí (mêtan).

Đặc điểm của từng loại khoáng sản riêng lẻ

Theo thành phần và tính năng của ứng dụng, có:

1. Dễ cháy (than, dầu, khí).
2. Quặng. Chúng bao gồm chất phóng xạ (radium, uranium) và kim loại quý (bạc, vàng, bạch kim). Có quặng kim loại đen (sắt, mangan, crom) và kim loại màu (đồng, thiếc, kẽm, nhôm).
3. Khoáng sản phi kim loại đóng một vai trò quan trọng trong khái niệm như cấu trúc của vỏ trái đất. Địa lý của họ rất rộng. Đây là những loại đá không chứa kim loại và không cháy. Đây là vật liệu xây dựng (cát, sỏi, đất sét) và hóa chất (lưu huỳnh, phốt phát, muối kali). Một phần riêng biệt được dành cho đá quý và đá cảnh.

Sự phân bố khoáng sản trên hành tinh của chúng ta trực tiếp phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài và các mô hình địa chất.

Vì vậy, khoáng sản nhiên liệu chủ yếu được khai thác trong các bể chứa dầu khí và than đá. Chúng có nguồn gốc trầm tích và hình thành trên các lớp phủ trầm tích của các nền. Dầu và than hiếm khi xảy ra cùng nhau.

Khoáng vật quặng thường tương ứng với tầng hầm, gờ và các khu vực gấp khúc của các tấm nền. Ở những nơi như vậy chúng có thể tạo ra những vành đai khổng lồ.

Nhân tế bào

Vỏ trái đất, như bạn biết, có nhiều lớp. Phần lõi nằm ở trung tâm và bán kính của nó là khoảng 3.500 km. Nhiệt độ của nó cao hơn nhiều so với Mặt trời và khoảng 10.000 K. Chưa có dữ liệu chính xác về thành phần hóa học của lõi, nhưng có lẽ nó bao gồm niken và sắt.

Lõi bên ngoài ở trạng thái nóng chảy và thậm chí còn có sức mạnh lớn hơn lõi bên trong. Sau đó là áp lực rất lớn. Các chất mà nó được tạo thành ở trạng thái rắn vĩnh viễn.

Áo choàng

Địa quyển của Trái đất bao quanh lõi và chiếm khoảng 83% toàn bộ lớp vỏ của hành tinh chúng ta. Ranh giới dưới của lớp phủ nằm ở độ sâu lớn gần 3000 km. Lớp vỏ này được chia theo quy ước thành phần trên ít nhựa và dày đặc (chính từ đó mà magma được hình thành) và phần dưới kết tinh, chiều rộng của nó là 2000 km.

Thành phần và cấu trúc của vỏ trái đất

Để nói về những yếu tố nào tạo nên thạch quyển, cần đưa ra một số khái niệm.

Vỏ trái đất là lớp vỏ ngoài cùng của thạch quyển. Mật độ của nó nhỏ hơn hai lần so với mật độ trung bình của hành tinh.

Vỏ trái đất được ngăn cách với lớp phủ bởi ranh giới M, ranh giới này đã được đề cập ở trên. Vì các quá trình xảy ra ở cả hai khu vực ảnh hưởng lẫn nhau, nên sự cộng sinh của chúng thường được gọi là thạch quyển. Nó có nghĩa là "vỏ đá". Sức mạnh của nó từ 50-200 km.

Bên dưới thạch quyển là khí quyển, có độ đặc và nhớt ít hơn. Nhiệt độ của nó là khoảng 1200 độ. Một tính năng độc đáo của khí quyển là khả năng xâm phạm ranh giới của nó và thâm nhập vào thạch quyển. Nó là nguồn gốc của núi lửa. Đây là những túi magma nóng chảy, được đưa vào vỏ trái đất và đổ ra bề mặt. Bằng cách nghiên cứu các quá trình này, các nhà khoa học đã có thể tạo ra nhiều khám phá đáng kinh ngạc. Đây là cách cấu trúc của vỏ trái đất được nghiên cứu. Thạch quyển đã được hình thành từ nhiều nghìn năm trước, nhưng ngay cả bây giờ các quá trình hoạt động vẫn đang diễn ra trong đó.

Các yếu tố cấu tạo của vỏ trái đất

So với lớp phủ và lõi, thạch quyển là một lớp cứng, mỏng và rất dễ vỡ. Nó được cấu tạo bởi sự kết hợp của nhiều chất, trong đó hơn 90 nguyên tố hóa học đã được tìm thấy cho đến nay. Chúng được phân bố không đồng đều. 98 phần trăm khối lượng của vỏ trái đất được chiếm bởi bảy thành phần. Đó là oxy, sắt, canxi, nhôm, kali, natri và magiê. Các loại đá và khoáng chất lâu đời nhất đã hơn 4,5 tỷ năm tuổi.

Bằng cách nghiên cứu cấu trúc bên trong của vỏ trái đất, có thể phân biệt được nhiều loại khoáng chất khác nhau.
Khoáng chất là một chất tương đối đồng nhất, có thể nằm ở cả bên trong và trên bề mặt của thạch quyển. Đó là thạch anh, thạch cao, talc, v.v. Đá được tạo thành từ một hoặc nhiều khoáng chất.

Các quá trình hình thành vỏ trái đất

Cấu trúc của lớp vỏ đại dương

Phần thạch quyển này chủ yếu bao gồm các đá bazan. Cấu trúc của lớp vỏ đại dương chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng như lớp lục địa. Lý thuyết kiến ​​tạo mảng giải thích rằng lớp vỏ đại dương tương đối trẻ, và các phần gần đây nhất của nó có thể có niên đại vào kỷ Jura muộn.
Độ dày của nó thực tế không thay đổi theo thời gian, vì nó được xác định bởi lượng chất tan chảy ra từ lớp phủ trong khu vực các rặng núi giữa đại dương. Nó bị ảnh hưởng đáng kể bởi độ sâu của các lớp trầm tích dưới đáy đại dương. Ở những đoạn đồ sộ nhất, nó dao động từ 5 đến 10 km. Loại vỏ trái đất này thuộc thạch quyển đại dương.

lớp vỏ lục địa

Thạch quyển tương tác với khí quyển, thủy quyển và sinh quyển. Trong quá trình tổng hợp, chúng tạo thành lớp vỏ phức tạp và phản ứng mạnh nhất của Trái đất. Chính trong tầng điện ly xảy ra các quá trình làm thay đổi thành phần và cấu trúc của các lớp vỏ này.
Thạch quyển trên bề mặt trái đất không đồng nhất. Nó có nhiều lớp.

1. Chất lắng cặn. Nó chủ yếu được hình thành bởi các loại đá. Đất sét và đá phiến chiếm ưu thế ở đây, cũng như đá cacbonat, núi lửa và cát. Trong các lớp trầm tích người ta có thể tìm thấy các khoáng chất như khí đốt, dầu mỏ và than đá. Tất cả chúng đều có nguồn gốc hữu cơ.
2. lớp đá granit. Nó bao gồm đá mácma và đá biến chất, có bản chất gần nhất với đá granit. Lớp này không được tìm thấy ở khắp mọi nơi, nó được phát hiện rõ nhất ở các lục địa. Ở đây, độ sâu của nó có thể lên tới hàng chục km.
3. Lớp bazan được hình thành bởi các loại đá gần với khoáng sản cùng tên. Nó đặc hơn đá granit.

Độ sâu và sự thay đổi nhiệt độ của vỏ trái đất

Lớp bề mặt được làm nóng bằng nhiệt mặt trời. Đây là một lớp vỏ trực thăng. Nó trải qua những biến động theo mùa về nhiệt độ. Chiều dày lớp trung bình khoảng 30 m.

Bên dưới là một lớp thậm chí còn mỏng hơn và dễ vỡ hơn. Nhiệt độ của nó là không đổi và xấp xỉ bằng đặc tính nhiệt độ trung bình hàng năm của vùng này trên hành tinh. Tùy thuộc vào khí hậu lục địa mà độ sâu của lớp này tăng lên.
Thậm chí sâu hơn trong vỏ trái đất là một cấp độ khác. Đây là lớp địa nhiệt. Cấu trúc của vỏ trái đất tạo nên sự hiện diện của nó, và nhiệt độ của nó được xác định bởi nhiệt bên trong của Trái đất và tăng lên theo độ sâu.

Sự gia tăng nhiệt độ xảy ra do sự phân rã của các chất phóng xạ là một phần của đá. Trước hết, đó là radium và uranium.

Geometric gradient - độ lớn của sự gia tăng nhiệt độ phụ thuộc vào mức độ tăng độ sâu của các lớp. Cài đặt này phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau. Cấu trúc và các loại của vỏ trái đất ảnh hưởng đến nó, cũng như thành phần của các loại đá, mức độ và điều kiện xuất hiện của chúng.

Nhiệt của vỏ trái đất là một nguồn năng lượng quan trọng. Nghiên cứu của anh ấy rất phù hợp ngày hôm nay.

Một câu hỏi như cấu trúc của Trái đất được nhiều nhà khoa học, nhà nghiên cứu và cả những người tin tưởng quan tâm. Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ từ đầu thế kỷ 18, nhiều công nhân xứng đáng của khoa học đã bỏ ra rất nhiều công sức để tìm hiểu hành tinh của chúng ta. Những kẻ liều lĩnh xuống đáy đại dương, bay lên tầng cao nhất của khí quyển, khoan giếng sâu để khám phá đất.

Ngày nay có một bức tranh khá đầy đủ về Trái đất bao gồm những gì. Đúng, cấu trúc của hành tinh và tất cả các khu vực của nó vẫn chưa được biết 100%, nhưng các nhà khoa học đang dần mở rộng ranh giới của kiến ​​thức và ngày càng có nhiều thông tin khách quan hơn về điều này.

Hình dạng và kích thước của hành tinh Trái đất

Hình dạng và kích thước hình học của Trái đất là những khái niệm cơ bản mà nó được mô tả như một thiên thể. Vào thời Trung cổ, người ta tin rằng hành tinh này có hình dạng phẳng, nằm ở trung tâm vũ trụ, Mặt trời và các hành tinh khác xoay quanh nó.

Nhưng các nhà tự nhiên học táo bạo như Giordano Bruno, Nicolaus Copernicus, Isaac Newton đã bác bỏ những nhận định đó và chứng minh về mặt toán học rằng Trái đất có hình dạng một quả bóng với các cực dẹt và quay quanh Mặt trời, chứ không phải ngược lại.

Cấu trúc của hành tinh rất đa dạng, mặc dù thực tế là kích thước của nó khá nhỏ so với tiêu chuẩn của ngay cả hệ mặt trời - chiều dài của bán kính xích đạo là 6378 km, bán kính cực là 6356 km.

Chiều dài của một trong các đường kinh tuyến là 40.008 km, và đường xích đạo kéo dài 40.007 km. Điều này cũng cho thấy hành tinh này có phần bị "làm phẳng" giữa các cực, trọng lượng của nó là 5,9742 × 10 24 kg.

Vỏ trái đất

Trái đất bao gồm nhiều lớp vỏ tạo thành các lớp kỳ dị. Mỗi lớp đối xứng trung tâm đối với điểm trung tâm cơ sở. Nếu bạn cắt đất bằng mắt thường dọc theo toàn bộ chiều sâu của nó, thì các lớp có thành phần, trạng thái tập hợp, mật độ khác nhau, v.v. sẽ mở ra.

Tất cả các vỏ được chia thành hai nhóm lớn:

1. Cấu trúc bên trong được mô tả tương ứng bằng các lớp vỏ bên trong. Chúng là lớp vỏ và lớp phủ của trái đất.
2. Các lớp vỏ bên ngoài, bao gồm thủy quyển và khí quyển.

Cấu trúc của mỗi lớp vỏ là đối tượng nghiên cứu của các khoa học riêng lẻ. Các nhà khoa học vẫn còn, trong thời đại công nghệ tiến bộ nhanh chóng, không phải tất cả các câu hỏi đều được làm rõ đến cùng.

Vỏ trái đất và các dạng của nó

Vỏ Trái Đất là một trong những lớp vỏ của hành tinh, chỉ chiếm khoảng 0,473% khối lượng của nó. Độ sâu của lớp vỏ là 5 - 12 km.

Điều thú vị là các nhà khoa học thực tế đã không thâm nhập sâu hơn, và nếu chúng ta rút ra một phép tương tự, thì vỏ cây giống như vỏ quả táo so với toàn bộ khối lượng của nó. Nghiên cứu sâu hơn và chính xác hơn đòi hỏi một mức độ phát triển hoàn toàn khác của công nghệ.

Nếu bạn nhìn hành tinh trong một phần, thì tùy theo độ sâu khác nhau của sự xâm nhập vào cấu trúc của nó, các loại vỏ trái đất sau đây có thể được phân biệt theo thứ tự:

1. vỏ đại dương- Bao gồm chủ yếu là các đá bazan, nằm ở đáy đại dương dưới các lớp nước khổng lồ.
2. Lớp vỏ lục địa hoặc đất liền- Bao phủ đất, bao gồm một thành phần hóa học rất phong phú, bao gồm 25% silic, 50% oxy và 18% các nguyên tố chính khác của bảng tuần hoàn. Để tiện nghiên cứu vỏ cây này cũng được chia thành hạ và thượng. Cổ nhất thuộc về phần dưới.

Nhiệt độ của lớp vỏ tăng lên khi nó trở nên sâu hơn.

Áo choàng

Khối lượng chính của hành tinh chúng ta là lớp phủ. Nó chiếm toàn bộ không gian giữa lớp vỏ và hạt nhân đã thảo luận ở trên và bao gồm nhiều lớp. Chiều dày nhỏ nhất đến lớp phủ khoảng 5-7 km.

Trình độ phát triển của khoa học công nghệ hiện nay không cho phép nghiên cứu trực tiếp phần này của Trái đất, do đó, người ta sử dụng các phương pháp gián tiếp để thu thập thông tin về nó.

Thông thường, sự ra đời của lớp vỏ trái đất mới đi kèm với sự tiếp xúc của nó với lớp phủ, đặc biệt hoạt động mạnh ở những nơi dưới nước đại dương.

Ngày nay, người ta tin rằng có một lớp phủ trên và dưới được ngăn cách bởi ranh giới Mohorovicic. Tỷ lệ phần trăm của phân phối này được tính toán khá chính xác, nhưng cần phải làm rõ trong tương lai.

lõi bên ngoài

Phần lõi của hành tinh cũng không đồng nhất. Nhiệt độ và áp suất rất lớn làm cho nhiều quá trình hóa học diễn ra ở đây, sự phân bố khối lượng và chất được thực hiện. Nhân được chia thành bên trong và bên ngoài.

Lớp lõi bên ngoài dày khoảng 3.000 km. Thành phần hóa học của lớp này là sắt và niken, chúng ở trong pha lỏng. Nhiệt độ của môi trường ở đây dao động từ 4400 đến 6100 độ C khi bạn đến gần trung tâm.

lõi bên trong

Phần trung tâm của Trái đất, bán kính khoảng 1200 km. Lớp thấp nhất, cũng bao gồm sắt và niken, cũng như một số tạp chất của các nguyên tố nhẹ. Trạng thái tập hợp của hạt nhân này tương tự như trạng thái vô định hình. Áp suất ở đây lên tới 3,8 triệu bar đáng kinh ngạc.

Bạn có biết cách lõi trái đất bao nhiêu km không? Khoảng cách là khoảng 6371 km, có thể dễ dàng tính được nếu bạn biết đường kính và các thông số khác của quả bóng.

So sánh độ dày của các lớp bên trong Trái đất

Cấu trúc địa chất đôi khi được ước tính bằng một tham số như độ dày của các lớp bên trong. Người ta tin rằng lớp phủ là mạnh nhất, vì nó có độ dày lớn nhất.

Hình cầu bên ngoài của địa cầu

Hành tinh Trái đất khác với bất kỳ vật thể không gian nào khác mà các nhà khoa học biết ở chỗ nó cũng có các hình cầu bên ngoài, mà chúng thuộc về:

• thủy quyển;
• khí quyển;
• sinh quyển.

Phương pháp nghiên cứu của những quả cầu này khác nhau đáng kể, bởi vì chúng đều khác nhau rất nhiều về thành phần và đối tượng nghiên cứu.

Thủy quyển

Thủy quyển được hiểu là toàn bộ lớp vỏ nước của Trái đất, bao gồm cả các đại dương khổng lồ, chiếm khoảng 74% bề mặt và biển, sông, hồ, thậm chí cả các suối nhỏ và hồ chứa.

Độ dày lớn nhất của thủy quyển là khoảng 11 km và được quan sát thấy ở khu vực Rãnh Mariana.Đó là nước được coi là nguồn gốc của sự sống và là thứ phân biệt quả bóng của chúng ta với tất cả những quả bóng khác trong vũ trụ.

Thủy quyển chiếm khoảng 1,4 tỷ km 3 thể tích. Ở đây, cuộc sống đang diễn ra sôi nổi và các điều kiện cho hoạt động của bầu khí quyển đã được cung cấp.

Khí quyển

Vỏ khí của hành tinh chúng ta, đóng ruột một cách đáng tin cậy khỏi các vật thể không gian (thiên thạch), giá lạnh vũ trụ và các hiện tượng khác không tương thích với sự sống.

Theo nhiều ước tính, độ dày của khí quyển là khoảng 1000 km.Ở gần bề mặt đất, khối lượng riêng của khí quyển là 1,225 kg / m 3.

78% vỏ khí bao gồm nitơ, 21% oxy, phần còn lại được chiếm bởi các nguyên tố như argon, carbon dioxide, helium, methane và các nguyên tố khác.

Sinh quyển

Bất kể các nhà khoa học nghiên cứu vấn đề đang xem xét như thế nào, sinh quyển là phần quan trọng nhất trong cấu trúc của Trái đất - đây là lớp vỏ là nơi sinh sống của các sinh vật, bao gồm cả chính con người.

Sinh quyển không chỉ là nơi sinh sống của các sinh vật mà còn biến đổi không ngừng dưới tác động của chúng, cụ thể là dưới tác động của con người và các hoạt động của con người. Một học thuyết tổng thể về lĩnh vực này đã được phát triển bởi nhà khoa học vĩ đại V. I. Vernadsky. Chính định nghĩa này đã được đưa ra bởi nhà địa chất người Áo Suess.

Sự kết luận

Bề mặt Trái đất, cũng như tất cả các lớp vỏ của cấu trúc bên ngoài và bên trong của nó, là một chủ đề nghiên cứu rất thú vị đối với nhiều thế hệ nhà khoa học.

Mặc dù thoạt nhìn có vẻ như những quả cầu được coi là khá khác biệt, nhưng trên thực tế, chúng được kết nối với nhau bằng những sợi dây liên kết không thể phá hủy. Ví dụ, sự sống và toàn bộ sinh quyển đơn giản là không thể nếu không có thủy quyển và khí quyển, đến lượt nó, cũng bắt nguồn từ sâu.

Một đặc điểm đặc trưng của quá trình tiến hóa của Trái đất là sự phân hóa của vật chất, mà biểu hiện của nó là cấu trúc vỏ của hành tinh chúng ta. Thạch quyển, thủy quyển, khí quyển, sinh quyển tạo thành các lớp vỏ chính của Trái đất, khác nhau về thành phần hóa học, sức mạnh và trạng thái của vật chất.

Cấu trúc bên trong của Trái đất

Thành phần hóa học của Trái đất(Hình 1) tương tự như thành phần của các hành tinh trên cạn khác, chẳng hạn như sao Kim hoặc sao Hỏa.

Nói chung, các nguyên tố như sắt, oxy, silic, magie và niken chiếm ưu thế. Hàm lượng của các nguyên tố ánh sáng thấp. Mật độ trung bình của vật chất trên Trái đất là 5,5 g / cm 3.

Có rất ít dữ liệu đáng tin cậy về cấu trúc bên trong của Trái đất. Hãy xem xét Hình. 2. Nó mô tả cấu trúc bên trong của Trái đất. Trái đất bao gồm vỏ trái đất, lớp phủ và lõi trái đất.

Cơm. 1. Thành phần hóa học của Trái đất

Cơm. 2. Cấu trúc bên trong của Trái đất

Nhân tế bào

Nhân tế bào(Hình 3) nằm ở trung tâm Trái đất, bán kính khoảng 3,5 nghìn km. Nhiệt độ lõi đạt tới 10.000 K, tức là cao hơn nhiệt độ của các lớp bên ngoài của Mặt trời và mật độ của nó là 13 g / cm 3 (so sánh: nước - 1 g / cm 3). Lõi có lẽ bao gồm các hợp kim của sắt và niken.

Lõi bên ngoài của Trái đất có sức mạnh lớn hơn lõi bên trong (bán kính 2200 km) và ở trạng thái lỏng (nóng chảy). Phần lõi bên trong chịu áp lực rất lớn. Các chất tạo nên nó ở trạng thái rắn.

Áo choàng

Áo choàng- địa quyển của Trái đất, bao quanh lõi và chiếm 83% thể tích của hành tinh chúng ta (xem Hình 3). Ranh giới dưới của nó nằm ở độ sâu 2900 km. Lớp phủ được chia thành phần trên ít dày đặc và dẻo hơn (800-900 km), từ đó dung nham(dịch từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "thuốc mỡ đặc"; đây là chất nóng chảy bên trong trái đất - một hỗn hợp của các hợp chất và nguyên tố hóa học, bao gồm cả khí, ở trạng thái bán lỏng đặc biệt); và một phần dưới kết tinh, dày khoảng 2000 km.

Cơm. 3. Cấu trúc của Trái đất: lõi, lớp phủ và vỏ trái đất

vỏ trái đất

Vỏ trái đất - vỏ ngoài của thạch quyển (xem Hình 3). Mật độ của nó nhỏ hơn khoảng hai lần so với mật độ trung bình của Trái đất - 3 g / cm 3.

Tách vỏ trái đất khỏi lớp phủ Biên giới Mohorovicic(nó thường được gọi là ranh giới Moho), đặc trưng bởi sự gia tăng mạnh về vận tốc sóng địa chấn. Nó được lắp đặt vào năm 1909 bởi một nhà khoa học người Croatia Andrey Mohorovichich (1857- 1936).

Vì các quá trình xảy ra ở phần trên cùng của lớp phủ ảnh hưởng đến chuyển động của vật chất trong vỏ trái đất, chúng được kết hợp dưới tên chung thạch quyển(vỏ đá). Độ dày của thạch quyển thay đổi từ 50 đến 200 km.

Bên dưới thạch quyển là bầu trời- Ít cứng và ít nhớt hơn, nhưng vỏ dẻo hơn với nhiệt độ 1200 ° C. Nó có thể vượt qua ranh giới Moho, thâm nhập vào vỏ trái đất. Khí quyển là nguồn gốc của núi lửa. Nó chứa các túi magma nóng chảy, được đưa vào vỏ trái đất hoặc đổ lên bề mặt trái đất.

Thành phần và cấu trúc của vỏ trái đất

So với lớp áo và lõi, vỏ trái đất là một lớp rất mỏng, cứng và giòn. Nó được cấu tạo từ một chất nhẹ hơn, hiện có khoảng 90 nguyên tố hóa học tự nhiên. Các nguyên tố này không được thể hiện như nhau trong vỏ trái đất. Bảy nguyên tố - oxy, nhôm, sắt, canxi, natri, kali và magiê - chiếm 98% khối lượng của vỏ trái đất (xem Hình 5).

Sự kết hợp đặc biệt của các nguyên tố hóa học tạo thành nhiều loại đá và khoáng chất khác nhau. Những con cổ nhất trong số chúng ít nhất là 4,5 tỷ năm tuổi.

Cơm. 4. Cấu trúc của vỏ trái đất

Cơm. 5. Thành phần của vỏ trái đất

Khoáng sản là một thể tương đối đồng nhất về thành phần và tính chất của một thể tự nhiên, được hình thành ở cả bề sâu và bề mặt của thạch quyển. Ví dụ về các khoáng chất là kim cương, thạch anh, thạch cao, bột talc, v.v. (Bạn sẽ tìm thấy mô tả về các đặc tính vật lý của các khoáng chất khác nhau trong Phụ lục 2.) Thành phần của các khoáng chất trên Trái đất được thể hiện trong hình. 6.

Cơm. 6. Thành phần khoáng vật chung của Trái đất

Đáđược tạo thành từ các khoáng chất. Chúng có thể bao gồm một hoặc nhiều khoáng chất.

Đá trầm tích -đất sét, đá vôi, đá phấn, cát kết, vv - được hình thành do sự kết tủa của các chất trong môi trường nước và trên cạn. Chúng nằm thành từng lớp. Các nhà địa chất học gọi chúng là những trang lịch sử của Trái đất, bởi vì chúng có thể tìm hiểu về các điều kiện tự nhiên từng tồn tại trên hành tinh của chúng ta trong thời cổ đại.

Trong số các loại đá trầm tích, đá hữu cơ và vô cơ (mảnh vụn và hóa chất) được phân biệt.

Sinh vật hữu cơđá được hình thành do quá trình tích tụ của xác động vật và thực vật.

Đá cứngđược hình thành do quá trình phong hóa, sự hình thành các sản phẩm phá hủy của các loại đá đã hình thành trước đó với sự trợ giúp của nước, băng hoặc gió (Bảng 1).

Bảng 1. Đá dăm tùy thuộc vào kích thước của các mảnh vỡ

Tên giống	Kích thước của con bummer (hạt)
	Trên 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Cát và đá cát	0,005 mm - 1 mm
	Dưới 0,005mm

ChemogenicĐá được hình thành do trầm tích từ nước biển và hồ của các chất hòa tan trong chúng.

Trong độ dày của vỏ trái đất, magma hình thành đá lửa(Hình 7), chẳng hạn như đá granit và đá bazan.

Đá trầm tích và đá lửa, khi bị ngâm ở độ sâu lớn dưới tác động của áp suất và nhiệt độ cao, trải qua những thay đổi đáng kể, biến thành đá biến chất. Vì vậy, ví dụ, đá vôi biến thành đá cẩm thạch, sa thạch thạch anh thành đá thạch anh.

Ba lớp được phân biệt trong cấu trúc của vỏ trái đất: trầm tích, "granit", "bazan".

Lớp trầm tích(xem Hình 8) được hình thành chủ yếu bởi đá trầm tích. Đất sét và đá phiến sét chiếm ưu thế ở đây, đá cát, đá cacbonat và đá núi lửa được đại diện rộng rãi. Trong lớp trầm tích có các trầm tích như khoáng sản, như than đá, khí đốt, dầu mỏ. Tất cả chúng đều có nguồn gốc hữu cơ. Ví dụ, than đá là sản phẩm của quá trình biến đổi thực vật của thời cổ đại. Độ dày của lớp trầm tích rất khác nhau - từ hoàn toàn không có ở một số khu vực đất liền đến 20-25 km ở vùng trũng sâu.

Cơm. 7. Phân loại đá theo nguồn gốc

Lớp "đá granit" bao gồm đá biến chất và đá mácma có tính chất tương tự như đá granit. Phổ biến nhất ở đây là gneisses, granit, đá phiến kết tinh, ... Lớp granit không phải được tìm thấy ở khắp mọi nơi, nhưng ở các lục địa, nơi nó được biểu hiện tốt, độ dày tối đa của nó có thể lên tới vài chục km.

Lớp "bazan"được hình thành bởi các loại đá gần với đá bazan. Đây là những đá mácma đã biến chất, đặc hơn những đá thuộc lớp "granit".

Độ dày và cấu trúc thẳng đứng của vỏ trái đất là khác nhau. Có một số loại vỏ trái đất (Hình 8). Theo cách phân loại đơn giản nhất, lớp vỏ đại dương và lớp vỏ lục địa được phân biệt.

Vỏ lục địa và vỏ đại dương có độ dày khác nhau. Do đó, độ dày tối đa của vỏ trái đất được quan sát dưới các hệ thống núi. Nó là khoảng 70 km. Dưới đồng bằng, độ dày của vỏ trái đất là 30 - 40 km, và dưới các đại dương là mỏng nhất - chỉ 5 - 10 km.

Cơm. 8. Các dạng của vỏ trái đất: 1 - nước; 2 - lớp trầm tích; 3 - xen giữa đá trầm tích và đá bazan; 4, đá bazan và đá siêu mafic kết tinh; 5, lớp biến chất granit; 6 - lớp granulit-mafic; 7 - lớp phủ bình thường; 8 - lớp phủ giải nén

Sự khác biệt giữa vỏ lục địa và vỏ đại dương về thành phần đá thể hiện ở chỗ không có lớp granit trong vỏ đại dương. Vâng, và lớp bazan của vỏ đại dương rất đặc biệt. Về thành phần đá, nó khác với lớp tương tự của vỏ lục địa.

Ranh giới đất liền và đại dương (mốc 0) không cố định sự chuyển tiếp của vỏ lục địa thành vỏ đại dương. Sự thay thế của lớp vỏ lục địa bởi đại dương xảy ra ở đại dương ở độ sâu khoảng 2450 m.

Cơm. 9. Cấu trúc của lớp vỏ lục địa và đại dương

Ngoài ra còn có các kiểu chuyển tiếp của vỏ trái đất - đại dương và cận lục địa.

Vỏ đại dương nằm dọc theo các sườn lục địa và chân đồi, có thể được tìm thấy ở các vùng biển ven bờ và Địa Trung Hải. Nó là một lớp vỏ lục địa dày tới 15-20 km.

lớp vỏ cận lục địa nằm, ví dụ, trên các vòng cung đảo núi lửa.

Dựa trên vật liệu địa chấn âm thanh - vận tốc sóng địa chấn - chúng tôi nhận được dữ liệu về cấu trúc sâu của vỏ trái đất. Như vậy, giếng siêu âm Kola, lần đầu tiên có thể nhìn thấy các mẫu đá từ độ sâu hơn 12 km, đã mang lại rất nhiều điều bất ngờ. Người ta cho rằng ở độ sâu 7 km, một lớp "bazan" sẽ bắt đầu. Tuy nhiên, trên thực tế, nó không được phát hiện, và gneisses chiếm ưu thế trong số các loại đá.

Thay đổi nhiệt độ của vỏ trái đất theo độ sâu. Lớp bề mặt của vỏ trái đất có nhiệt độ do nhiệt mặt trời quyết định. nó lớp heliometric(từ Hy Lạp Helio - Mặt trời), trải qua sự dao động nhiệt độ theo mùa. Độ dày trung bình của nó là khoảng 30 m.

Bên dưới là một lớp thậm chí còn mỏng hơn, tính năng đặc trưng của nó là nhiệt độ không đổi tương ứng với nhiệt độ trung bình hàng năm của địa điểm quan sát. Độ sâu của lớp này tăng lên trong khí hậu lục địa.

Thậm chí sâu hơn trong lớp vỏ trái đất, một lớp địa nhiệt được phân biệt, nhiệt độ của lớp này được xác định bởi nhiệt bên trong của Trái đất và tăng lên theo độ sâu.

Sự gia tăng nhiệt độ xảy ra chủ yếu do sự phân hủy của các nguyên tố phóng xạ tạo nên đá, chủ yếu là radium và uranium.

Độ lớn của sự gia tăng nhiệt độ của đá theo độ sâu được gọi là gradient địa nhiệt. Nó thay đổi trong một phạm vi khá rộng - từ 0,1 đến 0,01 ° C / m - và phụ thuộc vào thành phần của đá, điều kiện xuất hiện của chúng và một số yếu tố khác. Dưới các đại dương, nhiệt độ tăng nhanh hơn theo độ sâu so với trên các lục địa. Trung bình, với mỗi độ sâu 100 m, nó trở nên ấm hơn 3 ° C.

Tương hỗ của gradient địa nhiệt được gọi là bước địa nhiệt. Nó được đo bằng m / ° C.

Nhiệt của vỏ trái đất là một nguồn năng lượng quan trọng.

Phần vỏ trái đất mở rộng đến độ sâu dành cho các dạng nghiên cứu địa chất ruột của trái đất. Ruột của Trái đất cần được bảo vệ đặc biệt và sử dụng hợp lý.

Một đặc điểm nổi bật của thạch quyển trái đất, gắn liền với hiện tượng kiến ​​tạo toàn cầu của hành tinh chúng ta, là sự hiện diện của hai loại vỏ: lục địa tạo nên các khối lục địa và đại dương. Chúng khác nhau về thành phần, cấu trúc, độ dày và bản chất của các quá trình kiến ​​tạo đang diễn ra. Đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của một hệ động lực duy nhất, đó là Trái đất, thuộc vỏ đại dương. Để làm rõ vai trò này, trước tiên cần chuyển sang xem xét các tính năng vốn có của nó.

đặc điểm chung

Loại vỏ đại dương tạo nên cấu trúc địa chất lớn nhất của hành tinh - đáy đại dương. Lớp vỏ này có độ dày nhỏ - từ 5 đến 10 km (để so sánh, độ dày của lớp vỏ kiểu lục địa trung bình là 35-45 km và có thể đạt tới 70 km). Nó chiếm khoảng 70% tổng diện tích bề mặt Trái đất, nhưng về khối lượng thì gần như kém hơn 4 lần so với lớp vỏ lục địa. Mật độ trung bình của đá gần 2,9 g / cm 3, cao hơn so với các lục địa (2,6-2,7 g / cm 3).

Không giống như các khối cô lập của vỏ lục địa, khối đại dương là một cấu trúc hành tinh đơn lẻ, tuy nhiên, không phải là nguyên khối. Thạch quyển của Trái đất được chia thành một số mảng di động được hình thành bởi các phần của lớp vỏ và lớp phủ bên dưới. Loại vỏ đại dương có mặt trên tất cả các phiến thạch quyển; có những mảng (ví dụ, Thái Bình Dương hoặc Nazca) không có các khối lục địa.

Kiến tạo mảng và tuổi lớp vỏ

Trong mảng đại dương, các yếu tố cấu trúc lớn như các nền tảng ổn định - thalassocraton - và các rặng núi giữa đại dương đang hoạt động và các rãnh biển sâu được phân biệt. Rãnh là những khu vực lan rộng, hoặc di chuyển ra khỏi các mảng và hình thành lớp vỏ mới, và rãnh là vùng hút chìm, hoặc sự hút chìm của mảng này dưới mép của mảng khác, nơi lớp vỏ bị phá hủy. Do đó, quá trình đổi mới liên tục của nó diễn ra, kết quả là tuổi của lớp vỏ cổ xưa nhất thuộc loại này không vượt quá 160-170 triệu năm, tức là nó được hình thành trong kỷ Jura.

Mặt khác, cần lưu ý rằng kiểu đại dương xuất hiện trên Trái đất sớm hơn kiểu lục địa (có thể là vào khoảng thời gian của Catarcheans - Archeans, khoảng 4 tỷ năm trước), và được đặc trưng bởi một cấu trúc nguyên thủy hơn nhiều. và thành phần.

Vỏ trái đất dưới đại dương là gì và như thế nào?

Hiện nay, thường có ba lớp chính của vỏ đại dương:

1. Chất lắng cặn. Nó được hình thành chủ yếu bởi đá cacbonat, một phần là đất sét ở nước sâu. Gần các sườn của các lục địa, đặc biệt là gần các châu thổ của các sông lớn, cũng có các trầm tích lục nguyên xâm nhập vào đại dương từ đất liền. Ở những khu vực này, độ dày của lượng mưa có thể là vài km, nhưng trung bình là nhỏ - khoảng 0,5 km. Thực tế không có mưa gần các rặng núi giữa đại dương.
2. Bazơ. Đây là những lava kiểu gối phun ra, theo quy luật, dưới nước. Ngoài ra, lớp này bao gồm một quần thể đê bao phức tạp nằm bên dưới - những chỗ xâm nhập đặc biệt - của thành phần dolerit (tức là bazan). Độ dày trung bình của nó là 2-2,5 km.
3. Gabbro-serpentinit. Nó bao gồm một chất tương tự xâm nhập của bazan - gabbro, và ở phần dưới - serpentinites (đá ultrabasic đã biến chất). Độ dày của lớp này, theo dữ liệu địa chấn, lên tới 5 km, và đôi khi hơn. Đế của nó được ngăn cách với lớp phủ trên bên dưới lớp vỏ bởi một mặt phân cách đặc biệt - ranh giới Mohorovichic.

Cấu trúc của lớp vỏ đại dương chỉ ra rằng, trên thực tế, sự hình thành này, theo một nghĩa nào đó, có thể được coi như một lớp trên khác biệt của lớp vỏ trái đất, bao gồm các đá kết tinh của nó, được phủ lên từ bên trên bởi một lớp trầm tích biển mỏng. .

"Băng tải" dưới đáy đại dương

Rõ ràng là tại sao có ít đá trầm tích trong lớp vỏ này: chúng chỉ đơn giản là không có thời gian để tích tụ với số lượng đáng kể. Phát triển từ các đới lan rộng trong khu vực các rặng núi giữa đại dương do dòng vật chất lớp phủ nóng trong quá trình đối lưu, các mảng thạch quyển, như vậy, mang lớp vỏ đại dương ngày càng xa nơi hình thành. Chúng được mang đi bởi mặt cắt ngang của cùng một dòng điện đối lưu chậm nhưng mạnh. Trong vùng hút chìm, mảng (và lớp vỏ trong thành phần của nó) chìm trở lại lớp phủ như một phần lạnh của dòng chảy này. Đồng thời, một phần đáng kể trầm tích bị xé ra, nghiền nát, và cuối cùng làm tăng lớp vỏ lục địa, tức là làm giảm diện tích các đại dương.

Loại vỏ đại dương được đặc trưng bởi một tính chất thú vị như dị thường từ tính dải. Các vùng từ hóa trực tiếp và đảo ngược xen kẽ này của bazan nằm song song với vùng trải rộng và nằm đối xứng ở cả hai phía của nó. Chúng phát sinh trong quá trình kết tinh của dung nham bazan, khi nó thu được từ tính còn lại phù hợp với hướng của trường địa từ trong một kỷ nguyên cụ thể. Vì nó liên tục trải qua các lần đảo ngược, hướng của từ hóa định kỳ thay đổi theo chiều ngược lại. Hiện tượng này được sử dụng trong xác định niên đại địa thời gian cổ từ, và nửa thế kỷ trước, nó là một trong những lập luận mạnh mẽ nhất ủng hộ tính đúng đắn của lý thuyết kiến ​​tạo mảng.

Loại vỏ đại dương trong chu kỳ vật chất và cân bằng nhiệt của Trái đất

Tham gia vào các quá trình kiến ​​tạo mảng thạch quyển, vỏ đại dương là thành tố quan trọng của các chu kỳ địa chất lâu dài. Chẳng hạn, đó là chu trình nước đại dương-lớp phủ chậm. Lớp phủ chứa rất nhiều nước và một lượng đáng kể đi vào đại dương trong quá trình hình thành lớp bazan của lớp vỏ trẻ. Nhưng trong quá trình tồn tại của nó, đến lượt nó, lớp vỏ lại được làm giàu do sự hình thành của lớp trầm tích với nước đại dương, một phần đáng kể trong số đó, một phần ở dạng liên kết, đi vào lớp phủ trong quá trình hút chìm. Các chu trình tương tự hoạt động đối với các chất khác, ví dụ, đối với cacbon.

Kiến tạo mảng đóng một vai trò quan trọng trong sự cân bằng năng lượng của Trái đất, cho phép nhiệt di chuyển từ từ ra khỏi nội thất nóng và ra khỏi bề mặt. Hơn nữa, người ta biết rằng trong toàn bộ lịch sử địa chất của hành tinh đã cho tới 90% nhiệt lượng qua lớp vỏ mỏng dưới các đại dương. Nếu cơ chế này không hoạt động, Trái đất sẽ thoát khỏi nhiệt lượng dư thừa theo một cách khác - có lẽ, giống như Sao Kim, nơi, theo như nhiều nhà khoa học đề xuất, đã có sự phá hủy toàn cầu của lớp vỏ khi chất siêu nóng xuyên qua bề mặt . Do đó, tầm quan trọng của lớp vỏ đại dương đối với hoạt động của hành tinh chúng ta trong một chế độ thích hợp cho sự tồn tại của sự sống cũng đặc biệt lớn lao.