Планета земля: объяснение для детей

Строение

Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности реологическим) или химическим свойствам. По механическим свойствам выделяют литосферу, астеносферу, мезосферу, внешнее ядро и внутреннее ядро. По химическим свойствам Землю можно разделить на земную кору, верхнюю мантию, нижнюю мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро.

Схематическое изображение внутреннего строения Земли: 1 — континентальная кора; 2 — океаническая кора; 3 — верхняя мантия; 4 — нижняя мантия; 5 — внешнее ядро; 6 — внутреннее ядро; А — поверхность Мохоровичича; B — граница Гутенберга; C — разрыв Леманн-Буллен

Геологические слои Земли находятся на следующих глубинах под поверхностью[нет в источнике]:

Глубина	Слой
Километры	Мили
0—60	0—37	Литосфера (глубина разнится от 5 до 200 км)
0—35	0—22	Кора (глубина разнится от 5 до 70 км)
35—60	22—37	Верхняя часть мантии
35—2890	22—1790	Мантия
100—200	62—125	Астеносфера
35—660	22—410	Верхняя мезосфера (верхняя мантия)
660—2890	410—1790	Нижняя мезосфера (нижняя мантия)
2890—5150	1790—3160	Внешнее ядро
5150—6371	3160—3954	Внутреннее ядро

Слои Земли были определены косвенно с помощью измерения времени распространения преломлённых и отражённых сейсмических волн, созданных землетрясениями. Ядро не пропускает поперечные волны, а скорость распространения волн отличается в разных слоях. Изменения в скорости сейсмических волн между различными слоями вызывает их преломление благодаря закону Снелла.

Ядро

Основная статья: Ядро Земли

Средняя плотность Земли 5515 кг/м3. Поскольку средняя плотность вещества поверхности составляет всего лишь около 3000 кг/м3, мы должны заключить, что плотные вещества существуют в ядре Земли. Ещё одно доказательство высокой плотности ядра основано на сейсмологических данных. Следует учитывать и уплотнение вещества давлением. Имеются данные лабораторных исследований с выводом об изменения плотности веществ более плотной упаковкой атомов, например, железо уже при 1 млн атмосфер уплотняется примерно на 30%. «…Плотность верхней мантии начиная от значения 3,2 г/см3 на поверхности постепенно возрастает с глубиной вследствие сжатия её вещества… …В нижней мантии существенных перестроек в кристаллическом строении вещества больше не происходит, поскольку все окислы в этой геосфере уже находятся в состоянии предельно плотной упаковки атомов и сжатие мантийного вещества происходит только благодаря сжатию самих атомов.»

Сейсмические измерения показывают, что ядро делится на две части — твёрдое внутреннее ядро радиусом ~1220 км и жидкое внешнее ядро радиусом ~3400 км.

Мантия

Основная статья: Мантия Земли

Мантия Земли простирается до глубины 2890 км, что делает её самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·106атм). Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием по отношению к вышележащей коре. Высокие температуры в мантии делают силикатный материал достаточно пластичным, чтобы могла существовать конвекция вещества в мантии, выходящего на поверхность через разломы в тектонических плитах. Плавление и вязкость вещества зависят от давления и химических изменений в мантии. Вязкость мантии разнится от 1021 до 1024Па·с в зависимости от глубины. Для сравнения, вязкость воды составляет около 10−3 Па·с, а песка — 107 Па·с.

Кора

Основная статья: Земная кора

Толщина земной коры разнится от 5 до 70 км в глубину от поверхности. Самые тонкие части океанической коры, которые лежат в основе океанических бассейнов (5—10 км), состоят из плотной (мафической (англ.)) железо-магниевой силикатной породы, такой как базальт.

Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы.

Тенденция замедления скорости Земли и увеличения продолжительности суток

Скорость вращения нашей планеты медленно уменьшается. Это обусловлено подъемом материков после последнего ледникового периода, а также притяжением Луной воды океанов, что вызывает приливы, силы трения которых оказывают тормозящее действие. В результате постепенно увеличивается продолжительность суток. Однако обнаружены еще более мелкие изменения длины суток, величиной в миллиардные доли секунды. Они могут объясняться давлением атмосферы на горные хребты. Еще более важным фактором является циркуляция вещества во внешнем ядре, которая влияет на изменение структуры земной коры и рельефа. Колебания длины суток служат мерой циркуляции вещества в ядре и дают нам ще один ключ к разгадке процессов внутри Земли.

Внутреннее и внешнее ядро Земли

Внутреннее ядро сформировалось сотни миллионов лет назад, когда расплавленная внутренняя часть Земли стала остывать,
и тяжёлые элементы — оседать. С тех пор оно медленно растёт.

Возможно, внутреннее ядро Земли имеет особый кристаллокаркас, наличием которого можно объяснить
многочисленные географические закономерности: залежи некоторых полезных ископаемых
(золота…), расположение вулканов и даже возникновение крупных городов…

Его внутренняя часть (внутреннее ядро) диаметром 2400 км — твердая,
а наружняя часть (внешнее ядро) диаметром 7000 км —
расплавленная вязкая жидкость (для сравнения — диаметр Луны составляет 3476 км).

Твердая часть ядра Земли (внутреннее ядро) вращается вокруг своей оси быстрее, чем поверхность планеты.
Разница в скорости достигает от 0,3° до 0,5° в год — значит, 1 раз в 700–1200 лет твердая часть ядра
проходит дополнительный оборот вокруг своей оси.

играет огромную роль в поддержании магнитного поля Земли благодаря своим электрическим токам.
А без магнитного поля жизнь на Земле была бы уничтожена космической радиацией.

Ядро Земли состоит из железа с примесями.
Его внутренняя часть диаметром 2400 км — твердая, а наружняя часть диаметром 7000 км —
расплавленная вязкая жидкость (для сравнения — диаметр Луны составляет 3476 км).

Внутренняя часть ядра, состоящая из железа с никелем,
играет огромную роль в поддержании магнитного поля Земли благодаря своим электрическим токам.
А без магнитного поля жизнь на Земле была бы уничтожена космической радиацией.

Ученые заметили странные процессы в земном ядре.
Модель, разработанная учёными, объясняет, почему существует большой жидкий слой между внутренним и внешним частями ядра.
Если этот слой текучий, а не просто расплавленный, то он будет тяжелее, чем остальное внешнее ядро.
И если внутренняя часть кристаллизуется в западной части и плавится в восточной,
то это повлияет и на распространение сейсмических волн.
Земное ядро оказалось таким же горячим, как Солнце.
Новые измерения выявили цифру 6000 градусов Цельсия, что фактически равно температуре поверхности Солнца.
Ученые обнаружили, что ядро Земли имеет собственный цикл вращения.

Библиография по физике ядра Земли

Альтерман З., Ярош Х., Пекерис Х.Л. Колебания Земли.
В сб. Собственные колебания Земли, под ред. В.Н.Жаркова. М. Мир. 1964. 315 с.
Бобряков А.П., Ревуженко А.Ф., Шемякин Е.И. Приливное торможение планет:
опыт экспериментального моделирования. Геотектоника. 1991. № 6. С. 21-35.
Денисов Г.Г., Новиков В.В. Об оценке вязкости жидкого ядра Земли. ДАН. 1998. Т. 362. № 4. С. 484-485.
Кузнецов В.В. Анизотропия свойств внутреннего ядра. УФН. Т. 167. № 9. С. 1001-1012. 1997.
Овчинников В.М., Адушкин В.В, Ан В.А. О скорости относительного вращения внутреннего ядра Земли.
ДАН 1998. Т. 362. № 5. С. 683-686.
Пекерис Х.Л., Альтерман З., Ярош Х. Сравнение теоретических и наблюденных периодов собственных колебаний Земли.
В сб. Собственные колебания Земли, под ред. В.Н.Жаркова. М. Мир. 1964. 315 с.
Ревуженко А.Ф. О приливном механизме переноса масс. Физика Земли. 1991. № 6. С. 13-20.

От чего зависит состав и внутреннее устройство планеты

Естественно, что процесс образования планет Солнечной системы из газово-пылевого облака был длительным. Длительность этого процесса зависит от массы и размеров планет. Поэтому становится понятным, что Земля, имеющая больший радиус, чем, скажем, Луна, Марс, Венера и Меркурий, обладает большими энергетическими ресурсами и продолжает свое геологическое развитие до настоящего времени.

Луна, Марс, Венера и Меркурий свои энергетические ресурсы утратили и поэтому в настоящее время представляют собой геологически пассивные объекты. Этим выводом можно объяснить и то положение, что Земля и Луна, сформированные примерно на одном удалении от Солнца, согласно законам распределения вещества с одинаковыми магнитными свойствами — магнитной сепарации, должны иметь равные исходные концентрации элементов, в том числе и радиоактивных.

Луна, в отличие от Земли, находясь в состоянии тектонического покоя, может расходовать радиоактивное тепло только на подогрев своего тела, в то время как на Земле оно является также и источником тектонических преобразований.

При построении модели Марса следует исходить из теоретических расчетов о конденсации протопланетного облака в зоне этой планеты в условиях, при которых часть железа замещалась серой, а магнезиальные силикаты обогащались железом в большем количестве, чем при образовании Земли и Венеры. Это обстоятельство может свидетельствовать о том, что ядро Марса слагается преимущественно сернистым железом; заметное количество железа присутствует и в его силикатных оболочках.

Внутреннее строение планет земной группы – Меркурия, Венеры, Земли и Марса

По разработанной модели Марса его кора имеет толщину до 100 км, значительно обогащенную железом мантию — толщиной около 2500 км и небольшое ядро. Ядро Марса составляет 7% полной массы планеты. Анализ гравитационного поля Марса и интерпретация полученной сейсмограммы позволили отметить распределение утонений и утолщений коры в зависимости от форм рельефа: более толстая кора соответствует возвышенностям, а более тонкая — понижениям. В среднем толщина коры под континентами Марса составляет 43—45 км, местами увеличиваясь до 80— 100 км, а в пониженных участках — не превышает 10—30 км.

Меркурий имеет, вероятно, расплавленное железно-никелевое ядро и силикатную оболочку. Температура на границе ядра и силикатной оболочки оценивается 2000° С. Его ядро окружено силикатной мантией толщиной до 600 км, а кора планеты составляет толщину от 100 до 300 км. Размер ядра Меркурия аномален по сравнению с другими планетами “земной группы” – он составляет около 3/4 диаметра планеты, и примерно равен размерам Луны.

Венера также изучена весьма слабо , считается что её кора имеет толщину примерно в 16 км. Далее идет мантия, силикатная оболочка, простирающаяся на глубину порядка 3300 км до границы с железным ядром, значительно превосходящим по размеру земное, масса которого составляет около 1/4 массы планеты.
Поскольку собственное магнитное поле Венеры отсутствует, то считается, что ядро планеты находится в твёрдом состоянии.

Что изображено на глобусе и карте мира?

На любых географических картах и глобусе есть стороны света. Север всегда вверху, юг внизу, восток справа, а запад слева. Первое, что бросается в глаза:

Пять океанов: Великий (он же Тихий), Северный Ледовитый, Южный Индийский и Атлантический. Вместе их называют Мировым океаном. Мировой океан занимает 71% земного шара.
Шесть континентов (материков): Евразия, Африка, Австралия, Антарктида, Северная Америка и Южная Америка.
Два полюса: Северный и Южный. При вращении глобуса они остаются на месте. В самой нижней точке находится Южный полюс, а в самой верхней – Северный.

Если присмотреться, на глобусе и мировой карте можно увидеть моря, реки, горы, острова, страны и города. Карта и глобус знакомят со структурой поверхности Земли: рельефом океанического дна и материков, расположением водоемов, элементами флоры. Есть даже граница плавающих айсбергов.

Сетка на глобусе и карте называется географической. Именно на нее ориентируется при нанесении всех объектов. Таким образом, удается получить правильное представление об их расположении. Изображение Земли на карте и глобусе имеет свойства равномасштабности и равновеликости. Площади всех материков, океанов, морей и стран пропорциональны действительным площадям на земном шаре.

Что такое части света?

Материки, континенты, океаны – это географическое деление, а части света – историческое. Части света располагаются на материке. Области делят по культурным отличиям и политическим основаниям. Частей света тоже шесть. Это:

Европа;
Азия;
Африка;
Австралия;
Антарктида;
Америка.

§ 6. Форма и размеры Земли

Вспомните

Какую форму имеют планеты Солнечной системы? Как они различаются по размерам?

Как люди определили форму Земли? Земля, как и все остальные планеты Солнечной системы, — огромный шар. Однако люди не сразу догадались об этом (рис. 17). Но даже в древности многие народы знали, что Земля не плоская. Древние ученые Пифагор и Аристотель уже считали Землю шаром.

Аристотель заметил, что во время лунных затмений на Луне виден круглый край земной тени. Таким образом, доказательства шарообразности Земли люди накапливали постепенно.

Рис. 17. Земля в представлениях древних людей

Самое убедительное из этих доказательств — наблюдения, снимки и измерения Земли, сделанные из космоса (рис. 18). Другие доказательства (кругосветные путешествия, форма земной тени на Луне) свидетельствуют лишь о том, что наша планета выпуклая, а не плоская.

Рис. 18. Вид Земли с поверхности Луны

Размеры Земли. Точные измерения показали, что Земля — не идеальный шар. Из-за вращения вокруг своей оси она немного сплюснута у полюсов. Поэтому длина окружностей, которые можно провести на ней, в отличие от шара, разная. Самая большая из них — экватор.

Вавилоняне и древние индийцы заметили, что на открытой местности видимая часть земной поверхности (горизонт) имеет форму круга. Его величина увеличивается с подъемом наблюдателя вверх. Поэтому они считали Землю выпуклой.

По рисунку 19 определите, на сколько расстояние от центра планеты до Северного полюса меньше расстояния от центра до экватора.

Экватор — это воображаемая окружность на поверхности Земли, проведенная на равном расстоянии от Северного и Южного полюсов.

Длина экватора — 40 076 км. Так как Земля сжата у полюсов, расстояние от ее центра до полюсов меньше, чем от центра до экватора (рис. 19). Площадь земной поверхности — 510 млн км2.

Рис. 19. Размеры Земли

Как форма и размеры Земли влияют на жизнь планеты. Благодаря своим размерам Земля обладает достаточной силой притяжения для того, чтобы удержать воздух и воду. Без них жизнь на планете была бы невозможна. Из-за того что Земля — шар, солнечные лучи падают на ее поверхность под разным углом. Вблизи экватора земная поверхность нагревается сильнее, а у полюсов — слабее. Поэтому на Земле наблюдается смена природных условий при движении от экватора к полюсам.

Вопросы и задания

Какое доказательство шарообразности Земли наиболее убедительно?
Почему Земля — не идеальный шар?
Какова роль формы и размеров Земли в жизни планеты?

Итоговые вопросы и задания

Как можно ориентироваться по звездам?
Что такое Солнечная система? Какие космические тела входят в ее состав?
Что такое орбита планеты? Какую форму имеют орбиты планет Солнечной системы?
Какой по счету планетой от Солнца является Земля? Между какими планетами она расположена?
На какие группы делят планеты Солнечной системы? Чем отличаются планеты, входящие в эти группы?
Как Солнце влияет на Землю?
Назовите планеты Солнечной системы. Какие из них получают от Солнца больше света и тепла, чем Земля, а какие — меньше?
Что называют сутками? Какова продолжительность одних земных суток? При каких условиях сутки могут стать длиннее или короче?
Каковы географические следствия вращения Земли вокруг своей оси?
Что называют годом? Какова продолжительность одного земного года? Почему каждый четвертый год на Земле длиннее трех предыдущих на одни сутки? Как называются такие удлиненные годы?
Что такое географический полюс? экватор? Какова длина экватора Земли?
Почему расстояние от центра Земли до географических полюсов меньше, чем от центра Земли до экватора?

Атмосфера

Воздух — это то, из чего состоит атмосфера. Он содержит азот (78 %) и кислород (21 %). Оставшееся место занимают водяные пары и инертные газы.

Различают основные слои:

Тропосфера — образована над поверхностью и отвечает за все климатические условия;
стратосфера — характеризуется разряженным воздухом и включает щит планеты — озоновый слой;
мезосфера — среда не приспособлена для полетов самолетов и искусственных спутников, из-за своей плотности, которая низкая для одних и высокая для других аппаратов;
термосфера — «ареал обитания» искусственных спутников, ее состав определяется ионами, воздух, как таковой отсутствует;
экзосфера — завершает воздушную систему планеты и постепенно соединяется с открытым космосом.

Таковы теоретические и практические знания, по вопросу: из чего состоит Земля. Предположения о строении, возникают с завидной периодичностью. Жаль, что современные технологии не всегда позволяют проверить их на практике.

Ход занятия:

Добрый день дорогие ребята я всех рада видеть. Сегодня мы с вами отправимся в страну «Природоведения» и узнаем все о нашей планете.

Начать объяснение для детей про состав Земли следует с того что мы живем на уникальной планете, так как на ней есть вода. Конечно существуют и другие миры, а также спутники, где есть атмосфера, лед и даже океаны, но лишь нам повезло обладать всеми факторами для создания и поддерживания жизни.

Для самых маленьких важно узнать, что земные океаны составляют примерно 70% всей поверхности, а в глубину уходят на 4 км. В жидкой форме пресноявода находится в реках, озерах и в форме атмосферно водяного пара, который приводит к большому погодному разнообразию

Следует объяснить детям, что Земля многослойна. Внешний слой представлен корой. Его заполняют океаны и континенты. Земная кора занимает 5-75 км. Наиболее плотные части прячутся под континентами, а тонкие под океанами.

Теперь давайте изучим строение Земли по слоям : кора, мантия, ядро.

Кора земли – верхний слой.

Земная кора содержит много минеральных элементов, она является самым тонким слоем, создана в виде гигантских пластин, которые двигаются по жидкой мантии

Важно объяснить детям, что хотя мы и не замечаем, но плиты не прекращают движение. Когда они сталкиваются, мы ощущаем землетрясение, а если одна наедет на другую, то образуется глубокий окоп или горы

Мантия земли – Средний слой.

В середине земли располагается мантия, она является самым толстым слоем, ее больше всего. Она очень горячая. Из-за интенсивного тепла создаются скалы. Затем они остывают и могут вернуться к ядру. Полагают что именно это приводит в движение тектонические плиты. Когда мантии удается пробиться сквозь кору, мы наблюдаем извержение вулкана.

Ядро земли – внутренний слой.

В нутрии Земли находится ядро желтого цвета. Интересно, что оно состоит из двух половинок: внутреннее – твердое, и внешнее – жидкое. Пока планета вращается в привычном темпе, внутри ядро делает свои обороты, образуя магнитное поле.

Физминутка

Много неизведанного на пути. (Дети ходят по кругу)

Прежде, чем исследовать – погляди. (Останавливаются, смотрят в даль,

поднеся руку ко лбу)

С камушка на камушек мчимся вскачь. (Дети перепрыгивают с ноги на ногу)

Прыгаем повыше мы, словно мяч. (Прыжки на месте)

Пропасти и рытвины на пути своём (Дети, взявшись за руки, выполняют

выпады в середину круга)

мы преодолеем, через них пройдём.

Нет ли тут опасности впереди? (Останавливаются, смотрят, то в

одну, то в другую сторону,

поднеся руку ко лбу)

Нам проверить надо бы на пути.

Наша планета бесспорно чудесна и неповторима, и мы привыкли всегда видеть ее такой, как сейчас. Но были времена, когда Земля выглядела совсем иначе, в самом начале своего формирования.

По предположениям ученых наша планета образовалась вместе с Солнцем очень-очень давно, 4,5 миллиардов лет назад. Сложно даже представить, как давно это было. Очень долгое время Земля была огромным безжизненным куском камня и лишь спустя 200 миллионов лет на ней постепенно начали образовываться океаны, формироваться рельеф.

А произошло это потому, что большое давление, действующее в глубине планеты и радиационные материалы выделяли такое количество тепла, что смогли расплавить внутреннее пространство. Из-за этого разнообразные вещества, находящиеся внутри выплеснулись наружу и образовали водное пространство, и материки другие превратились в атмосферные газы. Также постепенно на Земле стали появляться живые организмы. Этот процесс занял очень длительное время.

Итоги

Теперь мы знаем из чего состоит Земля и как зарождалась жизнь на нашей планете. (не забудьте воспользоваться 3D моделью земли).

Планеты земной группы

Рисунок 1. Планеты земной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Солнечную систему делят на внутренний и внешний участок.

К внутренним планетам относят планеты земного типа, такие как:

Меркурий,
Венера,
Марс,
Земля.

Они расположены ближе всего к Солнцу.

Данные планеты имеют схожие характеристики. Они имеют скалистый тип, имеют в своём составе силикаты и металлы. Уступают планетам гигантам по таким параметрам как плотность и размеры. Планеты внутреннего типа лишены большого числа спутников и колец.

Кору и мантию данных планет формируют силикаты, а металлы являются частью их ядер.

Данные планеты, кроме Меркурия, имеют атмосферу, которая приводит к формированию определённого климата. На поверхности планет заметны следы падений астероидов и метеоритов, а также тектонической активности.

Меркурий.

Он является наиболее близко расположенной к Солнцу планетой. У него очень слабое магнитное поле, оно составляет лишь 1% от магнитного поля Земли. Атмосфера Меркурия также слаба и тонка, что приводит к сильным перепадам ночных и дневных температур. Так, на одной, темной половине Меркурии очень холодно и температура опускается до – 187 градусов по Цельсию, а на другой, освещенной половине стоит страшная жара.

Венера.

Венера, так же как и Земля, обладает плотной атмосферой и имеет схожие с нашей планетою размеры. Однако, атмосфера Венеры на 96% состоит из углекислого газа, вкупе с азотом и иными газовыми примесями, а ее столь плотные облака состоят из серной кислоты.

Венера названа в честь римской богини любви. Это название единственное женское имя, которое дано планете в Солнечной системе.

Исследование Венеры показало, что на ней есть довольно большие возвышенности, которые можно сравнить с материками Земли. Эти возвышенности получили имена – Земля Иштар и Земля Афродиты. Около 90 % площади поверхности планеты покрыто базальтовой лавой. Согласно наиболее реалистической гипотезе о структуре планеты у Венеры имеется три оболочки.

Первой оболочкой является кора, толщина которой составляет около 16 километров. Потом следует мантия, являющаяся силикатной оболочкой, которая простирается на 3300 километров в глубину. Далее следует железное ядро, его масса составляет около четверти массы всей планеты Венера.

Земля.

Наиболее изученной и исследованной планетой Солнечной системы является наша родная Земля. Наша планета обладает разнообразной поверхностью, но большую её часть, а именно 71% составляет Мировой океан. Центром планеты является ядро, состоящее из тяжелых металлов. У нашей планеты есть и свой спутник – Луна, не имеющий атмосферы.

Марс.

Марс имеет красный цвет из-за присутствия элементов оксида железа (ржавчины) в верхнем слое. Но поскольку Марс богат и другими минералами, то его цвет может меняться на золотой, зеленый и т.д. Марсианский грунт является слабощелочным и содержит магний, калий, натрий и хлор. Марс назван в честь древнеримского бога войны – Марса, как раз за свой цвет, напоминающий о крови и войнах.

Замечание 1

Марс имеет самую крупную гору в Солнечной системе. Это гора Олимп, которая имеет высоту 21229 м. Напомним, что самая высокая гора на Земле – Эверест в Гималаях имеет высоту всего около восьми тысячи метров.

Равнины составляют около 35 % площади поверхности Марса. НА Марсе удалось найти около 70 потухших вулканов. Также поверхность Марса покрыта кратерами. Борозды и трещины на поверхности говорят о том, что на Марсе когда-то была вода. На полюсах Марса существуют полярные шапки, которые состоят как из обычного водяного льда, так и из замерзшей углекислоты. На Марсе также периодически случаются пылевые бури.

Ядро планеты имеет твердый характер. Оно представляет собою плотное металлическое образование, охваченное силикатной мантией. Ядро состоит из сульфида железа и по оценкам вдвое насыщеннее легкими элементами, чем земное ядро. Ядро содержит железо, никель и 16 -17 % серы. Марсианская кора имеет толщину в 50-125 км.

Также Марс имеет два спутника под названием Фобос и Деймос, что переводится с древнегреческого как Страх и Ужас, соответственно.

«Литосфера. Земная кора»

Литосфера. Земная кора. 4,5 млрд. лет назад, Земля представляла собой шар, состоящий из одних газов. Постепенно тяжелые металлы, такие как железо и никель, опускались к центру и уплотнялись. Легкие породы и минералы всплывали на поверхность, охлаждались и отвердевали.

Внутреннее строение Земли.

Принято делить тело Земли на три основные части – литосферу (земную кору), мантию и ядро.

Ядро — центр Земли, средний радиус которого около 3500 км (16,2 % объема Земли). Как предполагают, состоит из железа с примесью кремния и никеля. Наружная часть ядра находится в расплавленном состоянии (5000 °С), внутренняя, по-видимому, твердая (субъядро). Перемещение вещества в ядре создает на Земле магнитное поле, защищающее планету от космического излучения.

Ядро сменяется мантией, которая простирается почти на 3000 км (83 % объема Земли). Считают, что она твердая, в то же время пластичная и раскаленная. Мантия состоит из трех слоев: слоя Голицына, слоя Гуттенберга и субстрата. Верхняя часть мантии, называемая магмой, содержит слой с пониженной вязкостью, плотностью и твердостью — астеносферу, на которой уравновешиваются участки земной поверхности. Граница между мантией и ядром называется слоем Гуттенберга.

Литосфера

Литосфера – верхняя оболочка «твердой» Земли, включающая земную кору и верхнюю часть подстилающей ее верхней мантии Земли.

Земная кора – верхняя оболочка «твердой» Земли. Мощность земной коры от 5 км (под океанами) до 75 км (под материками). Земная кора неоднородна. В ней различают 3 слоя – осадочный, гранитный, базальтовый. Гранитный и базальтовый слои названы так потому, что в них распространены горные породы, похожие по физическим свойствам на гранит и базальт.

Состав земной коры: кислород (49 %), кремний (26 %), алюминий (7 %), железо (5 %), кальций (4 %); самые распространенные минералы — полевой шпат и кварц. Граница между земной корой и мантией называется поверхностью Мохо.

Различают континентальную и океаническую земную кору. Океаническая отличается от континентальной (материковой) отсутствием гранитного слоя и значительно меньшей мощностью (от 5 до 10 км). Толщина континентальной коры на равнинах 35—45 км, в горах 70—80 км. На границе материков и океанов, в районах островов толщина земной коры составляет 15—30 км, гранитный слой выклинивается.

Положение слоев в континентальной коре свидетельствует о разном времени ее образования. Базальтовый слой является самым древним, моложе его – гранитный, а самый молодой – верхний, осадочный, развивающийся и в настоящее время. Каждый слой коры формировался в течение длительного отрезка геологического времени.

Литосферные плиты

Земная кора находится в постоянном движении. Первым гипотезу о дрейфе материков (т.е. горизонтальном движении земной коры) выдвинул в начале ХХ века А. Вегенер. На ее основе создана теория литосферных плит. Согласно этой теории, литосфера не является монолитом, а состоит из семи крупных и нескольких более мелких плит, «плавающих» на астеносфере. Пограничные области между литосферными плитами называют сейсмическими поясами — это самые «беспокойные» области планеты.

Земная кора разделяется на устойчивые и подвижные участки.

Устойчивые участки земной коры — платформы — образуются на месте геосинклиналей, потерявших подвижность. Платформа состоит из кристаллического фундамента и осадочного чехла. В зависимости от возраста фундамента выделяют древние (докембрийские) и молодые (палеозойские, мезозойские) платформы. В основании всех материков лежат древние платформы.

Подвижные, сильно расчлененные участки земной поверхности называются геосинклиналями (складчатыми областями). В их развитии выделяют два этапа: на первом этапе земная кора испытывает опускания, происходит накопление осадочных горных пород и их метаморфизация. Затем начинается поднятие земной коры, горные породы сминаются в складки. На Земле было несколько эпох интенсивных горообразований: байкальская, каледонская, герцинская, мезозойская, кайнозойская. В соответствии с этим выделяют различные области складчатости.

Распространение и возраст платформ и геосинклиналей показывается на тектонической карте (карте строения земной коры).

Конспект урока «Литосфера. Земная кора». Следующая тема «Горные породы».

Структура Земли

Разнообразие химического состава и активные геологические процессы привели к тому, что Земля имеет сложную многослойную структуру. Здесь космология тесно переплетается с космогонией — узнавая о том, как устроена наша планета, люди постигают глубины ее истории. На сегодняшний момент, Земля как астрономический объект разделяется на следующие компоненты:

Планетная часть Земли — это твердая составляющая планеты, земля под нашими ногами. Без нее Земля с трудом бы существовала как космический объект — в тверди заложена самая большая часть ее массы. Кроме того, вращения ядра в центре Земли порождает магнитосферу — магнитное поле вокруг планеты. Наличие у Земли сильной магнитосферы выделяет ее среди всех внутренних планет Солнечной системы.
На литосферу, верхнюю часть земной тверди, опираются два поверхностных слоя. Гидросфера, вся вода на планете, занимает больше 75% площади Земли, и заполняет громадные впадины между континентами, а также составляет многочисленные реки, озера и громадные ледники. Атмосфера, газовая оболочка, простирается на сотни километров ввысь над землей, и обеспечивает защиту от метеоритов и излучения. Кроме того, вода и воздух, переносимые атмосферой, постоянно меняют облик Земли.
Особой составляющей Земли, распространенной во всех сферах планеты, является биосфера — общность всех живых организмов на планете. К ней принадлежим и мы с вами. Хотя в масштабах Вселенной жизнь кажется чем-то хрупким и недолговечным, она существует на Земле уже почти 3,8 миллиарда лет, серьезно изменив состав и облик планеты.

В статьях часто изображают Землю в разрезе. Но что будет, если планету и правда разрезать пополам?

Это разделение хотя и очевидное, но совсем молодое и неустойчивое — только в середине XX века ученые дошли до того, что материки двигаются. Поскольку глубина проникновения исследователей в тайны мира растет, революция в представлениях о Земле может произойти в любую минуту.

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли можно разделить на две основные группы: геологические методы и геофизические методы. Геологические методы базируются на результатах непосредственного изучения толщ горных пород в обнажениях, горных выработках (шахтах, штольнях и пр.) и скважинах. При этом в распоряжении исследователей имеется весь арсенал методов исследования строения и состава, что определяет высокую степенью детальности получаемых результатов. Вместе с тем, возможности этих методов при изучении глубин планеты весьма ограничены – самая глубокая в мире скважина имеет глубину лишь -12262 м (Кольская сверхглубокая в России), ещё меньшие глубины достигнуты при бурении океанического дна (около -1500 м, бурение с борта американского исследовательского судна «Гломар Челленджер»). Таким образом, непосредственному изучению доступны глубины, не превышающие 0,19% радиуса планеты.

Сведения о глубинном строении базируются на анализе косвенных данных, полученных геофизическими методами, главным образом закономерностей изменения с глубиной различных физических параметров (электропроводности, механической добротности и т.д.), измеряемых при геофизических исследованиях. В основу разработки моделей внутреннего строения Земли положены в первую очередь результаты сейсмических исследований, опирающиеся на данные о закономерностях распространения сейсмических волн. В очагах землетрясений и мощных взрывов возникают сейсмические волны – упругие колебания. Эти волны разделяются на объёмные – распространяющиеся в недрах планеты и «просвечивающие» их подобно рентгеновским лучам, и поверхностные – распространяющиеся параллельно поверхности и «зондирующие» верхние слои планеты на глубину десятки – сотни километров.
Объемные волны, в свою очередь, разделяются на два вида – продольные и поперечные. Продольные волны, имеющие большую скорость распространения, первыми фиксируются сейсмоприёмниками, их называют первичными или Р-волнами (от англ. рrimary — первичные), более «медленные» поперечные волны называют S-волны (от англ. secondary — вторичные)

Поперечные волны, как известно, обладают важной особенностью – они распространяются только в твёрдой среде

На границах сред с разными свойствами происходит преломление волн, а на границах резких изменений свойств, помимо преломлённых, возникают отраженные и обменные волны. Поперечные волны могут иметь смещение, перпендикулярное плоскости падения (SH-волны) или смещение, лежащее в плоскости падения (SV-волны). При переходе границы сред с разными свойствами волны SH испытывают обычное преломление, а волны SV, кроме преломлённой и отражённой SV-волн, возбуждают P-волны. Так возникает сложная система сейсмических волн, «просвечивающих» недра планеты.

Анализируя закономерности распространения волн можно выявить неоднородности в недрах планеты — если на некоторой глубине фиксируется скачкообразное изменение скоростей распространения сейсмических волн, их преломление и отражение, можно заключить, что на этой глубине проходит граница внутренних оболочек Земли, различающихся по своим физическим свойствам.