A Föld szerkezete egy névvel ellátott szakaszban. Milyen a Föld belső szerkezete? A Föld geofizikai jellemzői

A Föld belső szerkezetének és összetételének vizsgálatára szolgáló módszerek két fő csoportra oszthatók: geológiai és geofizikai módszerekre. Geológiai módszerek a kőzetrétegek közvetlen vizsgálatának eredményein alapulnak a kibúvásokban, a bányamunkákban (bányák, kőzetek stb.) és fúrásokban. Ugyanakkor a kutatók rendelkezésére áll a szerkezet és az összetétel tanulmányozására szolgáló módszerek teljes arzenálja, amely meghatározza a kapott eredmények nagyfokú részletességét. Ugyanakkor ezeknek a módszereknek a lehetőségei a bolygó mélységének vizsgálatában nagyon korlátozottak - a világ legmélyebb kútjának mélysége mindössze -12262 m (Oroszországban Kola szupermély), fúráskor még kisebb mélységeket sikerült elérni. az óceán fenekére (kb. -1500 m, fúrás a "Glomar Challenger" amerikai kutatóhajó oldaláról). Így a bolygó sugarának 0,19%-át meg nem haladó mélységek állnak rendelkezésre közvetlen tanulmányozásra.

A mélyszerkezetre vonatkozó információk a kapott közvetett adatok elemzésén alapulnak geofizikai módszerek, főként a geofizikai felmérések során mért különböző fizikai paraméterek (elektromos vezetőképesség, mechanikai értékalak stb.) mélységű változási mintázatai. A Föld belső szerkezetére vonatkozó modellek kidolgozása elsősorban a szeizmikus hullámok terjedési mintázataira vonatkozó adatokon alapuló szeizmikus vizsgálatok eredményein alapul. A földrengések és erős robbanások központjában szeizmikus hullámok keletkeznek - rugalmas rezgések. Ezeket a hullámokat térfogathullámokra osztják - a bolygó beleiben terjedő és röntgensugarakként "áttetsző" -, illetve felszíni hullámokra - a felszínnel párhuzamosan terjedő és a bolygó felső rétegeit "szondázzák" több tíz, ill. több száz kilométert.
A testhullámok viszont két típusra oszlanak - hosszanti és keresztirányú. A szeizmikus vevők először a nagy terjedési sebességű longitudinális hullámokat rögzítik, ezeket elsődleges vagy P-hullámoknak nevezik. angolról. elsődleges - elsődleges), a „lassabb” keresztirányú hullámokat S-hullámoknak nevezzük ( angolról. másodlagos - másodlagos). A keresztirányú hullámoknak, mint ismeretes, van egy fontos tulajdonságuk - csak szilárd közegben terjednek.

A különböző tulajdonságú közegek határain a hullámok megtörnek, a tulajdonságok éles változásának határain pedig a megtört, visszavert és átalakított hullámok keletkeznek. A nyírási hullámok a beesési síkra merőlegesen (SH-hullámok) vagy a beesési síkban eltolhatók (SV-hullámok). A különböző tulajdonságú közegek határának átlépésekor az SH-hullámok közönséges törést tapasztalnak, az SV-hullámok pedig a megtört és visszavert SV-hullámok kivételével P-hullámokat gerjesztenek. Így jön létre egy összetett szeizmikus hullámrendszer, amely "átlát" a bolygó belén.

A hullámterjedés mintázatait elemezve inhomogenitásokat lehet azonosítani a bolygó bélrendszerében - ha egy bizonyos mélységben a szeizmikus hullámok terjedési sebességében, azok törésében és visszaverődésében hirtelen változást észlelünk, akkor megállapítható, hogy ezen a ponton. mélységben van egy határ a Föld belső héjainak, amelyek fizikai tulajdonságaikban különböznek egymástól.

A szeizmikus hullámok Föld belsejében való terjedésének módjainak és sebességének tanulmányozása lehetővé tette a föld belső szerkezetének szeizmikus modelljének kidolgozását.

A földrengés forrásától a Föld mélyébe terjedő szeizmikus hullámok a legjelentősebb sebességugrásokat tapasztalják, megtörik és visszaverődnek a mélyben elhelyezkedő szeizmikus szakaszokon. 33 kmés 2900 km a felületről (lásd az ábrát). Ezek az éles szeizmikus határok lehetővé teszik a bolygó beleinek három fő belső geoszférára - a földkéregre, a köpenyre és a magra - osztását.

A földkérget éles szeizmikus határ választja el a köpenytől, amelyen mind a hosszanti, mind a keresztirányú hullámok sebessége hirtelen megnő. Így a keresztirányú hullámok sebessége meredeken növekszik a kéreg alsó részén lévő 6,7-7,6 km/s-ról a köpenyben 7,9-8,2 km/s-ra. Ezt a határvonalat 1909-ben fedezte fel Mohorovičić jugoszláv szeizmológus, és ezt követően nevezték el. Mohorović határ(gyakran Moho vagy M határként rövidítik). A határ átlagos mélysége 33 km (megjegyzendő, hogy ez nagyon hozzávetőleges érték a különböző geológiai szerkezetek eltérő vastagsága miatt); ugyanakkor a kontinensek alatt a Mohorovichich szakasz mélysége elérheti a 75-80 km-t (ami fiatal hegyi építmények alatt van rögzítve - Andok, Pamír), az óceánok alatt csökken, elérve a 3-4 minimális vastagságot. km.

A köpenyt és a magot elválasztó, még élesebb szeizmikus határ mélységben rögzített 2900 km. Ezen a szeizmikus szakaszon a P-hullám sebessége a köpeny tövénél mért 13,6 km/s-ról hirtelen 8,1 km/s-ra a magban csökken; S-hullámok - 7,3 km / s-ról 0-ra. A keresztirányú hullámok eltűnése azt jelzi, hogy a mag külső része folyadék tulajdonságaival rendelkezik. A magot és a köpenyt elválasztó szeizmikus határvonalat 1914-ben fedezte fel Gutenberg német szeizmológus, és gyakran úgy emlegetik. Gutenberg határ, bár ez a név nem hivatalos.

A hullámok sebességének és jellegének éles változásait 670 km és 5150 km mélységben rögzítik. Határ 670 km felosztja a köpenyt felső köpenyre (33-670 km) és alsó köpenyre (670-2900 km). Határ 5150 km a magot külső folyadékra (2900-5150 km) és belső szilárd anyagra (5150-6371 km) osztja.

A szeizmikus szakaszban is jelentős változások figyelhetők meg 410 km a felső palástot két rétegre osztva.

A globális szeizmikus határokról kapott adatok alapot adnak a Föld mélyszerkezetének modern szeizmikus modelljének megfontolásához.

A szilárd föld külső héja az földkéreg amelyet a Mohorovichic határ határol. Ez egy viszonylag vékony héj, amelynek vastagsága az óceánok alatti 4-5 km-től a kontinentális hegyi építmények alatti 75-80 km-ig terjed. A felső kéreg összetételében kifejezetten megkülönböztethető üledékes réteg, amely nem metamorfizálódott üledékes kőzetekből áll, amelyek között vulkanikusok is jelen lehetnek, és az alapja konszolidált, vagy kristályos,ugat, metamorfizált és magmás intruzív kőzetek alkotják.Két fő típusa van földkéreg- kontinentális és óceáni, szerkezetében, összetételében, eredetében és korában alapvetően eltérő.

kontinentális kéreg a kontinensek és azok víz alatti szegélyei alatt fekszik, vastagsága 35-45 km-től 55-80 km-ig terjed, szakaszán 3 réteg különíthető el. A felső réteget általában üledékes kőzetek alkotják, köztük kis mennyiségű gyengén metamorfizált és magmás kőzet. Ezt a réteget üledékesnek nevezik. Geofizikailag alacsony, 2-5 km/s-os P-hullámsebesség jellemzi. Az üledékes réteg átlagos vastagsága körülbelül 2,5 km.
Alul található a felső kéreg (gránit-gneisz vagy "gránit" réteg), amely szilícium-dioxidban gazdag magmás és metamorf kőzetekből áll (átlagosan kémiai összetételében a granodioritnak felel meg). A P-hullámok sebessége ebben a rétegben 5,9-6,5 km/s. A felső kéreg alján megkülönböztetik a Konrad szeizmikus szakaszt, amely a szeizmikus hullámok sebességének növekedését tükrözi az alsó kéregbe való átmenet során. De ez a szakasz nem mindenhol rögzített: a kontinentális kéregben gyakran megfigyelhető a hullámsebesség fokozatos növekedése a mélységgel.
Az alsó kéreg (granulit-mafikus réteg) nagyobb hullámsebességgel (P-hullámok esetén 6,7-7,5 km/s) jellemezhető, ami a felső köpenyből való átmenet során a kőzetösszetétel megváltozásának köszönhető. A legelfogadottabb modell szerint összetétele granulitnak felel meg.

A kontinentális kéreg kialakulásában különböző geológiai korú kőzetek vesznek részt, egészen a legősibbek, mintegy 4 milliárd évesekig.

óceáni kéreg vastagsága viszonylag kicsi, átlagosan 6-7 km. A szekciójában a nagyon Általános nézet 2 réteget lehet megkülönböztetni. A felső réteg üledékes, alacsony vastagság (átlagosan kb. 0,4 km) és alacsony P-hullámsebesség (1,6-2,5 km/s). Az alsó réteg - "bazalt" - bázikus magmás kőzetekből áll (fent - bazaltok, lent - bázikus és ultrabázisos intruzív kőzetek). A longitudinális hullámok sebessége a "bazalt" rétegben a bazaltokban lévő 3,4-6,2 km/s-ról 7-7,7 km/s-ra nő a kéreg legalsó horizontjain.

A modern óceáni kéreg legrégebbi kőzetei körülbelül 160 millió évesek.

Palást A Föld térfogatát és tömegét tekintve a legnagyobb belső héja, felülről a Moho határa, alulról a Gutenberg határ határolja. Összetételében a felső és az alsó köpeny megkülönböztethető, amelyeket 670 km-es határ választ el.

A felső mánia a geofizikai jellemzők szerint két rétegre oszlik. Felső réteg - kéreg alatti köpeny- Moho határától 50-80 km mélységig az óceánok alatt és 200-300 km mélységig a kontinensek alatt, és mind a hosszanti, mind a keresztirányú szeizmikus hullámok sebességének egyenletes növekedése jellemzi, ami a kőzetek tömörödésével magyarázható a fedőrétegek litosztatikus nyomása miatt. A kéreg alatti köpeny alatt a 410 km-es globális határfelületig kis sebességű réteg található. A réteg nevéből adódóan a szeizmikus hullámsebességek benne kisebbek, mint a kéreg alatti köpenyben. Ezen túlmenően egyes területeken olyan lencsék is felbukkannak, amelyek egyáltalán nem sugároznak S-hullámot, ami azt ad okot, hogy ezeken a területeken a köpenyanyag részben megolvadt állapotban van. Ezt a réteget asztenoszférának nevezik ( a görögből "asthenes" - gyenge és "sphair" - gömb); a kifejezést 1914-ben J. Burrell amerikai geológus vezette be, akit az angol irodalomban LVZ-ként emlegetnek - Alacsony sebességű zóna. Ily módon asztenoszféra- ez egy réteg a felső köpenyben (az óceánok alatt körülbelül 100 km-es mélységben, a kontinensek alatt körülbelül 200 km-es vagy annál nagyobb mélységben található), amelyet a szeizmikus hullámok áthaladási sebességének csökkenése alapján azonosítanak, és amelynek csökkent szilárdság és viszkozitás. Az asztenoszféra felületét jól megalapozza az ellenállás éles csökkenése (körülbelül 100 Ohm értékig . m).

A műanyag asztenoszférikus réteg jelenléte, amely mechanikai tulajdonságaiban különbözik a szilárd fedőrétegektől, alapot ad az elszigeteléshez. litoszféra- a Föld szilárd héja, beleértve a földkérget és a kéreg alatti köpenyt, amely az asztenoszféra felett helyezkedik el. A litoszféra vastagsága 50-300 km. Meg kell jegyezni, hogy a litoszféra nem a bolygó monolit kőhéja, hanem különálló lemezekre van osztva, amelyek folyamatosan mozognak a műanyag asztenoszféra mentén. A földrengések és a modern vulkanizmus gócai a litoszféra lemezeinek határaira korlátozódnak.

A felső köpenyben 410 km-nél mélyebben P- és S-hullámok is terjednek mindenhol, sebességük a mélységgel viszonylag monoton módon növekszik.

NÁL NÉL alsó köpeny, amelyet éles, 670 km-es globális határ választ el, a P- és az S-hullámok sebessége monoton módon, hirtelen változások nélkül növekszik 13,6, illetve 7,3 km/s-ig a gutenbergi szakaszig.

A külső magban a P-hullámok sebessége élesen 8 km/s-ra csökken, míg az S-hullámok teljesen eltűnnek. A keresztirányú hullámok eltűnése arra utal, hogy a Föld külső magja folyékony állapotban van. Az 5150 km-es szakasz alatt egy belső mag található, amelyben a P-hullámok sebessége megnő, és az S-hullámok ismét terjedni kezdenek, ami a szilárd állapotát jelzi.

A Föld fentebb ismertetett sebességmodelljének alapvető következtetése az, hogy bolygónk koncentrikus héjak sorozatából áll, amelyek egy vastartalmú magot, egy szilikátköpenyt és egy alumínium-szilikát kérget képviselnek.

A Föld geofizikai jellemzői

A tömeg megoszlása ​​a belső geoszférák között

A Föld tömegének nagy része (körülbelül 68%) a viszonylag könnyű, de nagy köpenyére esik, körülbelül 50%-a az alsó köpenyre, körülbelül 18%-a a felsőre. A Föld teljes tömegének fennmaradó 32%-a főként a magra esik, és annak folyékony külső része (a Föld teljes tömegének 29%-a) sokkal nehezebb, mint a belső szilárd rész (kb. 2%). A bolygó teljes tömegének csak kevesebb, mint 1%-a maradt a kérgen.

Sűrűség

A héjak sűrűsége természetesen növekszik a Föld közepe felé (lásd az ábrát). A kéreg átlagos sűrűsége 2,67 g/cm 3 ; a mohoi határnál ugrásszerűen 2,9-3,0-ról 3,1-3,5-re emelkedik g/cm3. A köpenyben a sűrűség fokozatosan növekszik a szilikát anyag összenyomódása és a fázisátalakulások (az anyag kristályszerkezetének átstrukturálása a növekvő nyomáshoz való "adaptáció" során) hatására a kéreg alatti rész 3,3 g/cm 3 -ről a 5,5 g/cm 3 az alsó köpenyben . A gutenbergi határnál (2900 km) a sűrűség csaknem megduplázódik, a külső magban eléri a 10 g/cm 3 -t. Egy másik sűrűségugrás - 11,4-ről 13,8 g / cm 3 -re - a belső és a külső mag határán (5150 km) következik be. Ennek a két éles sűrűségugrásnak más a természete: a köpeny/mag határán változás van kémiai összetétel anyag (átmenet a szilikát köpenyből a vasmagba), az 5150 km-es határnál történő ugrás pedig az aggregáció állapotának megváltozásával jár (átmenet a folyékony külső magról a szilárd belső magra). A Föld középpontjában az anyag sűrűsége eléri a 14,3 g/cm 3 -t.

Nyomás

A Föld belsejében uralkodó nyomást a sűrűségmodell alapján számítják ki. A felszíntől való távolodás során a nyomásnövekedés több okból is adódik:

összenyomás a fedőhéjak súlya miatt (litosztatikus nyomás);

fázisátalakulások kémiailag homogén héjakban (különösen a köpenyben);

a héjak (kéreg és köpeny, köpeny és mag) kémiai összetételének különbsége.

A kontinentális kéreg lábánál a nyomás körülbelül 1 GPa (pontosabban 0,9 * 10 9 Pa). A Föld köpenyében a nyomás fokozatosan növekszik, Gutenberg határán eléri a 135 GPa-t. A külső magban a nyomásnövekedési gradiens nő, míg a belső magban éppen ellenkezőleg, csökken. A számított nyomásértékek a belső és a külső mag határán, illetve a Föld középpontja közelében 340, illetve 360 ​​GPa.

Hőfok. Hőenergia források

A bolygó felszínén és beleiben lezajló geológiai folyamatok elsősorban a hőenergiának köszönhetők. Az energiaforrásokat két csoportra osztják: endogén (vagy belső) forrásokra, amelyek a bolygó bélrendszerében keletkező hőtermeléshez kapcsolódnak, és exogén (vagy külső források a bolygóhoz képest). A hőenergia mélységből a felszín felé áramlásának intenzitása a geotermikus gradiens nagyságában tükröződik. geotermikus gradiens a hőmérséklet növekedése a mélységgel, 0 C/km-ben kifejezve. Az "inverz" jellemző az geotermikus színpad- mélység méterben, amelyre a bemerítéskor a hőmérséklet 1 0 С-kal megemelkedik nyugodt tektonikus állapotú területeken. A mélységgel a geotermikus gradiens értéke jelentősen csökken, átlagosan körülbelül 10 0 С/km a litoszférában, és kevesebb, mint 1 0 С/km a köpenyben. Ennek oka a hőenergia-források megoszlásában és a hőátadás jellegében rejlik.

Endogén energiaforrások a következők.
1. Mélygravitációs differenciálódás energiája, azaz hőleadás az anyag sűrűségbeli újraeloszlása ​​során annak kémiai és fázisátalakulása során. Az ilyen átalakulások fő tényezője a nyomás. A mag-köpeny határa ennek az energiafelszabadulásnak a fő szintjének tekinthető.
2. Radiogén hő radioaktív izotópok bomlásával keletkezik. Egyes számítások szerint ez a forrás a Föld által kisugárzott hőáram körülbelül 25%-át határozza meg. Figyelembe kell azonban venni, hogy a főbb hosszú élettartamú radioaktív izotópok - az urán, a tórium és a kálium - megnövekedett tartalma csak a kontinentális kéreg felső részén (izotópdúsítási zóna) figyelhető meg. Például az urán koncentrációja a gránitokban eléri a 3,5 10 -4%, az üledékes kőzetekben - 3,2 10 -4%, míg az óceáni kéregben elhanyagolható: körülbelül 1,66 10 -7%. Így a radiogén hő egy további hőforrás a kontinentális kéreg felső részén, amely meghatározza a geotermikus gradiens magas értékét a bolygó ezen régiójában.
3. Maradékhő, a bolygó kialakulása óta a mélyben megőrződött.
4. Szilárd árapály, a Hold vonzása miatt. A kinetikus árapályenergia hővé alakulása a kőzettömegek belső súrlódása miatt következik be. A forrás részesedése összesen termikus egyensúly kicsi - körülbelül 1-2%.

A litoszférában a vezetőképes (molekuláris) hőátadási mechanizmus dominál, a Föld szublitoszférikus köpenyében egy túlnyomórészt konvektív hőátadási mechanizmusra való átmenet következik be.

A bolygó beleinek hőmérsékleti számításai a következő értékeket adják: a litoszférában körülbelül 100 km mélységben a hőmérséklet körülbelül 1300 0 C, 410 km mélységben - 1500 0 C, 670 km mélységben - 1800 0C, a mag és a köpeny határán - 2500 0 C, 5150 km mélységben - 3300 0 С, a Föld középpontjában - 3400 0 С. Ebben az esetben csak a fő (és a legvalószínűbb) mély zónákra) hőforrást, a mély gravitációs differenciálódás energiáját vették figyelembe.

Az endogén hő meghatározza a globális geodinamikai folyamatok lefolyását. beleértve a litoszféra lemezek mozgását

A bolygó felszínén a legfontosabb szerepet az exogén forrás a hő a napsugárzás. A felszín alatt a naphő hatása erősen csökken. Már kis mélységben (20-30 m-ig) van egy állandó hőmérsékletű zóna - egy olyan mélységi zóna, ahol a hőmérséklet állandó marad, és megegyezik a régió éves átlagos hőmérsékletével. Az állandó hőmérséklet öve alatt a hő endogén forrásokhoz kapcsolódik.

Föld mágnesesség

A Föld egy óriási mágnes, amelynek mágneses erőterje és mágneses pólusai közel vannak a földrajzihoz, de nem esnek egybe azokkal. Ezért az iránytű mágneses tűjének leolvasásában megkülönböztetik a mágneses deklinációt és a mágneses dőlést.

Mágneses elhajlás- ez az iránytű mágneses tűjének iránya és a földrajzi meridián közötti szög egy adott pontban. Ez a szög a sarkoknál lesz a legnagyobb (90 0-ig), és a legkisebb az egyenlítőnél (7-8 0).

Mágneses hajlás- a mágnestűnek a horizonthoz viszonyított dőlése által bezárt szög. Amikor közeledik a mágneses pólushoz, az iránytű tűje függőleges helyzetbe kerül.

Feltételezzük, hogy a mágneses mező létrejötte a Föld forgása során fellépő elektromos áramrendszereknek köszönhető, a folyékony külső mag konvektív mozgásaival összefüggésben. A teljes mágneses mező a Föld fő mezőjének és a földkéreg kőzeteiben lévő ferromágneses ásványok által okozott mező értékéből áll. Mágneses tulajdonságokásványokra jellemző - ferromágnesek, mint a magnetit (FeFe 2 O 4), hematit (Fe 2 O 3), ilmenit (FeTiO 2), pirrotit (Fe 1-2 S) stb., amelyek ásványok és mágneses úton jönnek létre anomáliák. Ezeket az ásványokat a remanens mágnesezés jelensége jellemzi, amely örökli a Föld mágneses terének ezen ásványok keletkezésekor fennálló tájolását. A Föld mágneses pólusainak elhelyezkedésének rekonstrukciója a különböző geológiai korszakokban azt jelzi, hogy a mágneses tér időszakosan tapasztalható. inverzió- változás, amelyben a mágneses pólusok felcserélődnek. A geomágneses tér mágneses előjelének változási folyamata több száztól több ezer évig tart, és a Föld fő mágneses mezejének intenzitásának intenzív, közel nullára csökkenésével kezdődik, majd a fordított polaritás kialakul. míg az intenzitás gyors helyreállítása következik, de ellenkező előjelű. Az Északi-sark a Déli-sark helyét vette át, és fordítva, körülbelül 5-szörös gyakorisággal 1 millió év alatt. A mágneses tér jelenlegi orientációját körülbelül 800 ezer évvel ezelőtt állapították meg.

A Földnek öt fő rétege van: kéreg, felső köpeny, alsó köpeny, folyékony külső mag és szilárd belső mag. A földkéreg a Föld legvékonyabb külső rétege, amelyen a kontinensek találhatók. Ezt követi a köpeny - bolygónk legvastagabb rétege, amely két rétegre oszlik. A mag két rétegre is szétválik - egy folyékony külső magra és egy szilárd, gömb alakú belső magra. A Föld rétegeinek modelljét többféleképpen is elkészíthetjük. A legegyszerűbb és legelterjedtebb lehetőség a faragott agyagból, gyurmából vagy modelltésztából készült háromdimenziós makett, vagy papíron lapos kép.

Mire lesz szüksége

Játssz tésztamodellt

• 2 csésze liszt
• 1 csésze durva tengeri só
• 4 teáskanál kálium-tartarát
• 2 evőkanál növényi olaj
• 2 pohár vizet
• Edény
• Fakanál
• Élelmiszerfesték: sárga, narancssárga, piros, barna, zöld és kék (ha nincs, használja azt, ami van)
• Horgászzsinór vagy fogselyem

papír modell

• 5 ív vastag papír vagy vékony kartonpapír (barna, narancssárga, piros, kék és fehér)
• Iránytű vagy stencil 5 különböző átmérőjű körökkel
• Ragasztó
• Olló
• Nagy kartonlap

hab modell

• Nagy hungarocell labda (13-18 cm átmérőjű)
• Ceruza
• Vonalzó
• Hosszú fogazott kés
• Akril festékek (zöld, kék, sárga, piros, narancs és barna)
• bojt
• 4 fogpiszkáló
• skót
• Kis papírcsíkok

Lépések

Modell a tesztből

A háromdimenziós modell elkészítéséhez faragasztó agyagot vagy gyurmát kell vásárolnia, vagy tésztát kell készítenie a modellezéshez. Mindenesetre hét színre van szükség: két árnyalatú sárga, narancs, piros, barna, zöld és kék. Javasoljuk, hogy a tésztát saját kezűleg főzze meg a szülők felügyelete mellett.

Készítse elő a tésztát a modellezéshez. Ha faragasztó agyagot vagy agyagot vásárolt, hagyja ki ezt a lépést. Az összes hozzávalót (liszt, só, kálium-tartarát, olaj és víz) csomómentesre keverjük. Ezután tegyük át a keveréket egy serpenyőbe, és lassú tűzön melegítsük állandó keverés mellett. A tészta besűrűsödik, ahogy melegszik. Amikor a tészta kezd leválni a serpenyő oldalairól, vegye le az edényt az égőről, és hagyja szobahőmérsékletűre hűlni.

• A kihűlt tésztát 1-2 percig kell dagasztani.
• Ezt a lépést javasolt szülői felügyelet mellett végrehajtani.
• A nagy sókristályok továbbra is láthatóak lesznek a tésztában – ez normális.

1. A tésztát hét különböző méretű golyóra osztjuk, és hozzáadjuk a festékeket. Először készítsen két kis golflabda méretű labdát. Ezután készítsen két közepes méretű és három nagy golyót. Minden léggömbhöz használjon néhány csepp ételfestéket az alábbi lista szerint. Minden tésztadarabot gyúrjunk hozzá egyenletes eloszlás színek.

   • két kis golyó: zöld és piros;
   • két közepes golyó: narancssárga és barna;
   • három nagy golyó: a sárga és a kék két árnyalata.

2. Tekerjük a piros golyót a narancssárga tésztába. A földmodellt a belső rétegtől a külső rétegekig fogod építeni. A piros golyó a belső magot képviseli. A narancssárga tészta a külső mag. Enyhén lapítsuk el a narancssárga golyót, hogy a tészta a piros golyó köré tekerje.

   • Az egész modellnek gömb alakúnak kell lennie, hogy hasonlítson a Föld alakjára.

3. Tekerje be a kapott gömböt két sárga rétegbe. A következő réteg a palást, ami a sárga tésztának felel meg. A köpeny a Föld bolygó legszélesebb rétege, ezért a belső magot csomagolja be két vastag sárga tésztarétegbe. különböző árnyalatok.

   • Nyújtsa ki a tésztát a kívánt vastagságúra, és tekerje körbe a labdát, óvatosan kapcsolja össze minden oldalát, hogy egy réteget kapjon.

4. Ezután kinyújtjuk, és a barna réteget a modell köré tekerjük. A barna tészta leginkább a földkérget fogja képviselni vékonyréteg bolygók. Nyújtsa ki a barna tésztát, hogy vékony réteget kapjon, majd tekerje körbe a labdát az előző rétegekhez hasonlóan.

5. Add hozzá a világóceánt és a kontinenseket. Tekerjük a gömböt vékony kék színű tésztába. Ez a modellünk utolsó rétege. Az óceán és a kontinensek a kéreg részét képezik, ezért nem szabad őket külön rétegnek tekinteni.

   • Végül a zöld tésztát a kontinensek hozzávetőleges formájára formázzuk. Nyomja őket az óceánhoz, úgy helyezze el őket, mintha a földgömbön lennének.

6. Vágja ketté a ballont fogselyem segítségével. Helyezze a labdát az asztalra, és húzza át a szálat a gömb közepén. Képzeljen el egy képzeletbeli egyenlítőt a modellen, és tartsa a fonalat ezen a helyen. Vágja ketté a labdát a zsinórral.

   • A két felében a Föld rétegeinek tiszta keresztmetszete lesz látható.

7. Címkézzen fel minden réteget. Tegyen kis jelölőnégyzeteket minden réteghez. Tekerj egy papírcsíkot egy fogpiszkáló köré, és rögzítsd ragasztószalaggal. Készíts öt zászlót: kéreg, felső köpeny, alsó köpeny, külső mag és belső mag. Illessze be az egyes jelölőnégyzeteket a megfelelő rétegbe.

   • Most már megvan a Föld két fele, így a fele zászlókkal megjelenítheti a bolygó rétegeit, a másik pedig az óceánt és a kontinenseket felülnézetként.

8. Gyűlj össze Érdekes tények minden réteghez. Keressen információkat az egyes rétegek összetételéről és vastagságáról. Adjon információt a sűrűségről és a hőmérsékletről. Készítsen rövid riportot vagy infografikát a 3D modell kiegészítésére a szükséges magyarázatokkal.

   papír modell

   hab modell

   1. Készítse elő a szükséges anyagokat. Ez a modell egy föld formájú hungarocell gömböt használ, amelynek a negyedik része ki van vágva, hogy láthassa belső szervezet bolygók. A metszést szülői felügyelet mellett kell elvégezni.

      • Minden anyag és kellék megtalálható otthon vagy egy műtárgy boltban.

   2. Rajzolj köröket a hungarocell golyó vízszintes és függőleges közepe mentén. A habgolyó körülbelül negyedét kell levágni. Ebben segítenek a labdát vízszintes és függőleges felére osztó körök. Nem szükséges a tökéletes pontosság, de próbáljon meg ragaszkodni a középponthoz.

      • Tartsa a vonalzót középen.
      • Tartsa a ceruzát a helyén a vonalzó felett.
      • Kérje meg egy barátját, hogy vízszintesen forgatja a labdát, miközben tartja a ceruzát, és ellenőrizze, hogy a vonal középen legyen.
      • A teljes kör megrajzolása után ismételje meg az eljárást függőlegesen.
      • Ennek eredményeként két vonalat kap, amelyek négy egyenlő részre osztják a labdát.

   3. Vágja ki a labda negyedét. Két egymást metsző vonal négy részre osztja a labdát. Egy negyedet ki kell vágni egy késsel. Erősen javasoljuk, hogy ezt a műveletet a szülők felügyelete mellett hajtsa végre.

      • Helyezze el a labdát úgy, hogy az egyik vonal egyenesen felfelé mutasson.
      • Helyezze a kést a vonal fölé, és óvatosan vágja előre-hátra, amíg el nem éri a labda közepét (vízszintes vonal).
      • Fordítsa meg a labdát úgy, hogy a vízszintes vonal most felfelé mutasson.
      • Vágja óvatosan, amíg el nem éri a labda közepét.
      • Finoman mozgassa a kivágott negyedet, hogy elválassza a hungarocell golyótól.

A huszadik században számos tanulmány révén az emberiség felfedte a föld belsejének titkát, a föld szerkezetét összefüggésben minden iskolás megismerte. Azok számára, akik még nem tudják, miből áll a Föld, mik a fő rétegei, összetételük, mi a neve a bolygó legvékonyabb részének, felsorolunk néhány lényeges tényt.

Kapcsolatban áll

A Föld bolygó alakja és mérete

A közkeletű tévhittel ellentétben bolygónk nem kerek. Az alakját geoidnak nevezik, és egy enyhén lapított golyó. Azokat a helyeket, ahol a földgömb összenyomódik, pólusoknak nevezzük. A Föld forgástengelye áthalad a pólusokon, bolygónk 24 óra alatt - egy földi nap - alatt egy fordulatot tesz körülötte.

Középen a bolygót egy képzeletbeli kör veszi körül, amely a geoidot az északi és a déli féltekére osztja.

Az Egyenlítőn kívül vannak meridiánok – körök merőleges az egyenlítőre és áthalad mindkét póluson. Az egyiket, amely áthalad a Greenwich Obszervatóriumon, nullának hívják - ez referenciapontként szolgál a földrajzi hosszúság és az időzónák számára.

A földgömb fő jellemzői a következők:

• átmérő (km.): egyenlítői - 12 756, sarki (a sarkok közelében) - 12 713;
• az egyenlítő hossza (km.) - 40 057, meridián - 40 008.

Tehát bolygónk egyfajta ellipszis - egy geoid, amely a tengelye körül forog, és két póluson halad át - északon és délen.

A geoid középső részét az Egyenlítő veszi körül - egy kör, amely két félgömbre osztja bolygónkat. Annak meghatározásához, hogy mekkora a Föld sugara, használja a pólusoknál és az egyenlítőnél mért átmérőjének felét.

És most erről miből van a föld milyen kagylókkal van borítva és mivel a föld metszeti szerkezete.

Földi kagylók

A föld alaphéjai tartalmuk szerint megkülönböztetik. Mivel bolygónk gömb alakú, a gravitáció által összetartott héjait gömböknek nevezzük. Ha megnézed az s a föld hármassága egy szakaszban tehát három terület látható:

sorrendben(a bolygó felszínétől kiindulva) a következőképpen helyezkednek el:

1. A litoszféra a bolygó szilárd héja, beleértve az ásványokat is a föld rétegei.
2. Hidroszféra - vízkészleteket tartalmaz - folyók, tavak, tengerek és óceánok.
3. Atmoszféra - a bolygót körülvevő levegőhéj.

Ezenkívül megkülönböztetik a bioszférát is, amely magában foglalja az összes élő szervezetet, amely más héjakban lakik.

Fontos! Sok tudós a bolygó lakosságát egy külön hatalmas héjhoz, az antroposzférához utalja.

A földhéjakat - a litoszférát, a hidroszférát és a légkört - a homogén komponens kombinálásának elve alapján különböztetik meg. A litoszférában - ezek szilárd kőzetek, talaj, a bolygó belső tartalma, a hidroszférában - mindez, a légkörben - az összes levegő és egyéb gázok.

Légkör

A légkör gáznemű burok összetétele tartalmazza: , nitrogén, szén-dioxid, gáz, por.

1. Troposzféra - a föld felső rétege, amely a Föld levegőjének nagy részét tartalmazza, és a felszíntől 8-10 (a sarkokon) 16-18 km magasságig (az egyenlítőn) terjed. A troposzférában felhők és különféle légtömegek képződnek.
2. A sztratoszféra egy olyan réteg, amelyben a levegőtartalom sokkal alacsonyabb, mint a troposzférában. Övé átlagos vastagsága 39-40 km. Ez a réteg a troposzféra felső határánál kezdődik és körülbelül 50 km-es magasságban ér véget.
3. A mezoszféra a légkör olyan rétege, amely 50-60-80-90 km magasságban nyúlik a Föld felszíne. A hőmérséklet folyamatos csökkenése jellemzi.
4. A termoszféra - a bolygó felszínétől 200-300 km-re található, a magasság növekedésével a hőmérséklet növekedésével különbözik a mezoszférától.
5. Exoszféra - a felső határtól indul, a termoszféra alatt fekszik, és fokozatosan átmegy a nyílt térbe, alacsony levegőtartalom, magas napsugárzás jellemzi.

Figyelem! A sztratoszférában körülbelül 20-25 km magasságban van egy vékony ózonréteg, amely megvédi a bolygó minden élővilágát a káros ultraibolya sugaraktól. Enélkül minden élőlény nagyon hamar elpusztult volna.

A légkör a Föld héja, amely nélkül lehetetlen lenne az élet a bolygón.

Tartalmazza az élőlények légzéséhez szükséges levegőt, meghatározza a megfelelő időjárási viszonyokat, védi a bolygót a napsugárzás negatív hatásai.

A légkör levegőből áll, a levegő pedig körülbelül 70% nitrogénből, 21% oxigénből, 0,4% szén-dioxidból és egyéb ritka gázokból áll.

Ezenkívül a légkörben egy fontos ózonréteg található, körülbelül 50 km magasságban.

Hidroszféra

A hidroszféra a bolygó összes folyadéka.

Ez a héj hely szerint vízkészletés sótartalmuk a következőket tartalmazza:

• a világóceán egy hatalmas terület, amelyet sós víz foglal el, és négy és 63 tengert foglal magában;
• a kontinensek felszíni vizei édesvízi, illetve esetenként sós víztestek. A folyékonyság foka szerint folyású tározókra - folyók és állóvizű tározók - tavak, tavak, mocsarak;
• talajvíz – a földfelszín alatti édesvíz. Mélység előfordulásuk 1-2 métertől 100-200 és több méterig változik.

Fontos! Jelenleg hatalmas mennyiségű édesvíz van jég formájában - ma a permafrost zónákban gleccserek, hatalmas jéghegyek, állandó, nem olvadó hó formájában mintegy 34 millió km3 édesvízkészlet található.

A hidroszféra elsősorban, a friss ivóvíz forrása, az egyik fő klímaformáló tényező. A vízkészleteket kommunikációs eszközként, valamint a turizmus és a rekreáció (szabadidő) tárgyaiként használják.

Litoszféra

A litoszféra szilárd (ásványi) a föld rétegei. Ennek a héjnak a vastagsága 100 (tengerek alatt) és 200 km (kontinensek alatt) között mozog. A litoszférába tartozik a földkéreg és felső rész palást.

Ami a litoszféra alatt található, az közvetlenül bolygónk belső szerkezete.

A litoszféra lemezei főleg bazaltból, homokból és agyagból, kőből, valamint a talajrétegből állnak.

A Föld szerkezetének sémája a litoszférával együtt a következő rétegek képviselik:

• Földkéreg - felső,üledékes, bazalt, metamorf kőzetekből és termékeny talajból áll. A helytől függően kontinentális és óceáni kéreg található;
• köpeny - a földkéreg alatt található. A bolygó teljes tömegének körülbelül 67%-át teszi ki. Ennek a rétegnek a vastagsága körülbelül 3000 km. A köpeny felső rétege viszkózus, 50-80 km (az óceánok alatt) és 200-300 km (kontinensek alatt) mélységben fekszik. Az alsó rétegek keményebbek és sűrűbbek. A köpeny összetétele nehéz vas- és nikkelanyagokat tartalmaz. A köpenyben lezajló folyamatok számos jelenséget meghatároznak a bolygó felszínén (szeizmikus folyamatok, vulkánkitörések, lerakódások kialakulása);
• A Föld központi része az a mag, amely egy belső szilárd és egy külső folyékony részből áll. A külső rész vastagsága kb. 2200 km, a belsőé 1300 km. Távolság a felszíntől d a föld magjáról kb 3000-6000 km. A bolygó közepén a hőmérséklet körülbelül 5000 Cº. Sok tudós szerint a mag föld általösszetétele nehéz vas-nikkel olvadék a vashoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező egyéb elemek keverékével.

Fontos! A tudósok egy szűk köre körében a klasszikus, félig olvadt nehéz maggal rendelkező modell mellett létezik egy olyan elmélet is, amely szerint a bolygó közepén egy belső világítótest található, amelyet minden oldalról lenyűgöző vízréteg vesz körül. Ez az elmélet a tudományos közösség egy szűk köre mellett széles körben terjedt el a tudományos-fantasztikus irodalomban. Példa erre V.A. regénye. Obruchev "Plutonia", amely az orosz tudósok expedícióját meséli el a bolygó belsejében lévő üregbe saját kis világítótestével, valamint a felszínen kihalt állatok és növények világával.

Ilyen gyakori földszerkezeti térkép, ideértve a földkérget, a köpenyt és a magot is, évről évre egyre jobban és finomabban.

A modell számos paramétere a kutatási módszerek fejlesztésével és az új berendezések megjelenésével többször is frissítésre kerül.

Például, hogy pontosan tudja hány kilométerre a mag külső része, több éves tudományos kutatásra lesz szükség.

A Ebben a pillanatban az ember által ásott földkéreg legmélyebb akna körülbelül 8 kilométeres, így a köpeny, és még inkább a bolygó magjának tanulmányozása csak elméleti összefüggésben lehetséges.

A Föld réteges szerkezete

Azt vizsgáljuk, hogy belül milyen rétegekből áll a Föld

Következtetés

Figyelembe véve a föld metszeti szerkezete láttuk, milyen érdekes és összetett bolygónk. Szerkezetének tanulmányozása a jövőben segít az emberiségnek megérteni a természeti jelenségek rejtélyeit, pontosabban megjósolni fogja a pusztító természeti katasztrófákat, és új, még fejletlen ásványlelőhelyeket fedez fel.

A Föld a földi bolygók közé tartozik, és a gázóriásokkal, például a Jupiterrel ellentétben szilárd felszíne van. Méretét és tömegét tekintve is a legnagyobb a Naprendszer négy földi bolygója közül. Ezen túlmenően e négy bolygó közül a Föld rendelkezik a legnagyobb sűrűséggel, felszíni gravitációval és mágneses mezővel. Ez az egyetlen ismert bolygó, amelynek aktív lemeztektonikája van.

A Föld belei kémiai és fizikai (reológiai) tulajdonságok szerint rétegekre tagolódnak, de a többi földi bolygóval ellentétben a Földnek van egy markáns külső és belső magja. A Föld külső rétege kemény héj, főleg szilikátokból áll. A köpenytől egy határvonal választja el, ahol a hosszanti szeizmikus hullámok sebessége élesen megnő - a Mohorovichic felület. A kemény kéreg és a köpeny viszkózus felső része alkotja a litoszférát. A litoszféra alatt található az asztenoszféra, egy viszonylag alacsony viszkozitású, keménységű és szilárdságú réteg a felső köpenyben.

A köpeny kristályszerkezetében jelentős változások következnek be a felszín alatt 410-660 km mélységben, lefedve a felső és alsó köpenyt elválasztó átmeneti zónát. A köpeny alatt egy folyékony réteg található, amely olvadt vasból áll, nikkel-, kén- és szilícium-szennyeződésekkel - a Föld magjával. Szeizmikus mérések szerint 2 részből áll: egy ~1220 km sugarú szilárd belső magból és egy ~2250 km sugarú folyékony külső magból.

A nyomtatvány

A Föld (geoid) alakja közel áll egy lapos ellipszoidhoz. A geoid eltérése az őt közelítő ellipszoidtól eléri a 100 métert.

A Föld forgása egyenlítői dudort hoz létre, így az egyenlítői átmérő 43 km-rel nagyobb, mint a sarki. A Föld felszínének legmagasabb pontja a Mount Everest (8848 m-rel a tengerszint felett), a legmélyebb pedig a Mariana-árok (10 994 m-rel a tengerszint alatt). Az Egyenlítő domborulata miatt a felszín legtávolabbi pontjai a Föld középpontjától az ecuadori Chimborazo vulkán csúcsa és a perui Huascaran-hegy.

Kémiai összetétel

A Föld tömege körülbelül 5,9736 1024 kg. A Földet alkotó atomok teljes száma ≈ 1,3-1,4 1050. Főleg vasból (32,1%), oxigénből (30,1%), szilíciumból (15,1%), magnéziumból (13,9%), kénből (2,9%), nikkelből (1,8%), kalciumból (1,5%) és alumíniumból (1,4%) áll. ); a fennmaradó elemek 1,2%-ot tesznek ki. A tömeges szegregáció miatt a magterületről azt gondolják, hogy vasból (88,8%), kis mennyiségű nikkelből (5,8%), kénből (4,5%) és körülbelül 1% egyéb elemekből áll. Figyelemre méltó, hogy a szén, amely az élet alapja, mindössze 0,1% a földkéregben.

Frank Clark geokémikus számításai szerint a földkéreg alig több mint 47%-a oxigénből áll. A földkéreg leggyakoribb kőzetképző ásványai szinte teljes egészében oxidok; a kőzetek összes klór-, kén- és fluortartalma általában kevesebb, mint 1%. A fő oxidok a szilícium-dioxid (SiO 2), az alumínium-oxid (Al 2 O 3), a vas-oxid (FeO), a kalcium-oxid (CaO), a magnézium-oxid (MgO), a kálium-oxid (K 2 O) és a nátrium-oxid (Na 2 O) ) . A szilícium-dioxid elsősorban savas közegként szolgál, és szilikátokat képez; az összes jelentősebb vulkáni kőzet természete összefügg vele.

Belső szerkezet

A Föld más földi bolygókhoz hasonlóan réteges belső szerkezetű. Szilárd szilikát héjakból (kéreg, rendkívül viszkózus köpeny) és fémes magból áll. A mag külső része folyékony (sokkal kevésbé viszkózus, mint a köpeny), míg a belső része szilárd.

belső melegség

A bolygó belső hőjét a Föld kialakulásának kezdeti szakaszában fellépő anyagfelhalmozódásból visszamaradt maradékhő (kb. 20%) és az instabil izotópok radioaktív bomlása: a kálium-40 kombinációja biztosítja. urán-238, urán-235 és tórium-232. Ezen izotópok közül három felezési ideje több mint egymilliárd év. A bolygó közepén a hőmérséklet 6000 °C-ra (10 830 °F) emelkedhet (több, mint a Nap felszínén), a nyomás pedig elérheti a 360 GPa-t (3,6 millió atm). A mag hőenergiájának egy része csóvákon keresztül jut el a földkéregbe. A tollak forró pontokat és csapdákat eredményeznek. Mivel a Föld által termelt hő nagy részét radioaktív bomlás adja, a Föld történetének kezdetén, amikor még nem fogytak ki a rövid élettartamú izotópkészletek, bolygónk energiafelszabadulása sokkal nagyobb volt, mint most.

Az energia nagy részét a Föld a lemeztektonikán keresztül veszíti el, a köpeny anyagának az óceánközépi gerincekre való felemelkedése révén. A hőveszteség utolsó fő típusa a litoszférán keresztüli hőveszteség, és a hőveszteség nagy része ily módon az óceánban történik, mivel ott a földkéreg sokkal vékonyabb, mint a kontinensek alatt.

Litoszféra

Légkör

Atmoszféra (más görög ?τμ?ς - gőz és σφα?ρα - labda) - gáznemű héj, amely körülveszi a Föld bolygót; Nitrogénből és oxigénből áll, nyomokban vízgőzből, szén-dioxidból és egyéb gázokból. Megalakulása óta a bioszféra hatására jelentősen megváltozott. Az oxigénes fotoszintézis 2,4-2,5 milliárd évvel ezelőtti megjelenése hozzájárult az aerob organizmusok fejlődéséhez, valamint a légkör oxigénnel való telítődéséhez és az ózonréteg kialakulásához, amely megvéd minden élőlényt a káros ultraibolya sugaraktól.

A légkör határozza meg az időjárást a Föld felszínén, védi a bolygót a kozmikus sugaraktól, részben a meteoritbombázástól. Szabályozza a fő klímaalkotó folyamatokat is: a víz körforgását a természetben, a légtömegek keringését és a hőátadást. A légköri gázmolekulák képesek megragadni hőenergia, megakadályozva, hogy a világűrbe kerüljön, ezáltal megemelkedik a bolygó hőmérséklete. Ezt a jelenséget üvegházhatásnak nevezik. A fő üvegházhatású gázok a vízgőz, a szén-dioxid, a metán és az ózon. E hőszigetelő hatás nélkül a Föld átlagos felszíni hőmérséklete -18 és -23°C között lenne (míg valójában 14,8°C), és nagy valószínűséggel nem létezne élet.

A légkör alsó része a teljes tömegének mintegy 80%-át és az összes vízgőz 99%-át (1,3-1,5 1013 tonna) tartalmazza, ezt a réteget ún. troposzféra. Vastagsága változó és függ az éghajlat típusától és az évszakos tényezőktől: például a sarki régiókban körülbelül 8-10 km, a mérsékelt övben akár 10-12 km, a trópusi vagy egyenlítői régiókban pedig eléri a 16-ot. 18 km. A légkör ezen rétegében a hőmérséklet átlagosan 6 °C-kal csökken minden kilométerenként, ahogy felfelé halad. Fent található az átmeneti réteg, a tropopauza, amely elválasztja a troposzférát a sztratoszférától. A hőmérséklet itt 190-220 K tartományban van.

Sztratoszféra- a légkör egy rétege, amely 10-12-55 km magasságban helyezkedik el (időjárási viszonyoktól és évszakoktól függően). A légkör teljes tömegének legfeljebb 20% -át teszi ki. Ezt a réteget a hőmérséklet ~25 km magasságig történő csökkenése, majd a mezoszférával való határon közel 0 °C-ra történő emelkedése jellemzi. Ezt a határt sztratopausának nevezik, és 47-52 km magasságban található. A sztratoszférában található a legmagasabb ózonkoncentráció a légkörben, amely megvédi a Föld összes élő szervezetét a Nap káros ultraibolya sugárzásától. A napsugárzás intenzív elnyelése ózon rétegés gyors hőmérséklet-emelkedést okoz a légkör azon részén.

Mezoszféra a Föld felszíne felett 50-80 km-es magasságban, a sztratoszféra és a termoszféra között található. Ezektől a rétegektől a mezopauza választja el (80-90 km). Ez a leghidegebb hely a Földön, itt a hőmérséklet -100 °C-ra csökken. Ezen a hőmérsékleten a levegőben lévő víz gyorsan megfagy, és néha ködfelhőket képez. Közvetlenül napnyugta után megfigyelhetők, de a legjobb látási viszonyok akkor jönnek létre, ha 4-16°-kal a horizont alatt van. A Föld légkörébe kerülő meteoritok nagy része a mezoszférában ég el. A Föld felszínéről hullócsillagként figyelik meg őket. 100 km-es tengerszint feletti magasságban feltételes határvonal van a föld légköre és az űr között - Karman vonal.

NÁL NÉL termoszféra a hőmérséklet gyorsan 1000 K-ra emelkedik, ez a benne lévő rövidhullámú napsugárzás elnyelésének köszönhető. Ez a légkör leghosszabb rétege (80-1000 km). Körülbelül 800 km-es magasságban megáll a hőmérséklet emelkedés, mert itt nagyon ritka a levegő és gyengén nyeli el a napsugárzást.

Ionoszféra tartalmazza az utolsó két réteget. A molekulák itt ionizálódnak a napszél hatására, és aurorák keletkeznek.

Exoszféra- a Föld légkörének külső és nagyon ritka része. Ebben a rétegben a részecskék képesek leküzdeni a Föld második kozmikus sebességét, és kijutnak a világűrbe. Ez lassú, de állandó folyamatot okoz, amelyet a légkör disszipációjának (szórásának) neveznek. Főleg könnyű gázok részecskéi jutnak ki az űrbe: hidrogén és hélium. A legalacsonyabb molekulatömegű hidrogénmolekulák könnyebben érik el a szökési sebességet, és gyorsabban távoznak az űrbe, mint más gázok. Úgy gondolják, hogy a redukálószerek, például a hidrogén elvesztése volt szükséges feltétel az oxigén fenntartható légköri felhalmozódásának lehetőségéért. Ezért a hidrogén azon képessége, hogy elhagyja a Föld légkörét, befolyásolhatta az élet kialakulását a bolygón. Jelenleg a légkörbe kerülő hidrogén nagy része vízzé alakul anélkül, hogy elhagyná a Földet, és a hidrogénvesztés főként a felső légkörben lévő metán pusztulásából következik be.

A légkör kémiai összetétele

A Föld felszínén a szárított levegő körülbelül 78,08% nitrogént (térfogat szerint), 20,95% oxigént, 0,93% argont és körülbelül 0,03% szén-dioxidot tartalmaz. A komponensek térfogatkoncentrációja a levegő páratartalmától függ - a benne lévő vízgőz-tartalomtól, amely az éghajlattól, évszaktól, terepviszonyoktól függően 0,1-1,5% között mozog. Például 20°C-on és 60%-os relatív páratartalom mellett (a helyiség levegőjének átlagos páratartalma nyáron) a levegő oxigénkoncentrációja 20,64%. A fennmaradó komponensek aránya nem haladja meg a 0,1%-ot: ezek a hidrogén, metán, szén-monoxid, kén-oxidok és nitrogén-oxidok és egyéb inert gázok, kivéve az argont.

A levegőben is mindig vannak szilárd részecskék (por - ezek szerves anyagok részecskéi, hamu, korom, pollen stb., alacsony hőmérsékleten - jégkristályok) és vízcseppek (felhők, köd) - aeroszolok. A szemcsék koncentrációja a magassággal csökken. Az évszaktól, éghajlattól és terepviszonyoktól függően az aeroszol részecskék koncentrációja a légkör összetételében változik. 200 km felett a légkör fő összetevője a nitrogén. 600 km feletti magasságban a hélium dominál, 2000 km-től pedig a hidrogén ("hidrogénkorona").

Bioszféra

A bioszféra (görögül βιος - élet és σφα?ρα - gömb, labda) a földhéjak (lito-, hidro- és atmoszféra) részeinek halmaza, amelyet élő szervezetek laknak, ezek hatása alatt áll és létfontosságú tevékenységük termékei foglalják el . A bioszféra a Föld héja, amelyben élő szervezetek élnek, és amelyet azok alakítanak át. Legkorábban 3,8 milliárd évvel ezelőtt kezdett kialakulni, amikor az első organizmusok megjelentek bolygónkon. Magában foglalja a teljes hidroszférát, a litoszféra felső részét és a légkör alsó részét, vagyis az ökoszférát lakja. A bioszféra az összes élő szervezet összessége. Több millió növény-, állat-, gomba- és mikroorganizmusfaj otthona.

A bioszféra ökoszisztémákból áll, amelyek magukban foglalják az élőlények közösségeit (biocenózis), azok élőhelyeit (biotóp), a köztük lévő anyagot és energiát cserélő kapcsolatrendszereket. A szárazföldön főként földrajzi szélesség, tengerszint feletti magasság és csapadékkülönbségek választják el őket. Az Északi-sarkvidéken vagy az Antarktiszon, nagy tengerszint feletti magasságban vagy rendkívül száraz területeken található szárazföldi ökoszisztémák viszonylag szegények növény- és állatvilágban; a fajdiverzitás csúcspontja az egyenlítői esőerdőkben.

A Föld mágneses tere

A Föld mágneses tere az első közelítésben egy dipólus, amelynek pólusai a bolygó földrajzi pólusai közelében helyezkednek el. A mező magnetoszférát alkot, amely eltéríti a napszél részecskéit. Felhalmozódnak a sugárzási övekben - két koncentrikus tórusz alakú régióban a Föld körül. A mágneses pólusok közelében ezek a részecskék „kieshetnek” a légkörbe, és aurorák megjelenéséhez vezethetnek.

A "mágneses dinamó" elmélet szerint a mező a Föld középső régiójában jön létre, ahol a hő áramlást hoz létre. elektromos áram folyékony fémmagban. Ez viszont mágneses mezőt hoz létre a Föld körül. A magban a konvekciós mozgások kaotikusak; A mágneses pólusok sodródnak, és időszakonként megváltoztatják a polaritásukat. Ez megfordulásokat okoz a Föld mágneses terén, ami átlagosan néhány millió évente többször előfordul. Az utolsó inverzió körülbelül 700 000 évvel ezelőtt történt.

Magnetoszféra- a Föld körüli térrégió, amely akkor jön létre, amikor a napszél töltött részecskéinek áramlása mágneses tér hatására eltér eredeti pályájától. A Nap felőli oldalon az orrlökése körülbelül 17 km vastag, és körülbelül 90 000 km távolságra található a Földtől. A bolygó éjszakai oldalán a magnetoszféra hosszú henger alakúra nyúlik ki.

Amikor nagy energiájú töltött részecskék ütköznek a Föld magnetoszférájával, sugárzási övek (Van Allen övek) jelennek meg. Az aurórák akkor keletkeznek, amikor a napplazma eléri a Föld légkörét a mágneses pólusok közelében.

A föld benne van Naprendszer a többi bolygóval és a Nappal együtt. A szilárd kőbolygók osztályába tartozik, amelyeket nagy sűrűség jellemez, és kőzetekből állnak, ellentétben a gázóriásokkal, amelyek nagyok és viszonylag alacsony sűrűségűek. Ugyanakkor a bolygó összetétele meghatározza a földgömb belső szerkezetét.

A bolygó fő paraméterei

Mielőtt megtudnánk, mely rétegek tűnnek ki a földgömb szerkezetében, beszéljünk bolygónk főbb paramétereiről. A Föld a Naptól körülbelül 150 millió km távolságra található. A legközelebbi égitest a bolygó természetes műholdja - a Hold, amely 384 ezer km távolságban található. A Föld-Hold rendszer egyedülállónak számít, mivel ez az egyetlen, ahol a bolygónak ekkora műholdja van.

A föld tömege 5,98 x 10 27 kg, hozzávetőleges térfogata 1,083 x 10 27 köbméter. lásd: A bolygó a Nap körül, valamint saját tengelye körül kering, és a síkhoz képest van egy dőlése, ami az évszakok változását okozza. A tengely körüli forgási periódus körülbelül 24 óra, a Nap körül - valamivel több, mint 365 nap.

A belső szerkezet rejtelmei

Mielőtt feltalálták volna a földrengéshullámok segítségével végzett belső vizsgálati módszert, a tudósok csak feltételezéseket tudtak tenni a Föld belsejében lévő működéséről. Idővel számos geofizikai módszert fejlesztettek ki, amelyek lehetővé tették a bolygó szerkezetének egyes jellemzőinek megismerését. Különösen a földrengések és a földkéreg mozgása következtében feljegyzett szeizmikus hullámok találtak széleskörű alkalmazást. Egyes esetekben az ilyen hullámokat mesterségesen generálják, hogy mélységben megismerjék a helyzetet a tükröződésük természete alapján.

Érdemes megjegyezni, hogy ez a módszer lehetővé teszi az adatok közvetett fogadását, mivel nincs mód közvetlenül a belek mélyére jutni. Ennek eredményeként kiderült, hogy a bolygó több rétegből áll, amelyek hőmérséklete, összetétele és nyomása különbözik egymástól. Tehát mi a földgömb belső szerkezete?

földkéreg

A bolygó felső szilárd héját nevezik. Vastagsága típustól függően 5 és 90 km között változik, amelyből 4 darab van. Ennek a rétegnek az átlagos sűrűsége 2,7 g / cm3. A legnagyobb vastagságú a kontinentális típusú kéreg, amelynek vastagsága egyes hegyrendszerek alatt eléri a 90 km-t. Megkülönböztetik az óceán alatt elhelyezkedőket, amelyek vastagsága eléri a 10 km-t, átmeneti és riftogén. Az átmeneti abban különbözik, hogy a kontinentális és az óceáni kéreg határán helyezkedik el. A repedéskéreg ott található, ahol óceánközépi gerincek vannak, és figyelemre méltó kis vastagsága, amely mindössze 2 km-t ér el.

Bármilyen típusú kéreg 3 típusú kőzetből áll - üledékes, gránit és bazalt, amelyek sűrűségükben, kémiai összetételükben és származási természetükben különböznek egymástól.

A kéreg alsó határa Mohorovic nevű felfedezőjéről kapta a nevét. Elválasztja a kérget az alatta lévő rétegtől, és az anyag fázisállapotának éles változása jellemzi.

Palást

Ez a réteg követi a szilárd kérget, és a legnagyobb - térfogata a bolygó teljes térfogatának körülbelül 83%-a. A köpeny közvetlenül a Moho határa után kezdődik, és 2900 km mélységig terjed. Ez a réteg tovább oszlik a felső, a középső és az alsó köpenyre. A felső réteg jellemzője az asztenoszféra jelenléte - egy speciális réteg, ahol az anyag alacsony keménységű. Ennek a viszkózus rétegnek a jelenléte magyarázza a kontinensek mozgását. Ráadásul a vulkánkitörések során az általuk kiöntött folyékony olvadt anyag erről a bizonyos területről származik. A felső köpeny körülbelül 900 km mélységben ér véget, ahol a középső köpeny kezdődik.

Ennek a rétegnek a megkülönböztető jellemzői a magas hőmérséklet és nyomás, amelyek a mélység növekedésével nőnek. Ez határozza meg a köpenyanyag speciális állapotát. Annak ellenére, hogy a kőzetek mélyén magas hőmérsékletűek, a nagy nyomás hatására szilárd állapotban vannak.

A köpenyben lezajló folyamatok

A bolygó belsejében nagyon magas a hőmérséklet, ami annak köszönhető, hogy a magban folyamatosan zajlik a termonukleáris reakció. A kényelmes életkörülmények azonban a felszínen maradnak. Ez a hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkező köpeny jelenléte miatt lehetséges. Így a mag által felszabaduló hő bejut. A felhevült anyag fokozatosan lehűl, felemelkedik, míg a hidegebb anyag lesüllyed a köpeny felső rétegeiből. Ezt a ciklust konvekciónak nevezik, megállás nélkül megy végbe.

A földgömb szerkezete: a mag (külső)

A bolygó központi része a mag, amely körülbelül 2900 km-es mélységben kezdődik, közvetlenül a köpeny után. Ugyanakkor egyértelműen 2 rétegre oszlik - külső és belső. A külső réteg vastagsága 2200 km.

A mag külső rétegének jellegzetessége a vas és a nikkel túlsúlya az összetételben, ellentétben a vas és a szilícium vegyületeivel, amelyekből a köpeny főként áll. A külső magban lévő anyag folyadékban van az összesítés állapota. A bolygó forgása mozgást okoz folyékony anyag mag, amely erős mágneses teret hoz létre. Ezért a bolygó külső magját a bolygó mágneses mezőjének generátorának nevezhetjük, amely eltéríti a veszélyes típusú kozmikus sugárzásokat, amelyeknek köszönhetően élet nem keletkezhetett.

belső mag

A folyékony fémhéj belsejében szilárd belső mag található, amelynek átmérője eléri a 2,5 ezer km-t. Jelenleg még nem vizsgálják biztosan, és viták vannak a tudósok között a benne zajló folyamatokról. Ennek oka az adatok megszerzésének nehézsége és a csak közvetett kutatási módszerek alkalmazásának lehetősége.

Biztosan ismert, hogy az anyag hőmérséklete a belső magban legalább 6 ezer fok, ennek ellenére szilárd állapotban van. Ennek oka a nagyon magas nyomás, amely megakadályozza, hogy az anyag folyékony állapotba kerüljön - a belső magban feltehetően 3 millió atm. Ilyen körülmények között egy speciális halmazállapot alakulhat ki - a fémezés, amikor még az olyan elemek is, mint a gázok, megszerezhetik a fémek tulajdonságait, és szilárd és sűrűsödhetnek.

Ami a kémiai összetételt illeti, a kutatói közösségben még mindig vita folyik arról, hogy mely elemek alkotják a belső magot. Egyes tudósok azt sugallják, hogy a fő összetevők a vas és a nikkel, mások - hogy az összetevők között lehet kén, szilícium és oxigén is.

Az elemek aránya a különböző rétegekben

A földi összetétel nagyon változatos - a periódusos rendszer szinte minden elemét tartalmazza, de ezek tartalmuk a különböző rétegekben nem egységes. Tehát a legkisebb sűrűségű, tehát a legkönnyebb elemekből áll. A legnehezebb elemek a bolygó közepén lévő magban találhatók. magas hőmérsékletűés nyomás, biztosítva a nukleáris bomlás folyamatát. Ez az arány egy bizonyos idő alatt alakult ki - közvetlenül a bolygó kialakulása után összetétele feltehetően homogénebb volt.

Földrajzórákon a tanulókat megkérhetik, hogy rajzolják meg a földgömb szerkezetét. Ahhoz, hogy megbirkózzon ezzel a feladattal, be kell tartania egy bizonyos rétegsort (leírva a cikkben). Ha a sorrend megszakad, vagy valamelyik réteg kimarad, akkor a munka hibásan történik. A rétegek sorrendjét a cikkben bemutatott fotókon is láthatja.