РОЗДІЛ 2.

ОБОЛОНКИ

ЗЕМЛІ

ЛІТОСФЕРА

14

БУДОВА ЛІТОСФЕРИ

Ви відкриєте для себе:

які таємниці містить внутрішня будова Землі; що такс літосфера. її склад та властивості; які типи земної кори розрізняють v літосфері.

1

Літосфера та її місце в будові Землі

Наша планета — це складна система, у якій усе взаємопов'язане і взаємозалежне. Якщо поверхня Землі вивчена і зрозуміла людям більше, то внутрішня будова земної кулі залишається великою таємницею, і можна лише здогадуватися, будуючи припущення. Щоб зрозуміти, що такс літосфера, пропонуємо здійснити мандрівку до центру Землі.

Пізнаймо більше

Внутрішню будову Землі вчені-геофізики вивчають за допомогою надглибоких свердловин або сейсморозвідки. Надглибокі свердловини досягають лише 12000 метрів від поверхні, що є незначною глибиною порівняно з розмірами планети. Суть методу сейсморозвідки в тому, що на иоверхиі Землі штучно (вибух) створюють коливання сейсмічних хвиль. У щільному середовищі їхня швидкість більша, у пухкому — різко знижується, а в рідинах майже не фіксується. Вимірюючи швидкість, з якою поширюються хвилі, можна з’ясувати, крізь породу якої щільності вони проходять.

За допомогою сейсмічних досліджень учені створили модель Землі. Земля, неначе величезна цибулина, складається з трьох основних шарів (оболонок): ядро, мантія, земна кора. Всі вони мають свою внутрішню пошарову будову (мал. 46).

Ядро міститься в центрі Землі та складається із зовнішнього, у розплавленому рідкому стані, та внутрішнього, дуже

твердого, так як на нього відбувається найбільший тиск верхніх шарів Землі. Температура ядра від 4000°С до 5000°С. На ядро припадає 32% маси Землі. Воно складається в основному з заліза та нікелю.

Навколо ядра зосереджується шар менш щільних гірських порід, що складають шар мантії. Мантія від грецької «ман-тос» — «покривало», «плащ». Отримуючи тепло від ядра, вона розігріта від 800°С до 4000^С'С та становить найбільший об’єм Землі, 66% від її маси. Речовина мантії перебуває у твердому стані, лише на глибині 150-200 км від поверхні Землі у її верхній частині виявлено прошарок, який при зниженні температури і тиску переходить у пластичний і в’язкий.

Учені назвали цей шар у верхній мантії — астеносфера. В складі верхньої мантії пепеннжнють кремній і магній.

2

Літосфера, її склад та властивості

Вище мантії сформувалася земна кора тверда (кам’яна) оболонка Землі, яка складається з мінералів і гірських порід.

Літосфера — це зовнішня тверда оболонка Землі, яка містить всю земну кору і верхню частину мантії до шару астеносфери. Її середня товщина нагадує шкірку яблука (150-200 км) та становить 0,5% від маси Землі. Літосфера ніби ♦плаває* по пластичній в’язкій астеносфері.

Сучасні уявлення про будову Землі базуються на основі буріння свердловин, а також вивчення розповсюдження сейсмічних хвиль. Десь приблизно па глибині 33 км розташована сейсмічна межа, яка характеризується різкою зміною швидкості проходження сейсмічних хвиль.

Пізнаймо більше

Завдяки сейсмічним дослідженням вчені з’ясували, що хвилі на певній глпбпні здійснювали різкпй стрибок, заломлювалися. Цю лінію заломлення хвиль прийняли за основу земної кори і назвали межею Мохоровнча — «межа Мохо* на честь вченого геофізика А. Мохоровича. Все, що вище цієї межі — де земна кора, що нижче — належить до мантії (мал. 48).

Додаткові дані про будову Землі дають вивчення таких природних явищ, як: виверження вулканів, землетруси. За допомогою буріння свердловин можливе дослідження лише верхньої частини земної кори, складу її порід та властивостей.

Найбільша свердловина па Землі пробурена на Польському півострові (Польська надглибока має глибину 12 266 м) (мал. 47). Люди давно зауважили, шо температура в глибину земної кори зростає. В шахтах на глибині більше 1000 м робітники працюють в умовах спеки (30°С).

Значні глибини людині поки шо недоступні (паймідніші алмазні та іп. свердла не витримують високих температур). До глибини 20 м температура у верхніх шарах земної кори залежить від прогрівання Сонцем, а вже на глибині 20 м — однакова, а далі починає зростати кожні 100 м на З С. Тепло земній корі віддає мантія.

Літосфера не є суцільною оболонкою. Вона розбита глибинними розломами иа окремі літосферні плити, шо безперервно і повільно рухаються по пластичному шару верхньої мантії — астеносфері. Температура на межі земної кори і мантії становить 600-800^гС.

З

Земна кора та її типи

Земна кора — твердий зовіш-ній шар літосфери, що розташований над мантією.

Кора також мас пошарову будову. Па материках вона складається з трьох шарів гірських порід.

Верхній утворений з осадових порід, під ними — гранітний і нижній — базальтовий, який залягає на мантії. Материкова земна кора має середню товщину від 35 км (рівнини) до 80 км (гори). Під океанами земна кора складена з двох шарів гірських порід: верхній — осадові породи, нижній шар — базальтовий. Потужність океанічної земної кори становить від 5 до 15 км (мал. 48). Океанічна кора значно молодша від материкової. Вік її найдавніших ділянок 200 млп р. Її товщина в основному залежить від віку.

Вивчає земну кору, її склад, гірські породи та властивості наука геологія.

З внутрішньою будовою Землі пов’язано багато запитань: чому бувають землетруси і як їх передбачати; як і чому виникають вулкани; чому рухаються материки; де і як залягають мінеральні копалини.

Знаймо, вміймо і використовуймо в житті

Наша планета складається з кількох оболонок, які розташовані одна над одною та відрізняються складом гірських порід та властивостями.

Літосфера — це земна кора разом з верхньою частиною мантії до шару астеносфери. В структурі земної кори чітко виділяють материкову та океанічну. Саме на цій тонкій твердій оболонці Землі, під якою вирує стихія підземного вогню, живемо ми з вами. Вона є необхідною складовою нашого життя.

Практикуймо

1. Накресліть малюнок «Будова Землі*. Відкладіть у масштабі (1 см - 500 км) товщину оболонок Землі. Виділіть межі. Розмалюйте оболонки Землі кольорами: різними відтінками червоного (внутрішнє ядро; зовнішнє ядро: нижня мантія: верхня мантія); коричневим (земна кора); ліпісю синього кольору (астеносфера).

2. Які оболонки Землі входять до літосфери?

3. На якій глибині знаходиться астеносфера?

4. Знайдіть на карті півкуль частини земної поверхні, де земна кора мас найбільну потужність, а де няйтонтпя.

5. Розв’яжіть задачу. Найбільша у світі надглибока свердловина розташована па Кольському півострові. Глибина її 12 2G6 метри. Розрахуйте температуру гірських порід о глибині земної кори , якщо на поверхні вона становить 10^СС. Врахуйте , що через кожні 100 метрів глибини, температура в земній корі підвищується в середньому на З'-'С.

Приклад: Розрахуйте температуру гірських порід на глибині земної кори 5000м, якщо на поверхні вона становить 2°С.

Розв’язання: 1) 5000 м : 100 м = 50 м. 2) 50 • 3° = 150^СС. 3) 150^;,С + + 2°С' — 1524!. Відповіді,: температура гірських порід на глибині 5000 м становить 152^СС.