Внутренняя структура Земли
1. Что скрыто внутри нашей планеты?
Внутреннее строение Земли представляет собой сложную и многослойную систему. В центральной части располагается ядро, за которым следует мантия, занимающая наибольшую часть объема, и, наконец, земная кора. Ядро делится на два слоя: внутреннее, которое твердо, и внешнее, находящееся в жидком, расплавленном состоянии. Температура внутри ядра достигает впечатляющих 6000 °С, и исследователи считают, что основными компонентами здесь являются железо и никель.
Мантия (от греческого слова «мантион», что переводится как «покрывало») занимает 83% объема Земли. Несмотря на температуру, достигающую 2000 °С, вещество мантии остается твердым благодаря огромному давлению. Однако в верхних слоях мантии находится область, где материал частично размягчен и имеет пластичную консистенцию. Сразу за ней снова идет твердая мантия. Верхнюю твердую оболочку планеты принято называть литосферой, а самый верхний слой литосферы — земной корой. Толщина последней варьируется от 5 до 75 км, при этом под материками она значительно больше, чем под океанами. Поверхность коры неровная, на ней можно увидеть горы, равнины, холмы и овраги; все эти неоднородности формируют географический рельеф.
2. Горные породы и минералы. Земная кора состоит из различных горных пород, таких как гранит, известняк, уголь, глина и песок, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики, включая цвет, блеск и температурные пределы плавления. Несмотря на название, горные породы можно найти и на равнинах под слоем почвы. Их классифицируют на плотные и рыхлые. Плотные породы, такие как гранит и известняк, отличаются высокой прочностью, в то время как рыхлые (глина, песок и торф) легко рассыпаются или ломаются.
Горные породы образуются из минералов. Например, гранит состоит из трех минералов — кварца, слюды и полевого шпата, что очевидно, если изучить образец под лупой. В природе есть и однокомпонентные породы, такие как известняк, который состоит лишь из кальцита. Все горные породы и минералы, используемые человеком, относятся к категории полезных ископаемых. Земная кора — богатый источник разнообразных ископаемых, с некоторыми из которых вы уже знакомы.
3. Движение земной коры. Совсем недавно ученые обнаружили, что земная кора и верхний твердый слой мантии не являются монолитными образованиями, а представляют собой серию движущихся плит.
Примерно 180 миллионов лет назад единственный материк, Пангея, распался на несколько крупных континентов. 135 миллионов лет назад Северная Америка начала удаляться от Европы, Африка — от Южной Америки, а Индия — продвигаться к Азии.
Эти плитные структуры движутся очень медленно, всего несколько сантиметров в год, скользя по мягкому слою мантии. Это движение ведет к перемещению материков по поверхности Земли. Хотя изменения происходят медленно и незаметно, в течение миллионов лет положение материков претерпело значительные трансформации. В местах, где плиты сталкиваются, часто фиксируются землетрясения и извержения вулканов.
Исследование мира камней
Магматические горные породы, такие как гранит и базальт, составляют до 60% объема земной коры. Они формируются из магмы — расплавленного вещества недр планеты, которое, в ходе вулканической активности, выходит на поверхность и застывает или поднимается по трещинам, затвердевая на некоторой глубине.
Осадочные горные породы образуются в результате накопления обломков других горных пород или остатков живых существ на поверхности суши или на дне океанов. Они, как правило, мягче и легче поддаются разрушению по сравнению с магматическими. Сюда можно отнести природный газ, нефть, уголь, гравий, поваренную соль, песок, глину, мел и известняк.
Метаморфические горные породы возникают из магматических и осадочных под воздействием высоких температур и давления, например, мрамор, кварцит и гнейс. Их свойства кардинально отличаются от исходных пород; в мраморе трудно распознать известняк, в кварците — песчаник, а в гнейсе — гранит.
Таким образом, Земля состоит из ядра, мантии и коры, которая разделяется на литосферу и её верхний слой — земную кору. Последняя по своей толщине значительно варьируется в зависимости от местоположения, и её состав включает разнообразные горные породы, которые различаются по своим особенностям. Существует три основные группы горных пород: магматические, осадочные и метаморфические. Структура коры и верхнего слоя мантии имеет плитное строение, а их медленное движение вызывает постоянные изменения на поверхности планеты.