Геосферы Земли

Билет 1

Геосферы – оболочки З.геосф.-уровненная поверхность, в каждой точки которой направление силы тяжести перпендикулярно З имеет внутр. и внеш. геосф. Внутр. – ниже пов-ти, внеш. – выше.

Внутреннее строение З было изучено, в основном, по изменению скоростей продольных сейсм. волн, проходящих через толщу пород, слагающих З.

Земная кора(сиаль) – эта геосфера составляет небольшую долю от общей массы З. Хим.состав:O-47%;Si-29,5%;Al-8,5%;Fe-4,65%,Са-2,96% и т.д.

Гр.Мохоровича -отд.з.к от мантии.

По мощности и составу выделяют 3 типа зк:

1. континентальная кора (хар-ся максимальной мощностью=70 км.Сост.из магм., метаморф. и осад.гп, образующих 3 слоя.

Осадочный слой. Мощность верхнего слоя, представленного осад.породами небольшой плотности, обычно не превышает 10-15 км. Скорость распространения продольных сейсм.волн 1,5-5км/с.

Ниже залегает гранитно-гнейсовый слой мощн. 10-20 км, представленный магм. и метаморф. породами преимущественно кислого состава. Плотн. пород=2,5-2,7 г/см³, а ск.=5,8-6 км/с.

В нижней части коры – базальтовый слой мощн.40 км. Плотн.пор. (2,8-3,3 г/см³) и ск.распространения продольных волн (6-7,4 км/с) позволяют считать, что он сложен магм. пор. основного состава. Границы раздела слоев обычно прослеживаются по отраженным и преломленным сейсм.волнам.

Границей м/у гранито-гнейсовым и базальтовым слоями является поверхность Конрада, прослеживающаяся на глубине 10-30 км. К особенностям конт.коры относится наличие корней гор – резкого увеличения мощн.зк под крупными горными системами.)

2. океаническая кора (по сравнению с конт-ой хар-ся небольшой мощн. – снижающейся до 5-10 км. Также сост. из 3 слоев. Верхний, осадочный, представлен рыхлыми глубоководными осадками, мощн. которых обычно не превышает нескольких сот метров. Второй, базальтовый слой образован продуктами подводных извержений вулканов с редкими прослоями уплотненных осадков общей мощн.1,5-2 км. Нижний слой- габбро-серпентинитовый сложен основными и ультраосновными пор. мощн. 3-5 км. Главным отличием океан. коры от конт. является не только резко сокращенная мощн., но и отсутствие гранитно-гнейсового слоя, сложенного пор. кислого сост.

3. кора переходных областей:

- субконтинентальный тип (по строению близок к континент.;распространен в обл развития островн.дуг и на окраинах материков)

осадочно-вулканогенный сл.; гранитный (мощн до 10км); базальтовый (от 15-40км)

- субокеанический тип. (Приурочен к котловинам окраинных и внутриконт.морей-Охотское,Японское, Средиземное)

Агрегатное сост. земн коры-твердое.

Мантия З(сима) – эта геосфера является самым крупным элементом З. – она занимает 83% её объема и составляет около 66% её массы. Делится на верхнюю (хар-ся резким нарастанием ск. распространения сейсм. волн с глубиной. Выделяются 2 слоя, различающиеся по скоростной хар-ке.

Верхний, залегающий от пов-ти Мохоровича до границы на глубине 410 км, хар-ся пониженным темпом нарастания ск. с глубиной и наз-ся слоем Гуттенберга (слой В). Внутри слоя, в интервале 70-150 км, отмечается некоторое снижение ск. распространения сейсм. волн. с интервалом 75-150 км связано положение фокусов многих землятресений и есть основание считать его одним из источников проявлений внутренней активности нашей планеты. Эта часть слоя Гутенберга наз-ся астеносферой. ЗК вместе с твердой частью слоя Гутенберга образует единый жесткий слой, лежащий на астеносфере – литосфера.

Ниже слоя Гутенберга расположен слой Голицына (слой С), хар-ся весьма резким нарастанием скорости с глубиной – в толщине этого слоя с глубины 410 до 950 км, т.е.в интервале 540 км, значение ск. продольной волны возрастает почти на 2 км/с. В верхней мантии в целом ск. распространения продольных волн ув-ся от 7,9-9 км/с (у поверхности Мохоровича) до 11,2-11,4 км/с (на глубине около 950 км).)

Нижняя (имеют значительную мощн. (почти 2 тыс.км) и состоит из 2 слоев

D’ (950-2700 км;Верх. слой хар-ся дальнешим ув-ем ск. с глубиной. Ск. распространения сейсм. волн достигают здесь максим. для нашей планеты значений: для волн Р 13,6 км/с, для S 7,3 км/с. Полагают, что равномерное нарастание ск. с глубиной обусловлено в основном ростом давления и свидетельствует об относительно однородном строении нижней мантии.

D” (2700-2900 км)-переходная облочка, отличающаяся по свойствам от слоя D’. Здесь отмечается некоторое снижение ск. распр. прод. волн, что является следствием изменений, обусловленных переходом к внешнему ядру З.).

Агрегатное сост.мантии-твердое,за искл.астеносферы.

Ядро З(нифе). центр.геосфера З. занимает около 17% её объема и составляет 34% её массы. Такое соотношение долей объема и массы обусловлено резкими различиями физ.пар-ов ядра и мантии. В разрезе ядра выд-ся 2 границы – на глубинах 4980 и 5120 км, в связи с чем оно подразделяется на 3 элемента:

1.внешнее ядро (слой Е) – от поверхности Вихерта-Гутенберга до границы на глубине 4980 км; Ведет себя как жидкость(р=10г/см3)

2. переходная оболочка (слой F) – в интервале глубин 4980-5120 км; Агрегатн.сост-твердое.

3. субъядро (слой G) – глубже 5120 км. Внешнее ядро не пропускает поперечные сейсм. волны. Это свидетельствует об отсутствии здесь упругого сопротивлению сдвигу. Вещество слагающее внешнее ядро по отношению к сейсм. волнам ведет себя как жидкость, не являясь при этом ей, но обладая некоторыми её свойствами. Субъядро (слой G) находится в твердом состоянии, а слой F, как и слой D”, является переходной облочкой м/у слоями, вещество которых нах-ся в разл. фазовых состояниях.

Внеш. геосф.:

Атмосфера (газообразная), гидросфера (жидкая) и биосфера (живая).

Атмосфера: в нижней части – тропосфера, в к-ой содержится 50-70% массы всей атм. мощн. от 8-10 км на полюсах до 16-18 км на экваторе; стратосфера, простирающая до высоты 55 км; в интервале 85-800 км – термосфера; выше 800 км и примерно до 2000 км – экзосфера.

Магнитосфера

Внеш. геосф.:

-гидросфера (постоян.обмен воды)

-магнитосфера (всегда располож.в направл.противополож. Солнцу)

-тектоносфера (где происх. тектонические движ-я)

-атмосфера (Толщ. более 1000км. Тропосфера (до высоты 11-12км), стратосфера (55км), мезосфера (80-85км), выше термосфера, переходящая во внеш. атмосферу или экзосферу).