هناك قذائف داخلية وخارجية تتفاعل مع بعضها البعض.

الهيكل الداخلي للأرض

لدراسة البنية الداخلية للأرض ، يتم استخدام حفر آبار عميقة للغاية (أعمق كولا - 11000 م. تجاوز نصف قطر الأرض 1/400). ولكن تم الحصول على معظم المعلومات حول بنية الأرض باستخدام الطريقة الزلزالية. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها بهذه الطرق ، تم إنشاء نموذج عام لهيكل الأرض.

في وسط الكوكب يوجد قلب الأرض - (R = 3500 كم) يتكون من الحديد مع مزيج من العناصر الأخف وزناً. هناك فرضية مفادها أن اللب يتكون من الهيدروجين ، والذي يمكن أن يتحول إلى حالة معدنية. الطبقة الخارجية لللب عبارة عن حالة سائلة منصهرة ؛ النواة الداخلية بنصف قطر 1250 كم صلبة. يبدو أن درجة الحرارة في مركز اللب تصل إلى 5-6 آلاف درجة.

النواة محاطة بقشرة - الوشاح. يصل سمك الوشاح إلى 2900 كيلومتر ، ويشكل الحجم 83٪ من حجم الكوكب. يتكون من معادن ثقيلة غنية بالمغنيسيوم والحديد. على الرغم من ارتفاع درجة الحرارة (أعلى من 2000؟) ، فإن معظم مادة الوشاح في حالة بلورية صلبة بسبب الضغط الهائل. يحتوي الوشاح العلوي على عمق 50 إلى 200 كيلومتر على طبقة متحركة تسمى الغلاف الموري (الكرة الضعيفة). يتميز باللدونة العالية ، وذلك لنعومة المادة المكونة له. مع هذه الطبقة ترتبط العمليات المهمة الأخرى على الأرض. سمكها 200-250 كم. تسمى مادة الغلاف الموري ، التي تخترق قشرة الأرض وتتدفق على السطح ، بالصهارة.

قشرة الأرض عبارة عن قشرة خارجية صلبة للأرض يبلغ سمكها 5 كيلومترات تحت المحيطات إلى 70 كيلومترًا تحت الهياكل الجبلية للقارات.

• كونتيننتال (البر الرئيسي)
• أوشيانيك

القشرة القارية أكثر سمكا وأكثر تعقيدا. لها 3 طبقات:

• رسوبي (10-15 كم ، رسوبي في الغالب)
• الجرانيت (5-15 كم ، صخور هذه الطبقة متحولة في الغالب ، تشبه خصائص الجرانيت)
• بلسات (10-35 كم ، صخور هذه الطبقة نارية).

القشرة المحيطية أثقل ، لا توجد فيها طبقة جرانيتية ، الطبقة الرسوبية رقيقة نسبيًا ، معظمها من البلزات.

في مناطق الانتقال من البر الرئيسي إلى المحيط ، تتميز القشرة بطابع انتقالي.

تشكل قشرة الأرض والجزء العلوي من الوشاح قشرة تسمى (من الكلمة اليونانية litos - الحجر). الغلاف الصخري هو قشرة صلبة للأرض ، بما في ذلك قشرة الأرض والطبقة العليا من الوشاح ، ملقاة على الغلاف الموري الحار. يبلغ سمك الغلاف الصخري في المتوسط ​​70-250 كم ، منها 5-70 كم تقع على القشرة الأرضية. الغلاف الصخري ليس قشرة متصلة ، إنه مقسم إلى صدوع عملاقة. تشمل معظم الصفائح القشرة القارية والمحيطية. هناك 13 لوحة ليثوسفيرية. لكن أكبرها: أمريكي ، أفريقي ، هندي أسترالي ، المحيط الهادئ.

تحت تأثير العمليات التي تحدث في أحشاء الأرض ، يقوم الغلاف الصخري بحركات. تتحرك صفائح الغلاف الصخري ببطء بالنسبة لبعضها البعض بسرعة 1-6 سم في السنة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن حركاتهم العمودية تحدث باستمرار. تسمى مجموعة الحركات الأفقية والعمودية للغلاف الصخري ، مصحوبة بحدوث عيوب وثنيات قشرة الأرض. إنها بطيئة وسريعة.

تنشأ القوى التي تسبب تشعب صفائح الغلاف الصخري عندما تتحرك مادة الوشاح. التدفقات التصاعدية القوية لهذه المادة تكسر الصفائح وتكسر قشرة الأرض وتشكل صدوعًا عميقة فيها. حيث ترتفع هذه المادة إلى الخارج ، تظهر عيوب في الغلاف الصخري ، وتبدأ الصفائح في التحرك بعيدًا. الصهارة التي تتطفل على طول الصدوع ، تصلب ، تبني حواف الصفائح. نتيجة لذلك ، تظهر الانتفاخات على جانبي الصدع ، و. توجد في جميع المحيطات وتشكل نظامًا واحدًا يبلغ إجمالي طوله 60.000 ألف كم. يصل ارتفاع النتوءات إلى 3000 م ويصل هذا التلال إلى أقصى عرض له في الجزء الجنوبي الشرقي حيث يكون معدل تمدد الصفيحة 12-13 سم / سنة. لا يحتل موقعًا متوسطًا ويسمى صعود المحيط الهادئ. في موقع الصدع ، في الجزء المحوري من تلال وسط المحيط ، عادة ما تكون هناك وديان - صدوع. يتراوح عرضها من عدة عشرات من الكيلومترات في الجزء العلوي إلى عدة كيلومترات في الأسفل. في الجزء السفلي من الصدوع توجد براكين صغيرة وينابيع حارة. في الصدوع ، تخلق الصهارة المتصاعدة قشرة محيطية جديدة. كلما ابتعدنا عن الصدع ، كانت القشرة أقدم.

لوحظ تصادم ألواح الغلاف الصخري على طول حدود الصفائح الأخرى. يحدث بطرق مختلفة. عندما تصطدم صفيحة بالقشرة المحيطية والصفيحة بالقشرة القارية ، تنخفض الطبقة الأولى تحت الثانية. في هذه الحالة ، تظهر خنادق أعماق البحار وأقواس الجزر والجبال على الأرض. إذا اصطدمت صفيحتان بالقشرة القارية ، يحدث الانهيار ، البراكين وتكوين المناطق الجبلية (على سبيل المثال ، هذه عمليات معقدة تحدث أثناء حركة الصهارة ، والتي تتشكل في غرف منفصلة وفي أعماق مختلفة من الغلاف الموري. نادرًا ما تتشكل في قشرة الأرض ، وهناك نوعان رئيسيان من الصهارة - البازلتية (القاعدية) والجرانيت (الحمضية).

عندما تنفجر الصهارة على سطح الأرض ، فإنها تشكل البراكين. تسمى هذه الصهارة بالانسياب. ولكن في كثير من الأحيان ، يتم إدخال الصهارة في قشرة الأرض على طول الشقوق. تسمى هذه الصهارة التدخلية.

طرق دراسة التركيب الداخلي وتكوين الأرض

يمكن تقسيم طرق دراسة التركيب الداخلي للأرض وتكوينها إلى مجموعتين رئيسيتين: الطرق الجيولوجية والطرق الجيوفيزيائية. الطرق الجيولوجيةتستند إلى نتائج دراسة مباشرة لطبقات الصخور في النتوءات ، وأعمال المناجم (المناجم ، والأعواد ، وما إلى ذلك) والآبار. في الوقت نفسه ، يمتلك الباحثون تحت تصرفهم ترسانة كاملة من طرق دراسة الهيكل والتكوين ، والتي تحدد درجة عالية من التفاصيل للنتائج التي تم الحصول عليها. في الوقت نفسه ، فإن إمكانيات هذه الأساليب في دراسة أعماق الكوكب محدودة للغاية - أعمق بئر في العالم يبلغ عمقه -12262 مترًا فقط (Kola superdeep في روسيا) ، وقد تم تحقيق أعماق أصغر حتى عند الحفر قاع المحيط (حوالي -1500 م ، حفر من جانب سفينة الأبحاث الأمريكية "جلومار تشالنجر"). وبالتالي ، فإن الأعماق التي لا تتجاوز 0.19٪ من نصف قطر الكوكب متاحة للدراسة المباشرة.

تستند المعلومات حول البنية العميقة إلى تحليل البيانات غير المباشرة التي تم الحصول عليها الطرق الجيوفيزيائية، بشكل أساسي أنماط التغيير مع عمق مختلف المعلمات الفيزيائية (التوصيل الكهربائي ، الشكل الميكانيكي للجدارة ، إلخ) المقاسة أثناء المسوحات الجيوفيزيائية. يعتمد تطوير نماذج البنية الداخلية للأرض في المقام الأول على نتائج الدراسات السيزمية القائمة على البيانات الخاصة بقوانين انتشار الموجات الزلزالية. في مراكز الزلازل والانفجارات القوية ، تنشأ موجات زلزالية - اهتزازات مرنة. تنقسم هذه الموجات إلى موجات حجمية - تنتشر في أحشاء الكوكب و "شفافة" مثل الأشعة السينية ، والموجات السطحية - تنتشر موازية للسطح و "تسبر" الطبقات العليا من الكوكب إلى عمق عشرات أو مئات الكيلومترات.
تنقسم موجات الجسم بدورها إلى نوعين - طولية وعرضية. الموجات الطولية ذات سرعة الانتشار العالية هي أول الموجات التي يتم تسجيلها بواسطة المستقبلات الزلزالية ، وتسمى الموجات الأولية أو الموجات P ( من الانجليزية. ابتدائي - ابتدائي) ، تسمى الموجات المستعرضة "الأبطأ" موجات S ( من الانجليزية. ثانوي - ثانوي). تتمتع الموجات المستعرضة ، كما هو معروف ، بميزة مهمة - فهي تنتشر فقط في وسط صلب.

عند حدود الوسائط ذات الخصائص المختلفة ، تنكسر الموجات ، وعند حدود التغيرات الحادة في الخصائص ، بالإضافة إلى الموجات المنكسرة والمنعكسة والمحولة. يمكن إزاحة موجات القص بشكل عمودي على مستوى الوقوع (موجات SH) أو إزاحتها في مستوى الوقوع (موجات SV). عند عبور حدود الوسائط بخصائص مختلفة ، تختبر موجات SH انكسارًا عاديًا ، وتثير موجات SV ، باستثناء موجات SV المنكسرة والمنعكسة ، موجات P. هذه هي الطريقة التي ينشأ بها نظام معقد من الموجات الزلزالية ، "يرى من خلال" أحشاء الكوكب.

عند تحليل أنماط انتشار الموجات ، من الممكن تحديد عدم التجانس في أحشاء الكوكب - إذا حدث تغير مفاجئ في سرعات انتشار الموجات الزلزالية عند عمق معين ، وتم تسجيل انكسارها وانعكاسها ، فيمكن الاستنتاج أنه عند هذا العمق هناك حدود الأصداف الداخلية للأرض ، تختلف في خصائصها الفيزيائية.

أتاحت دراسة طرق وسرعة انتشار الموجات الزلزالية في أحشاء الأرض تطوير نموذج زلزالي لهيكلها الداخلي.

الموجات الزلزالية ، المنتشرة من مصدر الزلزال إلى أعماق الأرض ، تشهد أهم قفزات في السرعة ، وتنكسر وتنعكس على المقاطع الزلزالية الموجودة في الأعماق 33 كمو 2900 كممن السطح (انظر الشكل). هذه الحدود الزلزالية الحادة تجعل من الممكن تقسيم أحشاء الكوكب إلى 3 مناطق جغرافية داخلية رئيسية - قشرة الأرض وغطاءها ولبها.

تنفصل قشرة الأرض عن الوشاح عن طريق حدود زلزالية حادة ، حيث تزداد سرعة كل من الموجات الطولية والعرضية بشكل مفاجئ. وهكذا ، تزداد سرعة الموجات المستعرضة بشكل حاد من 6.7-7.6 كم / ثانية في الجزء السفلي من القشرة إلى 7.9-8.2 كم / ثانية في الوشاح. اكتشف عالم الزلازل اليوغوسلافي موهوروفيتشيتش هذه الحدود في عام 1909 وتم تسميتها فيما بعد حدود موهوروفيتش(غالبًا ما يتم اختصاره على أنه حد Moho أو M). يبلغ متوسط ​​عمق الحدود 33 كم (تجدر الإشارة إلى أن هذه قيمة تقريبية للغاية بسبب السماكات المختلفة في الهياكل الجيولوجية المختلفة) ؛ في الوقت نفسه ، تحت القارات ، يمكن أن يصل عمق قسم Mohorovichich إلى 75-80 كم (وهو ثابت تحت الهياكل الجبلية الشابة - جبال الأنديز ، بامير) ، تحت المحيطات يتناقص ، ويصل سمكه إلى 3-4. كم.

تم تثبيت حد زلزالي أكثر حدة يفصل بين الوشاح واللب عند العمق 2900 كم. في هذا القسم الزلزالي ، تنخفض سرعة الموجة P فجأة من 13.6 كم / ثانية عند قاعدة الوشاح إلى 8.1 كم / ث في القلب ؛ موجات S - من 7.3 كم / ثانية إلى 0. يشير اختفاء الموجات المستعرضة إلى أن الجزء الخارجي من اللب له خصائص السائل. تم اكتشاف الحد الزلزالي الذي يفصل اللب والوشاح في عام 1914 من قبل عالم الزلازل الألماني جوتنبرج وغالبًا ما يشار إليه باسم حدود جوتنبرج، على الرغم من أن هذا الاسم ليس رسميًا.

تم تسجيل تغيرات حادة في سرعة وطبيعة مرور الأمواج على أعماق 670 كم و 5150 كم. الحدود 670 كميقسم الوشاح إلى الوشاح العلوي (33-670 كم) والوشاح السفلي (670-2900 كم). الحدود 5150 كميقسم اللب إلى سائل خارجي (2900-5150 كم) ومادة صلبة داخلية (5150-6371 كم).

كما لوحظت تغييرات كبيرة في قسم الزلازل 410 كمتقسيم الوشاح العلوي إلى طبقتين.

توفر البيانات التي تم الحصول عليها حول الحدود الزلزالية العالمية أساسًا للنظر في نموذج زلزالي حديث للبنية العميقة للأرض.

الغلاف الخارجي للأرض الصلبة قشرة الأرضتحدها حدود موهوروفيتش. هذه قشرة رقيقة نسبيًا ، يتراوح سمكها من 4-5 كيلومترات تحت المحيطات إلى 75-80 كيلومترًا تحت الهياكل الجبلية القارية. تتميز القشرة العلوية بشكل واضح في تكوين طبقة رسوبية، تتكون من صخور رسوبية غير متحولة ، من بينها البراكين قد تكون موجودة ، وتحتها موحد، أو بلوري,لحاء الشجر، تتكون من الصخور المتطفلة والمتحولة والبركانية. هناك نوعان رئيسيان من قشرة الأرض - القارية والمحيطية ، تختلف اختلافًا جوهريًا في التركيب والتكوين والأصل والعمر.

القشرة القاريةتقع تحت القارات وهوامشها تحت الماء ، بسمك 35-45 كم إلى 55-80 كم ، 3 طبقات تتميز في قسمها. تتكون الطبقة العليا ، كقاعدة عامة ، من صخور رسوبية ، بما في ذلك كمية صغيرة من الصخور النارية ضعيفة التحول. هذه الطبقة تسمى الرسوبية. من الناحية الجيوفيزيائية ، تتميز بانخفاض سرعة الموجة P في حدود 2-5 كم / ثانية. يبلغ متوسط ​​سمك الطبقة الرسوبية حوالي 2.5 كم.
يوجد أدناه القشرة العلوية (طبقة الجرانيت-النيس أو "الجرانيت") ، المكونة من الصخور النارية والمتحولة الغنية بالسيليكا (في المتوسط ​​، المقابلة للتركيب الكيميائي للجرانوديوريت). تبلغ سرعة الموجات P في هذه الطبقة 5.9-6.5 كم / ث. في قاعدة القشرة العلوية ، يتميز قسم كونراد الزلزالي ، مما يعكس زيادة في سرعة الموجات الزلزالية أثناء الانتقال إلى القشرة السفلية. لكن هذا القسم غير ثابت في كل مكان: في القشرة القارية ، غالبًا ما يتم تسجيل زيادة تدريجية في سرعات الموجة مع العمق.
تتميز القشرة السفلية (طبقة الجرانيت المافيك) بسرعة موجية أعلى (6.7-7.5 كم / ثانية للموجات P) ، ويرجع ذلك إلى تغيير في تكوين الصخور أثناء الانتقال من الوشاح العلوي. وفقًا للنموذج الأكثر قبولًا ، يتوافق تكوينه مع الجرانيت.

تشارك الصخور من مختلف العصور الجيولوجية في تكوين القشرة القارية ، حتى أقدمها ، والتي يبلغ عمرها حوالي 4 مليارات سنة.

القشرة المحيطيةبسماكة صغيرة نسبيًا ، بمتوسط ​​6-7 كم. في الشكل الأكثر عمومية ، يمكن تمييز طبقتين في قسمها. الطبقة العليا رسوبية ، وتتميز بسماكة منخفضة (حوالي 0.4 كم في المتوسط) وسرعة منخفضة للموجة P (1.6-2.5 كم / ثانية). تتكون الطبقة السفلية - "البازلت" - من صخور نارية أساسية (فوق - بازلت ، أسفل - صخور متطفلة أساسية وفوق القاعدة). تزداد سرعة الموجات الطولية في طبقة "البازلت" من 3.4-6.2 كم / ث في البازلت إلى 7-7.7 كم / ث في أفق القشرة الأدنى.

يبلغ عمر أقدم صخور القشرة المحيطية الحديثة حوالي 160 مليون سنة.

عباءةإنها أكبر قشرة داخلية للأرض من حيث الحجم والكتلة ، تحدها من الأعلى حدود موهو ، من الأسفل بحدود جوتنبرج. في تكوينه ، يتميز الوشاح العلوي والغطاء السفلي ، ويفصل بينهما حد 670 كم.

ينقسم الهوس العلوي إلى طبقتين حسب السمات الجيوفيزيائية. الطبقة العليا - عباءة تحت القشرة- يمتد من حدود موهو إلى أعماق 50-80 كم تحت المحيطات و 200-300 كم تحت القارات ويتميز بزيادة سلسة في سرعة كل من الموجات الزلزالية الطولية والعرضية ، وهو ما يفسره انضغاط الصخور بسبب الضغط الصخري للطبقات التي تعلوها. توجد طبقة ذات سرعات منخفضة أسفل الوشاح تحت القشرة إلى الواجهة العالمية البالغة 410 كيلومترات. على النحو التالي من اسم الطبقة ، فإن سرعات الموجة الزلزالية فيها أقل مما هي عليه في عباءة تحت القشرة. علاوة على ذلك ، في بعض المناطق ، يتم الكشف عن العدسات التي لا تنقل الموجات S على الإطلاق ، مما يعطي سببًا للقول أن مادة الوشاح في هذه المناطق في حالة منصهرة جزئيًا. تسمى هذه الطبقة الغلاف المائي ( من اليونانية "asthenes" - ضعيف و "sphair" - كرة) ؛ تم تقديم المصطلح في عام 1914 من قبل الجيولوجي الأمريكي جيه بوريل ، وغالبًا ما يشار إليه في الأدب الإنجليزي باسم LVZ - منطقة السرعة المنخفضة. في هذا الطريق، الأسينوسفير- هذه طبقة في الوشاح العلوي (تقع على عمق حوالي 100 كيلومتر تحت المحيطات وحوالي 200 كيلومتر أو أكثر تحت القارات) ، تم تحديدها على أساس انخفاض سرعة مرور الموجات الزلزالية ولها انخفاض القوة واللزوجة. تم تحديد سطح الغلاف الموري جيدًا من خلال انخفاض حاد في المقاومة (إلى قيم تبلغ حوالي 100 أوم . م).

إن وجود طبقة من البلاستيك الموري ، تختلف في الخواص الميكانيكية عن الطبقات الصلبة التي تعلوها ، يعطي أسبابًا للعزل الغلاف الصخري- القشرة الصلبة للأرض ، بما في ذلك القشرة الأرضية والغطاء القشري ، الموجود فوق الغلاف الموري. يتراوح سمك الغلاف الصخري من 50 إلى 300 كم. وتجدر الإشارة إلى أن الغلاف الصخري ليس قوقعة حجرية متجانسة للكوكب ، ولكنه مقسم إلى ألواح منفصلة تتحرك باستمرار على طول الغلاف الموري البلاستيكي. تقتصر بؤر الزلازل والبراكين الحديثة على حدود ألواح الغلاف الصخري.

على عمق يزيد عن 410 كيلومترات في الوشاح العلوي ، تنتشر الموجتان P و S في كل مكان ، وتزداد سرعتها بشكل رتيب نسبيًا مع العمق.

في الوشاح السفلي، مفصولة بحد عالمي حاد يبلغ 670 كم ، تزداد سرعة الموجات P و S بشكل رتيب ، دون تغييرات مفاجئة ، لتصل إلى 13.6 و 7.3 كم / ثانية ، على التوالي ، حتى قسم جوتنبرج.

في اللب الخارجي ، تنخفض سرعة الموجات P بشكل حاد إلى 8 كم / ثانية ، بينما تختفي موجات S تمامًا. يشير اختفاء الموجات المستعرضة إلى أن اللب الخارجي للأرض في حالة سائلة. تحت قسم 5150 كم ، يوجد قلب داخلي تزداد فيه سرعة الموجات P ، وتبدأ الموجات S بالانتشار مرة أخرى ، مما يشير إلى حالتها الصلبة.

الاستنتاج الأساسي من نموذج سرعة الأرض الموصوف أعلاه هو أن كوكبنا يتكون من سلسلة من الأصداف متحدة المركز تمثل قلبًا حديديًا ، وغطاء سيليكات ، وقشرة ألومينوسيليكات.

الخصائص الجيوفيزيائية للأرض

توزيع الكتلة بين الغلاف الجوي الداخلي

يقع الجزء الأكبر من كتلة الأرض (حوالي 68٪) على غلافها الخفيف نسبيًا ، لكن الوشاح الضخم ، مع سقوط حوالي 50٪ على الوشاح السفلي وحوالي 18٪ على الجزء العلوي. تقع النسبة المتبقية البالغة 32٪ من الكتلة الكلية للأرض بشكل أساسي على اللب ، ويكون الجزء الخارجي السائل (29٪ من الكتلة الكلية للأرض) أثقل بكثير من الجزء الصلب الداخلي (حوالي 2٪). يبقى أقل من 1٪ فقط من الكتلة الكلية للكوكب على القشرة.

كثافة

تزداد كثافة القذائف بشكل طبيعي باتجاه مركز الأرض (انظر الشكل). متوسط ​​كثافة اللحاء 2.67 جم / سم 3 ؛ عند حدود Moho ، زاد بشكل مفاجئ من 2.9-3.0 إلى 3.1-3.5ز / سم 3. في الوشاح ، تزداد الكثافة تدريجيًا بسبب انضغاط مادة السيليكات وتحولات الطور (إعادة هيكلة التركيب البلوري للمادة في سياق "التكيف" مع زيادة الضغط) من 3.3 جم / سم 3 في الجزء الفرعي إلى 5.5 جم / سم 3 في الوشاح السفلي. عند حدود جوتنبرج (2900 كم) ، تتضاعف الكثافة تقريبًا بشكل مفاجئ ، لتصل إلى 10 جم / سم 3 في اللب الخارجي. قفزة أخرى في الكثافة - من 11.4 إلى 13.8 جم / سم 3 - تحدث عند حدود اللب الداخلي والخارجي (5150 كم). هاتان القفزات الحادة الكثافة لها طبيعة مختلفة: عند حدود الوشاح / اللب ، يحدث تغيير في التركيب الكيميائي للمادة (الانتقال من عباءة السيليكات إلى قلب حديدي) ، وترتبط قفزة عند حدود 5150 كم بـ تغيير في حالة التجميع (الانتقال من لب خارجي سائل إلى لب داخلي صلب). في مركز الأرض تصل كثافة المادة إلى 14.3 جم / سم 3.

ضغط

يتم حساب الضغط في باطن الأرض بناءً على نموذج الكثافة. يعود سبب زيادة الضغط عند الابتعاد عن السطح إلى عدة أسباب:

الضغط بسبب وزن الأصداف العلوية (الضغط الصخري) ؛

انتقالات الطور في الأصداف المتجانسة كيميائيًا (على وجه الخصوص ، في الوشاح) ؛

الاختلاف في التركيب الكيميائي للقذائف (القشرة والعباءة والعباءة واللب).

عند سفح القشرة القارية ، يبلغ الضغط حوالي 1 جيجا باسكال (بتعبير أدق ، 0.9 * 10 9 باسكال). في الوشاح الأرضي ، يزداد الضغط تدريجيًا ليصل إلى 135 جيجا باسكال عند حدود جوتنبرج. في اللب الخارجي ، يزداد تدرج نمو الضغط ، بينما في اللب الداخلي ، على العكس من ذلك ، يتناقص. القيم المحسوبة للضغط عند الحدود بين النوى الداخلية والخارجية وبالقرب من مركز الأرض هي 340 و 360 جيجا باسكال ، على التوالي.

درجة الحرارة. مصادر الطاقة الحرارية

العمليات الجيولوجية التي تحدث على سطح الكوكب وفي أحشاءه ترجع في المقام الأول إلى الطاقة الحرارية. تنقسم مصادر الطاقة إلى مجموعتين: داخلية (أو مصادر داخلية) ، مرتبطة بتوليد الحرارة في أحشاء الكوكب ، وخارجية (أو خارجية فيما يتعلق بالكوكب). تنعكس شدة تدفق الطاقة الحرارية من الأعماق إلى السطح في حجم التدرج الحراري الأرضي. التدرج الجيوحراريهي الزيادة في درجة الحرارة مع العمق ، معبرًا عنها بـ 0 درجة مئوية / كم. الخاصية "المعكوسة" هي المرحلة الحرارية الأرضية- العمق بالأمتار ، عند الغمر حيث سترتفع درجة الحرارة بمقدار 1 0 درجة مئوية مع نظام تكتوني هادئ. مع العمق ، تنخفض قيمة التدرج الحراري الأرضي بشكل كبير ، حيث تصل في المتوسط ​​إلى حوالي 10 درجة مئوية / كم في الغلاف الصخري ، وأقل من 1 0 درجة مئوية / كم في الوشاح. والسبب في ذلك يكمن في توزيع مصادر الطاقة الحرارية وطبيعة انتقال الحرارة.

مصادر الطاقة الذاتيةما يلي.
1. طاقة تمايز الجاذبية العميقة، بمعنى آخر. إطلاق الحرارة أثناء إعادة توزيع كثافة المادة أثناء التحولات الكيميائية والمرحلة. العامل الرئيسي في مثل هذه التحولات هو الضغط. تعتبر حدود اللب-الوشاح هي المستوى الرئيسي لإطلاق هذا الطاقة.
2. الحرارة المشعةالتي تنتجها اضمحلال النظائر المشعة. وفقًا لبعض الحسابات ، يحدد هذا المصدر حوالي 25٪ من التدفق الحراري الذي تشعه الأرض. ومع ذلك ، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن المحتوى المرتفع للنظائر المشعة طويلة العمر الرئيسية - اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم لوحظ فقط في الجزء العلوي من القشرة القارية (منطقة تخصيب النظائر). على سبيل المثال ، يصل تركيز اليورانيوم في الجرانيت إلى 3.5 10-4٪ ، في الصخور الرسوبية - 3.2 10 -4٪ ، بينما في القشرة المحيطية لا يكاد يذكر: حوالي 1.66 10 -7٪. وبالتالي ، فإن الحرارة المشعة هي مصدر إضافي للحرارة في الجزء العلوي من القشرة القارية ، والتي تحدد القيمة العالية للتدرج الحراري الأرضي في هذه المنطقة من الكوكب.
3. الحرارة المتبقية، محفوظ في الأعماق منذ تكوين الكوكب.
4. المد والجزر الصلبةبسبب جاذبية القمر. يحدث انتقال طاقة المد الحركية إلى حرارة بسبب الاحتكاك الداخلي في كتل الصخور. حصة هذا المصدر في إجمالي توازن الحرارة صغيرة - حوالي 1-2٪.

في الغلاف الصخري ، تسود الآلية الموصلة (الجزيئية) لنقل الحرارة ؛ في عباءة الأرض تحت الغلاف الصخري ، يحدث الانتقال إلى آلية انتقال الحرارة في الغالب.

تعطي حسابات درجات الحرارة في أحشاء الكوكب القيم التالية: في الغلاف الصخري على عمق حوالي 100 كم ، تكون درجة الحرارة حوالي 1300 درجة مئوية ، على عمق 410 كم - 1500 درجة مئوية ، على عمق 670 كم - 1800 درجة مئوية ، عند حدود اللب والعباءة - 2500 درجة مئوية ، على عمق 5150 كم - 3300 درجة مئوية ، في مركز الأرض - 3400 درجة مئوية. في هذه الحالة ، فقط الرئيسي (والأكثر احتمالا بالنسبة للمناطق العميقة) مصدر الحرارة ، تم أخذ طاقة التمايز الثقالي العميقة في الاعتبار.

تحدد الحرارة الذاتية مسار العمليات الجيوديناميكية العالمية. بما في ذلك حركة صفائح الغلاف الصخري

على سطح الكوكب ، يتم لعب الدور الأكثر أهمية مصدر خارجيالحرارة هي إشعاع شمسي. تحت السطح ، يتم تقليل تأثير الحرارة الشمسية بشكل حاد. يوجد بالفعل على عمق ضحل (يصل إلى 20-30 مترًا) منطقة درجات حرارة ثابتة - منطقة أعماق حيث تظل درجة الحرارة ثابتة وتساوي متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للمنطقة. تحت حزام درجات الحرارة الثابتة ، ترتبط الحرارة بمصادر داخلية.

مغناطيسية الأرض

الأرض عبارة عن مغناطيس عملاق ذو مجال قوة مغناطيسية وأقطاب مغناطيسية قريبة من الجغرافيا ، لكن لا تتطابق معها. لذلك ، في قراءات الإبرة المغناطيسية للبوصلة ، يتم تمييز الانحراف المغناطيسي والميل المغناطيسي.

الانحراف المغناطيسي- هذه هي الزاوية بين اتجاه الإبرة المغناطيسية للبوصلة وخط الزوال الجغرافي عند نقطة معينة. ستكون هذه الزاوية هي الأكبر عند القطبين (حتى 90 0) والأصغر عند خط الاستواء (7-8 0).

الميل المغناطيسي- الزاوية المتكونة من ميل الإبرة المغناطيسية نحو الأفق. عند الاقتراب من القطب المغناطيسي ، ستأخذ إبرة البوصلة وضعًا رأسيًا.

من المفترض أن حدوث مجال مغناطيسي يرجع إلى أنظمة التيارات الكهربائية التي تنشأ أثناء دوران الأرض ، فيما يتعلق بالحركات الحملية في اللب الخارجي السائل. يتكون المجال المغناطيسي الكلي من قيم المجال الرئيسي للأرض والحقل بسبب المعادن المغناطيسية في صخور قشرة الأرض. الخصائص المغناطيسية هي خصائص المعادن - المغناطيسات الحديدية ، مثل المغنتيت (FeFe 2 O 4) ، والهيماتيت (Fe 2 O 3) ، والإلمنيت (FeTiO 2) ، والبيروتيت (Fe 1-2 S) ، وما إلى ذلك ، وهي معادن وهي التي أنشأتها الشذوذ المغناطيسي. تتميز هذه المعادن بظاهرة البقايا ، والتي ترث اتجاه المجال المغناطيسي للأرض الذي كان موجودًا في وقت تكوين هذه المعادن. تشير إعادة بناء موقع الأقطاب المغناطيسية للأرض في عصور جيولوجية مختلفة إلى أن المجال المغناطيسي شهد بشكل دوري انعكاس- تغيير في انعكاس الأقطاب المغناطيسية. تستمر عملية تغيير العلامة المغناطيسية للحقل المغنطيسي الأرضي من عدة مئات إلى عدة آلاف من السنين وتبدأ بانخفاض مكثف في شدة المجال المغناطيسي الرئيسي للأرض إلى الصفر تقريبًا ، ثم يتم إنشاء القطبية العكسية ، وبعد بينما يتبع ذلك استعادة سريعة للكثافة ، ولكن للعلامة المعاكسة. حل القطب الشمالي محل القطب الجنوبي ، والعكس صحيح ، بمعدل تقريبي 5 مرات في مليون سنة. تم تحديد الاتجاه الحالي للمجال المغناطيسي منذ حوالي 800 ألف عام.

السمة المميزة لتطور الأرض هي تمايز المادة ، والتعبير عنها هو هيكل غلاف كوكبنا. يشكل الغلاف الصخري والغلاف المائي والغلاف الجوي والمحيط الحيوي الأصداف الرئيسية للأرض ، والتي تختلف في التركيب الكيميائي والقوة وحالة المادة.

الهيكل الداخلي للأرض

التركيب الكيميائي للأرض(الشكل 1) مشابه لتكوين الكواكب الأرضية الأخرى ، مثل كوكب الزهرة أو المريخ.

بشكل عام ، تسود عناصر مثل الحديد والأكسجين والسيليكون والمغنيسيوم والنيكل. محتوى العناصر الخفيفة منخفض. متوسط ​​كثافة مادة الأرض 5.5 جم / سم 3.

هناك القليل جدًا من البيانات الموثوقة حول البنية الداخلية للأرض. النظر في الشكل. 2. يصور الهيكل الداخلي للأرض. تتكون الأرض من القشرة الأرضية والعباءة واللب.

أرز. 1. التركيب الكيميائي للأرض

أرز. 2. الهيكل الداخلي للأرض

نواة

نواة(الشكل 3) تقع في مركز الأرض ، نصف قطرها حوالي 3.5 ألف كم. تصل درجة الحرارة الأساسية إلى 10000 كلفن ، أي أنها أعلى من درجة حرارة الطبقات الخارجية للشمس ، وكثافتها 13 جم / سم 3 (قارن: الماء - 1 جم / سم 3). من المفترض أن يتكون القلب من سبائك الحديد والنيكل.

يتمتع اللب الخارجي للأرض بقوة أكبر من اللب الداخلي (نصف قطره 2200 كم) وهو في حالة سائلة (منصهرة). اللب الداخلي يتعرض لضغط هائل. المواد المكونة لها في حالة صلبة.

عباءة

عباءة- الغلاف الأرضي للأرض ، والذي يحيط باللب ويشكل 83٪ من حجم كوكبنا (انظر الشكل 3). تقع حدودها الدنيا على عمق 2900 كم. ينقسم الوشاح إلى جزء علوي من البلاستيك أقل كثافة (800-900 كم) ، ومنه الصهارة(ترجمت من اليونانية تعني "مرهم سميك" ؛ هذه هي المادة المنصهرة من باطن الأرض - خليط من المركبات والعناصر الكيميائية ، بما في ذلك الغازات ، في حالة شبه سائلة خاصة) ؛ وسفلي بلوري يبلغ سمكه حوالي 2000 كيلومتر.

أرز. 3. بنية الأرض: اللب ، والعباءة ، والقشرة الأرضية

قشرة الأرض

قشرة الأرض -الغلاف الخارجي للغلاف الصخري (انظر الشكل 3). كثافته أقل مرتين تقريبًا من متوسط ​​كثافة الأرض - 3 جم / سم 3.

يفصل قشرة الأرض عن الوشاح حدود موهوروفيتش(تسمى غالبًا حدود موهو) ، وتتميز بزيادة حادة في سرعات الموجات الزلزالية. تم تثبيته في عام 1909 من قبل عالم كرواتي أندري موهوروفيتشيتش (1857- 1936).

نظرًا لأن العمليات التي تحدث في الجزء العلوي من الوشاح تؤثر على حركة المادة في قشرة الأرض ، يتم دمجها تحت الاسم العام الغلاف الصخري(قوقعة حجرية). يتراوح سمك الغلاف الصخري من 50 إلى 200 كيلومتر.

تحت الغلاف الصخري الأسينوسفير- أقل صلابة وأقل لزوجة ، لكن غلاف بلاستيكي بدرجة حرارة 1200 درجة مئوية. يمكنه عبور حدود موهو ، ليخترق القشرة الأرضية. الغلاف الموري هو مصدر النشاط البركاني. يحتوي على جيوب من الصهارة المنصهرة ، والتي يتم إدخالها في قشرة الأرض أو سكبها على سطح الأرض.

تكوين وهيكل قشرة الأرض

بالمقارنة مع الوشاح واللب ، فإن قشرة الأرض هي طبقة رقيقة جدًا وصلبة وهشة. يتكون من مادة أخف ، تحتوي حاليًا على حوالي 90 عنصرًا كيميائيًا طبيعيًا. لا يتم تمثيل هذه العناصر بالتساوي في قشرة الأرض. سبعة عناصر - الأكسجين والألمنيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم - تمثل 98 ٪ من كتلة قشرة الأرض (انظر الشكل 5).

تشكل مجموعات غريبة من العناصر الكيميائية صخورًا ومعادن مختلفة. أقدمهم لا يقل عن 4.5 مليار سنة.

أرز. 4. بنية القشرة الأرضية

أرز. 5. تكوين القشرة الأرضية

المعدنيةهو متجانس نسبيًا في تكوينه وخصائصه لجسم طبيعي ، يتشكل في كل من أعماق وسطح الغلاف الصخري. من أمثلة المعادن الماس ، والكوارتز ، والجبس ، والتلك ، وما إلى ذلك (ستجد وصفًا للخصائص الفيزيائية للعديد من المعادن في الملحق 2.) تكوين معادن الأرض مبين في الشكل. 6.

أرز. 6. التركيب المعدني العام للأرض

الصخورتتكون من معادن. يمكن أن تتكون من معدن واحد أو أكثر.

صخور رسوبية -الطين والحجر الجيري والطباشير والحجر الرملي وما إلى ذلك - يتكون من ترسيب المواد في البيئة المائية وعلى الأرض. إنهم يكذبون في طبقات. يسميها الجيولوجيون صفحات من تاريخ الأرض ، لأنهم يستطيعون التعرف على الظروف الطبيعية التي كانت موجودة على كوكبنا في العصور القديمة.

من بين الصخور الرسوبية ، توجد عضوية وغير عضوية (ديتريتال وكيميائي).

عضويةتتشكل الصخور نتيجة لتراكم بقايا الحيوانات والنباتات.

الصخور البطنيةتتشكل نتيجة للعوامل الجوية ، وتشكيل نواتج تدمير الصخور المشكلة مسبقًا بمساعدة الماء أو الجليد أو الرياح (الجدول 1).

الجدول 1. صخور كلستيكية تعتمد على حجم الشظايا

اسم السلالة	حجم الخداع (الجسيمات)
	أكثر من 50 سم
	5 مم - 1 سم
	1 مم - 5 مم
الرمل والحجر الرملي	0.005 مم - 1 مم
	أقل من 0.005 مم

كيميائيتتشكل الصخور نتيجة الترسيب من مياه البحار والبحيرات للمواد الذائبة فيها.

تتشكل الصهارة في سمك القشرة الأرضية الصخور النارية(الشكل 7) مثل الجرانيت والبازلت.

الصخور الرسوبية والبركانية ، عند غمرها في أعماق كبيرة تحت تأثير الضغط ودرجات الحرارة المرتفعة ، تخضع لتغيرات كبيرة ، وتتحول إلى الصخور المتحولة.لذلك ، على سبيل المثال ، يتحول الحجر الجيري إلى رخام ، ويتحول الحجر الرملي إلى الكوارتزيت.

تتميز قشرة الأرض بثلاث طبقات: رسوبية ، "جرانيت" ، "بازلت".

الطبقة الرسوبية(انظر الشكل 8) يتكون بشكل رئيسي من الصخور الرسوبية. يسود الطين والصخر الزيتي هنا ، ويتم تمثيل الصخور الرملية والكربونية والبركانية على نطاق واسع. في الطبقة الرسوبية توجد رواسب من هذا القبيل المعدنيةمثل الفحم والغاز والنفط. كلهم من أصل عضوي. على سبيل المثال ، الفحم هو نتاج تحول النباتات في العصور القديمة. يختلف سمك الطبقة الرسوبية بشكل كبير - من الغياب التام في بعض مناطق الأرض إلى 20-25 كم في المنخفضات العميقة.

أرز. 7. تصنيف الصخور حسب المنشأ

طبقة "الجرانيت"يتكون من صخور متحولة وبركانية مماثلة في خصائصها للجرانيت. الأكثر شيوعًا هنا هي النيس والجرانيت والشست البلوري ، إلخ. لا توجد طبقة الجرانيت في كل مكان ، ولكن في القارات ، حيث يتم التعبير عنها جيدًا ، يمكن أن يصل أقصى سمك لها إلى عدة عشرات من الكيلومترات.

طبقة البازلتتتكون من صخور قريبة من البازلت. هذه هي الصخور النارية المتحولة ، وهي أكثر كثافة من صخور طبقة "الجرانيت".

يختلف سمك القشرة الأرضية والبنية الرأسية. هناك عدة أنواع من قشرة الأرض (الشكل 8). وفقًا لأبسط تصنيف ، تتميز القشرة المحيطية والقارية.

تختلف القشرة القارية والمحيطية في السمك. وهكذا ، لوحظ الحد الأقصى لسماكة قشرة الأرض تحت النظم الجبلية. تبعد حوالي 70 كم. تحت السهول ، يبلغ سمك القشرة الأرضية 30-40 كم ، وتحت المحيطات هي الأرق - 5-10 كم فقط.

أرز. 8. أنواع القشرة الأرضية: 1- الماء. 2 - الطبقة الرسوبية ؛ 3 - تداخل الصخور الرسوبية والبازلت ؛ 4 ، البازلت والصخور فوق المافية البلورية ؛ 5 ، طبقة الجرانيت المتحولة ؛ 6 - طبقة الجرانيت مافيك ؛ 7 - عباءة عادية ؛ 8 - عباءة غير مضغوطة

يتجلى الفرق بين القشرة القارية والمحيطية من حيث التركيب الصخري في غياب طبقة الجرانيت في القشرة المحيطية. نعم ، والطبقة البازلتية من القشرة المحيطية غريبة للغاية. من حيث تكوين الصخور ، فهي تختلف عن الطبقة المماثلة للقشرة القارية.

لا تحدد حدود اليابسة والمحيط (علامة الصفر) انتقال القشرة القارية إلى القشرة المحيطية. يحدث استبدال القشرة القارية بالمحيطات في المحيط على عمق 2450 مترًا تقريبًا.

أرز. 9. هيكل القشرة القارية والمحيطية

هناك أيضًا أنواع انتقالية من قشرة الأرض - تحت المحيط وشبه القارية.

قشرة تحت المحيطتقع على طول المنحدرات والسفوح القارية ، ويمكن العثور عليها في البحار الهامشية والبحر الأبيض المتوسط. وهي قشرة قارية يصل سمكها إلى 15-20 كم.

قشرة شبه قاريةتقع ، على سبيل المثال ، على أقواس الجزر البركانية.

بناء على المواد السبر الزلزالي -سرعة الموجة الزلزالية - نحصل على بيانات عن البنية العميقة لقشرة الأرض. وهكذا ، فإن بئر Kola superdeep ، الذي أتاح لأول مرة رؤية عينات صخرية من عمق يزيد عن 12 كم ، جلب الكثير من الأشياء غير المتوقعة. كان من المفترض أن تبدأ طبقة البازلت على عمق 7 كم. ومع ذلك ، في الواقع ، لم يتم اكتشافه ، وسادت النيسات بين الصخور.

تغير في درجة حرارة القشرة الأرضية مع العمق.الطبقة السطحية من قشرة الأرض لها درجة حرارة تحددها الحرارة الشمسية. هو - هي طبقة هيليومترية(من اليونانية هيليو - الشمس) ، التي تعاني من تقلبات موسمية في درجات الحرارة. يبلغ متوسط ​​سمكها حوالي 30 م.

يوجد أدناه طبقة أرق ، وتتمثل السمة المميزة لها في درجة حرارة ثابتة تقابل متوسط ​​درجة الحرارة السنوية لموقع المراقبة. يزداد عمق هذه الطبقة في المناخ القاري.

حتى أعمق في قشرة الأرض ، تتميز الطبقة الحرارية الأرضية ، حيث يتم تحديد درجة حرارتها من خلال الحرارة الداخلية للأرض وتزداد مع العمق.

تحدث الزيادة في درجة الحرارة بشكل رئيسي بسبب تحلل العناصر المشعة التي تتكون منها الصخور ، وخاصة الراديوم واليورانيوم.

يسمى حجم الزيادة في درجة حرارة الصخور مع العمق التدرج الجيوحراري.يختلف على مدى نطاق واسع إلى حد ما - من 0.1 إلى 0.01 درجة مئوية / م - ويعتمد على تكوين الصخور وظروف حدوثها وعدد من العوامل الأخرى. تحت المحيطات ، ترتفع درجة الحرارة بشكل أسرع مع العمق منها في القارات. في المتوسط ​​، مع كل 100 متر عمق يصبح أكثر دفئًا بمقدار 3 درجات مئوية.

يسمى مقلوب التدرج الجيوحراري خطوة حرارة الأرض.يقاس بالمتر / درجة مئوية.

تعتبر حرارة القشرة الأرضية مصدرًا مهمًا للطاقة.

يمتد جزء من قشرة الأرض إلى الأعماق المتاحة لأشكال الدراسة الجيولوجية احشاء الارض.تتطلب أحشاء الأرض حماية خاصة واستخدامًا معقولًا.

بنية الأرض

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

الأرض في المقطع من القلب إلى الغلاف الخارجي. الصورة اليسرى ليست للمقياس.

أرضله شكل كروي في أول تقريب تقريبي (نصف القطر الفعلي للأرض هو 6357-6378 كم) ويتكون من عدة قذائف. يمكن تعريف هذه الطبقات إما المواد الكيميائيةأو بهم الإنسيابيةالخصائص. يقع في المركز لب الأرضيبلغ نصف قطرها حوالي 1250 كم ، وهي تتكون أساسًا من الحديد والنيكل. يأتي بعد ذلك جزء سائل من لب الأرض(تتكون بشكل رئيسي من الحديد) بسمك حوالي 2200 كم. ثم 2900 كم عباءة لزجة، تتكون من السيليكاتو أكاسيد، وفوقها نحيف جدًا ، صعب قشرة الأرض. يتكون أيضًا من السيليكات والأكاسيد ، ولكنه غني بالعناصر غير الموجودة في صخور الوشاح. يعتمد الفهم العلمي للبنية الداخلية للأرض على الملاحظات التضاريسو قياس الأعماقالملاحظات الصخورفي نتوءات، تم رفع العينات إلى السطح من أعماق كبيرة نتيجة لذلك بركانيالنشاط والتحليل موجات زلزاليةالتي تمر عبر الأرض ، البعد الجاذبيةمناطق من الأرض ، وإجراء التجارب مع بلوريالأجسام الصلبة في ضغوطو درجات الحرارةسمة من سمات عمق باطن الأرض.

1 الافتراضات

2 الهيكل

• 2.1 نواة

  2.2 رداء

  2.3 كورة

3 التطور التاريخي للمفاهيم البديلة

6 مزيد من القراءة

الافتراضات

يمكن استخدام القوة والجاذبية الأرضية لحساب كتلتها وكذلك لتقدير حجم الكوكب ومتوسط ​​كثافته. يمكن لعلماء الفلك أيضًا حساب كتلة الأرض من مدارها وتأثيرها على الأجسام الكوكبية القريبة. تسمح لنا ملاحظات الصخور والأجسام المائية والغلاف الجوي بتقدير كتلة وحجم وكثافة الصخور على عمق معين ، بحيث يجب أن تكون بقية الكتلة في طبقات أعمق.

بنية

يمكن تصنيف بنية الأرض وفقًا لمبدأين: الخصائص الميكانيكية مثل الريولوجيا، أو الخصائص الكيميائية. ميكانيكيا ، يمكن تقسيمها إلى الغلاف الصخري , الأسينوسفير , الميزوسفير، اللب الخارجي واللب الداخلي. كيميائيا ، يمكن تقسيم الأرض إلى قشرة الأرض، أعلى عباءة، الوشاح السفلي ، الخارجي نواةوالجوهر الداخلي.

تمثيل تخطيطي للبنية الداخلية للأرض. 1. القشرة القارية - 2. القشرة المحيطية - 3. الوشاح العلوي - 4. الوشاح السفلي - 5. اللب الخارجي - 6. اللب الداخلي - أ: سطح موهوروفيتش-ب: جوتنبرج جاب-C: فجوة ليمان-بولين

الطبقات الجيولوجية للأرض تقع في الأعماق التالية تحت السطح: :

عمق		طبقة
كيلومترات	اميال
		ليثوسفير (يتراوح محليا من 5 إلى 200 كم)
		كورة (تتراوح محليا من 5 إلى 70 كيلومترا)
		الجزء العلوي من الوشاح
		أستينوسفير
		طبقة الميزوسفير العليا (الوشاح العلوي)
		طبقة الميزوسفير السفلى (الوشاح السفلي)
		اللب الخارجي
		النواة الداخلية

تم تحديد طبقات الأرض بشكل غير مباشر عن طريق قياس وقت انتشار الانكسار والانعكاس موجات زلزاليةالتي خلقتها الزلازل. لا ينقل القلب الموجات المستعرضة ، وتختلف سرعة انتشار الموجة باختلاف الطبقات. تؤدي التغييرات في سرعة الموجات الزلزالية بين الطبقات المختلفة إلى انكسارها بسبب قانون سنيل.

نواة

المقال الرئيسي: لب الأرض

متوسط ​​كثافة الأرض 5515 كلغ/م 3 . حيث أن متوسط ​​كثافة المادة السطحية يبلغ حوالي 3000 فقط كلغ/م 3 ، يجب أن نستنتج أن المواد الكثيفة موجودة في لب الأرض. يأتي دليل آخر على الكثافة العالية لللب من دراسة علم الزلازل.

تظهر القياسات الزلزالية أن اللب ينقسم إلى جزأين ، قلب داخلي صلب نصف قطره حوالي 1220 كم [2] ونواة خارجية سائلة نصف قطرها 3400 كم تقريبًا. .

عباءة

المقال الرئيسي: عباءة الأرض

يمتد وشاح الأرض على عمق 2890 كم ، مما يجعلها أثخن طبقة على سطح الأرض. يبلغ الضغط في الوشاح السفلي 140 جيجا باسكال (1.4 متر ضغط جوي). يتكون الوشاح من صخور السيليكات الغنية حديدو المغنيسيومبالنسبة للقشرة التي تعلوها: درجات الحرارة المرتفعة في الوشاح تجعل مادة السيليكات بلاستيكية بما يكفي للسماح بالحمل الحراري للمادة في الوشاح لتصل إلى السطح من خلال عيوب في الصفائح التكتونية. يعتمد انصهار ولزوجة المادة على الضغط والتغيرات الكيميائية في الوشاح. تتراوح لزوجة الوشاح من 1021 إلى 1024 باسكال sحسب العمق. للمقارنة ، تبلغ لزوجة الماء حوالي 10 −3 باسكال s، أ رمل 10 7 باسكال s.

نباح

المقال الرئيسي: قشرة الأرض

يتراوح عمق القشرة من 5 إلى 70 كم من السطح. أنحف أجزاء القشرة المحيطية التي تقع تحت أحواض المحيط (5-10 كم) وتتكون من ( مافيك (إنجليزي )) صخور سيليكات الحديد والمغنيسيوم ، مثل بازلت حجر بركاني.

التطور التاريخي للمفاهيم البديلة

المقال الرئيسي: الأرض المجوفة

توضيح الفرضية هالي.

في 1692 ادموند هالي(في مقال نُشر في المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن) ، طرح فكرة الأرض التي تتكون من جسم أجوف يبلغ سمكه حوالي 500 ميل ، مع غلافين داخليين متحد المركز حول قلب داخلي يتوافق مع قطر الكواكب فينوس والمريخ وعطارد على التوالي .

الفصل 8 المادة الخاملة للأرض

§ 8.1. شكل وهيكل الأرض

شكل الأرض

الأرض هي الساحة التي تنشأ فيها الحضارات وتتطور وتهلك ، ويتشكل مجتمع حديث واحد. يعتمد مستقبلنا إلى حد كبير على مدى فهمنا لبنية كوكبنا. ومع ذلك ، فنحن لا نعرف المزيد عنها (وغالبًا أقل بكثير) من معرفة النجوم البعيدة. لنبدأ بأفكار حول شكل الأرض. في الوقت الحالي ، لا أحد ينكر الادعاء بأن كوكبنا "دائري". في الواقع ، في التقريب الأول ، يتم تعريف شكل الأرض على أنه كروي. نشأت هذه الفكرة في اليونان القديمة. وفقط في القرنين السابع عشر والثامن عشر. بدأ في التوضيح. وجد أن الأرض مسطحة على طول محور الدوران (الفرق بين المحاور حوالي 21 كم). من المفترض أن الأرض تشكلت تحت تأثير العمل المشترك للجاذبية وقوى الطرد المركزي. يتم التعبير عن نتيجة هذه القوى - قوة الجاذبية - في التسارع الذي يكتسبه كل جسم على سطح الأرض. لقد أثبت نيوتن نظريًا الموقف الذي يجب بموجبه ضغط الأرض في اتجاه محور الدوران وتأخذ شكل القطع الناقص ، والذي تم تأكيده لاحقًا تجريبيًا. في وقت لاحق تم اكتشاف أن الأرض منضغطة ليس فقط عند القطبين ، ولكن أيضًا إلى حد صغير على طول خط الاستواء. أكبر وأصغر أنصاف أقطار في خط الاستواء تختلف بمقدار 213 مترًا ، أي الأرض عبارة عن شكل بيضاوي ثلاثي المحاور. لكن فكرة الأرض كمجسم بيضاوي صحيحة أيضًا فقط في التقريب الأول. السطح الحقيقي للأرض أكثر تعقيدًا. الأقرب إلى الشكل الحديث للأرض الجيود - سطح مستو وهمي ، فيما يتعلق به يتم توجيه متجه الجاذبية بشكل عمودي في كل مكان.في منطقة المحيطات ، يتطابق الجيود مع سطح الماء الساكن. يصل التناقض بين الجيود والقطع الناقص في بعض الأماكن إلى ± (100-150) م ، وهو ما يفسره التوزيع غير المتكافئ للكتل ذات الكثافات المختلفة في جسم الأرض ، مما يؤثر على التغير في الجاذبية ، ومن ثم على شكل الجيود. في الوقت الحاضر ، لإنشاء الأساس الجيوديسي للخرائط ولأغراض أخرى في روسيا ، يتم استخدام الشكل الإهليلجي لكراسوفسكي مع المعلمات الرئيسية التالية: نصف القطر الاستوائي 6378.245 كم ؛ نصف القطر القطبي 6356.863 كم ؛ ضغط قطبي 1 / 298.25 ؛ تبلغ مساحة سطح الأرض حوالي 510 مليون كيلومتر مربع ، وحجمها 1.083 1012 كيلومتر مكعب. كتلة الأرض 5.976 1027 جم.

الهيكل الداخلي للأرض

وتجدر الإشارة إلى أن الآفاق العلوية (حتى أعماق 15-20 كم) من القشرة الأرضية فقط ، والتي تأتي إلى السطح أو تفتحها المناجم والألغام والآبار ، هي المتاحة للمراقبة المباشرة. تستند الأحكام المتعلقة بتكوين الأصداف العميقة وحالتها الفيزيائية إلى بيانات الطرق الجيوفيزيائية ، أي المضاربة. من بين هذه الطرق ، تعتبر الطريقة الزلزالية ذات أهمية خاصة ، بناءً على تسجيل سرعة الانتشار في جسم الأرض للأمواج الناتجة عن الزلازل أو الانفجارات الاصطناعية. في مصادر الزلازل ، تنشأ ما يسمى بالموجات الزلزالية الطولية ، والتي تعتبر رد فعل للوسط على تغير في الحجم ، والموجات المستعرضة هي رد فعل الوسط على تغير في الشكل ، والذي ينتشر فقط في المواد الصلبة. بناءً على الملاحظات الجيوفيزيائية ، ثبت أن الأرض غير متجانسة ومتباينة على طول نصف القطر. يوجد حاليًا عدة نماذج لهيكل الأرض. يقبل معظم الباحثين نموذجًا يتم بموجبه تمييز ثلاث قذائف رئيسية للأرض ، مفصولة بواجهات زلزالية محددة بوضوح ، حيث تتغير سرعات الموجات الزلزالية بشكل كبير (الشكل 8.1):

قشرة الأرض هي القشرة العلوية الصلبة للأرض. يتراوح سمكها من 5-10 كيلومترات تحت المحيطات إلى 30-40 كيلومترًا في السهول وتصل إلى 50-75 كيلومترًا في المناطق الجبلية (توجد القيم القصوى تحت جبال الأنديز وجبال الهيمالايا) ؛

يمتد وشاح الأرض تحت القشرة الأرضية إلى عمق 2900 كم من السطح وينقسم إلى جزأين: الوشاح العلوي - على عمق 900-1000 كم والوشاح السفلي - من 900-1000 إلى 2900 كم ؛

3) لب الأرض ، حيث يتم عزل اللب الخارجي - حتى عمق حوالي 5120 كم واللب الداخلي - أقل من 5120 كم. قشرة الأرضيتم فصله عن الوشاح في معظم الحالات بحدود زلزالية حادة نوعًا ما - سطح موهوروفيتش (يُختصر بـ Μ οho أو M). كشفت الطريقة الزلزالية في الوشاح العلوي عن طبقة أقل كثافة نسبيًا ، كما كانت ، صخور "ناعمة" - الغلاف الموري. في هذه الطبقة ، انخفاض في سرعة الموجات الزلزالية ، خاصة الموجات المستعرضة ، وزيادة في التوصيل الكهربائي تم ملاحظتها ، مما يشير إلى حالة مادة أقل لزوجة وأكثر مرونة - أقل من 2-3 مرات من الحجم في الطبقات العلوية والسفلية من الوشاح. من المفترض أن هذه الخصائص مرتبطة بالذوبان الجزئي للمادة الوشاح (1-10٪) نتيجة لزيادة درجة الحرارة بشكل أسرع من الضغط مع زيادة العمق. تتغير لزوجة الغلاف الموري بشكل كبير في الاتجاهين الرأسي والأفقي ، كما يتغير سمكه أيضًا. يقع الغلاف الموري في أعماق مختلفة: تحت القارات - من 80-120 إلى 200-250 كم ، تحت المحيطات - من 50-70 إلى 300-400 كم. يتم التعبير عنه بشكل واضح ومرتفع ، في بعض الأماكن إلى أعماق تتراوح بين 20-25 كم أو أقل ، تحت المناطق الأكثر حركة في قشرة الأرض ، وعلى العكس من ذلك ، يتم التعبير عنه بشكل ضعيف وخفضه تحت أهدأ أجزاء القارات (المنصة) الدروع). يلعب الأثينوسفير دورًا مهمًا في العمليات الجيولوجية العميقة. تسمى الطبقة الصلبة فوق الغلاف الجوي من الوشاح ، جنبًا إلى جنب مع قشرة الأرض ، الغلاف الصخري.

خارجي	أَجواء المحيط المائي المحيط الحيوي
داخلي	1) نباح (القشرة القارية · القشرة المحيطية ): الطبقة الرسوبية اللحاء العلوي حدود كونراد اللحاء السفلي ليثوسفير (لوحات ليثوسفيرية ) سطح موهوروفيتش 2) عباءة : الوشاح العلوي (أستينوسفير) المقطع الزلزالي 660 كم الوشاح السفلي حدود جوتنبرج 3) نواة : اللب الخارجي النواة الداخلية

الخصائص الأساسية للأرض

متوسط ​​كثافة الأرض ، وفقًا لبيانات الجاذبية ، هو 5.5 جم / سم. تتراوح كثافة الصخور التي تتكون منها قشرة الأرض من 2.4 إلى 3.0 جم / سم. تؤدي مقارنة هذه القيم مع متوسط ​​كثافة الأرض إلى افتراض أنه مع العمق ، يجب ملاحظة زيادة الكثافة في وشاح الأرض ولبها. يُعتقد أنه في الجزء العلوي من الغلاف الموري من الوشاح أسفل حدود موهو ، تكون الصخور أكثر كثافة. عند الانتقال من الوشاح إلى اللب ، تقفز الكثافة إلى 9.7-10.0 جم / سم 3 ، ثم ترتفع وفي اللب الداخلي تكون 12.5-13.0 جم / سم 3. يُحسب أن التسارع الناتج عن الجاذبية يختلف من 9.82 م / ث 2 على السطح إلى قيمة قصوى تبلغ 10.37 م / ث 2 عند قاعدة الوشاح السفلي (2900 كم). في القلب ، ينخفض ​​تسارع الجاذبية بسرعة ، حيث يصل إلى 4.52 م / ث 2 على عمق حوالي 5000 كم ، ثم ينخفض ​​إلى 1.26 م / ث 2 على عمق 6000 كم ، وفي المركز إلى الصفر. من المعروف أن الأرض مثل المغناطيس العملاق مع مجال قوة حوله. في العصر الحديث ، تقع الأقطاب المغناطيسية للأرض بالقرب من القطبين الجغرافيين ، لكنها لا تتطابق معهما. في الوقت الحاضر ، غالبًا ما يتم شرح أصل المجال المغناطيسي الرئيسي للأرض باستخدام مفهوم دينامو فرينكل-إليسار ، والذي وفقًا لذلك ينشأ هذا المجال نتيجة لعمل نظام من التيارات الكهربائية التي تسببها حركات الحمل الحراري المعقدة في السائل الخارجي. لب أثناء دوران الأرض. يتم فرض الخلفية العامة للحقل المغناطيسي بتأثير الصخور التي تحتوي على معادن مغنطيسية حديدية تحدث في الجزء العلوي من قشرة الأرض ، ونتيجة لذلك تتشكل الشذوذ المغناطيسي على سطح الأرض. يتم توجيه المغنطة المتبقية للصخور المحتوية على معادن مغناطيسية حديدية مثل المجال المغناطيسي للأرض الذي كان موجودًا أثناء تكوينها. أظهرت الدراسات التي أجريت على هذا التمغنط أن المجال المغناطيسي للأرض قد تعرض لانقلابات متكررة في مسار التاريخ الجيولوجي: أصبح القطب الشمالي جنوبيًا ، وأصبح القطب الجنوبي شمالًا. يستخدم مقياس الانقلابات المغناطيسية لمقارنة طبقات الصخور وتحديد عمرها. لفهم العمليات التي تحدث في أعماق الأرض ، تبين أن قضية المجال الحراري للكوكب مهمة. يوجد حاليًا مصدران لحرارة الأرض - الشمس وأمعاء الأرض. يمتد التسخين بالشمس إلى عمق لا يتجاوز 28-30 م ، وعند عمق معين من السطح يوجد حزام ثابت لدرجة الحرارة يساوي متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للمنطقة. وهكذا ، في موسكو ، على عمق 20 مترًا ، لوحظت درجة حرارة ثابتة +4.2 درجة مئوية ، وفي باريس ، +11.83 درجة مئوية على عمق 28 مترًا. تحت حزام درجة حرارة ثابتة ، أثبتت الملاحظات في المناجم والمناجم والآبار ارتفاعًا في درجة الحرارة مع العمق ، ويرجع ذلك إلى تدفق الحرارة القادمة من أحشاء الأرض. يبلغ متوسط ​​قيمة التدفق الحراري الداخلي للأرض حوالي 1.4-1.5 ميكرو كالوري / سم 2 في الثانية. لقد ثبت أن التدفق الحراري يعتمد على درجة تنقل القشرة وشدة العمليات الداخلية (الداخلية). داخل المناطق الهادئة في القارات ، تكون قيمتها أقل إلى حد ما من المتوسط. تعتبر التقلبات الكبيرة في تدفق الحرارة من سمات الجبال ؛ في معظم قاع المحيط ، يكون تدفق الحرارة هو نفسه تقريبًا في السهول القارية ، ولكن داخل ما يسمى بالوديان المتصدعة للتلال وسط المحيط ، فإنه يزداد أحيانًا بمقدار 5-7 مرات. لوحظت القيم العالية للتدفق الحراري في المناطق الداخلية للبحر الأحمر. لا تزال مصادر الطاقة الحرارية الداخلية للأرض غير مدروسة بشكل كاف. لكن أهمها: 1) اضمحلال العناصر المشعة (اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم وما إلى ذلك) ؛ 2) تمايز الجاذبية مع إعادة توزيع المادة من حيث الكثافة في الوشاح واللب ، مصحوبًا بإطلاق الحرارة. تشير الملاحظات في المناجم والمناجم والآبار إلى زيادة درجة الحرارة مع العمق. لتوصيفها ، تم إدخال تدرج حراري - زيادة في درجة الحرارة بالدرجات المئوية لكل وحدة عمق. معانيها مختلفة في أجزاء مختلفة من العالم. يُعتبر ما يقرب من 30 درجة مئوية لكل كيلومتر متوسطًا ، وتختلف القيم القصوى للمدى بأكثر من 25 مرة ، وهو ما يفسره النشاط الداخلي المختلف لقشرة الأرض والتوصيل الحراري المختلف للصخور. لوحظ أكبر انحدار جيوحراري ، يساوي 150 درجة مئوية لكل كيلومتر ، في ولاية أوريغون (الولايات المتحدة الأمريكية) ، وأصغرها (6 درجات مئوية لكل كيلومتر واحد) - في جنوب إفريقيا. في بئر كولا ، على عمق 11 كم ، تم تسجيل درجة حرارة حوالي 200 درجة مئوية. ترتبط أعلى قيم التدرج بالمناطق المتنقلة للمحيطات والقارات ، وترتبط القيم الأدنى بالمقاطع الأكثر استقرارًا والأقدم من القشرة القارية. يتم تحديد التغير في درجة الحرارة مع العمق تقريبًا من البيانات غير المباشرة. بالنسبة لقشرة الأرض ، تعتمد حسابات درجة الحرارة بشكل أساسي على بيانات تدفق الحرارة ، والتوصيل الحراري للصخور ، ودرجة حرارة الحمم البركانية ، ولكن هذه البيانات غير متوفرة للأعماق الكبيرة ، وتكوين الوشاح واللب غير معروف تمامًا. من المفترض أنه تحت الغلاف الموري ترتفع درجة الحرارة بشكل طبيعي مع انخفاض كبير في التدرج الحراري الأرضي. بناءً على فكرة أن اللب يتكون أساسًا من الحديد ، تم إجراء حسابات لذوبانه عند حدود مختلفة ، مع مراعاة الضغط الموجود هناك. وجد أنه عند الحدود بين الوشاح السفلي واللب ، يجب أن تكون نقطة انصهار الحديد 3700 درجة مئوية ، وعند الحد بين اللب الخارجي والداخلي - 4300 درجة مئوية. من هذا نستنتج أنه ، من وجهة نظر مادية ، درجة الحرارة في القلب هي 4000-5000 درجة مئوية. للمقارنة ، يمكننا أن نشير إلى أن درجة الحرارة على سطح الشمس أقل بقليل من 6000 درجة مئوية. دعونا نتطرق إلى مسألة حالة تجميع مادة الأرض. يُعتقد أن مادة الغلاف الصخري في حالة بلورية صلبة ، لأن درجة الحرارة عند الضغوط الحالية هنا لا تصل إلى نقطة الانصهار. ومع ذلك ، في الأماكن وداخل القشرة الأرضية ، لاحظ علماء الزلازل وجود عدسات منفصلة منخفضة السرعة تشبه طبقة الغلاف الموري. وفقًا للبيانات الزلزالية ، فإن مادة وشاح الأرض ، التي تمر من خلالها الموجات الزلزالية الطولية والعرضية ، في حالة صلبة بشكل فعال. في الوقت نفسه ، من المحتمل أن تكون مادة الوشاح السفلي في حالة بلورية ، لأن الضغط الموجود فيها يمنع الذوبان. فقط في الغلاف الموري ، حيث تنخفض سرعات الموجة الزلزالية ، تقترب درجة الحرارة من نقطة الانصهار. من المفترض أن تكون المادة الموجودة في طبقة الغلاف الموري في حالة زجاجية غير متبلورة ، وبعضها (أقل من 10٪) حتى في حالة منصهرة. تشير البيانات الجيوفيزيائية ، وكذلك غرف الصهارة التي تنشأ على مستويات مختلفة من طبقة الغلاف الموري ، إلى عدم تجانس الغلاف الموري وطبقاته. بالنسبة لحالة المادة في لب الأرض ، يعتقد معظم الباحثين أن مادة اللب الخارجي في حالة سائلة ، وأن اللب الداخلي في حالة صلبة ، لأن الانتقال من الوشاح إلى اللب يكون مصحوبًا ب انخفاض حاد في سرعة الموجات الزلزالية الطولية ، وانتشار الموجات المستعرضة فقط في وسط صلب ، لا يشمل ذلك.

إن الطبقة العليا من الأرض ، التي تمنح الحياة لسكان الكوكب ، مجرد قشرة رقيقة تغطي عدة كيلومترات من الطبقات الداخلية. لا يُعرف الكثير عن البنية الخفية للكوكب أكثر من الفضاء الخارجي. يبلغ عمق أعمق بئر كولا ، الذي تم حفره في القشرة الأرضية لدراسة طبقاته ، 11 ألف متر ، لكن هذا لا يتجاوز أربعمائة من المسافة إلى مركز الكرة الأرضية. يمكن فقط للتحليل الزلزالي الحصول على فكرة عن العمليات التي تحدث في الداخل وإنشاء نموذج لهيكل الأرض.

الطبقات الداخلية والخارجية للأرض

هيكل كوكب الأرض عبارة عن طبقات غير متجانسة من الأصداف الداخلية والخارجية ، والتي تختلف في تكوينها ودورها ، ولكنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض. تقع المناطق متحدة المركز التالية داخل الكرة الأرضية:

• النواة - نصف قطرها 3500 كم.
• عباءة - حوالي 2900 كم.
• يبلغ متوسط ​​قشرة الأرض 50 كم.

تشكل الطبقات الخارجية للأرض قشرة غازية تسمى الغلاف الجوي.

مركز الكوكب

الغلاف الجغرافي المركزي للأرض هو جوهرها. إذا طرحنا السؤال حول أي طبقة من الأرض هي الأقل دراسة عمليا ، فستكون الإجابة - اللب. لا يمكن الحصول على بيانات دقيقة عن تكوينها وهيكلها ودرجة حرارتها. جميع المعلومات المنشورة في الأوراق العلمية قد تم تحقيقها بالطرق الجيوفيزيائية والجيوكيميائية والحسابات الرياضية ويتم تقديمها لعامة الناس مع التحفظ "المفترض". كما تظهر نتائج تحليل الموجات الزلزالية ، فإن لب الأرض يتكون من جزأين: داخلي وخارجي. اللب الداخلي هو أكثر جزء غير مكتشفة من الأرض ، لأن الموجات الزلزالية لا تصل إلى حدودها. اللب الخارجي عبارة عن كتلة من الحديد الساخن والنيكل ، تبلغ درجة حرارتهما حوالي 5 آلاف درجة ، وهي تتحرك باستمرار وهي موصل للكهرباء. وبهذه الخصائص يرتبط أصل المجال المغناطيسي للأرض. وفقًا للعلماء ، فإن تكوين اللب الداخلي أكثر تنوعًا ويتم استكماله بعناصر أخف - الكبريت والسيليكون وربما الأكسجين.

عباءة

يسمى الغلاف الأرضي للكوكب ، الذي يربط بين الطبقات المركزية والعليا للأرض ، بالعباءة. تشكل هذه الطبقة حوالي 70٪ من كتلة الكرة الأرضية. الجزء السفلي من الصهارة هو قشرة اللب ، حدودها الخارجية. يظهر التحليل الزلزالي هنا قفزة حادة في كثافة وسرعة الموجات الانضغاطية ، مما يشير إلى تغير مادي في تكوين الصخر. تكوين الصهارة هو خليط من المعادن الثقيلة ، يسيطر عليه المغنيسيوم والحديد. الجزء العلوي من الطبقة ، أو الأثينوسفير ، عبارة عن كتلة متحركة ، بلاستيكية ، ناعمة ذات درجة حرارة عالية. هذه المادة هي التي تخترق قشرة الأرض وتتناثر على السطح في عملية الانفجارات البركانية.

يتراوح سمك طبقة الصهارة في الوشاح من 200 إلى 250 كيلومترًا ، ودرجة الحرارة حوالي 2000 درجة مئوية ، ويفصل الوشاح عن الكرة السفلية من قشرة الأرض بواسطة طبقة موهو ، أو حدود موهوروفيتش ، بواسطة عالم صربي الذي حدد تغيراً حاداً في سرعة الموجات الزلزالية في هذا الجزء من الوشاح.

قشرة صلبة

ما اسم طبقة الأرض الأصعب؟ هذا هو الغلاف الصخري ، وهو الغلاف الذي يربط الوشاح بقشرة الأرض ، ويقع فوق الغلاف الموري ، وينظف الطبقة السطحية من تأثيرها الساخن. الجزء الرئيسي من الغلاف الصخري هو جزء من الوشاح: من السماكة الكاملة من 79 إلى 250 كم ، تبلغ مساحة القشرة الأرضية 5-70 كم ، اعتمادًا على الموقع. الغلاف الصخري غير متجانس ، وهو مقسم إلى صفائح الغلاف الصخري ، والتي هي في حركة بطيئة ثابتة ، وأحيانًا متباعدة ، وأحيانًا تقترب من بعضها البعض. تسمى هذه التقلبات في صفائح الغلاف الصخري بالحركة التكتونية ، وهزاتها السريعة هي التي تسبب الزلازل والشقوق في قشرة الأرض وتناثر الصهارة على السطح. تؤدي حركة صفائح الغلاف الصخري إلى تكوين أحواض أو تلال ، وتشكل الصهارة المجمدة سلاسل جبلية. اللوحات ليس لها حدود دائمة ، فهي تنضم وتفصل. مناطق سطح الأرض ، فوق صدوع الصفائح التكتونية ، هي أماكن زيادة النشاط الزلزالي ، حيث تحدث الزلازل والانفجارات البركانية في كثير من الأحيان أكثر من غيرها ، وتتشكل المعادن. في هذا الوقت ، تم تسجيل 13 لوحة من الغلاف الصخري ، أكبرها: الأمريكية ، والأفريقية ، والقارة القطبية الجنوبية ، والمحيط الهادئ ، والهندو الأسترالية ، والأوراسية.

قشرة الأرض

بالمقارنة مع الطبقات الأخرى ، فإن قشرة الأرض هي الطبقة الرقيقة والأكثر هشاشة من سطح الأرض بأكمله. الطبقة التي تعيش فيها الكائنات الحية ، وهي الأكثر تشبعًا بالمواد الكيميائية والعناصر الدقيقة ، تمثل 5٪ فقط من الكتلة الكلية للكوكب. قشرة الأرض على كوكب الأرض نوعان: قاري أو البر الرئيسي والمحيط. القشرة القارية أكثر صلابة وتتكون من ثلاث طبقات: البازلت والجرانيت والرسوبي. يتكون قاع المحيط من طبقات البازلت (الأساسية) والرسوبية.

• صخور البازلت- هذه أحافير نارية ، وهي أكثر طبقات سطح الأرض كثافة.
• طبقة الجرانيت- غائب تحت المحيطات ، يمكن أن يقترب على اليابسة من سماكة عدة عشرات من الكيلومترات من الجرانيت والصخور البلورية وغيرها من الصخور المماثلة.
• الطبقة الرسوبيةتشكلت أثناء تدمير الصخور. في بعض الأماكن تحتوي على رواسب من معادن ذات أصل عضوي: الفحم ، ملح الطعام ، الغاز ، الزيت ، الحجر الجيري ، الطباشير ، أملاح البوتاسيوم وغيرها.

المحيط المائي

عند وصف طبقات سطح الأرض ، لا يسع المرء إلا أن يذكر الغلاف المائي الحيوي للكوكب ، أو الغلاف المائي. يتم الحفاظ على التوازن المائي على الكوكب من خلال مياه المحيطات (الكتلة المائية الرئيسية) والمياه الجوفية والأنهار الجليدية والمياه الداخلية للأنهار والبحيرات والمسطحات المائية الأخرى. يسقط 97٪ من الغلاف المائي بأكمله على المياه المالحة للبحار والمحيطات ، و 3٪ فقط هي مياه الشرب العذبة ، ومعظمها في الأنهار الجليدية. يقترح العلماء أن كمية الماء على السطح ستزداد بمرور الوقت بسبب الكرات العميقة. إن كتل الغلاف المائي في دوران مستمر ، فهي تنتقل من حالة إلى أخرى وتتفاعل بشكل وثيق مع الغلاف الصخري والغلاف الجوي. للغلاف المائي تأثير كبير على جميع العمليات الأرضية ، وتطور المحيط الحيوي وحياته. كانت قشرة الماء هي البيئة التي نشأت فيها الحياة على هذا الكوكب.

التربة

أنحف طبقة خصبة من الأرض تسمى التربة ، أو التربة ، مع قشرة الماء ، لها أهمية قصوى لوجود النباتات والحيوانات والبشر. نشأت هذه الكرة على السطح نتيجة تآكل الصخور تحت تأثير عمليات التحلل العضوي. معالجة بقايا الحياة ، خلقت الملايين من الكائنات الحية الدقيقة طبقة من الدبال - الأكثر ملاءمة لمحاصيل جميع أنواع النباتات البرية. تعتبر الخصوبة من المؤشرات الهامة لجودة التربة العالية. أكثر أنواع التربة خصوبة هي تلك التي تحتوي على نسبة متساوية من الرمل والطين والدبال أو الطمي. التربة الطينية والصخرية والرملية هي من بين التربة الأقل ملاءمة للزراعة.

تروبوسفير

تدور القشرة الهوائية للأرض مع الكوكب وترتبط ارتباطًا وثيقًا بجميع العمليات التي تحدث في طبقات الأرض. يخترق الجزء السفلي من الغلاف الجوي من خلال المسام إلى عمق جسم قشرة الأرض ، ويتصل الجزء العلوي تدريجيًا بالفضاء.

طبقات الغلاف الجوي للأرض غير متجانسة في التركيب والكثافة ودرجة الحرارة.

على مسافة 10-18 كم من القشرة الأرضية يمتد التروبوسفير. يتم تسخين هذا الجزء من الغلاف الجوي بفعل القشرة الأرضية والمياه ، فيصبح أكثر برودة مع الارتفاع. يحدث انخفاض درجة الحرارة في طبقة التروبوسفير بنحو نصف درجة كل 100 متر ، وفي أعلى نقطة تصل من -55 إلى -70 درجة. يحتل هذا الجزء من المجال الجوي الحصة الأكبر - تصل إلى 80 ٪. هنا يتشكل الطقس وتتجمع العواصف والسحب وتتشكل الأمطار وتتشكل الرياح.

طبقات عالية

• الستراتوسفير- طبقة الأوزون على الكوكب ، والتي تمتص الأشعة فوق البنفسجية للشمس وتمنعها من تدمير الحياة كلها. الهواء في الستراتوسفير مخلخ. يحافظ الأوزون على درجة حرارة ثابتة في هذا الجزء من الغلاف الجوي من -50 إلى 55 درجة مئوية. في الستراتوسفير ، جزء ضئيل من الرطوبة ، وبالتالي ، فإن السحب والأمطار ليست من سماته ، على عكس التيارات الهوائية ذات الأهمية في السرعة .
• الميزوسفير والغلاف الحراري والأيونوسفير- طبقات الهواء للأرض فوق الستراتوسفير ، حيث لوحظ انخفاض في كثافة ودرجة حرارة الغلاف الجوي. طبقة الأيونوسفير هي المكان الذي يحدث فيه توهج جزيئات الغاز المشحونة ، وهو ما يسمى الشفق.
• إكزوسفير- مجال تشتت جزيئات الغاز ، حد غير واضح مع الفضاء.