Бір-бірімен әсерлесетін ішкі және сыртқы қабықтар бар.

Жердің ішкі құрылысы

Жердің ішкі құрылымын зерттеу үшін ультра терең ұңғымаларды бұрғылау қолданылады (ең терең Кола – 11 000 м. жер радиусының 1/400 бөлігінен аз өткен). Бірақ Жердің құрылымы туралы ақпараттың көпшілігі сейсмикалық әдіс арқылы алынды. Осы әдістермен алынған мәліметтер негізінде Жер құрылымының жалпы моделі жасалды.

Планетаның ортасында жердің өзегі орналасқан - (R = 3500 км) жеңілірек элементтердің қоспасы бар темірден тұрады. Өзегі сутегіден тұрады деген гипотеза бар, ол жоғары деңгейде металдық күйге ауыса алады. Ядроның сыртқы қабаты сұйық, балқыған күйде болады; радиусы 1250 км ішкі ядро ​​қатты. Өзек орталығындағы температура 5 - 6 мың градусқа дейін жетеді.

Өзегі қабықпен – мантиямен қоршалған. Мантияның қалыңдығы 2900 км-ге дейін жетеді, көлемі планета көлемінің 83% құрайды. Ол магний мен темірге бай ауыр минералдардан тұрады. Жоғары температураға қарамастан (2000-нан жоғары?), мантия затының көпшілігі орасан зор қысымның әсерінен қатты кристалдық күйде болады. 50-ден 200 км-ге дейінгі тереңдіктегі жоғарғы мантияның астеносфера (әлсіз сфера) деп аталатын жылжымалы қабаты бар. Оны құрайтын заттың жұмсақтығына байланысты жоғары пластикалық қасиетімен ерекшеленеді. Дәл осы қабатпен Жердегі басқа маңызды процестер байланысты. Оның қалыңдығы 200-250 км. Жер қыртысына еніп, жер бетіне төгілетін астеносфера заты магма деп аталады.

Жер қыртысы - мұхиттардың астындағы қалыңдығы 5 км-ден материктердің таулы құрылымдарының астында 70 км-ге дейінгі жердің қатты қабатты сыртқы қабығы.

• Континенттік (материктік)
• Мұхиттық

Континенттік жер қыртысы қалың және күрделірек. Оның 3 қабаты бар:

• Шөгінді (10-15 км, негізінен шөгінді)
• Гранит (5-15 км., бұл қабаттың жыныстары негізінен метаморфты, қасиеттері бойынша гранитке ұқсас)
• Балсат (10-35 км., бұл қабаттың тау жыныстары магмалық)

Мұхиттық жер қыртысы ауыр, онда гранит қабаты жоқ, шөгінді қабаты салыстырмалы түрде жұқа, ол негізінен бальзалық.

Материктен мұхитқа өту аймақтарында жер қыртысы өтпелі сипатқа ие.

Жер қыртысы мен мантияның жоғарғы бөлігі қабық түзеді, ол (грек тілінен litos – тас) деп аталады. Литосфера – ыстық астеносферада жатқан жер қыртысы мен мантияның жоғарғы қабатын қамтитын Жердің қатты қабығы. Литосфераның қалыңдығы орта есеппен 70–250 км, оның 5–70 км жер қыртысына келеді. Литосфера үздіксіз қабық емес, ол алып жарықтарға бөлінеді. Көптеген тақталар континенттік және мұхиттық жер қыртысын қамтиды. 13 литосфералық тақта бар. Бірақ ең ірілері: американдық, африкалық, үнді-австралиялық, тынық мұхиттық.

Жер қойнауында болып жатқан процестердің әсерінен литосфера қозғалыстар жасайды. Литосфералық тақталар жылына 1 - 6 см жылдамдықпен бір-біріне қатысты баяу қозғалады. Сонымен қатар, олардың тік қозғалыстары үнемі орын алады. Жер қыртысының бұзылыстары мен қатпарларының пайда болуымен жүретін литосфераның көлденең және тік қозғалыстарының жиынтығы деп аталады. Олар баяу және жылдам.

Литосфералық тақталардың дивергенциясын тудыратын күштер мантия заты қозғалған кезде пайда болады. Бұл заттың күшті көтерілу ағындары тақталарды итеріп, жер қыртысын бұзады, онда терең жарықтар түзеді. Бұл материал сыртқа көтерілген жерде литосферада ақаулар пайда болып, пластиналар бір-бірінен қозғала бастайды. Жарықтардың бойымен еніп, қатайған магма плиталардың шеттерін түзеді. Нәтижесінде ақаудың екі жағында ісіктер пайда болады және . Олар барлық мұхиттарда кездеседі және жалпы ұзындығы 60 000 мың км болатын бір жүйені құрайды. Жоталардың биіктігі 3000 м-ге дейін.Мұндай жота өзінің ең үлкен еніне оңтүстік-шығыс бөлігінде жетеді, онда плитаның кеңею жылдамдығы жылына 12 - 13 см. Ол орташа позицияны алмайды және Тынық мұхитының көтерілуі деп аталады. Жарық орнында орта мұхит жоталарының осьтік бөлігінде әдетте шатқалдар – рифттер болады. Олардың ені жоғарғы бөлігінде бірнеше ондаған километрден төменгі жағында бірнеше километрге дейін өзгереді. Жарықтардың түбінде шағын жанартаулар мен ыстық бұлақтар бар. Рифтерде магманың көтерілуі жаңа мұхиттық қыртыстарды жасайды. Жарықтан неғұрлым алыс болса, жер қыртысы соғұрлым ескі болады.

Литосфералық плиталардың соқтығысуы басқа пластиналар шекараларында байқалады. Бұл әртүрлі жолдармен жүреді. Пластина мұхиттық қыртыспен, ал пластинка континенттік қыртыспен соқтығысқанда, біріншісі екіншісінің астында шөгеді. Бұл жағдайда терең теңіз траншеялары, арал доғалары және құрлықтағы таулар пайда болады. Егер екі плита континенттік қыртыспен соқтығысса, онда коллапс орын алады, жанартау және таулы аймақтардың пайда болуы (мысалы, бұл астеносфераның бөлек камераларында және әртүрлі тереңдіктерінде түзілетін магманың қозғалысы кезінде болатын күрделі процестер. Өте жер қыртысында сирек түзіледі.Магмалардың екі негізгі түрі бар – базальтты (негізгі) және гранитті (қышқылды).

Магма жер бетінде атқылау кезінде жанартауларды құрайды. Мұндай магматизм эффузивті деп аталады. Бірақ көбінесе магма жер қыртысына жарықтар бойымен енеді. Мұндай магматизм интрузивті деп аталады.

Жердің ішкі құрылысы мен құрамын зерттеу әдістері

Жердің ішкі құрылысы мен құрамын зерттеу әдістерін екі үлкен топқа бөлуге болады: геологиялық әдістер және геофизикалық әдістер. Геологиялық әдістершөгінділердегі, тау-кен қазбаларындағы (шахталар, кеніштер және т.б.) және ұңғымалардағы тау жыныстарының қабаттарын тікелей зерттеу нәтижелеріне негізделген. Сонымен қатар, зерттеушілердің қолында құрылымы мен құрамын зерттеу әдістерінің барлық арсеналы бар, бұл алынған нәтижелердің егжей-тегжейлілігінің жоғары дәрежесін анықтайды. Сонымен қатар, бұл әдістердің планетаның тереңдігін зерттеудегі мүмкіндіктері өте шектеулі - әлемдегі ең терең ұңғыманың тереңдігі бар болғаны -12262 м (Ресейдегі Кола супертереңі), бұрғылау кезінде одан да аз тереңдіктерге қол жеткізілді. мұхит түбі (шамамен -1500 м, американдық «Glomar Challenger» зерттеу кемесінен бұрғылау). Осылайша, планета радиусының 0,19% аспайтын тереңдіктері тікелей зерттеу үшін қол жетімді.

Терең құрылым туралы ақпарат алынған жанама мәліметтерді талдауға негізделген геофизикалық әдістер, негізінен геофизикалық зерттеулер кезінде өлшенетін әртүрлі физикалық параметрлердің (электр өткізгіштігі, механикалық еңбек көрсеткіші және т.б.) тереңдігімен өзгеру заңдылықтары. Жердің ішкі құрылымының үлгілерін жасау ең алдымен сейсмикалық толқындардың таралу заңдылықтары туралы мәліметтерге негізделген сейсмикалық зерттеулердің нәтижелеріне негізделген. Жер сілкінісі мен күшті жарылыс ошақтарында сейсмикалық толқындар – серпімді тербелістер пайда болады. Бұл толқындар көлемді толқындарға бөлінеді - планетаның ішегінде таралатын және оларды рентген сәулелері сияқты «мөлдір» және беткі толқындар - бетіне параллель таралатын және планетаның жоғарғы қабаттарын ондаған тереңдікке дейін «зондтайды». жүздеген шақырым.
Дене толқындары өз кезегінде екі түрге бөлінеді - бойлық және көлденең. Жоғары таралу жылдамдығы бар бойлық толқындар бірінші рет сейсмикалық қабылдағыштармен тіркеледі, оларды бастапқы немесе Р толқындары деп атайды ( ағылшын тілінен. бастапқы - бастапқы), «баяу» көлденең толқындар S-толқындар деп аталады ( ағылшын тілінен. екіншілік – екіншілік). Көлденең толқындардың, белгілі болғандай, маңызды ерекшелігі бар - олар тек қатты ортада таралады.

Әртүрлі қасиеттері бар орталардың шекарасында толқындар сынады, ал қасиеттерінің күрт өзгеруі шекарасында сынған, шағылысқан және түрленетін толқындардан басқа пайда болады. Ығысу толқындары түсу жазықтығына перпендикуляр (SH толқындары) немесе түсу жазықтығында (SV толқындары) ығысуы мүмкін. Әртүрлі қасиеттері бар орталардың шекарасын кесіп өткенде SH толқындары кәдімгі сынуды бастан кешіреді, ал сынған және шағылған SV толқындарынан басқа SV толқындары Р толқындарын қоздырады. Жер шарының ішін «көретін» сейсмикалық толқындардың күрделі жүйесі осылай пайда болады.

Толқындардың таралу заңдылықтарын талдай отырып, планетаның ішектеріндегі біртекті еместерді анықтауға болады - егер белгілі бір тереңдікте сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығының күрт өзгеруі, олардың сынуы мен шағылыуы тіркелсе, бұл тереңдікте деп қорытынды жасауға болады. физикалық қасиеттерімен ерекшеленетін жердің ішкі қабықшаларының шекарасы бар.

Жер қойнауындағы сейсмикалық толқындардың таралу жолдары мен жылдамдығын зерттеу оның ішкі құрылымының сейсмикалық моделін жасауға мүмкіндік берді.

Жер сілкінісінің ошағынан жердің тереңдігіне таралатын сейсмикалық толқындар тереңдікте орналасқан сейсмикалық учаскелерде жылдамдық, сыну және шағылысудағы ең маңызды секірістерді бастан кешіреді. 33 кмжәне 2900 кмбетінен (суретті қараңыз). Бұл өткір сейсмикалық шекаралар планетаның ішкі бөлігін 3 негізгі ішкі геосфераға - жер қыртысына, мантияға және ядроға бөлуге мүмкіндік береді.

Жер қыртысы мантиядан өткір сейсмикалық шекарамен бөлінген, бұл шекарада бойлық және көлденең толқындардың жылдамдығы күрт өседі. Осылайша, көлденең толқындардың жылдамдығы жер қыртысының төменгі бөлігінде 6,7-7,6 км/с-тан мантияда 7,9-8,2 км/с дейін күрт артады. Бұл шекараны 1909 жылы югославиялық сейсмолог Мохоровичич ашқан және кейіннен аталған. Мохорович шекарасы(көбінесе Мохо немесе М шекарасы ретінде қысқартылған). Шекараның орташа тереңдігі 33 км (әртүрлі геологиялық құрылымдардағы әртүрлі қалыңдықтарға байланысты бұл өте шамамен алынған мән екенін атап өткен жөн); сонымен бірге континенттер астында Мохоровичич учаскесінің тереңдігі 75-80 км-ге жетуі мүмкін (ол жас тау құрылымдары астында бекітілген - Анд, Памир), мұхиттардың астында ол азайып, ең төменгі қалыңдығы 3-4-ке жетеді. км.

Тереңдікте мантия мен ядроны бөлетін одан да өткір сейсмикалық шекара бекітілген 2900 км. Бұл сейсмикалық учаскеде P-толқынының жылдамдығы мантия түбіндегі 13,6 км/с-тан өзегінде 8,1 км/с-қа дейін күрт төмендейді; S-толқындары – 7,3 км/с-тан 0. Көлденең толқындардың жоғалуы өзекшенің сыртқы бөлігінде сұйықтықтың қасиеті бар екенін көрсетеді. Ядро мен мантияны бөлетін сейсмикалық шекараны 1914 жылы неміс сейсмологы Гутенберг ашқан және оны жиі деп атайды. Гутенберг шекарасы, дегенмен бұл атау ресми емес.

Толқындардың өту жылдамдығы мен сипатының күрт өзгеруі 670 км және 5150 км тереңдікте тіркеледі. Шекара 670 кммантияны жоғарғы мантияға (33-670 км) және төменгі мантияға (670-2900 км) бөледі. Шекарасы 5150 кмядроны сыртқы сұйық (2900-5150 км) және ішкі қатты денеге (5150-6371 км) бөледі.

Сейсмикалық бөлімде де елеулі өзгерістер байқалады 410 кмжоғарғы мантияны екі қабатқа бөлу.

Ғаламдық сейсмикалық шекаралар туралы алынған мәліметтер Жердің терең құрылымының қазіргі заманғы сейсмикалық моделін қарастыруға негіз болады.

Қатты жердің сыртқы қабығы Жер қыртысыМохорович шекарасымен шектелген. Бұл салыстырмалы түрде жұқа қабық, оның қалыңдығы мұхиттар астында 4-5 км-ден континенттік тау құрылымдарында 75-80 км-ге дейін жетеді. Құрамында жоғарғы қыртыс айқын ерекшеленеді шөгінді қабат, метаморфизацияланбаған шөгінді жыныстардан тұрады, олардың арасында жанартаулар болуы мүмкін және олардың негізінде жатыр. шоғырландырылған, немесе кристалдық,қабығы, метаморфизмге ұшыраған және магмалық интрузивті жыныстардан түзілген.Жер қыртысының екі негізгі түрі бар - континенттік және мұхиттық, құрылымы, құрамы, шығу тегі және жасы бойынша түбегейлі ерекшеленеді.

континенттік жер қыртысыматериктер мен олардың су асты шеттерінің астында жатыр, қалыңдығы 35-45 км-ден 55-80 км-ге дейін жетеді, оның кесіндісінде 3 қабат ерекшеленеді. Жоғарғы қабат, әдетте, шөгінді тау жыныстарынан тұрады, оның ішінде аз мөлшерде әлсіз метаморфизмге ұшыраған және магмалық жыныстар бар. Бұл қабат шөгінді деп аталады. Геофизикалық жағынан ол 2-5 км/с диапазонында Р толқынының төмен жылдамдығымен сипатталады. Шөгінді қабаттың орташа қалыңдығы шамамен 2,5 км.
Төменде кремнеземге бай магмалық және метаморфтық тау жыныстарынан (орта есеппен химиялық құрамы бойынша гранодиоритке сәйкес) тұратын жер қыртысының жоғарғы қабаты (гранит-гнейс немесе «гранит» қабаты) орналасқан. Бұл қабаттағы Р толқындарының жылдамдығы 5,9-6,5 км/с. Жер қыртысының жоғарғы қабатында төменгі қыртысқа өту кезінде сейсмикалық толқындардың жылдамдығының жоғарылауын көрсететін Конрад сейсмикалық бөлімі ерекшеленеді. Бірақ бұл бөлім барлық жерде бекітілмейді: континенттік жер қыртысында толқын жылдамдығының тереңдігімен біртіндеп ұлғаюы жиі тіркеледі.
Төменгі жер қыртысы (гранулитті-мафикалық қабат) жоғары толқын жылдамдығымен (Р-толқындар үшін 6,7-7,5 км/с) ерекшеленеді, бұл мантияның жоғарғы қабатынан өту кезінде тау жыныстарының құрамының өзгеруіне байланысты. Ең көп қабылданған модельге сәйкес оның құрамы гранулитке сәйкес келеді.

Әртүрлі геологиялық жастағы тау жыныстары континенттік жер қыртысының қалыптасуына қатысады, ең көнеге дейін, шамамен 4 миллиард жыл.

мұхиттық қыртыссалыстырмалы түрде шағын қалыңдығы бар, орташа 6-7 км. Оның ең жалпы түрінде оның бөлімінде екі қабатты бөлуге болады. Үстіңгі қабат шөгінді, қалыңдығының төмендігімен (орта есеппен 0,4 км шамасында) және Р толқынының төмен жылдамдығымен (1,6-2,5 км/с) сипатталады. Төменгі қабат – «базальт» негізгі магмалық жыныстардан (жоғарыда – базальттардан, төменде – негізгі және ультранегізді интрузивті жыныстардан) түзілген. «Базальт» қабатындағы бойлық толқындардың жылдамдығы базальттарда 3,4-6,2 км/с-тен жер қыртысының ең төменгі горизонттарында 7-7,7 км/с-қа дейін артады.

Қазіргі мұхит қыртысының ең көне жыныстарының жасы шамамен 160 миллион жыл.

МантияОл жоғарыдан Мохо шекарасымен, төменнен Гутенберг шекарасымен шектелген көлемі мен массасы бойынша Жердің ең үлкен ішкі қабығы. Құрамында 670 км шекарамен бөлінген жоғарғы мантия мен төменгі мантия ерекшеленеді.

Жоғарғы мания геофизикалық белгілері бойынша екі қабатқа бөлінеді. Жоғарғы қабат - қыртыс асты мантиясы- Мохо шекарасынан мұхиттардың астында 50-80 км және материктер астында 200-300 км тереңдікке дейін созылады және бойлық және көлденең сейсмикалық толқындардың жылдамдығының біркелкі өсуімен сипатталады, бұл тау жыныстарының тығыздалуымен түсіндіріледі. үстінде жатқан қабаттардың литостатикалық қысымына байланысты. Жер қыртысының астындағы мантиядан 410 км жаһандық интерфейске дейін төмен жылдамдықты қабат бар. Қабаттың атауынан көрінетіндей, ондағы сейсмикалық толқын жылдамдығы жер асты мантиясына қарағанда төмен. Сонымен қатар, кейбір аймақтарда S-толқындарын мүлдем өткізбейтін линзалар анықталады, бұл бұл аймақтардағы мантия заты жартылай балқыған күйде деп айтуға негіз береді. Бұл қабат астеносфера деп аталады. грек тілінен "asthenes" - әлсіз және "sphair" - шар); терминді 1914 жылы американдық геолог Дж. Беррелл енгізді, ағылшын әдебиетінде жиі LVZ деп аталады - Төмен жылдамдық аймағы. Осылайша, астеносфера- бұл сейсмикалық толқындардың өту жылдамдығының төмендеуі негізінде анықталған және жоғары мантияның қабаты (мұхиттар астында шамамен 100 км және континенттер астында шамамен 200 км және одан да көп тереңдікте орналасқан). беріктігі мен тұтқырлығы төмендейді. Астеносфера беті кедергінің күрт төмендеуімен жақсы бекітілген (шамамен 100 Ом мәндеріне дейін). . м).

Механикалық қасиеттері бойынша қатты қабаттардан ерекшеленетін пластикалық астеносфералық қабаттың болуы оқшаулауға негіз береді. литосфера- астеносфераның үстінде орналасқан жер қыртысы мен жер асты мантиясын қоса алғанда, Жердің қатты қабығы. Литосфераның қалыңдығы 50-ден 300 км-ге дейін. Айта кету керек, литосфера планетаның монолитті тас қабығы емес, пластикалық астеносфера бойымен үнемі қозғалатын жеке тақталарға бөлінген. Жер сілкінісінің ошақтары мен қазіргі вулканизм литосфералық тақталардың шекараларымен шектелген.

Жоғарғы мантияда 410 км-ден тереңірек, P және S толқындары барлық жерде таралады және олардың жылдамдығы тереңдікте салыстырмалы түрде монотонды түрде артады.

AT төменгі мантия, 670 км күрт жаһандық шекарамен бөлінген, P- және S-толқындардың жылдамдығы монотонды түрде, күрт өзгеріссіз, сәйкесінше Гутенберг учаскесіне дейін 13,6 және 7,3 км/с дейін артады.

Сыртқы ядрода P-толқындарының жылдамдығы күрт төмендейді, ал S-толқындары толығымен жойылады. Көлденең толқындардың жоғалуы Жердің сыртқы ядросының сұйық күйде екенін көрсетеді. 5150 км учаскеден төмен ішкі ядро ​​бар, онда P толқындарының жылдамдығы артады, ал S толқындары қайтадан тарала бастайды, бұл оның қатты күйін көрсетеді.

Жоғарыда сипатталған Жердің жылдамдық моделінен іргелі қорытынды мынада: біздің планетамыз темірлі ядроны, силикат мантиясын және алюмосиликатты қыртысын білдіретін концентрлі қабықшалардан тұрады.

Жердің геофизикалық сипаттамасы

Ішкі геосфералар арасындағы массаның таралуы

Жер массасының негізгі бөлігі (шамамен 68%) оның салыстырмалы түрде жеңіл, бірақ үлкен мантиясына түседі, шамамен 50% төменгі мантияға және шамамен 18% жоғарғы мантияға түседі. Жердің жалпы массасының қалған 32% негізінен ядроға түседі, ал оның сұйық сыртқы бөлігі (Жердің жалпы массасының 29%) ішкі қатты бөлігінен (шамамен 2%) әлдеқайда ауыр. Жер қыртысында планетаның жалпы массасының 1%-дан азы ғана қалады.

Тығыздығы

Қабықтардың тығыздығы табиғи түрде Жердің ортасына қарай артады (суретті қараңыз). Қабықтың орташа тығыздығы 2,67 г/см 3; Мохо шекарасында ол 2,9-3,0-ден 3,1-3,5-ке дейін күрт артады.г/см3. Мантияда тығыздық силикатты заттың қысылуына және фазалық ауысуларға (қысымның жоғарылауына «бейімделу» барысында заттың кристалдық құрылымының қайта құрылуы) қабық асты бөлігінде 3,3 г/см 3-тен біртіндеп артады. Төменгі мантияда 5,5 г/см 3 . Гутенберг шекарасында (2900 км) тығыздық күрт екі есе дерлік артады, сыртқы ядрода 10 г/см 3 дейін. Тығыздықтағы тағы бір секіру - 11,4-тен 13,8 г / см 3-ке дейін - ішкі және сыртқы ядроның шекарасында (5150 км) орын алады. Бұл екі өткір тығыздық секірулері әртүрлі сипатқа ие: мантия/ядро шекарасында заттың химиялық құрамы өзгереді (силикат мантиясынан темір өзекке өту), ал 5150 км шекарадағы секіру агрегация күйінің өзгеруі (сұйық сыртқы ядродан қатты ішкі ядроға өту) . Жердің орталығында заттың тығыздығы 14,3 г/см 3 жетеді.

Қысым

Жердің ішкі бөлігіндегі қысым оның тығыздық моделі негізінде есептеледі. Беткейден алыстаған кезде қысымның жоғарылауы бірнеше себептерге байланысты:

үстінде жатқан қабықшалардың салмағына байланысты қысу (литостатикалық қысым);

химиялық біртекті қабықшалардағы (атап айтқанда, мантиядағы) фазалық ауысулар;

қабықшалардың химиялық құрамының айырмашылығы (жер қыртысы мен мантия, мантия мен ядро).

Континенттік жер қыртысының етегінде қысым шамамен 1 ГПа (дәлірек айтқанда, 0,9 * 10 9 Па) құрайды. Жер мантиясында қысым бірте-бірте артып, Гутенберг шекарасында 135 ГПа-ға жетеді. Сыртқы ядрода қысымның өсу градиенті артады, ал ішкі ядрода керісінше төмендейді. Ішкі және сыртқы ядролардың шекарасындағы және Жердің орталығына жақын жердегі қысымның есептелген мәндері сәйкесінше 340 және 360 ГПа құрайды.

Температура. Жылу энергиясының көздері

Планетаның бетінде және жер астындағы геологиялық процестер, ең алдымен, жылу энергиясына байланысты. Энергия көздері екі топқа бөлінеді: эндогендік (немесе ішкі көздер), планетаның ішектерінде жылу генерациясымен байланысты және экзогендік (немесе планетаға қатысты сыртқы). Тереңдіктен жер бетіне жылу энергиясының ағынының қарқындылығы геотермиялық градиенттің шамасында көрінеді. геотермиялық градиент 0 С/км-де көрсетілген тереңдіктегі температура өсімі. «кері» сипаттама болып табылады геотермиялық кезең- суға батқанда температурасы 1 0 С жоғарылайтын метрмен тереңдік. Тектоникалық режимі тыныш аймақтар. Тереңдеген сайын геотермиялық градиенттің мәні айтарлықтай төмендейді, литосферада орташа есеппен шамамен 10 0 С/км құрайды, ал мантияда 1 0 С/км-ден аз. Мұның себебі жылу энергиясы көздерінің бөлінуінде және жылу беру сипатында жатыр.

Эндогендік энергия көздерікелесілер.
1. Терең гравитациялық дифференциалдау энергиясы, яғни. заттың химиялық және фазалық түрленуі кезінде тығыздығы бойынша қайта бөлінуі кезінде жылу бөлінуі. Мұндай түрлендірулердің негізгі факторы қысым болып табылады. Бұл энергияның бөлінуінің негізгі деңгейі ретінде ядро-мантия шекарасы қарастырылады.
2. Радиогендік жылурадиоактивті изотоптардың ыдырауы нәтижесінде пайда болады. Кейбір есептеулер бойынша, бұл көз Жерден шығарылатын жылу ағынының шамамен 25% анықтайды. Дегенмен, негізгі ұзақ өмір сүретін радиоактивті изотоптардың – уран, торий және калийдің жоғарылауы тек континенттік жер қыртысының жоғарғы бөлігінде (изотопты байыту аймағы) ғана байқалатынын ескеру қажет. Мысалы, граниттердегі уранның концентрациясы 3,5 10 -4%, шөгінді жыныстарда - 3,2 10 -4% жетеді, ал мұхит қыртысында ол шамалы: шамамен 1,66 10 -7%. Осылайша, радиогендік жылу континенттік жер қыртысының жоғарғы бөлігіндегі қосымша жылу көзі болып табылады, ол планетаның осы аймағындағы геотермиялық градиенттің жоғары мәнін анықтайды.
3. Қалдық жылу, Жер шары пайда болғаннан бері тереңдікте сақталған.
4. Қатты толқындар, айдың тартылуына байланысты. Толқындық кинетикалық энергияның жылуға ауысуы тау жыныстары массаларындағы ішкі үйкеліске байланысты болады. Бұл көздің жалпы жылу балансындағы үлесі аз - шамамен 1-2%.

Литосферада жылу берудің өткізгіш (молекулалық) механизмі басым болса, Жердің сублитосфералық мантиясында жылу берудің басым конвективтік механизміне ауысу жүреді.

Планетаның ішектеріндегі температуралардың есептеулері келесі мәндерді береді: литосферада шамамен 100 км тереңдікте температура шамамен 1300 0 С, 410 км тереңдікте - 1500 0 С, 670 км тереңдікте. - 1800 0С, ядро ​​мен мантия шекарасында - 2500 0 С, 5150 км тереңдікте - 3300 0 С, Жердің орталығында - 3400 0 С. Бұл жағдайда тек негізгі (және ең ықтимал. терең аймақтар үшін) жылу көзі, терең гравитациялық дифференциалдау энергиясы ескерілді.

Эндогендік жылу ғаламдық геодинамикалық процестердің барысын анықтайды. соның ішінде литосфералық тақталардың қозғалысы

Планетаның бетінде ең маңызды рөл атқарады экзогендік көзжылу - күн радиациясы. Жер бетінің астында күн жылуының әсері күрт төмендейді. Қазірдің өзінде таяз тереңдікте (20-30 м дейін) тұрақты температура аймағы - температура тұрақты болып қалатын және аймақтың орташа жылдық температурасына тең тереңдіктер аймағы бар. Тұрақты температура белдеуінен төмен жылу эндогендік көздермен байланысты.

Жердің магнетизмі

Жер – магниттік күш өрісі және географиялық жақын, бірақ олармен сәйкес келмейтін магниттік полюстері бар алып магнит. Сондықтан компастың магниттік инесінің көрсеткіштерінде магниттік ауытқу және магниттік бейімділік ажыратылады.

Магниттік ауытқу- бұл компастың магниттік инесінің бағыты мен берілген нүктедегі географиялық меридиан арасындағы бұрыш. Бұл бұрыш полюстерде ең үлкен (90 0 дейін) және экваторда ең кіші (7-8 0) болады.

Магниттік бейімділік- магниттік иненің көкжиекке еңкеюінен пайда болатын бұрыш. Магниттік полюске жақындаған кезде компас инесі тік қалыпта болады.

Магниттік өрістің пайда болуы сұйық сыртқы ядродағы конвективтік қозғалыстарға байланысты Жердің айналуы кезінде пайда болатын электр тогының жүйелеріне байланысты деп болжанады. Жалпы магнит өрісі жердің негізгі өрісінің және жер қыртысының жыныстарындағы ферромагниттік минералдардың әсерінен өрістің мәндерінен тұрады. Магниттік қасиеттер минералдарға тән – ферромагниттік, мысалы, магнетит (FeFe 2 O 4), гематит (Fe 2 O 3), ильменит (FeTiO 2), пиротит (Fe 1-2 S) және т.б. магниттік аномалиялармен анықталады. Бұл минералдар осы минералдар пайда болған кезде болған Жердің магнит өрісінің бағдарлануын мұра ететін реманенттік құбылыспен сипатталады. Әртүрлі геологиялық дәуірлерде Жердің магниттік полюстерінің орналасуын қайта құру магнит өрісінің мезгіл-мезгіл пайда болатынын көрсетеді. инверсия- магниттік полюстердің кері бұрылуын өзгерту. Геомагниттік өрістің магниттік белгісін өзгерту процесі бірнеше жүз жылдан бірнеше мың жылға дейін созылады және Жердің негізгі магнит өрісінің қарқындылығының нөлге жуық қарқынды төмендеуінен басталады, содан кейін кері полярлық орнатылады, ал кейін ал қарқындылықтың жылдам қалпына келуі, бірақ қарама-қарсы белгі. Солтүстік полюс Оңтүстік полюстің орнын алды және керісінше, шамамен 1 миллион жылда 5 есе жиілікпен. Магниттік өрістің қазіргі бағыты шамамен 800 мың жыл бұрын орнатылған.

Жер эволюциясының тән ерекшелігі материяның дифференциациясы болып табылады, оның көрінісі біздің планетамыздың қабық құрылымы болып табылады. Литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера химиялық құрамымен, қуатымен және зат күйімен ерекшеленетін Жердің негізгі қабықтарын құрайды.

Жердің ішкі құрылысы

Жердің химиялық құрамы(1-сурет) Венера немесе Марс сияқты басқа жердегі планеталардың құрамына ұқсас.

Жалпы алғанда, темір, оттегі, кремний, магний, никель сияқты элементтер басым. Жеңіл элементтердің мөлшері аз. Жер затының орташа тығыздығы 5,5 г/см 3 құрайды.

Жердің ішкі құрылымы туралы сенімді деректер өте аз. Суретті қарастырыңыз. 2. Жердің ішкі құрылысын бейнелейді. Жер жер қыртысынан, мантиядан және ядродан тұрады.

Күріш. 1. Жердің химиялық құрамы

Күріш. 2. Жердің ішкі құрылысы

Ядро

Ядро(3-сурет) Жердің орталығында орналасқан, оның радиусы шамамен 3,5 мың км. Негізгі температура 10 000 К жетеді, яғни ол Күннің сыртқы қабаттарының температурасынан жоғары, ал оның тығыздығы 13 г / см 3 (салыстырыңыз: су - 1 г / см 3). Өзегі темір мен никельдің қорытпаларынан тұрады.

Жердің сыртқы ядросы ішкі ядроға қарағанда (радиусы 2200 км) күштірек және сұйық (балқыған) күйде. Ішкі ядро ​​үлкен қысымға ұшырайды. Оны құрайтын заттар қатты күйде болады.

Мантия

Мантия- ядроны қоршап тұрған және планетамыздың көлемінің 83% құрайтын Жердің геосферасы (3-суретті қараңыз). Оның төменгі шекарасы 2900 км тереңдікте орналасқан. Мантия тығыздығы аз және пластикалық жоғарғы бөлікке (800-900 км) бөлінеді, одан магма(грек тілінен аударғанда «қалың жақпа» дегенді білдіреді; бұл жердің ішкі қабатының балқыған заты – химиялық қосылыстар мен элементтердің, соның ішінде газдардың ерекше жартылай сұйық күйдегі қоспасы); және кристалды төменгі, қалыңдығы шамамен 2000 км.

Күріш. 3. Жердің құрылысы: ядро, мантия және жер қыртысы

Жер қыртысы

Жер қыртысы-литосфераның сыртқы қабығы (3-суретті қараңыз). Оның тығыздығы Жердің орташа тығыздығынан шамамен екі есе аз – 3 г/см 3 .

Жер қыртысын мантиядан бөледі Мохорович шекарасы(оны жиі Мохо шекарасы деп атайды), сейсмикалық толқын жылдамдығының күрт өсуімен сипатталады. Оны 1909 жылы хорват ғалымы орнатқан Андрей Мохоровичич (1857- 1936).

Мантияның ең жоғарғы бөлігінде өтетін процестер жер қыртысындағы заттардың қозғалысына әсер ететіндіктен, олар жалпы атаумен біріктіріледі. литосфера(тас қабық). Литосфераның қалыңдығы 50-ден 200 км-ге дейін өзгереді.

Литосфераның астында орналасқан астеносфера- қаттылығы аз және тұтқырлығы аз, бірақ температурасы 1200 °C болатын пластикалық қабық. Ол жер қыртысына еніп, Мохо шекарасынан өте алады. Астеносфера вулканизмнің қайнар көзі болып табылады. Оның құрамында жер қыртысына енетін немесе жер бетіне төгілетін балқыған магманың қалталары бар.

Жер қыртысының құрамы мен құрылысы

Мантия мен ядромен салыстырғанда жер қыртысы өте жұқа, қатты және сынғыш қабат. Ол қазіргі уақытта 90-ға жуық табиғи химиялық элементтерден тұратын жеңілірек заттан тұрады. Бұл элементтер жер қыртысында бірдей емес. Жеті элемент — оттегі, алюминий, темір, кальций, натрий, калий және магний — жер қыртысының массасының 98% құрайды (5-суретті қараңыз).

Химиялық элементтердің ерекше комбинациялары әртүрлі тау жыныстары мен минералдарды құрайды. Олардың ең көне жасы кем дегенде 4,5 миллиард жыл.

Күріш. 4. Жер қыртысының құрылысы

Күріш. 5. Жер қыртысының құрамы

Минералдылитосфераның тереңдігінде де, бетінде де түзілген табиғи дененің құрамы мен қасиеттері жағынан салыстырмалы түрде біртекті болып табылады. Минералдардың мысалдары алмаз, кварц, гипс, тальк және т.б. (Әртүрлі минералдардың физикалық қасиеттерінің сипаттамасын 2-қосымшадан табасыз.) Жердегі минералдардың құрамы күріш. 6.

Күріш. 6. Жердің жалпы минералдық құрамы

Жартастарминералдардан тұрады. Олар бір немесе бірнеше минералдардан тұруы мүмкін.

Шөгінді жыныстар -саз, әктас, бор, құмтас және т.б.- су ортасы мен құрлықтағы заттардың жауын-шашынынан түзілген. Олар қабат-қабат жатады. Геологтар оларды Жер тарихының беттері деп атайды, өйткені олар біздің планетада ежелгі уақытта болған табиғи жағдайлар туралы біле алады.

Шөгінді жыныстардың ішінде органогендік және бейорганикалық (детриттік және хемогендік) болып бөлінеді.

Органогендітау жыныстары жануарлар мен өсімдіктер қалдықтарының жиналуы нәтижесінде пайда болады.

Классикалық жыныстарүгілу, судың, мұздың немесе желдің көмегімен бұрын пайда болған тау жыныстарының бұзылу өнімдерінің түзілуі нәтижесінде түзіледі (1-кесте).

Кесте 1. Фрагменттердің мөлшеріне байланысты сынық жыныстар

Тұқым атауы	Бөліктердің өлшемі (бөлшектер)
	50 см-ден жоғары
	5 мм - 1 см
	1 мм - 5 мм
Құм және құмтастар	0,005 мм - 1 мм
	0,005 мм-ден аз

Химиогендітау жыныстары теңіздер мен көлдер суларынан оларда еріген заттардың шөгуі нәтижесінде пайда болады.

Жер қыртысының қалыңдығында магма пайда болады магмалық жыныстар(7-сурет), гранит және базальт сияқты.

Шөгінді және магмалық тау жыныстары қысым мен жоғары температураның әсерінен үлкен тереңдікке батырылған кезде айтарлықтай өзгерістерге ұшырайды. метаморфтық тау жыныстары.Мәселен, әктас мәрмәрге, кварцты құмтас кварцитке айналады.

Жер қыртысының құрылымында үш қабат бөлінеді: шөгінді, «гранит», «базальт».

Шөгінді қабат(8-суретті қараңыз) негізінен шөгінді жыныстардан түзілген. Мұнда саздар мен тақтатастар басым, құмды, карбонатты және жанартаулық жыныстар кеңінен таралған. Шөгінді қабатта мұндай шөгінділер бар минералды,көмір, газ, мұнай сияқты. Олардың барлығы органикалық шыққан. Мысалы, көмір ежелгі дәуірдегі өсімдіктердің өзгеруінің өнімі. Шөгінді қабаттың қалыңдығы кең ауқымда өзгереді - құрлықтың кейбір учаскелерінде мүлдем жоқ болудан терең ойыстарда 20-25 км-ге дейін.

Күріш. 7. Тау жыныстарының шығу тегі бойынша жіктелуі

«Гранит» қабатықасиеттері бойынша гранитке ұқсас метаморфты және магмалық жыныстардан тұрады. Мұнда ең көп тарағандары гнейстер, граниттер, кристалды шисттер және т.б.Гранит қабаты барлық жерде кездеспейді, бірақ ол жақсы көрінетін континенттерде оның максималды қалыңдығы бірнеше ондаған километрге жетуі мүмкін.

«Базальт» қабатыбазальттарға жақын тау жыныстарынан түзілген. Бұл метаморфизмге ұшыраған магмалық тау жыныстары, «гранит» қабатының жыныстарына қарағанда тығызырақ.

Жер қыртысының қалыңдығы мен тік құрылымы әртүрлі. Жер қыртысының бірнеше түрі бар (8-сурет). Қарапайым классификация бойынша мұхиттық және континенттік жер қыртысы бөлінеді.

Континенттік және мұхиттық қыртыстардың қалыңдығы әртүрлі. Осылайша, жер қыртысының максималды қалыңдығы тау жүйелерінің астында байқалады. Ол шамамен 70 км. Жазықтардың астында жер қыртысының қалыңдығы 30-40 км, ал мұхиттардың астында ең жұқа - небәрі 5-10 км.

Күріш. 8. Жер қыртысының түрлері: 1 - су; 2 – шөгінді қабат; 3 - шөгінді жыныстар мен базальттардың аралық қабаттары; 4, базальттар мен кристалды ультракөмекші жыныстар; 5, гранитті-метаморфты қабат; 6 - гранулитті-мафикті қабат; 7 - қалыпты мантия; 8 - қысылған мантия

Тау жыныстарының құрамы бойынша континенттік және мұхиттық қыртыстардың айырмашылығы мұхит қыртысында гранит қабатының болмауынан көрінеді. Иә, және мұхит қыртысының базальт қабаты өте ерекше. Тау жыныстарының құрамы жағынан континенттік жер қыртысының аналогтық қабатынан ерекшеленеді.

Құрлық пен мұхиттың шекарасы (нөлдік белгі) континенттік жер қыртысының мұхиттыққа ауысуын белгілемейді. Континенттік жер қыртысын мұхиттықпен алмастыру мұхитта шамамен 2450 м тереңдікте жүреді.

Күріш. 9. Материктік және мұхиттық қыртыстардың құрылысы

Сондай-ақ жер қыртысының өтпелі типтері бар – субокеандық және субконтиненттік.

Субокеандық жер қыртысыконтиненттік беткейлерде және тау етегінде орналасқан, шеткі және Жерорта теңіздерінде кездеседі. Қалыңдығы 15-20 км-ге жететін континенттік жер қыртысы.

субконтиненттік жер қыртысымысалы, жанартаулық арал доғаларында орналасқан.

Материалдарға негізделген сейсмикалық зондтау -сейсмикалық толқын жылдамдығы – жер қыртысының терең құрылымы туралы мәліметтер аламыз. Осылайша, алғаш рет 12 км-ден астам тереңдіктен тау жыныстарының үлгілерін көруге мүмкіндік берген Кола супертерең ұңғымасы көптеген күтпеген нәрселерді әкелді. 7 км тереңдікте «базальт» қабаты басталуы керек деп есептелді. Алайда, шын мәнінде, ол ашылмады, ал тау жыныстары арасында гнейстер басым болды.

Тереңдікпен жер қыртысының температурасының өзгеруі.Жер қыртысының беткі қабаты күн жылуымен анықталатын температураға ие. ол гелиометриялық қабат(грек тілінен Helio - Күн), маусымдық температура ауытқуларын бастан кешіреді. Оның орташа қалыңдығы шамамен 30 м.

Төменде бұдан да жұқа қабат бар, оның сипатты белгісі бақылау орнының орташа жылдық температурасына сәйкес тұрақты температура болып табылады. Бұл қабаттың тереңдігі континенттік климатта артады.

Жер қыртысында одан да тереңірек геотермиялық қабат ерекшеленеді, оның температурасы жердің ішкі жылуымен анықталады және тереңдікке қарай артады.

Температураның жоғарылауы негізінен тау жыныстарын құрайтын радиоактивті элементтердің, ең алдымен радий мен уранның ыдырауынан болады.

Тау жыныстары температурасының тереңдікке қарай өсу шамасы деп аталады геотермиялық градиент.Ол жеткілікті кең диапазонда - 0,1-ден 0,01 ° C / м-ге дейін өзгереді және тау жыныстарының құрамына, олардың пайда болу жағдайларына және басқа да бірқатар факторларға байланысты. Мұхиттардың астындағы температура континенттерге қарағанда тереңдікте жылдамырақ көтеріледі. Орташа алғанда, әрбір 100 м тереңдікте ол 3 °C жылы болады.

Геотермиялық градиенттің кері шамасы деп аталады геотермиялық қадам.Ол м/°С-пен өлшенеді.

Жер қыртысының жылуы маңызды энергия көзі болып табылады.

Жер қыртысының геологиялық зерттеуге қол жетімді тереңдікке дейін созылатын бөлігі жер қойнауы.Жердің ішектері ерекше қорғауды және орынды пайдалануды қажет етеді.

Жер құрылымы

Википедиядан, еркін энциклопедия

Жер ядродан экзосфераға дейінгі бөлікте. Сол жақ сурет масштабтауға жатпайды.

Жербірінші дөрекі жуықтауда сфералық пішінге ие (Жердің нақты радиусы 6357-6378 км) және бірнеше қабықшалардан тұрады. Бұл қабаттарды да анықтауға болады химиялықнемесе олардың реологиялыққасиеттері. Орталықта орналасқан жердің өзегірадиусы шамамен 1250 км, ол негізінен темір мен никельден тұрады. Келесі келеді жер ядросының сұйық бөлігі(негізінен темірден тұрады) қалыңдығы шамамен 2200 км. Содан кейін 2900 км тұтқыр мантия, тұрады силикаттаржәне оксидтер, ал үстіңгі жағы өте жұқа, қатты Жер қыртысы. Ол сондай-ақ силикаттар мен оксидтерден тұрады, бірақ мантия жыныстарында кездеспейтін элементтермен байытылған. Жердің ішкі құрылымын ғылыми тұрғыдан түсіну бақылауларға негізделген топографияжәне батиметрия, бақылаулар тастаржылы шығып тұрады, нәтижесінде үлкен тереңдіктен жер бетіне көтерілген үлгілер жанартаулықбелсенділік, талдау сейсмикалық толқындаржер арқылы өтетін, өлшем ауырлықЖердің аймақтары және тәжірибелер кристалдыққатты денелер қысымдаржәне температураларЖердің терең ішкі бөлігіне тән.

1 Болжамдар

2 Құрылымы

• 2.1 Негізгі

  2.2 Халат

  2.3 Кора

3 Альтернативті концепциялардың тарихи дамуы

6 Қосымша оқу

Болжамдар

Жердің күшін, тартылыс күшін оның массасын есептеу үшін, сондай-ақ планетаның көлемін және оның орташа тығыздығын бағалау үшін пайдалануға болады. Астрономдар Жердің массасын оның орбитасынан және жақын жердегі планета денелеріне әсерінен есептей алады. Тау жыныстарын, су объектілерін және атмосфераны бақылау белгілі бір тереңдіктегі тау жыныстарының массасын, көлемін және тығыздығын бағалауға мүмкіндік береді, сондықтан массаның қалған бөлігі тереңірек қабаттарда болуы керек.

Құрылым

Жердің құрылымын екі принцип бойынша жіктеуге болады: механикалық қасиеттері сияқты реология, немесе химиялық қасиеттері. Оны механикалық түрде бөлуге болады литосфера , астеносфера , мезосфера, сыртқы өзек және ішкі өзек. Химиялық жағынан Жерді екіге бөлуге болады жер қыртысы, жоғарғы мантия, төменгі мантия, сыртқы ядрожәне ішкі ядро.

Жердің ішкі құрылысының схемалық бейнесі. 1. континенттік жер қыртысы - 2. мұхиттық қыртыс - 3. жоғарғы мантия - 4. төменгі мантия - 5. сыртқы ядро ​​- 6. ішкі ядро ​​- А: Мохорович беті-Б: Гутенберг алшақтығы-С: Леман-Буллен алшақтығы

Жердің геологиялық қабаттары жер бетінен төмендегідей тереңдікте орналасқан: :

Тереңдігі		Қабат
Километрлер	Миль
		Литосфера (жергілікті 5-тен 200 км-ге дейін өзгереді)
		Кора (жергілікті аумақта 5-тен 70 км-ге дейін)
		Мантияның жоғарғы бөлігі
		Астеносфера
		Жоғарғы мезосфера (жоғарғы мантия)
		Төменгі мезосфера (төменгі мантия)
		сыртқы ядро
		ішкі өзегі

Жер қабаттары сынған және шағылған заттардың таралу уақытын өлшеу арқылы жанама түрде анықталды. сейсмикалық толқындаржер сілкінісі нәтижесінде пайда болды. Өзек көлденең толқындарды өткізбейді, ал толқынның таралу жылдамдығы әртүрлі қабаттарда әр түрлі болады. Әртүрлі қабаттар арасындағы сейсмикалық толқындардың жылдамдығының өзгеруі олардың салдарынан сынуды тудырады Снелл заңы.

Ядро

Негізгі мақала: Жердің ядросы

Жердің орташа тығыздығы 5515 кг/м 3 . Өйткені беткі материалдың орташа тығыздығы тек 3000-ға жуық кг/м 3 , біз тығыз материалдар Жердің ядросында бар деген қорытындыға келуіміз керек. Ядроның жоғары тығыздығының тағы бір дәлелі сейсмологияны зерттеуден алынған.

Сейсмикалық өлшемдер ядроның екі бөлікке бөлінгенін көрсетеді, радиусы ~1220 км [2] қатты ішкі ядро ​​және радиусы ~3400 км сұйық сыртқы ядро. .

Мантия

Негізгі мақала: Жер мантиясы

Жер мантиясы 2890 км тереңдікке дейін созылып, оны Жердің ең қалың қабаты етеді. Төменгі мантиядағы қысым ~140 ГПа (1,4 М атм). Мантия құрамына бай силикат жыныстарынан тұрады теміржәне магниймантиядағы жоғары температура силикатты материалды жеткілікті пластик етеді, сондықтан мантиядағы заттардың конвекциясы болуы мүмкін және тектоникалық плиталардағы жарықтар арқылы жер бетіне жетеді. Заттың балқуы мен тұтқырлығы мантиядағы қысым мен химиялық өзгерістерге байланысты. Мантияның тұтқырлығы 1021-1024 аралығында Па с, тереңдігіне байланысты. Салыстыру үшін судың тұтқырлығы шамамен 10 −3 Па с, а құм 10 7 Па с.

Қабық

Негізгі мақала: Жер қыртысы

Жер қыртысы жер бетінен 5-70 км тереңдікте жатыр. Мұхит алаптарының (5-10 км) астында жатқан мұхит қыртысының ең жіңішке бөліктері және тығыз ( мафик (Ағылшын )) темір-магний силикат жыныстары, мысалы базальт.

Альтернативті концепциялардың тарихи дамуы

Негізгі мақала: қуыс жер

Гипотеза иллюстрациясы холли.

1692 ж Эдмунд Халли(Лондондағы Корольдік қоғамының философиялық транзакцияларында басылған мақалада) диаметріне сәйкес ішкі ядроның айналасында екі ішкі концентрлік қабығы бар қалыңдығы шамамен 500 миль қуыс денеден тұратын Жер идеясын алға тартты. тиісінше Венера, Марс және Меркурий планеталары .

8-тарау Жердің инертті материясы

§ 8.1. Жердің пішіні мен құрылымы

жер пішіні

Жер – өркениеттер пайда болып, дамып, жойылып, біртұтас заманауи қоғам қалыптасып жатқан арена. Біздің болашағымыз көп жағдайда планетамыздың құрылымын қаншалықты жақсы түсінетінімізге байланысты. Дегенмен, біз бұл туралы алыстағы жұлдыздар туралы көбірек білмейміз (және көбінесе әлдеқайда аз). Жердің пішіні туралы идеялардан бастайық. Қазіргі уақытта біздің планетамыз «дөңгелек» дегенді ешкім жоққа шығармайды. Шынында да, бірінші жуықтауда Жердің пішіні сфералық болып анықталады. Бұл идея ежелгі Грецияда пайда болды. Және тек XVII-XVIII ғасырларда. нақтылана бастады. Жердің айналу осі бойымен тегістелгені анықталды (осьтер арасындағы айырмашылық шамамен 21 км). Жер тартылыс күші мен орталықтан тепкіш күштердің біріккен әрекетінің әсерінен пайда болды деп болжанады. Бұл күштердің нәтижесі – ауырлық күші – әрбір дененің Жер бетінде алатын үдеуінде көрінеді. Қазірдің өзінде И.Ньютон Жердің айналу осі бағытында қысылып, эллипсоид пішінін алуы керек позицияны теориялық тұрғыдан негіздеді, кейіннен эмпирикалық түрде расталды. Кейінірек Жердің тек полюстерде ғана емес, сонымен қатар экватордың бойында аз мөлшерде сығылғандығы анықталды. Экватордың ең үлкен және ең кіші радиустары 213 м-ге ерекшеленеді, яғни. Жер үш осьті эллипсоид. Бірақ Жердің эллипсоид ретіндегі идеясы бірінші жуықтауда ғана дұрыс. Жердің шынайы беті одан да күрделі. Жердің қазіргі фигурасына ең жақын геоид – ойша деңгей беті, оған қатысты ауырлық векторы барлық жерде перпендикуляр бағытталған.Мұхиттар аймағында геоид тыныштықтағы су бетімен сәйкес келеді. Геоид пен эллипсоид арасындағы алшақтық кей жерлерде ±(100-150) м-ге жетеді, бұл жердің денесіндегі әртүрлі тығыздықтағы массалардың біркелкі таралуымен түсіндіріледі, бұл ауырлық күшінің өзгеруіне, демек, пішіннің өзгеруіне әсер етеді. геоид. Қазіргі уақытта Ресейде карталардың және басқа мақсаттардың геодезиялық негізін жасау үшін Красовский эллипсоиды келесі негізгі параметрлермен қолданылады: экваторлық радиусы 6378,245 км; полярлық радиусы 6356,863 км; полярлық қысу 1/298,25; Жер бетінің ауданы шамамен 510 млн км2, көлемі 1,083 1012 км3. Жердің массасы 5,976 1027 г.

Жердің ішкі құрылысы

Тікелей бақылау үшін тек жер қыртысының жер бетіне шыққан немесе ашылған шахталармен, шахталармен және ұңғымалармен жабылған ең жоғарғы (15-20 км тереңдікке дейін) горизонттары ғана қолжетімді екенін атап өткен жөн. Тереңірек қабықтардың құрамы мен физикалық күйі туралы пайымдаулар геофизикалық әдістердің деректеріне негізделген, т.б. алыпсатарлық болып табылады. Осы әдістердің ішінде жер сілкінісі немесе жасанды жарылыс нәтижесінде пайда болған толқындардың Жер денесінде таралу жылдамдығын тіркеуге негізделген сейсмикалық әдіс ерекше маңызға ие. Жер сілкінісі көздерінде көлемнің өзгеруіне ортаның реакциясы ретінде қарастырылатын бойлық сейсмикалық толқындар деп аталатындар пайда болады, ал көлденең толқындар - тек қатты денелерде таралатын ортаның пішінінің өзгеруіне реакциясы. Геофизикалық бақылаулар негізінде Жердің гетерогенді және радиус бойынша дифференциалданғандығы анықталды. Қазіргі уақытта Жер құрылымының бірнеше үлгілері бар. Көптеген зерттеушілер сейсмикалық толқындардың жылдамдығы күрт өзгеретін нақты анықталған сейсмикалық интерфейстермен бөлінген Жердің үш негізгі қабықшасы ерекшеленетін модельді қабылдайды (8.1-сурет):

жер қыртысы – жердің қатты жоғарғы қабығы. Оның қалыңдығы мұхиттардың астында 5-10 км-ден жазық жерлерде 30-40 км-ге дейін өзгереді және таулы аймақтарда 50-75 км-ге жетеді (максималды мәндер Анд пен Гималайдың астында кездеседі);

Жер мантиясы жер қыртысынан төмен жер бетінен 2900 км тереңдікке дейін созылады және екі бөлікке бөлінеді: жоғарғы мантия - 900-1000 км тереңдікке және төменгі мантия - 900-1000-ден 2900 км-ге дейін;

3) Жердің сыртқы ядросы оқшауланған ядросы – шамамен 5120 км тереңдікке дейін және ішкі ядросы – 5120 км-ден төмен. Жер қыртысыол мантиядан көп жағдайда өте өткір сейсмикалық шекарамен бөлінген - Мохорович беті (қысқартылған Μ οho немесе M). Жоғарғы мантиядағы сейсмикалық әдіс салыстырмалы түрде азырақ «жұмсартылған» жыныстар қабатын ашты - астеносфера Бұл қабатта сейсмикалық толқындардың, әсіресе көлденең толқындардың жылдамдығының төмендеуі және электр өткізгіштігінің жоғарылауы. байқалады, бұл заттың аз тұтқыр, пластикалық күйін көрсетеді – мантияның үстінгі және астындағы қабаттарға қарағанда 2-3 рет төмен. Бұл қасиеттер тереңдік ұлғайған кезде қысымға қарағанда температураның тезірек жоғарылауы нәтижесінде мантия материясының ішінара балқуымен (1-10%) байланысты деп болжанады. Астеносфераның тұтқырлығы тік және көлденең бағытта да айтарлықтай өзгереді, оның қалыңдығы да өзгереді. Астеносфера әртүрлі тереңдікте орналасқан: материктер астында - 80-120-ден 200-250 км-ге дейін, мұхиттардың астында - 50-70-тен 300-400 км-ге дейін. Ол біршама айқын көрінеді және көтеріледі, кейбір жерлерде 20-25 км немесе одан аз тереңдікте, жер қыртысының ең қозғалмалы аймақтарында және керісінше, материктердің ең тыныш бөліктерінің астында әлсіз көрінеді және төмен түседі (платформа). қалқандар). Астеносфера терең геологиялық процестерде маңызды рөл атқарады. Мантияның қатты үстіңгі қабаты жер қыртысымен бірге литосфера деп аталады.

Сыртқы	Атмосфера Гидросфера Биосфера
Ішкі	1) Қабық (континенттік жер қыртысы · мұхиттық қыртыс ): Шөгінді қабат Жоғарғы қабық Конрад шекарасы төменгі қабығы Литосфера (Литосфералық тақталар ) Мохорович беті 2) Мантия : Жоғарғы мантия (Астеносфера) Сейсмикалық учаске 660 км төменгі мантия Гутенберг шекарасы 3) Ядро : сыртқы ядро ішкі өзегі

Жердің негізгі сипаттамалары

Жердің орташа тығыздығы гравиметриялық мәліметтер бойынша 5,5 г/см. Жер қыртысын құрайтын тау жыныстарының тығыздығы 2,4-3,0 г/см. Бұл мәндерді Жердің орташа тығыздығымен салыстыру тереңдікте мантия мен Жердің ядросында тығыздықтың жоғарылауы байқалуы керек деген болжамға әкеледі. Мохо шекарасынан төмен мантияның жоғарыдағы астеносфералық бөлігінде тау жыныстары әлдеқайда тығыз деп саналады. Мантиядан ядроға ауысқанда тығыздық 9,7-10,0 г/см3-ге дейін секіріп, кейін көтеріліп, ішкі ядрода 12,5-13,0 г/см3 болады. Ауырлық күшінің әсерінен үдеу жер бетінде 9,82 м/с2-ден төменгі мантия түбінде (2900 км) максималды мән 10,37 м/с2-ге дейін өзгеретіні есептелген. Ядрода ауырлық күшінің үдеуі тез төмендеп, шамамен 5000 км тереңдікте 4,52 м/с2 жетеді, содан кейін 6000 км тереңдікте 1,26 м/с2, ал орталықта нөлге дейін төмендейді. Жердің айналасында күш өрісі бар алып магнит сияқты екені белгілі. Қазіргі заманда Жердің магниттік полюстері географиялық полюстерге жақын орналасқан, бірақ олармен сәйкес келмейді. Қазіргі уақытта Жердің негізгі магнит өрісінің пайда болуы көбінесе Френкель-Эльсассер динамотеориялық тұжырымдамасы арқылы түсіндіріледі, оған сәйкес бұл өріс күрделі конвективті қозғалыстардан туындаған электр тогының жүйесінің әрекеті нәтижесінде пайда болады. Жердің айналуы кезіндегі сұйық сыртқы ядро. Магнит өрісінің жалпы фоны жер қыртысының жоғарғы бөлігінде кездесетін ферромагниттік минералдары бар тау жыныстарының әсерінен қабаттасады, нәтижесінде жер бетінде магниттік аномалиялар пайда болады. Құрамында ферромагниттік минералдары бар тау жыныстарының қалдық магниттелуі олардың пайда болуы кезінде болған Жердің магнит өрісі сияқты бағытталған. Бұл магниттелуді зерттеу Жердің магнит өрісі геологиялық тарих барысында бірнеше рет инверсияларды бастан өткергенін көрсетті: солтүстік полюс оңтүстікке, ал оңтүстік полюс солтүстікке айналды. Магниттік инверсиялар шкаласы тау жыныстарының қабаттарын салыстыру және олардың жасын анықтау үшін қолданылады. Жердің тереңдігінде болып жатқан процестерді түсіну үшін планетаның жылу өрісі мәселесі маңызды болып шықты. Қазіргі уақытта Жердің екі жылу көзі бар - Күн және Жердің ішектері. Күннің жылытуы 28-30 м-ден аспайтын тереңдікке дейін созылады.Жер бетінен белгілі бір тереңдікте ауданның орташа жылдық температурасына тең тұрақты температура белдеуі болады. Осылайша, Мәскеуде 20 м тереңдікте тұрақты температура +4,2 ° C, Парижде 28 м тереңдікте +11,83 ° C байқалады. Тұрақты температура белдеуінен төмен, шахталардағы, шахталардағы, ұңғымалардағы бақылаулар тереңдікте температураның жоғарылауын анықтады, бұл жер қойнауынан келетін жылу ағынына байланысты. Жер үшін ішкі жылу ағынының орташа мәні секундына шамамен 1,4-1,5 мккал/см2 құрайды. Жылу ағыны жер қыртысының қозғалғыштық дәрежесіне және эндогендік (ішкі) процестердің қарқындылығына байланысты екені анықталды. Материктердің тыныш аймақтарында оның мәні орташадан біршама төмен. Жылу ағынының айтарлықтай ауытқуы тауларға тән, мұхит түбінің көп бөлігінде жылу ағыны континенттік жазықтардағыдай дерлік, бірақ орта мұхит жоталарының рифттік аңғарлары деп аталатын шегінде кейде ұлғаяды. 5-7 рет. Жылу ағынының жоғары мәндері Қызыл теңіздің ішкі аймақтарында байқалады. Жердің ішкі жылу энергиясының көздері әлі де жеткіліксіз зерттелген. Бірақ негізгілері: 1) радиоактивті элементтердің ыдырауы (уран, торий, калий және т.б.); 2) жылудың бөлінуімен жүретін мантия мен ядродағы тығыздық бойынша материалдың қайта бөлінуімен гравитациялық дифференциация. Шахталардағы, шахталардағы және ұңғымалардағы бақылаулар тереңдікте температураның жоғарылауын көрсетеді. Оны сипаттау үшін геотермиялық градиент енгізіледі - тереңдік бірлігіне Цельсий градусымен температураның жоғарылауы. Оның мағыналары әлемнің әртүрлі бөліктерінде әртүрлі. 1 км-ге шамамен 30 ° C орташа болып саналады, ал диапазонның экстремалды мәндері 25 еседен астам ерекшеленеді, бұл жер қыртысының әртүрлі эндогендік белсенділігімен және тау жыныстарының әртүрлі жылу өткізгіштігімен түсіндіріледі. Ең үлкен геотермиялық градиент 1 км-ге 150 °C-қа тең, Орегон штатында (АҚШ), ал ең кішісі (1 км-ге 6 °C) Оңтүстік Африкада байқалды. Кола ұңғысында 11 км тереңдікте шамамен 200 ° C температура тіркелді. Ең жоғары градиент мәндері мұхиттар мен материктердің жылжымалы аймақтарымен байланысты, ал ең төменгі мәндер континенттік жер қыртысының ең тұрақты және ежелгі учаскелерімен байланысты. Тереңдікпен температураның өзгеруі жанама деректерден шамамен анықталады. Жер қыртысы үшін температуралық есептеулер негізінен жылу ағыны, тау жыныстарының жылу өткізгіштігі және лаваның температурасы туралы мәліметтерге негізделген, бірақ мұндай деректер үлкен тереңдіктер үшін қол жетімді емес, мантия мен ядроның құрамы нақты белгісіз. Астеносферадан төмен температура геотермиялық градиенттің айтарлықтай төмендеуімен табиғи түрде көтеріледі деп болжанады. Өзек негізінен темірден тұрады деген идеяға сүйене отырып, ондағы қысымды ескере отырып, оның әртүрлі шекараларда балқуына есептеулер жүргізілді. Төменгі мантия мен ядро ​​арасындағы шекарада темірдің балқу температурасы 3700 ° C, ал сыртқы және ішкі ядро ​​арасындағы шекарада - 4300 ° C болуы керек екендігі анықталды. Бұдан физикалық тұрғыдан алғанда, ядродағы температура 4000-5000 °C деген қорытынды шығады. Салыстыру үшін Күннің бетіндегі температура 6000 °C-тан сәл төмен екенін атап өтуге болады. Жер материясының агрегаттық күйі туралы мәселеге тоқталайық. Литосфераның заты қатты кристалдық күйде деп есептеледі, өйткені мұндағы қысымдардағы температура балқу нүктесіне жетпейді. Дегенмен, жер қыртысының кейбір жерлерінде және ішінде сейсмологтар астеносфералық қабатқа ұқсайтын бөлек төмен жылдамдықты линзалардың болуын атап өтеді. Сейсмикалық мәліметтерге сәйкес бойлық және көлденең сейсмикалық толқындар өтетін Жер мантиясының заты тиімді қатты күйде. Сонымен қатар төменгі мантияның заты кристалдық күйде болуы мүмкін, өйткені олардағы қысым балқуды болдырмайды. Тек астеносферада сейсмикалық толқындардың жылдамдығы төмендейді, температура балқу нүктесіне жақындайды. Астеносфералық қабаттағы зат аморфты шыны тәрізді күйде, ал кейбіреулері (10%-дан аз) тіпті балқыған күйде болуы мүмкін деп болжанады. Геофизикалық мәліметтер, сондай-ақ астеносфера қабатының әртүрлі деңгейлерінде пайда болатын магмалық камералар астеносфераның гетерогенділігі мен стратификациясын көрсетеді. Жердің ядросындағы заттың күйіне келетін болсақ, зерттеушілердің көпшілігі сыртқы ядроның заты сұйық күйде, ал ішкі ядро ​​қатты күйде болады деп есептейді, өйткені мантиядан ядроға өтуі бойлық сейсмикалық толқындар жылдамдығының күрт төмендеуі және тек қатты ортада таралатын көлденең толқындар, оған жатпайды.

Ғаламшар тұрғындарына өмір сыйлайтын Жердің үстіңгі қабаты - көптеген шақырымдық ішкі қабаттарды қамтитын жұқа қабық. Ғарыш кеңістігінен гөрі планетаның жасырын құрылымы туралы азырақ нәрсе белгілі. Жер қыртысына оның қабаттарын зерттеу үшін бұрғыланған ең терең Кола ұңғысының тереңдігі 11 мың метрді құрайды, бірақ бұл жер шарының орталығына дейінгі қашықтықтың төрт жүзден бір бөлігі ғана. Тек сейсмикалық талдау ішінде болып жатқан процестер туралы түсінік алуға және Жер құрылғысының үлгісін жасауға болады.

Жердің ішкі және сыртқы қабаттары

Жер планетасының құрылымы құрамы мен рөлі бойынша ерекшеленетін, бірақ бір-бірімен тығыз байланысты ішкі және сыртқы қабықтардың гетерогенді қабаттары болып табылады. Жер шарының ішінде келесі концентрлік аймақтар орналасқан:

• Өзегі – радиусы 3500 км.
• Мантия - шамамен 2900 км.
• Жер қыртысының орташа ұзындығы 50 км.

Жердің сыртқы қабаттары газ тәрізді қабықшаны құрайды, оны атмосфера деп атайды.

Планетаның орталығы

Жердің орталық геосферасы оның ядросы болып табылады. Жердің қай қабаты іс жүзінде ең аз зерттелген деген сұрақты қоятын болсақ, онда жауап – ядро ​​болады. Оның құрамы, құрылымы, температурасы туралы нақты деректер алу мүмкін емес. Ғылыми еңбектерде жарияланған барлық ақпарат геофизикалық, геохимиялық әдістер мен математикалық есептеулер арқылы қол жеткізілді және «болжам» деген ескертумен қалың көпшілікке ұсынылады. Сейсмикалық толқындарды талдау нәтижелері көрсеткендей, жер ядросы екі бөліктен тұрады: ішкі және сыртқы. Ішкі ядро ​​- Жердің ең зерттелмеген бөлігі, өйткені сейсмикалық толқындар оның шегіне жетпейді. Сыртқы ядросы - қызған темір мен никельдің массасы, температурасы шамамен 5 мың градус, ол үнемі қозғалыста болады және электр тогын өткізеді. Дәл осы қасиеттермен Жердің магнит өрісінің пайда болуы байланысты. Ішкі ядроның құрамы, ғалымдардың пікірінше, әртүрлі және одан да жеңіл элементтермен - күкіртпен, кремниймен және мүмкін оттегімен толықтырылған.

Мантия

Жердің орталық және жоғарғы қабаттарын байланыстыратын планетаның геосферасы мантия деп аталады. Дәл осы қабат жер шары массасының шамамен 70% құрайды. Магманың төменгі бөлігі - ядроның қабығы, оның сыртқы шекарасы. Сейсмикалық талдау бұл жерде қысу толқындарының тығыздығы мен жылдамдығының күрт секіруін көрсетеді, бұл тау жыныстарының құрамының материалдық өзгерісін көрсетеді. Магманың құрамы ауыр металдардың қоспасы, магний мен темір басым. Қабаттың үстіңгі бөлігі немесе астеносфера температурасы жоғары жылжымалы, пластикалық, жұмсақ масса болып табылады. Дәл осы зат жанартау атқылауы кезінде жер қыртысын жарып, жер бетіне шашырайды.

Мантиядағы магма қабатының қалыңдығы 200-ден 250 километрге дейін, температурасы шамамен 2000 ° C. Мантия жер қыртысының төменгі глобусынан Мохо қабаты немесе Мохорович шекарасы арқылы серб ғалымы арқылы бөлінген. мантияның осы бөлігіндегі сейсмикалық толқындардың жылдамдығының күрт өзгеруін анықтаған.

қатты қабық

Жердің ең қатты қабаты қалай аталады? Бұл литосфера, мантия мен жер қыртысын байланыстыратын қабық, астеносфераның үстінде орналасқан және оның ыстық әсерінен жер үсті қабатын тазартады. Литосфераның негізгі бөлігі мантияның бір бөлігі болып табылады: 79-дан 250 км-ге дейінгі бүкіл қалыңдықтың ішінен жер қыртысы орналасқан жеріне байланысты 5-70 км құрайды. Литосфера гетерогенді, ол литосфералық тақталарға бөлінеді, олар үнемі баяу қозғалыста болады, кейде алшақтайды, кейде бір-біріне жақындайды. Литосфералық плиталардың мұндай тербелістері тектоникалық қозғалыс деп аталады, олардың жер сілкіністерін, жер қыртысының ыдырауын және магманың жер бетіне шашырауын тудыратын тез дүмпулері. Литосфералық плиталардың қозғалысы ойпаңдардың немесе төбелердің пайда болуына әкеледі, мұздатылған магма тау жоталарын құрайды. Пластиналардың тұрақты шекаралары жоқ, олар қосылады және бөлінеді. Жер бетінің аумақтары, тектоникалық плиталардың жарылымдарынан жоғары, сейсмикалық белсенділіктің жоғарылаған жерлері болып табылады, мұнда жер сілкінісі, жанартау атқылаулары басқаларға қарағанда жиі болып, пайдалы қазбалар түзіледі. Қазіргі уақытта 13 литосфералық плиталар тіркелді, олардың ең үлкені: американдық, африкалық, антарктикалық, тынық мұхиттық, үнді-австралиялық және еуразиялық.

Жер қыртысы

Басқа қабаттармен салыстырғанда жер қыртысы бүкіл жер бетінің ең жұқа және ең нәзік қабаты болып табылады. Химиялық заттар мен микроэлементтермен ең қаныққан организмдер өмір сүретін қабат планетаның жалпы массасының тек 5% құрайды. Жер планетасындағы жер қыртысының екі түрі бар: континенттік немесе материктік және мұхиттық. Материктік жер қыртысы қаттырақ, үш қабаттан тұрады: базальт, гранит және шөгінді. Мұхит түбі базальт (негізгі) және шөгінді қабаттардан тұрады.

• Базальт жыныстары- Бұл магмалық қазбалар, жер бетінің қабаттарының ең тығызы.
• гранит қабаты- мұхиттардың астында жоқ, құрлықта гранит, кристалдық және басқа да осыған ұқсас тау жыныстарының қалыңдығы бірнеше ондаған километрге жақындауы мүмкін.
• Шөгінді қабаттау жыныстарының бұзылуы кезінде пайда болады. Кейбір жерлерде органикалық текті минералдардың: көмір, ас тұзы, газ, мұнай, әктас, бор, калий тұздары және т.б.

Гидросфера

Жер бетінің қабаттарын сипаттай отырып, планетаның өмірлік маңызды су қабығын немесе гидросфераны атап өтуге болмайды. Планетадағы су тепе-теңдігін мұхит сулары (негізгі су массасы), жер асты сулары, мұздықтар, өзендердің ішкі сулары, көлдер және басқа да су қоймалары сақтайды. Бүкіл гидросфераның 97%-ы теңіздер мен мұхиттардың тұзды суларына келеді, тек 3%-ы ғана тұщы ауыз су, оның негізгі бөлігі мұздықтарда. Ғалымдар терең шарларға байланысты жер бетіндегі су мөлшері уақыт өте келе артады деп болжайды. Гидросфералық массалар тұрақты айналымда болады, олар бір күйден екінші күйге өтіп, литосферамен және атмосферамен тығыз әрекеттеседі. Гидросфера жердегі барлық процестерге, биосфераның дамуы мен тіршілігіне үлкен әсер етеді. Бұл планетадағы тіршіліктің пайда болуының ортасына айналған су қабығы болды.

Топырақ

Топырақ немесе топырақ деп аталатын жердің ең жұқа құнарлы қабаты су қабығымен бірге өсімдіктердің, жануарлардың және адамдардың тіршілігі үшін ең үлкен маңызға ие. Бұл шар органикалық ыдырау процестерінің әсерінен тау жыныстарының эрозиясының нәтижесінде жер бетінде пайда болды. Тіршілік қалдықтарын өңдей отырып, миллиондаған микроорганизмдер қарашірік қабатын жасады - жердегі өсімдіктердің барлық түрлерінің дақылдары үшін ең қолайлы. Топырақ сапасының маңызды көрсеткіштерінің бірі – құнарлылық. Ең құнарлы топырақтар құмның, саздың және қарашіріктің немесе саздақтың бірдей мөлшері бар топырақтар болып табылады. Сазды, тасты және құмды топырақтар ауыл шаруашылығына ең қолайлы емес.

Тропосфера

Жердің ауа қабығы планетамен бірге айналады және жер қабаттарында болып жатқан барлық процестермен тығыз байланысты. Кеуектер арқылы атмосфераның төменгі бөлігі жер қыртысының денесіне терең енеді, жоғарғы бөлігі біртіндеп ғарышпен байланысады.

Жер атмосферасының қабаттары құрамы, тығыздығы және температурасы бойынша гетерогенді.

Жер қыртысынан 10 - 18 км қашықтықта тропосфера кеңейеді. Атмосфераның бұл бөлігі жер қыртысы мен сумен қызады, сондықтан биіктікке қарай суытады. Тропосферадағы температураның төмендеуі әрбір 100 метр сайын шамамен жарты градусқа төмендейді, ал ең жоғары нүктелерде ол -55-тен -70 градусқа дейін жетеді. Әуе кеңістігінің бұл бөлігі ең үлкен үлесті алады - 80% дейін. Дәл осы жерде ауа-райы қалыптасады, борандар, бұлттар жиналып, жауын-шашын және желдер пайда болады.

жоғары қабаттар

• Стратосфера- күннің ультракүлгін сәулесін жұтып, бүкіл тіршілікті жоюға жол бермейтін планетаның озон қабаты. Стратосферадағы ауа сирек кездеседі. Озон атмосфераның бұл бөлігінде -50-ден 55 ° C-қа дейін тұрақты температураны сақтайды. Стратосферада ылғалдың шамалы бөлігі, сондықтан маңызды ауа ағындарынан айырмашылығы, бұлттар мен жауын-шашындар оған тән емес.
• Мезосфера, термосфера, ионосфера- атмосфераның тығыздығы мен температурасының төмендеуі байқалатын стратосфера үстіндегі Жердің ауа қабаттары. Ионосфера қабаты - зарядталған газ бөлшектерінің жарқырауы пайда болатын жер, оны аврора деп атайды.
• Экзосфера- газ бөлшектерінің дисперсия сферасы, кеңістікпен бұлыңғыр шекара.