Внутрішня будова Землі та історія її розвитку. Типи земної кори.

Уявлення про внутрішню будову Землі науковці склали собі, головно, за допомогою дослідження швидкості проходження сейсмічних хвиль, що виникають під час землетрусів. Безпосередні спостереження доступні поки що лише на невеликих глибинах: найглибша свердловина пройшла в земну товщу всього на 12 км (Кольська надглибока).

У будові Землі виокремлюють три основні шари: земну кору, мантію і ядро.

Верхню тверду оболонку Землі називають земною корою. ЇЇ середня потужність становить близько 20 км, у гірських країнах - 50-75 км і 5-10 км - у межах океанічних і морських западин. Природні речовини, якими утворена земна кора, називають гірськими породами.

З глибиною у надрах Землі зростає тиск і збільшується температура. У цент-ральній частині планети температура, за розрахунками вчених, становить близько 5000 °С. У верхніх шарах на кожні 100 м глибини вона зростає на З °С. Тому стан речовин, що утворюють Землю, на різних глибинах має значні відмінності. Беручи це до уваги, у внутрішній частині планети виокремлюють окремі шари, основні з яких мантія і ядро.

Мантія поширюється до глибини 2900 км. У її верхній частині є шар, у якому породи перебувають у пластичному розрідженому стані. Його називають астеносферою. Верхня межа цього шару знаходиться на глибині 50 км під океанами і до 110 км під материками, а нижня відповідно на глибинах 400 і 250 км. Над астеноферою є твердий надастеносферний шар мантії, що разом із земною корою утворює оболонку Землі, яку називають літосферою. Вони міцно пов'язані одна з одною і становлять одне ціле.

Ядро знаходиться на глибинах нижчих 2900 км, тобто радіус ядра становить 3470 км, або більше половини радіуса Землі. За даними сейсмології, припускають, що внутрішня частина ядра - тверда, а у зовнішній його частині речовини знаходяться у розплавленому рухливому стані. Саме тут через обертання планети виникають електричні струми, які й створюють магнітне поле Землі.

Внаслідок зустрічних рухів мантійних потоків підвищилася температура земних надр, у центрі сформувалося важке ядро, утворене переважно залізом та нікелем. Легкі речовини (кремній, алюміній), зібравшись у поверхневому шарі планети, остигали, утворюючи первинну земну кору. З розплаву одночасно виділялися гази і водяна пара, що сформували первинну атмосферу і гідросферу.

Земна кора – верхній твердий шар нашої планети.

Земна кора складається з магматичних, осадових і метаморфічних гірських порід. Магматичні породи утворюються при затвердінні магми, що надходить з верхніх шарів мантії. Якщо магма проникає по тріщинах у земну кору і і на глибині повільно застигає в умовах високого тиску, то утворюються і нтрузивні гірські породи (граніт, габро та ін.). При виливанні магми на земну поверхню і швидкому остиганні її формуються ефузивні гірські породи (базальт, вулканічний туф та ін.).

Осадові породи утворюються на земній поверхні під дією зовнішніх ( екзогенних) сил, переважно внаслідок в ивітрювання. Це процес подрібнення та хімічних змін гірських порід внаслідок температурних коливань, хімічного впливу атмосфери, води та організмів. Розрізняють вивітрювання фізичне, хімічне й органічне. Фізичне вивітрювання - це процес подрібнення і розпушування гірських порід під впливом різких змін температури, замерзання води у тріщинах. Руйнування гірських порід під дією води і повітря (кисню та вуглекислого газу) називають хімічним вивітрюванням. На відміну від фізичного, хімічне вивітрювання не лише руйнує породи, а й змінює їх мінералогічний склад. Адже гірські породи складаються з одного або декількох мінералів (речовин однорідного складу).

Органічним вивітрюванням називають руйнування і розпушування гірських порід корінням рослин та розчиненням мінералівкислотами рослин і мікроорганізмів, що поселяються на гірських породах.

Пухкий матеріал, створений вивітрюванням, залишається на місці або переноситься текучими водами, вітром, льодовиками. Перенесені й відкладені продукти вивітрювання - це осадові гірські породи. Ті з них, що формуються при руйнуванні і наступному відкладенні різних гірських порід, називають уламковими породами (глина, пісок, валуни та ін.). За рахунок хімічних взаємодій, розчинення і випадання в осад з розчинів (морської води, вод солоних озер, підземних вод) утворюються осадові породи хімічного походження (солі, гіпси, вапняки, бЬксити, фосфорити, руди деяких металів та ін.). Наслідками життєдіяльності організмів є органогенні породи (вапняк-черепашник, крейда, кам’яне вугілля, нафта й ін.).

Метаморфічні породи виникають унаслідок зміни (метаморфізму) осадових та магматичних гірських порід, що опинилися на значній глибині. Під впливом високих температур і тиску, а також гарячих розчинів і газів, що піднімаються з мантії, вони перекристалізовуються, змінюють свої властивості. Граніт перетворюється у ще твердіший гнейс, вапняк - у мармур, вугілля - у графіт. У процесі метаморфізму утворюються також уранові руди, алмази та інші дорогоцінні камені.

Земна кора складена осадовими та кристалічними породами магматичного і метаморфічного походження. Однак вона неоднорідна за складом і будовою, товщиною. Розрізняють два основних типи земної кори: материкову (континентальну) й океанічну.

Материкова земна кора має загальну потужність близько 60-75 км у гірських районах та 30-40 км — на рівнинах. Складається вона із трьох шарів: осадового потужністю до 20-25 км, гранітного (гранітно-гнейсового) і 6азальтового.

Загальна потужність океанічної земної кори у середньому становить 5-10 км. Вона складена двома основними шарами. Вгорі залягає малопотужний (у середньому - близько 1 км) шар пухких морських відкладів кременисто- карбонатного складу. Під ним лежить базальтовий иіар. Гранітного шару між осадовим і базальтовим немає.

Таким чином, океанічна земна кора відрізняться від материкової за потужністю, будовою, а також за віком (не більше 160-180 млн років). Оскільки прибережні акваторії Світового океану до ізобати 1000 м і більше маютьземну кору материкового типу, то площа останньої становить близько 40 відсотків від площі всієї твердої оболонки Землі.