Литосфера

Части гидросферы

В научную литературу термин «гидросфера» был введён в 1875 г австрийским геологом Э. Зюссом. Под гидросферой он понимал единую водную оболочку только в составе Мирового океана. До середины XX века учёные спорили, включать ли в это понятие подземные и другие воды литосферы, атмосферы, биосферы и ледники. Не вызывало сомнений только то, что в неё должны точно входить вода океана и озёр с реками.

Сегодня физически более обоснованным считается определение, данное российским физико-географом И.А. Федосеевым (1909—1998):

Из этого определения следует, что в гидросферу входят воды:

• Мирового океана;
• криосферы;
• литосферы;
• атмосферы.

Не входят в неё только воды биосферы, так как при её учёте водная оболочка перестаёт быть непрерывной. Кроме того содержание воды в живых организмах настолько мало (1120 км3) даже по сравнению с атмосферной, что им можно принебречь.

Есть и более «узкое» определение.

Согласно этому определению в состав гидросферы включается и связанная вода литосферы. Заметьте, что оба определения говорят о том, что гидросфера – сплошная оболочка и это по современным научным представлениям верно.

Части гидросферы

Хотя гидросфера существует уже более 4 млрд. лет, она продолжает изменяться в размерах. В настоящее время объём гидросферы составляет 1,4 млрд. км3, воды которой распределяется следующим образом:

• 96,4% – в Мировом океане;
• 1,86% – в ледниках;
• 1,71% – под землёй, внутри горных пород и почвы (включая гравитационные и капиллярные воды);
• 0,02% – в озёрах, реках и болотах;
• 0,01% – в атмосфере.

Подавляющая часть гидроксида водорода содержится в виде воды (в жидком виде) – 98%. Снег и лёд составляет 2% гидросферы, водяной пар – доли процентов. Пресная вода содержится на планете в небольшом количестве, лишь 2,5%. 68,9% этой пресной воды находится в виде льда и постоянного снежного покрова в арктических, антарктических и горных ледниках.

Урок 12

Как устроена Земля внутри?

   Многие процессы, которые происходят внутри Земли, формируют облик ее поверхности. Магма, вырываясь из недр на поверхность, образует вулканы. Ее потоки, застывая, создают удивительные лавовые плато. Столкновение различных участков земной поверхности приводит к образованию гор. Многочисленные землетрясения меняют рельеф, например, образуются обвалы, прогибания различных участков земной поверхности, обрушиваются горы. Все это по цепочке вызывает изменение других компонентов природы. Горные породы и минералы, которые мы используем в своей хозяйственной деятельности и называем «полезными ископаемыми», тоже образуются внутри недр Земли.​   Твердая поверхность Земли, так же как гидросфера и атмосфера, образовалась в основном в результате высвобождения веществ из верхней мантии. Ее формирование продолжается и сейчас, главным образом на дне океанов. Порядок образования сфер Земли показан в слайдере

   ​Из сказанного следует, что знание внутреннего строения нашей планеты и процессов внутри нее исключительно важно для понимания природы земной поверхности

Порядок образования ​сфер Земли 

      Слайдер

                     Литосфера

(землеведение,геотектоника,геоморфология,сейсмология,вулканология).Вначале образовалась Земля и ее твердая поверхность – литосфера.

                       Атмосфера

(метеорология и климатология).​Из газов, которые вырвались из недр планеты, образовалась ​атмосфера.

                        Гидросфера

(океанология, гидрология суши).​В результате дегазации мантии Земли образовались первичная гидросфера и атмосфера.

                       Биосфера

(биогеография, география почв).​Возникновение органических веществ привело к появлению жизни и развитию биосферы.

  Природно-территориальные ​комплексы

(учение о географической оболочке,ландшафтоведение,​геоэкология).​Взаимодействие всех сфер Земли привело к образованию природно-территориальных комплексов и формированию современного облика земной поверхности.

Поверхностный слой литосферы прогревается солнечными лучами, на каждые 100 м глубины она возрастает на 3˚С.

Вулканы

Самыми явными, красочными — и в то же время самыми опасными доказательствами активной внутренней жизни Земли являются, пожалуй, вулканы.

Это геологические образования в месте выхода на поверхность магмы, которая превращается в лаву, вулканические газы и камни. Свое название огнедышащие горы получили по имени бога-кузнеца Вулкана из древнеримской мифологии.

Самый высокий из вулканов находится на границе Аргентины и Чили. Это Охос-дель-Са-ладо, что по-испански означает «соленые слезы». Его высота 6890 м. За время существования человечества он не извергался ни разу, но не является потухшим, так как в 1993 г. выбросил в атмосферу серу и водяной пар

Хотя почему только горы? Да, большинство вулканов — образования так называемого центрального типа, классический конус, сформированный застывшими потоками лавы и пепла, с жерлом и центральным кратером, откуда изливается магма. Таковы, например, Эльбрус, Везувий, Этна и Фудзияма.

Однако довольно распространенным является и трещинный тип вулкана. Это длинные разломы земной коры, лава во время извержений растекается и застывает вдоль них огромными полями. Древние трещинные вулканы были найдены на нагорьях Эфиопии. Действующие современные находятся в основном на острове Исландия. Самый знаменитый из них — Лаки, длиной 25 километров, — в 1783 году едва не убил на острове все живое: из-за многочисленных извержений Исландию накрыло плотным облаком удушающего вулканического пепла, не пропускавшего солнечные лучи.

Самые активные действующие вулканы находятся на границах литосферных плит, по линиям глубинных разломов коры. Таково, например, Тихоокеанское огненное кольцо, в которое входят вулканы Камчатки, Японии, Филиппинских островов, Индонезии, Мексики, Алеутских островов, Южной Америки и Огненной Земли.

Древнеримский бог Вулкан

Если происходят мощные извержения, то тонны вулканического пепла могут достигать верхних слоев атмосферы и даже затруднять авиационные перелеты, что совсем недавно, в 2010 году, доказал исландский вулкан Эйяфьятлайокудль, который две сотни лет считали спящим. А в прошлом вулканы приводили даже к изменению климата!

Вообще, соседство с ними опасно для человека. Печально знаменитый вулкан Кракатау, расположенный между островами Ява и Суматра, спал почти двести лет. Но в августе 1883 года он разразился несколькими грандиозными взрывами. Две трети острова Кракатау ушли под воду, а сам вулкан просел в высоте с почти 2000 до 813 метров. Пеплом накрыло территорию площадью почти 800 000 квадратных километров. Содрогнувшееся океанское дно породило волны до 35 метров высотой, прокатившиеся по Индийскому, Тихому и Атлантическому океанам. В тот раз погибло почти сорок тысяч человек.

А кому не знакомы, хотя бы на слух, такие названия, как Везувий и Помпеи? Извержение Везувия произошло почти две тысячи лет назад, в 79 году, обрушившийся пепел полностью засыпал римские города Помпеи, Геркуланум и Стабии, которые были найдены археологами только многие столетия спустя.

Магма — расплавленная жидкая смесь в недрах земной коры или верхней мантии. Излившаяся на поверхность магма называется лавой

Почему же человек не бежит подальше от страшного соседства? Ответ прост. Горячие недра планеты создают благоприятные климатические условия для жизни — человека, животных и растений. Без вулканов в Исландии жизнь была бы невозможна из-за холода, а горячие воды используются в качестве альтернативного источника тепла. Например, все отопление столицы острова, Рейкьявика, осуществляется за счет термальных вод. На Камчатке — и не только — вулканы порождают термальные источники. Состав воды в них может очень разниться, но их польза для здоровья очевидна. Исследование термальных вод породило в медицине целое направление — бальнеологию: специалисты используют эти воды, насыщенные минеральными веществами, для лечения самых разных органов, от суставов до легких.

Физическая география

Физическая география

Физическая география это отрасль естествознания, которая занимается изучением процессов и закономерностей в природной среде, такой как атмосфера, гидросфера, биосфера и геосфера. Физическая география делится на несколько областей.

Геоморфология

Геоморфология — область, связанная с пониманием поверхности Земли, и процессов, благодаря которым она формируется как в настоящем, так и в прошлом. Геоморфология в свою очередь делится на несколько других направлений, которые изучают уже конкретные формы рельефа — к примеру, существует пустынная геоморфология или речная. Но все эти направления имеют общие процессы и методы, которые объединяют их в одну дисциплину. Геоморфология стремится понять историю и динамику рельефа и прогнозировать будущие изменения с помощью комбинации полевого наблюдения, физического эксперимента и численного моделирования (геоморфометрия).

Гидрология

Гидрология — область, которая изучает воду в любом ее проявлении и в любом месторасположение. Таким образом настоящая дисциплина охватывает воду в реках, озерах, водоносных горизонтах и, в некоторой степени, ледниках. Наука изучает все процессы и динамику развития этих водоемов.

Биогеография

Биогеография — наука, которая изучает географические закономерности распределения животных видов и процессы, которые влияют на формирование подобных закономерностей. Биогеография возникла как область исследований в результате работы Альфреда Рассела Уоллеса, хотя область до конца двадцатого века в основном рассматривалась как историческая с точки зрения перспективы и описательная с точки зрения подхода.

Климатология

Климатология — область, которая изучает климат. Дисциплина изучает все процессы и явления, связанные с погодными условиями в различные периоды времени. Климатология изучает как природу микро (локального), так и макро (глобального) климата, а также природные и антропогенные воздействия на них. Ориентируется на долгосрочное прогнозирование погоды.

Метеорология

Метеорология — область, которая исследует атмосферу и фокусируется на прогнозировании на краткосрочный период. Метеорологические явления —это наблюдаемые погодные явления, которые освещают и объясняются наукой о метеорологии.

Почвоведение

Почвоведение — область, которая направлена на изучения почв в их естественной среде. В основном занимается педогенезом, морфологией почвы, классификацией почвы.

Палеогеография — область, которая изучает материалы в стратиграфической записи, чтобы понять формирование континентов в их географическом развитии.

Прибрежная география

Прибрежная география — область, изучающее динамическое взаимодействие между океаном и сушей. Направление включает как физическую географию, так и человеческую.

Океанография

Океанография — область, которая изучает моря и океаны на поверхности Земли. Охватывает широкий круг вопросов, включая морские организмы и динамику экосистем (биологическая океанография); океанические течения, волны и динамику геофизической жидкости (физическая океанография); тектонику плит и геологию морского дна (геологическая океанография); и потоки различных химических веществ и физических явлений, происходящих в океане и вблизи его границ (химическая океанография).

Геоматика

Геоматика — область, которая отвечает за технологическое развитие географии, то есть за распространение информации, интерпретацию полученных данных и их хранение.
Четвертичная геология — область, отвечающая за изучение последних 2,6 миллионов лет существования Земли, с целью понимания последних экологических изменений.

Гидросфера загрязняется биогенными и другими веществами

Природные воды содержат биогенные вещества, к числу которых относятся соединения азота, фосфора, кремния. Эти вещества поступают в воду из атмосферы, грунтов, а также при разложении сложных органических соединений. Их источником служат также различные стоки.

Содержатся в воде и различные растворённые органические вещества: углеводы, белки, продукты их разложения и т. п. Природные воды содержат микроэлементы (микроэлементами называют вещества, содержание которых в воде не превышает 1 мг/л). К числу наиболее распространѐнных микроэлементов относятся бром, йод, фтор, литий, барий, железо, никель, цинк и др.

В число микроэлементов природных вод входят нестабильные элементы и изотопы. Особую категорию содержащихся в воде веществ составляют так называемые загрязнители (загрязнители – вещества, оказывающие вредное воздействие на живую природу). Это нефтепродукты, ядохимикаты, удобрения, моющие средства, некоторые микроэлементы и т. п. Большинство загрязнителей имеют антропогенное происхождение.

Океаническая земная кора

Океаническая кора
расположена там, где глубина моря больше $ 4$ км, а это значит, что она занимает не все пространство океанов. Остальная площадь покрыта корой промежуточного типа.
Кора океанического типа устроена не так, как континентальная кора, хотя тоже разделяется на слои. В ней практически совсем отсутствует гранитный слой
, а осадочный очень тонкий и имеет мощность менее $1$ км. Второй слой пока еще неизвестен
, поэтому его называют просто вторым слоем
. Нижний, третий слой – базальтовый
. Базальтовые слои континентальной и океанической коры похожи скоростями сейсмических волн. Базальтовый слой в океанической коре преобладает. Как говорит теория тектоники плит, океаническая кора постоянно формируется в срединно-океанических хребтах, потом она от них отходит и в областях субдукции
поглощается в мантию. Это свидетельствует о том, что океаническая кора является относительно молодой
. Наибольшее количество зон субдукции характерно для Тихого океана
, где с ними связаны мощные моретрясения.

Определение 1

Субдукция
– это опускание горной породы с края одной тектонической плиты в полурасплавленную астеносферу

В том случае, когда верхней плитой является континентальная плита, а нижней – океаническая – образуются океанические желоба
.
Её толщина в разных географических зонах варьируется от $5$-$7$ км. С течением времени толщина океанической коры практически не изменяется. Связано это с количеством расплава, выделяющегося из мантии в срединно-океанических хребтах и толщиной осадочного слоя на дне океанов и морей.

Осадочный слой
океанической коры небольшой и редко превышает толщину в $0,5$ км. Состоит он из песка, отложений останков животных и осажденных минералов. Карбонатные породы нижней части на большой глубине не обнаруживаются, а на глубине больше $4,5$ км карбонатные породы замещаются красными глубоководными глинами и кремнистыми илами.

Базальтовые лавы толеитового состава сформировали в верхней части базальтовый слой
, а ниже лежит дайковый комплекс
.

Определение 2

Дайки
– это каналы, по которым базальтовая лава изливается на поверхность

Базальтовый слой в зонах субдукции
превращается в экголиты
, которые погружаются в глубину, потому что имеют большую плотность окружающих мантийных пород. Их масса составляет около $7$ % от массы всей мантии Земли. В пределах базальтового слоя скорость продольных сейсмических волн составляет $6,5$-$7$ км/сек.

Средний возраст океанической коры составляет $100$ млн. лет, в то время как самые старые её участки имеют возраст $156$ млн. лет и располагаются во впадине Пиджафета в Тихом океане.
Сосредоточена океаническая кора не только в пределах ложа Мирового океана, она может быть и в закрытых бассейнах, например, северная впадина Каспийского моря.
Океаническая
земная кора имеет общую площадь $306$ млн. км кв.

Земная кора в научном понимании представляет собой самую верхнюю и твердую геологическую часть оболочки нашей планеты.

Научные исследования позволяют изучить ее досконально. Этому способствуют многократные бурения скважин как на континентах, так и на океанском дне. Строение земли и земной коры на различных участках планеты отличаются и и по составу, и по характеристикам. Верхней границей земной коры является видимый рельеф, а нижней — зона разделения двух сред, которая также известна как поверхность Мохоровичича. Часто ее называют просто «граница М». Это наименование она получила благодаря хорватскому сейсмологу Мохоровичичу А. Он долгие годы наблюдал за скоростью сейсмических движений в зависимости от уровня глубины. В 1909 году он установил наличие разницы между земной корой и раскаленной мантией Земли. Граница М пролегает на том уровне, где скорость сейсмических волн повышается с 7.4 до 8.0 км/с.

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли можно разделить на две основные группы: геологические методы и геофизические методы. Геологические методы базируются на результатах непосредственного изучения толщ горных пород в обнажениях, горных выработках (шахтах, штольнях и пр.) и скважинах. При этом в распоряжении исследователей имеется весь арсенал  методов исследования строения и состава, что определяет высокую степенью детальности получаемых результатов. Вместе с тем, возможности этих методов при изучении глубин планеты весьма ограничены – самая глубокая в мире скважина имеет глубину лишь -12262 м (Кольская сверхглубокая в России), ещё меньшие глубины достигнуты при бурении океанического дна (около -1500 м, бурение с борта американского исследовательского судна «Гломар Челленджер»). Таким образом, непосредственному изучению доступны глубины, не превышающие 0,19% радиуса планеты.

Сведения о глубинном строении базируются на анализе косвенных данных, полученных геофизическими методами, главным образом закономерностей изменения с глубиной различных физических параметров (электропроводности, механической добротности и т.д.), измеряемых при геофизических исследованиях. В основу разработки моделей внутреннего строения Земли положены в первую очередь результаты сейсмических исследований, опирающиеся на данные о закономерностях распространения сейсмических волн. В очагах землетрясений и мощных взрывов возникают сейсмические волны – упругие колебания. Эти волны разделяются на объёмные – распространяющиеся в недрах планеты и «просвечивающие» их подобно рентгеновским лучам, и поверхностные – распространяющиеся параллельно поверхности и «зондирующие» верхние слои планеты на глубину десятки – сотни километров.
Объемные волны, в свою очередь, разделяются на два вида – продольные и поперечные. Продольные волны, имеющие большую скорость распространения, первыми фиксируются сейсмоприёмниками, их называют первичными или Р-волнами (от англ. рrimary — первичные), более «медленные» поперечные волны называют S-волны (от англ. secondary — вторичные)

Поперечные волны, как известно, обладают важной особенностью – они распространяются только в твёрдой среде

На границах сред с разными свойствами происходит преломление волн, а на границах резких изменений свойств, помимо преломлённых, возникают отраженные и обменные волны. Поперечные волны могут иметь смещение, перпендикулярное плоскости падения (SH-волны) или смещение, лежащее в плоскости падения (SV-волны). При переходе границы сред с разными свойствами волны SH испытывают обычное преломление, а волны SV, кроме преломлённой и отражённой SV-волн, возбуждают P-волны. Так возникает сложная система сейсмических волн, «просвечивающих» недра планеты.

  Анализируя закономерности распространения волн можно выявить неоднородности в недрах планеты — если на некоторой глубине фиксируется скачкообразное изменение скоростей распространения сейсмических волн, их преломление и отражение, можно заключить, что на этой глубине проходит граница внутренних оболочек Земли, различающихся по своим физическим свойствам.

Наука тектоника

Понятие тектоника включает в себя строение литосферы Земли, химический состав, а также все внутренние процессы, происходящие глубоко под поверхностью планеты. Это довольно молодая наука. Впервые теорию о движении континентов высказал Альфред Вегенер в 20-х годах прошлого века. Но развитие она получила лишь через 40 лет после этого, когда учёные провели детальное исследование дна океана и рельефа на разных континентах.

Результаты работ позволили по-новому посмотреть на уже существующие идеи. Теория литосферных плит возникла после развития теории дрейфа материков.

Определение тектоники также подразумевает природные силы, благодаря которым происходит формирование горных массивов, складчатостей и впадин. Эта наука входит в состав геологии и изучает все глобальные геологические процессы.

Согласно теории литосферных плит, часть коры находится в беспрерывном движении. Отдельные блоки перемещаются относительно друг друга. В местах растяжения появляется океаническая кора. Там, где блоки погружаются, начинается их поглощение другими плитами, а также погружение океанической коры под континентальную. Такие места называются зонами субдукции. Теория литосферных плит объясняет вулканическую активность, процессы образования гор, а также землетрясения.

Внутреннее строение

Удивительно, но о внутреннем строении Земли мы знаем намного меньше, чем, например, о некоторых тайнах космоса.В основном люди хорошо знаю строение земной коры, которая состоит из огромного количества минералов и горных пород, а о строении внутренних слоев мы знаем намного меньше.

Наша планета разделена на 3 оболочки:

• Земная кора. Самая тонкая оболочка
• Мантия.Окружает ядро. Мантия заполняет собой 83% Земли. Температура здесь может достигать 2000 градусов. Учебные делят мантию на 2 дополнительных слоя: верхняя мантия — до глубины 900 км, и нижняя мантия — до глубины 2900 км. Внутреннее вещество мантии магма. Оно извергается из вулканов.
• Ядро (внешнее и внутреннее). Температура здесь колеблется от 2000 до 6000 градусов. Радиус ядра Земли равен 3470 км. Здесь собрано большое количество железа. Разделение ядра на внутреннюю и внешнюю часть является чисто теоретическим. Ученые полагают, что внешняя оболочка расплавленная, а внутренняя — твёрдая.

Даже первичное изучение карты (атласа или глобуса) позволяет заметить, что суша и вода объединяются в гигантские массивы: для суши это континенты, а для воды — океаны. Это не случайно. Такое строение становится возможным из-за специфики строения земной коры.

Земная кора

Земная кора расположения в верхней части литосферы. Она представляет собой тонкую пленку, максимальная толщина которой может достигать 70 км. Несмотря на это состав и строение коры Земли очень сложное и разнообразное. Земная кора неоднородна по своему строению и содержанию. Специфика строения коры, ее толщина и состав во многом зависят от того, к какому типу суши она относится. Земную кору можно разделить на 2 больших класса: материковая и океаническая.

Таблица: Литосфера и ее строение

Параметр сравнения	Океаническая земная кора	Материковая земная кора
Расположение	Под океанами	Под материками и частично затрагивает океаны
Толщина (мощность)	3-7 км	В среднем 30-40 км. Под Тибетом до 70 км.
Строение (слои горных пород)	Состоит из 2-х слоев: сверху осадочный, а под ним базальтовый.	Состоит из 3- слоев: сверху — осадочный, ниже — гранитный, еще ниже — базальтовый.

Земная кора изучается следующими способами:

• по горным породам, видимым на крупных склонах
• бурение скважин
• сейсмология
• наблюдение из космоса

Оболочки Земли

Жизнь на нашей планете зародилась благодаря сочетанию многих факторов. Земля находится на благоприятном расстоянии от Солнца — не слишком сильно нагревается днём и не переохлаждается в ночное время. Земля имеет твёрдую поверхность, и на ней существует вода в жидком состоянии. Воздушная оболочка, окружающая Землю, предохраняет её от жёсткого космического излучения и «бомбардировки» метеоритами. Наша планета обладает уникальными особенностями — её поверхность опоясывают, взаимодействуя между собой, несколько оболочек: твёрдая, воздушная и водная.

Воздушная оболочка — атмосфера простирается над Землёй до высоты 2-3 тыс. км, но большая часть её массы сосредоточена у поверхности планеты. Атмосфера удерживается силой притяжения Земли, поэтому с высотой её плотность уменьшается. Атмосфера содержит кислород, необходимый для дыхания живых организмов. В атмосфере находится слой озона, так называемый защитный экран, который поглощает часть ультрафиолетовой радиации Солнца и защищает Землю от избыточных ультрафиолетовых лучей. Далеко не у всех планет Солнечной системы есть твёрдая оболочка: например, поверхности планет-гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна состоят из газов, находящихся в жидком или твёрдом состоянии из-за высокого давления и низких температур. Твёрдая оболочка Земли, или литосфера, — это огромные массы горных пород на суше и на дне океана. Под океанами и материками она имеет разную толщину — от 70 до 250 км. Литосфера разделена на крупные блоки — литосферные плиты.

Водная оболочка нашей планеты — гидросфера включает в себя всю воду планеты — в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Гидросфера — это моря и океаны, реки и озёра, подземные воды, болота, ледники, водяной пар в воздухе и вода в живых организмах. Водная оболочка перераспределяет тепло, поступающее от Солнца. Медленно нагреваясь, водные толщи Мирового океана накапливают тепло, а потом передают его атмосфере, что смягчает климат на материках в холодные периоды. Вовлечённая в мировой круговорот, вода постоянно перемещается: испаряясь с поверхностей морей, океанов, озёр или рек, она облаками переносится на сушу и выпадает в виде дождя или снега.

Оболочка Земли, в которой существует жизнь во всех её проявлениях, называется биосфера. Она включает самую верхнюю часть литосферы, гидросферу и приземную часть атмосферы. Нижняя граница биосферы располагается в земной коре материков на глубине 4-5 км, а в воздушной оболочке сфера жизни простирается до озонового слоя.

Все оболочки Земли влияют друг на друга. Основным объектом изучения географии является географическая оболочка — планетарная сфера, где переплетаются и тесно взаимодействуют нижняя часть атмосферы, гидросфера, биосфера и верхняя часть литосферы. Географическая оболочка развивается согласно суточным и годовым ритмам, на неё оказывают влияние одиннадцатилетние циклы солнечной активности, поэтому характерной особенностью географической оболочки является ритмичность происходящих процессов.

Географическая оболочка изменяется от экватора к полюсам и от подножий к вершинам гор, ей присущи основные закономерности: целостность, единство всех компонентов, непрерывность и неоднородность.

Бурное развитие человеческой цивилизации привело к появлению оболочки, в которой человек активно воздействует на природу. Эта оболочка называется ноосфера, или сфера разума. Порой люди изменяют поверхность планеты даже активнее, чем некоторые естественные природные процессы. Грубое вмешательство в природу, пренебрежение её законами может привести к тому, что со временем условия на нашей планете станут неприемлемыми для жизни.

Общие понятия

Дифференциация веществ послужила причиной формирования планеты в таком виде, в котором она находится сейчас. Благодаря этим процессам были образованы слои. Каждый из них имеет определённые характеристики. Если рассматривать планету в разрезе, то можно увидеть такие её части:

1. Ядро. Является внутренним слоем. Считается, что оно практически полностью состоит из железа.
2. Мантия. Она покрывает ядро и является вторым слоем.
3. Земная кора. Это верхняя оболочка планеты.

Слои в основном отличаются своей плотностью. По мере отдаления от центра она уменьшается. Также ядро, мантия и кора взаимосвязаны друг с другом. Один слой проникает в другой.

Ядро планеты

Ядро является наиболее плотным слоем. Оно находится в самом центре планеты. По внешнему виду ядро напоминает шар, только его диаметр составляет почти 7000 км. В состав этого образования входят такие вещества:

• железо;
• никель;
• сера.

Радиус этого слоя составляет около 3 500 км. Кроме того, ядро подразделяется на внутреннее и внешнее. Оно находится на глубине примерно в 3 000 км от поверхности земли. Температуры там достигают 5 000 градусов по Цельсию.

Благодаря жидкой части ядра у планеты есть магнитное поле. Расплавленное железо находится в постоянном движении из-за вращения Земли вокруг своей оси.

Слой мантии

Мантия занимает большую часть Земли. Её масса составляет более 60% от общего веса планеты. Мантия подразделяется на нижнюю и верхнюю. Ширина первой составляет около 2 000 км, а второй — примерно 900 км. Учёные на протяжении многих лет собирали информацию о том, из чего состоит этот слой. Взяв пробы с океанического дна и недр Земли, они пришли к таким выводам:

1. В состав этого образования входит большое количество железа и силикатов.
2. Структура слоя кристаллическая. Это обусловлено высоким давлением.
3. Температура мантии составляет 2 500−3 000 градусов.
4. Верхняя часть слоя жидкая. Она является своеобразной подстилкой для литосферных плит, которые будто плавают на расплавленной породе.

Земная кора

Следующим слоем является литосфера. Он находится над мантией. Его толщина составляет примерно 100 км. Чаще всего литосферу называют земной корой.

Этот слой очень жёсткий, но довольно хрупкий, так как в большей степени состоит из базальтовых и гранитных пород. Земная кора подразделяется на два основных вида:

• океаническая;
• континентальная.

Они отличаются между собой по составу и строению. Верхний слой континентальной коры в основном состоит из кислорода, калия, натрия, кальция, кремния, железа и алюминия. В этой части находится много гранитных пород. Базальтовые расположены ниже.

Океанический тип литосферы находится ниже уровня моря.

Солёность вод

Полярность молекул воды обусловливает её свойство растворять вещества лучше, чем другие жидкости. Растворение кристаллов неорганических веществ осуществляется благодаря гидратации входящих в их состав ионов. Хорошо растворяются в воде органические вещества с карбоксильными, гидроксильными, карбонильными и другими группами, с которыми вода образует водородные связи. Суммарное содержание в воде растворённых неорганических веществ (концентрация солей) выражают либо в виде минерализации M (мг/л, г/л), либо солености S (г/кг, ‰).

По содержанию солей природные воды подразделяют на четыре группы:

• пресные – S 1 ‰,
• солоноватые – 1 < S 25 ‰,
• солѐные – 25 < S 50 ‰,
• высокосолѐные (рассолы) – свыше 50 ‰.

Гидросфера: солёность

Границы между группами выделены по следующим соображениям: 1 ‰ – это верхний предел солёности питьевой воды; 25 ‰ (точнее, 24,7 ‰) – солёность, при которой температура наибольшей плотности и температура замерзания воды совпадают. В морях солёность воды выше 50 ‰, как правило, не наблюдается, средняя солёность морской воды составляет 30‰.

Строение литосферы

Термин «литосфера» был введен американским геологом Дж. Бареллом и свое происхождение берет от греческого слова «литос» — камень. Литосфера включает в себя  земную кору и твердую часть мантии,  соприкасающейся с астеносферой.

Земная кора – верхний слой литосферы, включающая в себя почти все элементы периодической таблицы Менделеева. 

Толщина и строение земной коры под океанами и континентами различаются. Глубина континентальной коры составляет 40-70 км, океаническая тоньше — показатель редко доходит до 15 км, поэтому континентальная как бы находится над уровнем моря. 

Континентальная кора – трехслойна. Верхний слой представлен осадочными породами, 2-ой — гранитом либо гнейсами, 3-ий состоит из базальта и  остальных метаморфических пород. У океанической коры средний слой отсутствует. Возрастные  показатели большей части пород материковой коры указывают на ее «преклонный» возраст относительно океанической коры. 

В основе земной коры лежат  горные породы и ископаемые. Горные породы представляют собой  естественные соединения множества минералов. Выделяют 3 вида горных пород:

1. Магматические. Образуются путем кристаллизации магмы под высокой  температурой и давлением:
   • глубинные ( интрузивные) – затвердение происходит в толще коры (гранит)
   • излившиеся (эффузивные) –  затвердение происходит вследствие извержения магмы на поверхность  (базальт)
2. Осадочные. Образуются путем скопления осадков на земной поверхности. Физико-химические изменения ранее образованных пород  дает начальный материал осадочным породам: 
   • обломочные —  образуются из пород, которые подверглись механическому воздействию, перемещению и отложению;
   • химические – формируются из веществ с хорошей растворимостью, в основном соли;
   • органические – появляются путем разложения живых организмов;
3. Метаморфические  —   являются следствием  изменения других горных пород под действием температуры и давления на глубине.

В недрах земли расположено скопление минералов и горных пород – полезные ископаемые.На поверхности или в земных недрах полезные ископаемые находятся в 3 физических состояниях: жидкие (нефть, мин. воды), твердые (руды, металлы), газообразные (природный газ). В зависимости от составляющих компонентов полезные ископаемые различают: горючие (газ, уголь), металлические (свинец, медь) и неметаллические( известняк, глина).

Исчерпаемый  предел некоторых видов полезных ископаемых требует рационального использования в нуждах человечества.