ساختار و ترکیب زمین (لیتوسفر).

زمین بر خلاف سیارات دیگر منظومه شمسی، دارای میدان مغناطیسی قوی است که به دلیل خاص بودن ساختار زمین شناسی آن است. به لطف کاوش در داخل زمین با امواج لرزه ای، می توان مشخص کرد که ساختار پوسته و ترکیب شیمیایی متفاوتی دارد.

سه منطقه اصلی متمرکز وجود دارد:

هر یک از پوسته های زمین است سیستم بازکه دارای استقلال معین و قوانین درونی توسعه خود است، اما در عین حال تعامل نزدیکی با یکدیگر دارند.

پوسته زمین لایه بالایی پوسته جامد زمین است.

میانگین ضخامت (ضخامت) پوسته زمین 35 کیلومتر:

زیر اقیانوس ها 5 تا 12 کیلومتر است:

زیر توده های مسطح 30 تا 40 کیلومتر؛

زیر رشته کوه 50 تا 70 کیلومتر.

پوسته زمین از 3 (سه) لایه تشکیل شده است:

- "رسوبی"؛

- "سنگ گرانیت"؛

- "بازالت".

"لایه رسوبی"بغرنج سنگ های رسوبی، به دلیل محصولات تجزیه سایر سنگ ها و همچنین بقایای حیوانات و گیاهان مرده ایجاد شده است. این لایه تقریباً به طور کامل سطح زمین را می پوشاند.

ضخامت "لایه رسوبی" از 0 تا چند کیلومتر متغیر است، اما در برخی نقاط به 15-25 کیلومتر می رسد.

"لایه گرانیت"در زیر اقیانوس ها وجود ندارد، در قاره ها از سنگ هایی مانند گرانیت ها و همچنین گنیس ها و دیگر سنگ های دگرگونی تشکیل شده است که پوسته زمین از این نوع قاره نامیده می شود. توان متوسط آن:

در زیر دشت ها توده هایی به طول حدود 10 کیلومتر وجود دارد.

در زیر رشته کوه به 20-30 کیلومتر افزایش می یابد.

"لایه بازالت"در زیر سنگ "گرانیت" قرار دارد و از نظر ترکیب شیمیایی با سنگ هایی به نام بازالت مطابقت دارد. توان متوسط آن:

زیر توده های مسطح 25 تا 30 کیلومتر؛

در زیر رشته کوه - کمی افزایش می یابد.

در مناطقی از حوضه های عمیق اقیانوسی، زیر یک لایه رسوبی به طول یک کیلومتر، "لایه بازالت" قرار دارد که ضخامت آن تنها 6 کیلومتر و در برخی نقاط حتی کمتر است.

پوسته زمین عمدتاً از 8 (هشت) تشکیل شده است. عناصر شیمیایی: - اکسیژن - 50٪. - سیلیکون؛ - آلومینیوم؛ - اهن؛ - کلسیم؛ - منیزیم؛ - سدیم؛ - پتاسیم

بیش از نیمی (50%) از پوسته زمین از دی اکسید سیلیکون Si O 2 و 14 تا 15 درصد اکسید آلومینیوم AL 2 O 3 در ترکیب با منیزیم، آهن، کلسیم و غیره تشکیل شده است. به ما. . چگالی متوسط پوسته زمین 5510 کیلوگرم بر متر مکعب یا 2.6 - 2.9 گرم بر سانتی متر مکعب است.

ترکیب پوست و پوسته بیرونی به طور مداوم تجدید می شود.

بنابراین، به دلیل هوازدگی و تخریب، مواد سطح قاره به طور کامل در 80-100 میلیون سال تجدید شد.

پوسته زمین و لایه جامد بالایی گوشته به اصطلاح لیتوسفر را از لایه یونانی "lithos" - سنگ، "کره" - تشکیل می دهند.

ضخامت لیتوسفر به طور متوسط 100 کیلومتر است و در قاره ها و زیر اقیانوس ها متفاوت و متوسط است:

در قاره های 25 تا 200 کیلومتر؛

زیر اقیانوس ها 5 تا 100 کیلومتر.

بخشی از گوشته زیر لیتوسفر استنوسفر نامیده می شود. ضخامت آن تقریباً 100 کیلومتر است و احتمالاً از سنگ های مذاب تشکیل شده است. دمای گوشته در قسمت بالایی استنوسفر 1000 درجه سانتیگراد است. نسبت به اندازه کل سیاره، لیتوسفر ضخیم تر نیست. پوسته تخم مرغو تنها 1.5 از حجم آن یا 0.8 درصد از جرم آن را تشکیل می دهد.

لیتوسفر تقریباً از 15 (پانزده) صفحه صلب تشکیل شده است که از این تعداد 6 تا 7 صفحه بزرگ هستند که می توانند با هم برخورد کنند، زیر یکدیگر فرو روند، روی یکدیگر حرکت کنند و به یکدیگر ساییده شوند.

همراه با صفحات آنها می توانند حرکت کنند و قاره ها.این صفحات گاهی اوقات نامیده می شود بستر، زمینه.

صفحه لیتوسفرمی توان تشکیل داد:

لیتوسفر قاره ای؛

لیتوسفر اقیانوسی

صفحات پوسته زمین به تدریج در جهات مختلف با سرعت نسبتاً آهسته تا 5 سانتی متر در سال حرکت می کنند (تقریباً با همان سرعت رشد ناخن های دست ما).

لبه های دال ها نامیده می شود مرز ها.دانشمندان هنوز علل حرکت صفحه را مطالعه نکرده اند.

فعالیت مداوم استنوسفرصفحات تکتونیکی را به حرکت در می آورد، آنها:

آنها نزدیک تر می شوند (واگرا می شوند). - برخورد؛ - واگرایی؛ - قفل - یکی را به دیگری بمالید.

در صورت برخورد.

صفحات اقیانوس

یکی از صفحات اقیانوس زیر دیگری می رود و ذوب می شود و در گوشته فرو می رود و جذب آن می شود. ماگما از طریق لیتوسفر به سمت بالا حرکت می کند و یک زنجیره در نزدیکی مرز روی صفحه در بالا تشکیل می شود. آتشفشان ها

صفحه نزولی یک فرورفتگی - گودال ماریانا - در عمق حدود 11 کیلومتری اقیانوس آرام را تشکیل می دهد.

صفحات قاره ای

جایی که دو صفحه رو به رو با هم برخورد می کنند.

در مرز بین صفحات اقیانوسی و قاره ای، صفحه اقیانوسی در زیر صفحه قاره "غرق" می شود و یک فرورفتگی یا گودال عمیق در سطح ایجاد می کند.

همانطور که صفحه عمیق تر و عمیق تر در گوشته فرو می رود، شروع به ذوب شدن می کند. پوسته صفحه بالایی فشرده شده و روی آن بزرگ شدن، برخی از آنها کوه ها، آتشفشان ها را در مورد اصطکاک صفحه نشان می دهند.

آنها طرفین خود را مالش می دهند، یا در جهت مخالف یا در یک جهت، اما با سرعت های مختلف حرکت می کنند.

در مرزهای این صفحات، لیتوسفر تخریب نمی شود.

هر جا که سنگ ها در امتداد گسل های پوسته زمین حرکت می کنند، لرزش می تواند رخ دهد، اما زمین لرزه های قوی معمولاً در مناطق کاملاً مشخص رخ می دهد. آنها اغلب در مناطق آتشفشانی مانند حلقه آتش اقیانوس آرام رخ می دهند.

در صورت واگرایی یا همگرایی صفحات لیتوسفری.

اگر قبل از زمین بود یک قاره، که به مدرن تقسیم می شود قاره ها، سپس در طول 40 هزار سال گذشته، قاره ها شروع به متحد شدن کردند.بنابراین آفریقا هر روز به اروپا نزدیکتر می شود.

این روند باعث رشد کوه های آلپ و پیرنه و همچنین زمین لرزه های جدی در ایتالیا، یونان و ترکیه می شود.

دریای مدیترانه در حال کوچک شدن است.

دانشمندان پیشنهاد می کنند که در نتیجه نزدیک شدن شمال و آمریکای جنوبیبه سمت آسیا از طریق اقیانوس آرام، اقیانوس اطلس گسترش خواهد یافت.

از طریق در عرض چند صد میلیون سال، ممکن است یک قاره جدید، قاره آمریکا و آسیا ظاهر شود.

گوشته (از یونانی "مانتون" - پتو، شنل) یک پوسته میانی بین پوسته زمین و هسته است که در عمق 6 تا 70 تا 2900 کیلومتری قرار دارد و حجم اصلی سیاره را تشکیل می دهد.

جرم گوشته 31 درصد از زمین را تشکیل می دهد.

گوشته ساختار پیچیده ای دارد و به دو دسته تقسیم می شود:

- از 6 تا 70 تا 100 تا 300 کیلومتر بالاکانون های زمین لرزه های کانونی عمیق در آن شکل می گیرد. به او زنگ می زنند استنوسفر؛

- میانگین از 100 تا 300 تا 950 کیلومتر؛

- 950 تا 2900 کیلومتر پایین.

گوشته از ترکیبات سیلیکات مختلفی تشکیل شده است که اساس آن سیلیکون است.

مواد گوشته می توانند از جامد تا مایع مذاب و آمورف - پلاستیک باشند حالت. این یک توده مذاب نیمه مایع - نیمه چسبناک است.

بسته به قدرت (عمق) زمین افزایش می یابد:

فشار و چگالی سنگ؛

دمای آنها بالا می رود.

منابع انرژی حرارتی داخلی زمین هنوز به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است. اصلی ترین آنها عبارتند از:

تجزیه رادیواکتیو عناصر؛

توزیع مجدد مواد بر اساس چگالی در گوشته، که با انتشار مقدار قابل توجهی گرما همراه است، هسته سیاره به احتمال زیاد منبع اصلی انرژی داخلی زمین است که گرما را به گوشته می رساند.

هسته مانند یک "دیگ غول پیکر" بدون دیوار است که اجزای دیگر ژئوسفرها در آن "هم تراز" هستند.

مواد متراکم تری (در مقایسه با پوسته زمین) در گوشته باقی می مانند.

تراکم آناز 3.3 گرم بر سانتی متر مکعب در گوشته بالایی در عمق 50 تا 980 کیلومتر تا 5.5 گرم بر سانتی متر مکعب در عمق 950 تا 2900 کیلومتر متغیر است.

فشاردر مرز بالایی گوشته حدود 900000 کیلو پاسکال یا 9000 اتمسفر و در مرز پایینی حدود 140 میلیون کیلو پاسکال یا 1.4 میلیون اتمسفر است.

دریافت کردن گرماز هسته، گوشته از 800 درجه سانتیگراد در بالا به 2250 درجه سانتیگراد در عمق 2900 کیلومتری گرم می شود.

هسته زمین

هسته منطقه مرکزی ژئوید زمین را اشغال می کند، 68٪ جرم زمین را تشکیل می دهد و به دو قسمت تقسیم می شود:

خارجی؛

درونی؛ داخلی.

هسته بیرونیدر محدوده 2900 تا 5100 کیلومتر قرار دارد. هیچ مرز مشخصی بین هسته بیرونی و درونی وجود ندارد. اعتقاد بر این است که هسته بیرونی از آهن (52٪) و مخلوط مایع جامدات تشکیل شده توسط آهن و گوگرد (48٪) تشکیل شده است. نقطه ذوب چنین مخلوطی تقریباً 3200 0 C تخمین زده می شود. ماده هسته خارجی "ظاهرا" در حالت مایع است، اما چگالی آن به 9.9 - 12.2 g/cm3 می رسد. فشاردر مرز پایینی هسته بیرونی به بیش از 300 میلیون کیلو پاسکال یا 3 میلیون اتمسفر می رسد.

حالت مایع هسته بیرونی با ایده هایی در مورد ماهیت مغناطیس زمینی همراه است و معتقد است که میدان مغناطیسی زمین از اعماق سیاره منشا می گیرد. میدان مغناطیسی قابل تغییر است. موقعیت قطب های مغناطیسی سال به سال تغییر می کند. آزمایشات متقاعد کننده نشان داده است که در طول 80 میلیون سال گذشته نه تنها تغییری در قدرت میدان، بلکه مکرر معکوس مغناطیسی سیستماتیک وجود داشته است که در نتیجه قطب های مغناطیسی شمال و جنوب زمین تغییر مکان داده اند.

اعتقاد بر این است که علت این پدیده جرم هسته مایع است که با چرخش زمین به دور محور خود حرکت می کند.

هسته داخلیدر محدوده 5100 تا 6371 کیلومتر قرار دارد. و احتمالاً در حالت جامد، و چگالی آن به 13.6 گرم بر سانتی متر مکعب می رسد و فشار در مرکز زمین به 350 میلیون کیلو پاسکال یا 3.5 میلیون اتمسفر می رسد.

اعتقاد بر این است که هسته از آهن (80٪) و نیکل (20٪) تشکیل شده است که از نظر ترکیب یکسان است. شهاب سنگ های آهنیاین آلیاژ تحت فشار داخل زمین باید دمایی در محدوده 2250 0 تا 5000 0 C داشته باشد.

مدت، اصطلاح "لیتوسفر"از اواسط قرن نوزدهم در علم استفاده شده است، اما معنای مدرن خود را کمتر از نیم قرن پیش به دست آورد. حتی در ویرایش 1955 فرهنگ لغت زمین شناسی آمده است: لیتوسفر- همان پوسته زمین. در فرهنگ لغت نسخه 1973 و پس از آن: لیتوسفر... در مفهوم امروزی شامل پوسته زمین و سخت است قسمت بالایی گوشته بالاییزمین. گوشته بالایی یک اصطلاح زمین شناسی برای یک لایه بسیار بزرگ است. گوشته بالایی طبق برخی طبقه بندی ها تا 500 ضخامت دارد - بیش از 900 کیلومتر، و لیتوسفر فقط شامل چند ده تا دویست کیلومتر بالایی است.

پوسته زمین پوسته بیرونی لیتوسفر است. از لایه های رسوبی، گرانیتی و بازالتی تشکیل شده است. بین پوسته اقیانوسی و قاره ای تمایز قائل شوید. اولی فاقد لایه گرانیتی است. حداکثر ضخامت پوسته زمین حدود 70 کیلومتر است - در زیر سیستم های کوهستانی، 30-40 کیلومتر - در زیر دشت ها، نازک ترین پوسته زمین در زیر اقیانوس ها، تنها 5-10 کیلومتر است.

سطح پوسته زمین به دلیل اثرات چند جهته حرکات تکتونیکی که باعث ایجاد برجستگی ناهموار می شود، برهنه شدن این نقش برجسته از طریق تخریب و هوازدگی سنگ های تشکیل دهنده آن و در اثر فرآیندهای ته نشینی تشکیل شده است. در نتیجه، سطح پوسته زمین که دائماً شکل می‌گیرد و همزمان هموار می‌شود، بسیار پیچیده است. حداکثر کنتراست نقش برجسته فقط در مکان هایی مشاهده می شود که بیشترین فعالیت زمین ساختی مدرن زمین را دارند، به عنوان مثال، در حاشیه قاره فعال آمریکای جنوبی، جایی که تفاوت در سطوح برجسته بین ترانشه اعماق دریای پرو-شیلی و قله های آند به 16-17 کیلومتر می رسد. تضادهای قابل توجه ارتفاع (تا 7-8 کیلومتر) و نقش برجسته کالبد شکافی بزرگ در مناطق برخورد قاره مدرن، به عنوان مثال، در کمربند چین خوردگی آلپ-هیمالیا مشاهده می شود.

در هر دوی این موارد، حداکثر تفاوت در ارتفاعات برجسته نه تنها با شدت تغییر شکل‌های زمین ساختی پوسته زمین و سرعت برهنه شدن آن، بلکه توسط خواص رئولوژیکی سنگ‌های پوسته‌ای که تحت تأثیر بیش از حد عبور می‌کنند تعیین می‌شود. و تنش های جبران نشده به حالت پلاستیکی تبدیل می شوند. بنابراین، تغییرات بزرگ در نقش برجسته در میدان گرانشی زمین منجر به ظهور تنش‌های اضافی می‌شود که از حد پلاستیسیته سنگ‌ها فراتر می‌رود و به گسترش پلاستیک بی‌نظمی‌های بسیار بزرگ منجر می‌شود.

لیتوسفر تشکیل می شود - پوسته زمین و بستری که بخشی از گوشته بالایی است. مرز بین پوسته زمین و بستر، سطح موهورویچیک است که هنگام عبور از آن از بالا به پایین، سرعت امواج لرزه ای طولی به طور ناگهانی افزایش می یابد. ساختار فضایی (افقی) لیتوسفر با بلوک های بزرگ آن - به اصطلاح - نشان داده شده است. صفحات لیتوسفر

صفحات لیتوسفر بلوک های بزرگ و صلب پوسته زمین هستند که در امتداد یک استنوسفر نسبتاً پلاستیکی حرکت می کنند. لیتوسفر در زیر اقیانوس ها و قاره ها به طور قابل توجهی متفاوت است.

لیتوسفر زیر اقیانوس ها در نتیجه تشکیل پوسته اقیانوسی مراحل ذوب نسبی زیادی را پشت سر گذاشته است، از عناصر کمیاب همجوشی بسیار تهی شده و عمدتاً از دونیت ها و هارزبورگیت ها تشکیل شده است.

لیتوسفر در زیر قاره ها بسیار سردتر، ضخیم تر و ظاهراً متنوع تر است. در فرآیند همرفت گوشته ای شرکت نمی کند و چرخه های ذوب نسبی کمتری را پشت سر گذاشته است. به طور کلی، از نظر عناصر کمیاب ناسازگار غنی تر است. لرزولیت ها، ورلیت ها و سایر سنگ های غنی از عناصر کمیاب نقش بسزایی در ترکیب آن دارند.

لیتوسفر تقریباً به 10 صفحه بزرگ تقسیم می شود که بزرگترین آنها صفحه های اوراسیا، آفریقایی، هندواسترالیایی، آمریکایی، اقیانوس آرام و قطب جنوب است. صفحات لیتوسفر با بالا آمدن زمین روی آنها حرکت می کنند. تئوری حرکت صفحات لیتوسفر بر اساس فرضیه A. Wegener در مورد رانش قاره است.

صفحات لیتوسفری به طور مداوم شکل خود را تغییر می دهند، آنها می توانند در نتیجه شکافتن و جوش دادن به یکدیگر، یک صفحه واحد را در نتیجه برخورد تشکیل دهند. از سوی دیگر، تقسیم پوسته زمین به صفحات بدون ابهام نیست و با انباشته شدن دانش زمین شناسی، صفحات جدید شناسایی می شوند و برخی از مرزهای صفحه وجود ندارند. حرکت صفحات لیتوسفر در اثر حرکت ماده در گوشته بالایی ایجاد می شود. در مناطق شکاف، پوسته زمین را پاره می کند و صفحات را از هم جدا می کند. بیشتر شکاف‌ها در کف اقیانوس، جایی که پوسته زمین نازک‌تر است، دیده می‌شود. در خشکی، بزرگترین شکاف ها در دریاچه های بزرگ آفریقا و مناطق دریاچه بایکال قرار دارند. سرعت حرکت صفحات لیتوسفری 1-6 سانتی متر در سال است.

هنگامی که صفحات لیتوسفر در مرزهای خود برخورد می کنند، اگر در منطقه برخورد هر دو صفحه دارای پوسته قاره ای (هیمالیا) باشند، و اگر یکی از صفحات دارای پوسته اقیانوسی (خندق پرو) باشد، گودال های اعماق دریا تشکیل می شوند. این نظریه با فرض وجود قاره های باستانی سازگار است: جنوب - گندوانا و شمال - لوراسیا.

مرزهای صفحات لیتوسفر مناطق متحرکی هستند که در آن تشکیل کوه رخ می دهد، مناطق زلزله و بیشتر آتشفشان های فعال (کمربند لرزه ای) متمرکز شده اند. گسترده ترین کمربندهای لرزه ای اقیانوس آرام و مدیترانه - ترانس آسیایی هستند.

در عمق 120-150 کیلومتری زیر قاره ها و 60-400 کیلومتری زیر اقیانوس ها لایه ای از گوشته به نام استنوسفر وجود دارد. به نظر می رسد همه صفحات لیتوسفر در یک استنوسفر نیمه مایع شناور هستند، مانند یخ در آب.

لیتوسفر از توده سنگ، سطح زمین و خاک تشکیل شده است. بخش اصلی لیتوسفر از سنگ های آذرین آذرین (95%) تشکیل شده است که در میان آنها گرانیت ها و گرانیتوئیدها در قاره ها و بازالت ها در اقیانوس ها غالب هستند. لایه بالایی لیتوسفر پوسته زمین است که مواد معدنی آن عمدتاً از اکسیدهای سیلیکون و آلومینیوم، اکسیدهای آهن و فلزات قلیایی تشکیل شده است.

بخش عمده ای از موجودات و میکروارگانیسم های لیتوسفر در عمق بیش از چند متر در خاک متمرکز شده اند. خاک ها محصول معدنی چند ساله (صدها و هزاران سال) فعالیت عمومی موجودات زنده هستند، آب، هوا، گرما و نور خورشید از مهم ترین منابع طبیعی هستند. خاک های مدرن یک سیستم سه فازی (ذرات جامد با دانه های مختلف، آب و گازهای محلول در آب و منافذ) هستند که از مخلوطی از ذرات معدنی (محصولات تخریب سنگ)، مواد آلی (محصولات فعالیت حیاتی خاک) تشکیل شده است. بیوتا، میکروارگانیسم ها و قارچ های آن). بالاترین و سطحی ترین افق لیتوسفر در داخل زمین در معرض بزرگترین دگرگونی است. زمین 29.2 درصد از سطح کره زمین را اشغال کرده و شامل زمین نیز می شود دسته بندی های مختلفکه خاک حاصلخیز از همه مهمتر است.

لایه سطحی لیتوسفر که در آن برهمکنش ماده زنده با کانی (غیر آلی) صورت می گیرد، خاک است. بقایای موجودات پس از تجزیه به هوموس (بخش حاصلخیز خاک) تبدیل می شود. اجزاءخاک ها حاوی مواد معدنی، مواد آلی، موجودات زنده، آب و گازها هستند.

عناصر غالب ترکیب شیمیاییلیتوسفر: O، Si، Al، Fe، Ca، Mg، Na، K.

زمین شناسی مهندسی، وظایف و جایگاه آن در نظام رشته های مهندسی.

زمین شناسی مهندسی وضعیت طبیعی و زمین شناسی یک منطقه را قبل از شروع ساخت و ساز مطالعه می کند و همچنین تغییراتی را که در حین بهره برداری و ساخت سازه ها رخ می دهد را تعیین می کند. در حال حاضر قبل از طراحی هر سازه ای، انجام بررسی های مهندسی- زمین شناسی، که وظایف اصلی طراحی را مشخص می کند، ضروری است: انتخاب مکانی که از نظر زمین شناسی برای این سازه مساعدترین باشد. شناسایی شرایط مهندسی- زمین شناسی به منظور انتخاب منطقی ترین پایه ها و همچنین فرآیند تکنولوژیکیاجرا کار ساخت و ساز. توصیه هایی برای اقدامات لازم برای بهبود مهندسی منطقه انتخاب شده (اینها عبارتند از: خیساندن خاک، بست، احیاء و غیره). در حال حاضر زمین شناسی مهندسی برای حل پیچیده ترین مسائل تحت هر شرایط ساختمانی فراخوانده شده است. نیاز به مطالعه مهندسی- زمین شناسی کشورمان به منظور توجیه موقعیت منطقه ای اشیاء اقتصادی ملی و توسعه مناسب سرزمین های جدید نیز نه تنها با الزامات مطالعه شرایط مهندسی- زمین شناسی، بلکه با نیاز به توسعه تکمیل می شود. پیش بینی توسعه فرآیندها و پدیده های زمین شناسی مدرن به منظور جلوگیری از بلایای طبیعی. زمین شناسی علم زمین، ساختار، ترکیب و تاریخ توسعه آن است. این یک علم پیچیده است که از رشته های متعدد متعددی تشکیل شده است: کریستالوگرافی - مطالعه کریستال ها و ساختار کریستالی مواد. کانی شناسی - علم مواد معدنی؛ سنگ نگاری - علم سنگ. زمین شناسی پویا - علم فرآیندهای رخ داده در سطح و داخل زمین. زمین شناسی تاریخی - علم تاریخ توسعه زمین؛ هیدروژئولوژی - علم آب های زیرزمینی; ژئومورفولوژی علم توسعه نقش برجسته پوسته زمین است. زمین شناسی مهندسی علمی است که به بررسی فرآیندهای زمین شناسی لایه های بالایی پوسته زمین و خواص فیزیکی و مکانیکیسنگ در ارتباط با مهندسی انسانی و فعالیت های ساختمانی. موضوع اصلی مطالعه زمین شناسی لیتوسفر و پوسته زمین است. بنیانگذاران زمین شناسی M.V Lomonosov و V.M. ما مهمترین بخش زمین شناسی را برای ساخت و ساز، "زمین شناسی مهندسی" مطالعه خواهیم کرد.

ساختار زمین، ژئوسفر.

شکل زمین نزدیک به یک کره است، اما در قطب ها مسطح است. به این شکل کروی گفته می شود اما به دلیل اینکه سطح زمین دارای فرورفتگی ها و کوه ها است به آن ژئوئید گفته می شود. سیاره ما ساختاری متحدالمرکز دارد و از یک هسته و پوسته تشکیل شده است. روی سطح زمین پوسته ای از آب وجود دارد - هیدروسفر و جو. اعتقاد بر این است که هسته زمین (نگاه کنید به شکل 1) دارای ترکیب سیلیکات با محتوای آهن بالا است. شعاع هسته تقریباً 3500 کیلومتر، دمای هسته 2000 ... 25000 است. پوسته میانی - مرز عمق 2900 کیلومتری است (شکل 2 را ببینید). عمدتا از سیلیکون، آهن، منیزیم تشکیل شده است. در پشت پوسته میانی پریدوتیت، متشکل از سنگ های سیلیکات، با غلبه سیلیکون و منیزیم قرار دارد. قسمت بالایی آن حاوی توده های مذاب است. پدیده های لرزه ای در اینجا متولد می شوند. قسمت بیرونی زمین تا عمق 50...70 کیلومتری لیتوسفر نامیده می شود، منبع مواد خام معدنی است.

هیدروکره - پوسته آب تا 70 درصد از سطح زمین را می پوشاند. بیشترین عمق 11521 متر (ترانشه ماریانا) است. دمای آب به عرض جغرافیایی و عمق منطقه بستگی دارد. بیشترین در خلیج فارس 35.60+ و کمترین آن در اقیانوس منجمد شمالی 2.80- است.

بیوسفر محیط زندگی موجودات است و با لیتوسفر، هیدروسفر و جو در ارتباط است.

جو - زمین را در ارتفاع 3000 کیلومتری احاطه کرده است. از 3 پوسته تشکیل شده است: تروپوسفر، استراتوسفر، یونوسفر.

تروپوسفر - لایه زمین از 6 کیلومتر تا 18 کیلومتر (در خط استوا). با فاصله گرفتن از سطح، دما به شدت کاهش می یابد و در ارتفاع 10 تا 12 کیلومتری 50 درجه است.

لایه بعدی استراتوسفر با ارتفاع 80 تا 90 کیلومتر است.

یونوسفر قسمت بالایی جو است که از ارتفاع 3000 کیلومتری به فضای بین سیاره ای می گذرد. چگالی کم و یونیزاسیون بالایی دارد.

ساختار لیتوسفر. مفهوم صفحات تکتونیکی

پوسته عمیق و قسمت فوقانی (جامد) گوشته، لیتوسفر را تشکیل می دهند. این یک "توپ" از ماده جامد با شعاع حدود 6400 کیلومتر است. پوسته زمین پوسته بیرونی لیتوسفر است. از لایه های رسوبی، گرانیتی و بازالتی تشکیل شده است. بین پوسته اقیانوسی و قاره ای تمایز قائل شوید. اولی فاقد لایه گرانیتی است. حداکثر ضخامت پوسته زمین حدود 70 کیلومتر است - در زیر سیستم های کوهستانی، 30-40 کیلومتر - در زیر دشت ها، نازک ترین پوسته زمین در زیر اقیانوس ها، تنها 5-10 کیلومتر است.

ما بقیه را لیتوسفر داخلی می نامیم که شامل آن نیز می شود قسمت مرکزی، هسته نامیده می شود. ما تقریباً هیچ چیز در مورد لایه های داخلی لیتوسفر نمی دانیم، اگرچه آنها تقریباً 99.5٪ از کل جرم زمین را تشکیل می دهند. آنها را فقط می توان از طریق تحقیقات لرزه نگاری مطالعه کرد.

لیتوسفر به بلوک ها تقسیم می شود - صفحات لیتوسفر بلوک های سفت و سخت بزرگی از پوسته زمین هستند که در امتداد یک استنوسفر نسبتاً پلاستیکی حرکت می کنند. لیتوسفر در زیر اقیانوس ها و قاره ها به طور قابل توجهی متفاوت است.

در حال حاضر، تکتونیک صفحه ای تصویر زیر را ارائه می دهد. لیتوسفر مدرن به صفحات لیتوسفر زیادی تقسیم می شود، اما 90 درصد سطح زمین به هشت صفحه اصلی تقسیم می شود. سطح زمین دو نوع است: پوسته اقیانوسی (جوانتر، زیرا دائماً تجدید می شود) و پوسته قاره ای (قدیمی تر). صفحات لیتوسفر می توانند انجام دهند انواع مختلفحرکات نسبت به یکدیگر، سه نوع حرکت اصلی وجود دارد: اول، واگرایی، یعنی اختلاف بین صفحات. ثانیاً، همگرایی، یعنی همگرایی، نزدیک شدن بین صفحات. ثالثاً، حرکات برشی در امتداد گسل های زمین شناسی تغییر شکل می دهند. دانشمندان در حال حاضر بر این باورند که تکتونیک صفحه ای در کار نیست. نقش تعیین کنندهبا این حال، در تغییرات آب و هوایی جهانی، می تواند تأثیر کمکی بر این فرآیندها داشته باشد.

لیتوسفر پوسته جامد سیاره زمین است. آن را به طور کامل می پوشاند و از سطح محافظت می کند بالاترین دماهسته سیاره بیایید بررسی کنیم که لیتوسفر چه ساختاری دارد و چه تفاوتی با سیارات دیگر دارد.

ویژگی های عمومی

لیتوسفر توسط هیدروسفر و اتمسفر در بالا و استنوسفر در پایین مرز است. ضخامت این پوسته به طور قابل توجهی متفاوت است و از 10 تا 200 کیلومتر متغیر است. در نقاط مختلف کره زمین در قاره ها، لیتوسفر ضخیم تر از اقیانوس ها است. لیتوسفر یک کل واحد نیست - توسط صفحات جداگانه ای تشکیل شده است که روی استنوسفر قرار دارند و به تدریج در امتداد آن حرکت می کنند. هفت صفحه لیتوسفر بزرگ و چندین صفحه کوچک وجود دارد. مرزهای بین آنها مناطق فعالیت لرزه ای است. در قلمرو روسیه، دو صفحه از این قبیل به هم متصل هستند - اوراسیا و آمریکای شمالی. ساختار لیتوسفر زمین با سه لایه نشان داده می شود:

پوسته زمین؛
لایه مرزی؛
مانتو بالایی

بیایید هر لایه را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

برنج. 1. لایه های لیتوسفر

پوسته زمین

این لایه بالایی و نازک ترین لایه لیتوسفر است. جرم آن تنها 1 درصد جرم زمین است. ضخامت پوسته زمین از 30 تا 80 کیلومتر متغیر است. ضخامت کمتر در مناطق مسطح، ضخامت بیشتر در مناطق کوهستانی مشاهده می شود. دو نوع پوسته زمین وجود دارد - قاره ای و اقیانوسی.

پوسته به دو نوع تقسیم می شود فقط در سیارات دیگر پوسته از همین نوع است.

پوسته قاره ای از سه لایه تشکیل شده است:

2 مقاله برترکه در کنار این مطلب می خوانند

رسوبی- تشکیل شده توسط سنگ های رسوبی و آتشفشانی؛
سنگ گرانیت- تشکیل شده توسط سنگ های دگرگونی (کوارتز، فلدسپات)؛
بازالتی- توسط سنگ های آذرین نشان داده شده است.

پوسته اقیانوسی فقط دارای لایه های رسوبی و بازالتی است.

برنج. 2. لایه های پوسته اقیانوسی و قاره ای

پوسته زمین حاوی تمام مواد معدنی، فلزات و مواد شیمیایی شناخته شده در مقادیر مختلف است. رایج ترین عناصر:

اکسیژن؛
اهن؛
سیلیکون؛
منیزیم؛
سدیم؛
کلسیم؛
پتاسیم

نوسازی کامل پوسته زمین در عرض 100 میلیون سال اتفاق می افتد.

لایه مرزی

به آن سطح Mohorovicic می گویند. در این زون سرعت امواج لرزه ای به شدت افزایش می یابد. همچنین در اینجا چگالی ماده لیتوسفر تغییر می کند، الاستیک تر می شود. سطح Mohorovicic در عمق 5 تا 70 کیلومتری قرار دارد و توپوگرافی پوسته زمین را به طور کامل تکرار می کند.

برنج. 3. طرح سطح Mohorovicic

مانتو

فقط لایه بالایی گوشته متعلق به لیتوسفر است. ضخامت آن بین 70 تا 300 کیلومتر است. چه پدیده هایی در این لایه رخ می دهد؟ اینجاست که مراکز فعالیت های لرزه ای -زلزله ها- پدیدار می شوند. این به دلیل افزایش سرعت امواج لرزه ای در اینجا است. ساختار این لایه چیست؟ عمدتاً توسط آهن، منیزیم، کلسیم و اکسیژن تشکیل می شود.

ما چه آموخته ایم؟

لیتوسفر زمین دارای ساختار لایه ای است. توسط پوسته زمین و لایه بالاییمانتو بین این لایه ها مرزی به نام سطح موهورویچیک وجود دارد. ضخامت کل لیتوسفر به 200 کیلومتر می رسد. تقریباً تمام فلزات و عناصر کمیاب را در خود دارد.

در مورد موضوع تست کنید

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 4.3. مجموع امتیازهای دریافتی: 472.

لیتوسفر پوسته جامد سیاره است که نام آن از کلمه یونانی "lithos" به معنای سنگ گرفته شده است. این اصطلاح توسط جی. بورل در سال 1916 پیشنهاد شد و در ابتدا توسط او به عنوان مترادف پوسته زمین استفاده شد. تنها چند سال بعد ثابت شد که ساختار لیتوسفر زمین پیچیده تر است. شامل موارد زیر است:

پوسته زمین؛
مانتو (لایه بالایی).

لایه های پایه

پوسته زمین جزئی از لیتوسفر است که عمق آن 35 تا 70 کیلومتر در زیر خشکی قاره و 5 تا 15 کیلومتر در زیر کف اقیانوس است. همچنین از لایه های زیر تشکیل شده است:

پوسته قاره ای: رسوبی، گرانیت، لایه بازالت؛
اقیانوسی: لایه ای از رسوبات دریایی (ممکن است در برخی موارد به طور کامل وجود نداشته باشد)، یک لایه میانی از بازالت و سرپانتین، یک لایه پایین تر از گابرو.

تقریباً کل جدول تناوبی را می توان فقط در قسمت های مختلف در ترکیب پوسته زمین یافت. بیشتر از همه حاوی اکسیژن، آهن، سیلیکون، آلومینیوم، سدیم، منیزیم، کلسیم و پتاسیم است. پوسته زمین حدود 1٪ از کل جرم کل سیاره را تشکیل می دهد.

گوشته قسمت پایینی لیتوسفر است که عمق آن به 2900 کیلومتر می رسد. عمدتاً از سیلیکون، اکسیژن، آهن، منیزیم و نیکل تشکیل شده است. در داخل آن یک لایه ویژه وجود دارد - استنوسفر که از یک ماده خاص ایجاد شده است. پوسته جامد زمین شامل قسمتی از گوشته است که قبل از استنوسفر قرار دارد. این مرز پایینی پوسته است، در حالی که قسمت بالایی در کنار جو و هیدروسفر قرار دارد که لیتوسفر با آن تعامل دارد و تا حدی به آنها نفوذ می کند.

این اشتباه است که لیتوسفر را به عنوان هسته طبقه بندی کنیم، لایه ای جداگانه از کره زمین، که در عمق 2900-6371 کیلومتری قرار دارد و از آهن و نیکل داغ تشکیل شده است.

ویژگی های پوسته

بر اساس ساختار لیتوسفر زمین، می توان ادعا کرد که این یک پوسته نسبتا شکننده است، زیرا یکپارچه نیست. توسط گسل‌های عمیق به بلوک‌ها (یا صفحات) جداگانه تقسیم می‌شود که بسیار آهسته در جهت افقی در امتداد استنوسفر حرکت می‌کنند. بنابراین، بین سکوهای نسبتاً پایدار و مناطق متحرک (کمربندهای تا شده) تمایز قائل می شود.

ساختار لیتوسفر زمین امروزه تقسیم سطح سیاره به هفت صفحه بزرگ و چند صفحه کوچک است. مرزهای بین آنها توسط مناطقی با بالاترین فعالیت آتشفشانی و لرزه ای مشخص شده است. قطر این عناصر لیتوسفر 1-10 هزار کیلومتر است.

ایزوستازی

من همچنین می خواهم در مورد ایزوستازی صحبت کنم، پدیده ای که دانشمندان هنگام مطالعه رشته کوه ها و نیروی گرانش در پایه آنها (کوه ها در محل اتصال صفحات لیتوسفر تشکیل می شوند) کشف کردند. قبلاً اعتقاد بر این بود که زمین های ناهموار بزرگ نیروی گرانش را در منطقه افزایش می دهد. با این حال، مشخص شد که گرانش در کل سطح زمین یکسان است. ساختارهای عظیم در جایی در اعماق زمین، در گوشته بالایی متعادل هستند: هر چه کوه بزرگتر باشد، عمیق‌تر در لیتوسفر مدفون می‌شود. ممکن است برای مدتی پوسته زمین تحت تأثیر نیروهای زمین ساختی از تعادل خارج شود، اما پس از آن همچنان به خود باز می گردد.

مطالب موضوعی: