Літосфера склад та коротка характеристика. З чого складається літосфера і що це таке
Літосфера планети Земля є твердою оболонкою земної кулі, яка включає багатошарові блоки, іменовані літосферними плитами. Як вказує Вікіпедія, у перекладі з грецької мовице « кам'яна куля». Має неоднорідну структуру залежно від ландшафту та пластичності порід, що знаходяться у верхніх шарах ґрунту.
Межі літосфери та розташування її плит до кінця не вивчені. Сучасна геологія має лише обмеженою кількістюданих про внутрішній устрій земної кулі. Відомо, що літосферні блоки мають межі з гідросферою та атмосферним простором планети. Вони перебувають у тісному взаємозв'язку друг з одним і стикаються між собою. Безпосередньо структура складається з наступних елементів:
- Астеносфери. Шар із зниженою твердістю, що розташовується у верхній частині планети по відношенню до атмосфери. Місцями має дуже низьку міцність, схильний до розломів та в'язкості, особливо якщо всередині астеносфери протікають ґрунтові води.
- Мантія. Це частина Землі під назвою геосфера, що знаходиться між астеносферою та внутрішнім ядром планети. Має напіврідку структуру, а її межі починаються на глибині 70–90 км. Характеризується високими сейсмічними швидкостями, а її рух безпосередньо впливає на потужність літосфери та активність плит.
- Ядро. Центр земної кулі, що має рідку етіологію, а від пересування його мінеральних компонентів та молекулярної структури розплавлених металів залежить збереження магнітної полярності планети та її обертання навколо своєї осі. Основна складова земного ядра – це сплав заліза та нікелю.
Що таке літосфера? Фактично це тверда оболонка Землі, яка виступає як проміжний шар між родючим грунтом, мінеральними відкладеннями, рудами та мантією. На рівнині товщина літосфери становить 35-40 км.
Важливо!У гірських районах цей показник може сягати 70 км. В області таких геологічних висот, як Гімалайські або Кавказькі гори, глибина цього шару сягає 90 км.
Будова Землі
Шари літосфери
Якщо розглядати структуру літосферних плит докладніше, їх класифікують кілька прошарків, які формують геологічні особливості тієї чи іншої регіону Землі. Вони утворюють основні властивості літосфери. Тому виділяють такі шари твердої оболонки земної кулі:
- Осадовий. Покриває велику частинуверхнього шару всіх земних блоків В основному він складається з вулканічних гірських порід, а також залишків органічних речовин, які за багато тисячоліть розклалися на гумус Родючі ґрунти також входять до складу осадового шару.
- гранітний. Це літосферні плити, які перебувають у постійному русі. Переважно складаються з надміцного граніту та гнейсу. Останній компонент являє собою метаморфічну гірську породу, переважна частина якої заповнена мінералами з калієвого шпату, кварцу і плагіоклазу. Сейсмічна активність цього шару твердої оболонки становить 6,4 км/сек.
- Базальтовий. Переважно складений із базальтових відкладень. Ця частина твердої оболонки Землі сформувалася під впливом вулканічної активності ще за давніх часів, коли відбувалося формування планети і зароджувалися перші умови у розвиток життя.
Що таке літосфера та її багатошарова структура? Виходячи з вищевикладеного, можна дійти невтішного висновку, що це тверда частина земної кулі, що має неоднорідний склад. Її формування відбувалося протягом кількох тисячоліть, а якісний склад залежить від того, які метафізичні та геологічні процесипротікали у конкретному регіоні планети. Вплив даних факторів відбивається на потужності літосферних плит, їх сейсмічної активності по відношенню до структури Землі.
Шари літосфери
Океанічна літосфера
Цей різновид земної оболонки істотно відрізняється від її материкової частини. Пов'язано це з тим, що тісно переплітаються межі літосферних блоків та гідросфери, а в деяких її частинах водяний простір поширений за межі поверхневого шару літосферних плит. Це стосується донних розломів, западин, печеристих утворень різної етіології.
Океанічна кора
Саме тому плити океанічного типумають свою структуру та складаються з наступних шарів:
- морські опади, які мають загальну товщину не менше 1 км (у глибоководних ділянках океану можуть бути зовсім відсутніми);
- вторинний шар (відповідає за поширення середніх та поздовжніх хвиль, що рухаються зі швидкістю до 6 км/сек., бере активну участь у пересуванні плит, чим провокує землетруси різної потужності);
- нижній шар твердої оболонки земної кулі в області розташування океанічного дна, яка в основному складена з габро і межує з мантією (середня активність сейсмічних хвиль становить від 6 до 7 км/сек).
Також виділяють перехідний тип літосфери, розташований в області океанічного ґрунту. Він уражає острівних зон, сформованих дугоподібно. У більшості випадків їх поява пов'язана з геологічним процесом руху літосферних плит, які нашаровувалися один на одного, утворюючи такі нерівності.
Важливо!Подібну структуру літосфери можна зустріти на околицях Тихого океану, а також у деяких частинах Чорного моря.
Корисне відео: літосферні плити та сучасний рельєф
Хімічний склад
По наповненню органічними та мінеральними сполуками літосфера не відрізняється різноманітністю та в основному представлена у вигляді 8 елементів.
Здебільшого це гірські породи, що утворилися в період активного виверження вулканічної магми та руху плит. Хімічний склад літосфери виглядає так:
- Кисень. Займає не менше 50 % усієї структури твердої оболонки, заповнюючи її розломи, западини та порожнини, що формуються під час пересування плит. Грає ключову рольу балансі компресійного тиску під час перебігу геологічних процесів.
- Магній. Це 2,35% відсотка твердої оболонки Землі. Його поява у складі літосфери пов'язують із магматичною активністю у ранні періоди формування планети. Зустрічається на всій материковій, морській та океанічній частині планети.
- Залізо. Гірська порода є основним мінералом літосферних плит (4,20 %). Її основна концентрація – це гірські регіони земної кулі. Саме в цій частині планети найбільша щільність цього хімічного елемента. Не представлений у чистій формі, а міститься у складі літосферних плит у перемішаному вигляді разом з іншими мінеральними відкладеннями.
- Філіппінська плита.
- Австралійська.
- Євразійська.
- Сомалійська.
- Південноамериканська.
- Індостанська.
- Африканська.
- Антарктична плита.
- Плита Наска.
- Тихоокеанська;
- Північноамериканська.
- Плита Скотія.
- Аравійська плита.
- Плити Кокос.
Кам'яна оболонка Землі - земна кора - міцно скріплена з верхньою мантією і утворює з нею єдине ціле. Вивчення земної кори та літосфери дозволяє вченим пояснювати процеси, що відбуваються на поверхні Землі, та передбачати зміни зовнішності нашої планети в майбутньому.
Будова земної кори
Земна кора, що складається з магматичних, метаморфічних та осадових гірських порід, на та під океанами має різну товщину та будову.
У континентальній земній корі прийнято виділяти три шари. Верхній - осадовий, в якому переважають осадові породи. Два нижні шари умовно називають гранітним та базальтовим. Гранітний шар складається переважно з граніту та метаморфічних базальтовий шар - з більш щільних порід, порівнянних за щільністю з базальтами. Океанічна кора двошарова. У ній верхній шар – осадовий – має невелику потужність, нижній шар – базальтовий – складається з гірських порід базальтів, а гранітний шар відсутній.
Потужність континентальної кори становить під 30 50 кілометрів, під горами - до 75 кілометрів. Океанічна кора набагато тонша, її потужність від 5 до 10 км.
Кора є на інших планетах земної групи, на Місяці та багатьох супутниках планет-гігантів . Але тільки Земля має кору двох типів: континентальну та океанічну. На інших планетах вона здебільшого складається з базальтів.
Літосфера
Кам'яна оболонка Землі, що включає верхню частину мантії, називається літосферою. Під нею знаходиться розігрітий пластичний шар мантії. Літосфера хіба що плаває з цього шару. Потужність літосфери у різних областях Землі змінюється від 20 до 200 кілометрів та більше. Загалом під континентами вона товща, ніж під океанами.
Вчені встановили, що літосфера не монолітна, а складається з . Вони відокремлені одна від одної глибокими розломами. Виділяють сім дуже великих і кілька дрібніших літосферних плит, які постійно, але повільно переміщаються пластичним шаром мантії. Середня швидкість їхнього руху близько 5 сантиметрів на рік. Деякі плити є повністю океанічні, але більшість мають різні типи земної кори.
Літосферні плити рухаються щодо один одного в різних напрямках: або відсуваються, або навпаки зближуються і стикаються. У складі літосферних плит переміщується та його верхній «поверх» - земна кора. Завдяки руху літосферних плит змінюється розташування поверхні Землі. Материки то зіштовхуються між собою, то відсуваються одна від одної на тисячі кілометрів.
Інженерна геологія, її завдання та місце у системі інженерних дисциплін.
Інженерна геологія вивчає природну, геологічну обстановку місцевості до початку будівництва, а також визначає й ті зміни, що відбудуться в процесі експлуатації та будівництва споруд. В даний час перед проектуванням будь-якої споруди необхідно виконати інженерно-геологічні дослідження, які визначають основні завдання проектування: Вибір місця, найбільш сприятливого в геологічному відношенні для даної споруди. Виявлення інженерно-геологічних умов для вибору найбільш раціональних фундаментів, а також технологічний процес виконання будівельних робіт. Рекомендації необхідних заходів щодо інженерного покращення обраної території (це: замочування ґрунтів, кріплення, меліорація тощо). В даний період інженерна геологія покликана вирішувати найскладніші завдання за будь-яких умов будівництва. Необхідність інженерно-геологічного вивчення нашої країни з метою обґрунтування регіонального розміщення об'єктів народного господарства та правильного освоєння нових територій доповнюється також не лише вимогами вивчення інженерно-геологічних умов, а й необхідністю розробки прогнозів розвитку сучасних геологічних процесів та явищ з метою запобігання стихійним лихам. Геологія наука про Землю, її будову, склад, та історії розвитку. Вона є комплексною наукою, що складається з різних численних дисциплін: кристалографія - вчення про кристали та кристалічну будову речовин; мінералогія - наука про мінерали; петрографія – наука про гірські породи; динамічна геологія - наука про процеси, що протікають на поверхні та всередині землі; історична геологія – наука про історію розвитку землі; гідрогеологія - наука про підземні води; Геоморфологія – наука про розвиток рельєфу земної кори. Інженерна геологія - наука, що вивчає геологічні процеси верхніх верств земної кори та фізико-механічні властивості гірських порід у зв'язку з інженерно-будівельною діяльністю людини. Основним об'єктом вивчення геології є літосфера та земна кора. Основоположником геології є М. В. Ломоносов, В. М Севергін. Ми з вами вивчатимемо найзначніший для будівництва розділ геології "Інженерна геологія"
Будова Землі, геосфери.
Форма Землі близька до кулі, але сплюснута біля полюсів. Таку форму називають сфероїдом, але у зв'язку з тим, що земна поверхня має западини та гори, її назвали геоїдом. Наша планета має концентричну будову і складається з ядра та оболонок. На поверхні землі знаходиться водяна оболонка – гідросфера та атмосфера. Ядро землі (див. рисунок 1) імовірно має силікатний склад з великим вмістом заліза. Радіус ядра приблизно 3500 км, температура ядра 2000...25000. Проміжна оболонка – кордоном є глибина 2900 км (див. рисунок 2). Складається переважно з кремнію, заліза, магнію. За проміжною оболонкою, залягає перидотитова, що складається з силікатних порід, з перевагою кремнію та магнію. Її верхня частина містить розплавлені маси. Тут народжуються сейсмічні явища. Зовнішня частина землі глибиною до 50...70 км, називається літосферою, є джерелом мінеральної сировини.
Гідросфера - водна оболонкапокриває до 70% земної поверхні. Найбільша глибина 11521 метрів ( Маріанська западина). Температура води залежить від широти та глибини місцевості. Найвища +35,60 у Перській затоці, найнижча -2,80 у Льодовитому океані.
Біосфера - це середовище життєдіяльності організмів і пов'язане з літосферою, гідросферою та атмосферою.
Атмосфера – оточує землю на висоті 3000 км. Вона складається з трьох оболонок: тропосфера, стратосфера, іоносфера.
Тропосфера - приземний шар від 6 км до 18 км (у екватора). З віддаленням від поверхні температура різко падає і на висоті 10 – 12 км становить 50 градусів.
Стратосфера – наступний шар заввишки 80 – 90 км.
Іоносфера - верхня частина атмосфери, що переходить на висоті 300 км в міжпланетний простір. Вона має малу щільність та високу іонізацію.
Будова літосфери. Поняття про тектонічні плити.
ємна кора та верхня (тверда) частина мантії утворюють літосферу. Вона є «куля» з твердої речовини радіусом близько 6400км. Земна кора – зовнішня оболонка літосфери. Складається з осадового, гранітного та базальтового шарів. Розрізняють океанічну та материкову земну кору. У складі першої відсутній гранітний шар. Максимальна товщина земної кори близько 70 км - під гірськими системами, 30-40 км - під рівнинами, найтонша земна кора - під океанами, всього 5-10 км.
Решту ми називаємо внутрішньою літосферою, яка включає також і центральну частину, що називається ядром. Про внутрішні шари літосфери нам майже нічого не відомо, хоча на їхню частку припадає майже 99,5% усієї маси Землі. Їх можна вивчати лише за допомогою сейсмічних досліджень.
Літосфера розбита на блоки – літосферні плити – це великі жорсткі блоки земної кори, які рухаються відносно пластичною астеносферою. Літосфера під океанами та континентами істотно відрізняється.
Літосфера під океанами зазнала безліч етапів часткового плавлення в результаті утворення океанічної кори, вона дуже збіднена рідкими легкоплавкими елементами і в основному складається з дунітів і гарцбургітів.
Літосфера під континентами значно холодніша, потужніша і, мабуть, різноманітніша. Вона бере участь у процесі мантійної конвекції, і зазнала менше циклів часткового плавлення. Загалом вона багатша за несумісні рідкісні елементи. У її складі значну роль відіграють лерцоліти, верліти та інші багаті на рідкісні елементи породи.
Літосфера розколота приблизно на 10 великих плит, найбільші – Євразійська, Африканська, Індо-Афстралійська, Американська, Тихоокеанська, Антарктична. Літосферні плити рухаються з сушею, що піднімається на них. В основі теорії руху літосферних плит – гіпотеза А. Вегенера про дрейф континентів.
Літосферні плити постійно змінюють свої обриси, вони можуть розколюватися в результаті рифтингу і споювати, утворюючи єдину плиту в результаті колізії. З іншого боку, розподіл земної кори на плити не однозначно, і в міру накопичення геологічних знань виділяються нові плити, а деякі межі плит визнаються неіснуючими. Рух літосферних плит зумовлений переміщенням речовини у верхній мантії. У рифтових зонах воно розриває земну кору та розштовхує плити. Більшість рифтів знаходиться на дні океанів, де земна кора тонша. На суші найбільші рифти розташовані в районі Великих Африканських озер та озера Байкал. Швидкість руху літосферних плит – -1-6 см на рік.
При зіткненні літосферних плит на їх межах утворюються: гірські системи, якщо в зоні зіткнення обидві плити несуть материкову кору (Гімалаї), і глибоководні жолоби, якщо одна з плит несе океанічну кору (Перуанський жолоб). З цією теорією узгоджується припущення про існування давніх материків: південного – Гондвани та північного – Лавразії.
Межі літосферних плит - це рухомі області, де відбуваються гороутворення, зосереджені області землетрусів і більшість вулканів, що діють (сейсмічні пояси). Найбільші сейсмічні пояси - Тихоокеанський та Середземноморський - Трансазіатський.
На глибині 120-150 км під материками та 60-400 км під океанами залягає шар мантії, називається астеносферою. Всі літосферні плити як би плавають у напіврідкій астеносфері, як крижини у воді.
В даний час тектоніка плит є наступною картиною. Сучасна літосфера ділиться на безліч літосферних плит, проте 90% земної поверхні посідає вісім основних плит. Земна поверхнябуває двох типів: океанічна кора (молодша, тому що вона постійно оновлюється) і континентальна кора (старіша). Літосферні плити можуть здійснювати різні типи руху щодо один одного, виділяють три основні типи переміщення: по-перше, дивергенція, тобто розбіжність між плитами; по-друге, конвергенція, тобто сходження, зближення між плитами; по-третє, зсувні переміщення трансформованими геологічними розломами. В даний час вчені вважають, що тектоніка плит не відіграє вирішальної ролі у глобальних змінах клімату, проте може надавати допоміжний вплив на ці процеси.
І будь-які негативні літосферні зміни здатні посилити глобальну кризу. З цієї статті ви дізнаєтеся про те, що таке літосфера та літосферні плити.
Визначення поняття
Літосфера є зовнішньою твердою оболонкою земної кулі, яка складається з земної кори, частини верхньої мантії, осадових і вивержених порід. Визначити нижню її кордон досить складно, але вважається, що літосфера закінчується з різким зменшенням в'язкості гірських порід. Літосфера займає всю поверхню планети. Товщина її шару не скрізь однакова, вона залежить від рельєфу місцевості: на континентах – 20-200 кілометрів, а під океанами – 10-100 км.
Літосфера Землі переважно складається з магматичних вивержених порід (близько 95 %). Серед цих порід переважають гранітоїди (на континентах) та базальти (під океанами).
Дехто думає, що поняття «гідросфера»/«літосфера» означають те саме. Але це не так. Гідросфера – це своєрідна водна оболонка земної кулі, а літосфера – тверда.
Геологічна будова земної кулі
Літосфера як поняття включає в себе також геологічну будовунашої планети, тому, щоб зрозуміти, що таке літосфера, слід детально його розглянути. Верхня частина геологічного шару називається земною корою, товщина його варіюється від 25 до 60 кілометрів на континентах і від 5 до 15 кілометрів - в океанах. Нижній шар називається мантією, що відокремлюється від земної кори розділом Мохоровичича (де різко змінюється щільність речовини).
Земну кулюскладається з земної кори, мантії та ядра. Земна кора - тверда речовина, але її щільність різко змінюється межі з мантією, тобто лінії Мохоровичича. Тому щільність земної кори - величина нестійка, але середню щільність даного шару літосфери можна обчислити, вона дорівнює 5,5223 г/см 3 .
Земна куля є диполь, тобто магніт. Земні магнітні полюсирозташовуються у південній та північній півкулях.
Шари літосфери Землі
Літосфера на континентах складається із трьох шарів. І відповідь на питання про те, що таке літосфера, не буде повною без їх розгляду.
Верхній шар будується з найрізноманітніших осадових порід. Середній умовно називається гранітним, але складається не лише з гранітів. Наприклад, під океанами гранітового шару літосфери взагалі немає. Приблизна щільність середнього шару становить 2,5-2,7 г/см 3 .
Нижній шар також умовно називається базальтовим. Він складається з більш важких порід, його щільність, відповідно, більша - 3,1-3,3 г/см 3 . Нижній базальтовий шар розташовується під океанами та материками.
Класифікують також земну кору. Розрізняють материковий, океанічний та проміжний (перехідний) типи земної кори.
Будова літосферних плит
Літосфера сама по собі не є однорідною, вона складається із своєрідних блоків, які називаються літосферними плитами. Вони включають як океанічну, так і материкову земну кору. Хоча є випадок, який можна вважати винятком. Тихоокеанська літосферна плита складається лише з океанічної кори. Складаються літосферні блоки зі складчастих метамофізованих та магматичних порід.
Кожен материк має у своїй основі древню платформу, межі якої визначаються гірськими хребтами. На площі платформи розташовуються рівнини і лише окремі гірські хребти.
На межах літосферних плит часто спостерігається сейсмічна і вулканічна активність. Розрізняють три типи літосферних кордонів: трансформні, конвергентні та дивергентні. Обриси та межі літосферних плит часто змінюються. Дрібні літосферні плити з'єднуються між собою, а великі – навпаки, розколюються.
Список літосферних плит
Прийнято виділяти 13 основних літосферних плит:
Отже, ми дали визначення поняття «літосфера», розглянули геологічну будову Землі та літосферних плит. За допомогою цієї інформації можна тепер впевнено відповісти на запитання про те, що таке літосфера.
Земна кора та верхня (тверда) частина мантії утворюють літосферу. Вона є «куля» з твердої речовини радіусом близько 6400км. Земна кора – зовнішня оболонка літосфери. Складається з осадового, гранітного та базальтового шарів. Розрізняють океанічну та материкову земну кору. У складі першої відсутній гранітний шар. Максимальна товщина земної кори близько 70 км - під гірськими системами, 30-40 км - під рівнинами, найтонша земна кора - під океанами, всього 5-10 км.
Решту ми називаємо внутрішньою літосферою, яка включає також і центральну частину, яку називають ядром. Про внутрішні шари літосфери нам майже нічого не відомо, хоча на їхню частку припадає майже 99,5% усієї маси Землі. Їх можна вивчати лише за допомогою сейсмічних досліджень.
Літосфера розбита на блоки – літосферні плити – це великі жорсткі блоки земної кори, які рухаються відносно пластичною астеносферою. Літосфера під океанами та континентами істотно відрізняється.
Літосфера під океанами зазнала безліч етапів часткового плавлення в результаті утворення океанічної кори, вона дуже збіднена рідкими легкоплавкими елементами і в основному складається з дунітів і гарцбургітів.
Літосфера під континентами значно холодніша, потужніша і, мабуть, різноманітніша. Вона бере участь у процесі мантійної конвекції, і зазнала менше циклів часткового плавлення. Загалом вона багатша за несумісні рідкісні елементи. У її складі значну роль відіграють лерцоліти, верліти та інші багаті на рідкісні елементи породи.
Літосфера розколота приблизно на 10 великих плит, найбільші – Євразійська, Африканська, Індо-Афстралійська, Американська, Тихоокеанська, Антарктична. Літосферні плити рухаються з сушею, що піднімається на них. В основі теорії руху літосферних плит – гіпотеза А. Вегенера про дрейф континентів.
Літосферні плити постійно змінюють свої обриси, вони можуть розколюватися в результаті рифтингу і споювати, утворюючи єдину плиту в результаті колізії. З іншого боку, розподіл земної кори на плити не однозначно, і в міру накопичення геологічних знань виділяються нові плити, а деякі межі плит визнаються неіснуючими. Рух літосферних плит зумовлений переміщенням речовини у верхній мантії. У рифтових зонах воно розриває земну кору та розштовхує плити. Більшість рифтів знаходиться на дні океанів, де земна кора тонша. На суші найбільші рифти розташовані в районі Великих Африканських озер та озера Байкал. Швидкість руху літосферних плит – -1-6 см на рік.
При зіткненні літосферних плит на їх межах утворюються: гірські системи, якщо в зоні зіткнення обидві плити несуть материкову кору (Гімалаї), і глибоководні жолоби, якщо одна з плит несе океанічну кору (Перуанський жолоб). З цією теорією узгоджується припущення про існування давніх материків: південного – Гондвани та північного – Лавразії.
Межі літосферних плит - це рухомі області, де відбуваються гороутворення, зосереджені області землетрусів і більшість вулканів, що діють (сейсмічні пояси). Найбільші сейсмічні пояси - Тихоокеанський та Середземноморський - Трансазіатський.
На глибині 120-150 км під материками та 60-400 км під океанами залягає шар мантії, називається астеносферою. Всі літосферні плити як би плавають у напіврідкій астеносфері, як крижини у воді.
літосфера земної кора антропогенний