Строение Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Строение Земли

1. Строение Земли

Земля относится к планетам земной группы и имеет твердую поверхность. Кроме того, из всей этой группы именно Земля имеет наибольший размер, массу, плотность, наибольшую поверхностную гравитацию и сильнейшее магнитное поле.

По своей форме Земля близка к сплюснутому эллипсоиду. Средний диаметр планеты составляет примерно 12742 км, а окружность - 40000 км.

Земля состоит в основном из железа (32,1%), кислорода (30,1%), кремния (15,1%), магния (13,9%), серы (2,9%), никеля (1,8%), кальция (1,5%) и алюминия (1,4%), на остальные элементы приходится 1,2%.

Планета Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из ряда концентрических оболочек, имеющих различную плотность и обладающих различными физическими и химическими свойствами. Самый верхний слой - земная кора, толщина которой под материками достигает 25-70 км, а под океанами - 4-10 км. Существует два типа коры - континентальная и океаническая. Основной состав коры - это окислы кремния, алюминия, железа и щелочных металлов. В составе континентальной коры, содержащей под осадочным слоем верхний (гранитный) и нижний (базальтовый), встречаются наиболее древние породы Земли, возраст которых оценивается более чем в 3 млрд. лет. Океаническая же кора под осадочным слоем содержит в основном один слой, близкий по составу к базальтовым. Возраст осадочного чехла не превышает 100-150 млн. лет.

Под земной корой находится мантия (верхняя и нижняя), толщина которой около 2900 км. Как и кора, мантия в целом пребывает в твердом состоянии, и лишь в отдельных местах ее вещество расплавлено до состояния магмы. Состоит мантия из силикатов магния, железа, кальция и др. Мантия составляет 67% массы Земли и около 83% ее объема. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия, а ниже, соответственно, нижняя. Эти две части мантии имеют различный состав и физические свойства.

Центральная часть Земли, лежащая под мантией, называется ядром. Земное ядро было открыто в 1936 году. Различают жидкое внешнее и твердое внутреннее ядра. Внешнее ядро имеет радиус около 2000 км, а твердое - 1300 км. Граница между ними проходит где-то на глубине около 5150 км. По современным данным, внешнее ядро представляет собой вращающиеся потоки расплавленного железа и никеля, хорошо проводящие электричество. Именно с ним связывают происхождение земного магнитного поля, считая, что, электрические токи, текущие в жидком ядре, создают глобальное магнитное поле. Внутреннее твердое ядро, несмотря на высокую температуру, обеспечивается гигантским давлением в центре Земли. Некоторые ученые высказывают предположения о том, что в ядре помимо железоникелевых сплавов должны присутствовать и более легкие элементы, такие как кремний и сера, а возможно, кремний и кислород. Температура в центре ядра Земли достигает 5000°С.

2. Литосфера и ее состав

Литосфера является самой жесткой оболочкой Земли и представляет собой земную кору и твердый слой верхней мантии, распространяющийся до различных глубин под океанами и континентами. Строение литосферы под океанами и континентами имеет существенные различия. Под материками в структуре земной коры литосферы различают осадочный, гранитный и базальтовый слои, толщина которых в целом составляет 25-200 км (максимум - под древними платформами, минимум - под сравнительно молодыми горными массивами, вулканическими дугами). Под океанами земная кора неоднократно подвергалась процессам частичного плавления в ходе формирования океанической коры. Поэтому она обеднена легкоплавкими редкими соединениями, лишена гранитного слоя, а толщина ее значительно меньше, чем континентальной части земной коры.

В основном, литосферу формируют такие соединения, как диоксид кремния, силикаты, алюмосиликаты. В формировании большей части литосферы принимали участие кристаллические вещества магматического происхождения. Они образовались при остывании вышедшей на поверхность Земли магмы, которая в недрах планеты находится в расплавленном состоянии. В структуре литосферы различают подвижные участки (складчатые пояса) и сравнительно стабильные области (платформы). В настоящее время литосфера делится на семь главных и ряд малых плит. Границами, отделяющими плиты друг от друга, являются зоны максимальной вулканической и сейсмической активности.

3. Гидросфера и ее состав

Гидросфера - это водная оболочка Земли, занимающая 3/4 части планеты. Она образует непрерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3800 м., а максимальная (Марианская впадина Тихого океана) - 11022 м.

Гидросфера состоит из всех природных вод на поверхности земли и вблизи нее. Около 97% массы гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2% - воды ледников, остальная часть приходится на подземные, озерные и речные пресные воды. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Общий объем воды на планете около 1532000000 кубических километров. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.

На Земле в естественных условиях вода может существовать в трех агрегатных состояниях - твердом, жидком и газообразном.

К свойствам гидросферы также можно отнести то, что вода обладает свойством долго нагреваться и долго отдавать тепло, т.е. теплопроводимость воды очень мала. Гидросфера тесно взаимодействует с атмосферой, что наглядно подтверждается процессами круговорота воды и воздуха на планете.

Гидросфера, в отличии от литосферы и атмосферы, покрывает Землю лишь на 70% ее поверхности.

земля мантия гидросфера озон

4. Атмосфера и ее состав

Атмосфера - газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя ее поверхность покрывает гидросферу и частично земную кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства. Толщина атмосферы - примерно 3000 км от поверхности Земли. Атмосфера Земли возникла в результате выделения газов при вулканических извержениях. С появлением океанов и биосферы она формировалась и за счет газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах.

В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения). К газам относятся азот (78%), кислород (21%), аргон, углекислый газ, неон, гелий. Мизерную долю в атмосфере составляют аммиак, двуокись серы, озон, водяные пары, угарный газ, ксенон и криптон.

Атмосфера Земли делится на несколько слоев. Нижний слой - тропосфера - самый тонкий. Его толщина всего 10-15 км. Но тропосфера содержит больше газа - на ее долю приходится 80% всей массы атмосферы. Здесь образуются ветра, облака и происходят другие процессы, определяющие погоду. Следующий, более холодный слой, стратосфера, простирается на высоту до 50 км от поверхности Земли. В стратосфере содержится слой озона - защитный экран, задерживающий вредную коротковолновую ультрафиолетовую радиацию Солнца. Из-за загрязнения атмосферы продуктами хозяйственной деятельности человека озоновый слой местами стал совсем тонким. Эти области называются озоновым дырами. Стратосфера меняется еще холоднее мезосферой, ее толщина составляет примерно 30 км. В мезосфере на высоте около 60 км начинается так называемая ионосфера, простирающаяся на несколько сот километров вверх. Атомы этого слоя ионизированные, так как при столкновении с заряженными солнечными частицами теряют часть своих электронов. Благодаря наличию свободных электронов ионосферы отражает радиоволны, обеспечивая возможность радиосвязи на нашей планете. Выше 80 км от поверхности Земли начинается термосфера. В рамках термосферы на высоте около 300 км вокруг Земли движутся искусственные спутники. Атомы и молекулы в верхней, уже очень разреженной части тропосферы, разгоняются до огромных скоростей и, сталкиваясь с заряженными солнечными частицами, разогреваются до 2000°С. На высоте около 500-700 км начинается последний внешний слой атмосферы - экзосфера, содержащей уже так мало газов, что практически не отличается от вакуума.

Размещено на Allbest.ru