• Naprawa
• Naprawa
• Projektowanie wnętrz
• O wszystkim
• O hydraulice

Definicja płaszcza ziemi. Z czego składa się płaszcz Ziemi? Jaka jest budowa płaszcza Ziemi?

Wiele osób wie, że planeta Ziemia w sensie sejsmicznym (tektonicznym) składa się z jądra, płaszcza i litosfery (skorupy). Przyjrzymy się, czym jest płaszcz. Jest to warstwa lub powłoka pośrednia, która leży pomiędzy rdzeniem a korą. Płaszcz stanowi 83% objętości planety Ziemia. Jeśli weźmiemy pod uwagę wagę, wówczas 67% Ziemi stanowi płaszcz.

Dwie warstwy płaszcza

Jeszcze na początku XX wieku powszechnie przyjęto, że płaszcz jest jednorodny, jednak już w połowie stulecia naukowcy doszli do wniosku, że składa się on z dwóch warstw. Warstwa najbliższa rdzeniowi to dolny płaszcz. Warstwa granicząca z litosferą to górny płaszcz. Górny płaszcz sięga około 600 kilometrów w głąb Ziemi. Dolna granica dolnego płaszcza znajduje się na głębokości do 2900 kilometrów.

Z czego składa się płaszcz?

Naukowcom nie udało się jeszcze zbliżyć do płaszcza. Żadne wiercenia nie pozwoliły nam jeszcze się do niego zbliżyć. Dlatego wszelkie badania prowadzone są nie eksperymentalnie, ale teoretycznie i pośrednio. Naukowcy wyciągają wnioski na temat płaszcza Ziemi przede wszystkim na podstawie badań geofizycznych. Uwzględnia się przewodność elektryczną, fale sejsmiczne, prędkość ich propagacji i siłę.

Japońscy naukowcy ogłosili zamiar zbliżenia się do płaszcza Ziemi poprzez wiercenia w skałach oceanicznych, jednak na razie ich plany nie zostały jeszcze zrealizowane. Na dnie oceanu odkryto już miejsca, w których warstwa skorupy ziemskiej jest najcieńsza, czyli do górnej części płaszcza będzie trzeba wiercić tylko około 3000 km. Trudność polega na tym, że wiercenie musi być prowadzone na dnie oceanu, a jednocześnie wiertło będzie musiało przejść przez obszary supermocnych skał, co można porównać do próby przeciągnięcia ogona nici przebić się przez ściany naparstka. Oczywiście możliwość zbadania próbek skał pobranych bezpośrednio z płaszcza dałaby dokładniejsze wyobrażenie o jego strukturze i składzie.

Diamenty i Perydoty

Pouczające są także skały płaszczowe, które w wyniku różnych procesów geofizycznych i sejsmicznych trafiają na powierzchnię Ziemi. Na przykład skały płaszczowe zawierają diamenty. Naukowcy sugerują, że niektóre z nich wznoszą się z dolnego płaszcza. Najpopularniejszymi rasami są perydoty. Często uwalniają się do lawy podczas erupcji wulkanów. Badanie skał płaszcza pozwala naukowcom mówić z pewną dokładnością o składzie i głównych cechach płaszcza.

Stan ciekły i woda

Płaszcz składa się ze skał krzemianowych nasyconych magnezem i żelazem. Wszystkie substancje tworzące płaszcz są żarowe. stan stopiony, ciekły, ponieważ temperatura tej warstwy jest dość wysoka - do dwóch i pół tysiąca stopni. Woda jest również częścią płaszcza Ziemi. W ujęciu ilościowym jest go 12 razy więcej niż w oceanach świata. Zapas wody w płaszczu jest taki, że gdyby została spryskana powierzchnią ziemi, woda podniosłaby się na wysokość 800 metrów nad powierzchnię.

Procesy w płaszczu

Granica płaszcza nie jest linią prostą. Wręcz przeciwnie, w niektórych miejscach, na przykład w regionie Alp, na dnie oceanów, płaszcz, czyli skały związane z płaszczem, zbliżają się dość blisko powierzchni Ziemi. To procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w płaszczu wpływają na to, co dzieje się w skorupie ziemskiej i na powierzchni Ziemi. Mówimy o powstawaniu gór, oceanów i ruchu kontynentów.

Lub w skrócie Moho. Następuje gwałtowny wzrost prędkości sejsmicznych - z 7 do 8-8,2 km/s. Granica ta znajduje się na głębokości od 7 (pod oceanami) do 70 kilometrów (pod pasami fałdowymi). Płaszcz Ziemi dzieli się na płaszcz górny i płaszcz dolny. Granicę pomiędzy tymi geosferami stanowi warstwa Golicyn, położona na głębokości około 670 km.

Na początku XX wieku aktywnie dyskutowano o charakterze granicy Mohorovicic. Niektórzy badacze sugerują, że zachodzi tam reakcja metamorficzna, w wyniku której powstają skały o dużej gęstości. Jako taką reakcję zaproponowano reakcję eklogityzacji, w wyniku której skały o składzie bazaltowym przekształcają się w eklogit, a ich gęstość wzrasta o 30%. Inni naukowcy wyjaśnili gwałtowny wzrost prędkości fal sejsmicznych zmianą składu skał – od stosunkowo lekkich skał felsicznych i maficznych skorupy ziemskiej po ultramaficzne skały z gęstym płaszczem. Ten punkt widzenia jest obecnie powszechnie akceptowany.

Różnica w składzie skorupy i płaszcza Ziemi wynika z ich pochodzenia: początkowo jednorodna Ziemia w wyniku częściowego stopienia została podzielona na niskotopliwą i lekką część - skorupę oraz gęsty i ogniotrwały płaszcz.

Źródła informacji o płaszczu

Płaszcz Ziemi jest niedostępny do bezpośrednich badań: nie dociera do powierzchni Ziemi i nie jest osiągany poprzez głębokie wiercenia. Dlatego większość informacji o płaszczu uzyskano metodami geochemicznymi i geofizycznymi. Dane na temat jego budowy geologicznej są bardzo ograniczone.

Płaszcz bada się według następujących danych:

• Dane geofizyczne. Przede wszystkim dane dotyczące prędkości fal sejsmicznych, przewodności elektrycznej i grawitacji.
• Topienie płaszcza - w wyniku częściowego stopienia płaszcza powstają perowskity, bazalty, komatyity, kimberlity, lamproity, karbonatyty i niektóre inne skały magmowe. Skład wytopu jest konsekwencją składu przetopionych skał, mechanizmu topienia i parametrów fizykochemicznych procesu topienia. Ogólnie rzecz biorąc, odtworzenie źródła ze stopu jest zadaniem trudnym.
• Fragmenty skał płaszczowych wyniesione na powierzchnię przez wytopy płaszcza – kimberlity, bazalty alkaliczne itp. Są to ksenolity, ksenokryształy i diamenty. Diamenty zajmują szczególne miejsce wśród źródeł informacji o płaszczu. To właśnie w diamentach znajdują się najgłębsze minerały, które mogą nawet pochodzić z dolnego płaszcza. W tym przypadku diamenty te reprezentują najgłębsze fragmenty ziemi dostępne do bezpośrednich badań.
• Skały płaszczowe w skorupie ziemskiej. Takie kompleksy najbardziej odpowiadają płaszczowi, ale także się od niego różnią. Najważniejsza różnica polega na samym fakcie ich obecności w skorupie ziemskiej, z czego wynika, że ​​powstały w wyniku niezwykłych procesów i być może nie odzwierciedlają typowego płaszcza. Można je znaleźć w następujących ustawieniach geodynamicznych:

1. Hiperbazyty alpejskie to części płaszcza osadzone w skorupie ziemskiej w wyniku zabudowy górskiej. Najczęściej spotykany w Alpach, skąd pochodzi nazwa.
2. Ofiolityczne skały hipermaficzne są predotytami w ramach kompleksów ofiolitowych - części starożytnej skorupy oceanicznej.
3. Perydotyty głębinowe to wychodnie skał płaszczowych na dnie oceanów lub szczelin.

Kompleksy te mają tę zaletę, że można w nich zaobserwować zależności geologiczne pomiędzy różnymi skałami.

Niedawno ogłoszono, że japońscy badacze planują próbę przewiercenia skorupy oceanicznej do płaszcza. Rozpoczęcie wierceń planowane jest na rok 2007. Omówiono także możliwość przedostania się do granicy Mohorovicica i do górnego płaszcza za pomocą samozatapialnych kapsuł wolframowych podgrzewanych ciepłem rozpadających się radionuklidów (M.I. Ojovan, F.G.F. Gibb, P.P. Poluektov, E.P. Emets. Probing of the interior Layers of the Earth z samozatapialnymi kapsułami. Energia atomowa, 99 ,NIE. 2, 556-562 (2005)).

Główną wadą informacji uzyskanych z tych fragmentów jest brak możliwości ustalenia powiązań geologicznych pomiędzy różnymi typami skał. To są elementy układanki. Jak powiedział klasyk [ Kto?], „ustalanie składu płaszcza z ksenolitów przypomina próby określenia budowy geologicznej gór na podstawie otoczaków, które niosła z nich rzeka”.

Skład płaszcza

Płaszcz zbudowany jest głównie ze skał ultrazasadowych: perowskitów, perydotytów (lherzolity, harzbrgity, wehrlity, piroksenity), dunitów oraz w mniejszym stopniu ze skał zasadowych – eklogitów.

Również wśród skał płaszczowych zidentyfikowano rzadkie odmiany skał, które nie występują w skorupie ziemskiej. Są to różne perydotyty flogopitowe, grospidyty i karbonatyty.

Struktura płaszcza

Procesy zachodzące w płaszczu mają bezpośredni wpływ na skorupę ziemską i powierzchnię ziemi, powodując ruchy kontynentalne, wulkanizm, trzęsienia ziemi, zabudowę gór i powstawanie złóż rud. Istnieje coraz więcej dowodów na to, że na sam płaszcz aktywnie wpływa metaliczne jądro Ziemi.

Bibliografia

• Pushcharovsky D. Yu., Pushcharovsky Yu. M. Skład i budowa płaszcza Ziemi // Soros Educational Journal, 1998, nr 11, s. 10-10. 111-119.
• Kovtun A. A. Przewodność elektryczna Ziemi // Soros Educational Journal, 1997, nr 10, s. 10 111-117

Spinki do mankietów

• Obrazy skorupy ziemskiej i górnego płaszcza // Międzynarodowy Program Korelacji Geologicznych (IGCP), Projekt 474
• lenta.ru - „Głębokie warstwy Ziemi okazały się półprzezroczyste”

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz, co „płaszcz Ziemi” znajduje się w innych słownikach:

Termin ten ma inne znaczenia, patrz Płaszcz (znaczenia). Budowa Ziemi Płaszcz jest częścią Ziemi (... Wikipedia

Budowa Ziemi Płaszcz to część Ziemi (geosfera) zlokalizowana bezpośrednio pod skorupą i nad jądrem. Płaszcz zawiera większość materii ziemskiej. Płaszcz występuje również na innych planetach. Płaszcz Ziemi rozciąga się na długości od 30 do 2900 km. Granica... Wikipedia

Obecnie pod. Z.c. odnosi się do powłoki sialowej Ziemi, znajdującej się powyżej granicy Mohorovicica (M), tworzącej górną część litosfery Ziemi i oddzielającej się od podłoża z nagłą zmianą prędkości propagacji ... Encyklopedia geologiczna

skorupa Ziemska- Skorupa ziemska, budowa: 1 woda; 2 warstwa osadowa; 3 warstwa granitu; 4 bazaltowa warstwa skorupy kontynentalnej; 5 bazaltowa warstwa skorupy oceanicznej; 6 warstwa magmowa skorupy oceanicznej (skały o składzie gabroidowym); 7 wysp wulkanicznych; 8, 9… … Ilustrowany słownik encyklopedyczny

Ogólna budowa planety Ziemia Skorupa ziemska jest zewnętrzną, stałą powłoką Ziemi (geosferą). Pod skorupą znajduje się… Wikipedia

skorupa ziemi- ▲ powłoka geosfery ziemskiej: magnetosfera. atmosfera. hydrosfera to całość wszystkich zbiorników wodnych na kuli ziemskiej. ocean. kriosfera. litosfera. wnętrzności ziemi. skorupa i płaszcz ziemi. górny płaszcz. dolny płaszcz. astenosfera. rdzeń ziemi. ZIEMSKI... ... Słownik ideograficzny języka rosyjskiego

Powłoka „stałej” Ziemi, położona pomiędzy skorupą ziemską a jądrem Ziemi. Stanowi 83% objętości Ziemi (bez atmosfery) i 67% jej masy. Górna granica przebiega na głębokości od 5–10 do 70 km wzdłuż powierzchni Mohorovicic, dolna granica na głębokości 2900 km wzdłuż… … słownik encyklopedyczny

Powłoka „stałej” Ziemi, znajdująca się pomiędzy skorupą ziemską (patrz skorupa ziemska) a jądrem Ziemi (patrz rdzeń Ziemi). Zajmuje 83% powierzchni Ziemi (bez atmosfery) objętościowo i 67% masy. Jest oddzielona od skorupy ziemskiej powierzchnią Mohorovicicia, na której... ... Wielka encyklopedia radziecka

Struktura wewnętrzna

Ogólna budowa planety Ziemia

Ziemia, podobnie jak inne planety ziemskie, ma warstwową strukturę wewnętrzną. Składa się z twardych powłok krzemianowych (skorupa, wyjątkowo lepki płaszcz) i metalicznego rdzenia. Zewnętrzna część rdzenia jest płynna (znacznie mniej lepka niż płaszcz), a wewnętrzna część jest stała. Warstwy geologiczne Ziemi w głębi z powierzchni:

Wewnętrzne ciepło planety pochodzi najprawdopodobniej z rozpadu radioaktywnego izotopów potasu-40, uranu-238 i toru-232. Wszystkie trzy pierwiastki mają okres półtrwania przekraczający miliard lat. W centrum planety temperatura może wzrosnąć do 7000 K, a ciśnienie może osiągnąć 360 GPa (3,6 miliona atm). Część energii cieplnej jądra jest przenoszona do skorupy ziemskiej poprzez pióropusze. Pióropusze prowadzą do pojawienia się gorących punktów i pułapek.

skorupa Ziemska

Skorupa ziemska to górna część stałej ziemi. Jest oddzielony od płaszcza granicą z gwałtownym wzrostem prędkości fal sejsmicznych - granicą Mohorovicicia. Istnieją dwa rodzaje skorupy - kontynentalna i oceaniczna. Grubość skorupy waha się od 6 km pod oceanem do 30-50 km na kontynentach. W strukturze skorupy kontynentalnej wyróżnia się trzy warstwy geologiczne: pokrywę osadową, granit i bazalt. Skorupa oceaniczna składa się głównie ze skał podstawowych oraz pokrywy osadowej. Skorupa ziemska jest podzielona na płyty litosferyczne o różnych rozmiarach, poruszające się względem siebie. Kinematykę tych ruchów opisuje tektonika płyt.

Płaszcz Ziemi

Głębokość km Gęstość warstwy g/cm3

0-60 Litosfera (miejscami waha się od 5 do 200 km)

0-35 Kora (miejscami waha się od 5 do 70 km) 2,2-2,9

35-2890 Płaszcz 3,4-5,6

100-700 Astenosfera

2890-5100 Rdzeń zewnętrzny 9,9-12,2

5100-6378 Rdzeń wewnętrzny 12,8-13,1

Płaszcz Ziemi

Płaszcz to krzemianowa skorupa Ziemi, złożona głównie z perydotytów - skał składających się z krzemianów magnezu, żelaza, wapnia itp. Częściowe topienie skał płaszcza powoduje powstawanie bazaltów i podobnych stopów, które tworzą skorupę ziemską, gdy wznoszą się do powierzchnia.

Płaszcz stanowi 67% całkowitej masy Ziemi i około 83% całkowitej objętości Ziemi. Rozciąga się od głębokości 5-70 km poniżej granicy ze skorupą ziemską, do granicy z jądrem na głębokości 2900 km. Płaszcz znajduje się w ogromnym zakresie głębokości, a wraz ze wzrostem ciśnienia w substancji zachodzą przejścia fazowe, podczas których minerały uzyskują coraz gęstszą strukturę. Najbardziej znacząca przemiana zachodzi na głębokości 660 kilometrów. Termodynamika tego przejścia fazowego jest taka, że ​​materia płaszcza poniżej tej granicy nie może przez nią przeniknąć i odwrotnie. Powyżej granicy 660 kilometrów znajduje się górny płaszcz, a poniżej odpowiednio dolny płaszcz. Te dwie części płaszcza mają różny skład i właściwości fizyczne. Chociaż informacje na temat składu dolnego płaszcza są ograniczone, a liczba bezpośrednich danych bardzo mała, można śmiało stwierdzić, że od powstania Ziemi jego skład zmienił się znacznie mniej niż górnego płaszcza, który dał początek skorupa Ziemska.

Przenikanie ciepła w płaszczu następuje poprzez powolną konwekcję, poprzez odkształcenie plastyczne minerałów. Prędkość ruchu materii podczas konwekcji w płaszczu jest rzędu kilku centymetrów rocznie. Konwekcja ta wprawia w ruch płyty litosfery. Konwekcja w górnym płaszczu zachodzi osobno. Istnieją modele, które zakładają jeszcze bardziej złożoną strukturę konwekcji.

Planeta, na której żyjemy, jest trzecią od Słońca, z naturalnym satelitą - Księżycem.

Nasza planeta charakteryzuje się warstwową budową. Składa się z solidnej otoczki krzemianowej – skorupy ziemskiej, płaszcza i metalowego rdzenia, stałego wewnątrz i płynnego na zewnątrz.

Strefa graniczna (powierzchnia Moho) oddziela skorupę ziemską od płaszcza. Swoją nazwę otrzymał na cześć jugosłowiańskiego sejsmologa A. Mohorovicica, który badając trzęsienia ziemi na Bałkanach, ustalił istnienie tego rozróżnienia. Strefa ta nazywana jest dolną granicą skorupy ziemskiej.

Następną warstwą jest płaszcz Ziemi

Poznajmy go. Płaszcz Ziemi to fragment znajdujący się pod skorupą i sięgający niemal do jądra. Inaczej mówiąc, jest to zasłona zakrywająca „serce” Ziemi. To jest główny składnik globu.

Składa się ze skał, których struktura zawiera krzemiany żelaza, wapnia, magnezu itp. Ogólnie naukowcy uważają, że jego wewnętrzna zawartość jest podobna składem do kamiennych meteorytów (chondrytów). W większym stopniu płaszcz Ziemi zawiera pierwiastki chemiczne występujące w postaci stałej lub w stałych związkach chemicznych: żelazo, tlen, magnez, krzem, wapń, tlenki, potas, sód itp.

Ludzkie oko nigdy tego nie widziało, ale zdaniem naukowców zajmuje większość objętości Ziemi, około 83%, a jego masa to prawie 70% kuli ziemskiej.

Zakłada się również, że w kierunku jądra Ziemi ciśnienie wzrasta, a temperatura osiąga maksimum.

W rezultacie temperaturę płaszcza Ziemi mierzy się w ponad tysiącu stopni. Wydawać by się mogło, że w takich okolicznościach substancja płaszcza powinna się roztopić lub przejść w stan gazowy, jednak proces ten zostaje zatrzymany przez ogromne ciśnienie.

W rezultacie płaszcz Ziemi znajduje się w stanie krystalicznym, stałym. Chociaż jednocześnie jest podgrzewany.

Jaka jest budowa płaszcza Ziemi?

Geosferę można scharakteryzować obecnością trzech warstw. Jest to górny płaszcz Ziemi, po którym następuje astenosfera, a dolny płaszcz zamyka serię.

Płaszcz składa się z płaszcza górnego i dolnego, pierwszy ma szerokość od 800 do 900 km, drugi ma szerokość 2 tysięcy kilometrów. Całkowita grubość płaszcza Ziemi (obie warstwy) wynosi około trzech tysięcy kilometrów.

Zewnętrzny fragment znajduje się pod skorupą ziemską i wchodzi do litosfery, dolny składa się z astenosfery i warstwy Golicyny, która charakteryzuje się wzrostem prędkości fal sejsmicznych.

Według hipotezy naukowców górny płaszcz jest zbudowany z mocnych skał i dlatego jest solidny. Ale w odstępie od 50 do 250 kilometrów od powierzchni skorupy ziemskiej znajduje się niecałkowicie stopiona warstwa - astenosfera. Materiał w tej części płaszcza przypomina stan amorficzny lub półstopiony.

Warstwa ta ma strukturę miękkiej plasteliny, po której poruszają się twarde warstwy znajdujące się powyżej. Dzięki tej właściwości ta część płaszcza może przepływać bardzo powoli, z szybkością kilkudziesięciu milimetrów rocznie. Niemniej jednak jest to bardzo zauważalny proces na tle ruchu skorupy ziemskiej.

Procesy zachodzące wewnątrz płaszcza mają bezpośredni wpływ na skorupę globu, powodując przemieszczanie się kontynentów, budowanie gór, a ludzkość staje w obliczu takich zjawisk naturalnych, jak wulkanizm i trzęsienia ziemi.

Litosfera

Szczyt płaszcza, położony na gorącej astenosferze, w połączeniu ze skorupą naszej planety tworzy silne ciało - litosferę. Przetłumaczone z greckiego - kamień. Nie jest ciałem stałym, ale składa się z płyt litosferycznych.

Ich liczba wynosi trzynaście, choć nie pozostaje stała. Poruszają się bardzo powoli, do sześciu centymetrów rocznie.

Ich połączone wielokierunkowe ruchy, którym towarzyszą uskoki z tworzeniem się rowków w skorupie ziemskiej, nazywane są tektonicznymi.

Proces ten jest aktywowany przez ciągłą migrację składników płaszcza.

Dlatego powstają wspomniane wstrząsy, powstają wulkany, zagłębienia głębinowe i grzbiety.

Magmatyzm

Działanie to można określić jako proces trudny. Jego uruchomienie następuje w wyniku ruchów magmy, która ma oddzielne centra zlokalizowane w różnych warstwach astenosfery.

Dzięki temu procesowi możemy obserwować erupcję magmy na powierzchni Ziemi. Są to dobrze znane wulkany.

Z czego składa się płaszcz Ziemi?

Przez długi czas za główny materiał płaszcza uważano oliwin – dobrze znany żółto-zielony, oliwkowy, a nawet brązowy minerał, wchodzący w skład niemal wszystkich najcięższych skał na Ziemi, jakie kiedykolwiek wypłynęły z głębinach ziemi w postaci stopionej magmy. Kamienne meteoryty, które przybywają na Ziemię z kosmosu, składają się głównie z oliwinu.

Niektórzy naukowcy uważają, że są to pozostałości materiału budowlanego, z którego zostały uformowane planety, w tym naszą Ziemię. Gdyby tak było... Ile problemów i tajemnic zostałoby rozwiązanych... Jednak jak dotąd można wykorzystać jedynie pośrednie dowody w celu omówienia możliwego składu i struktury materii płaszcza.

W 1936 roku słynny angielski fizyk i wybitna osoba publiczna John Bernall zasugerował, że w głębinach ziemskich warunki przy wysokich temperaturach i ciśnieniach kryształy oliwinu ulegają kompresji, atomy ulegają przepakowaniu i należy otrzymać kryształy innego, większego gęstość.

Podobną myśl wyraził w tym samym czasie Władimir (Vartan) Nikitowicz Lodocznikow. Uważał, że powinny zmienić się wszystkie właściwości fizyczne materii znajdującej się głęboko w Ziemi.

Naukowcy rozpoczęli badania oliwinu w laboratoriach. Kostki żółto-zielonego minerału wyciśnięto i podgrzano, ponownie podgrzano i ponownie wyciśnięto. Oliwin pod ciśnieniem miał bardzo podobne właściwości sejsmiczne do materiału płaszcza, ale... Przy ciśnieniu odpowiadającym głębokości około 400 kilometrów uległ zniszczeniu. Oznacza to, że mógł się z niego składać jedynie płaszcz górny i częściowo środkowy. A co wchodzi w skład dna?..