Iz koliko lupin je sestavljena notranja struktura zemlje. Struktura zemlje
Značilna značilnost evolucije Zemlje je diferenciacija materije, katere izraz je struktura lupine našega planeta. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera tvorijo glavne lupine Zemlje, ki se razlikujejo po kemični sestavi, moči in agregatnem stanju.
Notranja zgradba Zemlje
Kemična sestava Zemlje(slika 1) je podobna sestavi drugih zemeljskih planetov, kot sta Venera ali Mars.
Na splošno prevladujejo elementi, kot so železo, kisik, silicij, magnezij in nikelj. Vsebnost lahkih elementov je nizka. Povprečna gostota Zemljine snovi je 5,5 g/cm 3 .
Zanesljivih podatkov o notranji zgradbi Zemlje je zelo malo. Razmislite o sl. 2. Upodablja notranjo zgradbo Zemlje. Zemlja je sestavljena iz zemeljska skorja, plašč in jedro.
riž. 1. Kemična sestava Zemlje
riž. 2. Notranja zgradba Zemlje
Jedro
Jedro(slika 3) se nahaja v središču Zemlje, njegov polmer je približno 3,5 tisoč km. Temperatura jedra doseže 10.000 K, to je višja od temperature zunanjih plasti Sonca, njegova gostota pa je 13 g / cm 3 (primerjaj: voda - 1 g / cm 3). Jedro je domnevno sestavljeno iz zlitin železa in niklja.
Zunanje jedro Zemlje ima večjo moč kot notranje jedro (polmer 2200 km) in je v tekočem (staljenem) stanju. Notranje jedro je pod ogromnim pritiskom. Snovi, ki ga sestavljajo, so v trdnem stanju.
Plašč
Plašč- geosfera Zemlje, ki obdaja jedro in predstavlja 83% prostornine našega planeta (glej sliko 3). Njegova spodnja meja se nahaja na globini 2900 km. Plašč je razdeljen na manj gost in plastičen zgornji del (800-900 km), od katerega magma(v prevodu iz grščine pomeni "gosto mazilo"; to je staljena snov zemeljske notranjosti - zmes kemične spojine in elementi, vključno s plini, v posebnem nadstropju tekoče stanje); in kristalni spodnji, približno 2000 km debel.
riž. 3. Zgradba Zemlje: jedro, plašč in zemeljska skorja
Zemljina skorja
Zemljina skorja - zunanjo lupino litosfere (glej sliko 3). Njegova gostota je približno dvakrat manjša od povprečne gostote Zemlje - 3 g/cm 3 .
Ločuje zemeljsko skorjo od plašča Mohorovičičeva meja(pogosto se imenuje Mohojeva meja), za katero je značilno močno povečanje hitrosti seizmičnih valov. Leta 1909 jo je postavil hrvaški znanstvenik Andrej Mohorovič (1857- 1936).
Ker procesi, ki se odvijajo v najvišjem delu plašča, vplivajo na gibanje snovi v zemeljski skorji, so združeni pod pogosto imelitosfera(kamnita školjka). Debelina litosfere se giblje od 50 do 200 km.
Pod litosfero je astenosfera- manj trda in manj viskozna, a bolj plastična lupina s temperaturo 1200 °C. Lahko prečka mejo Moho in prodre v zemeljsko skorjo. Astenosfera je vir vulkanizma. Vsebuje žepe staljene magme, ki se vnese v zemeljsko skorjo ali izlije na zemeljsko površje.
Sestava in struktura zemeljske skorje
V primerjavi s plaščem in jedrom je zemeljska skorja zelo tanka, trda in krhka plast. Je sestavljena iz lažje snovi, ki trenutno vsebuje približno 90 naravnih kemični elementi. Ti elementi v zemeljski skorji niso enako zastopani. Sedem elementov – kisik, aluminij, železo, kalcij, natrij, kalij in magnezij – predstavlja 98 % mase zemeljske skorje (glej sliko 5).
Svojevrstne kombinacije kemičnih elementov tvorijo različne kamnine in minerale. Najstarejši med njimi so stari vsaj 4,5 milijarde let.
riž. 4. Zgradba zemeljske skorje
riž. 5. Sestava zemeljske skorje
Mineral je po svoji sestavi in lastnostih relativno homogeno naravno telo, ki nastane tako v globinah kot na površini litosfere. Primeri mineralov so diamant, kremen, sadra, smukec itd. (Značilnost fizične lastnosti različne minerale boste našli v prilogi 2.) Sestava mineralov Zemlje je prikazana na sl. 6.
riž. 6. Splošno mineralna sestava Zemlja
Skale so sestavljeni iz mineralov. Lahko so sestavljeni iz enega ali več mineralov.
Sedimentne kamnine - glina, apnenec, kreda, peščenjak itd. - nastanejo z obarjanjem snovi v vodno okolje in na suhem. Ležijo v plasteh. Geologi jih imenujejo strani zgodovine Zemlje, saj lahko spoznajo naravne razmere ki so obstajale na našem planetu v starih časih.
Med sedimentnimi kamninami ločimo organogene in anorganske (detritne in kemogene).
Organogeno kamnine nastanejo kot posledica kopičenja ostankov živali in rastlin.
Klastične kamnine nastanejo kot posledica preperevanja, nastajanja produktov uničenja predhodno oblikovanih kamnin s pomočjo vode, ledu ali vetra (tabela 1).
Tabela 1. Klastične kamnine glede na velikost drobcev
|
Ime pasme |
Velikost bummer con (delcev) |
|
Več kot 50 cm |
|
|
5 mm - 1 cm |
|
|
1 mm - 5 mm |
|
|
Pesek in peščenjaki |
0,005 mm - 1 mm |
|
Manj kot 0,005 mm |
Kemogeni kamnine nastanejo kot posledica usedanja iz voda morij in jezer v njih raztopljenih snovi.
V debelini zemeljske skorje se tvori magma magmatske kamnine(slika 7), kot sta granit in bazalt.
Sedimentne in magmatske kamnine, ko so pod vplivom pritiska in visokih temperatur potopljene v velike globine, so izpostavljene pomembne spremembe, spreminjanje v metamorfne kamnine. Tako se na primer apnenec spremeni v marmor, kremenčev peščenjak v kvarcit.
V strukturi zemeljske skorje se razlikujejo tri plasti: sedimentna, "granit", "bazalt".
Sedimentna plast(glej sliko 8) tvorijo predvsem sedimentne kamnine. Tu prevladujejo gline in skrilavci, široko so zastopane peščene, karbonatne in vulkanske kamnine. V sedimentni plasti so nahajališča takih mineral, kako premog, plin, olje. Vsi so organskega izvora. Na primer, premog je produkt preobrazbe rastlin iz starih časov. Debelina sedimentne plasti je zelo različna - od popolne odsotnosti na nekaterih delih kopnega do 20-25 km v globokih depresijah.
riž. 7. Razvrstitev kamnin po izvoru
"Granitna" plast je sestavljen iz metamorfnih in magmatskih kamnin, ki so po svojih lastnostih podobne granitu. Tu so najpogostejši gnajsi, graniti, kristalni skrilavci itd. Granitna plast ni povsod, vendar na celinah, kjer je dobro izražena, lahko njena največja debelina doseže več deset kilometrov.
"Bazalt" plast tvorijo kamnine blizu bazaltom. To so metamorfizirane magmatske kamnine, gostejše od kamnin »granitne« plasti.
Debelina in vertikalna zgradba zemeljske skorje sta različni. Poznamo več vrst zemeljske skorje (slika 8). Po najpreprostejši klasifikaciji ločimo oceansko in celinsko skorjo.
Celinska in oceanska skorja se razlikujeta po debelini. Tako največjo debelino zemeljske skorje opazimo pod gorskimi sistemi. To je približno 70 km. Pod ravninami je debelina zemeljske skorje 30-40 km, pod oceani pa je najtanjša - le 5-10 km.
riž. 8. Vrste zemeljske skorje: 1 - voda; 2 - sedimentna plast; 3 - preplastitev sedimentnih kamnin in bazaltov; 4, bazalti in kristalne ultramafične kamnine; 5, granitno-metamorfna plast; 6 - granulit-mafična plast; 7 - normalni plašč; 8 - dekompresiran plašč
Razlika med celinsko in oceansko skorjo glede sestave kamnin se kaže v odsotnosti granitne plasti v oceanski skorji. Ja, bazaltna plast oceanske skorje je zelo nenavadna. Po kamninski sestavi se razlikuje od analogne plasti celinske skorje.
Meja kopnega in oceana (ničelna oznaka) ne določa prehoda celinske skorje v oceansko. Zamenjava celinske skorje z oceansko se pojavi v oceanu približno na globini 2450 m.
riž. 9. Zgradba celinske in oceanske skorje
Obstajajo tudi prehodne vrste zemeljske skorje - suboceanske in subkontinentalne.
Suboceanska skorja ki se nahaja vzdolž celinskih pobočij in vznožja, je mogoče najti v obrobnih in sredozemska morja. Je celinska skorja, debela do 15-20 km.
subkontinentalna skorja ki se nahajajo na primer na vulkanskih otoških lokih.
Na podlagi materialov potresno sondiranje - hitrost potresnega valovanja – dobimo podatke o globinski zgradbi zemeljske skorje. Torej, Kola je konec globok vodnjak, ki je prvič omogočil ogled vzorcev kamnin iz globine več kot 12 km, je prinesel veliko presenečenj. Predpostavljeno je bilo, da se mora na globini 7 km začeti "bazaltna" plast. V resnici pa je niso odkrili, med kamninami pa so prevladovali gnajsi.
Sprememba temperature zemeljske skorje z globino. Površinska plast zemeljske skorje ima temperaturo, ki jo določa sončna toplota. to heliometrična plast(iz grščine Helio - Sonce), doživlja sezonska temperaturna nihanja. Njegova povprečna debelina je okoli 30 m.
Spodaj je še tanjša plast, funkcija ki je stalna temperatura, ki ustreza povprečni letni temperaturi opazovalnega mesta. Globina te plasti se v celinskem podnebju poveča.
Še globlje v zemeljski skorji se loči geotermalna plast, katere temperaturo določa notranja toplota Zemlje in narašča z globino.
Povišanje temperature nastane predvsem zaradi razpada radioaktivnih elementov, ki sestavljajo kamnine, predvsem radija in urana.
Imenuje se velikost povečanja temperature kamnin z globino geotermalni gradient. Spreminja se v precej širokem razponu - od 0,1 do 0,01 ° C / m - in je odvisna od sestave kamnin, pogojev njihovega pojavljanja in številnih drugih dejavnikov. Pod oceani temperatura z globino narašča hitreje kot na celinah. V povprečju se na vsakih 100 m globine segreje za 3 °C.
Recipročna vrednost geotermalnega gradienta se imenuje geotermalni korak. Izmeri se v m/°C.
Toplota zemeljske skorje je pomemben vir energije.
Oblikuje se del zemeljske skorje, ki sega do globin, ki so na voljo za geološke študije drobovje zemlje.Črevesje Zemlje zahteva posebno zaščito in razumno rabo.
1. Zgradba Zemlje
Zemlja je po svoji obliki blizu krogle in je podobna drugim planetom sončnega sistema. Za netočne izračune se predpostavlja, da je Zemlja krogla s polmerom 6370 (6371) km. Natančneje, slika Zemlje - triosni vrtilni elipsoid , čeprav njegova oblika ne ustreza nobeni pravilni geometrijski liki. Včasih jo pokličejo sferoid . Domneva se, da je v obliki geoid . To številko dobimo tako, da pod celinami narišemo namišljeno površino, ki sovpada z gladino vode v oceanih.
Največja globina ( Marianski jarek) – 11521 (11022) m; najvišja nadmorska višina(Everest) - 8848 m.
Voda zavzema 70,8 % površine, kopno pa le 29,2 %.
Dimenzije Zemlje lahko označimo z naslednjimi številkami:
Polarni radij ~ 6,357 km. Ekvatorialni polmer ~ 6,378 km.
Sploščitev - 1/298,3. Obseg na ekvatorju ~ 40.076 km.
Površina Zemlje je 510 milijonov km 2. Prostornina Zemlje je 1083 milijard km 3.
Masa Zemlje - 5.98.10 27 ton Gostota - 5,52 cm 3.
Gostota narašča z globino: na površini - 2,66; 500 km - 3,33;. 800 km - 3,76; 1300 km - 5,00; 2500 km - 7,40; 500 km - 10,70; v sredini - do 14,00 g / cm 3.
Slika 1. Diagram notranje zgradbe Zemlje
Zemljo sestavljajo lupine (geosfere) – notranje in zunanje.
Notranji geosfere – zemeljska skorja, plašč in jedro.
1. Zemljina skorja. Debelina zemeljske skorje v različnih delih sveta ni enaka. Pod oceani se giblje od 4 do 20 km, pod celinami pa od 20 do 75 km. V povprečju je za oceane njegova debelina 7 ... 10 km, za celine - 37 ... 47 km. Povprečna debelina (debelina) je le 33 km. Spodnja meja zemeljske skorje je določena z močnim povečanjem hitrosti širjenja potresnih valov in se imenuje odsek Mohorovičič(južni seizmograf), kjer je bilo ugotovljeno nenadno povečanje hitrosti širjenja elastičnih (seizmičnih) valov s 6,8 na 8,2 km/s. sinonim - dno zemeljske skorje.
Lubje ima večplastno strukturo. Ima tri plasti: sedimentni(zgoraj) granit in bazaltna.
Debelina granitne plasti se poveča v mladih gorah (Alpe, Kavkaz) in doseže 25 ... 30 km. Na območjih starodavne gube (Ural, Altaj) opazimo zmanjšanje debeline granitne plasti.
Bazaltna plast je vseprisotna. Najpogosteje bazalte najdemo že na globini 10 km. V obliki posameznih pik prodrejo v plašč na globini 70...75 km (Himalaja).
Meja med granitnimi in bazaltnimi plastmi se imenuje površina. Conrad(avstrijski geofizik Konrad W.), za katero je značilno tudi nenadno povečanje hitrosti prehoda potresnih valov. .
Obstajata dve vrsti zemeljske skorje: celinska (troslojna) in oceanska (dvoslojna). Meja med njimi ne sovpada z mejo celin in oceanov in poteka po dnu oceanov na globinah 2,0 ... 2,5 km.
Kontinentalni tip skorje sestoji iz sedimentnih, granitnih in bazaltnih plasti. Debelina je odvisna od geološke zgradbe območja. Na visoko dvignjenih območjih kristalnih kamnin je sedimentna plast praktično odsotna. V depresijah njegova debelina včasih doseže 15–20 km.
Oceanski tip skorje sestoji iz sedimentnih in bazaltnih plasti. Sedimentna plast pokriva skoraj celotno dno oceanov. Njegova debelina se giblje od sto in celo tisoč metrov. Bazaltna plast je razširjena tudi pod dnom oceanov. Debelina zemeljske skorje v oceanskih bazenih je različna: v Tihem oceanu je 5...6 km, v Atlantiku - 5...7 km, na Arktiki - 5...12 km, v Indijskem - 5...10 km.
Litosfera- kamnita lupina Zemlje, ki združuje zemeljsko skorjo, podkorjasti del zgornjega plašča in spodnji astenosfera (plast zmanjšane trdote, trdnosti in viskoznosti).
Tabela 1
Značilnosti lupin trdne Zemlje
|
Geosfera |
Interval globine, km |
Gostota, g / cm3 |
po prostornini, % |
Teža, 10 25 t |
od mase zemlje, % |
|
Zemljina skorja | |||||
|
Mohorovičičev odsek |
|||||
|
Zunanji B | |||||
|
Prehodna plast C | |||||
|
Odsek Wiechert-Gutenberg |
|||||
|
Zunanji E | |||||
|
Prehodna plast F | |||||
|
Notranji G | |||||
2. Halja(grški pokrov, plašč) se nahaja na globini 30 ... 2900 km. Njegova masa je 67,8 % mase Zemlje in je več kot 2-krat večja od mase jedra in skorje skupaj. Obseg je 82,26 %. Temperatura površine plašča niha v območju od 150 do 1000 ° C.
Plašč je sestavljen iz dveh delov: spodnjega (plast D) z bazo ~ 2900 km in zgornjega (plast B) do globine 400 km. Spodnji plašč je Mn, Fe, Ni. V njem so razširjene ultramafične kamnine, zato lupino pogosto imenujejo peridotit ali kamen. Zgornji plašč - Si, Mg. Je aktiven, vsebuje žepe staljenih mas. Tu izvirajo seizmični in vulkanski pojavi, gorski procesi. Obstaja tudi prehodna plast Golicin(plast C) na globini 400…1000 km.
V zgornjem delu plašča, ki leži pod litosfero, je astenosfera. Zgornja meja je približno 100 km globoko pod celinami in približno 50 km pod oceanskim dnom; spodnji je na globini 250–350 km. Astenosfera igra velika vloga v izvoru endogenih procesov, ki se pojavljajo v zemeljski skorji (magmatizem, metamorfizem itd.). Na površini astenosfere se premikajo litosferske plošče, ki ustvarjajo strukturo površine našega planeta.
3. Jedro Zemlja se začne z globine 2900 km. Notranje jedro - trdna, je zunanje jedro tekočina. Masa jedra je do 32% mase Zemlje, prostornina pa do 16%. Zemljino jedro je skoraj 90 % sestavljeno iz železa s primesmi kisika, žvepla, ogljika in vodika. Polmer notranjega jedra (plast G), sestavljenega iz zlitine železa in niklja, je ~ 1200…1250 km, prehodna plast (plast F) je ~ 300…400 km, polmer zunanjega jedra (plast E) je ~ 3450…3500 km. Tlak - približno 3,6 milijona atm., Temperatura - 5000 ° C.
Obstajata dve stališči glede kemijske sestave jedra. Nekateri raziskovalci verjamejo, da je jedro, tako kot železovi meteoriti, sestavljeno iz Fe in Ni. Drugi menijo, da je jedro, tako kot plašč, sestavljeno iz Fe in Mg silikatov. Poleg tega je snov v posebnem metaliziranem stanju (elektronske lupine so delno uničene).
Zunanji geosfere - hidrosfera (vodna lupina), biosfera (sfera vitalne dejavnosti organizmov) in atmosfera (plinska lupina).
Hidrosfera pokriva zemeljsko površino za 70,8 %. Njegova povprečna debelina je približno 3,8 km, največja debelina je > 11 km. Nastanek hidrosfere je povezan z razplinjevanjem vode iz zemeljskega plašča. Je v tesni povezavi z litosfero, atmosfero in biosfero. Skupna prostornina hidrosfere glede na prostornino sveta ne presega 0,13%. Več kot 98% vseh vodnih virov na Zemlji so slane vode oceanov, morij itd. Skupna količina sladkih voda je 28,25 milijona km 3 ali približno 2% celotne hidrosfere.
tabela 2
Prostornina hidrosfere
|
Deli hidrosfere |
Prostornina vse vode |
Količina sveže vode, tisoč m 3 |
Intenzivnost izmenjave vode, leta |
|
Svetovni ocean | |||
|
Podtalnica | |||
|
vlažnost tal | |||
|
Hlapi atmosfere | |||
|
rečne vode | |||
|
Voda v živih organizmih (biološka) |
* - voda, ki je podvržena aktivni izmenjavi vode
Biosfera(sfera vitalne dejavnosti organizmov) je povezana s površjem Zemlje. Je v stalni interakciji z litosfero, hidrosfero in atmosfero.
Vzdušje. Njegova zgornja meja je višina (3 tisoč km), kjer se gostota skoraj uravnoteži z gostoto medplanetarnega prostora. Kemično, fizikalno in mehansko vpliva na litosfero, uravnava porazdelitev toplote in vlage. Ozračje ima zapleteno strukturo.
Od površja Zemlje navzgor se deli na troposfera(do 18 km), stratosfera(do 55 km), mezosfera(do 80 km), termosfera(do 1000 km) in eksosfera(krogla razpršenosti). Troposfera zavzema približno 80% celotne atmosfere. Njegova debelina je 8...10 km nad poli, 16...18 km - nad ekvatorjem. Pri povprečni letni temperaturi za Zemljo + 14 ° C na morski gladini v zgornji troposferi pade do -55 ° C. Na površini Zemlje doseže najvišja temperatura 58 ° C (v senci), najnižja pa pade na - 87 ° C. V troposferi se pojavljajo navpična in vodoravna gibanja zračnih mas, ki v veliki meri določajo obtok voda, izmenjava toplote , prenos prašnih delcev.
Magnetosfera
Zemlja - najbolj oddaljena in najbolj razširjena lupina Zemlje, ki je obzemeljski prostor, kjer je intenzivnost zemeljskega električnega magnetno polje presega jakost zunanjih elektromagnetnih polj. Magnetosfera ima kompleksno, nestalno obliko in magnetni oblak. Zunanja meja (magnetopavza) je postavljena na razdalji ~ 100 ... 200 tisoč km od Zemlje, kjer magnetno polje oslabi in postane sorazmerno s kozmičnim magnetnim poljem.
Črevesje Zemlje je zelo skrivnostno in praktično nedostopno. Na žalost še vedno ni takšnega aparata, s katerim bi lahko prodrli in preučili notranjo strukturo Zemlje. Raziskovalci so ugotovili, da ima trenutno najgloblji rudnik na svetu globino 4 km, najgloblja vrtina pa se nahaja na polotoku Kola in meri 12 km.
Vendar pa je določeno znanje o globinah našega planeta še vedno uveljavljeno. Znanstveniki so s seizmično metodo proučevali njegovo notranjo strukturo. Osnova te metode je merjenje tresljajev med potresom ali umetnimi eksplozijami, ki nastanejo v drobovju Zemlje. Snovi z različno gostoto in sestavo so z določeno hitrostjo prepuščale vibracije skozi sebe. To je omogočilo merjenje te hitrosti s pomočjo posebnih instrumentov in analizo dobljenih rezultatov.
Mnenje znanstvenikov
Raziskovalci so ugotovili, da ima naš planet več lupin: zemeljsko skorjo, plašč in jedro. Znanstveniki verjamejo, da se je pred približno 4,6 milijarde let začela stratifikacija črevesja Zemlje in se stratificira do danes. Po njihovem mnenju se vse težke snovi spustijo v središče Zemlje in se pridružijo jedru planeta, medtem ko se lažje snovi dvignejo in postanejo zemeljska skorja. Ko bo notranja razslojenost končana, bo naš planet postal hladen in mrtev.
Zemljina skorja
Je najtanjša lupina planeta. Njegov delež je 1% celotne mase Zemlje. Ljudje živimo na površini zemeljske skorje in iz nje črpamo vse, kar je potrebno za preživetje. V zemeljski skorji so marsikje rudniki in vodnjaki. Njegovo sestavo in strukturo proučujemo z uporabo vzorcev, zbranih s površine.
Plašč
Predstavlja najobsežnejšo lupino zemlje. Njegova prostornina in masa je 70 - 80% celotnega planeta. Plašč je trden, vendar manj gost kot jedro. Globlje kot je plašč, višja sta njegova temperatura in tlak. Plašč ima delno stopljeno plast. S pomočjo te plasti se trdne snovi premaknejo v jedro zemlje.
Jedro
To je središče zemlje. Ima zelo visoka temperatura(3000 - 4000 o C) in tlak. Jedro je sestavljeno iz najgostejših in najtežjih snovi. To je približno 30% celotne mase. Trdni del jedra lebdi v svoji tekoči plasti in s tem ustvarja zemeljsko magnetno polje. Je zaščitnik življenja na planetu, ki ga varuje pred kozmičnimi žarki.
Nefikcijski film o oblikovanju našega sveta
| · · | |
Notranja zgradba Zemlje ugotovljeno na podlagi geofizikalnih raziskav (narava prehoda potresnih valov). Obstajajo tri glavne lupine.
1. Zemljina skorja – največja debelina je do 70 km.
2. Plašč - od spodnje meje zemeljske skorje do globine 2900 km.
3. Jedro - sega do središča Zemlje (do globine 6.371 km).
Meja med zemeljsko skorjo in plaščem se imenuje meja Mohorovičič (Moho), med plaščem in jedrom - meja Gutenberg.
Zemljino jedro razdeljen na dve plasti. Zunanji jedro (na globini od 5120 km do 2900 km) je snov tekoča, saj prečni valovi ne prodrejo vanjo, hitrost vzdolžnih valov pa pade na 8 km / s (glej "Potresi"). notranji jedru (od globine 6371 km do 5120 km), snov je tu v trdnem stanju (hitrost longitudinalnih valov naraste na 11 km/s ali več). V sestavi jedra prevladuje talina železa in niklja s primesjo silicija in žvepla. Gostota snovi v jedru doseže 13 g/cc.
Plašč razdeljen na dva dela: zgornji in spodnji.
Zgornji plašč je sestavljen iz treh plasti, potone do globine 800 - 900 km. vrh th plast, debela do 50 km, je sestavljena iz trde in krhke kristalne snovi (hitrost vzdolžnih valov je do 8,5 km/s in več). Skupaj z zemeljsko skorjo tvori litosfera- kamnita lupina Zemlje.
srednji sloj - astenosfera(fleksibilna lupina) je značilno amorfno steklasto stanje snovi, delno (za 10%) pa ima staljeno viskoplastično stanje (to dokazuje močan padec hitrosti seizmičnih valov). Debelina srednje plasti je približno 100 km. Astenosfera leži na različnih globinah. Pod srednjeoceanskimi grebeni, kjer je debelina litosfere minimalna, leži astenosfera na globini nekaj kilometrov. Na obrobju oceanov, ko se debelina litosfere poveča, se astenosfera potopi na 60–80 km. Pod celinami leži na globini približno 200 km, pod celinskimi razpokami pa se ponovno dvigne do globine 10–25 km. Spodnja plast zgornjega plašča (Golicinska plast) včasih ločimo kot prehodno plast ali kot samostojen del - srednji plašč. Spušča se do globine 800 - 900 km, snov je kristalno trdna (hitrost vzdolžnih valov je do 9 km / s).
Nižje plašč sega do 2.900 km, je sestavljen iz trdne kristalne snovi (hitrost vzdolžnih valov se poveča na 13,5 km/s). V sestavi plašča prevladujeta olivin in piroksen, njegova gostota v spodnjem delu doseže 5,8 g/cm3.
Zemljina skorja Razdeljen je na dve glavni vrsti (celinsko in oceansko) in dve prehodni (subkontinentalno in suboceansko). Vrste lubja se razlikujejo po strukturi in debelini.
celinski skorja, porazdeljena po celinah in v pasu, ima debelino 30–40 km na območjih platforme in do 70 km v visokogorju. Spodnji sloj je bazaltna (mafic- obogaten z magnezijem in železom), je sestavljen iz težkih kamnin, njegova debelina je od 15 do 40 km. Zgoraj leži sestavljeno iz lažjih kamnin granit-gnajs sloj ( sialični- obogatena s silicijem in aluminijem), z debelino od 10 do 30 km. Te plasti se lahko na vrhu prekrivajo. sedimentni plast, debelina od 0 do 15 km. Meja med bazaltno in granitno-gnajsovo plastjo, določeno s seizmičnimi podatki ( meja Conrad) ni vedno jasno.
Oceanic skorja, debela do 6 - 8 km, ima tudi troslojno strukturo. Spodnja plast je težka bazaltna, debeline do 4-6 km. Srednja plast, debela približno 1 km, je sestavljena iz vmesnih plasti gosto sedimentni pasme in bazalt lava. Zgornji sloj obsega ohlapna sedimentni kamnine debeline do 0,7 km.
Subkontinentalni skorja, ki ima strukturo, ki je podobna celinski skorji, je prisotna na obrobju obrobnih in celinskih morij (v območjih celinskega pobočja in vznožja) ter pod otočnimi loki in je značilna močno zmanjšana debelina (do do 0 m) sedimentne plasti. Razlog za to zmanjšanje debeline sedimentne plasti je velik naklon površja, ki prispeva k drsenju nakopičenih sedimentov. Debelina te vrste skorje je do 25 km, vključno s plastjo bazalta do 15 km, granit-gnajs do 10 km; Konradova meja je slabo izražena.
suboceanski skorja, po strukturi blizu oceanski, je razvita v globokomorskih delih celinskih in obrobnih morij ter v globokomorskih oceanskih jarkih. Odlikuje ga močno povečanje debeline sedimentne plasti in odsotnost granitno-gnajsove plasti. Izjemno velika debelina sedimentne plasti je posledica zelo nizkega hipsometričnega nivoja površja – pod vplivom gravitacije se tu kopičijo velikanske plasti sedimentnih kamnin. Celotna debelina suboceanske skorje doseže tudi 25 km, vključno z bazaltno plastjo do 10 km in sedimentno plastjo do 15 km. V tem primeru je lahko debelina plasti gostih sedimentnih in bazaltnih kamnin 5 km.
Gostota in tlak Zemljišča se spreminjajo tudi z globino. Povprečna gostota Zemlje je 5,52 g/cu. glej Gostota kamnin zemeljske skorje se giblje od 2,4 do 3,0 g / cu. cm (povprečno - 2,8 g / cc). Gostota zgornjega plašča pod mejo Moho se približuje 3,4 g/cu. cm, na globini 2900 km doseže 5,8 g/cu. cm, v notranjem jedru pa do 13 g / cu. glej Po navedenih podatkih pritisk v globini 40 km je 10 3 MPa, na Gutenbergovi meji 137 * 10 3 MPa, v središču Zemlje 361 * 10 3 MPa. Gravitacijski pospešek na površini planeta je 982 cm/s2, doseže največ 1037 cm/s2 v globini 2900 km in je minimalen (nič) v središču Zemlje.
Magnetno polje
Zemlje je domnevno posledica nastanka med dnevno kroženje planetov s konvektivnimi gibi tekoče snovi zunanjega jedra. Preučevanje magnetnih anomalij (razlik v jakosti magnetnega polja) se pogosto uporablja pri iskanju nahajališč železove rude.
Toplotne lastnosti
Zemljo tvorita sončno sevanje in toplotni tok, ki se širita iz črevesja planeta. Vpliv sončne toplote ne sega globlje od 30 m.V teh mejah je na določeni globini pas stalne temperature, ki je enaka povprečni letni temperaturi zraka območja. Globlje od tega pasu se temperatura postopoma povečuje pod vplivom toplotnega toka same Zemlje. Intenzivnost toplotnega toka je odvisna od strukture zemeljske skorje in stopnje aktivnosti endogenih procesov. Povprečna planetarna vrednost toplotnega toka je 1,5 μkal/cm2 * s, na ščitih okoli 0,6 - 1,0 μkal/cm 2 * s, v gorah do 4,0 μkal/cm 2 * s, v srednjeoceanskih razpokah pa navzgor. do 8,0 μcal/cm 2 * s. Med viri, ki tvorijo notranjo toploto Zemlje, se domnevajo: energija razpada radioaktivnih elementov, kemične transformacije snovi, gravitacijska prerazporeditev snovi v plašču in jedru. Geotermalni gradient - količina povišanja temperature na enoto globine. Geotermalni korak - vrednost globine, za katero se temperatura dvigne za 1 ° C. Ti indikatorji se močno razlikujejo v različni kraji planeti. Najvišje vrednosti gradienta opazimo v mobilnih območjih litosfere, najmanjše vrednosti pa v starodavnih celinskih masivih. V povprečju je geotermalni gradient zgornjega dela zemeljske skorje približno 30 °C na 1 km, geotermalni korak pa približno 33 m. Predpostavlja se, da se z večanjem globine geotermalni gradient zmanjšuje, geotermalni korak pa povečuje . Na podlagi hipoteze o prevladujočem deležu železa v sestavi jedra so bile izračunane njegove temperature taljenja na različnih globinah (ob upoštevanju rednega naraščanja tlaka): 3700° C na meji plašča in jedra, 4300° C. C na meji notranjega in zunanjega jedra.
Kemična sestava
Zemlja menijo, da je podobna povprečni kemični sestavi proučevanih meteoritov. Meteoriti so sestavljeni iz:
– železo(nikelj železo s primesjo kobalta in fosforja) predstavljajo 5,6% najdenih;
– železo-kamen (sideroliti- mešanica železa in silikatov) so najmanj pogosti - predstavljajo le 1,3% znanih;
– kamen (aeroliti- obogateni z železovimi in magnezijevimi silikati s primesjo nikljevega železa) so najpogostejši - 92,7%.
Tako v povprečju kemična sestava Na Zemlji prevladujejo štirje elementi. Kisik in železo vsebujeta približno 30%, magnezij in silicij - po 15%. Žveplo predstavlja približno 2 - 4%; nikelj, kalcij in aluminij - po 2%.
Metode za preučevanje notranje strukture in sestave Zemlje lahko razdelimo v dve glavni skupini: geološke metode in geofizikalne metode. Geološke metode temeljijo na rezultatih neposrednega preučevanja kamninskih plasti v izdanih, rudniških delih (rudniki, žlebovi itd.) in vrtinah. Hkrati imajo raziskovalci na voljo celoten arzenal metod za preučevanje strukture in sestave, kar določa visoko stopnjo podrobnosti dobljenih rezultatov. Hkrati so možnosti teh metod pri preučevanju globin planeta zelo omejene - najgloblja vrtina na svetu ima globino le -12262 m (Kola superdeep v Rusiji), pri vrtanju so bile dosežene še manjše globine. oceansko dno (približno -1500 m, vrtanje z ameriške raziskovalne ladje "Glomar Challenger"). Tako so za neposredno preučevanje na voljo globine, ki ne presegajo 0,19 % polmera planeta.
Informacije o globinski strukturi temeljijo na analizi pridobljenih posrednih podatkov geofizikalne metode, predvsem vzorci spreminjanja različnih fizikalnih parametrov z globino (električna prevodnost, mehanska meritev itd.), izmerjenih med geofizikalnimi raziskavami. Razvoj modelov notranje strukture Zemlje temelji predvsem na rezultatih seizmičnih študij, ki temeljijo na podatkih o zakonitostih širjenja potresnih valov. V žariščih potresov in močnih eksplozij nastanejo seizmični valovi - elastične vibracije. Ti valovi so razdeljeni na volumske valove - širijo se v črevesju planeta in jih "prosojijo" kot rentgenski žarki, in površinske valove - širijo se vzporedno s površino in "sondirajo" zgornje plasti planeta do globine desetin do globine. na stotine kilometrov.
Telesni valovi so razdeljeni na dve vrsti - vzdolžni in prečni. Longitudinalni valovi z veliko hitrostjo širjenja so prvi, ki jih zabeležijo seizmični sprejemniki, imenujemo jih primarni ali P-valovi ( iz angleščine. primarni - primarni), se "počasnejši" prečni valovi imenujejo S-valovi ( iz angleščine. sekundarni - sekundarni). Znano je, da imajo prečne valove pomembna lastnost– se širijo samo v trdnem mediju.
Na mejah medijev z različnimi lastnostmi se valovi lomijo, na mejah ostrih sprememb lastnosti pa poleg lomljenih nastanejo tudi odbiti in pretvorjeni valovi. Strižni valovi so lahko zamaknjeni pravokotno na vpadno ravnino (SH valovi) ali zamaknjeni v vpadni ravnini (SV valovi). Pri prehodu meje medija z različnimi lastnostmi valovi SH doživljajo navaden lom, valovi SV, razen lomljenih in odbitih valov SV, vzbujajo P-valove. Tako nastane kompleksen sistem seizmičnih valov, ki "vidijo" skozi črevesje planeta.
Z analizo vzorcev širjenja valov je mogoče ugotoviti nehomogenosti v črevesju planeta - če se na določeni globini zabeleži nenadna sprememba hitrosti širjenja potresnih valov, njihov lom in odboj, lahko sklepamo, da na tej globini obstaja meja notranjih lupin Zemlje, ki se razlikujejo po svojih fizikalnih lastnostih.
Preučevanje načinov in hitrosti širjenja potresnih valov v črevesju Zemlje je omogočilo razvoj seizmičnega modela njene notranje strukture.
Seizmični valovi, ki se širijo od vira potresa v globino Zemlje, doživljajo najpomembnejše skoke v hitrosti, se lomijo in odbijajo na seizmičnih odsekih, ki se nahajajo v globinah. 33 km in 2900 km od površine (glejte sliko). Te ostre seizmične meje omogočajo razdelitev črevesja planeta na 3 glavne notranje geosfere - zemeljsko skorjo, plašč in jedro.
Zemeljsko skorjo loči od plašča ostra seizmična meja, na kateri se hitrost tako vzdolžne kot strižni valovi. Tako se hitrost prečnih valov močno poveča od 6,7-7,6 km/s v spodnjem delu skorje do 7,9-8,2 km/s v plašču. To mejo je leta 1909 odkril jugoslovanski seizmolog Mohorovičić in jo pozneje poimenoval Mohorovićeva meja(pogosto skrajšano kot Moho ali M meja). Povprečna globina meje je 33 km (upoštevati je treba, da je to zelo približna vrednost zaradi različnih debelin v različnih geoloških zgradbah); istočasno lahko pod celinami globina odseka Mohorovichich doseže 75-80 km (kar je pritrjeno pod mladimi gorskimi strukturami - Andi, Pamir), pod oceani se zmanjša in doseže najmanjšo debelino 3-4 km.
Še ostrejša seizmična meja, ki ločuje plašč in jedro, je fiksirana na globini 2900 km. Na tem potresnem odseku Hitrost P-vala nenadoma pade s 13,6 km/s na dnu plašča na 8,1 km/s v jedru; S-valovi - od 7,3 km / s do 0. Izginotje prečnih valov kaže, da ima zunanji del jedra lastnosti tekočine. Seizmično mejo, ki ločuje jedro in plašč, je leta 1914 odkril nemški seizmolog Gutenberg in jo pogosto imenujejo Gutenbergova meja, čeprav to ime ni uradno.
Ostre spremembe v hitrosti in naravi prehoda valov so zabeležene na globinah 670 km in 5150 km. Meja 670 km deli plašč na zgornji plašč (33-670 km) in spodnji plašč (670-2900 km). Meja 5150 km deli jedro na zunanjo tekočino (2900-5150 km) in notranjo trdno snov (5150-6371 km).
Precejšnje spremembe opažamo tudi na potresnem delu 410 km ki deli zgornji plašč na dve plasti.
Pridobljeni podatki o globalnih seizmičnih mejah so podlaga za obravnavo sodobnega seizmičnega modela globinske zgradbe Zemlje.
Zunanja lupina trdne zemlje je Zemljina skorja omejena z Mohorovičevo mejo. To je relativno tanka lupina, katere debelina sega od 4-5 km pod oceani do 75-80 km pod celinskimi gorskimi strukturami. Zgornja skorja se izrazito razlikuje v sestavi sedimentna plast, sestavljen iz nemetamorfoziranih sedimentnih kamnin, med katerimi so lahko prisotni vulkani, in pod njim konsolidirano, oz kristalni,lubje, ki ga tvorijo metamorfizirane in magmatske intruzivne kamnine.Obstajata dve glavni vrsti zemeljske skorje - celinska in oceanska, ki se bistveno razlikujeta po strukturi, sestavi, izvoru in starosti.
celinska skorja leži pod celinami in njihovimi podvodnimi robovi, ima debelino od 35-45 km do 55-80 km, v njegovem delu se razlikujejo 3 plasti. Zgornji sloj je praviloma sestavljen iz sedimentnih kamnin, vključno z majhno količino šibko metamorfiziranih in magmatskih kamnin. Ta plast se imenuje sedimentna. Geofizično je zanj značilna nizka hitrost P-valov v območju 2-5 km/s. Povprečna debelina sedimentne plasti je približno 2,5 km.
Spodaj je zgornja skorja (granit-gnajs ali "granitna" plast), sestavljena iz magmatskih in metamorfnih kamnin, bogatih s kremenom (v povprečju po kemični sestavi ustreza granodioritu). Hitrost P-valov v tej plasti je 5,9-6,5 km/s. Na dnu zgornje skorje se razlikuje Konradov seizmični odsek, ki odraža povečanje hitrosti seizmičnih valov med prehodom v spodnjo skorjo. Toda ta odsek ni povsod določen: v celinski skorji je pogosto zabeleženo postopno povečanje hitrosti valov z globino.
Spodnjo skorjo (granulit-mafična plast) odlikuje večja hitrost valovanja (6,7-7,5 km/s za P-valove), kar je posledica spremembe sestave kamnine med prehodom iz zgornjega plašča. Po najbolj sprejetem modelu njegova sestava ustreza granulitu.
Pri nastajanju celinske skorje sodelujejo kamnine različnih geoloških starosti, vse do najstarejših, starih okoli 4 milijarde let.
oceanska skorja ima relativno majhno debelino, povprečno 6-7 km. V najsplošnejši obliki lahko v njegovem delu ločimo dve plasti. Zgornja plast je sedimentna, za katero je značilno nizka moč(povprečno približno 0,4 km) in nizko hitrostjo valov P (1,6–2,5 km/s). Spodnjo plast - "bazalt" - sestavljajo bazične magmatske kamnine (zgoraj - bazalti, spodaj - bazične in ultrabazične intruzivne kamnine). Hitrost vzdolžnih valov v "bazaltnem" sloju se poveča od 3,4-6,2 km / s v bazaltih do 7-7,7 km / s v najnižjih horizontih skorje.
Najstarejše kamnine sodobne oceanske skorje so stare približno 160 milijonov let.
Plašč Je po prostornini in masi največja notranja lupina Zemlje, ki jo od zgoraj omejuje Mohojeva meja, od spodaj pa Gutenbergova meja. V svoji sestavi se razlikujeta zgornji plašč in spodnji plašč, ločena z mejo 670 km.
Zgornja manija je glede na geofizikalne lastnosti razdeljena na dve plasti. Zgornji sloj - podkorjasti plašč- sega od meje Moho do globine 50-80 km pod oceani in 200-300 km pod celinami in je značilno gladko povečanje hitrosti vzdolžnih in prečnih seizmičnih valov, kar je razloženo s stiskanjem kamnin. zaradi litostatskega tlaka prekrivajočih plasti. Pod podzemnim plaščem globalno površino na odseku 410 km je plast nizkih hitrosti. Kot izhaja iz imena plasti, so hitrosti seizmičnih valov v njej nižje kot v podkorskem plašču. Poleg tega so na nekaterih območjih zaznane leče, ki sploh ne prenašajo S-valov, kar daje razlog za trditev, da je snov plašča na teh območjih v delno staljenem stanju. Ta plast se imenuje astenosfera ( iz grščine "asthenes" - šibek in "sphair" - krogla); izraz je leta 1914 uvedel ameriški geolog J. Burrell, v angleški literaturi pogosto imenovan LVZ - Območje nizke hitrosti. torej astenosfera- to je plast v zgornjem plašču (nahaja se na globini približno 100 km pod oceani in približno 200 km ali več pod celinami), identificirana na podlagi zmanjšanja hitrosti prehoda seizmičnih valov in ima zmanjšana trdnost in viskoznost. Površina astenosfere je dobro ugotovljena z močnim zmanjšanjem upornosti (na vrednosti približno 100 Ohm . m).
Prisotnost plastične astenosferne plasti, ki se razlikuje po mehanske lastnosti od trdnih prekrivnih plasti daje razloge za izolacijo litosfera- trdna lupina Zemlje, vključno s zemeljsko skorjo in podkorjastim plaščem, ki se nahaja nad astenosfero. Debelina litosfere je od 50 do 300 km. Treba je opozoriti, da litosfera ni monolitna kamnita lupina planeta, ampak je razdeljena na ločene plošče, ki se nenehno premikajo vzdolž plastične astenosfere. Žarišča potresov in sodobnega vulkanizma so omejena na meje litosferskih plošč.
Globlje od 410 km v zgornjem plašču se P- in S-valovi širijo povsod, njihova hitrost pa z globino relativno monotono narašča.
IN spodnji plašč, ločeno z ostro globalno mejo 670 km, hitrost P- in S-valov monotono narašča, brez nenadnih sprememb, do 13,6 oziroma 7,3 km/s do Gutenbergovega odseka.
V zunanjem jedru se hitrost P-valov močno zmanjša na 8 km/s, medtem ko S-valovi popolnoma izginejo. Izginotje transverzalnih valov nakazuje, da je zunanje jedro Zemlje v tekočem stanju. Pod odsekom 5150 km je notranje jedro, v katerem se hitrost P-valov poveča, S-valovi pa se ponovno začnejo širiti, kar kaže na njegovo trdno stanje.
Temeljni sklep iz zgoraj opisanega hitrostnega modela Zemlje je, da je naš planet sestavljen iz niza koncentričnih lupin, ki predstavljajo železovo jedro, silikatni plašč in aluminosilikatno skorjo.
Geofizične značilnosti Zemlje
Porazdelitev mase med notranjimi geosferami
Glavnina Zemljine mase (približno 68 %) odpade na relativno lahek, a velik plašč, približno 50 % pade na spodnji plašč in približno 18 % na zgornji. Preostalih 32% celotne mase Zemlje pade predvsem na jedro, njen tekoči zunanji del (29% celotne mase Zemlje) pa je veliko težji od notranjega trdnega dela (približno 2%). Le manj kot 1% celotne mase planeta ostane na skorji.
Gostota
Gostota lupin naravno narašča proti središču Zemlje (glej sliko). Povprečna gostota lubja je 2,67 g/cm 3; na meji Moho se nenadoma poveča z 2,9-3,0 na 3,1-3,5 g/cm3. V plašču se gostota postopoma povečuje zaradi stiskanja silikatne snovi in faznih prehodov (prestrukturiranje kristalne strukture snovi med "prilagajanjem" na naraščajoči tlak) od 3,3 g/cm 3 v podkorjastem delu do 5,5 g/cm 3 v spodnjem plašču. Na Gutenbergovi meji (2900 km) se gostota skoraj nenadoma podvoji, do 10 g/cm 3 v zunanjem jedru. Še en skok v gostoti - z 11,4 na 13,8 g / cm 3 - se pojavi na meji notranjega in zunanjega jedra (5150 km). Ta dva ostra skoka gostote imata različno naravo: na meji plašč/jedro pride do spremembe kemične sestave snovi (prehod iz silikatnega plašča v železovo jedro), skok na meji 5150 km pa je povezan z sprememba agregatnega stanja (prehod iz tekočega zunanjega jedra v trdno notranje jedro) . V središču Zemlje doseže gostota snovi 14,3 g/cm 3 .
Pritisk
Tlak v Zemljini notranjosti se izračuna na podlagi njenega modela gostote. Povečanje tlaka, ko se odmikate od površine, je posledica več razlogov:
stiskanje zaradi teže zgornjih lupin (litostatski tlak);
fazni prehodi v kemično homogenih lupinah (zlasti v plašču);
razlika v kemični sestavi lupin (skorja in plašč, plašč in jedro).
Ob vznožju celinske skorje je tlak približno 1 GPa (natančneje 0,9 * 10 9 Pa). V Zemljinem plašču se tlak postopoma povečuje in na Gutenbergovi meji doseže 135 GPa. V zunanjem jedru se gradient rasti tlaka poveča, medtem ko se v notranjem jedru, nasprotno, zmanjša. Izračunane vrednosti tlaka na meji med notranjim in zunanjim jedrom ter blizu središča Zemlje so 340 oziroma 360 GPa.
Temperatura. Viri toplotne energije
Geološki procesi, ki se dogajajo na površini in v črevesju planeta, so predvsem posledica toplotne energije. Viri energije so razdeljeni v dve skupini: endogeni (ali notranji viri), povezani s proizvodnjo toplote v črevesju planeta, in eksogeni (ali zunanji glede na planet). Intenzivnost pretoka toplotne energije iz globin na površje se odraža v velikosti geotermalnega gradienta. geotermalni gradient je porast temperature z globino, izražen v 0 C/km. "Inverzna" značilnost je geotermalna faza- globina v metrih, pri potopitvi do katere se bo temperatura povečala za 1 0 C. območja z mirnim tektonskim režimom. Z globino se vrednost geotermalnega gradienta močno zmanjša in v litosferi znaša v povprečju okoli 10 0 С/km, v plašču pa manj kot 1 0 С/km. Razlog za to je v razporeditvi virov toplotne energije in naravi prenosa toplote.
Viri endogene energije so naslednji.
1. Energija globoke gravitacijske diferenciacije, tj. sproščanje toplote med prerazporeditvijo snovi v gostoti med njenimi kemijskimi in faznimi transformacijami. Glavni dejavnik takšnih transformacij je pritisk. Meja med jedrom in plaščem velja za glavno raven tega sproščanja energije.
2. Radiogenska toplota ki nastanejo pri razpadu radioaktivnih izotopov. Po nekaterih izračunih ta vir določa približno 25% toplotnega toka, ki ga seva Zemlja. Vendar je treba upoštevati, da so povišane vsebnosti glavnih dolgoživih radioaktivnih izotopov - urana, torija in kalija opažene le v zgornjem delu celinske skorje (območje obogatitve izotopov). Na primer, koncentracija urana v granitih doseže 3,5 10 -4%, v sedimentnih kamninah - 3,2 10 -4%, medtem ko je v oceanski skorji zanemarljiva: približno 1,66 10 -7%. Tako je radiogena toplota dodaten vir toplote v zgornjem delu celinske skorje, kar določa visoko vrednost geotermalnega gradienta v tem delu planeta.
3. Preostala toplota, ohranjena v globinah od nastanka planeta.
4. Trdne plime, zaradi privlačnosti lune. Prehod kinetične energije plimovanja v toploto nastane zaradi notranjega trenja v kamnitih gmotah. Delež tega vira v skupni toplotni bilanci je majhen - približno 1-2%.
V litosferi prevladuje prevodni (molekularni) mehanizem prenosa toplote, v sublitosferskem plašču Zemlje pa pride do prehoda na pretežno konvektivni mehanizem prenosa toplote.
Izračuni temperatur v črevesju planeta dajejo naslednje vrednosti: v litosferi na globini približno 100 km je temperatura okoli 1300 0 C, na globini 410 km - 1500 0 C, na globini 670 km - 1800 0 C, na meji jedra in plašča - 2500 0 C, na globini 5150 km - 3300 0 C , v središču Zemlje - 3400 0 C. V tem primeru je bil upoštevan le glavni (in najverjetnejši za globoka območja) vir toplote - energija globoke gravitacijske diferenciacije.
Endogena toplota določa potek globalnih geodinamičnih procesov. vključno z gibanjem litosferskih plošč
Na površju planeta ima najpomembnejšo vlogo eksogeni vir toplota je sončno sevanje. Pod površjem je učinek sončne toplote močno zmanjšan. Že na majhni globini (do 20-30 m) je območje stalnih temperatur - območje globin, kjer temperatura ostaja konstantna in je enaka povprečni letni temperaturi regije. Pod pasom stalnih temperatur je toplota povezana z endogenimi viri.
Zemeljski magnetizem
Zemlja je velikanski magnet z magnetom zaščitno polje in magnetni poli, ki se nahajajo blizu geografskih, vendar ne sovpadajo z njimi. Zato se pri odčitkih magnetne igle kompasa razlikujejo magnetna deklinacija in magnetna inklinacija.
Magnetna deklinacija- to je kot med smerjo magnetne igle kompasa in geografskim poldnevnikom v dani točki. Ta kot bo največji na polih (do 90 0) in najmanjši na ekvatorju (7-8 0).
Magnetni naklon- kot, ki ga tvori naklon magnetne igle proti obzorju. Ko se približa magnetnemu polu, bo igla kompasa zavzela navpičen položaj.
Predpostavlja se, da je pojav magnetnega polja posledica sistemov električnih tokov, ki nastanejo med vrtenjem Zemlje, v povezavi s konvektivnimi gibi v tekočem zunanjem jedru. Celotno magnetno polje je sestavljeno iz vrednosti glavnega polja Zemlje in polja zaradi feromagnetnih mineralov v kamninah zemeljske skorje. Magnetne lastnosti značilnost mineralov - feromagneti, kot so magnetit (FeFe 2 O 4), hematit (Fe 2 O 3), ilmenit (FeTiO 2), pirotin (Fe 1-2 S) itd., ki so minerali in jih določa magnetna anomalije. Za te minerale je značilen pojav remanence, ki podeduje orientacijo zemeljskega magnetnega polja, ki je obstajalo v času nastanka teh mineralov. Rekonstrukcija lokacije zemeljskih magnetnih polov v različnih geoloških obdobjih kaže, da je magnetno polje občasno doživljalo inverzija- sprememba, pri kateri se magnetni poli obrnejo. Proces spreminjanja magnetnega znaka geomagnetnega polja traja od nekaj sto do nekaj tisoč let in se začne z intenzivnim zmanjšanjem jakosti glavnega magnetnega polja Zemlje skoraj na nič, nato se vzpostavi obratna polarnost in čez nekaj časa čas sledi hitro okrevanje napetosti, vendar nasprotnega predznaka. Severni pol je zamenjal južni pol in obratno s približno frekvenco 5-krat v 1 milijonu let. Trenutna usmeritev magnetnega polja je bila vzpostavljena pred približno 800 tisoč leti.
