Η λιθόσφαιρα είναι το βραχώδες κέλυφος της Γης. Από το ελληνικό «λίθος» - πέτρα και «σφαίρα» - μπάλα

Η λιθόσφαιρα είναι το εξωτερικό συμπαγές κέλυφος της Γης, το οποίο περιλαμβάνει ολόκληρο τον φλοιό της Γης με μέρος του ανώτερου μανδύα της Γης και αποτελείται από ιζηματογενή, πυριγενή και μεταμορφωμένα πετρώματα. Το κάτω όριο της λιθόσφαιρας είναι ασαφές και καθορίζεται από μια απότομη μείωση του ιξώδους των πετρωμάτων, μια αλλαγή στην ταχύτητα διάδοσης των σεισμικών κυμάτων και μια αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των πετρωμάτων. Το πάχος της λιθόσφαιρας στις ηπείρους και κάτω από τους ωκεανούς ποικίλλει και είναι κατά μέσο όρο 25 - 200 και 5 - 100 km, αντίστοιχα.

Ας εξετάσουμε γενικά τη γεωλογική δομή της Γης. Ο τρίτος πλανήτης πέρα ​​από την απόσταση από τον Ήλιο, η Γη, έχει ακτίνα 6370 km, μέση πυκνότητα 5,5 g/cm3 και αποτελείται από τρία κελύφη - φλοιός, μανδύαςκαι και. Ο μανδύας και ο πυρήνας χωρίζονται σε εσωτερικά και εξωτερικά μέρη.

Ο φλοιός της Γης είναι το λεπτό ανώτερο κέλυφος της Γης, το οποίο έχει πάχος 40-80 km στις ηπείρους, 5-10 km κάτω από τους ωκεανούς και αποτελεί μόνο περίπου το 1% της μάζας της Γης. Οκτώ στοιχεία - οξυγόνο, πυρίτιο, υδρογόνο, αλουμίνιο, σίδηρος, μαγνήσιο, ασβέστιο, νάτριο - αποτελούν το 99,5% του φλοιού της γης.

Σύμφωνα με επιστημονική έρευνα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να διαπιστώσουν ότι η λιθόσφαιρα αποτελείται από:

• Οξυγόνο – 49%;
• Πυρίτιο – 26%;
• Αλουμίνιο – 7%;
• Σίδηρος - 5%;
• Ασβέστιο - 4%
• Η λιθόσφαιρα περιέχει πολλά ορυκτά, τα πιο κοινά είναι ο σπάρος και ο χαλαζίας.

Στις ηπείρους, ο φλοιός είναι τριών στρωμάτων: ιζηματογενή πετρώματα καλύπτουν πετρώματα γρανίτη και πετρώματα γρανίτη πάνω από βασαλτικά πετρώματα. Κάτω από τους ωκεανούς ο φλοιός είναι «ωκεάνιος», τύπου δύο στρωμάτων. Τα ιζηματογενή πετρώματα απλά βρίσκονται σε βασάλτες, δεν υπάρχει στρώμα γρανίτη. Υπάρχει επίσης ένας μεταβατικός τύπος του φλοιού της γης (ζώνες νησιωτικού τόξου στα περιθώρια των ωκεανών και ορισμένες περιοχές σε ηπείρους, για παράδειγμα στη Μαύρη Θάλασσα).

Ο φλοιός της γης είναι ο παχύτερος στις ορεινές περιοχές(κάτω από τα Ιμαλάια - πάνω από 75 χλμ.), ο μέσος όρος - στις περιοχές των πλατφορμών (κάτω από την πεδιάδα της Δυτικής Σιβηρίας - 35-40, εντός των συνόρων της Ρωσικής Πλατφόρμας - 30-35), και το μικρότερο - στο κεντρικό περιοχές των ωκεανών (5-7 km). Το κυρίαρχο τμήμα της επιφάνειας της γης είναι οι πεδιάδες των ηπείρων και ο πυθμένας του ωκεανού.

Οι ήπειροι περιβάλλονται από ένα ράφι - μια ρηχή λωρίδα με βάθος έως και 200 ​​g και μέσο πλάτος περίπου 80 km, το οποίο, μετά από μια απότομη απότομη στροφή του πυθμένα, μετατρέπεται σε μια ηπειρωτική πλαγιά (η κλίση ποικίλλει από 15 -17 έως 20-30°). Οι πλαγιές σταδιακά ισοπεδώνονται και μετατρέπονται σε αβυσσαλέες πεδιάδες (βάθη 3,7-6,0 km). Τα ωκεάνια ορύγματα έχουν τα μεγαλύτερα βάθη (9-11 km), η συντριπτική πλειοψηφία των οποίων βρίσκεται στα βόρεια και δυτικά άκρα του Ειρηνικού Ωκεανού.

Το κύριο μέρος της λιθόσφαιρας αποτελείται από πυριγενή πυριγενή πετρώματα (95%), μεταξύ των οποίων κυριαρχούν οι γρανίτες και τα γρανιτοειδή στις ηπείρους και οι βασάλτες στους ωκεανούς.

Μπλοκ της λιθόσφαιρας - λιθοσφαιρικές πλάκες - κινούνται κατά μήκος μιας σχετικά πλαστικής ασθενόσφαιρας. Το τμήμα της γεωλογίας στην τεκτονική των πλακών είναι αφιερωμένο στη μελέτη και περιγραφή αυτών των κινήσεων.

Για τον προσδιορισμό του εξωτερικού κελύφους της λιθόσφαιρας, χρησιμοποιήθηκε ο απαρχαιωμένος πλέον όρος sial, που προέρχεται από το όνομα των κύριων πετρωμάτων Si (Λατινικά: Silicium - πυρίτιο) και Al (Λατινικά: Aluminium - aluminium).

Λιθοσφαιρικές πλάκες

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μεγαλύτερες τεκτονικές πλάκες είναι πολύ ευδιάκριτες στον χάρτη και είναι:

• Ειρηνικός- η μεγαλύτερη πλάκα στον πλανήτη, κατά μήκος των ορίων της οποίας συμβαίνουν συνεχείς συγκρούσεις τεκτονικών πλακών και σχηματίζονται ρήγματα - αυτός είναι ο λόγος για τη συνεχή μείωση της.
• Ευρασιατική– καλύπτει σχεδόν ολόκληρο το έδαφος της Ευρασίας (εκτός από το Ινδουστάν και την Αραβική Χερσόνησο) και περιέχει το μεγαλύτερο μέρος του ηπειρωτικού φλοιού·
• Ινδοαυστραλιανή– περιλαμβάνει την αυστραλιανή ήπειρο και την ινδική υποήπειρο. Λόγω συνεχών συγκρούσεων με την ευρασιατική πλάκα, βρίσκεται σε διαδικασία θραύσης.
• νοτιοαμερικάνος– αποτελείται από την ήπειρο της Νότιας Αμερικής και μέρος του Ατλαντικού Ωκεανού·
• βορειο Αμερικάνος– αποτελείται από τη βορειοαμερικανική ήπειρο, μέρος της βορειοανατολικής Σιβηρίας, το βορειοδυτικό τμήμα του Ατλαντικού και το ήμισυ των Αρκτικών ωκεανών·
• αφρικανός– αποτελείται από την αφρικανική ήπειρο και τον ωκεάνιο φλοιό του Ατλαντικού και του Ινδικού ωκεανού. Είναι ενδιαφέρον ότι οι πλάκες που βρίσκονται δίπλα του κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτό, επομένως το μεγαλύτερο ρήγμα στον πλανήτη μας βρίσκεται εδώ.
• Ανταρκτική πλάκα– αποτελείται από την ήπειρο της Ανταρκτικής και τον κοντινό ωκεάνιο φλοιό. Λόγω του γεγονότος ότι η πλάκα περιβάλλεται από μεσοωκεάνια κορυφογραμμές, οι υπόλοιπες ήπειροι απομακρύνονται συνεχώς από αυτήν.

Κίνηση τεκτονικών πλακών στη λιθόσφαιρα

Οι λιθοσφαιρικές πλάκες, που συνδέονται και χωρίζονται, αλλάζουν συνεχώς το περίγραμμά τους. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να υποβάλουν τη θεωρία ότι πριν από περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια η λιθόσφαιρα είχε μόνο την Παγγαία - μια ενιαία ήπειρο, η οποία στη συνέχεια χωρίστηκε σε μέρη, τα οποία άρχισαν σταδιακά να απομακρύνονται το ένα από το άλλο με πολύ χαμηλή ταχύτητα (κατά μέσο όρο περίπου επτά εκατοστά ανά έτος ).

Αυτό είναι ενδιαφέρον!Υπάρχει η υπόθεση ότι, χάρη στην κίνηση της λιθόσφαιρας, σε 250 εκατομμύρια χρόνια μια νέα ήπειρος θα σχηματιστεί στον πλανήτη μας λόγω της ενοποίησης των κινούμενων ηπείρων.

Όταν η ωκεάνια και η ηπειρωτική πλάκα συγκρούονται, η άκρη του ωκεάνιου φλοιού υποβιβάζεται κάτω από τον ηπειρωτικό φλοιό, ενώ στην άλλη πλευρά της ωκεάνιας πλάκας τα όριά της αποκλίνουν από την παρακείμενη πλάκα. Το όριο κατά μήκος του οποίου συμβαίνει η κίνηση των λιθόσφαιρων ονομάζεται ζώνη βύθισης, όπου διακρίνονται το άνω και το βυθιζόμενο άκρο της πλάκας. Είναι ενδιαφέρον ότι η πλάκα, που βυθίζεται στον μανδύα, αρχίζει να λιώνει όταν συμπιέζεται το πάνω μέρος του φλοιού της γης, ως αποτέλεσμα του οποίου σχηματίζονται βουνά και αν εκραγεί και μάγμα, τότε τα ηφαίστεια.

Σε μέρη όπου οι τεκτονικές πλάκες έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, βρίσκονται ζώνες μέγιστης ηφαιστειακής και σεισμικής δραστηριότητας: κατά τη διάρκεια της κίνησης και της σύγκρουσης της λιθόσφαιρας, ο φλοιός της γης καταστρέφεται και όταν αποκλίνουν, σχηματίζονται ρήγματα και κοιλότητες (η λιθόσφαιρα και η τοπογραφία της Γης συνδέονται μεταξύ τους). Αυτός είναι ο λόγος που οι μεγαλύτερες οροσειρές της Γης - οροσειρές με ενεργά ηφαίστεια και χαρακώματα βαθέων υδάτων - βρίσκονται κατά μήκος των άκρων των τεκτονικών πλακών.

Προβλήματα λιθόσφαιρας

Η εντατική ανάπτυξη της βιομηχανίας οδήγησε στο γεγονός ότι ο άνθρωπος και η λιθόσφαιρα άρχισαν πρόσφατα να τα πηγαίνουν εξαιρετικά άσχημα μεταξύ τους: η ρύπανση της λιθόσφαιρας αποκτά καταστροφικές διαστάσεις. Αυτό συνέβη λόγω της αύξησης των βιομηχανικών απορριμμάτων σε συνδυασμό με τα οικιακά απορρίμματα και τα λιπάσματα και τα φυτοφάρμακα που χρησιμοποιούνται στη γεωργία, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά τη χημική σύνθεση του εδάφους και των ζωντανών οργανισμών. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι παράγεται περίπου ένας τόνος σκουπιδιών ανά άτομο ετησίως, συμπεριλαμβανομένων 50 κιλών δύσκολα αποικοδομούμενων απορριμμάτων.

Σήμερα, η ρύπανση της λιθόσφαιρας έχει γίνει επείγον πρόβλημα, καθώς η φύση δεν είναι σε θέση να την αντιμετωπίσει μόνη της: ο αυτοκαθαρισμός του φλοιού της γης συμβαίνει πολύ αργά, και ως εκ τούτου οι επιβλαβείς ουσίες συσσωρεύονται σταδιακά και, με την πάροδο του χρόνου, επηρεάζουν αρνητικά ο κύριος ένοχος του προβλήματος - οι άνθρωποι.

Λιθόσφαιρα. Φλοιός της γης. 4,5 δισεκατομμύρια χρόνιαΠριν, η Γη ήταν μια μπάλα που αποτελείται μόνο από αέρια. Σταδιακά, βαρέα μέταλλα όπως ο σίδηρος και το νικέλιο βυθίστηκαν στο κέντρο και έγιναν πιο πυκνά. Ελαφριά πετρώματα και ορυκτά επέπλεαν στην επιφάνεια, ψύχθηκαν και στερεοποιήθηκαν.

Εσωτερική δομή της Γης.

Είναι σύνηθες να χωρίζουμε το σώμα της Γης σε τρίακύρια μέρη - λιθόσφαιρα(φλοιός της γης), μανδύαςΚαι πυρήνας.

Ο πυρήνας είναι το κέντρο της Γης , η μέση ακτίνα της οποίας είναι περίπου 3500 km (16,2% του όγκου της Γης). Πιστεύεται ότι αποτελείται από σίδηρο αναμεμειγμένο με πυρίτιο και νικέλιο. Το εξωτερικό μέρος του πυρήνα είναι σε λιωμένη κατάσταση (5000 ° C), το εσωτερικό μέρος είναι προφανώς συμπαγές (υποπυρήνας). Η κίνηση της ύλης στον πυρήνα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο στη Γη που προστατεύει τον πλανήτη από την κοσμική ακτινοβολία.

Ο πυρήνας αντικαθίσταται μανδύας , που εκτείνεται σχεδόν 3000 km (83% του όγκου της Γης). Πιστεύεται ότι είναι σκληρό, αλλά ταυτόχρονα πλαστικό και ζεστό. Ο μανδύας αποτελείται από τρία στρώματα: Στρώμα Golitsyn, στρώμα και υπόστρωμα Guttenberg. Το πάνω μέρος του μανδύα, που ονομάζεται μάγμα , περιέχει ένα στρώμα με μειωμένο ιξώδες, πυκνότητα και σκληρότητα - την ασθενόσφαιρα, στην οποία ισορροπούν τμήματα της επιφάνειας της γης. Το όριο μεταξύ του μανδύα και του πυρήνα ονομάζεται στρώμα Guttenberg.

Λιθόσφαιρα

Λιθόσφαιρα - το άνω κέλυφος της «στερεάς» Γης, συμπεριλαμβανομένου του φλοιού της γης και του άνω μέρους του υποκείμενου άνω μανδύα της Γης.

φλοιός της γης – το άνω κέλυφος της «στερεής» Γης. Το πάχος του φλοιού της γης κυμαίνεται από 5 km (κάτω από τους ωκεανούς) έως 75 km (κάτω από τις ηπείρους). Ο φλοιός της γης είναι ετερογενής. Διακρίνει 3 στρώσεις – ιζηματογενές, γρανίτης, βασάλτης. Τα στρώματα γρανίτη και βασάλτη ονομάζονται έτσι επειδή περιέχουν πετρώματα παρόμοια σε φυσικές ιδιότητες με το γρανίτη και τον βασάλτη.

Χημική ένωσηφλοιός της γης: οξυγόνο (49%), πυρίτιο (26%), αλουμίνιο (7%), σίδηρος (5%), ασβέστιο (4%). τα πιο κοινά ορυκτά είναι ο άστριος και ο χαλαζίας. Το όριο μεταξύ του φλοιού της γης και του μανδύα ονομάζεται Επιφάνεια Moho .

Διακρίνω ευρωπαϊκός Και ωκεάνιος ο φλοιός της γης. Ωκεάνιος διαφορετικό από το ηπειρωτικό (ηπειρωτική χώρα) απουσία στρώσης γρανίτη και σημαντικά λιγότερο ισχυρό (από 5 έως 10 km). Πάχος ευρωπαϊκός ο φλοιός στις πεδιάδες είναι 35-45 km, στα βουνά 70-80 km. Στα σύνορα των ηπείρων και των ωκεανών, στις περιοχές των νησιών, το πάχος του φλοιού της γης είναι 15-30 km, το στρώμα γρανίτη τσιμπά.

Η θέση των στρωμάτων στον ηπειρωτικό φλοιό δείχνει διαφορετικούς χρόνους σχηματισμού του . Το στρώμα του βασάλτη είναι το παλαιότερο, νεότερο από το στρώμα του γρανίτη, και το νεότερο είναι το ανώτερο, ιζηματογενές στρώμα, το οποίο εξακολουθεί να αναπτύσσεται σήμερα. Κάθε στρώμα του φλοιού σχηματίστηκε σε μια μακρά περίοδο γεωλογικού χρόνου.

Λιθοσφαιρικές πλάκες

Ο φλοιός της γης βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Η πρώτη υπόθεση για μετατόπιση των ηπείρων(δηλαδή οριζόντια κίνηση του φλοιού της γης) που παρουσιάστηκε στις αρχές του εικοστού αιώνα Α. Βέγκενερ. Δημιουργήθηκε στη βάση του θεωρία πλακών . Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η λιθόσφαιρα δεν είναι μονόλιθος, αλλά αποτελείται από επτά μεγάλες και αρκετές μικρότερες πλάκες που «επιπλέουν» στην ασθενόσφαιρα. Οι οριακές περιοχές μεταξύ λιθοσφαιρικών πλακών ονομάζονται σεισμικές ζώνες - αυτές είναι οι πιο «ανήσυχες» περιοχές του πλανήτη.

Ο φλοιός της γης χωρίζεται σε σταθερές και κινητές περιοχές.

Σταθερές περιοχές του φλοιού της γης - πλατφόρμες- σχηματίζονται στη θέση γεωσύγκλινων που έχουν χάσει την κινητικότητά τους. Η πλατφόρμα αποτελείται από κρυσταλλικό υπόγειο και ιζηματογενές κάλυμμα. Ανάλογα με την ηλικία της θεμελίωσης διακρίνονται οι αρχαίες (Προκαμβριακές) και οι νεανικές (Παλαιοζωικές, Μεσοζωικές) πλατφόρμες. Στη βάση όλων των ηπείρων βρίσκονται αρχαίες πλατφόρμες.

Οι κινητές περιοχές της επιφάνειας της γης ονομάζονται γεωσύγκλινα ( διπλωμένες περιοχές ). Στην ανάπτυξή τους υπάρχουν δύο στάδια : στο πρώτο στάδιο, ο φλοιός της γης υποχωρεί, τα ιζηματογενή πετρώματα συσσωρεύονται και μεταμορφώνονται. Τότε ο φλοιός της γης αρχίζει να ανεβαίνει και οι βράχοι συνθλίβονται σε πτυχές. Υπήρξαν αρκετές εποχές έντονης ορεινής οικοδόμησης στη Γη: Βαϊκάλη, Καληδονιακή, Ερκύνια, Μεσοζωική, Καινοζωική. Σύμφωνα με αυτό, διακρίνονται διάφορες περιοχές αναδίπλωσης.

§ 13. Ο φλοιός και η λιθόσφαιρα της Γης - τα βραχώδη κελύφη της Γης

Θυμάμαι

• Ποια εσωτερικά κελύφη της Γης ξεχωρίζουν; Ποιο κέλυφος είναι το πιο λεπτό; Ποιο κοχύλι είναι το μεγαλύτερο; Πώς σχηματίζεται ο γρανίτης και ο βασάλτης; Ποια είναι η εμφάνισή τους;

Ο φλοιός της γης και η δομή του.Ο φλοιός της Γης είναι το πιο εξωτερικό βραχώδες κέλυφος της Γης. Αποτελείται από πυριγενή, μεταμορφωμένα και ιζηματογενή πετρώματα. Στις ηπείρους και κάτω από τους ωκεανούς είναι δομημένο διαφορετικά. Επομένως, γίνεται διάκριση μεταξύ του ηπειρωτικού φλοιού και του ωκεάνιου φλοιού (Εικ. 42).

Διαφέρουν μεταξύ τους σε πάχος και δομή. Ο ηπειρωτικός φλοιός είναι παχύτερος - 35-40 km, κάτω από ψηλά βουνά - έως 75 km. Αποτελείται από τρία στρώματα. Το ανώτερο στρώμα είναι ιζηματογενές. Αποτελείται από ιζηματογενή πετρώματα. Το δεύτερο και το τρίτο στρώμα αποτελούνται από μια ποικιλία πυριγενών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων. Το δεύτερο, μεσαίο στρώμα ονομάζεται συμβατικά «γρανίτης», και το τρίτο, κάτω στρώμα ονομάζεται «βασάλτης».

Ρύζι. 42. Δομή του ηπειρωτικού και ωκεάνιου φλοιού

Ο ωκεάνιος φλοιός είναι πολύ πιο λεπτός -από 0,5 έως 12 km- και αποτελείται από δύο στρώματα. Το ανώτερο, ιζηματογενές στρώμα αποτελείται από ιζήματα που καλύπτουν τον πυθμένα των σύγχρονων θαλασσών και ωκεανών. Το κάτω στρώμα αποτελείται από στερεοποιημένες βασαλτικές λάβες και ονομάζεται βασάλτης.

Ο ηπειρωτικός και ο ωκεάνιος φλοιός στην επιφάνεια της Γης σχηματίζουν γιγάντια σκαλοπάτια διαφορετικού ύψους. Όσο υψηλότερα επίπεδα είναι οι ήπειροι που υψώνονται πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, τόσο χαμηλότερα είναι ο πυθμένας του Παγκόσμιου Ωκεανού.

Λιθόσφαιρα.Όπως ήδη γνωρίζετε, κάτω από τον φλοιό της γης βρίσκεται ο μανδύας. Τα πετρώματα που το αποτελούν διαφέρουν από τα πετρώματα του φλοιού της γης: είναι πιο πυκνά και βαρύτερα. Ο φλοιός της γης είναι σταθερά συνδεδεμένος με τον ανώτερο μανδύα, σχηματίζοντας ένα ενιαίο σύνολο μαζί του - τη λιθόσφαιρα (από το ελληνικό "cast" - πέτρα) (Εικ. 43).

Ρύζι. 43. Σχέση λιθόσφαιρας και φλοιού της γης

Εξετάστε τη σχέση μεταξύ του φλοιού της γης και της λιθόσφαιρας. Συγκρίνετε το πάχος τους.

Θυμηθείτε γιατί υπάρχει ένα στρώμα πλαστικού υλικού στο μανδύα. Προσδιορίστε από το σχέδιο το βάθος στο οποίο βρίσκεται.

Βρείτε στο σχήμα τα όρια διαχωρισμού και τα όρια σύγκρουσης λιθοσφαιρικών πλακών.

Η λιθόσφαιρα είναι το συμπαγές κέλυφος της Γης, που αποτελείται από τον φλοιό της γης και το άνω μέρος του μανδύα.

Κάτω από τη λιθόσφαιρα υπάρχει ένα θερμαινόμενο πλαστικό στρώμα του μανδύα. Η λιθόσφαιρα φαίνεται να επιπλέει πάνω της. Ταυτόχρονα, κινείται σε διαφορετικές κατευθύνσεις: ανεβαίνει, πέφτει και γλιστρά οριζόντια. Μαζί με τη λιθόσφαιρα, κινείται και ο φλοιός της γης - το εξωτερικό μέρος της λιθόσφαιρας.

Ρύζι. 44. Κύριες λιθοσφαιρικές πλάκες

Η λιθόσφαιρα δεν είναι μονολιθική. Χωρίζεται με ρήγματα σε ξεχωριστούς ογκόλιθους - λιθοσφαιρικές πλάκες (Εικ. 44). Συνολικά, υπάρχουν επτά πολύ μεγάλες λιθοσφαιρικές πλάκες και αρκετές μικρότερες στη Γη. Οι λιθοσφαιρικές πλάκες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με διαφορετικούς τρόπους. Προχωρώντας κατά μήκος του πλαστικού στρώματος του μανδύα, σε ορισμένα σημεία απομακρύνονται και σε άλλα συγκρούονται μεταξύ τους.

Ερωτήσεις και εργασίες

1. Ποιους δύο τύπους γήινου φλοιού γνωρίζετε;
2. Σε τι διαφέρει η λιθόσφαιρα από τον φλοιό της γης;
3. Σε ποια λιθοσφαιρική πλάκα ζείτε;

Ο φλοιός της Γης, μαζί με το πάνω μέρος του μανδύα, είναι τα κύρια συστατικά της λιθόσφαιρας (το συμπαγές κέλυφος της Γης). Ο φλοιός της γης χαρακτηρίζεται από μεγάλες ανωμαλίες στην ξηρά και σε ορισμένα σημεία το πάχος του μπορεί να φτάσει τα εβδομήντα χιλιόμετρα. Μιλάμε πρωτίστως για οροσειρές. Οι επιστήμονες υπολογίζουν το πάχος με βάση την ταχύτητα διάδοσης των σεισμικών κυμάτων.

Η διαφορά στη δομή του φλοιού της γης είχε άμεσο αντίκτυπο στον σχηματισμό των ηπείρων, την ύπαρξη και τη σχετική θέση τους. Οι ερευνητές είναι βέβαιοι ότι πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια ο πλανήτης μας φαινόταν εντελώς διαφορετικός και η κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών διαμόρφωσε σταδιακά τη σημερινή θέση των ηπείρων. Για πρώτη φορά, ο διάσημος γεωγράφος από τη Γερμανία Weneger Alfred κατάφερε να διατυπώσει μια επιστημονική θεωρία για την ηπειρωτική μετατόπιση.

Είναι γνωστό ότι για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα ο άνθρωπος δεν μπορούσε να προσδιορίσει με ακρίβεια την περιεκτικότητα σε χημικές ουσίες στον φλοιό της γης. Ωστόσο, με την ανάπτυξη της επιστήμης, έγινε γνωστό ότι ο φλοιός της γης περιέχει το περισσότερο οξυγόνο σε βάθος έως και δεκαέξι χιλιομέτρων.

Το οξυγόνο αποτελεί περίπου το πενήντα τοις εκατό του συνολικού βάρους. Το αλουμίνιο κατατάσσεται στη δεύτερη θέση - περίπου επτά έως οκτώ τοις εκατό. Το κάλιο, το ασβέστιο, το μαγνήσιο, το νάτριο γενικά αποτελούν λίγο περισσότερο από το δέκα τοις εκατό της συνολικής μάζας.

Αποδεικνύεται ότι στην αρχαιότητα έγιναν επίσης προσπάθειες να μελετηθεί η γεωλογική δομή του φλοιού της γης, αν και οι μέθοδοι ήταν αρκετά πρωτόγονες σε σύγκριση με τις σημερινές. Για παράδειγμα, ο Διόδωρος Σικελός έγραψε ότι «οι εργάτες μπόρεσαν να βρουν πολύ λαμπρές φλέβες χάρη στις ιδιότητες της γης». Ήταν για χρυσό.

Η κίνηση του φλοιού της γης παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον. Συγκεκριμένα, πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια η Ινδία ήταν μέρος της αφρικανικής ηπείρου. Ωστόσο, η κίνηση του φλοιού της γης οδήγησε στο γεγονός ότι απλώς αποκόπηκε και, αφού ολοκλήρωσε ένα μικρό τόξο, "έπεσε" στην Ευρασία. Η σύγκρουση οδήγησε στον σχηματισμό των Ιμαλαΐων. Παρεμπιπτόντως, ορισμένοι επιστήμονες είναι της άποψης ότι ίσως ένα άλλο κομμάτι θα ξεκολλήσει από την Αφρική.

Ηπειρωτικός φλοιός

Το συνολικό πάχος του ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τις υψομετρικές αλλαγές, τη δομή του φλοιού και άλλους παράγοντες. Ο ηπειρωτικός φλοιός χωρίζεται συνήθως σε διάφορα στρώματα:

• Το ανώτερο παρουσιάζεται με τη μορφή ιζηματογενών πετρωμάτων. Μπορεί να φτάσει τα δεκαπέντε χιλιόμετρα.
• Ακριβώς από κάτω υπάρχει ένα στρώμα γρανίτη. Πήρε το όνομά του λόγω του γεγονότος ότι τα πετρώματα που το συνθέτουν μοιάζουν σε πολλές από τις ιδιότητές τους με τον γρανίτη. Το μέσο πάχος αυτού του στρώματος κυμαίνεται από πέντε έως δεκαπέντε χιλιόμετρα.
• Το πάχος του στρώματος του βασάλτη ποικίλλει ακόμη περισσότερο (κυμαίνεται από 10 έως 35 χιλιόμετρα).

Δηλαδή, το μέσο πάχος του ηπειρωτικού (ή ηπειρωτικού) φλοιού μπορεί να φτάσει τα 30-70 χιλιόμετρα.

Ωκεάνιος φλοιός

Η απουσία στρώματος γρανίτη είναι η κύρια διαφορά μεταξύ του ωκεάνιου φλοιού. Γι' αυτόν τον λόγο το πάχος του είναι μικρό και κυμαίνεται από έξι έως δεκαπέντε χιλιόμετρα. Μια άλλη σημαντική διαφορά είναι η υψηλή περιεκτικότητα σε βασάλτη. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να αποδείξουν ότι τα περισσότερα από τα πετρώματα του ωκεάνιου φλοιού σχηματίστηκαν πριν από πολύ καιρό - περίπου πριν από τρία δισεκατομμύρια χρόνια.

Οι σύγχρονοι ειδικοί πιστεύουν ότι ήταν ο ωκεάνιος φλοιός που εμφανίστηκε πρώτος. Τότε άρχισαν να εμφανίζονται πτυχώσεις σε αυτό (σύγχρονες οροσειρές). Ο σχηματισμός τους έγινε υπό την επίδραση διεργασιών που παρατηρήθηκαν μέσα στη γη. Έτσι, το πάχος του φλοιού αυξήθηκε σταδιακά, γεγονός που οδήγησε στον σχηματισμό του ηπειρωτικού φλοιού - έτσι εμφανίστηκαν οι πρώτες ήπειροι.

Το βραχώδες κέλυφος της Γης - ο φλοιός της γης - είναι σταθερά συνδεδεμένο με τον άνω μανδύα και σχηματίζει ένα ενιαίο σύνολο μαζί του - τη λιθόσφαιρα. Η μελέτη του φλοιού και της λιθόσφαιρας της γης επιτρέπει στους επιστήμονες να εξηγήσουν τις διεργασίες που συμβαίνουν στην επιφάνεια της Γης και να προβλέψουν αλλαγές στην εμφάνιση του πλανήτη μας στο μέλλον.

Δομή του φλοιού της γης

Ο φλοιός της γης, που αποτελείται από πυριγενή, μεταμορφωμένα και ιζηματογενή πετρώματα, στις ηπείρους και κάτω από τους ωκεανούς έχει διαφορετικό πάχος και δομή. Είναι σύνηθες να διακρίνουμε τρία στρώματα στον ηπειρωτικό φλοιό. Το ανώτερο στρώμα είναι ιζηματογενές, στο οποίο κυριαρχούν τα ιζηματογενή πετρώματα. Τα δύο κατώτερα στρώματα ονομάζονται συμβατικά γρανίτης και βασάλτης. Το στρώμα γρανίτη αποτελείται κυρίως από γρανίτη και μεταμορφωμένα πετρώματα. Το στρώμα βασάλτη αποτελείται από πιο πυκνά πετρώματα, συγκρίσιμα σε πυκνότητα με βασάλτες. Ο ωκεάνιος φλοιός έχει δύο στρώματα. Σε αυτό, το ανώτερο στρώμα - ιζηματογενές - έχει μικρό πάχος, το κάτω στρώμα - βασάλτης - αποτελείται από πετρώματα βασάλτη και το στρώμα γρανίτη απουσιάζει.

Το πάχος του ηπειρωτικού φλοιού κάτω από τις πεδιάδες είναι 30-50 χιλιόμετρα, κάτω από τα βουνά - έως και 75 χιλιόμετρα. Ο ωκεάνιος φλοιός είναι πολύ πιο λεπτός, το πάχος του είναι από 5 έως 10 χιλιόμετρα. Υπάρχει φλοιός σε άλλους επίγειους πλανήτες, στη Σελήνη και σε πολλούς δορυφόρους των γιγάντιων πλανητών του Ηλιακού Συστήματος. Αλλά μόνο η Γη έχει δύο τύπους φλοιού: ηπειρωτικό και ωκεάνιο. Σε άλλους πλανήτες, στις περισσότερες περιπτώσεις αποτελείται από βασάλτες.

Λιθόσφαιρα

προέλευση του ονόματος

Η λιθόσφαιρα είναι το συμπαγές κέλυφος της Γης. Αποτελείται από τον φλοιό της γης, καθώς και από το πάνω μέρος του μανδύα. Ο όρος «λιθόσφαιρα» προτάθηκε το 1916 από τον J. Burrell και μέχρι τη δεκαετία του '60. ο εικοστός αιώνας ήταν συνώνυμος με τον φλοιό της γης. Τότε αποδείχθηκε ότι η λιθόσφαιρα περιλαμβάνει και τα ανώτερα στρώματα του μανδύα πάχους έως και αρκετών δεκάδων χιλιομέτρων. Αυτή η ίδια η έννοια προέρχεται από δύο ελληνικές λέξεις, η πρώτη από τις οποίες σημαίνει "πέτρα" και η δεύτερη - "μπάλα" ή "σφαίρα".

Η λιθόσφαιρα είναι το συμπαγές κέλυφος της Γης, το οποίο περιλαμβάνει τον φλοιό της γης και μέρος του ανώτερου μανδύα. Το πάχος της λιθόσφαιρας στην ξηρά κυμαίνεται κατά μέσο όρο από 35-40 km (σε επίπεδες περιοχές) έως 70 km (σε ορεινές περιοχές). Κάτω από τα αρχαία βουνά το πάχος του φλοιού της γης είναι ακόμη μεγαλύτερο: για παράδειγμα, κάτω από τα Ιμαλάια το πάχος του φτάνει τα 90 km. Ο φλοιός της Γης κάτω από τους ωκεανούς είναι επίσης η λιθόσφαιρα. Εδώ είναι το πιο λεπτό - κατά μέσο όρο περίπου 7-10 km, και σε ορισμένες περιοχές του Ειρηνικού Ωκεανού - έως και 5 km.

Γενικά χαρακτηριστικά της λιθόσφαιρας

Στη δομή της λιθόσφαιρας διακρίνονται κινητές περιοχές (διπλωμένες ζώνες) και σχετικά σταθερές πλατφόρμες.

Το πάχος της λιθόσφαιρας κυμαίνεται από 5 έως 200 km. Κάτω από τις ηπείρους, το πάχος της λιθόσφαιρας ποικίλλει από 25 km κάτω από νεαρά βουνά, ηφαιστειακά τόξα και ζώνες ηπειρωτικών ρήξεων έως 200 ή περισσότερα χιλιόμετρα κάτω από τις ασπίδες αρχαίων πλατφορμών. Κάτω από τους ωκεανούς, η λιθόσφαιρα είναι πιο λεπτή και φτάνει τουλάχιστον τα 5 km κάτω από τις μεσοωκεάνιες κορυφογραμμές· στην περιφέρεια του ωκεανού, σταδιακά πυκνώνει, φτάνοντας σε πάχος 100 km. Η λιθόσφαιρα φτάνει το μέγιστο πάχος της στις λιγότερο θερμαινόμενες περιοχές και το λιγότερο στις πιο θερμές.

Με βάση την απόκριση σε μακροπρόθεσμα φορτία στη λιθόσφαιρα, συνηθίζεται να διακρίνουμε το ανώτερο ελαστικό και το κατώτερο πλαστικό στρώμα. Επίσης, σε διαφορετικά επίπεδα σε τεκτονικά ενεργές περιοχές της λιθόσφαιρας, μπορούν να εντοπιστούν ορίζοντες σχετικά χαμηλού ιξώδους, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από χαμηλές ταχύτητες σεισμικών κυμάτων. Οι γεωλόγοι δεν αποκλείουν την πιθανότητα ολίσθησης ορισμένων στρωμάτων σε σχέση με άλλα κατά μήκος αυτών των οριζόντων. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται λιθοσφαιρική στρωματοποίηση.

Τα μεγαλύτερα στοιχεία της λιθόσφαιρας είναι λιθοσφαιρικές πλάκες με διαστάσεις 1–10 χιλιάδες km σε διάμετρο. Επί του παρόντος, η λιθόσφαιρα χωρίζεται σε επτά κύριες και πολλές δευτερεύουσες πλάκες. Τα όρια μεταξύ των πλακών σχεδιάζονται κατά μήκος των ζωνών με τη μεγαλύτερη σεισμική και ηφαιστειακή δραστηριότητα.

Όρια λιθόσφαιρας

Το ανώτερο τμήμα της λιθόσφαιρας συνορεύει με την ατμόσφαιρα και την υδρόσφαιρα. Η ατμόσφαιρα, η υδρόσφαιρα και το ανώτερο στρώμα της λιθόσφαιρας βρίσκονται σε ισχυρή σχέση και διαπερνούν μερικώς το ένα το άλλο.

Το κάτω όριο της λιθόσφαιρας βρίσκεται πάνω από την ασθενόσφαιρα - ένα στρώμα μειωμένης σκληρότητας, αντοχής και ιξώδους στον άνω μανδύα της Γης. Το όριο μεταξύ της λιθόσφαιρας και της ασθενόσφαιρας δεν είναι αιχμηρό - η μετάβαση της λιθόσφαιρας στην ασθενόσφαιρα χαρακτηρίζεται από μείωση του ιξώδους, αλλαγή στην ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων και αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Όλες αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν λόγω αύξησης της θερμοκρασίας και μερικής τήξης της ουσίας. Εξ ου και οι κύριες μέθοδοι για τον προσδιορισμό του κατώτερου ορίου της λιθόσφαιρας - σεισμολογικές και μαγνητοτελλουρικές.

Λιθοσφαιρικές πλάκες

Παρά το γεγονός ότι το ενενήντα τοις εκατό της λιθόσφαιρας αποτελείται από δεκατέσσερις λιθοσφαιρικές πλάκες, πολλοί διαφωνούν με αυτή τη δήλωση και σχεδιάζουν τους δικούς τους τεκτονικούς χάρτες, λέγοντας ότι υπάρχουν επτά μεγάλες και περίπου δέκα μικρές. Αυτή η διαίρεση είναι αρκετά αυθαίρετη, αφού με την ανάπτυξη της επιστήμης, οι επιστήμονες είτε εντοπίζουν νέες πλάκες, είτε αναγνωρίζουν ορισμένα όρια ως ανύπαρκτα, ειδικά όταν πρόκειται για μικρές πλάκες.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μεγαλύτερες τεκτονικές πλάκες είναι πολύ ευδιάκριτες στον χάρτη και είναι:

• Ο Ειρηνικός είναι η μεγαλύτερη πλάκα στον πλανήτη, κατά μήκος των ορίων της οποίας συμβαίνουν συνεχείς συγκρούσεις τεκτονικών πλακών και σχηματίζονται ρήγματα - αυτός είναι ο λόγος για τη συνεχή μείωση του.
• Ευρασιατικό - καλύπτει σχεδόν ολόκληρο το έδαφος της Ευρασίας (εκτός από το Ινδουστάν και την Αραβική Χερσόνησο) και περιέχει το μεγαλύτερο μέρος του ηπειρωτικού φλοιού.
• Ινδοαυστραλιανή - περιλαμβάνει την αυστραλιανή ήπειρο και την ινδική υποήπειρο. Λόγω συνεχών συγκρούσεων με την ευρασιατική πλάκα, βρίσκεται σε διαδικασία θραύσης.
• Νότια Αμερική - αποτελείται από την ήπειρο της Νότιας Αμερικής και μέρος του Ατλαντικού Ωκεανού.
• Βόρεια Αμερική - αποτελείται από τη βορειοαμερικανική ήπειρο, μέρος της βορειοανατολικής Σιβηρίας, το βορειοδυτικό τμήμα του Ατλαντικού και το ήμισυ των Αρκτικών ωκεανών.
• Αφρικανική - αποτελείται από την αφρικανική ήπειρο και τον ωκεάνιο φλοιό του Ατλαντικού και του Ινδικού ωκεανού. Είναι ενδιαφέρον ότι οι πλάκες που βρίσκονται δίπλα του κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτό, επομένως το μεγαλύτερο ρήγμα στον πλανήτη μας βρίσκεται εδώ.
• Ανταρκτική πλάκα – αποτελείται από την ήπειρο της Ανταρκτικής και τον κοντινό ωκεάνιο φλοιό. Λόγω του γεγονότος ότι η πλάκα περιβάλλεται από μεσοωκεάνια κορυφογραμμές, οι υπόλοιπες ήπειροι απομακρύνονται συνεχώς από αυτήν.

Γεωλογική δραστηριότητα

Οι λιθοσφαιρικές πλάκες κινούνται πολύ αργά - σέρνονται η μία πάνω στην άλλη με ταχύτητα 1–6 cm/έτος και απομακρύνονται με μέγιστο 10–18 cm/έτος. Αλλά είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ των ηπείρων που δημιουργεί τη γεωλογική δραστηριότητα της Γης, αισθητή στην επιφάνεια - οι ηφαιστειακές εκρήξεις, οι σεισμοί και ο σχηματισμός βουνών συμβαίνουν πάντα στις ζώνες επαφής των λιθοσφαιρικών πλακών.

Ωστόσο, υπάρχουν εξαιρέσεις - τα λεγόμενα hot spots, τα οποία μπορούν επίσης να υπάρχουν βαθιά σε λιθοσφαιρικές πλάκες. Σε αυτά, οι λιωμένες ροές της ύλης της ασθενόσφαιρας σπάνε προς τα πάνω, λιώνοντας τη λιθόσφαιρα, γεγονός που οδηγεί σε αυξημένη ηφαιστειακή δραστηριότητα και τακτικούς σεισμούς. Τις περισσότερες φορές, αυτό συμβαίνει κοντά σε εκείνα τα μέρη όπου μια λιθοσφαιρική πλάκα σέρνεται σε μια άλλη - το κατώτερο, πιεσμένο τμήμα της πλάκας βυθίζεται στον μανδύα της Γης, αυξάνοντας έτσι την πίεση του μάγματος στην επάνω πλάκα. Ωστόσο, τώρα οι επιστήμονες τείνουν να πιστεύουν ότι τα «πνιγμένα» μέρη της λιθόσφαιρας λιώνουν, αυξάνοντας την πίεση στα βάθη του μανδύα και δημιουργώντας έτσι ανοδικές ροές. Αυτό μπορεί να εξηγήσει την ανώμαλη απόσταση ορισμένων θερμών σημείων από τεκτονικά ρήγματα.

Ενδιαφέρον γεγονός– τα ηφαίστεια ασπίδας, που χαρακτηρίζονται από το επίπεδο σχήμα τους, σχηματίζονται συχνά σε θερμά σημεία. Εκρήγνυνται πολλές φορές, αυξάνοντας λόγω της ρέουσας λάβας. Αυτή είναι επίσης μια τυπική μορφή εξωγήινου ηφαιστείου. Το πιο γνωστό από αυτά είναι το ηφαίστειο του Ολύμπου στον Άρη, το υψηλότερο σημείο του πλανήτη - το ύψος του φτάνει τα 27 χιλιόμετρα!

Λιθόσφαιρα και φλοιός της γης στην αστρονομία

Η μελέτη της Γης σπάνια συμβαίνει ακριβώς έτσι - συχνά οι αναζητήσεις των επιστημόνων έχουν έναν πολύ ξεκάθαρο πρακτικό στόχο. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στη μελέτη της λιθόσφαιρας: στις διασταυρώσεις λιθοσφαιρικών πλακών βγαίνουν ολόκληρες τοποθετήσεις μεταλλευμάτων και πολύτιμων ορυκτών, για την εξόρυξη των οποίων σε άλλο μέρος θα χρειαζόταν να τρυπηθεί ένα πηγάδι πολλών χιλιομέτρων. Πολλά δεδομένα σχετικά με τον φλοιό της γης ελήφθησαν χάρη στο πεδίο πετρελαίου - στην αναζήτηση κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου, οι επιστήμονες έμαθαν πολλά για τους εσωτερικούς μηχανισμούς του πλανήτη μας.

Ως εκ τούτου, δεν είναι για τίποτα που οι αστρονόμοι προσπαθούν για μια λεπτομερή μελέτη του φλοιού άλλων πλανητών - τα περιγράμματα και η εμφάνισή του αποκαλύπτουν ολόκληρη την εσωτερική δομή ενός διαστημικού αντικειμένου. Για παράδειγμα, στον Άρη, τα ηφαίστεια είναι πολύ ψηλά και εκρήγνυνται επανειλημμένα, ενώ στη Γη μεταναστεύουν συνεχώς, εμφανίζονται περιοδικά σε νέα μέρη. Αυτό δείχνει ότι στον Άρη δεν υπάρχει τέτοια ενεργή κίνηση λιθοσφαιρικών πλακών όπως στη Γη. Μαζί με την απουσία μαγνητικού πεδίου, η σταθερότητα της λιθόσφαιρας έγινε η κύρια απόδειξη της διακοπής του πυρήνα του κόκκινου πλανήτη και της σταδιακής ψύξης του εσωτερικού του.