Строение Земли. Вертикальная неоднородность Земли (лекция 2)

1.

Тема: Строение Земли.
Вертикальная неоднородность
Земли

2. Содержание

Вертикальная неоднородность и методы
изучения глубинного строения Земли
Земная кора
Мантия
Ядро
Общие сведения о химическом составе
Земли и земной коры.

3. Вертикальная неоднородность и методы изучения глубинного строения Земли

• Земля имеет зональное строение, в ней
по вертикали различают:
• внешние
оболочки
или
геосферы:
атмосфера, гидросфера, биосфера.
• внутренние оболочки: земная кора,
мантия и ядро.

4. Методы изучения внутреннего строения Земли

• Геологические методы
основаны на изучении
естественных
обнажений
горных
пород
на
склонах
речных долин, разрезов
шахт
и
рудников,
кернов
глубоких
скважин (бурение).
• р.Ишим г.Петропавловск
• Коунрадский карьер Балхашского
ГОК

5. Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3)  Программа «Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение», глубина 12262 м  Одновременно

Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3)
Программа «Изучение недр Земли и сверхглубокое
бурение», глубина 12262 м
Одновременно работали до 3000 специалистов и 16 научноисследовательских лабораторий. Начальником Кольской ГРЭ стал
Д.М.Губерман. Бурение начато 24 мая 1970 г.

6. Целью бурения СГ-3 являлось изучение глубинного строения докембрийских структур Балтийского щита, типичных для фундамента

древних платформ, и оценка их рудоносности.
• Основные задачи:
1. Изучить глубинное строение никеленосного Печенгского комплекса и
архейского кристаллического основания Балтийского щита, выяснить
особенности проявления на больших глубинах геологических процессов,
включая процессы рудообразования.
• 2. Выяснить геологическую природу сейсмических границ в
континентальной земной коре и получить новые данные о тепловом режиме
недр, глубинных водных растворах и газах.
• 3. Получить максимально полную информацию о вещественном составе
горных пород и их физическом состоянии, вскрыть и изучить пограничную
зону между «гранитным» и «базальтовым» слоями земной коры.
• 4. Усовершенствовать имеющиеся и создать новые технологии и
технические средства для бурения и комплексных геофизических
исследований сверхглубоких скважин

7.

8. Космические методы

• Дистанционный метод
исследования свойств
ландшафтов и их
изменений с
использованием
вертолетов, самолетов,
пилотируемых
космических кораблей,
орбитальных станций и
специальных
космических аппаратов.

9. Геофизические методы:

• сейсмические,
гравиметрические,
магнитометрические и др.
- сейсмический (греч.
«сейсмос» - трясение) метод
основан на изучении путей
и скоростей
распространения упругих
волн, возникающих при
землетрясениях или
искусственных взрывах.

10. Оболочки Земли

На основании
сейсмических данных
выделяются три
главные оболочки
Земли:
земная кора
мантия
ядро

11. Земная кора

• твёрдая верхняя
оболочка Земли.
Мощность от 5-10 км
под океанами до 50-75
км на континентах в
горных районах. В
среднем 33 км. Нижней
границей является
поверхность
Мохоровичича.
• Земная кора состоит из
3 основных слоев:

12. Строение земной коры

• А) Осадочный слой состоит
из осадочных горных пород.
• Б) Гранитный слой состоит
преимущественно из
гранитов и близких к ним по
составу пород и слагающий
значительную часть
континентов.
• В) Базальтовый слой
состоит из более плотных
кристаллических пород
преимущественно базальтов
и близких к ним по составу
пород, образующий нижнюю
часть континентов и
океаническое дно.

13. Типы земной коры

• В зависимости от
геологического строения
выделяют 4 типа земной
коры, из них наибольшую
площадь занимают:
материковый (3 слоя) и
океанский (2 слоя ?).

14. Мантия

Мантия (Оболочка) располагается
ниже земной коры до h 2900 км и
разделяется на три слоя
• А.) Верхняя мантия протягивается на
h до 400 км. В ней имеется особый слой
- астеносфера (слабая зона), где
вещество находится в состоянии
близком к расплавленному.
Земную кору вместе с твердой частью
верхней мантии, расположенной над
астеносферой, принято объединять под
общим названием литосфера (каменная
оболочка).
• Б) Средняя мантия h от 400 до 670 км.
• В) Нижняя мантия располагается на h
от 670 до 2900км.

15.

Ядро Земли
разделяется на два
слоя:
внешнее ядро
располагается на
глубине от 2900 до
5000 км, жидкое или
находится в близком к
нему состоянии.
внутреннее ядро
(ядрышко) располагается с
глубины 5000 км до
центра Земли, твердое.

16. Химический состав Земли и земной коры

Земная кора сложена всеми химическими
элементами таблицы Менделеева. Из них:
8 элементов (О, Si, Al, Fe, Ca, K, Na, Mg) - 99% массы земной коры.
3 элемента (О, Si, Al) свыше 80% массы земной коры.
Таким образом, в составе земной коры преобладает
кислород, поэтому В.М. Гольдшмидт называет земную
кору оксисферой или кислородной оболочкой Земли.

17. Средний химический состав Земли

• Повышенное распространение относится к 4
важнейшим элементам
• Fe
• O
составляют свыше 91%.
• Si
• Mg
• Таким образом, по сравнению с земной корой в составе
Земли резко уменьшается кислород, алюминий, кремний и
значительно увеличивается железо, магний.

18. Таким образом, Земля и земная кора имеют неоднородное вертикальное строение и состоят из нескольких оболочек (геосфер).