چگالی متوسط ​​پوسته زمین. چکیده: ترکیب شیمیایی پوسته زمین به عنوان عاملی در بیوسفر

یاد آوردن

• از ساختار درونی زمین چه می دانید؟ چه سنگ هایی را می شناسید؟ با چه خواصی تفاوت دارند؟

فضای داخلی زمین دنیایی اسرارآمیز و بسیار کمتر از فضای اطراف سیاره ما است. چنین وسیله ای هنوز اختراع نشده است که در آن امکان نفوذ به اعماق سیاره وجود داشته باشد. عمیق ترین معدن جهان 4 کیلومتر عمق دارد و عمیق ترین گمانه در شبه جزیره کولا 12 کیلومتر است. این فقط 1/500 شعاع زمین است!

با این حال، مردم یاد گرفته اند که به اعماق زمین "نگاه کنند". روش اصلی مطالعه آنها لرزه ای است (از یونانی "seismos" - زلزله). در اثر زلزله یا انفجارهای مصنوعی، ارتعاشات در روده های زمین پخش می شود. در موادی با ترکیب و چگالی متفاوت با سرعت های متفاوتی انتشار می یابند. متخصصان با استفاده از ابزارهایی این سرعت ها را اندازه گیری کرده و اطلاعات را رمزگشایی می کنند.

مشخص شده است که داخل سیاره ما به چندین پوسته تقسیم می شود: هسته، گوشته و پوسته زمین (شکل 33).

هسته- قسمت مرکزی کره زمین دارای فشار و دمای بسیار بالا 3000-4000 درجه سانتیگراد است. هسته از متراکم ترین و سنگین ترین ماده، احتمالاً آهن تشکیل شده است. هسته حدود 30 درصد از جرم زمین را تشکیل می دهد، اما تنها 15 درصد از حجم آن را تشکیل می دهد. به نظر می رسد بخش جامد داخلی هسته در لایه بیرونی و مایع شناور است. در اثر این حرکت در اطراف زمین، میدان مغناطیسی ایجاد می شود. از زندگی در سیاره ما در برابر پرتوهای مضر کیهانی محافظت می کند. سوزن قطب نما به میدان مغناطیسی واکنش نشان می دهد.

برنج. 33. ساختار درونی زمین

به گفته دانشمندان، جداسازی ماده زمین به هسته، گوشته و پوسته از زمان شکل گیری این سیاره در 4.6 میلیارد سال پیش رخ داده است و تا به امروز ادامه دارد. مواد سنگین تر به مرکز زمین فرو می روند و حتی متراکم تر می شوند، در حالی که مواد سبک تر به سمت بالا بالا می روند و پوسته زمین را تشکیل می دهند. هنگامی که ماده زمین دوباره توزیع می شود، گرما آزاد می شود - منبع اصلی انرژی داخلی زمین. زمانی که جداسازی داخل زمین به طور کامل کامل شود، زمین به سیاره ای سرد و مرده تبدیل می شود. بر اساس محاسبات، این می تواند در 1.5 میلیارد سال اتفاق بیفتد.

مانتو(از "جبه" یونانی - پوشش، شنل) - بزرگترین پوسته داخلی زمین. گوشته بخش عمده (بیش از 80٪) و جرم (تقریبا 70٪) سیاره ما را تشکیل می دهد. ماده گوشته جامد است، اما چگالی کمتری نسبت به هسته دارد. فشار و دما در گوشته با عمق افزایش می یابد. در بالای گوشته لایه ای وجود دارد که مواد تا حدی مذاب و پلاستیکی است. لایه های سختی که در بالا قرار دارند در امتداد این لایه پلاستیکی حرکت می کنند.

پوسته زمین- نازک ترین پوسته بیرونی زمین. پوسته زمین کمتر از 1% جرم زمین را تشکیل می دهد. در سطح پوسته زمین است که مردم زندگی می کنند و از آن مواد معدنی استخراج می کنند. در نقاط مختلف، پوسته زمین توسط مین ها و گمانه های متعدد سوراخ می شود. میلیون ها نمونه گرفته شده از آنها و از سطح زمین، تعیین ترکیب و ساختار پوسته زمین را ممکن ساخت.

فلدسپات ها نیمی از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهند. آنها حتی به دلیل توزیع گسترده آنها نام "میدان" را نیز دریافت کردند. آنها را در همه جا می توان یافت: در کوه ها، در مزارع ...

کوارتز یکی از رایج ترین کانی هاست. کوارتز بی رنگ را کریستال سنگ می نامند. انواع کوارتز از رنگ های دیگر شناخته شده است: بنفش، زرد، قهوه ای، سیاه و سفید.

پوسته زمین از چه چیزی تشکیل شده است؟پوسته زمین از سنگ ها و سنگ ها از مواد معدنی تشکیل شده اند. (به یاد داشته باشید که با چه مواد معدنی آشنایی دارید. کجا موفق به دیدن آنها شدید؟)

کانی ها مواد طبیعی با ترکیب، خواص و ویژگی های خارجی متفاوت هستند.

مواد معدنی با ویژگی هایی مانند رنگ، سختی، درخشندگی، شفافیت و چگالی متمایز می شوند. مواد معدنی هم در لایه های عمیق پوسته زمین و هم در سطح آن تشکیل شده و به شکل گیری ادامه می یابد.

برنج. 34. رایج ترین کانی های روی زمین: a - فلدسپات; ب - کوارتز؛ ج - میکا

مردم حدود 3000 ماده معدنی را می شناسند. اکثر آنها نادر هستند. مواد معدنی کمیاب شامل الماس، پلاتین، نقره و گرافیت است. تنها چند ده کانی گسترده وجود دارد که سنگ ها را تشکیل می دهند. فراوان ترین کانی های روی زمین فلدسپات، کوارتز و میکا هستند (شکل 34). مواد معدنی سنگ ها را تشکیل می دهند.

سنگ ها اجسام طبیعی هستند که از یک یا چند کانی تشکیل شده اند.

بلورهای معدنی در سنگ می توانند از نظر اندازه متفاوت باشند. در بسیاری از نژادها آنها را فقط می توان زیر میکروسکوپ دید. کریستال های کانی ها با قدرت های مختلف به یکدیگر متصل می شوند. بنابراین، برخی از سنگ ها سخت و یکپارچه، برخی دیگر متخلخل و سبک و برخی دیگر سست و شکننده هستند. ترکیب کانی ها در یک سنگ و قدرت اتصال آنها به شرایطی که سنگ در آن تشکیل شده است بستگی دارد. با توجه به شرایط تشکیل، تمام سنگ ها به سه گروه بزرگ آذرین، رسوبی و دگرگونی تقسیم می شوند.

سوالات و وظایف

1. چه چیزی جرم بیشتری دارد - هسته، گوشته یا پوسته زمین؟
2. ماده موجود در گوشته در چه حالتی است؟ در هسته؟
3. سنگ چیست؟ چه تفاوتی با مواد معدنی دارد؟
4. نمونه هایی از سنگ ها و مواد معدنی رایج در منطقه شما را ذکر کنید.

پوسته زمین به معنای علمی بالاترین و سخت ترین بخش زمین شناسی پوسته سیاره ما است.

تحقیقات علمی به ما امکان می دهد آن را به طور کامل مطالعه کنیم. این امر با حفاری مکرر چاه ها هم در قاره ها و هم در کف اقیانوس تسهیل می شود. ساختار زمین و پوسته زمین در نقاط مختلف سیاره هم از نظر ترکیب و هم از نظر خصوصیات متفاوت است. مرز بالایی پوسته زمین نقش برجسته مرئی و مرز پایینی ناحیه جدایی دو محیط است که به سطح موهورویچیک نیز معروف است. اغلب از آن به سادگی به عنوان "مرز M" یاد می شود. این نام را به لطف لرزه‌شناس کروات Mohorovicic A دریافت کرد. او برای سال‌ها سرعت حرکت‌های لرزه‌ای را بسته به سطح عمق مشاهده کرد. او در سال 1909 وجود تفاوت بین پوسته زمین و گوشته داغ زمین را ثابت کرد. مرز M در سطحی قرار دارد که سرعت امواج لرزه ای از 7.4 به 8.0 کیلومتر بر ثانیه افزایش می یابد.

ترکیب شیمیایی زمین

دانشمندان با مطالعه پوسته های سیاره ما به نتایج جالب و حتی خیره کننده ای دست یافته اند. ویژگی های ساختاری پوسته زمین آن را به همان مناطق مریخ و زهره شبیه می کند. بیش از 90 درصد عناصر تشکیل دهنده آن را اکسیژن، سیلیکون، آهن، آلومینیوم، کلسیم، پتاسیم، منیزیم و سدیم تشکیل می دهند. با ترکیب با یکدیگر در ترکیبات مختلف، آنها بدنهای فیزیکی همگن - مواد معدنی را تشکیل می دهند. آنها را می توان در سنگ ها در غلظت های مختلف گنجاند. ساختار پوسته زمین بسیار ناهمگن است. بنابراین، سنگ ها به شکل تعمیم یافته، سنگدانه هایی با ترکیب شیمیایی کم و بیش ثابت هستند. اینها ارگانهای زمین شناسی مستقل هستند. منظور آنها یک منطقه کاملاً مشخص از پوسته زمین است که منشاء و سن یکسانی در محدوده آن دارد.

سنگ ها بر اساس گروه

1. آذرین. نام برای خودش صحبت می کند. آنها از ماگمای سرد شده ای که از دهانه آتشفشان های باستانی جاری می شود به وجود می آیند. ساختار این سنگ ها به طور مستقیم به سرعت انجماد گدازه بستگی دارد. هر چه بزرگتر باشد، بلورهای ماده کوچکتر است. به عنوان مثال، گرانیت در ضخامت پوسته زمین تشکیل شد و بازالت در نتیجه ریزش تدریجی ماگما به سطح آن ظاهر شد. تنوع این گونه نژادها بسیار زیاد است. با نگاهی به ساختار پوسته زمین می بینیم که 60 درصد آن از کانی های آذرین تشکیل شده است.

2. رسوبی. اینها سنگهایی هستند که حاصل رسوب تدریجی قطعاتی از مواد معدنی خاص در خشکی و کف اقیانوس هستند. اینها می توانند اجزای سست (ماسه، سنگریزه)، اجزای سیمانی (ماسه سنگ)، بقایای میکروارگانیسم ها (زغال سنگ، سنگ آهک)، یا محصولات واکنش های شیمیایی (نمک پتاسیم) باشند. آنها تا 75 درصد از کل پوسته زمین در قاره ها را تشکیل می دهند.
بر اساس روش فیزیولوژیکی تشکیل، سنگ های رسوبی به دو دسته تقسیم می شوند:

• آواری. اینها بقایای سنگهای مختلف هستند. آنها تحت تأثیر عوامل طبیعی (زلزله، طوفان، سونامی) نابود شدند. این شامل ماسه، سنگریزه، شن، سنگ خرد شده، خاک رس است.
• شیمیایی. آنها به تدریج از محلول های آبی برخی از مواد معدنی (نمک) تشکیل می شوند.
• ارگانیک یا بیوژنیک. از بقایای حیوانات یا گیاهان تشکیل شده است. اینها شیل نفت، گاز، نفت، زغال سنگ، سنگ آهک، فسفریت ها، گچ هستند.

3. سنگ های دگرگونی. اجزای دیگر را می توان به آنها تبدیل کرد. این تحت تأثیر تغییر دما، فشار بالا، محلول ها یا گازها رخ می دهد. به عنوان مثال، می توانید سنگ مرمر را از سنگ آهک، گنیس را از گرانیت و کوارتزیت را از ماسه به دست آورید.

مواد معدنی و سنگ هایی که بشریت به طور فعال در زندگی خود از آنها استفاده می کند، کانی نامیده می شود. آنها چه هستند؟

اینها تشکیلات معدنی طبیعی هستند که بر ساختار زمین و پوسته زمین تأثیر می گذارند. آنها را می توان در کشاورزی و صنعت هم به شکل طبیعی و هم از طریق فرآوری استفاده کرد.

انواع مواد معدنی مفید. طبقه بندی آنها

بر اساس وضعیت فیزیکی و تجمع آنها، کانی ها را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:

1. جامد (سنگ معدن، سنگ مرمر، زغال سنگ).
2. مایع (آب معدنی، روغن).
3. گازی (متان).

ویژگی های تک تک انواع کانی ها

با توجه به ترکیب و ویژگی های کاربرد، آنها متمایز می شوند:

1. مواد قابل احتراق (زغال سنگ، نفت، گاز).
2. سنگ معدن. آنها شامل فلزات رادیواکتیو (رادیوم، اورانیوم) و فلزات نجیب (نقره، طلا، پلاتین) هستند. سنگ معدن آهن (آهن، منگنز، کروم) و فلزات غیر آهنی (مس، قلع، روی، آلومینیوم) وجود دارد.
3. کانی های غیرفلزی نقش مهمی در مفهومی مانند ساختار پوسته زمین دارند. جغرافیای آنها وسیع است. اینها سنگهای غیر فلزی و غیر قابل احتراق هستند. اینها مصالح ساختمانی (ماسه، شن، خاک رس) و مواد شیمیایی (گوگرد، فسفات، نمک های پتاسیم) هستند. بخش جداگانه ای به سنگ های قیمتی و زینتی اختصاص داده شده است.

توزیع مواد معدنی در سیاره ما به طور مستقیم به عوامل خارجی و الگوهای زمین شناسی بستگی دارد.

بنابراین، مواد معدنی سوختی عمدتاً در حوضه های نفت، گاز و زغال سنگ استخراج می شوند. منشا رسوبی دارند و روی پوشش های رسوبی سکوها تشکیل می شوند. نفت و زغال سنگ به ندرت با هم وجود دارند.

کانی های معدنی اغلب با زیرزمین، پیشروها و مناطق چین خورده صفحات پلت فرم مطابقت دارند. در چنین مکان هایی می توانند کمربندهای بزرگ ایجاد کنند.

هسته

پوسته زمین همانطور که مشخص است چند لایه است. هسته در مرکز قرار دارد و شعاع آن تقریباً 3500 کیلومتر است. دمای آن بسیار بالاتر از دمای خورشید و حدود 10000 کلوین است. اطلاعات دقیقی در مورد ترکیب شیمیایی هسته به دست نیامده است، اما احتمالاً از نیکل و آهن تشکیل شده است.

هسته بیرونی در حالت مذاب است و حتی قدرت بیشتری نسبت به هسته داخلی دارد. دومی تحت فشار زیادی قرار دارد. موادی که از آنها تشکیل شده است در حالت جامد دائمی هستند.

مانتو

ژئوسفر زمین هسته را احاطه کرده و حدود 83 درصد از کل سطح سیاره ما را تشکیل می دهد. مرز پایینی گوشته در عمق عظیم تقریبا 3000 کیلومتری قرار دارد. این پوسته به طور معمول به یک قسمت فوقانی کمتر پلاستیکی و متراکم تقسیم می شود (از آنجا ماگما تشکیل می شود) و یک قسمت کریستالی پایین تر که عرض آن 2000 کیلومتر است.

ترکیب و ساختار پوسته زمین

برای اینکه بخواهیم در مورد عناصر تشکیل دهنده لیتوسفر صحبت کنیم، باید مفاهیمی را بیان کنیم.

پوسته زمین بیرونی ترین پوسته لیتوسفر است. چگالی آن کمتر از نصف چگالی متوسط ​​سیاره است.

پوسته زمین با مرز M که قبلا در بالا ذکر شد از گوشته جدا می شود. از آنجایی که فرآیندهایی که در هر دو ناحیه اتفاق می‌افتند متقابلاً بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند، همزیستی آنها معمولاً لیتوسفر نامیده می‌شود. به معنای "پوسته سنگ" است. قدرت آن بین 50-200 کیلومتر است.

در زیر لیتوسفر استنوسفر قرار دارد که غلظت و چسبندگی کمتری دارد. دمای آن حدود 1200 درجه است. ویژگی منحصر به فرد استنوسفر توانایی نقض مرزهای آن و نفوذ به لیتوسفر است. منشا آتشفشان است. در اینجا محفظه های مذاب ماگما وجود دارد که به پوسته زمین نفوذ کرده و به سطح زمین می ریزد. با مطالعه این فرآیندها، دانشمندان توانستند اکتشافات شگفت انگیز زیادی داشته باشند. به این ترتیب ساختار پوسته زمین مورد مطالعه قرار گرفت. لیتوسفر هزاران سال پیش تشکیل شده است، اما حتی اکنون نیز فرآیندهای فعالی در آن در حال انجام است.

عناصر ساختاری پوسته زمین

در مقایسه با گوشته و هسته، لیتوسفر یک لایه سخت، نازک و بسیار شکننده است. این ماده از ترکیبی از مواد تشکیل شده است که تا به امروز بیش از 90 عنصر شیمیایی در آن کشف شده است. آنها به طور ناهمگن توزیع می شوند. 98 درصد از جرم پوسته زمین از هفت جزء تشکیل شده است. اینها اکسیژن، آهن، کلسیم، آلومینیوم، پتاسیم، سدیم و منیزیم هستند. قدیمی ترین سنگ ها و کانی ها بیش از 4.5 میلیارد سال قدمت دارند.

با مطالعه ساختار داخلی پوسته زمین می توان کانی های مختلفی را شناسایی کرد.
کانی ماده نسبتاً همگنی است که هم در داخل و هم در سطح لیتوسفر یافت می شود. اینها کوارتز، گچ، تالک و غیره هستند. سنگ ها از یک یا چند کانی تشکیل شده اند.

فرآیندهایی که پوسته زمین را تشکیل می دهند

ساختار پوسته اقیانوسی

این بخش از لیتوسفر عمدتاً از سنگ های بازالتی تشکیل شده است. ساختار پوسته اقیانوسی به اندازه پوسته قاره ای به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است. تئوری تکتونیکی صفحه توضیح می‌دهد که پوسته اقیانوسی نسبتاً جوان است و آخرین بخش‌های آن را می‌توان به ژوراسیک پسین نسبت داد.
ضخامت آن عملاً در طول زمان تغییر نمی کند، زیرا با مقدار مذاب آزاد شده از گوشته در منطقه پشته های میانی اقیانوس تعیین می شود. به طور قابل توجهی تحت تأثیر عمق لایه های رسوبی در کف اقیانوس قرار دارد. در وسیع‌ترین مناطق بین 5 تا 10 کیلومتر است. این نوع پوسته زمین متعلق به لیتوسفر اقیانوسی است.

پوسته قاره ای

لیتوسفر با جو، هیدروسفر و بیوسفر در تعامل است. در فرآیند سنتز، آنها پیچیده ترین و واکنش پذیرترین پوسته زمین را تشکیل می دهند. در تکتونوسفر است که فرآیندهایی رخ می دهد که ترکیب و ساختار این پوسته ها را تغییر می دهد.
لیتوسفر روی سطح زمین همگن نیست. چندین لایه دارد.

1. رسوبی. عمدتا توسط سنگ ها تشکیل شده است. رس و شیل در اینجا غالب است و سنگ های کربناته، آتشفشانی و شنی نیز گسترده است. در لایه های رسوبی می توانید مواد معدنی مانند گاز، نفت و زغال سنگ را پیدا کنید. همه آنها منشا آلی دارند.
2. لایه گرانیت. از سنگهای آذرین و دگرگونی تشکیل شده است که از نظر طبیعت به گرانیت نزدیکترند. این لایه در همه جا یافت نمی شود، در قاره ها بیشتر دیده می شود. در اینجا عمق آن می تواند ده ها کیلومتر باشد.
3. لایه بازالت توسط سنگ های نزدیک به کانی به همین نام تشکیل شده است. متراکم تر از گرانیت است.

تغییرات عمق و دما در پوسته زمین

لایه سطحی توسط گرمای خورشیدی گرم می شود. این پوسته هلیومتری است. نوسانات دمایی فصلی را تجربه می کند. میانگین ضخامت لایه حدود 30 متر است.

در زیر لایه ای وجود دارد که حتی نازک تر و شکننده تر است. دمای آن ثابت و تقریباً برابر با میانگین دمای سالانه مشخصه این منطقه از سیاره است. بسته به آب و هوای قاره ای، عمق این لایه افزایش می یابد.
حتی عمیق تر در پوسته زمین سطح دیگری است. این یک لایه زمین گرمایی است. ساختار پوسته زمین اجازه حضور آن را می دهد و دمای آن توسط گرمای داخلی زمین تعیین می شود و با عمق افزایش می یابد.

افزایش دما به دلیل تجزیه مواد رادیواکتیو که بخشی از سنگ ها هستند رخ می دهد. اول از همه، اینها رادیوم و اورانیوم هستند.

گرادیان هندسی - میزان افزایش دما بسته به درجه افزایش عمق لایه ها. این پارامتر به عوامل مختلفی بستگی دارد. ساختار و انواع پوسته زمین و همچنین ترکیب سنگ ها، سطح و شرایط پیدایش آنها بر آن تأثیر می گذارد.

گرمای پوسته زمین منبع انرژی مهمی است. مطالعه آن امروزه بسیار مرتبط است.

طرح

پوسته زمین (قاره ای، اقیانوسی، انتقالی).

اجزای اصلی پوسته زمین عناصر شیمیایی، کانی ها، سنگ ها و اجسام زمین شناسی هستند.

مبانی طبقه بندی سنگ های آذرین

پوسته زمین (قاره ای، اقیانوسی، انتقالی)

بر اساس داده‌های لرزه‌ای عمیق، تعدادی لایه در پوسته زمین شناسایی می‌شوند که با نرخ‌های مختلف ارتعاشات الاستیک مشخص می‌شوند. از بین این لایه ها، سه لایه اولیه در نظر گرفته می شوند. بالاترین آنها به عنوان پوسته رسوبی، وسطی گرانیتی دگرگونی و پایینی بازالتی است (شکل).

برنج. . طرح ساختار پوسته و گوشته فوقانی، از جمله لیتوسفر جامد

و استنوسفر پلاستیکی

لایه رسوبیعمدتاً از نرم ترین، سست ترین و متراکم ترین سنگ ها (به دلیل سیمان شدن سست) تشکیل شده است. سنگهای رسوبی معمولاً در طبقات ایجاد می شوند. ضخامت لایه رسوبی در سطح زمین بسیار متغیر است و از چند متر تا 10-15 کیلومتر متغیر است. مناطقی وجود دارد که لایه رسوبی به طور کامل وجود ندارد.

لایه گرانیت-دگرگونیعمدتا از سنگ های آذرین و دگرگونی غنی از آلومینیوم و سیلیکون تشکیل شده است. جاهایی که لایه رسوبی وجود ندارد و لایه گرانیتی به سطح می آید را می گویند سپرهای کریستالی(کلسکی، آنابارسکی، آلدانسکی و غیره). ضخامت لایه گرانیت 20-40 کیلومتر است؛ در برخی نقاط این لایه وجود ندارد (در پایین اقیانوس آرام). با توجه به بررسی سرعت امواج لرزه ای، چگالی سنگ ها در مرز پایینی از 6.5 کیلومتر بر ثانیه به 7.0 کیلومتر بر ثانیه به شدت تغییر می کند. این مرز لایه گرانیت که لایه گرانیت را از لایه بازالت جدا می کند، نامیده می شود. مرزهای کنراد

لایه بازالتدر پایه پوسته زمین برجسته است، در همه جا وجود دارد، ضخامت آن از 5 تا 30 کیلومتر متغیر است. چگالی ماده در لایه بازالت 3.32 گرم بر سانتی متر مکعب است؛ ترکیب آن با گرانیت ها متفاوت است و با محتوای سیلیس به میزان قابل توجهی کمتر مشخص می شود. در مرز زیرین لایه، تغییر ناگهانی در سرعت عبور امواج طولی مشاهده می شود که نشان دهنده تغییر شدید خواص سنگ ها است. این مرز به عنوان مرز پایینی پوسته زمین در نظر گرفته می شود و همانطور که در بالا توضیح داده شد، مرز موهورویچیک نامیده می شود.

در نقاط مختلف کره زمین، پوسته زمین هم از نظر ترکیب و هم از نظر ضخامت ناهمگن است. انواع پوسته زمین - قاره ای یا قاره ای، اقیانوسی و انتقالی.پوسته اقیانوسی حدود 60٪ و پوسته قاره ای حدود 40٪ از سطح زمین را اشغال می کند که با توزیع سطح اقیانوس ها و خشکی (به ترتیب 71٪ و 29٪) متفاوت است. این به دلیل این واقعیت است که مرز بین انواع پوسته مورد بررسی در امتداد پای قاره ای می گذرد. دریاهای کم عمق، مانند دریاهای بالتیک و قطب شمال روسیه، تنها از نظر جغرافیایی به اقیانوس جهانی تعلق دارند. در منطقه اقیانوس ها وجود دارد نوع اقیانوسی، با یک لایه رسوبی نازک مشخص می شود که در زیر آن یک لایه بازالت وجود دارد. علاوه بر این، پوسته اقیانوسی بسیار جوانتر از پوسته قاره ای است - سن اولی بیش از 180 تا 200 میلیون سال نیست. پوسته زمین در زیر قاره شامل هر 3 لایه است، ضخامت زیادی (40-50 کیلومتر) دارد و به نام سرزمین اصلی. پوسته انتقالی مربوط به حاشیه های قاره زیر آب است. برخلاف قاره ای، لایه گرانیت در اینجا به شدت کاهش می یابد و در اقیانوس ناپدید می شود و سپس ضخامت لایه بازالت کاهش می یابد.

لایه های رسوبی، گرانیت دگرگونی و بازالت با هم پوسته ای را تشکیل می دهند که به آن سیال می گویند - از کلمات سیلیسیم و آلومینیوم. معمولاً اعتقاد بر این است که در پوسته سیالیک توصیه می شود که مفهوم پوسته زمین شناسایی شود. همچنین مشخص شده است که در طول تاریخ زمین شناسی، پوسته زمین اکسیژن را جذب می کند و تا به امروز 91 درصد از حجم آن را تشکیل می دهد.

اجزای اصلی پوسته زمین عناصر شیمیایی، کانی ها، سنگ ها، اجسام زمین شناسی هستند.

ماده کره زمین از عناصر شیمیایی تشکیل شده است. در داخل پوسته سنگ، عناصر شیمیایی کانی‌ها، کانی‌ها سنگ‌ها و سنگ‌ها به نوبه خود، اجسام زمین‌شناسی را تشکیل می‌دهند. دانش ما از شیمی زمین، یا در غیر این صورت ژئوشیمی، با عمق فاجعه بار کاهش می یابد. زیر 15 کیلومتر، دانش ما به تدریج با فرضیه ها جایگزین می شود.

شیمیدان آمریکایی F.W. کلارک، همراه با G.S. واشنگتن، با شروع تجزیه و تحلیل سنگ های مختلف (5159 نمونه) در آغاز قرن گذشته، داده هایی را در مورد میانگین محتوای حدود ده عنصر از رایج ترین عناصر در پوسته زمین منتشر کرد. فرانک کلارک از این موقعیت که پوسته جامد زمین تا عمق 16 کیلومتری شامل 95٪ سنگ های آذرین و 5٪ سنگ های رسوبی تشکیل شده از سنگ های آذرین است، ادامه داد. بنابراین، برای محاسبه، F. Clark از 6000 تجزیه و تحلیل سنگ های مختلف استفاده کرد و میانگین حسابی آنها را گرفت. متعاقباً، این داده‌ها با داده‌های متوسط ​​در مورد محتوای عناصر دیگر تکمیل شد، مشخص شد که رایج‌ترین عناصر پوسته زمین عبارتند از: O – 47.2; Si – 27.6; Al – 8.8; آهن - 5.1; Ca - 3.6; Na - 2.64; Mg - 2.1; K - 1.4; H – 0.15، که به 99.79٪ می رسد. این عناصر (به جز هیدروژن) و همچنین کربن، فسفر، کلر، فلوئور و برخی دیگر را سنگ ساز یا پتروژنیک می نامند.

متعاقباً این ارقام بارها توسط نویسندگان مختلف روشن شد (جدول).

مقایسه تخمین های مختلف از ترکیب پوسته قاره ای،

نوع پوست	پوسته قاره ای فوقانی				پوسته قاره ای
		گلداشمیت، 1938	وینوگرادوف، 1962	رونوف و همکاران، 1990	رونوف و همکاران، 1990

میانگین کسر جرمی عناصر شیمیایی در پوسته زمین به پیشنهاد آکادمیک A.E. Fersman نامگذاری شد. کلارکز. آخرین داده ها در مورد ترکیب شیمیایی کره های زمین در نمودار زیر خلاصه شده است (شکل).

تمام مواد موجود در پوسته و گوشته زمین از مواد معدنی تشکیل شده است که از نظر شکل، ساختار، ترکیب، فراوانی و خواص متفاوت هستند. در حال حاضر بیش از 4000 ماده معدنی شناسایی شده است. نمی توان رقم دقیقی ارائه داد زیرا هر ساله تعداد گونه های معدنی با 50-70 نام گونه های معدنی تکمیل می شود. به عنوان مثال، حدود 550 ماده معدنی در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق کشف شد (320 گونه در موزه A.E. Fersman نگهداری می شود) که بیش از 90٪ از آنها در قرن بیستم کشف شد.

ترکیب معدنی پوسته زمین به شرح زیر است (جلد٪): فلدسپات - 43.1; پیروکسن - 16.5؛ الیوین - 6.4؛ آمفیبول - 5.1؛ میکا - 3.1؛ مواد معدنی خاک رس - 3.0؛ ارتوسیلیکات - 1.3؛ کلریت ها، سرپانتین ها - 0.4؛ کوارتز - 11.5؛ کریستوبالیت - 0.02; تری دیمیت - 0.01؛ کربنات ها - 2.5؛ مواد معدنی سنگ معدن - 1.5؛ فسفات - 1.4؛ سولفات ها - 0.05؛ هیدروکسیدهای آهن - 0.18؛ دیگران - 0.06; مواد آلی - 0.04؛ کلریدها - 0.04.

این اعداد البته بسیار نسبی هستند. به طور کلی، ترکیب معدنی پوسته زمین در مقایسه با ترکیب ژئوسفرها و شهاب‌سنگ‌های عمیق‌تر، ماده ماه و پوسته‌های خارجی سایر سیارات زمینی متنوع‌ترین و غنی‌ترین است. بنابراین 85 ماده معدنی در ماه و 175 ماده در شهاب سنگ ها شناسایی شده است.

سنگدانه های معدنی طبیعی که اجسام زمین شناسی مستقل در پوسته زمین را تشکیل می دهند سنگ نامیده می شوند. مفهوم "جسم زمین شناسی" یک مفهوم چند مقیاسی است که شامل حجم هایی از کریستال معدنی تا قاره ها است. هر سنگ یک جسم سه بعدی را در پوسته زمین تشکیل می دهد (لایه، عدسی، توده، پوشش...) که با ترکیب مواد خاص و ساختار داخلی خاص مشخص می شود.

اصطلاح "سنگ" در اواخر قرن 18 توسط واسیلی میخایلوویچ سورگین وارد ادبیات زمین شناسی روسیه شد. بررسی پوسته زمین نشان داده است که از سنگ های مختلفی تشکیل شده است که بر اساس منشأ آنها به 3 گروه آذرین یا آذرین، رسوبی و دگرگونی تقسیم می شوند.

قبل از پرداختن به شرح هر یک از گروه های سنگی به طور جداگانه، لازم است به روابط تاریخی آنها بپردازیم.

به طور کلی پذیرفته شده است که کره در ابتدا یک جسم مذاب بوده است. از این مذاب یا ماگما اولیه، پوسته جامد زمین با سرد شدن تشکیل شد که در ابتدا به طور کامل از سنگ های آذرین تشکیل شده بود که باید به عنوان قدیمی ترین گروه سنگ ها از نظر تاریخی در نظر گرفته شود.

تنها در مرحله بعدی توسعه زمین، سنگ هایی با منشاء متفاوت به وجود می آیند. این پس از ظهور تمام پوسته های بیرونی آن امکان پذیر شد: جو، هیدروسفر، زیست کره. سنگهای آذرین اولیه تحت تأثیر آنها و انرژی خورشیدی از بین رفته، مواد تخریب شده توسط آب و باد جابجا شده، مرتب شده و دوباره سیمان شده است. اینگونه بود که سنگهای رسوبی به وجود آمدند که ثانویه نسبت به سنگهای آذرینی هستند که از آنها به وجود آمده اند.

هم سنگ های آذرین و هم سنگ های رسوبی به عنوان موادی برای تشکیل سنگ های دگرگونی عمل می کنند. در نتیجه فرآیندهای مختلف زمین شناسی، مناطق وسیعی از پوسته زمین فرونشست و سنگ های رسوبی در این مناطق انباشته شدند. در طی این فرونشست‌ها، قسمت‌های پایینی لایه‌ها در ناحیه دما و فشار بالا، در ناحیه نفوذ بخارات و گازهای مختلف از ماگما و گردش محلول‌های آب گرم به اعماق بیشتری سقوط می‌کنند و عناصر شیمیایی جدیدی را وارد می‌کنند. صخره ها. نتیجه این امر دگرگونی است.

پراکنش این نژادها متفاوت است. تخمین زده می شود که لیتوسفر از 95 درصد سنگ های آذرین و دگرگونی و تنها 5 درصد سنگ های رسوبی تشکیل شده است. در سطح توزیع تا حدودی متفاوت است. سنگ های رسوبی 75 درصد از سطح زمین را پوشش می دهند و تنها 25 درصد آن را سنگ های آذرین و دگرگونی تشکیل می دهند.

پوسته زمین لایه سخت سطح سیاره ما است. میلیاردها سال پیش شکل گرفت و تحت تأثیر نیروهای بیرونی و داخلی دائماً ظاهر خود را تغییر می دهد. بخشی از آن در زیر آب پنهان شده است و قسمتی دیگر خشکی را تشکیل می دهد. پوسته زمین از مواد شیمیایی مختلفی تشکیل شده است. بیایید دریابیم کدام یک.

سطح سیاره

صدها میلیون سال پس از پیدایش زمین، لایه بیرونی آن از سنگ مذاب در حال جوش شروع به سرد شدن کرد و پوسته زمین را تشکیل داد. سال به سال سطح تغییر می کرد. شکاف ها، کوه ها و آتشفشان ها روی آن ظاهر شد. باد آنها را صاف کرد، به طوری که پس از مدتی دوباره ظاهر شدند، اما در نقاط مختلف.

به لطف خارجی و داخلی، لایه جامد سیاره ناهمگن است. از نظر ساختار، عناصر زیر پوسته زمین را می توان تشخیص داد:

• ژئوسنکلین یا مناطق چین خورده؛
• بستر، زمینه؛
• گسل ها و فرورفتگی های حاشیه ای

سکوها مناطق وسیع و کم حرکتی هستند. لایه بالایی آنها (تا عمق 3-4 کیلومتری) توسط سنگ های رسوبی که در لایه های افقی ایجاد می شوند پوشیده شده است. سطح پایین (فنداسیون) به شدت مچاله شده است. از سنگ های دگرگونی تشکیل شده و ممکن است شامل آخال های آذرین باشد.

ژئوسنکلین ها از نظر تکتونیکی مناطق فعال هستند که در آن فرآیندهای کوه سازی رخ می دهد. آنها در محل اتصال کف اقیانوس و سکوی قاره، یا در فرورفتگی کف اقیانوس بین قاره ها به وجود می آیند.

اگر کوه ها نزدیک به مرز سکو تشکیل شوند، ممکن است گسل ها و فرورفتگی های حاشیه ای رخ دهند. عمق آنها تا 17 کیلومتر می رسد و در امتداد سازند کوه امتداد دارند. با گذشت زمان، سنگ های رسوبی در اینجا انباشته شده و ذخایر معدنی (نفت، سنگ و نمک پتاسیم و غیره) تشکیل می شوند.

ترکیب پوست

جرم پوست 2.8 1019 تن است. این تنها 0.473 درصد از جرم کل سیاره است. محتوای مواد موجود در آن به اندازه گوشته متنوع نیست. از بازالت ها، گرانیت ها و سنگ های رسوبی تشکیل شده است.

99.8 درصد از پوسته زمین از هجده عنصر تشکیل شده است. بقیه فقط 0.2 درصد را تشکیل می دهند. رایج ترین آنها اکسیژن و سیلیکون هستند که بخش عمده ای از جرم را تشکیل می دهند. علاوه بر آنها، پوست آن سرشار از آلومینیوم، آهن، پتاسیم، کلسیم، سدیم، کربن، هیدروژن، فسفر، کلر، نیتروژن، فلوئور و غیره است که محتوای این مواد در جدول قابل مشاهده است:

نام آیتم
اکسیژن
آلومینیوم
منگنز

نادرترین عنصر استاتین است که یک ماده بسیار ناپایدار و سمی است. مواد معدنی کمیاب نیز شامل تلوریم، ایندیم و تالیم است. آنها اغلب پراکنده هستند و غلظت زیادی در یک مکان ندارند.

پوسته قاره ای

پوسته قاره ای یا قاره ای چیزی است که ما معمولاً آن را زمین می نامیم. بسیار قدیمی است و حدود 40 درصد از کل سیاره را پوشش می دهد. بسیاری از مناطق آن به سن 2 تا 4.4 میلیارد سال می رسد.

پوسته قاره ای از سه لایه تشکیل شده است. در بالا توسط یک پوشش رسوبی ناپیوسته پوشیده شده است. سنگ های موجود در آن در لایه ها یا طبقات قرار دارند، زیرا در اثر فشرده شدن و فشرده شدن رسوبات نمک یا بقایای میکروارگانیسم ها تشکیل می شوند.

لایه پایین تر و قدیمی تر با گرانیت و گنیس نشان داده شده است. آنها همیشه در زیر سنگ های رسوبی پنهان نمی شوند. در برخی نقاط به صورت سپرهای کریستالی به سطح می آیند.

پایین ترین لایه از سنگ های دگرگونی مانند بازالت ها و گرانولیت ها تشکیل شده است. لایه بازالت می تواند به 20-35 کیلومتر برسد.

پوسته اقیانوسی

بخشی از پوسته زمین که در زیر آبهای اقیانوس جهانی پنهان شده است، اقیانوسی نامیده می شود. لاغرتر و جوان تر از قاره ای است. سن پوسته کمتر از دویست میلیون سال و ضخامت آن تقریباً 7 کیلومتر است.

پوسته قاره ای از سنگ های رسوبی بقایای اعماق دریا تشکیل شده است. در زیر یک لایه بازالت به ضخامت 5-6 کیلومتر است. در زیر آن گوشته شروع می شود که در اینجا عمدتاً توسط پریدوتیت ها و دونیت ها نشان داده شده است.

هر صد میلیون سال پوسته تجدید می شود. در نواحی فرورانش جذب می شود و دوباره در پشته های میانی اقیانوس با کمک مواد معدنی خارج شده تشکیل می شود.

پوسته زمین- پوسته نازک بالایی زمین که ضخامت آن در قاره ها 40-50 کیلومتر است، در زیر اقیانوس ها 5-10 کیلومتر است و تنها حدود 1٪ از جرم زمین را تشکیل می دهد.

هشت عنصر - اکسیژن، سیلیکون، هیدروژن، آلومینیوم، آهن، منیزیم، کلسیم، سدیم - 99.5 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهند.

در قاره ها، پوسته سه لایه است: سنگ های رسوبی سنگ های گرانیتی را می پوشانند و سنگ های گرانیتی بر روی سنگ های بازالتی قرار دارند. در زیر اقیانوس ها پوسته از نوع "اقیانوسی" دو لایه است. سنگ های رسوبی به سادگی روی بازالت ها قرار دارند، هیچ لایه گرانیتی وجود ندارد. یک نوع انتقالی از پوسته زمین نیز وجود دارد (مثلاً مناطق جزیره ای-قوسی در حاشیه اقیانوس ها و برخی مناطق در قاره ها).

پوسته زمین در مناطق کوهستانی (زیر هیمالیا - بیش از 75 کیلومتر)، متوسط ​​در مناطق سکویی (زیر دشت سیبری غربی - 35-40، در داخل سکوی روسیه - 30-35) و کمترین در مناطق مرکزی است. اقیانوس ها (5-7 کیلومتر).

قسمت غالب سطح زمین را دشت های قاره ها و کف اقیانوس تشکیل می دهد، قاره ها توسط یک قفسه احاطه شده اند - یک نوار کم عمق با عمق تا 200 گرم و عرض متوسط ​​حدود SO کیلومتر، که پس از یک تیز تیز خم تند پایین، به یک شیب قاره ای تبدیل می شود (شیب از 15-17 تا 20-30 درجه متغیر است). دامنه ها به تدریج تراز می شوند و به دشت های پرتگاهی تبدیل می شوند (عمق 3.7-6.0 کیلومتر). سنگرهای اقیانوسی دارای بیشترین عمق (9-11 کیلومتر) هستند که اکثریت قریب به اتفاق آن در حومه شمالی و غربی واقع شده است.

پوسته زمین به تدریج تشکیل شد: ابتدا یک لایه بازالت و سپس یک لایه گرانیت تشکیل شد؛ لایه رسوبی تا به امروز به شکل گیری ادامه دارد.

لایه‌های عمیق لیتوسفر که با روش‌های ژئوفیزیکی مورد مطالعه قرار می‌گیرند، درست مانند گوشته و هسته زمین، ساختاری نسبتاً پیچیده و هنوز مطالعه ناکافی دارند. اما از قبل مشخص شده است که چگالی سنگ ها با عمق افزایش می یابد و اگر در سطح به طور متوسط ​​​​2.3-2.7 گرم بر سانتی متر مکعب باشد، در عمق حدود 400 کیلومتری 3.5 گرم در سانتی متر مکعب و در عمق 2900 کیلومتر است. (مرز گوشته و هسته بیرونی) - 5.6 گرم در سانتی متر مکعب. در مرکز هسته، جایی که فشار به 3.5 هزار تن بر سانتی متر مربع می رسد، به 13-17 گرم در سانتی متر مکعب افزایش می یابد. ماهیت افزایش دمای عمیق زمین نیز مشخص شده است. در عمق 100 کیلومتری تقریباً 1300 کلوین، در عمق تقریباً 3000 کیلومتری -4800 K و در مرکز هسته زمین - 6900 K است.

قسمت غالب ماده زمین در حالت جامد است، اما در مرز پوسته زمین و گوشته بالایی (عمق 100-150 کیلومتر) لایه ای از سنگ های نرم و خمیری قرار دارد. این ضخامت (100-150 کیلومتر) استنوسفر نامیده می شود. ژئوفیزیکدانان بر این باورند که سایر نقاط زمین نیز ممکن است در وضعیت کمیاب (به دلیل فشار زدایی، پوسیدگی رادیویی فعال سنگ ها و غیره) به ویژه منطقه هسته بیرونی باشند. هسته داخلی در فاز فلزی است، اما امروزه در مورد ترکیب مواد آن اتفاق نظر وجود ندارد.