Kedudukan, komposisi kimia dan rejim terma kerak bumi. Suhu di dalam Bumi

Kirill Degtyarev, penyelidik, Moscow universiti negeri mereka. M. V. Lomonosov.

Di negara kita, yang kaya dengan hidrokarbon, tenaga panas bumi adalah sejenis sumber eksotik, yang, memandangkan keadaan semasa, tidak mungkin bersaing dengan minyak dan gas. Walau bagaimanapun, jenis tenaga alternatif ini boleh digunakan hampir di mana-mana dan agak berkesan.

Foto oleh Igor Konstantinov.

Perubahan suhu tanah dengan kedalaman.

Peningkatan suhu air terma dan batu kering yang mengandunginya dengan kedalaman.

Perubahan suhu mengikut kedalaman di kawasan yang berbeza.

Letusan gunung berapi Iceland Eyjafjallajokull adalah ilustrasi proses gunung berapi ganas yang berlaku di zon tektonik dan gunung berapi aktif dengan aliran haba yang kuat dari perut bumi.

Kapasiti terpasang loji janakuasa geoterma mengikut negara, MW.

Pengagihan sumber geoterma di seluruh Rusia. Rizab tenaga geoterma, menurut pakar, adalah beberapa kali lebih besar daripada rizab tenaga bahan api fosil organik. Menurut Persatuan Tenaga Geoterma.

Tenaga geoterma ialah haba dalaman bumi. Ia dihasilkan di kedalaman dan mencapai permukaan Bumi dalam bentuk yang berbeza dan dengan intensiti yang berbeza.

Suhu lapisan atas tanah bergantung terutamanya kepada faktor luaran (eksogen) - pencahayaan suria dan suhu udara. Pada musim panas dan siang hari, tanah menjadi panas sehingga kedalaman tertentu, dan pada musim sejuk dan pada waktu malam ia menjadi sejuk berikutan perubahan suhu udara dan dengan beberapa kelewatan yang meningkat dengan kedalaman. Pengaruh turun naik harian dalam suhu udara berakhir pada kedalaman dari beberapa hingga beberapa puluh sentimeter. Turun naik bermusim menjejaskan lapisan tanah yang lebih dalam - sehingga berpuluh-puluh meter.

Pada kedalaman tertentu - dari puluhan hingga ratusan meter - suhu tanah kekal malar, sama dengan purata suhu udara tahunan di permukaan Bumi. Anda boleh mengesahkannya dengan mudah dengan pergi ke dalam gua yang agak dalam.

bila purata suhu tahunan udara di kawasan tertentu adalah di bawah sifar, ini menunjukkan dirinya sebagai permafrost (lebih tepat lagi, permafrost). DALAM Siberia Timur Ketebalan, iaitu, ketebalan, tanah beku sepanjang tahun di beberapa tempat mencapai 200-300 m.

Dari kedalaman tertentu (berbeza untuk setiap titik pada peta), tindakan Matahari dan atmosfera menjadi lemah sehingga faktor endogen (dalaman) didahulukan dan bahagian dalam bumi menjadi panas dari dalam, sehingga suhu mula meningkat. dengan mendalam.

Pemanasan lapisan dalam Bumi dikaitkan terutamanya dengan pereputan unsur radioaktif yang terletak di sana, walaupun sumber haba lain juga dipanggil, sebagai contoh, proses fizikokimia, tektonik di lapisan dalam. kerak bumi dan jubah. Tetapi apa pun sebabnya, suhu batu dan bahan cecair dan gas yang berkaitan meningkat dengan kedalaman. Pelombong menghadapi fenomena ini - ia sentiasa panas di lombong yang dalam. Pada kedalaman 1 km, haba tiga puluh darjah adalah normal, dan lebih dalam suhu lebih tinggi.

Aliran haba bahagian dalam bumi yang sampai ke permukaan Bumi adalah kecil - secara purata kuasanya ialah 0.03-0.05 W/m2,
atau lebih kurang 350 Wh/m2 setahun. Dengan latar belakang aliran haba dari Matahari dan udara yang dipanaskan olehnya, ini adalah nilai yang tidak dapat dilihat: Matahari memberi semua orang meter persegi permukaan bumi kira-kira 4000 kWj setiap tahun, iaitu, 10,000 kali lebih banyak (sudah tentu, ini secara purata, dengan penyebaran besar antara garis lintang kutub dan khatulistiwa dan bergantung kepada faktor iklim dan cuaca yang lain).

Ketidakpentingan aliran haba dari pedalaman ke permukaan di kebanyakan planet dikaitkan dengan kekonduksian haba yang rendah bagi batu dan ciri-ciri struktur geologi. Tetapi terdapat pengecualian - tempat di mana aliran haba adalah tinggi. Ini adalah, pertama sekali, zon sesar tektonik, peningkatan aktiviti seismik dan gunung berapi, di mana tenaga dalaman bumi mencari saluran keluar. Zon sedemikian dicirikan oleh anomali terma litosfera di sini aliran haba yang mencapai permukaan Bumi boleh menjadi beberapa kali dan bahkan perintah magnitud lebih kuat daripada "biasa". Letusan gunung berapi dan mata air panas membawa sejumlah besar haba ke permukaan di zon ini.

Kawasan inilah yang paling sesuai untuk pembangunan tenaga geoterma. Di wilayah Rusia ini, pertama sekali, Kamchatka, Kepulauan Kuril dan Caucasus.

Pada masa yang sama, pembangunan tenaga panas bumi mungkin hampir di mana-mana, kerana peningkatan suhu dengan kedalaman adalah fenomena universal, dan tugasnya adalah untuk "mengekstrak" haba dari kedalaman, sama seperti bahan mentah mineral diekstrak dari sana.

Secara purata, suhu meningkat dengan kedalaman sebanyak 2.5-3 o C untuk setiap 100 m Nisbah perbezaan suhu antara dua titik yang terletak pada kedalaman berbeza dengan perbezaan kedalaman di antara mereka dipanggil kecerunan geoterma.

Nilai timbal balik ialah langkah geoterma, atau selang kedalaman di mana suhu meningkat sebanyak 1 o C.

Semakin tinggi kecerunan dan, oleh itu, semakin rendah peringkat, semakin dekat haba kedalaman Bumi datang ke permukaan dan semakin menjanjikan kawasan ini untuk pembangunan tenaga geoterma.

Di kawasan yang berbeza, bergantung pada struktur geologi dan keadaan serantau dan tempatan yang lain, kadar peningkatan suhu dengan kedalaman boleh berubah secara mendadak. Pada skala Bumi, turun naik dalam magnitud kecerunan dan langkah geoterma mencapai 25 kali ganda. Sebagai contoh, di negeri Oregon (AS), kecerunan ialah 150 o C setiap 1 km, dan dalam Afrika Selatan- 6 o C setiap 1 km.

Persoalannya, apakah suhu pada kedalaman yang hebat - 5, 10 km atau lebih? Jika trend berterusan, suhu pada kedalaman 10 km sepatutnya purata kira-kira 250-300 o C. Ini lebih kurang disahkan oleh pemerhatian langsung di telaga ultra-dalam, walaupun gambarannya jauh lebih rumit daripada peningkatan linear dalam suhu .

Sebagai contoh, dalam telaga superdeep Kola, digerudi dalam perisai kristal Baltik, suhu hingga kedalaman 3 km berubah pada kadar 10 o C/1 km, dan kemudian kecerunan geoterma menjadi 2-2.5 kali lebih besar. Pada kedalaman 7 km, suhu 120 o C telah direkodkan, pada 10 km - 180 o C, dan pada 12 km - 220 o C.

Contoh lain ialah telaga yang digerudi di rantau Caspian Utara, di mana pada kedalaman 500 m suhu 42 o C direkodkan, pada 1.5 km - 70 o C, pada 2 km - 80 o C, pada 3 km - 108 o C .

Diandaikan bahawa kecerunan geoterma berkurangan bermula dari kedalaman 20-30 km: pada kedalaman 100 km, anggaran suhu adalah kira-kira 1300-1500 o C, pada kedalaman 400 km - 1600 o C, di Bumi teras (kedalaman lebih daripada 6000 km) - 4000-5000 o DENGAN.

Pada kedalaman sehingga 10-12 km, suhu diukur melalui telaga yang digerudi; di mana mereka tidak hadir, ia ditentukan oleh tanda-tanda tidak langsung dengan cara yang sama seperti pada kedalaman yang lebih mendalam. Tanda-tanda tidak langsung tersebut mungkin sifat laluan gelombang seismik atau suhu lava yang meletus.

Walau bagaimanapun, untuk tujuan tenaga geoterma, data mengenai suhu pada kedalaman lebih daripada 10 km masih belum menarik minat praktikal.

Terdapat banyak haba pada kedalaman beberapa kilometer, tetapi bagaimana untuk menaikkannya? Kadang-kadang alam semula jadi sendiri menyelesaikan masalah ini untuk kita dengan bantuan penyejuk semula jadi - air terma yang dipanaskan yang muncul ke permukaan atau terletak pada kedalaman yang boleh diakses oleh kita. Dalam sesetengah kes, air di kedalaman dipanaskan kepada keadaan wap.

Definisi konsep yang ketat " perairan terma"Tidak. Sebagai peraturan, mereka bermaksud air bawah tanah yang panas dalam keadaan cair atau dalam bentuk wap, termasuk yang datang ke permukaan Bumi dengan suhu di atas 20 o C, iaitu, sebagai peraturan, lebih tinggi daripada suhu udara.

Haba air bawah tanah, wap, campuran air wap adalah tenaga hidroterma. Sehubungan itu, tenaga berdasarkan penggunaannya dipanggil hidroterma.

Keadaan ini lebih rumit dengan pengekstrakan haba terus dari batu kering - tenaga petroterma, terutamanya kerana suhu yang agak tinggi, sebagai peraturan, bermula dari kedalaman beberapa kilometer.

Di wilayah Rusia, potensi tenaga petroterma adalah seratus kali lebih tinggi daripada tenaga hidroterma - masing-masing 3,500 dan 35 trilion tan bahan api standard. Ini agak semula jadi - kehangatan kedalaman Bumi tersedia di mana-mana, dan perairan terma ditemui secara tempatan. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kesukaran teknikal yang jelas, air terma pada masa ini kebanyakannya digunakan untuk menjana haba dan elektrik.

Air dengan suhu dari 20-30 hingga 100 o C sesuai untuk pemanasan, dengan suhu dari 150 o C dan ke atas - dan untuk menjana elektrik di loji janakuasa geoterma.

Secara amnya, sumber geoterma di Rusia, dari segi tan bahan api yang setara atau mana-mana unit pengukuran tenaga yang lain, adalah kira-kira 10 kali lebih tinggi daripada rizab bahan api fosil.

Secara teorinya, hanya tenaga geoterma yang dapat memenuhi sepenuhnya keperluan tenaga negara. Hampir dihidupkan pada masa ini di kebanyakan wilayahnya ini tidak boleh dilaksanakan atas sebab teknikal dan ekonomi.

Di dunia, penggunaan tenaga geoterma paling kerap dikaitkan dengan Iceland, sebuah negara yang terletak di hujung utara Permatang Atlantik Tengah, dalam zon tektonik dan gunung berapi yang sangat aktif. Semua orang mungkin masih ingat letusan kuat gunung berapi Eyjafjallajökull pada tahun 2010.

Terima kasih kepada kekhususan geologi inilah Iceland mempunyai rizab tenaga panas bumi yang besar, termasuk mata air panas yang datang ke permukaan Bumi dan juga terpancut keluar dalam bentuk geiser.

Di Iceland, lebih 60% daripada semua tenaga yang digunakan pada masa ini berasal dari Bumi. Sumber geoterma menyediakan 90% pemanasan dan 30% penjanaan elektrik. Marilah kita menambah bahawa seluruh tenaga elektrik negara dihasilkan oleh loji kuasa hidroelektrik, iaitu, juga menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui, menjadikan Iceland kelihatan seperti sejenis piawaian alam sekitar global.

Penjinakkan tenaga geoterma pada abad ke-20 dengan ketara telah membantu Iceland masuk dari segi ekonomi. Sehingga pertengahan abad yang lalu ia sangat negara miskin, kini menduduki tempat pertama di dunia dari segi kapasiti terpasang dan pengeluaran tenaga geoterma per kapita dan berada dalam sepuluh teratas dalam nilai mutlak kapasiti terpasang loji janakuasa geoterma. Walau bagaimanapun, penduduknya hanya 300 ribu orang, yang memudahkan tugas beralih kepada sumber tenaga mesra alam: keperluan untuknya secara amnya kecil.

Selain Iceland, bahagian tenaga panas bumi yang tinggi dalam jumlah baki pengeluaran elektrik disediakan di New Zealand dan negara pulau. Asia Tenggara(Filipina dan Indonesia), negara-negara Amerika Tengah dan Afrika Timur, wilayah yang juga dicirikan oleh aktiviti seismik dan gunung berapi yang tinggi. Bagi negara-negara ini, pada tahap pembangunan dan keperluan semasa mereka, tenaga geoterma memberi sumbangan besar kepada pembangunan sosio-ekonomi.

(Pengakhirannya menyusul.)

muka surat 1

Pelajaran terbuka dalam geografi di tingkatan 6

mengenai topik: "Struktur dalaman Bumi."

Guru: Proskurina N.P.

Sasaran: memperkenalkan pelajar kepada cengkerang utama (dalaman) Bumi, struktur dan komposisinya; memberi idea tentang cara mengkaji kerak bumi; mengembangkan ingatan, pertuturan, pemikiran logik; membangkitkan sikap berhati-hati kepada alam.

peralatan: atlas, Kad fizikal dunia, jadual "Struktur dalaman Bumi", bot.
Kemajuan pelajaran.

Permulaan organisasi.

Adakah anda semua bersedia untuk pelajaran?

Kemudian mari kita mulakan pelajaran.

Dalam gred ke-6, kami telah mempelajari topik "Rencana dan Peta", tetapi kemudian kami akan mengkaji cangkang Bumi dalam urutan berikut: "Litosfera", "Hidrosfera", "Atmosfera", "Biosfera".

Kulit Bumi yang manakah dipanggil litosfera?

Apakah hidrosfera?

Suasana?

Biosfera?

Kami telah mendekati topik "Litosfera", tetapi kami tidak akan mula mempelajarinya sehingga kami menyemak cara anda mengingati perkara yang telah anda pelajari.

Soalan:

1. Apakah skala? Apakah jenisnya yang anda tahu?

2. Tentukan ketinggian relatif dan mutlak bukit.

3. Tentukan nama objek dengan koordinat 28 selatan. w. dan 138 c. d. (Tasik Eyre - Utara.)

4. Kira jarak dari kutub utara geografi ke khatulistiwa (90 kali 111 km bersamaan 9990).

5. Bandar manakah yang terletak lebih tinggi?

a) Delhi atau Beijing.

b) Mexico City atau Brasilia.

Mempelajari topik baru.

a) mesej topik, tujuan pelajaran;

b) mempelajari topik baru:

Kami mempunyai kapal yang paling moden, tetapi bukan untuk perjalanan bawah air, tetapi untuk perjalanan bawah tanah.

Secara beransur-ansur menyelidiki perut Bumi, kita akan menjadi biasa dengan struktur dalamannya. Anda akan memasukkan data pemerhatian anda ke dalam jadual.

1. 
   Kerak bumi pada skala seluruh Bumi ia mewakili filem paling nipis. Ia terdiri daripada mineral pepejal dan batuan, iaitu keadaannya pepejal; suhu meningkat selepas 100 m sebanyak 3 darjah. Walaupun ketebalannya kecil, kerak bumi mempunyai struktur yang kompleks.

Jika anda dan saya melihat dunia, dan sekarang pada peta, kita akan melihat bahawa tanah dan air dikumpulkan dalam ruang yang besar: tanah - di benua, air - di lautan. Struktur dan komposisi kerak bumi di bawah lautan dan di benua adalah sangat berbeza. Oleh itu, terdapat dua jenis utama kerak bumi - lautan dan benua. Mari ketahui perbezaan ini: ketebalan dan komposisi yang berbeza. Kerak lautan: 3-7 km; lapisan sedimen dan basalt; kerak benua: 30 – 50 – 75 km; lapisan sedimen, granit dan basalt.

1. 
   Mantel.

Di bawah kerak bumi pada kedalaman dari 30 - 50 km hingga 2900 km adalah mantel Bumi. Apakah kandungannya? Terutamanya daripada batu yang kaya dengan magnesium dan besi. Mantel menduduki sehingga 82% daripada jumlah planet. Ia dibahagikan kepada bahagian atas dan bawah. Lapisan atas terletak di bawah kerak bumi sehingga 670 km. Penurunan tekanan yang cepat di bahagian atas mantel dan suhu tinggi membawa kepada pencairan bahannya. Berbanding dengan batuan yang membentuk kerak bumi, batuan mantel adalah sangat padat. Apa yang terdiri daripada mantel bawah masih menjadi misteri. Material mantel sangat suhu tinggi– dari 2000 darjah hingga 3800 darjah.

1. 
   teras.

Diandaikan bahawa permukaan teras terdiri daripada bahan dengan sifat cecair, tetapi kawasan dalam berkelakuan seperti padu. Ini disebabkan oleh tekanan darah tinggi. Suhu purata teras dari 3800 darjah hingga 5000 darjah, suhu maksimum ialah 10000 darjah. Ia sebelum ini dipercayai bahawa teras Bumi adalah licin, hampir seperti bola meriam. Tetapi ternyata perbezaan dalam "sempadan" mencapai 260 km. Jejari teras ialah 3470 km.
Minit pendidikan jasmani.

1. 
   Kaedah untuk mengkaji kedalaman bumi.

Kerak bumi merupakan sumber pelbagai mineral. Untuk masa yang lama, ahli geologi telah mengkaji singkapan batu, iaitu, tempat di mana batuan dasar kelihatan (tebing, lereng gunung, tebing curam). Telaga sedang digerudi di beberapa tempat. Telaga terdalam (15 km) telah digerudi di Semenanjung Kola. Lombong juga membantu mengkaji struktur kerak bumi, yang digali untuk mengekstrak mineral. Sampel batuan diekstrak dari telaga dan lombong, dari mana mereka belajar tentang asal usul, komposisi dan strukturnya. Semua kaedah ini membolehkan kita belajar sahaja bahagian atas kerak bumi dan hanya di darat. Sains geofizik membolehkan kita menembusi lebih mendalam, dan pada masa kita seismologi, sains gempa bumi, membolehkan kita memahami kedalaman yang dalam. DALAM kebelakangan ini Untuk mengkaji kerak bumi, maklumat yang datang dari satelit dari angkasa digunakan.
c) generalisasi primer:

1. Macam mana struktur dalaman Bumi?

2. Bumi, dalam struktur dalamannya, kadangkala dibandingkan dengan telur ayam. Apa yang mereka mahu tunjukkan dengan perbandingan ini?

3. Bina carta pai "Struktur dalaman Bumi", menunjukkan bahagian isipadu teras - 17%, mantel - 82%, kerak - 1%, dalam jumlah keseluruhan planet.

4.Beritahu bagaimana suhu (TEKANAN) berubah dalam perut Bumi.

1. 
   Isikan jadual “Jenis-jenis Kerak Bumi” menggunakan Rajah 23.

1. 
   "Cari padanan."

1. Kerak bumi adalah jenis lautan. a) Terdiri daripada batuan granit, basalt dan sedimen.

2. Kerak bumi adalah dari jenis benua. b) Suhu 2000 darjah, keadaan likat (pepejal).

3. Mantel. c) Ketebalan lapisan 3 – 7 km.

4. Teras. d) Suhu 2000 - 5000 darjah, pepejal, diperbuat daripada dua lapisan.

1. 
   Mengapakah kita perlu mengkaji kerak bumi?
2. 
   Dengan cara apakah ini boleh dilakukan?
3. 
   Tugas pengetahuan fakta.

Ringkasan pelajaran.

Kerja rumah: No 16; soalan 5.

U glob terdapat beberapa cangkerang: - cangkerang udara, - tempurung air, - cangkerang keras.

Yang ketiga di luar jarak dari Matahari planet Bumi mempunyai jejari 6370 km, ketumpatan purata 5.5 g/cm2. Dalam struktur dalaman Bumi, adalah kebiasaan untuk membezakan lapisan berikut:

kerak bumi- lapisan atas Bumi di mana organisma hidup boleh wujud. Ketebalan kerak bumi boleh dari 5 hingga 75 km.

mantel- lapisan pepejal yang terletak di bawah kerak bumi. Suhunya agak tinggi, tetapi bahan itu berada dalam keadaan pepejal. Ketebalan mantel adalah kira-kira 3,000 km.

teras- bahagian tengah dunia. Jejarinya adalah lebih kurang 3,500 km. Suhu di dalam teras sangat tinggi. Teras dipercayai terdiri terutamanya daripada logam cair,
agaknya besi.

Kerak bumi

Terdapat dua jenis utama kerak bumi - benua dan lautan, serta perantaraan, benua kecil.

Kerak bumi lebih nipis di bawah lautan (kira-kira 5 km) dan lebih tebal di bawah benua (sehingga 75 km). Ia adalah heterogen; tiga lapisan dibezakan: basalt (berbaring di bahagian bawah), granit dan sedimen (atas). Kerak benua terdiri daripada tiga lapisan, manakala kerak lautan tidak mempunyai lapisan granit. Kerak bumi terbentuk secara beransur-ansur: pertama lapisan basalt terbentuk, kemudian lapisan granit terus terbentuk hingga ke hari ini.

- bahan yang membentuk kerak bumi. Batuan dibahagikan kepada kumpulan berikut:

1. Batu igneus. Ia terbentuk apabila magma memejal jauh di dalam kerak bumi atau di permukaan.

2. Batu enapan. Mereka terbentuk di permukaan, terbentuk daripada hasil pemusnahan atau perubahan batuan lain dan organisma biologi.

3. Batuan metamorf. Mereka terbentuk dalam ketebalan kerak bumi dari batu lain di bawah pengaruh faktor tertentu: suhu, tekanan.

Kerak bumi dalam erti kata saintifik adalah bahagian geologi yang paling atas dan paling sukar bagi cangkerang planet kita.

Penyelidikan saintifik membolehkan kita mengkajinya dengan teliti. Ini difasilitasi oleh penggerudian telaga berulang kali di benua dan di dasar lautan. Struktur bumi dan kerak bumi di bahagian yang berlainan di planet ini berbeza dari segi komposisi dan ciri. Sempadan atas kerak bumi ialah pelepasan yang boleh dilihat, dan sempadan bawah ialah zon pemisahan kedua-dua persekitaran, yang juga dikenali sebagai permukaan Mohorovicic. Ia sering dirujuk sebagai "sempadan M." Ia menerima nama ini terima kasih kepada ahli seismologi Croatia Mohorovicic A. He selama bertahun-tahun memerhatikan kelajuan pergerakan seismik bergantung pada tahap kedalaman. Pada tahun 1909, beliau mewujudkan wujudnya perbezaan antara kerak bumi dan mantel panas bumi. Sempadan M terletak pada paras di mana kelajuan gelombang seismik meningkat daripada 7.4 kepada 8.0 km/s.

Komposisi kimia Bumi

Mengkaji cangkerang planet kita, saintis membuat kesimpulan yang menarik dan juga menakjubkan. Ciri-ciri struktur kerak bumi menjadikannya serupa dengan kawasan yang sama di Marikh dan Zuhrah. Lebih daripada 90% unsur konstituennya diwakili oleh oksigen, silikon, besi, aluminium, kalsium, kalium, magnesium, dan natrium. Menggabungkan antara satu sama lain dalam pelbagai kombinasi, mereka membentuk homogen badan fizikal- galian. Mereka boleh dimasukkan ke dalam batuan dalam kepekatan yang berbeza. Struktur kerak bumi sangat heterogen. Oleh itu, batuan dalam bentuk umum adalah agregat komposisi kimia yang lebih kurang tetap. Ini adalah badan geologi bebas. Mereka bermaksud kawasan kerak bumi yang jelas, yang mempunyai asal dan umur yang sama dalam sempadannya.

Batu mengikut kumpulan

1. Igneus. Nama bercakap untuk dirinya sendiri. Ia timbul daripada magma sejuk yang mengalir dari mulut gunung berapi purba. Struktur batuan ini secara langsung bergantung kepada kadar pemejalan lava. Semakin besar, semakin kecil hablur bahan tersebut. Granit, sebagai contoh, telah terbentuk dalam ketebalan kerak bumi, dan basalt muncul sebagai hasil daripada curahan beransur-ansur magma ke permukaannya. Pelbagai baka tersebut agak besar. Melihat kepada struktur kerak bumi, kita melihat bahawa ia terdiri daripada 60% mineral igneus.

2. Sedimen. Ini adalah batuan yang merupakan hasil pemendapan beransur-ansur serpihan mineral tertentu di darat dan dasar lautan. Ini boleh menjadi komponen longgar (pasir, kerikil), komponen bersimen (batu pasir), sisa mikroorganisma (arang batu, batu kapur), atau hasil tindak balas kimia (garam kalium). Mereka membentuk sehingga 75% daripada keseluruhan kerak bumi di benua.
Mengikut kaedah pembentukan fisiologi, batuan sedimen dibahagikan kepada:

• Klastik. Ini adalah sisa-sisa pelbagai batu. Mereka dimusnahkan di bawah pengaruh faktor semula jadi (gempa bumi, taufan, tsunami). Ini termasuk pasir, kerikil, kerikil, batu hancur, tanah liat.
• kimia. Mereka secara beransur-ansur terbentuk daripada larutan akueus satu atau yang lain galian(garam).
• Organik atau biogenik. Terdiri daripada tinggalan haiwan atau tumbuhan. Ini adalah syal minyak, gas, minyak, arang batu, batu kapur, fosforit, kapur.

3. Batuan metamorf. Komponen lain boleh ditukar kepada mereka. Ini berlaku di bawah pengaruh perubahan suhu, tekanan tinggi, larutan atau gas. Sebagai contoh, anda boleh mendapatkan marmar daripada batu kapur, gneiss daripada granit, dan kuarzit daripada pasir.

Mineral dan batuan yang digunakan secara aktif oleh manusia dalam kehidupannya dipanggil mineral. Apakah mereka?

Ini adalah pembentukan mineral semula jadi yang mempengaruhi struktur bumi dan kerak bumi. Mereka boleh digunakan dalam pertanian dan industri seperti dalam bentuk semula jadi, dan sedang menjalani pemprosesan.

Jenis mineral yang berguna. Klasifikasi mereka

Bergantung kepada keadaan fizikal dan pengagregatan, mineral boleh dibahagikan kepada kategori:

1. Pepejal (bijih, marmar, arang batu).
2. cecair ( air mineral, minyak).
3. Gas (metana).

Ciri-ciri jenis mineral individu

Mengikut komposisi dan ciri aplikasi, mereka dibezakan:

1. Bahan mudah terbakar (arang batu, minyak, gas).
2. Bijih. Ia termasuk radioaktif (radium, uranium) dan logam mulia (perak, emas, platinum). Terdapat bijih ferus (besi, mangan, kromium) dan logam bukan ferus (kuprum, timah, zink, aluminium).
3. Mineral bukan logam memainkan peranan penting dalam konsep seperti struktur kerak bumi. Geografi mereka luas. Ini adalah batu bukan logam dan tidak mudah terbakar. ini bahan binaan(pasir, kerikil, tanah liat) dan bahan kimia (sulfur, fosfat, garam kalium). Bahagian berasingan dikhaskan untuk batu berharga dan hiasan.

Pengagihan mineral di planet kita secara langsung bergantung kepada faktor luaran dan corak geologi.

Oleh itu, mineral bahan api terutamanya dilombong dalam lembangan minyak, gas dan arang batu. Ia adalah asal dan bentuk enapan pada penutup sedimen pelantar. Minyak dan arang batu jarang berlaku bersama-sama.

Mineral bijih paling kerap sepadan dengan ruang bawah tanah, tempat terjual, dan kawasan terlipat plat platform. Di tempat sedemikian mereka boleh mencipta tali pinggang yang besar.

teras

Kulit bumi, seperti yang diketahui, adalah berlapis-lapis. Teras terletak di tengah-tengah, dan jejarinya adalah kira-kira 3,500 km. Suhunya jauh lebih tinggi daripada Matahari dan kira-kira 10,000 K. Data tepat tentang komposisi kimia teras belum diperoleh, tetapi ia mungkin terdiri daripada nikel dan besi.

Teras luar berada dalam keadaan cair dan mempunyai kuasa yang lebih besar daripada teras dalam. Yang terakhir tertakluk kepada tekanan yang sangat besar. Bahan yang mengandunginya berada dalam keadaan pepejal kekal.

Mantel

Geosfera Bumi mengelilingi teras dan membentuk kira-kira 83 peratus daripada keseluruhan permukaan planet kita. Sempadan bawah mantel terletak pada kedalaman besar hampir 3000 km. Cangkerang ini secara konvensional dibahagikan kepada bahagian atas yang kurang plastik dan padat (dari sinilah magma terbentuk) dan yang lebih rendah kristal, yang lebarnya ialah 2000 kilometer.

Komposisi dan struktur kerak bumi

Untuk bercakap tentang unsur-unsur yang membentuk litosfera, kita perlu memberikan beberapa konsep.

Kerak bumi ialah kulit terluar litosfera. Ketumpatannya kurang daripada separuh ketumpatan purata planet ini.

Kerak bumi dipisahkan dari mantel oleh sempadan M, yang telah disebutkan di atas. Oleh kerana proses yang berlaku di kedua-dua kawasan saling mempengaruhi antara satu sama lain, simbiosis mereka biasanya dipanggil litosfera. Ia bermaksud "kulit batu". Kuasanya berkisar antara 50-200 kilometer.

Di bawah litosfera ialah astenosfera, yang mempunyai ketekalan yang kurang tumpat dan likat. Suhunya kira-kira 1200 darjah. Ciri unik astenosfera ialah keupayaan untuk melanggar sempadannya dan menembusi litosfera. Ia adalah sumber gunung berapi. Di sini terdapat poket cair magma, yang menembusi kerak bumi dan mencurah keluar ke permukaan. Dengan mengkaji proses ini, saintis dapat membuat banyak penemuan yang menakjubkan. Beginilah struktur kerak bumi dikaji. Litosfera telah terbentuk beribu-ribu tahun dahulu, tetapi kini proses aktif sedang berlaku di dalamnya.

Unsur-unsur struktur kerak bumi

Berbanding dengan mantel dan teras, litosfera adalah lapisan yang keras, nipis dan sangat rapuh. Ia terdiri daripada gabungan bahan, di mana lebih daripada 90 telah ditemui sehingga kini. unsur kimia. Mereka diedarkan secara heterogen. 98 peratus daripada jisim kerak bumi terdiri daripada tujuh komponen. Ini adalah oksigen, besi, kalsium, aluminium, kalium, natrium dan magnesium. Batuan dan mineral tertua berusia lebih 4.5 bilion tahun.

Dengan mengkaji struktur dalaman kerak bumi, pelbagai mineral dapat dikenal pasti.
Mineral - secara perbandingan bahan homogen, yang boleh terletak di dalam dan di permukaan litosfera. Ini adalah kuarza, gipsum, talc, dll. Batuan terdiri daripada satu atau lebih mineral.

Proses yang membentuk kerak bumi

Struktur kerak lautan

Bahagian litosfera ini terutamanya terdiri daripada batuan basaltik. Struktur kerak lautan belum dikaji secara menyeluruh seperti benua. Teori tektonik plat menjelaskan bahawa kerak lautan adalah agak muda, dan bahagian terbarunya boleh bertarikh pada Jurassic Akhir.
Ketebalannya secara praktikal tidak berubah dari semasa ke semasa, kerana ia ditentukan oleh jumlah cair yang dikeluarkan dari mantel di zon rabung tengah laut. Ia sangat dipengaruhi oleh kedalaman lapisan sedimen di dasar lautan. Di kawasan yang paling luas ia berkisar antara 5 hingga 10 kilometer. jenis ini Kulit bumi tergolong dalam litosfera lautan.

Kerak benua

Litosfera berinteraksi dengan atmosfera, hidrosfera dan biosfera. Dalam proses sintesis, mereka membentuk cangkang Bumi yang paling kompleks dan reaktif. Di dalam tektonosfera proses berlaku yang mengubah komposisi dan struktur cengkerang ini.
Litosfera di permukaan bumi tidak homogen. Ia mempunyai beberapa lapisan.

1. sedimen. Ia terutamanya dibentuk oleh batu. Tanah liat dan syal mendominasi di sini, dan batu karbonat, gunung berapi dan berpasir juga tersebar luas. Dalam lapisan sedimen anda boleh menemui mineral seperti gas, minyak dan arang batu. Kesemuanya adalah asal organik.
2. Lapisan granit. Ia terdiri daripada batuan igneus dan batuan metamorf yang paling hampir secara semula jadi dengan granit. Lapisan ini tidak ditemui di mana-mana; ia paling ketara di benua. Di sini kedalamannya boleh berpuluh-puluh kilometer.
3. Lapisan basalt dibentuk oleh batuan yang berdekatan dengan mineral dengan nama yang sama. Ia lebih tumpat daripada granit.

Perubahan kedalaman dan suhu dalam kerak bumi

Lapisan permukaan dipanaskan oleh haba matahari. Ini adalah cangkang heliometrik. Dia sedang alami variasi bermusim suhu. Ketebalan purata lapisan adalah kira-kira 30 m.

Di bawah adalah lapisan yang lebih nipis dan lebih rapuh. Suhunya adalah malar dan lebih kurang sama dengan ciri suhu tahunan purata rantau planet ini. Bergantung kepada iklim benua kedalaman lapisan ini bertambah.
Malah lebih dalam kerak bumi adalah satu lagi tahap. Ini adalah lapisan geoterma. Struktur kerak bumi membolehkan kehadirannya, dan suhunya ditentukan oleh haba dalaman Bumi dan meningkat dengan kedalaman.

Kenaikan suhu berlaku disebabkan oleh pereputan bahan radioaktif yang merupakan sebahagian daripada batuan. Pertama sekali, ini adalah radium dan uranium.

Kecerunan geometri - magnitud peningkatan suhu bergantung pada tahap peningkatan kedalaman lapisan. Parameter ini bergantung kepada pelbagai faktor. Struktur dan jenis kerak bumi mempengaruhinya, serta komposisi batuan, tahap dan keadaan kejadiannya.

Kepanasan kerak bumi merupakan sumber tenaga yang penting. Kajiannya sangat relevan hari ini.

Menurut konsep moden geologi, planet kita terdiri daripada beberapa lapisan - geosfera. Mereka berbeza dalam sifat fizikal, komposisi kimia dan Di tengah-tengah Bumi terdapat teras, diikuti oleh mantel, kemudian kerak bumi, hidrosfera dan atmosfera.

Dalam artikel ini kita akan melihat struktur kerak bumi, iaitu bahagian atas litosfera. Ia mewakili luaran cangkang keras kuasa yang sangat kecil (1.5%) yang boleh dibandingkan dengan filem nipis pada skala seluruh planet. Walau bagaimanapun, walaupun ini, ia adalah lapisan atas kerak bumi yang sangat menarik minat manusia sebagai sumber mineral.

Kerak bumi secara konvensional dibahagikan kepada tiga lapisan, setiap satunya adalah luar biasa dengan caranya sendiri.

1. Lapisan atas adalah sedimen. Ia mencapai ketebalan 0 hingga 20 km. Batuan sedimen terbentuk kerana pemendapan bahan di darat, atau pengendapannya di dasar hidrosfera. Mereka adalah sebahagian daripada kerak bumi, terletak di dalamnya dalam lapisan berturut-turut.
2. Lapisan tengah adalah granit. Ketebalannya boleh berbeza dari 10 hingga 40 km. Ini adalah batu igneus yang membentuk lapisan pepejal hasil daripada letusan dan seterusnya pemejalan magma dalam ketebalan bumi semasa tekanan darah tinggi dan suhu.
3. Lapisan bawah, yang merupakan sebahagian daripada struktur kerak bumi, adalah basalt, juga berasal dari magmatik. Ia mengandungi jumlah kalsium, besi dan magnesium yang lebih tinggi, dan jisimnya lebih besar daripada batu granit.

Struktur kerak bumi tidak sama di mana-mana. Kerak lautan dan kerak benua mempunyai perbezaan yang sangat ketara. Di bawah lautan, kerak bumi lebih nipis, dan di bawah benua ia lebih tebal. Ia paling tebal di kawasan pergunungan.

Komposisi termasuk dua lapisan - sedimen dan basalt. Di bawah lapisan basalt adalah permukaan Moho, dan di belakangnya adalah mantel atas. Dasar lautan mempunyai bentuk bantuan yang kompleks. Di antara semua kepelbagaian mereka, tempat istimewa diduduki oleh rabung tengah laut yang besar, di mana kerak lautan basaltik muda dilahirkan dari mantel. Magma mempunyai akses ke permukaan melalui sesar yang dalam - keretakan, yang berjalan di sepanjang pusat rabung di sepanjang puncak. Di luar, magma merebak, dengan itu sentiasa menolak dinding gaung ke tepi. Proses ini dipanggil "penyebaran".

Struktur kerak bumi lebih kompleks di benua berbanding di bawah lautan. Kerak benua menduduki kawasan yang jauh lebih kecil daripada kerak lautan - sehingga 40% daripada permukaan bumi, tetapi mempunyai ketebalan yang lebih besar. Di bawahnya mencapai ketebalan 60-70 km. Kerak benua mempunyai struktur tiga lapisan - lapisan sedimen, granit dan basalt. Di kawasan yang dipanggil perisai, lapisan granit berada di permukaan. Sebagai contoh, ia diperbuat daripada batu granit.

Bahagian ekstrem bawah air benua - rak, juga mempunyai struktur benua kerak bumi. Ia juga termasuk pulau-pulau Kalimantan, New Zealand, New Guinea, Sulawesi, Greenland, Madagascar, Sakhalin, dsb. Serta laut dalaman dan marginal: Mediterranean, Azov, Black.

Adalah mungkin untuk melukis sempadan antara lapisan granit dan lapisan basalt hanya dengan syarat, kerana ia mempunyai kelajuan yang sama bagi laluan gelombang seismik, yang digunakan untuk menentukan ketumpatan lapisan bumi dan komposisinya. Lapisan basalt bersentuhan dengan permukaan Moho. Lapisan sedimen boleh mempunyai ketebalan yang berbeza, bergantung kepada bentuk muka bumi yang terletak di atasnya. Di pergunungan, sebagai contoh, ia sama ada tidak hadir sama sekali atau mempunyai ketebalan yang sangat kecil, disebabkan oleh fakta bahawa zarah longgar bergerak menuruni cerun di bawah pengaruh kuasa luar. Tetapi ia sangat berkuasa di kawasan kaki bukit, lekukan dan lembangan. Jadi, di dalamnya mencapai 22 km.