Struktur dalaman bumi. Berapakah suhu kerak bumi

Rancang

Kerak bumi (benua, lautan, peralihan).

Komponen utama kerak bumi– unsur kimia, mineral, batuan, badan geologi.

Asas pengelasan batuan igneus.

Kerak bumi (benua, lautan, peralihan)

Berdasarkan data bunyi seismik dalam, beberapa lapisan dikenal pasti dalam kerak bumi, dicirikan oleh kadar getaran anjal yang berbeza. Daripada lapisan ini, tiga dianggap utama. Bahagian atasnya dikenali sebagai cangkerang sedimen, yang tengah adalah granit-metamorfik dan yang lebih rendah adalah basaltik (Rajah).

nasi. . Skim struktur kerak dan mantel atas, termasuk litosfera pepejal

dan astenosfera plastik

Lapisan sedimen terdiri terutamanya daripada batuan yang paling lembut, paling longgar dan paling tumpat (disebabkan oleh penyimenan longgar). Batuan enapan biasanya berlaku dalam strata. Ketebalan lapisan sedimen di permukaan bumi sangat berubah-ubah dan berbeza dari beberapa m hingga 10-15 km. Terdapat kawasan di mana lapisan sedimen tidak ada sepenuhnya.

Lapisan granit-metamorfik terdiri terutamanya daripada batuan igneus dan metamorf yang kaya dengan aluminium dan silikon. Tempat di mana tiada lapisan sedimen dan lapisan granit muncul ke permukaan dipanggil perisai kristal(Kola, Anabar, Aldan, dll.). Ketebalan lapisan granit adalah 20-40 km di beberapa tempat lapisan ini tidak hadir (di dasar Lautan Pasifik). Mengikut kajian kelajuan gelombang seismik, ketumpatan batuan di sempadan bawah dari 6.5 km/saat kepada 7.0 km/saat berubah secara mendadak. Sempadan lapisan granit ini, yang memisahkan lapisan granit dari lapisan basalt, dipanggil sempadan Conrad.

Lapisan basalt menonjol di dasar kerak bumi, terdapat di mana-mana, ketebalannya antara 5 hingga 30 km. Ketumpatan bahan dalam lapisan basalt ialah 3.32 g/cm 3; komposisinya berbeza daripada granit dan dicirikan oleh kandungan silika yang jauh lebih rendah. Di sempadan bawah lapisan, perubahan mendadak dalam kelajuan laluan gelombang membujur diperhatikan, yang menunjukkan perubahan mendadak dalam sifat-sifat batuan. Sempadan ini dianggap sebagai sempadan bawah kerak bumi dan dipanggil sempadan Mohorovicic, seperti yang dibincangkan di atas.

Di bahagian yang berlainan di dunia, kerak bumi adalah heterogen dari segi komposisi dan ketebalan. Jenis-jenis kerak bumi - benua atau benua, lautan dan peralihan. Kerak lautan menduduki kira-kira 60%, dan kerak benua kira-kira 40% permukaan bumi, yang berbeza daripada taburan kawasan lautan dan darat (masing-masing 71% dan 29%). Ini disebabkan oleh fakta bahawa sempadan antara jenis kerak yang sedang dipertimbangkan melepasi sepanjang kaki benua. Laut cetek, seperti, sebagai contoh, Laut Baltik dan Artik Rusia, tergolong dalam Lautan Dunia hanya dari sudut geografi. Di kawasan lautan terdapat jenis lautan, dicirikan oleh lapisan sedimen nipis, di bawahnya terdapat lapisan basalt. Lebih-lebih lagi, kerak lautan jauh lebih muda daripada kerak benua - umur yang pertama adalah tidak lebih daripada 180 - 200 juta tahun. Kerak bumi di bawah benua mengandungi kesemua 3 lapisan, mempunyai ketebalan yang besar (40-50 km) dan dipanggil tanah besar. Kerak peralihan sepadan dengan margin benua bawah air. Tidak seperti benua, lapisan granit di sini berkurangan secara mendadak dan hilang ke lautan, dan kemudian terdapat pengurangan ketebalan lapisan basalt.

Lapisan sedimen, granit-metamorfik dan basalt bersama-sama membentuk cangkang, yang dipanggil sial - daripada perkataan silicium dan aluminium. Biasanya dipercayai bahawa dalam cangkang sialik adalah dinasihatkan untuk mengenal pasti konsep kerak bumi. Ia juga telah ditetapkan bahawa sepanjang sejarah geologi, kerak bumi menyerap oksigen dan sehingga kini ia adalah 91% daripadanya mengikut isipadu.

Komponen utama kerak bumi ialah unsur kimia, mineral, batuan, jasad geologi

Bahan Bumi terdiri daripada unsur kimia. Di dalam cangkerang batu, unsur kimia membentuk mineral, mineral membentuk batu, dan batu, seterusnya membentuk badan geologi. Pengetahuan kita tentang kimia Bumi, atau sebaliknya geokimia, berkurangan secara besar-besaran dengan kedalaman. Di bawah 15 km, pengetahuan kita secara beransur-ansur digantikan dengan hipotesis.

Ahli kimia Amerika F.W. Clarke, bersama G.S. Washington, bermula pada awal abad yang lalu analisis pelbagai baka(5159 sampel) menerbitkan data mengenai kandungan purata kira-kira sepuluh unsur yang paling biasa dalam kerak bumi. Frank Clark meneruskan dari kedudukan bahawa kerak bumi pepejal hingga kedalaman 16 km terdiri daripada 95% batuan igneus dan 5% batuan sedimen terbentuk daripada batuan igneus. Oleh itu, untuk pengiraan, F. Clark menggunakan 6000 analisis pelbagai batu, mengambil purata aritmetiknya. Selepas itu, data ini ditambah dengan data purata mengenai kandungan unsur-unsur lain Ternyata unsur-unsur yang paling biasa kerak bumi adalah (berat%): O - 47.2; Si – 27.6; Al – 8.8; Fe – 5.1; Ca – 3.6; Na – 2.64; Mg – 2.1; K – 1.4; H - 0.15, yang menambah sehingga 99.79%. Unsur-unsur ini (kecuali hidrogen), serta karbon, fosforus, klorin, fluorin dan beberapa yang lain dipanggil pembentuk batu atau petrogenik.

Selepas itu, angka-angka ini berulang kali dijelaskan oleh pelbagai pengarang (jadual).

Perbandingan pelbagai anggaran komposisi kerak benua,

Purata pecahan jisim unsur kimia dalam kerak bumi dinamakan atas cadangan Ahli Akademik A.E. Fersman Clarks. Data terkini tentang komposisi kimia sfera Bumi diringkaskan dalam rajah berikut (Rajah).

Semua jirim dalam kerak bumi dan mantel terdiri daripada mineral yang berbeza dari segi bentuk, struktur, komposisi, kelimpahan dan sifat. Pada masa ini, lebih daripada 4,000 mineral telah dikenal pasti. Nombor tepat Tidak mustahil untuk dinamakan kerana setiap tahun bilangan spesies mineral diisi semula dengan 50-70 nama spesies mineral. Sebagai contoh, kira-kira 550 mineral ditemui di wilayah bekas USSR (320 spesies disimpan di Muzium A.E. Fersman), yang mana lebih daripada 90% ditemui pada abad ke-20.

Komposisi mineral kerak bumi adalah seperti berikut (vol.%): feldspars - 43.1; piroksen - 16.5; olivine - 6.4; amfibol - 5.1; mika - 3.1; mineral tanah liat - 3.0; ortosilikat - 1.3; klorit, serpentin - 0.4; kuarza - 11.5; cristobalite - 0.02; tridimit - 0.01; karbonat - 2.5; mineral bijih - 1.5; fosfat - 1.4; sulfat - 0.05; hidroksida besi - 0.18; yang lain - 0.06; bahan organik - 0.04; klorida - 0.04.

Angka-angka ini, sudah tentu, sangat relatif. Secara umum, komposisi mineral kerak bumi adalah yang paling pelbagai dan kaya berbanding dengan komposisi geosfera dan meteorit yang lebih dalam, bahan Bulan dan kulit luar planet terestrial yang lain. Jadi, 85 mineral telah dikenal pasti di bulan, dan 175 dalam meteorit.

Agregat mineral semula jadi yang membentuk badan geologi bebas dalam kerak bumi dipanggil batuan. Konsep "badan geologi" adalah konsep berskala yang merangkumi isipadu daripada kristal mineral ke benua. Setiap batu membentuk badan tiga dimensi dalam kerak bumi (lapisan, kanta, jisim, penutup...), dicirikan oleh komposisi bahan tertentu dan struktur dalaman tertentu.

Istilah "batu" diperkenalkan ke dalam kesusasteraan geologi Rusia pada akhir abad ke-18 oleh Vasily Mikhailovich Severgin. Kajian mengenai kerak bumi telah menunjukkan bahawa ia terdiri daripada pelbagai batuan, yang berdasarkan asal usulnya, boleh dibahagikan kepada 3 kumpulan: igneus atau igneus, sedimen dan metamorf.

Sebelum beralih kepada penerangan setiap kumpulan batu secara berasingan, adalah perlu untuk memikirkan hubungan sejarah mereka.

Ia diterima umum bahawa pada mulanya glob mewakili jasad lebur. Daripada leburan primer atau magma ini, kerak bumi pepejal terbentuk melalui penyejukan, pada mulanya terdiri sepenuhnya daripada batuan igneus, yang sepatutnya dianggap sebagai kumpulan batuan paling purba dalam sejarah.

Hanya dalam fasa pembangunan Bumi yang kemudiannya boleh timbul batuan yang berbeza asalnya. Ini menjadi mungkin selepas kemunculan semua cangkang luarnya: atmosfera, hidrosfera, biosfera. Batu igneus primer telah dimusnahkan di bawah pengaruh dan tenaga suria mereka, bahan yang musnah digerakkan oleh air dan angin, disusun dan disimen semula. Ini adalah bagaimana batu enapan timbul, yang merupakan sekunder kepada batuan igneus dari mana ia terbentuk.

Kedua-dua batu igneus dan sedimen berfungsi sebagai bahan untuk pembentukan batuan metamorf. Hasil daripada pelbagai proses geologi, kawasan besar kerak bumi berkurangan, dan batuan sedimen terkumpul di dalam kawasan ini. Semasa penenggelaman ini, bahagian bawah strata jatuh ke kedalaman yang lebih dalam di kawasan suhu dan tekanan tinggi, di kawasan penembusan pelbagai wap dan gas daripada magma dan peredaran larutan air panas, memperkenalkan unsur kimia baru ke dalam batu-batu itu. Hasilnya ialah metamorfisme.

Taburan baka ini berbeza-beza. Dianggarkan bahawa litosfera terdiri daripada 95% batuan igneus dan metamorfik dan hanya 5% batuan sedimen. Pada permukaan pengedarannya agak berbeza. 75% dilitupi oleh batuan sedimen permukaan bumi dan hanya 25% terdiri daripada batuan igneus dan metamorf.

Benua pada satu masa terbentuk daripada jisim kerak bumi, yang pada satu darjah atau yang lain menonjol di atas paras air dalam bentuk tanah. Bongkah-bongkah kerak bumi ini telah membelah, beralih, dan sebahagian daripadanya telah dihancurkan selama berjuta-juta tahun untuk muncul dalam bentuk yang kita ketahui sekarang.

Hari ini kita akan melihat ketebalan terbesar dan terkecil kerak bumi dan ciri-ciri strukturnya.

Sedikit tentang planet kita

Pada permulaan pembentukan planet kita, banyak gunung berapi aktif di sini, dan perlanggaran berterusan dengan komet berlaku. Hanya selepas pengeboman berhenti, permukaan panas planet itu membeku.
Maksudnya, saintis yakin bahawa pada mulanya planet kita adalah padang pasir yang tandus tanpa air dan tumbuh-tumbuhan. Dari mana datangnya banyak air masih menjadi misteri. Tetapi tidak lama dahulu, rizab air yang besar ditemui di bawah tanah, dan mungkin ia menjadi asas lautan kita.

Malangnya, semua hipotesis tentang asal usul planet kita dan komposisinya adalah lebih banyak andaian daripada fakta. Menurut kenyataan A. Wegener, pada mulanya Bumi ditutup dengan lapisan granit nipis, yang pada era Paleozoik telah berubah menjadi Proto-benua Pangea. DALAM Zaman Mesozoik Pangea mula berpecah menjadi kepingan, dan benua yang terhasil secara beransur-ansur terapung antara satu sama lain. Lautan Pasifik, dakwa Wegener, adalah sisa lautan primer, dan Atlantik dan India dianggap sekunder.

Kerak bumi

Komposisi kerak bumi hampir serupa dengan komposisi planet kita sistem suria- Zuhrah, Marikh, dll. Lagipun, bahan yang sama berfungsi sebagai asas untuk semua planet sistem suria. Dan baru-baru ini, saintis yakin bahawa perlanggaran Bumi dengan planet lain, yang dipanggil Theia, menyebabkan penggabungan dua badan angkasa, dan Bulan terbentuk daripada serpihan yang pecah. Ini menjelaskan bahawa komposisi mineral Bulan adalah serupa dengan planet kita. Di bawah ini kita akan melihat struktur kerak bumi - peta lapisannya di darat dan lautan.

Kerak membentuk hanya 1% daripada jisim Bumi. Ia terutamanya terdiri daripada silikon, besi, aluminium, oksigen, hidrogen, magnesium, kalsium dan natrium dan 78 unsur lain. Diandaikan bahawa, berbanding dengan mantel dan teras, kerak bumi adalah cangkang nipis dan rapuh, yang terdiri terutamanya daripada bahan ringan. Bahan berat, menurut ahli geologi, turun ke pusat planet, dan yang paling berat tertumpu di teras.

Struktur kerak bumi dan peta lapisannya ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Kerak benua

Kerak bumi mempunyai 3 lapisan, setiap satunya meliputi lapisan sebelumnya dalam lapisan yang tidak rata. Kebanyakan permukaannya adalah dataran benua dan lautan. Benua juga dikelilingi oleh rak, yang, selepas selekoh curam, melepasi cerun benua (kawasan margin bawah air benua).
Kerak benua bumi dibahagikan kepada beberapa lapisan:

1. Sedimen.
2. Granit.
3. Basalt.

Lapisan sedimen dilitupi oleh batuan enapan, metamorfik dan igneus. Ketebalan kerak benua adalah peratusan terkecil.

Jenis kerak benua

Batuan sedimen adalah pengumpulan yang merangkumi tanah liat, karbonat, batuan gunung berapi, dan pepejal lain. Ini adalah sejenis sedimen yang terbentuk hasil daripada keadaan semula jadi tertentu yang sebelum ini wujud di Bumi. Ia membolehkan penyelidik membuat kesimpulan tentang sejarah planet kita.

Lapisan granit terdiri daripada batuan igneus dan metamorf yang serupa dengan granit dalam sifatnya. Iaitu, bukan sahaja granit membentuk lapisan kedua kerak bumi, tetapi bahan-bahan ini sangat serupa dalam komposisinya dan mempunyai kekuatan yang lebih kurang sama. Kelajuan gelombang longitudinalnya mencapai 5.5-6.5 km/s. Ia terdiri daripada granit, schist kristal, gneis, dll.

Lapisan basalt terdiri daripada bahan yang serupa dalam komposisi kepada basalt. Ia lebih tumpat berbanding lapisan granit. Di bawah lapisan basalt mengalir mantel likat pepejal. Secara konvensional, mantel dipisahkan dari kerak oleh apa yang dipanggil sempadan Mohorovicic, yang, sebenarnya, memisahkan lapisan komposisi kimia yang berbeza. Dicirikan oleh peningkatan mendadak dalam kelajuan gelombang seismik.
Iaitu, lapisan kerak bumi yang agak nipis adalah penghalang rapuh yang memisahkan kita dari mantel panas. Ketebalan mantel itu sendiri adalah purata 3,000 km. Bersama-sama dengan mantel, plat tektonik juga bergerak, yang, sebagai sebahagian daripada litosfera, adalah sebahagian daripada kerak bumi.

Di bawah ini kita mempertimbangkan ketebalan kerak benua. Ia adalah sehingga 35 km.

Ketebalan kerak benua

Ketebalan kerak bumi berbeza dari 30 hingga 70 km. Dan jika di bawah dataran lapisannya hanya 30-40 km, kemudian di bawah sistem pergunungan mencapai 70 km. Di bawah Himalaya, ketebalan lapisan mencapai 75 km.

Ketebalan kerak benua berkisar antara 5 hingga 80 km dan secara langsung bergantung pada umurnya. Oleh itu, platform kuno yang sejuk (Eropah Timur, Siberia, Siberia Barat) mempunyai ketebalan yang agak tinggi - 40-45 km.

Selain itu, setiap lapisan mempunyai ketebalan dan ketebalannya sendiri, yang boleh berbeza-beza di kawasan yang berbeza di benua itu.

Ketebalan kerak benua adalah:

1. Lapisan sedimen - 10-15 km.

2. Lapisan granit - 5-15 km.

3. Lapisan basalt - 10-35 km.

Suhu kerak bumi

Suhu meningkat apabila anda masuk lebih dalam ke dalamnya. Adalah dipercayai bahawa suhu teras adalah sehingga 5,000 C, tetapi angka ini kekal sewenang-wenangnya, kerana jenis dan komposisinya masih tidak jelas kepada saintis. Apabila anda pergi lebih dalam ke dalam kerak bumi, suhunya meningkat setiap 100 m, tetapi bilangannya berbeza-beza bergantung pada komposisi unsur dan kedalaman. Kerak lautan mempunyai suhu yang lebih tinggi.

Kerak lautan

Pada mulanya, menurut saintis, Bumi diliputi dengan lapisan kerak lautan, yang agak berbeza dalam ketebalan dan komposisi dari lapisan benua. mungkin timbul dari lapisan terbeza atas mantel, iaitu, ia sangat dekat dengannya dalam komposisi. Ketebalan kerak bumi jenis lautan adalah 5 kali ganda kurang daripada ketebalan jenis benua. Selain itu, komposisinya di kawasan laut dan lautan yang dalam dan cetek berbeza secara tidak ketara antara satu sama lain.

Lapisan kerak benua

Ketebalan kerak lautan ialah:

1. Lapisan air laut yang ketebalannya ialah 4 km.

2. Lapisan mendapan yang longgar. Ketebalannya ialah 0.7 km.

3. Lapisan yang terdiri daripada basalt dengan batuan karbonat dan silika. Ketebalan purata ialah 1.7 km. Ia tidak menonjol dengan ketara dan dicirikan oleh pemadatan lapisan sedimen. Varian strukturnya ini dipanggil suboceanic.

4. Lapisan basalt, tidak berbeza dengan kerak benua. Ketebalan kerak lautan dalam lapisan ini ialah 4.2 km.

Lapisan basaltik kerak lautan dalam zon subduksi (zon di mana satu lapisan kerak menyerap yang lain) bertukar menjadi eclogit. Ketumpatannya sangat tinggi sehingga mereka terjun jauh ke dalam kerak hingga kedalaman lebih daripada 600 km dan kemudian turun ke dalam mantel bawah.

Memandangkan ketebalan paling nipis kerak bumi diperhatikan di bawah lautan dan hanya 5-10 km, para saintis telah lama mempermainkan idea untuk mula menggerudi ke dalam kerak di kedalaman lautan, yang akan membolehkan mereka untuk mengkaji struktur dalaman Bumi dengan lebih terperinci. Walau bagaimanapun, lapisan kerak lautan sangat kuat, dan penyelidikan di lautan dalam menjadikan tugas ini lebih sukar.

Kesimpulan

Kerak bumi mungkin satu-satunya lapisan yang dikaji secara terperinci oleh manusia. Tetapi apa yang ada di bawahnya masih membimbangkan ahli geologi. Kita hanya boleh berharap suatu hari nanti kedalaman Bumi kita yang belum diterokai akan diterokai.

Ciri ciri evolusi Bumi ialah pembezaan jirim, ekspresinya ialah struktur cangkerang planet kita. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera membentuk cangkang utama Bumi, berbeza dalam komposisi kimia, ketebalan dan keadaan jirim.

Struktur dalaman Bumi

Komposisi kimia Bumi(Rajah 1) adalah serupa dengan komposisi planet terestrial lain, seperti Venus atau Marikh.

Secara umum, unsur-unsur seperti besi, oksigen, silikon, magnesium dan nikel mendominasi. Kandungan unsur cahaya adalah rendah. Purata ketumpatan bahan Bumi ialah 5.5 g/cm 3 .

Terdapat sedikit data yang boleh dipercayai tentang struktur dalaman Bumi. Mari lihat Rajah. 2. Ia menggambarkan struktur dalaman Bumi. Bumi terdiri daripada kerak, mantel dan teras.

nasi. 1. Komposisi kimia Bumi

nasi. 2. Struktur dalaman Bumi

teras

teras(Rajah 3) terletak di tengah-tengah Bumi, radiusnya adalah kira-kira 3.5 ribu km. Suhu teras mencapai 10,000 K, iaitu lebih tinggi daripada suhu lapisan luar Matahari, dan ketumpatannya ialah 13 g/cm 3 (bandingkan: air - 1 g/cm 3). Teras dipercayai terdiri daripada aloi besi dan nikel.

Teras luar Bumi mempunyai ketebalan yang lebih besar daripada teras dalam (jejari 2200 km) dan berada dalam keadaan cair (lebur). Teras dalam tertakluk kepada tekanan yang sangat besar. Bahan yang menyusunnya berada dalam keadaan pepejal.

Mantel

Mantel- geosfera Bumi, yang mengelilingi teras dan membentuk 83% daripada isipadu planet kita (lihat Rajah 3). Sempadan bawahnya terletak pada kedalaman 2900 km. Mantel dibahagikan kepada kurang tumpat dan plastik bahagian atas(800-900 km), dari mana ia terbentuk magma(diterjemahkan dari bahasa Yunani bermaksud "salap tebal"; ini adalah bahan lebur dalaman bumi - campuran sebatian kimia dan unsur-unsur, termasuk gas, dalam keadaan separa cecair khas); dan kristal yang lebih rendah, kira-kira 2000 km tebal.

nasi. 3. Struktur Bumi: teras, mantel dan kerak

Kerak bumi

kerak bumi - kulit luar litosfera (lihat Rajah 3). Ketumpatannya kira-kira dua kali kurang daripada ketumpatan purata Bumi - 3 g/cm 3 .

Memisahkan kerak bumi dari mantel Sempadan Mohorovicic(sering dipanggil sempadan Moho), dicirikan oleh peningkatan mendadak dalam halaju gelombang seismik. Ia dipasang pada tahun 1909 oleh seorang saintis Croatia Andrei Mohorovicic (1857- 1936).

Oleh kerana proses yang berlaku di bahagian paling atas mantel mempengaruhi pergerakan jirim dalam kerak bumi, ia digabungkan di bawah nama biasalitosfera(kulit batu). Ketebalan litosfera berkisar antara 50 hingga 200 km.

Di bawah litosfera terletak astenosfera- kurang keras dan kurang likat, tetapi lebih banyak cangkang plastik dengan suhu 1200 ° C. Ia boleh merentasi sempadan Moho, menembusi ke dalam kerak bumi. Astenosfera adalah sumber gunung berapi. Ia mengandungi poket magma cair, yang menembusi ke dalam kerak bumi atau mencurah keluar ke permukaan bumi.

Komposisi dan struktur kerak bumi

Berbanding dengan mantel dan teras, kerak bumi adalah lapisan yang sangat nipis, keras dan rapuh. Ia terdiri daripada bahan yang lebih ringan, yang kini mengandungi kira-kira 90 unsur kimia semula jadi. Unsur-unsur ini tidak sama diwakili dalam kerak bumi. Tujuh unsur - oksigen, aluminium, besi, kalsium, natrium, kalium dan magnesium - menyumbang 98% daripada jisim kerak bumi (lihat Rajah 5).

Gabungan unik unsur kimia membentuk pelbagai batuan dan mineral. Yang tertua daripada mereka berusia sekurang-kurangnya 4.5 bilion tahun.

nasi. 4. Struktur kerak bumi

nasi. 5. Komposisi kerak bumi

Mineral ialah badan semula jadi yang agak homogen dalam komposisi dan sifatnya, terbentuk di kedua-dua kedalaman dan di permukaan litosfera. Contoh mineral ialah berlian, kuarza, gipsum, talkum, dll. (Ciri-ciri sifat fizikal pelbagai mineral boleh didapati dalam Lampiran 2.) Komposisi mineral Bumi ditunjukkan dalam Rajah. 6.

nasi. 6. Komposisi mineral umum Bumi

Batu karang terdiri daripada mineral. Mereka boleh terdiri daripada satu atau beberapa mineral.

Batu enapan - tanah liat, batu kapur, kapur, batu pasir, dsb. - dibentuk oleh pemendapan bahan dalam persekitaran akuatik dan di darat. Mereka terletak dalam lapisan. Ahli geologi memanggil mereka halaman sejarah Bumi, kerana mereka boleh belajar tentang keadaan semula jadi yang wujud di planet kita pada zaman dahulu.

Antara batuan sedimen, organogenik dan bukan organik (klastik dan kemogenik) dibezakan.

Organogenik Batuan terbentuk hasil daripada pengumpulan sisa haiwan dan tumbuhan.

Batu klastik terbentuk akibat daripada luluhawa, pemusnahan oleh air, ais atau angin hasil pemusnahan batuan yang terbentuk sebelumnya (Jadual 1).

Jadual 1. Batuan klastik bergantung kepada saiz serpihan

Kemogenik Batuan terbentuk hasil daripada pemendakan bahan yang terlarut di dalamnya dari perairan laut dan tasik.

Dalam ketebalan kerak bumi, magma terbentuk batuan igneus(Gamb. 7), contohnya granit dan basalt.

Batuan enapan dan igneus apabila direndam sehingga kedalaman yang besar di bawah pengaruh tekanan dan suhu tinggi mengalami perubahan ketara, menjadi batuan metamorf. Contohnya, batu kapur bertukar menjadi marmar, batu pasir kuarza menjadi kuarsit.

Struktur kerak bumi terbahagi kepada tiga lapisan: sedimen, granit, dan basalt.

Lapisan sedimen(lihat Rajah 8) dibentuk terutamanya oleh batuan sedimen. Tanah liat dan syal mendominasi di sini, dan batu berpasir, karbonat dan gunung berapi diwakili secara meluas. Dalam lapisan sedimen terdapat mendapan sedemikian galian, seperti arang batu, gas, minyak. Kesemuanya adalah asal organik. Sebagai contoh, arang batu adalah hasil daripada transformasi tumbuhan zaman purba. Ketebalan lapisan sedimen berbeza-beza - dari ketiadaan lengkap di beberapa kawasan darat hingga 20-25 km dalam lekukan dalam.

nasi. 7. Pengelasan batuan mengikut asal usul

Lapisan "Granit". terdiri daripada batuan metamorf dan igneus, sama sifatnya dengan granit. Yang paling biasa di sini ialah gneisses, granit, schist kristal, dll. Lapisan granit tidak dijumpai di mana-mana, tetapi di benua di mana ia dinyatakan dengan baik, ketebalan maksimumnya boleh mencapai beberapa puluh kilometer.

Lapisan "Basalt". dibentuk oleh batuan berhampiran dengan basalt. Ini adalah batu igneus metamorfosis, lebih tumpat daripada batuan lapisan "granit".

Ketebalan dan struktur menegak kerak bumi adalah berbeza. Terdapat beberapa jenis kerak bumi (Rajah 8). Mengikut klasifikasi yang paling mudah, perbezaan dibuat antara kerak lautan dan benua.

Kerak benua dan lautan berbeza dalam ketebalan. Oleh itu, ketebalan maksimum kerak bumi diperhatikan di bawah sistem gunung. Ia adalah kira-kira 70 km. Di bawah dataran ketebalan kerak bumi adalah 30-40 km, dan di bawah lautan ia adalah paling nipis - hanya 5-10 km.

nasi. 8. Jenis-jenis kerak bumi: 1 - air; 2- lapisan sedimen; 3—lapisan antara batuan sedimen dan basalt; 4 - basalt dan batu ultrabes kristal; 5 - lapisan granit-metamorfik; 6 - lapisan granulit-mafik; 7 - mantel biasa; 8 - mantel nyahmampat

Perbezaan antara kerak benua dan lautan dalam komposisi batuan ditunjukkan dalam fakta bahawa tiada lapisan granit dalam kerak lautan. Dan lapisan basalt kerak lautan adalah sangat unik. Dari segi komposisi batuan, ia berbeza daripada lapisan kerak benua yang serupa.

Sempadan antara daratan dan lautan (tanda sifar) tidak merekodkan peralihan kerak benua ke lautan. Penggantian kerak benua oleh kerak lautan berlaku di lautan pada kedalaman lebih kurang 2450 m.

nasi. 9. Struktur kerak benua dan lautan

Terdapat juga jenis peralihan kerak bumi - suboceanic dan subcontinental.

Kerak suboceanic terletak di sepanjang cerun benua dan kaki bukit, boleh didapati di pinggir dan Laut Mediterranean. Ia mewakili kerak benua dengan ketebalan sehingga 15-20 km.

Kerak subbenua terletak, sebagai contoh, di arka pulau gunung berapi.

Berdasarkan bahan bunyi seismik - kelajuan laluan gelombang seismik - kami memperoleh data mengenai struktur dalam kerak bumi. Oleh itu, telaga superdeep Kola, yang buat pertama kalinya memungkinkan untuk melihat sampel batu dari kedalaman lebih daripada 12 km, membawa banyak perkara yang tidak dijangka. Diandaikan bahawa pada kedalaman 7 km lapisan "basalt" harus bermula. Pada hakikatnya, ia tidak ditemui, dan gneis mendominasi di kalangan batu.

Perubahan suhu kerak bumi dengan kedalaman. Lapisan permukaan kerak bumi mempunyai suhu yang ditentukan oleh haba matahari. ini lapisan heliometrik(dari Greek helio - Sun), mengalami variasi bermusim suhu. Ketebalan puratanya adalah kira-kira 30 m.

Di bawah adalah lapisan yang lebih nipis, ciri ciri yang merupakan suhu malar yang sepadan purata suhu tahunan tapak pemerhatian. Kedalaman lapisan ini meningkat dalam iklim benua.

Lebih dalam lagi di dalam kerak bumi terdapat lapisan geoterma, suhunya ditentukan oleh haba dalaman Bumi dan meningkat dengan kedalaman.

Peningkatan suhu berlaku terutamanya disebabkan oleh pereputan unsur radioaktif yang membentuk batuan, terutamanya radium dan uranium.

Jumlah peningkatan suhu dalam batuan dengan kedalaman dipanggil kecerunan geoterma. Ia berbeza dalam julat yang agak luas - dari 0.1 hingga 0.01 °C/m - dan bergantung kepada komposisi batuan, keadaan kejadiannya dan beberapa faktor lain. Di bawah lautan, suhu meningkat lebih cepat dengan kedalaman berbanding di benua. Secara purata, dengan setiap 100 m kedalaman ia menjadi lebih panas sebanyak 3 °C.

Timbal balik kecerunan geoterma dipanggil peringkat geoterma. Ia diukur dalam m/°C.

Kepanasan kerak bumi merupakan sumber tenaga yang penting.

Bahagian kerak bumi yang memanjang ke kedalaman yang boleh diakses oleh bentuk kajian geologi isi perut Bumi. Bahagian dalam bumi memerlukan perlindungan khas dan penggunaan yang bijak.

Geosfera pepejal atas dipanggil kerak bumi. Konsep ini dikaitkan dengan nama ahli geofizik Yugoslavia A. Mohorovicic, yang menetapkan bahawa di lapisan atas gelombang seismik Bumi merambat lebih perlahan daripada pada kedalaman yang lebih besar. Selepas itu, lapisan atas halaju rendah ini dipanggil kerak bumi, dan sempadan yang memisahkan kerak bumi dari mantel Bumi dipanggil sempadan Mohorovicic, atau, ringkasnya, Moch. Ketebalan kerak bumi adalah berubah-ubah. Di bawah perairan lautan ia tidak melebihi 10-12 km, dan di benua ia adalah 40-60 km (yang tidak lebih daripada 1% daripada radius bumi), jarang meningkat di kawasan pergunungan hingga 75 km. Ketebalan purata kerak diambil sebagai 33 km, jisim purata ialah 3 10 25 g.

Berdasarkan data geologi dan data sehingga kedalaman 16 km, purata komposisi kimia kerak bumi. Data ini sentiasa dikemas kini dan hari ini kelihatan seperti berikut: oksigen - 47%, silikon - 27.5, aluminium - 8.6, besi - 5, kalsium, natrium, magnesium dan kalium - 10.5, semua unsur lain menyumbang kira-kira 1.5%, termasuk titanium - 0.6%, karbon - 0.1, - 0.01, plumbum - 0.0016, emas - 0.0000005%. Jelas sekali bahawa lapan unsur pertama membentuk hampir 99% daripada kerak bumi dan hanya 1% jatuh pada baki (lebih daripada seratus!) unsur jadual D.I. Mendeleev. Komposisi zon bumi yang lebih dalam masih menjadi kontroversi. Ketumpatan batuan yang membentuk kerak bumi bertambah dengan kedalaman. Ketumpatan purata batuan di ufuk atas kerak ialah 2.6-2.7 g/cm 3 , pecutan graviti pada permukaannya ialah 982 cm/s 2 . Mengetahui taburan ketumpatan dan pecutan akibat graviti, ia boleh dikira untuk mana-mana titik jejari Bumi. Pada kedalaman 50 km, i.e. lebih kurang di dasar kerak bumi, tekanannya ialah 13,000 atm.

Rejim suhu dalam kerak bumi agak unik. Tenaga haba Matahari menembusi kedalaman tertentu ke dalam. Turun naik harian diperhatikan pada kedalaman dari beberapa sentimeter hingga 1-2 m Turun naik tahunan di latitud sederhana mencapai kedalaman 20-30 m Pada kedalaman ini terdapat lapisan batu dengan suhu malar - isoterma. Suhunya adalah sama dengan purata suhu tahunan di rantau ini. Dalam kutub dan , di mana amplitud ayunan suhu tahunan adalah kecil, ufuk isoterma terletak berhampiran dengan permukaan bumi. Lapisan atas kerak bumi, di mana suhu berubah mengikut musim dalam setahun, dipanggil aktif. Di Moscow, sebagai contoh, lapisan aktif mencapai kedalaman 20 m.

Di bawah ufuk isoterma, suhu meningkat. Peningkatan suhu dengan kedalaman di bawah ufuk isoterma adalah disebabkan oleh haba dalaman Bumi. Secara purata, peningkatan suhu 1°C berlaku apabila tertimbus 33 m ke dalam kerak bumi Nilai ini dipanggil langkah geoterma. Peringkat geoterma dalam wilayah yang berbeza Bumi adalah berbeza: dipercayai bahawa dalam zon ia boleh menjadi kira-kira 5 m, dan di kawasan platform yang tenang ia boleh meningkat kepada 100 m.

Bersama-sama dengan lapisan pepejal atas mantel, ia disatukan oleh konsep, manakala keseluruhan kerak dan mantel atas biasanya dipanggil tektonosfera.

Geosfera pepejal atas dipanggil kerak bumi. Konsep ini dikaitkan dengan nama ahli geofizik Yugoslavia A. Mohorovicic, yang menetapkan bahawa di lapisan atas gelombang seismik Bumi merambat lebih perlahan daripada pada kedalaman yang lebih besar. Selepas itu, lapisan atas halaju rendah ini dipanggil kerak bumi, dan sempadan yang memisahkan kerak bumi dari mantel Bumi dipanggil sempadan Mohorovicic, atau, ringkasnya, Moch. Ketebalan kerak bumi adalah berubah-ubah. Di bawah perairan lautan ia tidak melebihi 10-12 km, dan di benua ia adalah 40-60 km (yang tidak lebih daripada 1% daripada radius bumi), jarang meningkat di kawasan pergunungan hingga 75 km. Ketebalan purata kerak diambil sebagai 33 km, jisim purata ialah 3 10 25 g.

Berdasarkan data geologi dan geokimia sehingga kedalaman 16 km, komposisi kimia purata batuan kerak bumi telah dikira. Nilai kandungan purata unsur individu dipanggil Clarkes - selepas nama saintis Amerika F. Clarke yang mula-mula mengira mereka pada tahun 1889. Data ini sentiasa dikemas kini dan hari ini kelihatan seperti berikut: oksigen - 47%, silikon - 27.5, aluminium - 8.6, besi - 5, kalsium, natrium, magnesium dan kalium - 10.5, semua unsur lain menyumbang kira-kira 1.5%, termasuk titanium - 0.6%, karbon - 0.1, tembaga - 0.01, plumbum - 0.0016, emas - 0.0000005%. Adalah jelas bahawa lapan unsur pertama membentuk hampir 99% daripada kerak bumi dan hanya 1% jatuh pada baki (lebih daripada seratus!) elemen jadual D.I. Mendeleev.

Komposisi zon bumi yang lebih dalam masih menjadi kontroversi. Ketumpatan batuan yang membentuk kerak bumi bertambah dengan kedalaman. Ketumpatan purata batuan di ufuk atas kerak ialah 2.6-2.7 g/cm 3 , pecutan graviti pada permukaannya ialah 982 cm/s 2 . Mengetahui taburan ketumpatan dan pecutan akibat graviti, adalah mungkin untuk mengira tekanan untuk mana-mana titik pada jejari Bumi. Pada kedalaman 50 km, i.e. lebih kurang di dasar kerak bumi, tekanannya ialah 13,000 atm.

Rejim suhu dalam kerak bumi agak pelik. Tenaga haba Matahari menembusi kedalaman tertentu ke dalam. Turun naik suhu harian diperhatikan pada kedalaman dari beberapa sentimeter hingga 1-2 m turun naik tahunan di latitud sederhana mencapai kedalaman 20-30 m Pada kedalaman ini terdapat lapisan batuan dengan suhu malar - ufuk isoterma latitud kutub dan khatulistiwa, di mana amplitud turun naik suhu tahunan adalah rendah, ufuk seisoterma terletak berhampiran dengan permukaan bumi. Lapisan atas kerak bumi, di mana suhu berubah mengikut musim dalam setahun, dipanggil aktif. Di Moscow, sebagai contoh, lapisan aktif mencapai kedalaman 20 m.

Di bawah ufuk isoterma, suhu meningkat. Peningkatan suhu dengan kedalaman di bawah ufuk isoterma adalah disebabkan oleh haba dalaman Bumi. Secara purata, peningkatan suhu 1°C berlaku apabila tertimbus 33 m ke dalam kerak bumi Nilai ini dipanggil langkah geoterma. Timbal balik langkah geoterma dipanggil kecerunan geoterma, i.e. Kecerunan ialah bilangan darjah yang mana suhu meningkat bagi setiap 100 m kedalaman. Tahap geoterma berbeza di kawasan yang berbeza di Bumi: dipercayai bahawa di zon gunung berapi ia boleh mencapai kira-kira 5 m, dan di kawasan platform yang tenang ia boleh meningkat hingga 100 m.

Bersama-sama dengan lapisan pepejal atas mantel, kerak bumi disatukan oleh konsep litosfera, manakala keseluruhan kerak dan mantel atas biasanya dipanggil tektonosfera.