Внутренние и внешние оболочки Земли

Оболочки Земли

Оболочки Земли — элементы слоистой макроструктуры Земли, обладающие центральной симметрией. Это более или менее правильные концентрические слои, охватывающие всю Землю, меняющиеся с глубиной в вертикальном разрезе планеты и отличающиеся друг от друга характерными для каждой, только ей свойственными, особыми физическими, химическими и биологическими свойствами. Слои, которые находятся ниже поверхности Земли, называются внутренними оболочками. Вышележащие слои называются внешними.

Сначала рассмотрим внутренние оболочки (рис. 12.1)^[1]. Основные данные о строении Земли получают из наблюдения за сейсмическими волнами, имеющими искусственную или естественную природу. Распространяясь в средах, имеющих разную плотность, они имеют разную скорость. Эти волны и показали наличие в «земной тверди» областей с разной плотностью. На основе этих данных было высказано предположение, что в первом приближении Земля состоит из трех основных сферических оболочек — геосфер: земной коры, мантии и ядра. Более доскональные исследования показали, что внутреннее строение Земли сложнее.

Рис.

Начнем с земной коры. Под ней находится так называемая мантия. Верхняя ее часть, примыкающая к земной коре, твердая. Этот слой и земная кора называются литосферой (греч. Ал0о<; — камень + асрсира — шар). Земная кора под материками и океанами различна, но ее мощность не превышает 75 км. Это всего лишь 1,2% радиуса Земли, который равен 6371 км.

Теперь перейдем к мантии. В ней различают три слоя: верхний слой толщиной меньше 400 км, промежуточный слой толщиной порядка 600 км и нижний слой толщиной 1900 км. Последний соприкасается с ядром.

С помощью сейсмических волн можно обнаружить границу между земной корой и мантией, называемую слоем М, в честь хорватского сейсмолога Андрея Мохоровичича (1857—1936), обнаружившего его в 1909 г.

В верхней части магмы есть еще один особый слой — астеносфера (греч. aa08vf|<; — бессильный + acpaipa — шар). Его толщина составляет от 100 до 700 км в разных местах. Он отличается от слоев, лежащих выше и ниже него, меньшей вязкостью и большей пластичностью, благодаря чему блоки литосферы могут по ней перемещаться.

Вся мантия составляет больше 80% объема Земли. Толщина мантии — порядка 3400 км. Верхняя ее часть — место для образования очагов магмы, которая может вырваться на поверхность в виде вулканической лавы, а может застыть в литосфере, не найдя для себя дорогу к поверхности. Именно в таких магматических породах находится большинство месторождений полезных ископаемых, включая и алмазы. Высокое давление и температура мантии способствуют изменению кристаллической решетки различных минеральных соединений.

Известно, что в слоях мантии глубже 400 км плотность вещества значительно выше, чем в ее верхней части, но мы не имеем сведений о ее составе.

В центре Земли располагается ядро. В нем различают две части: внешнее ядро толщиной 2210 км и внутреннее ядро толщиной 1278 км. Внешняя часть ядра жидкая, а внутренняя — твердая. Температура ядра — порядка 10 000°С. В нем содержатся железо и близкие к нему по весу химические элементы.

Теперь рассмотрим поверхность Земли и будем двигаться вверх от нее. Чуть более 70% земной поверхности занимает гидросфера. В среднем в каждом литре воды содержится 35 г солей. Средняя плотность гидросферы приблизительно равна 1000 кг/м³, а температура поверхности океанов меняется от 3 до 32 °C. Свет Солнца достигает глубины 200 м, а ультрафиолетовое излучение — 800 м. Средняя глубина океанов составляет 3711 м.

Газовая оболочка Земли называется атмосферой. Она начинается от литосферы и гидросферы, а заканчивается на высоте 1000 км. В свою очередь, атмосфера делится на тропосферу (двигающийся слой), стратосферу (слой над тропосферой) и ионосферу (верхний слой).

Толщина тропосферы меняется от 16—18 км в тропических широтах до 8—10 км в полярных широтах. Ее масса составляет 75% всей массы атмосферы. Воздух тропосферы может двигаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

Толщина стратосферы — около 40 км. Ее газовые компоненты могут перемещаться лишь в горизонтальном направлении, образуя слои.

Ионосфера получила свое название из-за того, что ее газы постоянно ионизируется как ультрафиолетовыми, так и космическими лучами.

Биосфера, или сфера жизни, занимает то же пространство, что и тропосфера, гидросфера и литосфера. Ее верхняя граница достигает верхних слоев тропосферы, нижняя — проходит по дну океанских впадин. Биосфера состоит из сферы растений (свыше 500 тыс. видов) и сферы животных (свыше 1 млн видов).

• [1] URL: refoteka.ru/r-192 547.html.