Мантия

Ядро.

Строение Земли

Сведения о строении Земли геологи получают на основе анализа сейсмических данных (при землетрясениях, взрывах атомных бомб). При этом учитывается, что продольные волны распространяются в любых средах, а поперечные только в средах с высокой упругостью, т.е. в твердых средах. Продольные волны связаны со сжатием любой среды. В поперечной волне частицы колеблются в плоскости перпендикулярной направлению распространения продольной волны. Поперечные волны связаны с деформацией сдвига упругой волны. Важные сведения о строении Земли дают также данные сверхглубокого бурения.

(Одной из самых глубоких скважин считается скважина на Кольском полуострове. Ее глубина составляет около 12 километров)

Форма Земли – геоид. В геометрических представлениях геоид – это эллипсоид вращения. Геоид в глобальном масштабе лишь незначительно отличается от сфероида вращения.

Полярный радиус Земли составляет 6356,78 км.

Экваториальный - 6378,16 км

Масса Земли – 5,98 *1024 кг.

Средняя плотность – 5,52 г/см3.

Строение Земли очень сложное, оно постоянно детализируется.

В строении Земли выделяют следующие оболочки:

1 Ядро

2. мантия

3. астеносфера

4. литосфера

5. гидросфера

6. атмосфера

7. магнитосфера.

Каждая из перечисленных оболочек в свою очередь имеет сложное строение – состоит из ряда отличающихся друг от друга по строению и плотности слоев.

Ядро Земли двухслойное. Внутреннее ядро – это шар диаметром 2500 км. Оно имеет кристаллическую структуру. Внутреннее ядро является анизотропным, то есть пропускает сейсмические волны в одном направлении с большей скоростью, чем в другом направлении. Температура внутреннего ядра 4000 0 С. Более чем на 90% оно состоит из чистого железа. Внешнее ядро находится в жидком состоянии (в нем затухают поперечные волны). Толщина его составляет 400 км. Оно состоит из железа и его окислов, содержит примеси серы и кремния. Железная составляющая ядра ответственна за земной магнетизм. Конвективное движение в пределах верхнего ядра объясняет неоднократное изменение магнитной полярности нашей планеты. (Северный и южный полюс планеты неоднократно менялись местами).

Формирование ядра началось 4.6 млр лет назад. Наиболее активно его формирование шло 3-2.5 млр. Лет назад. В настоящее время масса ядра постоянно увеличивается. Полагают, что 500 млн лет назад все железо скопилось в ядре. В мантии содержится окись железа в форме Fe2O3, которая постоянно превращается в форму FeO и переходит во внутреннее ядро.

2Fe2O3 = 3FeO + 5О

Ученые полагают, что постепенно ядро будет остывать и станет твердым. А через 5 млр лет, когда наша звезда Солнце превратится в белый карлик и произойдет вспышка сверхновой звезды, эта вспышка опалит Землю и мантия с земной корой сгорят, и останется только одно твердое ядро Земли. Оно станет космическим телом, и будет постепенно испаряться, или его захватит какая-либо звезда.

Находится в жидком состоянии. Состоит из окислов кремния, магния, железа. Отличается высокой вязкостью. В ней протекают конвективные явления, обуславливающие движение литосферных плит и вулканизм. Температура мантийного вещества 1300 0 С. В ее составе и строении выделяют три отличающиеся слоя, которые отделены друг от друга разделами. Выделяют нижнюю мантию (2900-2300 км), раздел II (2300 – 1700 км), среднюю мантию (1700 – 900 км), раздел I (900 -670 км), верхнюю мантию (670 – 400 км), которую отделяет от астеносферы раздел Мохоровича (вместе с астеносферой 400- 120 км).

Мантия по составу близка к первичному веществу Земли. На протяжении миллиардов лет в ней идут процессы по перемещению тяжелых атомов в ядро, а легких в астеносферу и литосферу. В мантии отсутствуют такие соединения как FeS, Fe, Ni, K2 O, Na2 O, N2, H2.

В настоящее время основным веществом мантии являются MgO, SiO2 они составляют 83% от состава мантии, а в первоначальной мантии они составляли 57%. Полагают, что тепловые потери вызовут в будущем остывание мантии, и ее затвердение. Но еще до того как это наступит, при переходе Солнца в состояние белого карлика большая часть мантии сгорит и испарится.

Дата добавления: 2014-01-14