Строительство интерьера Земли

Строительство интерьера Земли носит сферический характер, как выяснил австрийский геолог Зюсс более ста лет назад. Однако только современные методы измерения, например, сейсмические волны, смогли подтвердить его предположения.

Строительство интерьера Земли – петрологическая модель.

Самое простое разделение недр Земли происходит по петрологической модели (учитывающей химический состав пород):

• кора
• мантия
• ядро

Кора континентальная  и океаническая

Континентальная кора занимает 1,4% объема земного шара и 0,3% его массы. Она простирается от 5 до 80 км вглубь планеты.

Согласно старому делению, его внешняя часть представлена гранитным сиалом (Si – кремний, Al – сульфат алюминия), а внутренняя часть – базальтово-базитная сима – SiMg(Si – кремний, Mg – магний). Между ними находится Граница Конрада.

Новое деление говорит о континентальной коре (35-80 км глубиной), океанической коре (5-8 км от дна) и переходной зоне между ними. В связи с высокой изменчивостью толщины оболочек и многими геологическими факторами, не принимаются во внимание зоны границ, потому что они не всегда встречаются или расположены на разных глубинах.

Океаническая кора состоит в основном из базальта и, в зависимости от формы дна, различной толщины отложений. Континентальная кора немного сложнее. На поверхности она состоит из гранитов и гнейсов (ранее сиал), под ним – кварцевые диориты и эндербиты, а на дне базиты, диориты и амфиболиты (ранее сима). В некоторых местах также имеются различные отложения.

Существует также разделение на щиты, платформы, протоплатформы и орогены.

Кратон (древняя платформа) это жесткая часть оболочки, которая не деформируется. Если на ее частях есть отложения, то это платформа, если отложений нет или их слой минимален, мы называем это щитом. Орогены – это части коры, которые выросли в процессе орогенеза.

Между  земной корой и мантией находится участок границы Мороховичича, в среднем на глубине 33 км. В этом месте сейсмические волны скачками увеличивают скорость.

Мантия и ядро

Мантия составляет 82,6%  объема и 68,3%  веса нашей планеты. Она расположена на средней глубине от 33 до 2700 км. Она состоит в основном из перидотитов, и чем ниже, тем больше примесей тяжелых металлов.

Разделяется на верхнюю мантию (крофесима – Cr – хром, Fe – железо, Si – кремний, Mg – магний) и нижнюю мантию (нифесима – Ni – никель, Fe – железо, Si – кремний, Mg – магний). Между ними находится граница Репетти, толщиной даже 600 км.

Ядро и мантия разделены границей Вихерта-Гутенберга. В этой сфере происходит резкий скачок плотности пород. Ядро содержит 16% объема и 31,4% массы Земли. Она начинается на глубине около 2900 км. Другое имя – нифе (Ni – никель, Fe – железо), данное Зюссом. Породы жидкие или полужидкие.

Внешнее ядро имеет толщину около 2000 км, за ним следует граница Лемман и внутреннее ядро.

Строительство интерьера Земли – реологическая модель

Другой моделью деления является реологическая, т.е. такая, которая учитывает физические свойства породы. И так, один за другим, мы различаем:

• литосфера
• астеносфера
• мезосфера
• внешнее ядро
• внутреннее ядро

Как видно, разница состоит в двух верхних слоях – оболочке и мантии.

Литосфера простирается на всю оболочку и фрагмент мантии, называемый перидотитовой оболочкой. Под океанами она достигает 80-100 км вглубь Земли, под континентами – 200-250 км.

Следующий слой – полупластичная астеносфера. Она простирается до границы Голицына, залегающей на глубине 350-400 км.

Ниже расположена мезосфера, заканчивающаяся границей Вихерта-Гутенберга.

петрологическая модель			реологическая модель
кора	сиал	океаническая кора переходная зона кора континентальная	литосфера
	граница Конрада
	сима
граница Мороховичича
мантия	верхняя мантия (крофесима)	перидотитовая оболочка
			астеносфера
			граница Голицына
			мезосфера
	граница Репетти
	нижняя мантия (нифесима)
граница Вихерта-Гутенберга
ядро (нифе)	внешнее ядро
	граница Лемман
	внутреннее ядро

Давление внутри Земли постепенно растет – ближе к поверхности, медленнее, от границы Голицына ускоряется. В коре она достигает 0,9-1,4 ГПа, в мантии – 1,4-40 ГПа, на границе Вихерта-Гутенберга – 120-150 ГПа, во внешнем ядре – 150-320 ГПа, во внутреннем ядре – до 400 ГПа.

Температура также постепенно повышается – быстрее всего в литосфере и астеносфере, медленнее всего в ядре.

В литосфере до 1000 градусов Цельсия, в астеносфере до 1600 градусов, на границе Вихерта-Гутенберга до 4500 градусов, Лемман до 6000 градусов, а во внутреннем ядре более 6000 градусов.