Химический состав земной коры и строение литосферы Земли

Поверхность земного шара покрывает литосферный слой — наиболее твёрдый из биологических и физических компонентов, образующих планету. Строение литосферы неоднородно, оно определяется совокупностью постоянно дрейфующих плит и относительно устойчивых блоков, называемых платформами.

Оглавление:

• Крупнейшие платформы
• Специфика движения
• Эндогенные и экзогенные процессы
• Влияние на экологию

Общее описание

Земной шар состоит из ядра, мантии и земной коры, а также из четырёх основных сфер, включающих в себя гидросферу, атмосферу, биосферу и литосферу. Их взаимодействие заключается в непрерывном обмене энергией и веществами. Краткое описание литосферы характеризуется как внешний твёрдый слой Земли. В учебнике по географии за 7 класс это понятие иногда определяется как геосфера.

Располагается между газообразной атмосферой и астеносферой — верхней частью мантии, имеющей вязкую консистенцию. Астеносфера позволяет тектоническим платформам свободно передвигаться. Мантия находится между ядром и земной корой с предельной толщиной около 3 тыс. км.

Все компоненты рельефа Земли являются частью литосферы. В разных местах мощность оболочки варьируется от 10 до 200 км. Химические процессы, во время которых вещества становятся жидкими, происходят на неодинаковой глубине и определяют нижние границы литосферы. Это зависит от давления, температуры и состава химических элементов, участвующих в процессе.

Образование оболочки связано с выделением веществ, непрерывно проникающих на поверхность из верхних слоёв мантии. Этот процесс представляет собой упрощённую схему формирования литосферы. Наиболее важная роль принадлежит кристаллическим веществам, образованным из остывшей магмы, благодаря которым появилась значительная часть площади твёрдого слоя.

Крупнейшие платформы

Формирование современного ландшафта происходило на протяжении миллионов лет. В местах расположения границ литосферных блоков наблюдаются сильнейшие землетрясения и повышение вулканической активности, способствующей возникновению разломов и горных систем. Земная поверхность делится как на небольшие, так и на массивные платформы, основными из которых являются:

• Евразийская;
• Сомалийская;
• Северо- и Южноамериканская;
• Антарктическая;
• Африканская,
• Наска;
• Индо-Австралийская;
• Тихоокеанская.

Медленное перемещение платформ по астеносфере осуществляется при помощи конвекционных потоков. Оно постепенно меняет облик планеты, разделяя или соединяя материки. Горячие породы мантии теряют плотность и поднимаются к поверхности в зоне срединно-океанического горного хребта, образуя новую земную кору. Края блоков, подходящие к берегам материков, имеют более древнюю историю. Охлаждение и повышение плотности заставляет плиту опускаться под более лёгкую соседнюю платформу. Границы блоков делятся на следующие типы:

• дивергентные;
• конвергентные;
• трансформные.

Границы дивергентного типа характеризуются спредингом или раздвижением платформ. На дне океанов образуются крупные разломы, способствующие появлению срединно-океанических горных хребтов. На суше такие разрывы называются рифтовыми зонами. Благодаря им возникают морские заливы и крупные озёра.

На конвергентных границах происходит субдукция (сближение) как океанических, так и континентальных платформ с образованием островных дуг, глубоководных желобов и горных хребтов. Более тяжёлые плиты погружаются под платформы с меньшей плотностью и образуют горные пики. Субдукция одинаковых по тяжести блоков формирует массивные горные гряды.

Движение платформ параллельно краям разлома называется трансформной границей. Она отличается отсутствием крупных ландшафтных форм, которые незаметны, пока не произойдёт землетрясение.

Специфика движения

Основным фактором, приводящим в движение тектонические платформы, является воздействие на них тепловой конвенции. В глубине центральной части земного шара царит экстремально высокая температура. Раскалённое вещество устремляется к поверхности, а остывшая масса опускается. Непрерывный процесс циркуляции элементов способствует движению платформ.

Тектонический дрейф литосферных плит классифицируется по месту проявления и направленности. Направление характеризуется как вертикальное и горизонтальное, а место может быть глубинным либо поверхностным. В географии эти явления делятся на колебательные (эпейрогенические) и складкообразовательные (орогенические).

Во время эпейрогенического движения происходит медленное погружение и поднятие блоков в вертикальном направлении. Колебательные явления приводят к следующим последствиям:

• перераспределение морских площадей и суши;
• трансформация ландшафта.

Орогенический тип кратко характеризуется волнообразным изгибом различных по сложности пластов с последующим образованием складок. Его отличительными характеристиками являются:

• эпизодичность процессов по времени;
• высокий магматизм;
• ограниченность площадей, подверженных воздействию.

Складкообразовательному виду свойственно как горизонтальное, так и вертикальное направление. Оба типа причастны к геологическому, биологическому и антропологическому (современному) формированию Земли.

Структура и состав

Оболочка, которая представляет собой твёрдый слой земного шара, включает в себя земную кору, переходную часть и верхнюю область мантии. Хоть земная кора составляет всего один процент от массы планеты, она играет важную роль в существовании биосферы, а строение литосферы определяет процессы взаимодействия оболочек, без которых жизнь была бы невозможна. Структура определяется подвижными и стабильными платформами.

Геологические исследования верхнего литосферного слоя дают представление о его химическом, вещественном и физическом составе. К наиболее распространённым химическим элементам, встречающимся в земной коре, относятся:

• железо и кремний;
• кислород и магний;
• натрий, калий и кальций.

Поверхностный блок верхней оболочки находится в сфере деятельности человека и образует вещественный пласт, в состав которого входят горные породы и минералы. Они различаются по химическому составу, происхождению и физическим свойствам. Вытеснению горных пород на поверхность Земли способствовали внутренние процессы, а также структура твёрдой оболочки. Литосфера, которая является верхним слоем планеты, делится на следующие типы:

1. Континентальная. Относится к материковой части земной коры и отличается наибольшей толщиной пластов.
2. Океаническая. Покрывает дно океанов. Она имеет более плотную консистенцию и уходит на относительно небольшую глубину.

Материковую поверхность определяют осадочные, базальтовые и гранитные пласты. В осадочном слое преобладают вулканические отложения, в базальтовом — магматические элементы, в гранитном — изменённые горные породы (полевой шпат, кварц). Океаническая кора не имеет гранитных пластов.

В промежутке между верхними и нижними пластами с разным химическим составом находящихся в них элементов проходит граница Мохо (Мохоровичича). Представляет собой зеркальное отражение ландшафта, под которым проходит. В ней увеличивается скорость сейсмических волн и плотность вещества.

Эндогенные и экзогенные процессы

На историческое происхождение, формирование внешнего вида, геологическое развитие литосферы влияют как внешние, так и внутренние факторы. Эндогенные процессы происходят под воздействием энергии, которую рождают глубокие недра, и проявляются в виде сейсмической активности, трансформации горных пород и магматизма. Жидкое вещество мантии перемещается вместе с колоссальными массами горных пород и определяет их метаморфизм.

Внешние источники энергии совмещаются с земной гравитацией и образуют экзогенные процессы. Основным источником является солнечное излучение, которое воздействует на нижние слои атмосферы и поверхность. Экзогенное воздействие представляет собой физико-химическое и механическое взаимодействие гидросферы, атмосферы и земной коры. В разрушении и сглаживании рельефа, сформированного внутренними силами, проявляется антагонизм двух факторов.

Влияние на экологию

Базовая основа для поддержания жизни в биосфере создает поверхностный и подповерхностный слой. Всплеск или упадок активности в развитии живых существ, населяющих планету, зависит от любых изменений в литосферной оболочке. Воздействие твёрдого слоя на экологию определяется основными функциями:

• геохимическая — комплекс разных по структуре литосферных площадей, оказывающих влияние на хозяйственную деятельность и существование человека;
• геофизическая представляет собой отражение физических особенностей, способных улучшить либо ухудшить состояние биосферы;
• ресурсная — часть местности, богатой полезными элементами, необходимыми для жизни;
• геодинамическая — это определение комфортности и безопасности живых организмов, зависящих от воздействия внешних факторов.

Под влиянием цивилизации происходит существенная трансформация всех функций, и снижаются их полезные свойства. Промышленные и химические отходы загрязняют почвы, из-за чего происходит разрастание площадей солончаковых земель, непригодных для выращивания культур. Отравленные химикатами грунтовые воды изменяют режим озёр и рек.

Ухудшению плодородия почвы способствует активная добыча полезных ресурсов, а многочисленные пустоты в недрах делают опасной эксплуатацию хозяйственных строений, инженерных конструкций и жилых построек. Постоянное бурение глубоких скважин для добычи горючих и других ресурсов способствует появлению сейсмической активности. Захоронения радиоактивных веществ, возведение искусственных гор (терриконов), состоящих из отходов металлургического производства, изменяют климат в ближайшем районе, а также вызывают тяжёлые заболевания у жителей окрестных населённых пунктов.