Тема: Вселенная
Урок: Что у Земли внутри?
1. Методы выяснения внутреннего строения Земли
Ознакомимся с некоторыми методами выяснения внутреннего строения Земли.
Сейсмический метод - основан на изучении особенностей распространения упругих колебаний в земной коре. Сейсмические волны могут быть вызваны взрывом. Скорость их распространения в породе варьирует от 2 до 8 км/с и зависит от ее плотности: чем плотнее порода, тем быстрее проникают сквозь нее сейсмические волны.
Волны фиксируются сейсмографами.
Рис. 1. Сейсмический метод (Источник)
Также для выяснения внутреннего строения Земли используют сверхглубокие скважины.
Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3) — самая глубокая буровая скважина в мире. Находится в Мурманской области, в 10 километрах к западу от города Заполярного, на территории геологического Балтийского щита. Её глубина составляет 12 262 метра. В отличие от других сверхглубоких скважин, которые делались для добычи нефти или геологоразведки, СГ-3 была пробурена исключительно для исследования литосферы.
Рис. 2. Кольская сверхглубокая скважина (Источник)
2. Внутреннее строение Земли
Строение Земли
Рис. 3. Послойное строение Земли (Источник)
1. Толщина Земной коры (внешней оболочки) изменяется от нескольких километров (в океанических областях) до нескольких десятков километров (в горных районах материков). Сфера земной коры очень небольшая, на ее долю приходится всего около 0,5% общей массы планеты.
2. На долю Мантии приходится около 67% общей массы планеты. Твердый слой верхней мантии, распространяющийся до различных глубин под океанами и континентами, совместно с земной корой называют литосферой - самой жесткой оболочкой Земли. Под ней отмечен слой, где наблюдается некоторое уменьшение скорости распространения сейсмических волн, что говорит о своеобразном состоянии вещества. Этот слой, менее вязкий и более пластичный по отношению к выше и ниже лежащим слоям, называют астеносферой. Считается, что вещество мантии находится в непрерывном движении, и высказывается предположение, что в относительно глубоких слоях мантии с ростом температуры и давления происходит переход вещества в более плотные модификации. Такой переход подтверждается и экспериментальными исследованиями.
3. В нижней мантии на глубине 2900 км отмечается резкий скачок не только в скорости продольных волн, но и в плотности, а поперечные волны здесь исчезают совсем, что указывает на смену вещественного состава пород. Это внешняя граница ядра Земли.
4. Земное ядро открыто в 1936 году. Получить его изображение было чрезвычайно трудно из-за малого числа сейсмических волн, достигавших его и возвращавшихся к поверхности. Кроме того, экстремальные температуры и давления ядра долгое время трудно было воспроизвести в лаборатории. Земное ядро разделяется на 2 отдельные области: жидкую (ВНЕШНЕЕ ЯДРО) и твердую (BHУTPEHHEЕ), переход между ними лежит на глубине 5156 км. Железо - элемент, который соответствует сейсмическим свойствам ядра и обильно распространен во Вселенной. В ядре планеты приблизительно 35% ее массы.
3. Рельеф
Рельеф — совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Слагается из выпуклых и вогнутых форм.
Рельеф изучает геоморфология. Основными формами рельефа являются гора, котловина, хребет, лощина.
4. Горные породы
Горные породы — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты земной группы и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород.
Горные породы разделяют на: плотные (гранит) и рыхлые (песок, торф, глина).
Все горные породы состоят из минералов. Например, гранит состоит из нескольких минералов: кварца, слюды, полевого шпата. В то время как известь состоит только из одного минерала: кальцита.
Рис. 4. Гранит (Источник)
Рис. 5. Песок (Источник)
Рис. 6. Торф (Источник)
Рис. 7. Глина (Источник)
5. Полезные ископаемые
Полезные ископаемые — минеральные и органические образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качестве сырья или топлива). Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые. К ним относятся торф, уголь, нефть, газ.
Геология — наука о составе, строении и закономерностях развития Земли, других планет Солнечной системы и их естественных спутников. Теория дрейфа материков была предложена немецким географом Альфредом Вегенером на основе накопившихся научных данных. Вегенер утверждал, что сначала на поверхности Земли возник тонкий слой гранитных пород. Со временем гранитные глыбы сконцентрировались в один большой праконтинент – Пангею (570-280 млн лет назад). Тогда же образовался праокеан, который окружал эту сушу. Затем Пангея раскололась и продолжала распадаться на более мелкие части. Эта революционная для тех лет теория достаточно просто объясняла многие непонятные геологические факты.
6. История возникновения материков
Механизм движения континентов Вегенер обосновал действием центробежных сил в результате вращения Земли и взаимным притяжением Земли, Солнца и Луны. Таким образом он объяснял отдаление Северной Америки от Европы и Африки, возникновение Атлантического океана, а также интенсивное образование грандиозных складчатых горных цепей Кордильер и Анд во фронтальной части обоих американских материков, надвигающихся на тихоокеанскую платформу. Дрейф континентов от полюсов в направлении экватора, вызванный вращательным движением Земли, привел к столкновению Европы и Африки, в результате чего в Африке образовались Атласские горы, а в Европе – Альпы, Карпаты, Динарское нагорье и другие горные цепи. Появление Гималаев, в свою очередь, было результатом столкновения Деканского нагорья с Азией. Эти молодые горные цепи возникли в результате медленного движения континентов почти перпендикулярно к общепризнанным по Вегенеру направлениям дрейфа. Более старые горные цепи ориентированы в иных направлениях, которые Вегенер объяснял другим в то время местоположением как полюсов, так и оси вращения Земли, от которых зависело направление дрейфа.
Список рекомендованной литературы
1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 1992. – 240 с.: ил.
2. Бахчиева О.А., Ключникова Н.М., Пятунина С.К. и др. Природоведение 5. – М.: Учебная литература.
3. Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 / Под ред. Вахрушева А.А. – М.: Баласс.
Рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Galspace (Источник).
2. Коллекция «Полезные ископаемые» (Источник).
3. Горная энциклопедия (Источник).
Рекомендованное домашнее задание
1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 1992. – с. 191, задания и вопрос. 1, 2.
2. Какие вы знаете методы выяснения внутреннего строения Земли?
3. Расскажите о строении Земли.
4. *Подготовьте сообщение о полезных ископаемых Вашего города.
