Die Dicke der kontinentalen Kruste beträgt. Struktur der Erdkruste

Erdkruste- die dünne Oberschale der Erde, die auf den Kontinenten eine Dicke von 40–50 km, unter den Ozeanen 5–10 km hat und nur etwa 1 % der Erdmasse ausmacht.

Acht Elemente – Sauerstoff, Silizium, Wasserstoff, Aluminium, Eisen, Magnesium, Kalzium, Natrium – bilden 99,5 % der Erdkruste.

Auf Kontinenten ist die Kruste dreischichtig: Sedimentgesteine ​​bedecken Granitgesteine ​​und Granitgesteine ​​liegen über Basaltgestein. Unter den Ozeanen ist die Kruste vom „ozeanischen“, zweischichtigen Typ; Sedimentgesteine ​​liegen einfach auf Basalten, es gibt keine Granitschicht. Es gibt auch einen Übergangstyp der Erdkruste (z. B. Inselbogenzonen an den Rändern der Ozeane und einiger Gebiete auf Kontinenten).

Die Erdkruste ist in Gebirgsregionen am größten (unter dem Himalaya – über 75 km), durchschnittlich in Plattformgebieten (unter dem Westsibirischen Tiefland – 35–40, innerhalb der Russischen Plattform – 30–35) und am geringsten in den zentralen Regionen die Ozeane (5-7 km).

Der überwiegende Teil Erdoberfläche- Dies sind die Ebenen der Kontinente und der Meeresboden. Die Kontinente sind von einem Schelf umgeben – einem flachen Streifen mit einer Tiefe von bis zu 200 g und einer durchschnittlichen Breite von etwa SO km, der nach einer scharfen steilen Krümmung des Bodens verläuft , geht in einen Kontinentalhang über (der Hang variiert zwischen 15-17 und 20-30°). Die Hänge werden allmählich flacher und verwandeln sich in Tiefseeebenen (Tiefe 3,7–6,0 km). Die größten Tiefen (9-11 km) haben die ozeanischen Gräben, von denen sich der überwiegende Teil am nördlichen und westlichen Stadtrand befindet.

Die Erdkruste bildete sich nach und nach: Zuerst bildete sich eine Basaltschicht, dann eine Granitschicht; die Sedimentschicht bildet sich bis heute weiter.

Die tiefen Schichten der Lithosphäre, die mit geophysikalischen Methoden untersucht werden, weisen ebenso wie der Erdmantel und der Erdkern eine recht komplexe und noch unzureichend erforschte Struktur auf. Es ist jedoch bereits bekannt, dass die Dichte von Gesteinen mit der Tiefe zunimmt. Wenn sie an der Oberfläche durchschnittlich 2,3 bis 2,7 g/cm3 beträgt, beträgt sie in einer Tiefe von etwa 400 km 3,5 g/cm3 und in einer Tiefe von 2900 km (Grenze des Mantels und des äußeren Kerns) – 5,6 g/cm3. Im Zentrum des Kerns, wo der Druck 3,5 Tausend t/cm2 erreicht, steigt er auf 13-17 g/cm3. Die Art des Anstiegs der Tiefentemperatur der Erde wurde ebenfalls ermittelt. In einer Tiefe von 100 km beträgt sie etwa 1300 K, in einer Tiefe von etwa 3000 km -4800 K und im Zentrum des Erdkerns - 6900 K.

Der überwiegende Teil der Erdsubstanz befindet sich in festem Zustand, an der Grenze der Erdkruste zum oberen Erdmantel (Tiefe 100–150 km) liegt jedoch eine Schicht aus aufgeweichten, teigartigen Substanzen. Felsen. Diese Mächtigkeit (100–150 km) wird Asthenosphäre genannt. Geophysiker glauben, dass sich auch andere Teile der Erde in einem verdünnten Zustand befinden könnten (aufgrund von Dekompression, aktivem Radiozerfall von Gesteinen usw.), insbesondere die Zone des äußeren Erdkerns. Der innere Kern liegt in der metallischen Phase vor, über die Materialzusammensetzung besteht heute jedoch kein Konsens.

1. Statistik: Lernprogramm/ EIN V. Bagat et al.; bearbeitet von V.M. Simchers. – M.: Finanzen und Statistik, 2007. – 368 S.

2. Statistik: Lehrbuch / I.I. Eliseeva und andere; bearbeitet von I.I. Eliseeva. - M.: Hochschulbildung, 2008. - 566 S.

3. Statistiktheorie: Lehrbuch für Universitäten / R.A. Shmoilova und andere; bearbeitet von R.A. Schmoilova. - M.: Finanzen und Statistik, 2007. – 656 S.

4. Shmoilova R.A. Workshop zur Theorie der Statistik: Lehrbuch für Universitäten / R.A. Shmoilova und andere; bearbeitet von R.A. Schmoilova. - M.: Finanzen und Statistik, 2007. – 416 S.

Struktur der Erde und der Erdkruste. Dimensionen der Erde. Kern, Mantel, Kruste. Ihre Größe und Struktur.

Struktur der Erde

Der Aufbau der Erde und der Erdoberfläche ist so beschaffen, dass ihre Form einem langgestreckten Ellipsoid – es handelt sich um eine Kugelform mit Verdickungen am Äquator – nahe kommt und von diesem um bis zu 100 Meter abweicht. Der durchschnittliche Durchmesser der Erde beträgt 12.742 km. Wissenschaftler haben die ungefähre Masse der Erde ermittelt. Es beträgt 5,98 × 1024 kg. Bei der Untersuchung der Struktur der Erde und der Untersuchung der Erdoberfläche kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass unser Planet hauptsächlich aus Eisen (32,1 %), Sauerstoff (30,1 %), Silizium (15,1 %) und Magnesium (13,9 %) besteht. ) , Schwefel (2,9 %), Nickel (1,8 %), Kalzium (1,5 %) und Aluminium (1,4 %) sowie andere Elemente machen 1,2 % aus. Erdoberfläche

Das Relief und die Oberfläche der Erde sind sehr vielfältig. Ungefähr 70,8 % der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Die Oberfläche der Erde unter Wasser ist gebirgig. Dies sind ozeanische Rücken und Gräben, Unterwasservulkane und Canyons sowie ozeanische Hochebenen und Tiefseeebenen. Die restlichen 29,2 % sind Land, das aus Bergen, Wüsten, Ebenen usw. besteht.

Im Laufe der Zeit verändert sich die Struktur der Erde und insbesondere ihrer Oberfläche allmählich. Das Relief tektonischer Platten und der Erdkruste entsteht unter dem Einfluss von Niederschlägen, Temperaturschwankungen, chemischen Einflüssen und Witterungseinflüssen. Gletscher, Küstenerosion, Korallenriffe Meteoritenkollisionen wirken sich auch auf die Struktur der Erde und die Struktur der Erdoberfläche aus. Und mit der Entwicklung der Zivilisation beeinflusst der Mensch zunehmend die Struktur der Erde, scheinbar außerhalb seiner Kontrolle. Und wahrscheinlich besteht unsere Hauptaufgabe darin, sicherzustellen, dass dieser Einfluss für unseren geliebten Planeten – den Planeten Erde – nicht zerstörerisch wird. Schließlich ist es der Mensch, der für den Erhalt der Natur unseres Planeten verantwortlich ist, für seine tiefsten Seen und höchsten Berge, für Land und Meer, für alles, was um uns herum passiert.

Erdkruste

Die Erde hat wie die anderen drei terrestrischen Planeten eine geschichtete innere Struktur. Es handelt sich um einen metallischen Kern, der von harten Silikatschalen (extrem viskoser Mantel und Kruste) umgeben ist. Der äußere Teil des Metallkerns ist flüssig und der innere Teil ist fest. Der Kern besteht aus einer Eisen-Nickel-Legierung gemischt mit anderen Elementen. Die Erdkruste ist der obere Teil der festen Hülle. Die Dicke der Erdkruste reicht von 6 km unter dem Ozean bis zu 30–50 km auf den Kontinenten. Im Aufbau der Erde gibt es zwei Arten von Erdkrusten – die kontinentale Erdkruste und die ozeanische Erdkruste. Die kontinentale Kruste besteht aus drei geologischen Schichten: Sedimentbedeckung, Granit und Basalt. Die ozeanische Kruste besteht hauptsächlich aus Gesteinen mit einfacher Zusammensetzung und einer Sedimentbedeckung. Der extrem viskose Mantel ist die Silikathülle des Planeten und besteht hauptsächlich aus Gesteinen, die aus Silikaten von Magnesium, Eisen, Kalzium usw. bestehen. Im Aufbau der Erde beträgt der Anteil des Erdmantels etwa 67 % der Erdmasse und etwa 83 % ihres Volumens. Die Tiefe des Erdmantels beträgt 5 bis 70 km unterhalb der Grenze zur Erdkruste, bis zur Grenze zum Metallkern in einer Tiefe von 2900 km. Der Mantel ist normalerweise in Ober- und Untermantel unterteilt. Oberhalb der Grenze von 660 Kilometern liegt der obere Erdmantel und darunter natürlich der untere Erdmantel. Diese beiden Teile des Mantels unterscheiden sich in Zusammensetzung, Struktur und physikalische Eigenschaften. Es ist bekannt, dass der obere Erdmantel während der gesamten Entstehungszeit der Erde erhebliche Veränderungen erfahren hat und auch die Entstehung der Erdkruste hervorgebracht hat. Der untere Erdmantel wurde viel weniger untersucht, aber es gibt allen Grund zu der Annahme, dass sich seine Zusammensetzung seit der Entstehung der Erdstruktur weitaus weniger verändert hat.

3. Struktur der Erdkruste. Muscheln der Erde. Elemente der geologischen Umgebung.

Die Erde hat 6 Hüllen: Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre, Lithosphäre, Pyrosphäre und Zentrosphäre. Die Atmosphäre ist die äußere Gashülle der Erde. Seine untere Grenze verläuft entlang der Lithosphäre und Hydrosphäre, seine obere Grenze liegt auf einer Höhe von 1000 km. Die Atmosphäre ist in Troposphäre (bewegte Schicht), Stratosphäre (Schicht über der Troposphäre) und Ionosphäre (obere Schicht) unterteilt. Die durchschnittliche Höhe der Troposphäre beträgt 10 km. Seine Masse macht 75 % der Gesamtmasse der Atmosphäre aus. Die Luft der Troposphäre bewegt sich sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung. Die Stratosphäre erhebt sich 80 km über die Troposphäre. Seine Luft bewegt sich nur in horizontaler Richtung und bildet Schichten. Noch höher erstreckt sich die Ionosphäre, die ihren Namen aufgrund der Tatsache erhielt, dass ihre Luft unter dem Einfluss von ultravioletter und kosmischer Strahlung ständig ionisiert wird. Die Hydrosphäre nimmt 71 % der Erdoberfläche ein Oberfläche. Sonnenlicht dringt bis zu einer Tiefe von 200 m und ultraviolette Strahlen bis zu einer Tiefe von 800 m ein. Die Biosphäre oder Lebenssphäre verschmilzt mit der Atmosphäre, der Hydrosphäre und der Lithosphäre. Seine obere Grenze reicht bis in die oberen Schichten der Troposphäre, die untere Grenze verläuft entlang des Bodens der Ozeanbecken. Die Biosphäre gliedert sich in die Sphäre der Pflanzen (über 500.000 Arten) und die Sphäre der Tiere (über 1.000.000 Arten). Die Lithosphäre ist die felsige Hülle der Erde – von 40 bis 100 km Dicke. Es umfasst Kontinente, Inseln und den Meeresgrund. Durchschnittliche Höhe der Kontinente über dem Meeresspiegel: Antarktis – 2200 m, Asien – 960 m, Afrika – 750 m, Nordamerika- 720 m, Südamerika- 590 m, Europa - 340 m, Australien - 340 m. Unter der Lithosphäre befindet sich die Pyrosphäre – die feurige Hülle der Erde. Seine Temperatur steigt pro 33 m Tiefe um etwa 1 °C. Gesteine ​​in großen Tiefen befinden sich aufgrund hoher Temperaturen und hohem Druck wahrscheinlich in einem geschmolzenen Zustand. Die Zentrosphäre oder der Erdkern befindet sich in einer Tiefe von 1800 km. Exogene und endogene Prozesse verändern kontinuierlich die feste Oberfläche unseres Planeten, was wiederum einen aktiven Einfluss auf die Biosphäre der Erde hat.

Nr. 5 Gesteinsbildende Mineralien. Definition und Klassifizierung.

Gesteinsbildende Mineralien sind natürliche physikalisch-chemische Verbindungen, die bei endogenen und exogenen Prozessen entstehen. Mineralien werden nach mehreren Parametern klassifiziert: Entstehung, Kristallform usw. Am häufigsten wird die Klassifizierung nach der chemischen Zusammensetzung verwendet. 1) native Elemente (Diamant, Graphit, Gold, Kupfer, Schwefel, Kies); 2) Sulfide (Pyrit, Stibnit, Bleiglanz); 3) Halogene (Halit, Kryolith, Sylvit); 4) Oxide und Hydroxide (Quarz, Opal, Limonit); 5) Carbonate, Borate, Nitrate (Calcit, Dolomit, Lapislazuli); 6) Sulfate (Gips, Anhydrid); 7)Phosphate (Apatit); 8) Silikate (Talk, Chlorit). Um den Namen gesteinsbildender Mineralien zu bestimmen, ist es notwendig, ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen, d.h. chemische Formel, was ihren Namen bedeutet.

Nr. 6. Genetische Klassifizierung von Gesteinen. Eigenschaften von magmatischen, metamorphen und sedimentären Gesteinen. Grundsätze der Klassifizierung in jeder Gruppe.

Die genetische Klassifizierung von Gesteinen berücksichtigt die Bedingungen ihrer Entstehung, die die Struktur und damit die Eigenschaften der Gesteine ​​vorgeben. Gemäß dieser Klassifizierung werden folgende Gesteinsarten unterschieden: magmatisch – primär, gebildet beim Abkühlen von Magma; - sedimentär - sekundär, entstanden durch Verwitterung magmatischer Gesteine; - metamorphisch - sedimentäre und magmatische Gesteine, die ihre Struktur und Eigenschaften durch langfristige physikalische und chemische Prozesse verändert haben, die unter dem Einfluss hoher Drücke, Temperaturen und mineralisierter Wässer während ihres Aufenthalts in der Erdkruste ablaufen.

1. Eruptiv – Dies sind Gesteine, die direkt aus Magma (einer geschmolzenen Masse mit überwiegend silikatischer Zusammensetzung, die in den tiefen Zonen der Erde gebildet wird) durch dessen Eintritt in die oberen Horizonte der Erde, Abkühlung und Erstarrung gebildet werden. Abhängig von den Erstarrungsbedingungen unterscheidet man intrusive (tiefe) (Granite, Diorite, Syenite) und effusive (extrusive) (Basalte, Diabas, Andesite) Gesteine. Im Kern chemische Klassifizierung ist der Anteil an Kieselsäure (SiO2) im Gestein. Nach diesem Indikator werden saure (leichte), mittlere und basische Gesteine ​​unterschieden. Je mehr SiO2 im Gestein ist, desto leichter ist es.

2. Sedimentgesteine, die durch Ablagerung von Materie entstanden sind aquatische Umgebung, seltener aus der Luft und als Folge der Aktivität von Gletschern auf der Landoberfläche, in Meeres- und Ozeanbecken. Niederschlag kann mechanisch (unter dem Einfluss der Schwerkraft und Änderungen in der Dynamik der Umgebung), chemisch (aus wässrigen Lösungen, wenn sie Sättigungskonzentrationen erreichen und als Ergebnis von Stoffwechselreaktionen) und auch biogen (unter dem Einfluss der lebenswichtigen Aktivität) erfolgen von Organismen). Gesteine, die nur durch physikalische Verwitterung bereits vorhandener Gesteine ​​entstanden sind, werden als klastische Gesteine ​​bezeichnet (unterteilt in zementierte (Sandstein, Konglomerat, Brekzien) und unverfestigte (Felsbrocken, Kieselsteine, Kies, Sand und Staub)). Durch vorherrschende chemische Verwitterung entstanden chemische Sedimentgesteine ​​(Kalkstein, Gips, Steinsalz). Tongesteine, bei deren Entstehung eine Rolle spielt große Rolle Prozesse der physikalischen und chemischen Verwitterung (weiches bindiges Gestein, Gestein). organisches Gestein, das zu einem wesentlichen Teil aus Pflanzenresten und Skeletten oder Schalen von Organismen besteht (Kreide, Torf, Anthrazit).

3. Metamorphe Gesteine ​​– entstehen, wenn die ursprünglichen (Mutter-)Gesteine ​​hohen Drücken, Temperaturen und Chemikalien ausgesetzt werden. Wirkstoffe. Arten der Metamorphose: 1) regional (verbunden mit dem Eintauchen ganzer Regionen der Erdkruste in Gebiete mit hohem Druck und hoher Temperatur). Es bilden sich Schiefer, Gneise und Quarzite. 2) Kontakt (verbunden mit den Auswirkungen des magmatischen Eindringens in die Erdkruste: Das Wirtsgestein wird dadurch beeinflusst hohe Temperatur Magma und Chemikalien Wirkstoffe, die es trägt). Es bilden sich Skarne, Greisen und sekundäre Quarzite. 3) kataklastisch (tritt auf, wenn zwei Krustenblöcke relativ zueinander gleiten). Es bilden sich Brekzien, Kataklasite und Limonite.

Der Kreislauf der mineralischen Materie auf dem Planeten. Eigenschaften von magmatischen, metamorphen und sedimentären Gesteinen.

Magmatische Gesteine ​​sind Gesteine, die direkt aus Magma (einer geschmolzenen Masse mit überwiegend silikatischer Zusammensetzung, die sich in den tiefen Zonen der Erde bildet) durch dessen Eintritt in die oberen Horizonte der Erde, Abkühlung und Erstarrung gebildet werden. Abhängig von den Erstarrungsbedingungen werden intrusive (tiefe) und effusive (ergossene) Gesteine ​​unterschieden. Magmatische Gesteine ​​(intrusiv und effusiv) werden nach Kristallgröße, Textur, chemischer Zusammensetzung oder Herkunft klassifiziert. Sie bestehen hauptsächlich aus Siliziumoxid und werden je nach Gehalt in fünf Gruppen eingeteilt: ultrasauer (mehr als 70 % SiO 2), sauer (65–70 %), mittel (52–65 %), basisch (45–52). %) und ultrabasisch (bis zu 45 %). Durch die vollständige Kristallisation der magmatischen Schmelze entstehen Intrusivgesteine. Sie entstehen tief im Erdinneren (von 5 bis 40 km) über einen langen Zeitraum hinweg bei relativ konstanter Temperatur und konstantem Druck. Die häufigsten Intrusivgesteine ​​sind Granite, Diorite, Gabbros und Syenite. Ergussgesteine ​​entstehen durch das Ausströmen vulkanischer Lava auf die Erdoberfläche oder im Erdinneren unter oberflächennahen Bedingungen (bis zu 5 km). Die häufigsten Ergussgesteine ​​sind Basalte, Diabas, Andesite, basaltische Andesite, Rhyolithe, Dazite und Trachyte. Je nach Grad der sekundären Veränderungen werden Intrusivgesteine ​​in kenotypische, „junge“, unveränderte und paläotypische, „alte“, in dem einen oder anderen Grad veränderte und hauptsächlich unter dem Einfluss der Zeit rekristallisierte Gesteine ​​​​eingeteilt. Zu den Ergussgesteinen zählen auch vulkanogen-klastische Gesteine, die bei Vulkanausbrüchen entstanden sind und aus verschiedenen Fragmenten von Pyroklastiten (Tuff, Vulkanbrekzien) bestehen. Solche Gesteine ​​werden pyroklastisch genannt. Die chemische Klassifizierung basiert auf dem Anteil an Kieselsäure (SiO 2) im Gestein. Nach diesem Indikator werden ultrasaure, saure, mittlere, basische und ultrabasische Gesteine ​​unterschieden, was bei der Beschreibung der chemischen Zusammensetzung magmatischer Gesteine ​​ausführlich beschrieben wird. Je mehr SiO 2 im Gestein vorhanden ist, desto leichter ist es. Vorkommensformen von Intrusivgesteinen: Der Eintrag von Magma in verschiedene Gesteine, aus denen die Erdkruste besteht, führt zur Bildung von Intrusivkörpern (Intrusive, Intrusivmassive, Plutons). Je nachdem, wie intrusive Körper mit ihren Wirtsgesteinen interagieren, werden sie unterschieden: Konkordante (konkordante) Intrusivkörper, eingebettet zwischen Schichten von Wirtsgesteinen (die Form solcher Körper hängt von der Faltstruktur des Wirtsgesteins ab). Diskordant (disharmonisch), also solche, die die geschichteten Wirtsschichten durchbrechen und schneiden und eine Form haben, die nicht von der Struktur der letzteren abhängt. Unter den Konsonanten gibt es: Laccolithen, Lopolithen, Fakolithen, Ethmolithen, Bismaliten, Schwellern; Unter den Diskordanten: Batholithen, Bestände, Deiche, Apophysen, Chonolithen. Vorkommensformen von Ergussgesteinen: Der Ergussmagmatismus geht mit dem Ergießen von Lava auf die Erdoberfläche einher. Allerdings haben Vulkanausbrüche oft explosiven Charakter, bei dem das Magma nicht ausströmt, sondern explodiert und fein zerkleinerte Kristalle und gefrorene Glaströpfchen – Schmelze – auf die Erdoberfläche fallen. Solche Eruptionen nennt man explosiv (lateinisch „explosio“ – explodieren). Das an die Oberfläche ausgebrochene Magma bildet verschiedene Ergusskörper, darunter: Lavadecke, Lavastrom, Lavahals (Schlot), vulkanische (extrusive) Kuppel (Spitze, Nadel) und Diatrem (Explosionsröhre), Vulkankegel, Stratovulkan, Schildvulkan . Je nach Art der Eruptionen unterscheidet man zwischen spalten- bzw. linienförmigen und zentralen Eruptionen, was sich auch in der Form der Körper widerspiegelt. Wie im Relief ausgedrückt, kann das Vorkommen von Ergussgesteinen entweder positiv (Bedeckungen, Flüsse, Schloten, Vulkandome, Diatreme, Vulkankegel, Stratovulkane, Schildvulkane) oder negativ (Krater, Maare, Lavabrunnen, Calderas) sein. Die Struktur ist eine Reihe von Eigenschaften eines Gesteins, die durch den Kristallinitätsgrad, die Größe und Form der Kristalle, die Art und Weise, wie sie miteinander und mit Glas verbunden sind, bestimmt werden äußere Merkmale einzelne Mineralkörner und ihre Aggregate. Die einzelnen Strukturelemente des Gesteins sind Kristalle oder Körner mit runder, prismatischer und anderer Form, Mikrolite, Kristallite, Gläser. Je nach Kristallinitätsgrad kann die Struktur magmatischer Gesteine ​​wie folgt aussehen: Vollkristallin(Es gibt kein Glas im Gestein, das Gestein besteht nur aus Kristallen); Teilweise kristallin(im Gestein befinden sich Kristalle, Einschlüsse und Glas); Glasig(Im Gestein überwiegt Glas). Anhand der Korngröße werden folgende Strukturen unterschieden: Riesiges Granulat(Korndurchmesser mehr als 20 mm); Grobkorn(mit Kristallkörnern von 5 bis 20 mm); Mittlere Körnung(mit Körnern von 1 bis 5 mm); Feinkörnig(Korndurchmesser< 1 мм) макроскопически различима;Afanitovaya(Körner sind nur unter dem Mikroskop sichtbar). Basierend auf der Anordnung der Mineralkörner in einem Gestein können Strukturen entweder gleichmäßig körnig (Mineralkörner sind ähnlich groß) oder ungleichmäßig körnig (Körner unterscheiden sich in der Größe) sein. Ein Beispiel für eine unregelmäßige Körnung ist eine Porphyrstruktur. Aufgrund der Anordnung der Mineralkörner wird auch eine Pegmatitstruktur unterschieden, wenn die Körner eines Minerals regelmäßige Verwachsungen eines anderen Minerals enthalten.

Metamorphe Gesteine ​​sind Gesteine, die in der Dicke der Erdkruste durch Veränderungen (Metamorphose) von Sediment- und Eruptivgesteinen aufgrund von Veränderungen der physikalisch-chemischen Bedingungen entstehen. Durch die Bewegungen der Erdkruste werden Sedimentgesteine ​​und magmatische Gesteine ​​hohen Temperaturen, hohen Drücken und verschiedenen Gas- und Wasserlösungen ausgesetzt und beginnen sich zu verändern. Da das Ausgangsmaterial metamorpher Gesteine ​​Sediment- und magmatische Gesteine ​​sind, müssen ihre Vorkommensmuster mit den Vorkommensmustern dieser Gesteine ​​übereinstimmen. So bleibt auf der Basis von Sedimentgesteinen die stratale Vorkommensform und auf der Basis von magmatischen Gesteinen die Form von Intrusionen bzw. Überdeckungen erhalten. Dies wird manchmal verwendet, um ihre Herkunft zu bestimmen. Wenn also ein metamorphes Gestein aus Sedimentgestein stammt, erhält es das Präfix para- (z. B. Paragneise), und wenn es auf Kosten von magmatischem Gestein entstanden ist, erhält es das Präfix ortho- (z. B. Orthogneise). . Die chemische Zusammensetzung metamorpher Gesteine ​​ist vielfältig und hängt in erster Linie von der Zusammensetzung der ursprünglichen Gesteine ​​ab. Die Zusammensetzung kann jedoch von der Zusammensetzung der ursprünglichen Gesteine ​​abweichen, da es während des Metamorphoseprozesses zu Veränderungen unter dem Einfluss von Stoffen kommt, die durch wässrige Lösungen und metasomatische Prozesse eingebracht werden.

Die Mineralzusammensetzung metamorpher Gesteine ​​ist ebenfalls vielfältig und kann aus einem einzelnen Mineral wie Quarz (Quarzit) oder Calcit (Marmor) oder vielen komplexen Silikaten bestehen. Die wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien sind Quarz, Feldspäte, Glimmer, Pyroxene und Amphibole. Daneben gibt es typischerweise metamorphe Mineralien: Granate, Andalusit, Disthen, Sillimanit, Cordierit, Skapolit und einige andere. Charakteristisch, insbesondere für schwach metamorphisierte Gesteine, sind Talk, Chlorite, Aktinolith, Epidot, Zoisit und Carbonate.

Die physikalisch-chemischen Bedingungen für die Bildung metamorpher Gesteine, bestimmt durch Geobarothermometrie-Methoden, sind sehr hoch. Sie reichen von 100–300 °C bis 1000–1500 °C und von den ersten zehn Balken bis zu 20–30 kbar. Textur metamorpher Gesteine: Slantsevaya: Blättrige, schuppige und lamellare Mineralien sind in metamorphen Gesteinen weit verbreitet, was mit ihrer Anpassung an die Kristallisation unter Hochdruckbedingungen zusammenhängt. Dies drückt sich in der Schieferung von Gesteinen aus, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gesteine ​​in dünne Kacheln und Platten zerfallen. Gebändert- Wechsel von Bändern unterschiedlicher Mineralzusammensetzung (z. B. in Cypoline), die durch die Vererbung der Texturen von Sedimentgesteinen entstehen. Gefleckt- das Vorhandensein von Flecken im Gestein, die sich in Farbe, Zusammensetzung und Witterungsbeständigkeit unterscheiden. Fest- mangelnde Orientierung gesteinsbildender Mineralien. Eisstockschießen- wenn sich das Gestein unter Druckeinwirkung in kleinen Falten sammelt. Amygdala- dargestellt durch mehr oder weniger runde oder ovale Aggregate inmitten einer schieferhaltigen Gesteinsmasse. Kataklastisch- gekennzeichnet durch Fragmentierung und Verformung von Mineralien.

Sedimentgesteine ​​(SRP) sind Gesteine, die unter thermodynamischen Bedingungen existieren, die für den Oberflächenteil der Erdkruste charakteristisch sind, und durch Wiederablagerung von Verwitterungsprodukten und Zerstörung verschiedener Gesteine, chemische und mechanische Niederschläge aus Wasser, die lebenswichtige Aktivität von gebildet werden Organismen oder alle drei Prozesse gleichzeitig. An der Bildung von Sedimentgesteinen sind verschiedene geologische Faktoren beteiligt: ​​Zerstörung und Wiederablagerung von Zerstörungsprodukten bereits vorhandener Gesteine, mechanische und chemische Ausfällung aus Wasser sowie die lebenswichtige Aktivität von Organismen. Es kommt vor, dass mehrere Faktoren an der Bildung einer bestimmten Rasse beteiligt sind. Einige Gesteine ​​können jedoch auf unterschiedliche Weise gebildet werden. So können Kalksteine ​​chemischen, biogenen oder klastischen Ursprungs sein. Dieser Umstand führt zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Systematisierung von Sedimentgesteinen. Es gibt noch kein einheitliches Schema für ihre Klassifizierung. Verschiedene Klassifikationen von Sedimentgesteinen wurden von J. Lapparan (1923), V. P. Baturin (1932), M. S. Shvetsov (1934), L. V. Pustovalov (1940), V. I. Luchitsky (1948), G. I. Teodorovich (1948), V. M. Strakhov (1960) vorgeschlagen. , und andere Forscher. Um das Studium zu erleichtern, wird jedoch eine relativ einfache Klassifizierung verwendet, die auf der Entstehung (Mechanismus und Entstehungsbedingungen) von Sedimentgesteinen basiert. Demnach werden Sedimentgesteine ​​in klastische, chemogene, organogene und gemischte Sedimentgesteine ​​unterteilt.

Die Erdkruste im wissenschaftlichen Sinne ist der oberste und härteste geologische Teil der Hülle unseres Planeten.

Die wissenschaftliche Forschung ermöglicht es uns, es gründlich zu untersuchen. Dies wird durch wiederholtes Bohren von Brunnen sowohl auf Kontinenten als auch auf dem Meeresboden erleichtert. Der Aufbau der Erde und der Erdkruste in verschiedenen Teilen des Planeten unterscheidet sich sowohl in der Zusammensetzung als auch in den Eigenschaften. Die obere Grenze der Erdkruste ist das sichtbare Relief und die untere Grenze ist die Trennzone der beiden Umgebungen, die auch als Mohorovicic-Oberfläche bekannt ist. Sie wird oft einfach als „M-Grenze“ bezeichnet. Diesen Namen erhielt es dank des kroatischen Seismologen Mohorovicic A. He lange Jahre beobachtete die Geschwindigkeit seismischer Bewegungen in Abhängigkeit von der Tiefenstufe. 1909 stellte er die Existenz eines Unterschieds zwischen der Erdkruste und dem heißen Erdmantel fest. Die M-Grenze liegt auf dem Niveau, auf dem die Geschwindigkeit seismischer Wellen von 7,4 auf 8,0 km/s ansteigt.

Chemische Zusammensetzung der Erde

Bei der Untersuchung der Hüllen unseres Planeten sind Wissenschaftler zu interessanten und sogar verblüffenden Schlussfolgerungen gelangt. Aufgrund ihrer Strukturmerkmale ähnelt die Erdkruste denselben Bereichen auf Mars und Venus. Mehr als 90 % seiner Bestandteile sind Sauerstoff, Silizium, Eisen, Aluminium, Kalzium, Kalium, Magnesium und Natrium. In verschiedenen Kombinationen miteinander verbindend, bilden sie homogene physikalische Körper – Mineralien. Sie können in unterschiedlichen Konzentrationen in Gesteinen enthalten sein. Die Struktur der Erdkruste ist sehr heterogen. Somit sind Gesteine ​​​​in einer verallgemeinerten Form Aggregate mit mehr oder weniger konstanter chemischer Zusammensetzung. Dies sind unabhängige geologische Körperschaften. Sie bedeuten einen klar abgegrenzten Bereich der Erdkruste, der innerhalb seiner Grenzen denselben Ursprung und dasselbe Alter aufweist.

Felsen nach Gruppe

1. Eruptiv. Der Name spricht für sich. Sie entstehen aus abgekühltem Magma, das aus den Mündungen antiker Vulkane fließt. Die Struktur dieser Gesteine ​​hängt direkt von der Geschwindigkeit der Lavaerstarrung ab. Je größer es ist, desto kleiner sind die Kristalle der Substanz. Granit zum Beispiel entstand in der Dicke der Erdkruste, und Basalt entstand durch das allmähliche Ausströmen von Magma auf seine Oberfläche. Die Vielfalt solcher Rassen ist recht groß. Wenn wir uns die Struktur der Erdkruste ansehen, sehen wir, dass sie zu 60 % aus magmatischen Mineralien besteht.

2. Sedimentär. Hierbei handelt es sich um Gesteine, die durch die allmähliche Ablagerung von Fragmenten bestimmter Mineralien an Land und am Meeresboden entstanden sind. Dabei kann es sich entweder um lose Bestandteile (Sand, Kieselsteine), verkittete Bestandteile (Sandstein), Reste von Mikroorganismen ( Kohle, Kalkstein), chemische Reaktionsprodukte (Kaliumsalz). Sie machen auf den Kontinenten bis zu 75 % der gesamten Erdkruste aus.
Nach der physiologischen Entstehungsmethode werden Sedimentgesteine ​​​​eingeteilt in:

• Klastisch. Dabei handelt es sich um Überreste verschiedener Gesteine. Sie wurden unter dem Einfluss natürlicher Faktoren (Erdbeben, Taifun, Tsunami) zerstört. Dazu gehören Sand, Kieselsteine, Kies, Schotter, Ton.
• Chemisch. Sie entstehen nach und nach aus wässrigen Lösungen bestimmter Mineralstoffe (Salze).
• Organisch oder biogen. Bestehen aus Überresten von Tieren oder Pflanzen. Dies sind Ölschiefer, Gas, Öl, Kohle, Kalkstein, Phosphorite, Kreide.

3. Metamorphe Gesteine. Andere Komponenten können in sie umgewandelt werden. Dies geschieht unter dem Einfluss wechselnder Temperatur, hohem Druck, Lösungen oder Gasen. Beispielsweise kann man aus Kalkstein Marmor, aus Granit Gneis und aus Sand Quarzit gewinnen.

Mineralien und Gesteine, die der Mensch in seinem Leben aktiv nutzt, werden Mineralien genannt. Was sind Sie?

Dabei handelt es sich um natürliche Mineralformationen, die Einfluss auf die Struktur der Erde und der Erdkruste haben. Sie können in verwendet werden Landwirtschaft und Industrie, sowohl in natürlicher Form als auch durch Verarbeitung.

Arten nützlicher Mineralien. Ihre Klassifizierung

Abhängig von körperliche Verfassung und Aggregationen können Mineralien in folgende Kategorien eingeteilt werden:

1. Feststoff (Erz, Marmor, Kohle).
2. Flüssigkeit (Mineralwasser, Öl).
3. Gasförmig (Methan).

Eigenschaften einzelner Mineralienarten

Je nach Zusammensetzung und Anwendungsmerkmalen werden unterschieden:

1. Brennstoffe (Kohle, Öl, Gas).
2. Erz. Dazu gehören radioaktive (Radium, Uran) und Edelmetalle (Silber, Gold, Platin). Es gibt Erze aus Eisen (Eisen, Mangan, Chrom) und Nichteisenmetallen (Kupfer, Zinn, Zink, Aluminium).
3. Nichtmetallische Mineralien spielen in einem solchen Konzept wie der Struktur der Erdkruste eine bedeutende Rolle. Ihre Geographie ist riesig. Dabei handelt es sich um nichtmetallische und nicht brennbare Gesteine. Dies sind Baumaterialien (Sand, Kies, Ton) und Chemikalien(Schwefel, Phosphate, Kaliumsalze). Ein eigener Abschnitt ist den Edel- und Ziersteinen gewidmet.

Die Verteilung der Mineralien auf unserem Planeten hängt direkt davon ab externe Faktoren und geologische Muster.

Daher werden Brennstoffmineralien hauptsächlich in Öl-, Gas- und Kohlebecken abgebaut. Sie sind sedimentären Ursprungs und bilden sich auf den Sedimentdecken von Plattformen. Öl und Kohle kommen selten zusammen vor.

Erzmineralien entsprechen am häufigsten dem Grundgestein, den Überhängen und den gefalteten Bereichen der Plattformplatten. An solchen Stellen können riesige Gürtel entstehen.

Kern

Die Erdhülle ist bekanntlich vielschichtig. Der Kern liegt genau im Zentrum und sein Radius beträgt etwa 3.500 km. Seine Temperatur ist viel höher als die der Sonne und beträgt etwa 10.000 K. Genaue Daten dazu chemische Zusammensetzung Der Kern ist nicht erhalten, besteht aber vermutlich aus Nickel und Eisen.

Der äußere Kern befindet sich in geschmolzenem Zustand und hat eine noch größere Kraft als der innere. Letzteres steht unter enormem Druck. Die Stoffe, aus denen es besteht, befinden sich in einem dauerhaft festen Zustand.

Mantel

Die Geosphäre der Erde umgibt den Kern und macht etwa 83 Prozent der gesamten Oberfläche unseres Planeten aus. Die untere Grenze des Erdmantels liegt in einer riesigen Tiefe von fast 3000 km. Diese Schale ist herkömmlicherweise in einen weniger plastischen und dichten oberen Teil (aus diesem entsteht Magma) und einen unteren kristallinen Teil mit einer Breite von 2000 Kilometern unterteilt.

Zusammensetzung und Struktur der Erdkruste

Um darüber zu sprechen, aus welchen Elementen die Lithosphäre besteht, müssen wir einige Konzepte angeben.

Die Erdkruste ist die äußerste Hülle der Lithosphäre. Seine Dichte beträgt weniger als die Hälfte der durchschnittlichen Dichte des Planeten.

Die Erdkruste wird vom Erdmantel durch die bereits oben erwähnte Grenze M getrennt. Da sich die in beiden Bereichen ablaufenden Prozesse gegenseitig beeinflussen, wird ihre Symbiose üblicherweise als Lithosphäre bezeichnet. Es bedeutet „Steinschale“. Seine Leistung reicht von 50 bis 200 Kilometern.

Unterhalb der Lithosphäre befindet sich die Asthenosphäre, die eine weniger dichte und viskose Konsistenz aufweist. Seine Temperatur beträgt etwa 1200 Grad. Ein einzigartiges Merkmal der Asthenosphäre ist die Fähigkeit, ihre Grenzen zu überschreiten und in die Lithosphäre einzudringen. Es ist die Quelle des Vulkanismus. Hier gibt es geschmolzene Magmataschen, die die Erdkruste durchdringen und an die Oberfläche ergießen. Durch die Untersuchung dieser Prozesse konnten Wissenschaftler viel erreichen erstaunliche Entdeckungen. So wurde die Struktur der Erdkruste untersucht. Die Lithosphäre entstand vor vielen tausend Jahren, doch auch heute noch finden in ihr aktive Prozesse statt.

Strukturelemente der Erdkruste

Im Vergleich zu Mantel und Kern ist die Lithosphäre eine harte, dünne und sehr zerbrechliche Schicht. Es besteht aus einer Kombination von Substanzen, von denen bisher mehr als 90 entdeckt wurden. chemische Elemente. Sie sind heterogen verteilt. 98 Prozent der Masse der Erdkruste besteht aus sieben Komponenten. Dies sind Sauerstoff, Eisen, Kalzium, Aluminium, Kalium, Natrium und Magnesium. Die ältesten Gesteine ​​und Mineralien sind über 4,5 Milliarden Jahre alt.

Durch die Untersuchung der inneren Struktur der Erdkruste können verschiedene Mineralien identifiziert werden.
Ein Mineral ist eine relativ homogene Substanz, die sowohl im Inneren als auch auf der Oberfläche der Lithosphäre vorkommt. Dies sind Quarz, Gips, Talk usw. Gesteine ​​bestehen aus einem oder mehreren Mineralien.

Prozesse, die die Erdkruste bilden

Die Struktur der ozeanischen Kruste

Dieser Teil der Lithosphäre besteht hauptsächlich aus Basaltgestein. Die Struktur der ozeanischen Kruste ist nicht so gründlich untersucht wie die kontinentale. Die Theorie der Plattentektonik erklärt, dass die ozeanische Kruste relativ jung ist und die jüngsten Teile davon in den späten Jura datiert werden können.
Seine Dicke ändert sich im Laufe der Zeit praktisch nicht, da sie durch die Menge der aus dem Mantel in der Zone der mittelozeanischen Rücken freigesetzten Schmelze bestimmt wird. Sie wird maßgeblich von der Tiefe der Sedimentschichten am Meeresboden beeinflusst. In den ausgedehntesten Gebieten beträgt sie 5 bis 10 Kilometer. Diese Art von Erdhülle gehört zur ozeanischen Lithosphäre.

Kontinentale Kruste

Die Lithosphäre interagiert mit der Atmosphäre, der Hydrosphäre und der Biosphäre. Im Syntheseprozess bilden sie die komplexeste und reaktivste Hülle der Erde. In der Tektonosphäre finden Prozesse statt, die die Zusammensetzung und Struktur dieser Schalen verändern.
Die Lithosphäre auf der Erdoberfläche ist nicht homogen. Es besteht aus mehreren Schichten.

1. Sedimentär. Es besteht hauptsächlich aus Gestein. Hier überwiegen Tone und Schiefer, aber auch Karbonat-, Vulkan- und Sandgesteine ​​sind weit verbreitet. In Sedimentschichten finden sich Mineralien wie Gas, Öl und Kohle. Alle sind biologischen Ursprungs.
2. Granitschicht. Es besteht aus magmatischen und metamorphen Gesteinen, die in ihrer Natur Granit am nächsten kommen. Diese Schicht kommt nicht überall vor, sie ist auf den Kontinenten am stärksten ausgeprägt. Hier kann seine Tiefe mehrere zehn Kilometer betragen.
3. Die Basaltschicht wird von Gesteinen in der Nähe des gleichnamigen Minerals gebildet. Es ist dichter als Granit.

Tiefen- und Temperaturänderungen in der Erdkruste

Die Oberflächenschicht wird durch Sonnenwärme erwärmt. Dies ist die heliometrische Hülle. Es unterliegt saisonalen Temperaturschwankungen. Die durchschnittliche Dicke der Schicht beträgt etwa 30 m.

Darunter befindet sich eine Schicht, die noch dünner und fragiler ist. Seine Temperatur ist konstant und entspricht ungefähr der durchschnittlichen Jahrestemperatur dieser Region des Planeten. Je nach Kontinentalklima nimmt die Tiefe dieser Schicht zu.
Noch tiefer in der Erdkruste liegt eine weitere Ebene. Dies ist eine geothermische Schicht. Die Struktur der Erdkruste lässt ihre Anwesenheit zu, und ihre Temperatur wird durch die innere Wärme der Erde bestimmt und nimmt mit der Tiefe zu.

Der Temperaturanstieg entsteht durch den Zerfall radioaktiver Stoffe, die in Gesteinen enthalten sind. Dies sind zunächst einmal Radium und Uran.

Geometrischer Gradient – ​​das Ausmaß des Temperaturanstiegs in Abhängigkeit vom Grad der Zunahme der Schichttiefe. Dieser Parameter hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die Struktur und Art der Erdkruste wird ebenso beeinflusst wie die Zusammensetzung der Gesteine, die Höhe und die Bedingungen ihres Vorkommens.

Die Wärme der Erdkruste ist eine wichtige Energiequelle. Seine Studie ist heute sehr relevant.

Erdkruste wird die äußere feste Hülle der Erde genannt, die von unten durch die Mohorovicic-Oberfläche oder Moho begrenzt wird und sich durch einen starken Anstieg der Geschwindigkeit elastischer Wellen auszeichnet, wenn sie von der Erdoberfläche in ihre Tiefen gelangen.

Unterhalb der Mohorovicic-Oberfläche befindet sich die folgende feste Hülle - Oberer Mantel . Der oberste Teil des Erdmantels bildet zusammen mit der Erdkruste die harte und spröde feste Hülle der Erde — Lithosphäre (Stein). Ihm liegen plastischere und verformungsanfälligere, weniger viskose Schichten des Mantels zugrunde - Asthenosphäre (schwach). Darin liegt die Temperatur nahe am Schmelzpunkt der Mantelsubstanz, aber aufgrund des hohen Drucks schmilzt die Substanz nicht, sondern befindet sich in einem amorphen Zustand und kann fließen, während sie fest bleibt, wie ein Gletscher in den Bergen. Die Asthenosphäre ist die Kunststoffschicht, auf der einzelne Blöcke der Lithosphäre schwimmen.

Die Dicke der Erdkruste auf den Kontinenten beträgt etwa 30-40 km, unter Gebirgszügen steigt sie auf 80 km (kontinentaler Erdkrustentyp). Unter dem Tiefseeteil der Ozeane beträgt die Dicke der Erdkruste 5-15 km (ozeanischer Typ der Erdkruste). Im Durchschnitt liegt die Basis der Erdkruste (Mohorovicic-Oberfläche) unter den Kontinenten in einer Tiefe von 35 km und unter den Ozeanen in einer Tiefe von 7 km, d. h. die ozeanische Erdkruste ist etwa fünfmal dünner als die kontinentale Kruste .

Neben Unterschieden in der Dicke gibt es auch Unterschiede in der Struktur der Erdkruste kontinentaler und ozeanischer Typen.

Kontinentale Kruste besteht aus drei Schichten: oberen Sedimentschichten, die sich bis zu einer durchschnittlichen Tiefe von 5 km erstrecken; mittlerer Granit (der Name ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Geschwindigkeit der seismischen Wellen darin die gleiche ist wie in Granit) mit einer durchschnittlichen Dicke von 10-15 km; der untere ist basaltisch und etwa 15 km dick.

Ozeanische Kruste besteht ebenfalls aus drei Schichten: obere Sedimentschicht bis zu einer Tiefe von 1 km; Medium mit wenig bekannter Zusammensetzung, das in Tiefen von 1 bis 2,5 km vorkommt; der untere ist basaltisch mit einer Mächtigkeit von etwa 5 km.

Eine visuelle Darstellung der Art der Verteilung der Landhöhen und Tiefen des Meeresbodens wird durch gegeben hypsographische Kurve (Abb. 1). Es spiegelt das Verhältnis der Flächen der festen Erdhülle mit unterschiedlichen Höhen an Land und mit unterschiedlichen Tiefen im Meer wider. Anhand der Kurve wurden die durchschnittliche Landhöhe (840 m) und die durchschnittliche Meerestiefe (-3880 m) berechnet. Wenn Sie die Berggebiete und nicht berücksichtigen Tiefseegräben Da sie eine relativ kleine Fläche einnehmen, sind auf der hypsographischen Kurve zwei vorherrschende Ebenen deutlich zu unterscheiden: die Ebene der kontinentalen Plattform mit einer Höhe von etwa 1000 m und die Ebene des ozeanischen Bodens mit Höhen von -2000 bis -6000 m. Der Übergang Die sie verbindende Zone ist ein relativ scharfer Felsvorsprung und wird Kontinentalhang genannt. Somit ist die natürliche Grenze, die Ozean und Kontinente trennt, das Unsichtbare Küste und die äußere Grenze des Hangs.

Reis. 1. Hypsographische Kurve (A) und verallgemeinertes Profil des Meeresbodens (B). (I – Unterwasser-Kontinentalränder, II – Übergangszone, III – Meeresboden, IV – mittelozeanische Rücken).

Innerhalb des ozeanischen Teils des Gypsographen (bathygrafisch) Die Kurve unterscheidet vier Hauptstadien des Bodenreliefs: kontinentale Untiefen oder Schelfgebiete (0–200 m), Kontinentalhang (200–2000 m), Meeresboden (2000–6000 m) und Tiefseedepressionen (6000–11000 m).

Schelf (Kontinentalschelf)- eine Unterwasser-Fortsetzung des Festlandes. Dies ist ein Bereich der kontinentalen Kruste, der im Allgemeinen durch eine flache Topographie mit Spuren überfluteter Flusstäler, quartärer Vereisung und alter Küstenlinien gekennzeichnet ist.

Die äußere Grenze des Regals ist Rand - eine scharfe Biegung im Boden, hinter der der Kontinentalhang beginnt. Die durchschnittliche Tiefe der Schelfkante beträgt 130 m, in Einzelfällen kann die Tiefe jedoch variieren.

Die Breite des Schelfs variiert in einem sehr weiten Bereich: von Null (in einigen Gebieten der afrikanischen Küste) bis zu Tausenden von Kilometern (vor der Nordküste Asiens). Im Allgemeinen nimmt der Schelf etwa 7 % der Fläche des Weltozeans ein.

Kontinentalhang- der Bereich vom Rand des Schelfs bis zum Kontinentalfuß, d. h. vor dem Übergang des Hangs in einen flacheren Meeresboden. Der durchschnittliche Neigungswinkel des Kontinentalhangs beträgt etwa 6°, oft kann die Steilheit des Hangs jedoch auf 20–30° ansteigen, und in einigen Fällen sind fast vertikale Felsvorsprünge möglich. Die Breite des Kontinentalhangs aufgrund des steilen Gefälles ist normalerweise gering – etwa 100 km.

Das Relief des Kontinentalhangs zeichnet sich durch große Komplexität und Vielfalt aus, seine charakteristischste Form ist es jedoch Unterwasserschluchten . Dabei handelt es sich um schmale Rinnen mit großem Anstellwinkel entlang des Längsprofils und steilen Böschungen. Die Spitzen von Unterwasserschluchten schneiden oft in den Rand des Schelfs ein und ihre Mündungen reichen bis zum Kontinentalfuß, wo in solchen Fällen Schwemmkegel aus lockerem Sedimentmaterial beobachtet werden.

Festlandfuß- das dritte Element des Meeresbodenreliefs, das sich innerhalb der Kontinentalkruste befindet. Die kontinentalen Ausläufer sind eine ausgedehnte, abfallende Ebene, die aus bis zu 3,5 km dicken Sedimentgesteinen besteht. Die Breite dieser leicht hügeligen Ebene kann Hunderte von Kilometern betragen und ihre Fläche kommt der des Schelfs und des Kontinentalhangs nahe.

Meeresboden- der tiefste Teil des Meeresbodens, der mehr als 2/3 der gesamten Fläche des Weltozeans einnimmt. Die vorherrschenden Tiefen des Meeresbodens liegen zwischen 4 und 6 km und die Bodentopographie ist am ruhigsten. Die Hauptelemente der Topographie des Meeresbodens sind Meeresbecken, mittelozeanische Rücken und ozeanische Erhebungen.

Ozeanbecken- ausgedehnte Senken am Grund des Weltmeeres mit einer Tiefe von etwa 5 km. Die ebene Oberfläche des Beckenbodens wird Abgrundebene (bodenlose Ebene) genannt und entsteht durch die Ansammlung von Sedimentmaterial vom Land. Abgrundebenen im Weltmeer nehmen etwa 8 % des Meeresbodens ein.

Mittelozeanische Rücken- tektonisch aktive Zonen im Ozean, in denen es zu Neubildungen der Erdkruste kommt. Sie bestehen aus Basaltgestein, das durch das Eindringen von Obermantelmaterial aus dem Erdinneren entsteht. Dies bestimmte die Einzigartigkeit der Erdkruste an mittelozeanischen Rücken und ihre Klassifizierung als Rifting-Typ.

Ozeanische Anstiege- große positive Reliefformen des Meeresbodens, die nicht mit mittelozeanischen Rücken verbunden sind. Sie befinden sich im ozeanischen Typ der Erdkruste und zeichnen sich durch große horizontale und vertikale Abmessungen aus.

In der Tiefsee wurden isolierte Seeberge vulkanischen Ursprungs entdeckt. Als flache Seeberge werden Seeberge bezeichnet, die sich in Tiefen von mehr als 200 m befinden Guyots.

Tiefseesenken (Gräben)- Zonen der meisten große Tiefen Weltmeere über 6000 m.

Der tiefste Graben ist der Marianengraben, der 1954 vom Forschungsschiff Vityaz entdeckt wurde. Seine Tiefe beträgt 11022 m.

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Innere Struktur der Erde

Die Struktur der Erde besteht aus drei Hauptschalen: Erdkruste, Erdmantel und Erdkern.

Diagramm der inneren Struktur der Erde

Die Erdoberfläche ist von einer Gesteinshülle bedeckt – Erdkruste. Seine Dicke unter den Ozeanen beträgt nur 3–15 km und auf den Kontinenten erreicht er 75 km. Es stellt sich heraus, dass die Erdkruste im Verhältnis zum gesamten Planeten dünner ist als die Schale eines Pfirsichs. Die obere Schicht der Kruste besteht aus Sedimentgesteinen; darunter befinden sich die so genannten „Granit“- und „Basalt“-Schichten.

Unter der Erdkruste gelegen Mantel. Der Mantel ist die innere Hülle, die den Erdkern bedeckt. Aus dem Griechischen wird „Mantel“ mit „Schleier“ übersetzt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass der obere Teil des Erdmantels aus dichten Gesteinen besteht, also fest ist. Allerdings befindet sich in einer Tiefe von 50–250 km unter der Erdoberfläche eine teilweise geschmolzene Schicht namens Magma.

Erdkruste

Es ist relativ weich und plastisch, kann langsam fließen und sich somit bewegen. Die Geschwindigkeit der Magmabewegung ist gering – einige Zentimeter pro Jahr. Allerdings spielt es eine entscheidende Rolle bei den Bewegungen der Erdkruste. Die Temperatur der oberen Magmaschicht beträgt etwa +2000 °C, in den unteren Schichten kann die Hitze bis zu +5000 °C erreichen. Die Erdkruste wird zusammen mit der oberen Schicht des heißen Erdmantels Lithosphäre genannt.

Versteckt unter dem Erdmantel, in einer Tiefe von etwa 2900 km unter der Oberfläche Der Kern der Erde. Es hat die Form einer Kugel mit einem Radius von fast 3500 km. Im Kern gibt es ein äußeres und Innenteil, die sich in Zusammensetzung, Temperatur und Dichte unterscheiden. Der innere Kern ist der heißeste und dichteste Teil unseres Planeten und besteht laut Wissenschaftlern hauptsächlich aus Eisen und Nickel. Im inneren Kern ist der Druck so hoch, dass er es trotz der enormen Temperatur (+6000...+10.000 °C) ist solide. Der äußere Kern befindet sich in flüssigem Zustand, seine Temperatur beträgt 4300 °C.

Struktur der Erdkruste

Der größte Teil der äußeren Kruste ist mit der Hydrosphäre bedeckt, ein kleinerer Teil grenzt an die Atmosphäre. Dementsprechend wird die Erdkruste unterschieden ozeanisch Und Festlandtypen, und sie haben unterschiedliche Strukturen.

Die kontinentale (kontinentale) Kruste nimmt eine kleinere Fläche ein (etwa 40 % der gesamten Erdoberfläche), weist jedoch eine komplexere Struktur auf. Unter hohe Berge seine Dicke erreicht 60-70 km. Die kontinentale Kruste besteht aus 3 Schichten - Basalt, Granit Und sedimentär. Die ozeanische Kruste ist dünner – nur 5–7 km. Es besteht aus zwei Schichten: der unteren Basaltschicht und der oberen Sedimentschicht.

Die Erdkruste lässt sich am besten bis zu einer Tiefe von 20 km untersuchen. Basierend auf den Ergebnissen der Analyse zahlreicher Proben von Gesteinen und Mineralien, die bei Gebirgsbildungsprozessen an die Erdoberfläche gelangten, sowie aus Bergwerken und Tiefbohrlöchern, wurde die durchschnittliche Zusammensetzung der chemischen Elemente der Erdkruste ermittelt Wurde berechnet.

Die Grenzschicht, die den Erdmantel und die Erdkruste trennt, wird zu Ehren des kroatischen Wissenschaftlers A. Mohorovicic Mohorovicic-Grenze oder Moho-Oberfläche genannt. Er war der Erste, der 1909 auf die charakteristische Beherrschung seismischer Wellen beim Grenzübertritt hinwies, die überall nachweisbar ist zum Globus in Tiefen von 5 bis 70 km.

Wie wird der Mantel untersucht?

Der Erdmantel liegt tief unter der Erde und selbst die tiefsten Bohrlöcher reichen nicht bis dorthin. Aber manchmal, wenn Gase die Erdkruste durchbrechen, entstehen sogenannte Kimberlitrohre. Durch sie gelangen Mantelgesteine ​​und Mineralien an die Oberfläche. Das bekannteste davon ist der Diamant, das tiefste Fragment unseres Planeten, das wir untersuchen können. Dank solcher Röhren können wir die Struktur des Erdmantels beurteilen.

Das Kimberlitrohr in Jakutien, wo Diamanten abgebaut werden, wird seit langem entwickelt. Anstelle dieser Rohre wurden riesige Steinbrüche gebaut. Ihr Name stammt von der Stadt Kimberley in Südafrika.

Bis vor kurzem basierten Vorstellungen über die Dicke der Erdkruste unter dem Meeresboden auf eher seltenen seismischen Profilen von Tiefenstrukturstudien.

Einige Daten zur möglichen Dicke der Kruste unter dem Meeresboden wurden von V. F. Bonchkovsky auf der Grundlage der Untersuchung von Oberflächenwellen von Erdbeben gewonnen.

R. M. Demenitskaya, der eine neue Methode zur Bestimmung der Dicke der Erdkruste entwickelt hatte, basierend auf ihren bekannten Zusammenhängen mit Schwerkraftanomalien (in der Bouguer-Reduktion) und mit dem Relief der Erdoberfläche, erstellte schematische Karten der Verteilung der Dicke von die Erdkruste der Kontinente und Ozeane. Diesen Karten zufolge ist die Dicke der Erdkruste in den Ozeanen wie folgt.

IN Atlantischer Ozean Innerhalb des Festlandsockels variiert die Dicke der Kruste zwischen 35 und 25 km. Es unterscheidet sich nicht von dem in den angrenzenden Teilen des Kontinents, da sich die kontinentalen Strukturen direkt auf dem Schelf fortsetzen. Im Bereich des Kontinentalhangs nimmt die Dicke der Kruste mit zunehmender Tiefe von 25–15 km im oberen Teil des Hangs auf 15–10 und sogar weniger als 10 km im unteren Teil ab. Der Boden der Becken des Atlantischen Ozeans ist durch eine Kruste von geringer Dicke gekennzeichnet – von 2 bis 7 km, aber dort, wo sie Unterwasserkämme oder -plateaus bildet, erhöht sich ihre Dicke auf 15–25 km (Bermuda-Unterwasserplateau, Telegraphenplateau). .

Ein ähnliches Bild sehen wir im arktischen Becken des Nordens arktischer Ozean mit einer Krustendicke von 15 bis 25 km; nur in seinem zentrale Teile es sind weniger als 10-5 km. Im Scandic Basin unterscheidet sich die Krustendicke (15 bis 25 km) von der für ozeanische Becken typischen. Am Kontinentalhang verändert sich die Dicke der Kruste auf die gleiche Weise wie im Atlantischen Ozean. Wir sehen die gleiche Analogie in der Kruste der kontinentalen Untiefen des Arktischen Ozeans mit einer Krustendicke von 25 bis 35 km; es verdickt sich in der Laptewsee sowie in angrenzenden Teilen des Kara- und Ostsibirischen Meeres und weiter auf dem Lomonossow-Rücken.

Innere Struktur der Erde

Es ist möglich, dass die Zunahme der Krustendicke hier mit der Ausbreitung junger – mesozoischer Faltstrukturen zusammenhängt.

Im Indischen Ozean gibt es im Kanal von Mosambik und teilweise östlich von Madagaskar bis einschließlich des Seychellenrückens eine relativ dicke Kruste (mehr als 25 km). Sredinny-Kamm Indischer Ozean Die Dicke der Kruste unterscheidet sich nicht vom Mittelatlantischen Rücken. Die relativ dünne Rinde zeichnet sich durch aus Südlicher Teil Arabisches Meer und der Golf von Bengalen, obwohl sie vergleichsweise jung sind.

Die Dicke der Erdkruste im Pazifischen Ozean ist durch bestimmte Merkmale gekennzeichnet. Im Bering- und Ochotskischen Meer ist die Kruste mehr als 25 km dick. Lediglich im südlichen Tiefwasserteil des Beringmeeres ist es dünner. Im Japanischen Meer nimmt die Mächtigkeit stark ab (auf 10–15 km), in den Meeren Indonesiens nimmt sie wieder zu (mehr als 25 km) und bleibt weiter südlich – bis einschließlich des Arafura-Meeres – gleich. Im westlichen Teil Pazifik See Direkt angrenzend an den Gürtel geosynklinaler Meere liegen die vorherrschenden Mächtigkeiten bei 7 bis 10 km, in einigen Senken des Meeresbodens sinken sie jedoch auf 5 km, während sie in Gebieten mit Seebergen und Inseln auf 10 bis 15 km und oft sogar noch höher ansteigen bis 20-25 km.

Im zentralen Teil des Pazifischen Ozeans – der Region der tiefsten Becken, wie auch in anderen Ozeanen – ist die Dicke der Kruste am geringsten – sie liegt zwischen 2 und 7 km. In einigen Vertiefungen des Meeresbodens ist die Kruste dünner. In den höchsten Teilen des Meeresbodens – auf den mittleren Unterwasserrücken und angrenzenden Räumen – erhöht sich die Dicke der Kruste auf 7–10 km. Die gleichen Krustendicken sind charakteristisch für die östlichen und südöstlichen Teile des Ozeans entlang des Streichens der südpazifischen und ostpazifischen Rücken sowie für das Unterwasser-Albatros-Plateau.

Von R. M. Demenitskaya zusammengestellte Karten der Dicke der Erdkruste geben einen Eindruck von der Gesamtdicke der Erdkruste. Um die Struktur der Kruste zu klären, müssen Sie auf Daten zurückgreifen, die durch seismische Untersuchungen gewonnen wurden.

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Dabei kommt es zu einem starken Anstieg der Geschwindigkeit seismischer Wellen.

Die Struktur der Erdkruste ähnelt der Kruste der meisten terrestrischen Planeten, mit Ausnahme von Merkur. Darüber hinaus findet man eine ähnliche Kruste auf dem Mond und vielen Satelliten der Riesenplaneten. Darüber hinaus ist die Erde insofern einzigartig, als sie über zwei Arten von Kruste verfügt: eine kontinentale und eine ozeanische Kruste. Die Erdkruste ist durch ständige Bewegungen gekennzeichnet: horizontal und oszillierend.

Der größte Teil der Kruste besteht aus Basalten. Die Masse der Erdkruste wird auf 2,8⋅10 19 Tonnen geschätzt (davon sind 21 % ozeanische Kruste und 79 % kontinentale). Die Kruste macht nur 0,473 % der Gesamtmasse der Erde aus.

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  Die Dicke der ozeanischen Kruste bleibt im Laufe der Zeit nahezu unverändert, da sie hauptsächlich durch die Menge an Schmelze bestimmt wird, die aus dem Mantelmaterial in den mittelozeanischen Rückenzonen freigesetzt wird. In gewissem Maße hat die Dicke der Sedimentschicht auf dem Meeresboden einen Einfluss. In verschiedenen geografischen Gebieten variiert die Dicke der ozeanischen Kruste zwischen 5 und 10 Kilometern (9 bis 12 Kilometer einschließlich Wasser).

  Im Rahmen der Schichtung der Erde gem mechanische Eigenschaften Unter ozeanischer Kruste versteht man die ozeanische Lithosphäre. Die Dicke der ozeanischen Lithosphäre hängt im Gegensatz zur Kruste hauptsächlich von ihrem Alter ab. In den Zonen der mittelozeanischen Rücken kommt die Asthenosphäre sehr nahe an die Oberfläche und die lithosphärische Schicht fehlt fast vollständig. Wenn man sich von den Zonen der mittelozeanischen Rücken entfernt, nimmt die Dicke der Lithosphäre zunächst proportional zu ihrem Alter zu, dann nimmt die Wachstumsrate ab. In Subduktionszonen erreicht die Dicke der ozeanischen Lithosphäre ihre größten Werte und beträgt 130-140 Kilometer.

  Kontinentale Kruste

  Element	Ordnungsnummer	Inhalt, % Masse	Molmasse	Inhalt, %-Menge
  Sauerstoff	8	49,13	16	53,52
  Silizium	14	26,0	28,1	16,13
  Aluminium	13	7,45	27	4,81
  Eisen	26	4,2	55,8	1,31
  Kalzium	20	3,25	40,1	1,41
  Natrium	11	2,4	23	1,82
  Kalium	19	2,35	39,1	1,05
  Magnesium	12	2,35	34,3	1,19
  Wasserstoff	1	1,00	1	17,43
  Titan	22	0,61	47,9	0,222
  Kohlenstoff	6	0,35	12	0,508
  Chlor	17	0,2	35,5	0,098
  Phosphor	15	0,125	31,0	0,070
  Schwefel	16	0,1	32,1	0,054
  Mangan	25	0,1	54,9	0,032
  Fluor	9	0,08	19,0	0,073
  Barium	56	0,05	137,3	0,006
  Stickstoff	7	0,04	14,0	0,050
  Ausruhen	-	~0,2	-	-

  Die Bestimmung der Zusammensetzung der oberen kontinentalen Kruste war eines der ersten Probleme, deren Lösung sich die junge Wissenschaft der Geochemie annahm. Tatsächlich entstand die Geochemie aus Versuchen, dieses Problem zu lösen. Diese Aufgabe ist sehr schwierig, da die Erdkruste aus vielen Gesteinen unterschiedlicher Zusammensetzung besteht. Auch innerhalb desselben geologischen Körpers kann die Zusammensetzung der Gesteine ​​stark variieren. Kann vollständig auf verschiedene Bereiche verteilt werden verschiedene Typen Rassen Vor diesem Hintergrund stellte sich die Aufgabe, die allgemeine, durchschnittliche Zusammensetzung des auf den Kontinenten an die Oberfläche tretenden Teils der Erdkruste zu bestimmen. Andererseits stellte sich sofort die Frage nach der Sinnhaftigkeit dieses Begriffs.

  Die erste Schätzung der Zusammensetzung der oberen Erdkruste erfolgte durch Clark. Clark war Mitarbeiter des US Geological Survey und an der chemischen Analyse von Gesteinen beteiligt. Nach langjähriger analytischer Arbeit fasste er die Ergebnisse der Analysen zusammen und berechnete die durchschnittliche Zusammensetzung der Gesteine. Er schlug vor, dass viele tausend Proben, die im Wesentlichen zufällig ausgewählt wurden, die durchschnittliche Zusammensetzung der Erdkruste widerspiegelten (siehe Clarke-Elemente). Clarks Arbeit sorgte in der wissenschaftlichen Gemeinschaft für Aufsehen. Es wurde heftig kritisiert, da viele Forscher diese Methode mit der Gewinnung von „ Durchschnittstemperatur im gesamten Krankenhaus, einschließlich der Leichenhalle.“ Andere Forscher glaubten, dass diese Methode für ein so heterogenes Objekt wie die Erdkruste geeignet sei. Die von Clark ermittelte Zusammensetzung der Erdkruste ähnelte der von Granit.

  Der nächste Versuch, die durchschnittliche Zusammensetzung der Erdkruste zu bestimmen, wurde von Victor Goldschmidt unternommen. Er ging davon aus, dass ein Gletscher, der sich entlang der Kontinentalkruste bewegt, alle an die Oberfläche gelangenden Gesteine ​​abstreift und vermischt. Dadurch spiegeln die durch Gletschererosion abgelagerten Gesteine ​​die Zusammensetzung der mittelkontinentalen Kruste wider. Goldschmidt analysierte die Zusammensetzung der während der letzten Eiszeit in der Ostsee abgelagerten Bandtone. Ihre Zusammensetzung kam der von Clarke ermittelten durchschnittlichen Zusammensetzung überraschend nahe. Die Übereinstimmung der so erhaltenen Schätzungen verschiedene Methoden wurde zu einer starken Bestätigung geochemischer Methoden.

  Anschließend waren viele Forscher an der Bestimmung der Zusammensetzung der Kontinentalkruste beteiligt. Die Schätzungen von Vinogradov, Vedepol, Ronov und Yaroshevsky haben breite wissenschaftliche Anerkennung gefunden.

  Einige neue Versuche, die Zusammensetzung der kontinentalen Kruste zu bestimmen, basieren auf der Aufteilung in Teile, die in verschiedenen geodynamischen Umgebungen entstanden sind.

  Grenze zwischen Ober- und Unterkruste

  Um die Struktur der Erdkruste zu untersuchen, werden indirekte geochemische und geophysikalische Methoden verwendet, direkte Daten können jedoch durch Tiefenbohrungen gewonnen werden. Bei der Durchführung wissenschaftlicher Tiefbohrungen stellt sich häufig die Frage nach der Art der Grenze zwischen der oberen (Granit) und unteren (Basalt) Kontinentalkruste. Um dieses Problem zu untersuchen, wurde in der UdSSR die Saatli-Brunnen gebohrt. Im Bohrgebiet wurde eine Schwerkraftanomalie beobachtet, die mit einem Kellerüberhang in Zusammenhang stand. Doch Bohrungen ergaben, dass sich unter dem Brunnen ein Intrusivmassiv befindet. Auch beim Bohren der Kola-Supertiefbohrung wurde die Konrad-Grenze nicht erreicht. Im Jahr 2005 diskutierte die Presse die Möglichkeit, die Mohorovicic-Grenze und den oberen Mantel mithilfe selbsttauchender Wolframkapseln zu durchdringen, die durch die Hitze zerfallender Radionuklide erhitzt werden.