Geosféry |
Vnitřní: |
---|
• Kůra |
- Kontinentální |
- Oceánský |
• Župan |
- Astenosféra |
- Horní |
- Nižší |
• Jádro |
- Externí |
- Vnitřní |
Externí: |
• Litosféra |
- Stratisféra |
• Hydrosféra |
• Atmosféra |
- Stratosféra |
- Mezosféra |
- Termosféra |
• Ionosféra |
• Magnetosféra |
= Exosféra |
Komplex: |
• Zeměpisné |
• Biosféra |
- Biogeosféra |
- Ekosféra |
- Pedosféra |
• Kryosféra |
- Glaciosféra |
= barysféra |
= tektonosféra |
Antropogenní: |
Noosféra |
antroposféra |
Technosféra |
Kakosféra |
Struktura Země |
Zemská kůra je tvrdá skořápka ( kůra ) Země , součást litosféry [1] . Z vnějšku je většina kůry pokryta hydrosférou , zatímco menší část je pod vlivem atmosféry .
Zemská kůra je svou strukturou podobná kůře většiny pozemských planet , s výjimkou Měsíce, zemského satelitu. Kromě toho existuje kůra podobného typu na Měsíci a mnoho satelitů obřích planet . Země je zároveň jedinečná tím, že má dva typy kůry: kontinentální a oceánskou . Zemská kůra se vyznačuje neustálými pohyby: horizontálními a oscilačními .
Většina kůry je složena z čediče . Hmotnost zemské kůry se odhaduje na 2,8⋅10 19 tun (z toho 21 % tvoří oceánská kůra a 79 % kontinentální). Kůra tvoří pouze 0,473 % celkové hmotnosti Země.
Pod kůrou je plášť , který se liší složením a fyzikálními vlastnostmi – je hustší, obsahuje především žáruvzdorné prvky. Kůra a plášť jsou odděleny Mohorovičovou hranicí , na které dochází k prudkému nárůstu rychlostí seismických vln .
Oceánská kůra se skládá hlavně z čediče . Podle teorie deskové tektoniky se nepřetržitě tvoří na středooceánských hřbetech , odklání se od nich a je absorbován do pláště v subdukčních zónách . Proto je oceánská kůra relativně mladá a její nejstarší části pocházejí z pozdní jury .
Tloušťka oceánské kůry se s časem prakticky nemění, protože je určena především množstvím taveniny uvolněné z materiálu pláště v zónách středooceánských hřbetů. Do jisté míry má vliv tloušťka sedimentární vrstvy na dně oceánů . V různých zeměpisných oblastech se tloušťka oceánské kůry pohybuje mezi 5-10 kilometry (9-12 kilometrů s vodou) [1] .
V rámci stratifikace Země mechanickými vlastnostmi se oceánská kůra vztahuje k oceánské litosféře . Tloušťka oceánské litosféry na rozdíl od kůry závisí především na jejím stáří. V zónách středooceánských hřbetů se astenosféra přibližuje velmi blízko povrchu a litosférická vrstva téměř úplně chybí. Jak se člověk vzdaluje od zón středooceánských hřbetů, tloušťka litosféry nejprve roste úměrně jejímu stáří, pak se rychlost růstu snižuje. V subdukčních zónách dosahuje tloušťka oceánské litosféry největších hodnot, a to 130–140 kilometrů.
Kontinentální (pevninská) kůra má třívrstvou strukturu (sedimentární, žulové a čedičové vrstvy). Horní vrstva je reprezentována nesouvislým pokryvem sedimentárních hornin , který je široce vyvinut, ale zřídka má velkou mocnost. Většina kůry se skládá ze svrchní kůry, vrstvy sestávající převážně z granitů a rul , které mají nízkou hustotu a starou historii. Studie ukazují, že většina těchto hornin vznikla velmi dávno, asi před 3 miliardami let. Níže je spodní kůra, tvořená metamorfovanými horninami – granulity a podobně.
Zemská kůra je tvořena relativně malým počtem prvků. Asi polovinu hmoty zemské kůry tvoří kyslík, více než 25 % tvoří křemík . Pouze 18 prvků: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba - tvoří 99,8 % hmotnosti zemského kůra (cm .tabulka níže). [2]
Živel | Sériové číslo | Obsah, % hmotnosti | Molární hmotnost | Obsah, % q-ty |
---|---|---|---|---|
Kyslík | osm | 49,13 | 16 | 53,52 |
Křemík | čtrnáct | 26.0 | 28.1 | 16.13 |
Hliník | 13 | 7,45 | 27 | 4,81 |
Žehlička | 26 | 4.2 | 55,8 | 1.31 |
Vápník | dvacet | 3.25 | 40.1 | 1.41 |
Sodík | jedenáct | 2.4 | 23 | 1,82 |
Draslík | 19 | 2.35 | 39.1 | 1.05 |
Hořčík | 12 | 2.35 | 34.3 | 1.19 |
Vodík | jeden | 1,00 | jeden | 17,43 |
Titan | 22 | 0,61 | 47,9 | 0,222 |
Uhlík | 6 | 0,35 | 12 | 0,508 |
Chlór | 17 | 0,2 | 35.5 | 0,098 |
Fosfor | patnáct | 0,125 | 31,0 | 0,070 |
Síra | 16 | 0,1 | 32.1 | 0,054 |
Mangan | 25 | 0,1 | 54,9 | 0,032 |
Fluor | 9 | 0,08 | 19.0 | 0,073 |
Baryum | 56 | 0,05 | 137,3 | 0,006 |
Dusík | 7 | 0,04 | 14.0 | 0,050 |
Odpočinek | — | ~0,2 | — | — |
Určení složení svrchní kontinentální kůry bylo jedním z prvních úkolů, které se mladá věda geochemie zavázala vyřešit . Ve skutečnosti se geochemie objevila z pokusů vyřešit tento problém. Tento úkol je velmi obtížný, protože zemská kůra se skládá z mnoha hornin různého složení. I v rámci stejného geologického tělesa se složení hornin může značně lišit. V různých oblastech mohou být distribuovány zcela odlišné typy hornin. Ve světle toho všeho vyvstal problém určit obecné, průměrné složení té části zemské kůry, která vystupuje na povrch na kontinentech . Na druhou stranu hned vyvstala otázka po obsahu tohoto pojmu.
První odhad složení svrchní kůry provedl Frank Clark . Clark byl členem United States Geological Survey a podílel se na chemické analýze hornin . Po mnoha letech analytické práce shrnul výsledky rozborů a vypočítal průměrné složení hornin. Navrhl, aby mnoho tisíc vzorků, v podstatě náhodně vybraných, odráželo průměrné složení zemské kůry (viz prvky clarke ). Tato práce Clarka způsobila senzaci ve vědecké komunitě. Byla silně kritizována, protože mnoho výzkumníků tuto metodu přirovnalo k získání „průměrné teploty pro nemocnici, včetně márnice“. Jiní badatelé se domnívali, že tato metoda je vhodná pro tak heterogenní objekt, jakým je zemská kůra. Složení zemské kůry získané Clarkem bylo blízké složení žuly .
Další pokus o určení průměrného složení zemské kůry provedl Viktor Goldshmidt . Vycházel z předpokladu, že ledovec , pohybující se po kontinentální kůře , seškrabuje všechny horniny, které vystupují na povrch, a mísí je. V důsledku toho horniny uložené ledovcovou erozí odrážejí složení střední kontinentální kůry. Goldschmidt analyzoval složení páskovaných jílů uložených v Baltském moři během posledního zalednění . Jejich složení se překvapivě blížilo průměrnému složení získanému Clarkem. Shoda odhadů získaných takovými různými metodami byla silným potvrzením geochemických metod.
Následně se mnoho výzkumníků zabývalo určováním složení kontinentální kůry. Odhady Vinogradova , Vedepola , Ronova a Yaroshevského získaly široké vědecké uznání .
Některé nové pokusy určit složení kontinentální kůry jsou založeny na jejím rozdělení na části vytvořené v různých geodynamických podmínkách. [2]
Ke studiu struktury zemské kůry se používají nepřímé geochemické a geofyzikální metody, ale přímá data lze získat jako výsledek hlubinných vrtů. Při provádění vědeckých hlubinných vrtů je často kladena otázka o povaze hranice mezi svrchní ( žula ) a spodní ( čedič ) kontinentální kůrou. Ke studiu tohoto problému byla v SSSR vyvrtána studna Saatlinskaya . V oblasti vrtání byla pozorována gravitační anomálie , která souvisela se základovou římsou. Ale vrtání ukázalo, že pod studnou je rušivá hmota . Při vrtání superhlubokého vrtu Kola také nebylo dosaženo hranice Konrad . V roce 2005 byla v tisku diskutována možnost průniku k mohorovičskému rozhraní a do svrchního pláště pomocí samopotápějících se wolframových kapslí zahřívaných teplem rozpadu radionuklidů [5] .
![]() | |
---|---|
V bibliografických katalozích |
|
Země | ||
---|---|---|
Historie Země | ![]() | |
Fyzikální vlastnosti Země | ||
Skořápky Země | ||
Geografie a geologie | ||
životní prostředí | ||
viz také | ||
|
Skořápky Země | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Externí | ![]() | ||||||
Vnitřní |
|