Jaka jest temperatura skorupy ziemskiej? Ciepło ziemi.

Temperatura wewnątrz ziemi jest najczęściej wskaźnikiem raczej subiektywnym, ponieważ dokładną temperaturę można podać tylko w dostępnych miejscach, na przykład w studni Kola (głębokość 12 km). Ale to miejsce należy do zewnętrznej części skorupy ziemskiej.

Temperatury na różnych głębokościach Ziemi

Jak odkryli naukowcy, temperatura wzrasta o 3 stopnie na każde 100 metrów w głąb Ziemi. Liczba ta jest stała dla wszystkich kontynentów i części globu. Ten wzrost temperatury następuje w górnej części skorupy ziemskiej, przez około 20 kilometrów, po czym wzrost temperatury zwalnia.

Największy wzrost odnotowano w Stanach Zjednoczonych, gdzie temperatura wzrosła do 150 stopni na głębokości 1000 metrów. Najwolniejszy wzrost odnotowano w Republice Południowej Afryki, gdzie termometr wzrósł zaledwie o 6 stopni Celsjusza.

Na głębokości około 35-40 kilometrów temperatura oscyluje wokół 1400 stopni. Granica między płaszczem a jądrem zewnętrznym na głębokości od 25 do 3000 km nagrzewa się od 2000 do 3000 stopni. Wewnętrzny rdzeń nagrzewa się do 4000 stopni. Temperatura w samym centrum Ziemi, według najnowszych informacji uzyskanych w wyniku skomplikowanych eksperymentów, wynosi około 6000 stopni. Słońce może pochwalić się tą samą temperaturą na swojej powierzchni.

Minimalne i maksymalne temperatury w głębinach Ziemi

Przy obliczaniu minimalnej i maksymalnej temperatury wewnątrz Ziemi nie są brane pod uwagę dane z pasa stałej temperatury. W tej strefie temperatura jest stała przez cały rok. Pas znajduje się na głębokości od 5 metrów (tropiki) i do 30 metrów (duże szerokości geograficzne).

Maksymalna temperatura została zmierzona i zarejestrowana na głębokości około 6000 metrów i wyniosła 274 stopnie Celsjusza. Minimalną temperaturę wewnątrz Ziemi notuje się głównie w północnych rejonach naszej planety, gdzie nawet na głębokości ponad 100 metrów termometr wskazuje ujemne temperatury.

Skąd pochodzi ciepło i jak jest rozprowadzane we wnętrzu planety?

Ciepło wewnątrz ziemi pochodzi z kilku źródeł:

1) Rozpad pierwiastków promieniotwórczych;

2) Różnicowanie grawitacyjne materii nagrzanej w jądrze Ziemi;

3) Tarcie pływowe (wpływ Księżyca na Ziemię, któremu towarzyszy spowolnienie tego ostatniego).

Oto niektóre opcje występowania ciepła w trzewiach ziemi, ale kwestia pełnej listy i poprawności tego, co już jest dostępne, jest nadal otwarta.

Przepływ ciepła emanujący z wnętrza naszej planety różni się w zależności od stref strukturalnych. Dlatego rozkład ciepła w miejscu, gdzie znajduje się ocean, góry czy równiny, ma zupełnie inne wskaźniki.

Skorupa ziemska w sensie naukowym jest najwyższą i najtwardszą geologiczną częścią skorupy naszej planety.

Badania naukowe pozwalają nam dokładnie je poznać. Ułatwia to wielokrotne wiercenie studni zarówno na kontynentach, jak i na dnie oceanu. Struktura ziemi i skorupy ziemskiej w różnych częściach planety różni się zarówno składem, jak i cechami. Górną granicę skorupy ziemskiej stanowi widoczny relief, a dolną granicę stanowi strefa oddzielenia obu środowisk, zwana także powierzchnią Mohorovicica. Często określa się ją po prostu jako „granicę M”. Otrzymała tę nazwę za sprawą chorwackiego sejsmologa Mohorovicica A. Przez wiele lat obserwował prędkość ruchów sejsmicznych w zależności od poziomu głębokości. W 1909 roku ustalił istnienie różnicy pomiędzy skorupą ziemską a gorącym płaszczem ziemi. Granica M leży na poziomie, na którym prędkość fal sejsmicznych wzrasta z 7,4 do 8,0 km/s.

Skład chemiczny Ziemi

Badając skorupy naszej planety, naukowcy wyciągnęli ciekawe, a nawet oszałamiające wnioski. Cechy strukturalne skorupy ziemskiej upodabniają ją do tych samych obszarów na Marsie i Wenus. Ponad 90% jego pierwiastków składowych to tlen, krzem, żelazo, glin, wapń, potas, magnez i sód. Łącząc się ze sobą w różnych kombinacjach, tworzą jednorodne ciała fizyczne – minerały. Mogą być zawarte w skałach w różnych stężeniach. Struktura skorupy ziemskiej jest bardzo niejednorodna. Zatem skały w postaci uogólnionej są agregatami o mniej więcej stałym składzie chemicznym. Są to niezależne ciała geologiczne. Oznaczają jasno określony obszar skorupy ziemskiej, który w swoich granicach ma to samo pochodzenie i wiek.

Skały według grup

1. Magmowy. Nazwa mówi sama za siebie. Powstają z schłodzonej magmy wypływającej z ujść starożytnych wulkanów. Struktura tych skał zależy bezpośrednio od szybkości krzepnięcia lawy. Im jest większy, tym mniejsze są kryształy substancji. Na przykład granit powstał w grubości skorupy ziemskiej, a bazalt pojawił się w wyniku stopniowego wylewania się magmy na jego powierzchnię. Różnorodność takich ras jest dość duża. Patrząc na strukturę skorupy ziemskiej, widzimy, że składa się ona w 60% z minerałów magmowych.

2. Osadowy. Są to skały, które powstały w wyniku stopniowego osadzania się fragmentów niektórych minerałów na lądzie i dnie oceanu. Mogą to być składniki sypkie (piasek, otoczaki), składniki cementowe (piaskowiec), pozostałości mikroorganizmów (węgiel, wapień) lub produkty reakcji chemicznych (sól potasowa). Stanowią aż 75% całej skorupy ziemskiej na kontynentach.
Według fizjologicznej metody powstawania skały osadowe dzielą się na:

• Klastyczny. Są to pozostałości różnych skał. Zostały zniszczone pod wpływem czynników naturalnych (trzęsienie ziemi, tajfun, tsunami). Należą do nich piasek, kamyki, żwir, tłuczeń kamienny, glina.
• Chemiczny. Powstają stopniowo z wodnych roztworów niektórych substancji mineralnych (soli).
• Organiczne lub biogenne. Składają się ze szczątków zwierząt lub roślin. Są to łupki bitumiczne, gaz, ropa naftowa, węgiel, wapień, fosforyty, kreda.

3. Skały metamorficzne. Można w nie przekształcać inne komponenty. Dzieje się tak pod wpływem zmieniającej się temperatury, wysokiego ciśnienia, roztworów lub gazów. Na przykład można uzyskać marmur z wapienia, gnejs z granitu i kwarcyt z piasku.

Minerały i skały, z których ludzkość aktywnie korzysta w swoim życiu, nazywane są minerałami. Czym oni są?

Są to naturalne formacje mineralne, które wpływają na strukturę ziemi i skorupy ziemskiej. Można je stosować w rolnictwie i przemyśle, zarówno w postaci naturalnej, jak i po przetworzeniu.

Rodzaje przydatnych minerałów. Ich klasyfikacja

W zależności od stanu skupienia i skupienia minerały można podzielić na kategorie:

1. Ciało stałe (ruda, marmur, węgiel).
2. Ciecz (woda mineralna, olej).
3. Gazowy (metan).

Charakterystyka poszczególnych rodzajów minerałów

Według składu i cech zastosowania wyróżnia się:

1. Materiały palne (węgiel, ropa naftowa, gaz).
2. Kruszec. Należą do nich metale radioaktywne (rad, uran) i metale szlachetne (srebro, złoto, platyna). Występują rudy metali żelaznych (żelazo, mangan, chrom) i metali nieżelaznych (miedź, cyna, cynk, aluminium).
3. Minerały niemetaliczne odgrywają znaczącą rolę w takiej koncepcji, jak struktura skorupy ziemskiej. Ich geografia jest rozległa. Są to skały niemetaliczne i niepalne. Są to materiały budowlane (piasek, żwir, glina) oraz chemikalia (siarka, fosforany, sole potasowe). Osobny dział poświęcony jest kamieniom szlachetnym i ozdobnym.

Rozmieszczenie minerałów na naszej planecie zależy bezpośrednio od czynników zewnętrznych i wzorców geologicznych.

Zatem minerały opałowe wydobywa się głównie w zagłębiach naftowych, gazowych i węglowych. Mają one pochodzenie osadowe i powstają na pokrywach osadowych platform. Ropa i węgiel rzadko występują razem.

Minerały rudne najczęściej odpowiadają piwnicom, nawisom i zagiętym obszarom płyt platformowych. W takich miejscach potrafią stworzyć ogromne pasy.

Rdzeń

Jak wiadomo, skorupa ziemska jest wielowarstwowa. Jądro znajduje się w samym centrum, a jego promień wynosi około 3500 km. Jego temperatura jest znacznie wyższa niż temperatura Słońca i wynosi około 10 000 K. Nie uzyskano dokładnych danych na temat składu chemicznego rdzenia, ale przypuszcza się, że składa się on z niklu i żelaza.

Zewnętrzny rdzeń jest w stanie stopionym i ma jeszcze większą moc niż wewnętrzny. Ten ostatni podlega ogromnej presji. Substancje, z których się składa, są w trwałym stanie stałym.

Płaszcz

Geosfera Ziemi otacza jądro i stanowi około 83 procent całej powierzchni naszej planety. Dolna granica płaszcza znajduje się na ogromnej głębokości prawie 3000 km. Powłoka ta jest tradycyjnie podzielona na mniej plastyczną i gęstą część górną (z niej powstaje magma) oraz dolną krystaliczną, której szerokość wynosi 2000 kilometrów.

Skład i budowa skorupy ziemskiej

Aby porozmawiać o tym, jakie elementy tworzą litosferę, musimy podać pewne pojęcia.

Skorupa ziemska jest najbardziej zewnętrzną powłoką litosfery. Jego gęstość jest mniejsza niż połowa średniej gęstości planety.

Skorupa ziemska oddzielona jest od płaszcza granicą M, o której była już mowa powyżej. Ponieważ procesy zachodzące w obu obszarach wzajemnie na siebie wpływają, ich symbiozę nazywa się zwykle litosferą. Oznacza „kamienną muszlę”. Jego moc waha się od 50-200 kilometrów.

Poniżej litosfery znajduje się astenosfera, która ma mniej gęstą i lepką konsystencję. Jego temperatura wynosi około 1200 stopni. Unikalną cechą astenosfery jest zdolność do naruszania jej granic i penetrowania litosfery. Jest źródłem wulkanizmu. Znajdują się tu stopione kieszenie magmy, która przenika przez skorupę ziemską i wylewa się na powierzchnię. Badając te procesy, naukowcom udało się dokonać wielu niesamowitych odkryć. W ten sposób badano strukturę skorupy ziemskiej. Litosfera powstała wiele tysięcy lat temu, ale nawet teraz zachodzą w niej aktywne procesy.

Elementy strukturalne skorupy ziemskiej

W porównaniu z płaszczem i jądrem litosfera jest twardą, cienką i bardzo delikatną warstwą. Składa się z mieszaniny substancji, w której do tej pory odkryto ponad 90 pierwiastków chemicznych. Są one rozmieszczone niejednorodnie. 98 procent masy skorupy ziemskiej składa się z siedmiu składników. Są to tlen, żelazo, wapń, glin, potas, sód i magnez. Najstarsze skały i minerały mają ponad 4,5 miliarda lat.

Badając wewnętrzną strukturę skorupy ziemskiej, można zidentyfikować różne minerały.
Minerał jest stosunkowo jednorodną substancją, którą można znaleźć zarówno wewnątrz, jak i na powierzchni litosfery. Są to kwarc, gips, talk itp. Skały składają się z jednego lub więcej minerałów.

Procesy tworzące skorupę ziemską

Struktura skorupy oceanicznej

Ta część litosfery składa się głównie ze skał bazaltowych. Struktura skorupy oceanicznej nie została zbadana tak dokładnie, jak skorupa kontynentalna. Teoria płyt tektonicznych wyjaśnia, że ​​skorupa oceaniczna jest stosunkowo młoda, a jej najnowsze fragmenty można datować na późną jurę.
Jego grubość praktycznie nie zmienia się w czasie, gdyż zależy od ilości wytopów uwalnianych z płaszcza w strefie grzbietów śródoceanicznych. Znaczący wpływ ma na to głębokość warstw osadowych na dnie oceanu. Na najbardziej rozległych obszarach waha się od 5 do 10 kilometrów. Ten typ skorupy ziemskiej należy do litosfery oceanicznej.

Skorupa kontynentalna

Litosfera oddziałuje z atmosferą, hydrosferą i biosferą. W procesie syntezy tworzą najbardziej złożoną i reaktywną powłokę Ziemi. To właśnie w tektonosferze zachodzą procesy zmieniające skład i strukturę tych muszli.
Litosfera na powierzchni Ziemi nie jest jednorodna. Ma kilka warstw.

1. Osadowy. Tworzą go głównie skały. Przeważają tu gliny i łupki, rozpowszechnione są także skały węglanowe, wulkaniczne i piaszczyste. W warstwach osadowych można znaleźć minerały, takie jak gaz, ropa i węgiel. Wszystkie są pochodzenia organicznego.
2. Warstwa granitu. Składa się ze skał magmowych i metamorficznych, które w naturze są najbliższe granitowi. Warstwa ta nie występuje wszędzie, jest najbardziej widoczna na kontynentach. Tutaj jego głębokość może wynosić dziesiątki kilometrów.
3. Warstwa bazaltu jest utworzona przez skały znajdujące się w pobliżu minerału o tej samej nazwie. Jest gęstszy niż granit.

Zmiany głębokości i temperatury w skorupie ziemskiej

Warstwa wierzchnia ogrzewana jest ciepłem słonecznym. To jest powłoka heliometryczna. Występuje sezonowe wahania temperatury. Średnia miąższość warstwy wynosi około 30 m.

Poniżej znajduje się warstwa jeszcze cieńsza i bardziej delikatna. Jego temperatura jest stała i w przybliżeniu równa średniej rocznej temperaturze charakterystycznej dla tego regionu planety. W zależności od klimatu kontynentalnego głębokość tej warstwy wzrasta.
Jeszcze głębiej w skorupie ziemskiej znajduje się inny poziom. To warstwa geotermalna. Struktura skorupy ziemskiej pozwala na jej obecność, a jej temperatura jest zdeterminowana wewnętrznym ciepłem Ziemi i rośnie wraz z głębokością.

Wzrost temperatury następuje w wyniku rozpadu substancji radioaktywnych wchodzących w skład skał. Przede wszystkim są to rad i uran.

Gradient geometryczny - wielkość wzrostu temperatury w zależności od stopnia wzrostu głębokości warstw. Parametr ten zależy od różnych czynników. Wpływ na to ma budowa i rodzaje skorupy ziemskiej, skład skał, poziom i warunki ich występowania.

Ciepło skorupy ziemskiej jest ważnym źródłem energii. Jego badanie jest dziś bardzo aktualne.

Ziemia znajduje się na tyle blisko Słońca, że ​​otrzymana energia wystarczy do utrzymania ciepła i istnienia wody w stanie ciekłym. Głównie dzięki temu nasza planeta nadaje się do życia.

Jak pamiętamy z lekcji geografii, Ziemia składa się z różnych warstw. Im dalej od centrum planety, tym sytuacja staje się bardziej napięta. Na szczęście dla nas skorupa, najwyższa warstwa geologiczna, ma stosunkowo stabilne i komfortowe temperatury. Jednak jego znaczenie może się znacznie różnić w zależności od miejsca i czasu.

Johana Swanepoela | Shutterstock.com

Struktura Ziemi

Podobnie jak inne planety ziemskie, nasza planeta składa się ze skał i metali krzemianowych, co pozwala na rozróżnienie pomiędzy stałym metalowym jądrem, stopionym jądrem zewnętrznym, płaszczem krzemianowym i skorupą. Jądro wewnętrzne ma przybliżony promień 1220 km, a jądro zewnętrzne około 3400 km.

Następnie pojawia się płaszcz i skorupa ziemska. Grubość płaszcza wynosi 2890 km. To najgrubsza warstwa Ziemi. Składa się ze skał krzemianowych bogatych w żelazo i magnez. Wysokie temperatury wewnątrz płaszcza sprawiają, że stały materiał krzemianowy jest dość plastyczny.

Górna warstwa płaszcza jest podzielona na litosferę i astenosferę. Pierwsza składa się ze skorupy i zimnej, sztywnej górnej części płaszcza, natomiast astenosfera charakteryzuje się pewną plastycznością, co sprawia, że ​​pokrywająca ją litosfera jest niestabilna i mobilna.

skorupa Ziemska

Skorupa jest zewnętrzną powłoką Ziemi i stanowi tylko 1% jej całkowitej masy. Grubość kory różni się w zależności od lokalizacji. Na kontynentach może osiągnąć 30 km, a pod oceanami zaledwie 5 km.

Powłoka składa się z wielu skał magmowych, metamorficznych i osadowych i jest reprezentowana przez system płyt tektonicznych. Płyty te unoszą się nad płaszczem Ziemi i prawdopodobnie konwekcja w płaszczu powoduje, że są w ciągłym ruchu.

Czasami płyty tektoniczne zderzają się, oddalają od siebie lub ślizgają na sobie. Wszystkie trzy rodzaje aktywności tektonicznej leżą u podstaw powstawania skorupy ziemskiej i prowadzą do okresowej odnowy jej powierzchni na przestrzeni milionów lat.

Zakres temperatury

Na zewnętrznej warstwie skorupy, w miejscu jej kontaktu z atmosferą, jej temperatura pokrywa się z temperaturą powietrza. Dzięki temu na pustyni może osiągnąć temperaturę do 35°C, a na Antarktydzie poniżej zera. Średnia temperatura powierzchni kory wynosi około 14°C.

Jak widać zakres wartości jest dość szeroki. Warto jednak wziąć pod uwagę fakt, że większość skorupy ziemskiej leży pod oceanami. Z dala od słońca, w miejscu styku się z wodą, temperatura może wynosić tylko 0...+3°C.

Jeśli zaczniesz kopać dziurę w skorupie kontynentalnej, temperatura zauważalnie wzrośnie. Na przykład na dnie najgłębszej kopalni świata Tau Tona (3,9 km) w Republice Południowej Afryki dochodzi do 55°C. Górnicy, którzy tam pracują całymi dniami, nie mogą obejść się bez klimatyzacji.

Zatem średnie temperatury powierzchni mogą wahać się od upalnego upału do przenikliwego zimna, w zależności od lokalizacji (na lądzie lub pod wodą), pory roku i pory dnia.

Jednak skorupa ziemska pozostaje jedynym miejscem w Układzie Słonecznym, w którym temperatura jest wystarczająco stabilna, aby życie mogło nadal się rozwijać. Dodajmy do tego naszą realną atmosferę i ochronną magnetosferę, a będziemy naprawdę szczęśliwi!

Kula ziemska ma kilka skorup: - skorupę powietrzną, - skorupę wodną, ​​- skorupę stałą.

Trzecia planeta dalej od Słońca, Ziemia, ma promień 6370 km i średnią gęstość 5,5 g/cm2. W wewnętrznej strukturze Ziemi zwyczajowo wyróżnia się następujące warstwy:

skorupa Ziemska- górna warstwa Ziemi, w której mogą istnieć organizmy żywe. Grubość skorupy ziemskiej może wynosić od 5 do 75 km.

płaszcz- stała warstwa znajdująca się pod skorupą ziemską. Jego temperatura jest dość wysoka, ale substancja jest w stanie stałym. Grubość płaszcza wynosi około 3000 km.

rdzeń- środkowa część globu. Jego promień wynosi około 3500 km. Temperatura wewnątrz rdzenia jest bardzo wysoka. Uważa się, że rdzeń składa się głównie ze stopionego metalu,
prawdopodobnie żelazo.

skorupa Ziemska

Istnieją dwa główne typy skorupy ziemskiej - kontynentalna i oceaniczna oraz pośrednia, subkontynentalna.

Skorupa ziemska jest cieńsza pod oceanami (około 5 km) i grubsza pod kontynentami (do 75 km). Jest niejednorodny, wyróżnia się trzy warstwy: bazaltową (leżącą na dnie), granitową i osadową (górną). Skorupa kontynentalna składa się z trzech warstw, natomiast skorupa oceaniczna nie ma warstwy granitu. Skorupa ziemska tworzyła się stopniowo: najpierw utworzyła się warstwa bazaltu, następnie warstwa granitu, a warstwa osadowa tworzy się do dziś.

- substancja budująca skorupę ziemską. Skały dzielą się na następujące grupy:

1. Skały magmowe. Powstają, gdy magma zestala się głęboko w skorupie ziemskiej lub na jej powierzchni.

2. Skały osadowe. Powstają na powierzchni, powstają z produktów zniszczenia lub przemiany innych skał i organizmów biologicznych.

3. Skały metamorficzne. Powstają w grubości skorupy ziemskiej z innych skał pod wpływem pewnych czynników: temperatury, ciśnienia.

Rodzaje skorupy ziemskiej i jej budowa

Głównymi elementami rzeźby ziemi są kontynenty(kontynenty) i oceany . W związku z tym wyróżnia się kontynentalne, oceaniczne i przejściowe (subkontynentalne i suboceaniczne) typy struktury skorupy ziemskiej.

Badanie prędkości propagacji fal sejsmicznych pozwala wyróżnić w przekroju skorupy ziemskiej trzy warstwy, które umownie nazywane są osadowymi, granitowo-metamorficznymi i granulitowo-maficznymi (bazaltowymi). W obrębie tych warstw prędkości fal podłużnych odpowiadają prędkościom występującym w skałach osadowych (1,8-5,0 km/s), granitach (5,0-6,2 km/s) i bazaltach (6,0-7,6 ​​km/s).

Warstwa osadowa zajmuje górną część skorupy ziemskiej. Tworzą ją różne skały osadowe iw małych ilościach wulkaniczne o gęstości od 2,2 do 2,5 g/cm 3 . Miąższość tej warstwy waha się na kontynentach od 0 do 25 km, w oceanach średnio 300-400 m, miejscami osiągając 1 km.

Warstwa granitowo-metamorficzna utworzone przez kwaśne skały magmowe, gnejsy i krystaliczne łupki. Skały tworzące tę warstwę mogą początkowo mieć charakter osadowy, wulkanogenny i natrętny, a następnie silnie przemieszczone i przeobrażone. Gęstość warstwy 2,6-2,7 g/cm3. Na kontynentach leży pod warstwą osadową, miejscami (na tarczach i w sfałdowaniach górskich) wypływa na powierzchnię. Grubość warstwy granitu zwykle nie przekracza 25 km. W dolnej części stoku kontynentalnego warstwa granitu ulega skurczeniu i nie występuje w basenach oceanicznych.

Warstwa granulitowo-maficzna (bazaltowa). leży w dolnej części skorupy ziemskiej i jest oddzielony od leżącego pod nią płaszcza powierzchnią Moho. Tworzą go skały magmowe i metamorficzne o składzie zasadowym oraz granulity (gnejsy zawierające granat), o gęstości w przedziale 2,2-2,9 g/cm 3 .

Skorupa kontynentalna rozwinęła się na lądzie i szelfie kontynentalnym i obejmuje wszystkie trzy nazwane warstwy.

Skorupa oceaniczna charakteryzuje rowy oceaniczne. Nie ma tu warstwy granitowo-metamorficznej, a warstwa osadowa (do 1 km miąższości, rzadziej większa) leży bezpośrednio na warstwie bazaltu.

Skorupa subkontynentalna rozwinęła się w strefie przejściowej między kontynentami i oceanami i zwykle zajmuje obszar rozwoju łuków wyspowych oceanów. Różni się od skorupy kontynentalnej ogólnie mniejszą grubością, szczególnie cienka jest warstwa granitowo-metamorficzna.

Skorupa suboceaniczna rozwinęły się pod depresjami mórz śródlądowych (Morze Czarne, Basen Południowokaspijski, Morze Śródziemne). Charakteryzuje się brakiem warstwy granitowo-metamorficznej i dużą miąższością warstwy osadowej.