Дэлхийн бүтэц. Дэлхийн царцдас нь дэлхийн дээд хатуу бүрхүүл юм

Манай гараг дээрх амьдрал олон хүчин зүйлийн нийлбэрээс үүдэн үүссэн. Дэлхий нарнаас таатай зайд байрладаг - өдрийн цагаар хэт халдаггүй, шөнөдөө хэт даардаггүй. Дэлхий хатуу гадаргуутай, түүн дээр шингэн ус оршдог. Дэлхийг тойрсон агаарын бүрхүүл нь түүнийг сансрын хатуу цацраг, солирын "бөмбөгдөх"-ээс хамгаалдаг. Манай гараг бий өвөрмөц онцлог- түүний гадаргуу нь бие биетэйгээ харилцан үйлчилж, хатуу, агаар, ус гэсэн хэд хэдэн бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг.

Агаарын бүрхүүл - агаар мандал нь дэлхийн дээгүүр 2-3 мянган км өндөрт тархдаг боловч түүний массын ихэнх хэсэг нь гаригийн гадаргуугийн ойролцоо төвлөрдөг. Агаар мандал нь дэлхийн таталцлын хүчинд байдаг тул түүний нягт нь өндрөөр буурдаг. Агаар мандалд амьд организм амьсгалахад шаардлагатай хүчилтөрөгч агуулагддаг. Агаар мандалд нарны хэт ягаан туяаны зарим хэсгийг шингээж, дэлхийг хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг хамгаалалтын бамбай гэж нэрлэгддэг озоны давхарга байдаг. Бүх гариг ​​биш нарны системхатуу бүрхүүл байдаг: жишээлбэл, Бархасбадь, Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван зэрэг аварга гаригуудын гадаргуу нь өндөр даралт, бага температурын нөлөөгөөр шингэн эсвэл хатуу төлөвт байдаг хийүүдээс бүрддэг. Дэлхийн хатуу бүрхүүл буюу литосфер нь хуурай газар болон далайн ёроолд орших асар том чулуулаг юм. Далай, тивийн доор өөр өөр зузаантай байдаг - 70-250 км. Литосфер нь том блокуудад хуваагддаг - литосферийн ялтсууд.

Манай гаригийн усны бүрхүүл буюу гидросфер нь хатуу, шингэн, хийн төлөвт байгаа бүх усыг агуулдаг. Гидросфер нь далай ба далай, гол мөрөн, нуур, гүний ус, намаг, мөсөн гол, агаар дахь усны уур, амьд организмын ус юм. Усны бүрхүүл нь нарнаас ирж буй дулааныг дахин хуваарилдаг. Аажмаар халах үед Дэлхийн далайн усны багана дулааныг хуримтлуулж, дараа нь агаар мандалд шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь хүйтэн үед тивүүдийн уур амьсгалыг зөөлрүүлдэг. Дэлхийн мөчлөгт оролцдог ус байнга хөдөлж байдаг: далай, далай, нуур, голын гадаргуугаас ууршиж, үүлсээр дамжин газар руу зөөгдөж, бороо, цас хэлбэрээр унадаг.

Амьдрал бүх хэлбэрээрээ оршдог дэлхийн бүрхүүлийг биосфер гэж нэрлэдэг. Үүнд литосферийн хамгийн дээд хэсэг, гидросфер, агаар мандлын гадаргуугийн хэсэг орно. Шим мандлын доод хил нь тивүүдийн дэлхийн царцдасын 4-5 км-ийн гүнд оршдог бөгөөд агаарын бүрхүүлд амьдралын хүрээ нь озоны давхарга хүртэл үргэлжилдэг.

Дэлхийн бүх бүрхүүлүүд бие биедээ нөлөөлдөг. Газарзүйн судалгааны гол объект нь газарзүйн дугтуй - агаар мандлын доод хэсэг, гидросфер, шим мандал ба гаригийн бөмбөрцөг юм. дээд хэсэглитосфер. Газарзүйн бүрхүүл нь өдөр тутмын болон жилийн хэмнэлийн дагуу хөгжиж, нарны идэвхжилийн арван нэгэн жилийн мөчлөгт нөлөөлдөг. онцлог шинжгазарзүйн бүрхүүл нь болж буй үйл явцын хэмнэл юм.

Газарзүйн дугтуй нь экватороос туйл руу, уулын бэлээс уулын оргил хүртэл өөрчлөгддөг: бүрэн бүтэн байдал, бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэгдмэл байдал, тасралтгүй байдал, нэг төрлийн бус байдал;

Хүн төрөлхтний соёл иргэншлийн хурдацтай хөгжил нь хүн байгальд идэвхтэй нөлөөлдөг бүрхүүлийг бий болгоход хүргэсэн. Энэ бүрхүүлийг ноосфер буюу сэтгэлийн бөмбөрцөг гэж нэрлэдэг. Заримдаа хүмүүс гаригийн гадаргууг байгалийн зарим үйл явцаас ч илүү идэвхтэй өөрчилдөг. Байгальд бүдүүлэг хөндлөнгөөс оролцох, түүний хуулиудыг үл тоомсорлох нь цаг хугацаа өнгөрөхөд манай гаригийн нөхцөл байдал амьдралын хувьд хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй болоход хүргэдэг.

Дэлхийн бүтцийн дотоод ялгаатай байдал, түүний төвлөрсөн бүсийн бүтцийн талаархи санаанууд нь геофизикийн иж бүрэн судалгааны үр дүнд тулгуурладаг. Дэлхийн дотоод гүн бүтцийн шууд нотолгоо нь гүехэн гүнд хамаарна. Тэдгээрийг байгалийн хэсгүүдийг судлах явцад олж авсан ( гарч ирдэг) чулуулаг, карьерын хэсэг, уурхай, цооног. Кола хойг дээрх дэлхийн хамгийн гүний худаг 12 километрийн гүн рүү орлоо. Энэ нь дэлхийн радиусын ердөө 0.2% (Дэлхийн радиус нь 6 мянган км орчим) юм (Зураг 3.5.). Галт уулын дэлбэрэлтийн бүтээгдэхүүн нь 50-100 км-ийн гүн дэх бодисын температур, найрлагыг үнэлэх боломжийг олгодог.

Цагаан будаа. 3.5. Дэлхийн дотоод бүрхүүлүүд

Газар хөдлөлтийн долгион.Газрын хэвлийн хайгуулын үндсэн арга нь газар хөдлөлтийн арга юм. Энэ нь дэлхийн бодисоор дамжин янз бүрийн төрлийн механик чичиргээний хурдыг хэмжихэд суурилдаг. Энэ үйл явц нь их хэмжээний энерги ялгарах, механик чичиргээ үүсэх, үүссэн цэгээс бүх чиглэлд газар хөдлөлтийн долгион хэлбэрээр тархдаг. Газар хөдлөлтийн долгионы тархалтын хурд нь маш өндөр бөгөөд өтгөн биетүүдэд, жишээлбэл, чулуунд (чулуу) секундэд хэдэн километр хүрдэг. Газар хөдлөлтийн долгионы хоёр бүлэг байдаг - эзэлхүүнтэйТэгээд өнгөцхөн(Зураг 3.6. ба 3.7.). Дэлхийг бүтээх чулуулагуян хатан тул гэнэт даралтын (ачааллын) нөлөөн дор чичиргээг мэдэрч, хэв гажилтыг мэдрэх боломжтой. Биеийн долгион нь чулуулгийн эзэлхүүн дотор тархдаг. Тэдгээрийг хоёр төрөлд хуваадаг: уртааш (P) ба хөндлөн (С) . Дэлхийн бие дэх уртааш долгион нь (бусад биетүүдийн нэгэн адил) эзлэхүүний өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх замаар үүсдэг. Агаар дахь дууны долгионы нэгэн адил тэд ээлжлэн чулуулгийн материалыг хөдөлгөөнийхөө дагуу шахаж, сунгадаг. Өөр төрлийн долгион - хөндлөн - биеийн хэлбэр өөрчлөгдөхөд хариу үйлдэл үзүүлэх замаар үүсдэг. Тэд хөдөлгөөнийхөө замаар дамжин өнгөрөх орчиндоо чичиргээ хийдэг.

Өөр өөр физик шинж чанартай хоёр мэдээллийн хэрэгслийн зааг дээр газар хөдлөлтийн долгион нь хугарал эсвэл тусгалыг мэдэрдэг (P, S, PcP, PkP гэх мэт). Геофизикийн судалгааг термодинамик тооцоолол, физик загварчлалын үр дүн, солирын судалгааны өгөгдлөөр баяжуулсан.

Олж авсан өгөгдөл нь дэлхийн дотоод хэсэгт олон тооны хэвтээ интерфэйсүүд байгааг харуулж байна. Эдгээр хил дээр физик долгион (сейсмик, цахилгаан соронзон г.м.) гаригийн гүнд тархах явцдаа тархалтын хурд, чиглэл өөрчлөгддөг.

Цагаан будаа. 3.6. Газар хөдлөлтийн долгионы тархалт (O – газар хөдлөлтийн эх үүсвэр).

Эдгээр хилүүд нь бие биенээсээ химийн найрлага, тэдгээрийн доторх бодисыг нэгтгэх байдлаараа ялгаатай "геосфер" гэсэн тусдаа бүрхүүлүүд юм. Эдгээр хил хязгаар нь ердийн геометрийн тогтмол хязгааргүй нимгэн хавтгай биш юм. Эдгээр хилийн аль нэг нь газрын хэвлийн тодорхой эзэлхүүн бөгөөд хуваалцсан геосферийн эзэлхүүнтэй харьцуулахад харьцангуй бага байдаг. Ийм эзэлхүүн бүрийн дотор бодисын химийн найрлага, нэгтгэх төлөвт хурдан боловч аажмаар өөрчлөгддөг.

Дэлхийн гэдэс.Одоо байгаа санаануудын дагуу бөмбөрцөг нь хоорондоо үүрлэсэн мэт хэд хэдэн төвлөрсөн бүрхүүлд (геосфер) хуваагддаг (Зураг 3.7., Хүснэгт 3.5.). "Гадна" бүрхүүлүүд болон "дотоод" бүрхүүлүүд (заримдаа сүүлийнх нь зүгээр л "дотоод" гэж нэрлэдэг) дэлхийн гадаргуугаас бие биенээсээ тусгаарлагдсан байдаг. Дотоод бүрхүүлүүд нь цөм, манти, царцдасаар илэрхийлэгддэг. Эдгээр геосфер бүр нь эргээд нарийн төвөгтэй бүтэцтэй байдаг. Гутенберг-Буллений загвар нь геосферийн индексжүүлэлтийг ашигладаг бөгөөд энэ нь өнөөг хүртэл алдартай хэвээр байна. Зохиогчид онцолж байна: дэлхийн царцдас(А давхарга) - боржин чулуу, хувирсан чулуулаг, габбро; дээд манти(B давхарга); шилжилтийн бүс(С давхарга); доод манти(давхарга D), хүчилтөрөгч, цахиур, магни, төмрөөс бүрддэг. 2900 км-ийн гүнд манти ба цөм хоёрын хоорондох заагийг зурдаг. Доор байна гадаад цөм(E давхарга), 5120 м-ийн гүнээс - дотоод цөм(G давхарга), төмрөөр нугалав:

- Дэлхийн царцдас - дэлхийн нимгэн гаднах чулуурхаг бүрхүүл. Энэ нь дэлхийн гадаргуугаас доош 35-75 км хүртэл тархсан, давхарга А: Дундаж. зузаан нь 6-7 км - далай дор; 35-49 км - тивүүдийн тэгш платформын доор; 50-75 км - залуу уулын байгууламжийн дор. Энэ бол дэлхийн дотоод давхаргын хамгийн гаднах давхарга юм.

манти - завсрын бүрхүүл (35-75 км-ээс 2900 км) (B, C, D давхарга) (Грек "mantion" - бүрхэвч): B (75-400 км) ба С (400-1000 км) давхарга нь мантийн дээд давхаргад тохирно. ; шилжилтийн давхарга D (1000-2900 км) - доод манти.

-гол – (2900 км – 6371 км) давхарга E, F, G Үүнд: E (2900-4980 км) – гадна талын цөм; F (4980-5120 км) - шилжилтийн бүрхүүл; G (5120-6371 км) - дотоод цөм.

Дэлхийн цөм . Цөм нь эзэлхүүний 16.2%, массын 1/3 хувийг эзэлдэг. Энэ нь туйл дээр 10 км-ээр шахагдсан бололтой. Манти ба цөмийн (2900 км) зааг дээр уртааш долгионы хурд 13.6-аас 8.1 км/с хүртэл огцом буурч байна. Шилжилтийн долгион нь энэ интерфейсийн доор нэвтэрдэггүй. Цөм нь өөрөө дамжин өнгөрөхийг зөвшөөрдөггүй. Энэ нь цөмийн гадна хэсэгт бодис нь шингэн (хайлсан) төлөвт байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүргэсэн. Манти ба цөмийн хилийн доор уртааш долгионы хурд дахин нэмэгддэг - 10.4 км / с хүртэл. Гадаад ба дотоод цөмийн (5120 км) зааг дээр уртааш долгионы хурд 11.1 км/с хүрдэг. Дараа нь дэлхийн төв хүртэл бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Үүний үндсэн дээр 5080 км-ийн гүнээс үндсэн материал нь маш нягт биетэй, хатуу дотоод шинж чанарыг дахин олж авдаг гэж үздэг. цөм"1290 км радиустай. Зарим эрдэмтдийн үзэж байгаагаар дэлхийн цөм нь никель төмрөөс бүрддэг. Бусад нь төмөр нь никельээс гадна хөнгөн элементүүдийн хольц - цахиур, хүчилтөрөгч, магадгүй хүхэр гэх мэт. Ямар ч тохиолдолд. , төмөр нь цахилгаан гүйдлийн сайн дамжуулагчийн хувьд динамо эффект, үүсэх эх үүсвэр болж чаддаг соронзон оронДэлхий.

Үнэн хэрэгтээ, физикийн үүднээс авч үзвэл Дэлхий нь ямар нэгэн байдлаар ойролцоогоор соронзон диполь, өөрөөр хэлбэл. өмнөд ба хойд гэсэн хоёр туйлтай нэг төрлийн соронз.

Мантийн бодисын ялгаралын улмаас дэлхийн цөм аажмаар нэмэгдэж байгааг Японы эрдэмтэд нотолж байна 12 . дэлхийн эзлэхүүний 82.3%-ийг эзэлдэг. Түүний бүтэц, материалын найрлагын талаар зөвхөн таамаглал дэвшүүлж болно. Эдгээр нь газрын хэвлийд өндөр даралт, температурт явагдах физик, химийн үйл явцын туршилтын загварчлалын сейсмологийн мэдээлэл, материалд үндэслэсэн болно. Манти дахь уртааш газар хөдлөлтийн долгионы хурд 13.6 км / с, хөндлөн - 7.2-7.3 км / с хүртэл нэмэгддэг.

Дэлхийн манти (дээдТэгээд доогуур). Дэлхийн царцдас ба дэлхийн цөм хоёрын хооронд Мохоровичик хуваагдлын доор байрладаг манти(ойролцоогоор 2900 км-ийн гүнд). Энэ бол дэлхийн хамгийн том бүрхүүл юм - энэ нь дэлхийн эзэлхүүний 83%, массын 67% -ийг бүрдүүлдэг. Дэлхийн манти нь бүтэц, найрлага, шинж чанараараа гурван давхаргад хуваагддаг. Гуттенбергийн давхарга - Б 200-400 км-ийн гүнд, Галицины давхарга - C 700-900 км хүртэл ба давхарга Д 2900 км хүртэл. Эхний ойролцоолсон байдлаар B ба C давхаргууд нь ихэвчлэн дээд мантийн давхаргад нэгтгэгддэг. Д доод манти гэж үздэг. Ерөнхийдөө мантийн дотор бодисын нягтрал, газар хөдлөлтийн долгионы хурд хурдацтай нэмэгддэг.

Дээд манти.Дээд нөмрөг нь цахиурт их хэмжээгээр шавхагдсан, гэхдээ төмөр, магнигаар баяжуулсан магмын чулуулгаас бүрддэг гэж үздэг (хэт улаан чулуулаг гэж нэрлэдэг), гол төлөв перидотит. Перидотит нь 80% эрдэс оливин (Mg,Fe) 2, 20% пироксен (Mg,Fe) 2-оос бүрддэг.

Дэлхийн царцдасбүтэц, химийн найрлагаараа үндсэн бүрхүүлээс ялгаатай. Дэлхийн царцдасын суурь нь Мохоровичийн газар хөдлөлийн хилээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ үед газар хөдлөлтийн долгионы тархалтын хурд огцом нэмэгдэж, 8-д хүрдэг. - 8.2 км/с.

Хүснэгт 3.5. Дэлхийн царцдас дахь чулуулгийн илрэл

(А.Б. Ронов, А.А. Ярошевский, 1976, В.В. Добровольский, 2001 он.)

Дэлхийн гадаргуу болон дэлхийн царцдасын 25 км орчим нь дараахь нөлөөн дор үүсдэг.

1)эндоген үйл явц(тектоник эсвэл механик ба магматик үйл явц), үүний улмаас дэлхийн гадаргуугийн рельеф үүсч, магмын болон хувирсан чулуулгийн давхарга үүсдэг;

2) экзоген үйл явц, рельефийн уналт (устгах) болон тэгшлэх, чулуулгийн хэлтэрхий өгөршил, шилжилт хөдөлгөөн, рельефийн доод хэсэгт дахин суулт үүсгэх. Маш олон янзын экзоген процесс явагдсаны үр дүнд дэлхийн царцдасын хамгийн дээд давхаргыг бүрдүүлдэг тунамал чулуулаг үүсдэг.

Газрын царцдасын хоёр үндсэн төрөл байдаг. эх газрын(боржин-гнейс) ба далай(базальт) тасархай тунамал давхаргатай. Эх газрын төрлийн царцдасаас далайн царцдас руу шилжих шилжилтийг Зураг дээр үзүүлэв. 3.8.

Эх газрын царцдас нь гурван давхаргатай. дээд- тунамал ба хоёр доогуурталст чулуулгаас тогтдог. Дээд тунамал давхаргын зузаан нь маш олон янз байдаг: эртний бамбай дээр бараг бүрэн байхгүй байхаас эхлээд тивийн идэвхгүй захын тавиурууд болон платформуудын захын тэвшүүд дээр 10-15 км хүртэл. Тогтвортой тавцан дээрх хур тунадасны дундаж зузаан 3 км орчим байна.

Тунамал давхаргын дор цахиурын ислээр харьцангуй баялаг боржингийн цувралын магмын болон хувирсан чулуулгийн давамгайлсан давхарга байдаг. Эртний бамбайнууд байрладаг зарим газар дэлхийн гадаргуу дээр гарч ирдэг (Канад, Балтийн, Алдан, Бразил, Африк гэх мэт). "Боржингийн" давхаргын чулуулаг нь ихэвчлэн бүс нутгийн метаморфизмын үйл явцаар өөрчлөгддөг бөгөөд нас нь маш эртний байдаг (эх газрын царцдасын 80% нь 2.5 тэрбум жилээс дээш настай).

П "Боржингийн" давхаргын доор "базальт" давхарга байдаг. Түүний материаллаг найрлагыг судлаагүй боловч геофизикийн судалгааны мэдээллээс үзэхэд далайн царцдасын чулуулагтай ойрхон байна гэж таамаглаж байна.

Эх газрын болон далайн царцдас нь дээд мантийн чулуулгаар хучигдсан байдаг бөгөөд тэдгээрээс Мохоровичийн хилээр (Мохогийн хил) тусгаарлагдсан байдаг.

Ерөнхийдөө дэлхийн царцдас нь силикат болон алюминосиликатуудаас бүрддэг. Үүнд хүчилтөрөгч (43.13%), цахиур (26%), хөнгөн цагаан (7.45%) голчлон исэл, силикат, алюминосиликат хэлбэрээр илэрдэг. Дэлхийн царцдасын химийн дундаж найрлагыг хүснэгтэд үзүүлэв. 3.6.

Эх газрын царцдас нь уран 238 U, тори 232 Th, 40 К калийн урт наст цацраг идэвхт изотопуудын харьцангуй өндөр агууламжтай байдаг. Тэдний хамгийн их агууламж нь "боржин" давхаргын шинж чанар юм.

Хамгийн дээд давхарга болох тунамал нь гүехэн гүнд хуримтлагдсан элсэрхэг шаварлаг ба карбонатын хурдасгаар илэрхийлэгддэг. Их гүнд цахиурлаг шавар, далайн гүний улаан шавар хуримтлагддаг.

Далайн хурдсын дундаж зузаан нь 500 м-ээс хэтрэхгүй бөгөөд зөвхөн эх газрын налуу бэлд, ялангуяа томоохон голын бэлчирт 12-15 км хүртэл нэмэгддэг. Энэ нь тивээс голын системээр зөөвөрлөгдсөн бараг бүх нутаг дэвсгэрийн материал далайн эрэг, тивийн налуу, түүний бэлд хуримтлагддаг нэгэн төрлийн хурдан урсдаг "цасны нуранги" хурдас үүсдэг.

Дээд хэсэг дэх далайн царцдасын хоёр дахь давхарга нь дэр базальт лаваас тогтдог. Доорх нь ижил найрлагатай долерит далан юм. Далайн царцдасын хоёр дахь давхаргын нийт зузаан нь 1.5 км бөгөөд ховор тохиолдолд 2 км хүрдэг. Далангийн цогцолборын дор гурав дахь давхаргын дээд хэсгийг төлөөлдөг габбро ба серпентенитүүд байдаг. Габбро-серпентинит давхаргын зузаан нь 5 км хүрдэг. Ийнхүү тунамал бүрхүүлгүй далайн царцдасын нийт зузаан нь 6.5-7 км байна. Далайн дундах нурууны тэнхлэгийн хэсэгт далайн царцдасын зузаан 3-4, заримдаа 2-2.5 км хүртэл багасдаг.

Далайн дундах нурууны оройн дор далайн царцдас нь астеносферээс ялгарсан базальт хайлмагт халаастай байдаг. Тунамал давхаргагүй далайн царцдасын дундаж нягт нь 2.9 г/см3 байна. Үүний үндсэн дээр далайн царцдасын нийт масс 6.4 10 24 г байна. Далайн царцдасДэлхийн астеносферийн давхаргаас базальт хайлмаг цутгаж, далайн ёроолд толеитын базальт цутгасны улмаас далайн дундах нурууны хагарлын бүсэд үүсдэг.

Литосфер.Астеносферийн (дэлхийн царцдасыг оруулаад) дээгүүр байрлах хатуу, өтгөн бүрхүүлийг литосфер (Грекээр "lithos" - чулуу) гэж нэрлэдэг. Онцлог шинж чанарлитосфер нь түүний хөшүүн чанар, эмзэг байдал юм. Литосферийн ажиглагдсан блок бүтцийг тайлбарлах нь эмзэг байдал юм. Энэ нь том хагарлаар эвдэрсэн - гүн хагарлаас том блокууд - литосферийн ялтсууд.

Дэлхийг эргүүлэхтэй холбоотой механик стрессийн дэлхийн системийн ачаар литосфер нь субмеридиал, өргөргийн болон диагональ чиглэлд хагарлын улмаас хэсгүүдэд хуваагддаг. Эдгээр хагарал нь литосферийн блокуудын хөдөлгөөний харьцангуй бие даасан байдлыг хангадаг бөгөөд энэ нь литосферийн бие даасан блокуудын бүтэц, геологийн түүхийн ялгаа, тэдгээрийн холбоог тайлбарладаг. Блокуудыг тусгаарлаж буй хагарлууд нь магматик хайлж, уур, хийн урсгал өсдөг суларсан бүсүүд юм.

Литосферээс ялгаатай нь астеносферийн бодис нь суналтын бат бэх биш бөгөөд маш бага ачааллын нөлөөн дор хэв гажилт (урсдаг) болно.

Дэлхийн царцдасын химийн найрлага . Дэлхийн царцдас дахь элементүүдийн элбэг дэлбэг байдал нь 10 10-д хүрч, их хэмжээний ялгаатайгаар тодорхойлогддог. Дэлхий даяар хамгийн түгээмэл химийн элементүүд (Зураг 3.10) нь:

хүчилтөрөгч(O 2) - дэлхийн царцдасын массын 47% -ийг эзэлдэг. Энэ нь 2 мянга орчим ашигт малтмалын нэг хэсэг юм;

цахиур(Si) – 29.5%-ийг эзэлдэг бөгөөд мянга гаруй ашигт малтмалын бүрэлдэхүүнд багтдаг;

хөнгөн цагаан(Al) - 8.05%;

төмөр(Fe), кальци(Са), кали(TO), натри(На), титан(Ti), магни (Mg) - дэлхийн царцдасын массын эхний% -ийг бүрдүүлдэг;

Үлдсэн элементүүд нь ойролцоогоор 1% -ийг эзэлдэг.

А.Э. Ферсман Кларкийн тоог жингээр бус атомын хувиар илэрхийлэхийг санал болгож, атомын тооны харьцааг массаас нь илүү сайн тусгаж, гурван үндсэн зарчмыг томъёолжээ.

1. Дэлхийн царцдас дахь элементүүдийн элбэг дэлбэг байдал нь 10 10 хүрдэг их ялгаатай байдаг.

2. О, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H гэсэн есөн элемент л литосферийн үндсэн бүтээгчид бөгөөд жингийн 99,18%-ийг эзэлдэг. Үүнээс эхний гурав нь 84,55 хувийг эзэлж байна. Үлдсэн 83 нь 1% -иас бага хувийг эзэлдэг (Зураг 3.9.).

3. Тэргүүлэх элемент нь хүчилтөрөгч юм. Түүний массын кларк нь 44.6 - 49%, атомын - 53.3 (А.Е. Ферсманы дагуу), эзэлхүүний (В.М. Голдшмидтийн дагуу) - 92% байна.

Тиймээс дэлхийн царцдас нь эзэлхүүн болон массын хувьд голчлон хүчилтөрөгчөөс бүрддэг.

Хэрэв царцдас дахь элементүүдийн дундаж агууламжийг түүхийн туршид өөрчлөгдөөгүй гэж үзэж болох юм бол түүний бие даасан хэсгүүдэд үе үе өөрчлөгддөг. Хэдийгээр дэлхийн царцдас тийм биш юм хаалттай системТүүний сансар огторгуй болон гаригийн гүний бүсүүдтэй материйн солилцоог хараахан тоон үүднээс авч үзэх боломжгүй бөгөөд бидний хэмжилтийн нарийвчлалаас давж, Кларкийн тоонд нөлөөлөхгүй нь тодорхой.

TO болжмор . 1889 онд Америкийн геохимич Фрэнк Кларк дэлхийн царцдас дахь химийн элементүүдийн дундаж агууламжийг анх тогтоожээ. Түүний хүндэтгэлд Оросын академич А.Е.Ферсман нэр өгөхийг санал болгов. Кларкс" - аливаа химийн элементүүдийн дундаж агууламж байгалийн систем- газрын царцдас, чулуулаг, эрдэс 13. Химийн элементийн байгалийн кларк өндөр байх тусам энэ элементийг агуулсан эрдэс бодис их байдаг. Тиймээс хүчилтөрөгч нь мэдэгдэж буй бүх эрдэс бодисын бараг тал хувь нь байдаг. Тухайн бодисын кларкаас илүү агуулагдах аливаа газар нь тухайн бодисын үйлдвэрлэлийн нөөцтэй байж болзошгүй тул сонирхолтой байдаг. Ийм газар нутгийг геологичид хайгуул хийж ашигт малтмалын ордыг тогтоодог.

Зарим химийн элементүүд (цацраг идэвхит элементүүд гэх мэт) цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. Тиймээс уран, тори нь ялзарч, тогтвортой элементүүд болох хар тугалга, гели болж хувирдаг. Энэ нь өнгөрсөн геологийн эрин үед уран, торийн кларкууд одоогийнхоос хамаагүй өндөр, хар тугалганы кларкууд бага байсан гэж үзэх үндэслэл болж байна. Энэ нь цацраг идэвхт өөрчлөлтөд өртөж буй бусад бүх элементүүдэд бас хамаатай бололтой. Зарим химийн элементүүдийн изотопын найрлага цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг (жишээлбэл, ураны изотоп 238 U). Хоёр тэрбум жилийн өмнө дэлхий дээр 235 U изотопын атом одоогийнхоос бараг зургаа дахин их байсан гэж үздэг.

Ойролцоогоор 40,000 км. Газарзүйн бүрхүүлүүдДэлхий бол бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хоорондоо холбоотой, бие биенээсээ тодорхойлогддог гаригийн систем юм. Агаар мандал, литосфер, гидросфер, биосфер гэсэн дөрвөн төрлийн бүрхүүл байдаг. Тэдгээрийн доторх бодисын нэгдсэн төлөв нь бүх төрлийн шингэн, хатуу, хийн хэлбэртэй байдаг.

Дэлхийн бүрхүүлүүд: агаар мандал

Агаар мандал нь гаднах бүрхүүл юм. Энэ нь янз бүрийн хий агуулдаг:

• азот - 78.08%;
• хүчилтөрөгч - 20.95%;
• аргон - 0.93%;
• нүүрстөрөгчийн давхар исэл - 0.03%.

Тэдгээрээс гадна озон, гели, устөрөгч, инертийн хий олддог боловч нийт эзэлхүүн дэх тэдний эзлэх хувь 0.01% -иас ихгүй байна. Дэлхийн энэ бүрхүүлд тоос шороо, усны уур орно.

Агаар мандал нь эргээд 5 давхаргад хуваагддаг.

• тропосфер - усны уур, хур тунадас үүсэх, агаарын массын хөдөлгөөнөөр тодорхойлогддог 8-12 км өндөр;
• стратосфер - 8-55 км, хэт ягаан туяаны цацрагийг шингээдэг озоны давхарга агуулдаг;
• мезосфер - 55-80 км, тропосферийн доод давхаргатай харьцуулахад агаарын нягтрал бага;
• ионосфер - 80-1000 км, ионжуулсан хүчилтөрөгчийн атомууд, чөлөөт электронууд болон бусад цэнэглэгдсэн хийн молекулуудыг агуулдаг;
• агаар мандлын дээд хэсэг (тарсан бөмбөрцөг) 1000 гаруй км, молекулууд асар их хурдтайгаар хөдөлж, сансарт нэвтэрч чаддаг.

Агаар мандал нь дэлхийг дулаан байлгахад тусалдаг тул дэлхий дээрх амьдралыг дэмждэг. Мөн нарны шууд тусгал нэвтрэхээс сэргийлнэ. Мөн түүний хур тунадас нь хөрс үүсэх үйл явц, уур амьсгал бүрэлдэхэд нөлөөлсөн.

Дэлхийн бүрхүүлүүд: литосфер

Энэ бол дэлхийн царцдасыг бүрдүүлдэг хатуу бүрхүүл юм. Хэсэг бөмбөрцөгөөр өөр зузаан, нягтралтай хэд хэдэн төвлөрсөн давхаргууд багтана. Тэд бас нэг төрлийн бус найрлагатай байдаг. Дэлхийн дундаж нягт нь 5.52 г/см3, дээд давхаргад 2.7 байна. Энэ нь гаригийн дотор гадаргуу дээрхээс илүү хүнд бодис байгааг харуулж байна.

Литосферийн дээд давхаргууд нь 60-120 км зузаантай. Тэдгээр нь магмын чулуулаг давамгайлдаг - боржин, гнейс, базальт. Тэдний ихэнх нь олон сая жилийн турш сүйрлийн процесс, даралт, температурт өртөж, сул чулуулаг болж хувирсан - элс, шавар, лесс гэх мэт.

1200 км хүртэл сигматик бүрхүүл гэж нэрлэгддэг. Үүний гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь магни ба цахиур юм.

1200-2900 км-ийн гүнд дунд зэргийн хагас металл буюу хүдэр гэж нэрлэгддэг хясаа байдаг. Энэ нь ихэвчлэн металл, ялангуяа төмрийг агуулдаг.

2900 км-ээс доош бол дэлхийн төв хэсэг юм.

Гидросфер

Дэлхийн энэ бүрхүүлийн найрлагыг далай, тэнгис, гол мөрөн, нуур, намаг гэх мэт дэлхийн бүх усаар төлөөлдөг. гүний ус. Гидросфер нь дэлхийн гадаргуу дээр байрладаг бөгөөд нийт нутаг дэвсгэрийн 70% -ийг эзэлдэг - 361 сая км 2.

1375 сая км 3 ус далайд, 25 нь хуурай газрын гадаргуу болон мөсөн голд, 0.25 нь нууранд төвлөрдөг. Академич Вернадскийн хэлснээр усны асар их нөөц дэлхийн царцдасын гүнд байдаг.

Газрын гадаргуу дээр ус тасралтгүй усны солилцоонд оролцдог. Ууршилт нь голчлон ус нь давстай далайн гадаргуугаас үүсдэг. Агаар мандалд конденсац үүсэх процессын улмаас газар цэвэр усаар хангагдсан байдаг.

Биосфер

Дэлхийн энэ бүрхүүлийн бүтэц, найрлага, энерги нь амьд организмын үйл ажиллагааны процессоор тодорхойлогддог. Шим мандлын хил хязгаар - газрын гадаргуу, хөрсний давхарга, агаар мандлын доод давхарга, усан мандлын бүхэлдээ.

Ургамал нарны энергийг янз бүрийн хэлбэрээр тарааж, хуримтлуулдаг органик бодис. Амьд организмууд нүүдлийн процессыг явуулдаг химийн бодисуудхөрс, агаар мандал, гидросфер, тунамал чулуулагт. Амьтдын ачаар эдгээр бүрхүүлд хийн солилцоо, исэлдэлтийн урвал явагддаг. Агаар мандал нь мөн амьд организмын үйл ажиллагааны үр дүн юм.

Бүрхүүлийг биогеоценозоор төлөөлдөг бөгөөд энэ нь нэг төрлийн ургамлын бүрхэвч, амьдардаг амьтад бүхий дэлхийн генетикийн хувьд нэгэн төрлийн газар нутаг юм. Биогеоценозууд нь өөрийн гэсэн хөрс, газарзүйн байршил, бичил цаг ууртай байдаг.

Дэлхийн бүх бүрхүүлүүд хоорондоо нягт тасралтгүй харилцан үйлчлэлцдэг бөгөөд энэ нь бодис, энергийн солилцоогоор илэрхийлэгддэг. Энэхүү харилцан үйлчлэлийн чиглэлээр судалгаа хийх, нийтлэг зарчмуудыг тодорхойлох нь хөрс үүсэх үйл явцыг ойлгоход чухал ач холбогдолтой юм. Дэлхийн газарзүйн дугтуйнууд нь зөвхөн манай гаригийн онцлог шинж чанартай өвөрмөц систем юм.

Дэлхийн шинж чанар (хэлбэр, хэмжээ).

Дэлхий бол нарыг тойрон эргэдэг есөн гаригийн нэг юм. Дэлхийн хэлбэр, хэмжээсийн талаархи анхны санаанууд эрт дээр үед гарч ирсэн. Эртний сэтгэгчид (Пифагор - МЭӨ 5-р зуун, Аристотель - МЭӨ 3-р зуун гэх мэт) манай гараг бөмбөрцөг хэлбэртэй гэсэн санааг илэрхийлж байсан. Ньютон хэлбэр дүрслэх байр суурийг онолын хувьд нотолсон хувьсгалын эллипсоид,эсвэл бөмбөрцөг.Туйлын болон экваторын радиусын ялгаа 21 км. T. D. Zhonglovich, S. I. Tropinina нарын тооцоолсноор дэлхийн экваторын тэгш бус байдлыг харуулав. Өмнөд туйлхойд хэсгээс экваторт ойрхон байрладаг. Тусламжийг салгасны улмаас (байгаа өндөр уулсба гүн хотгорууд) дэлхийн бодит хэлбэр нь гурвалсан эллипсоидоос илүү төвөгтэй байдаг. Дэлхийн хамгийн өндөр цэг болох Гималайн нурууны Чомолунгма уул нь 8848 м өндөрт хүрдэг. Хамгийн их гүн нь 11,034 м Мариана суваг.. 1873 онд Германы физикч Листинг дэлхийн дүрсийг геоид гэж нэрлэсэн бөгөөд энэ нь шууд утгаараа "дэлхийтэй төстэй" гэсэн утгатай бөгөөд үүнийг одоо ЗХУ-д хүлээн зөвшөөрдөг Ф.Н.Красовскийн эллипсоидболон түүний шавь нар (А.А. Изотова болон бусад) гол үзүүлэлтүүд нь батлагдсан орчин үеийн судалгаамөн тойрог замын станцуудаас. Эдгээр мэдээллээс харахад экваторын радиус 6378.245 км, туйлын радиус 6356.863 км, туйлын шахалт 1/298.25 байна. Дэлхийн эзэлхүүн 1.083 10 12 км 3, масс нь 6 10 27 г.

Гадаад бүрхүүлүүдДэлхий.

Дэлхийн гаднах бүрхүүлүүд нь агаар мандал, гидросфер, литосфер юм. Дэлхийн хийн бүрхүүл нь доод хэсэгт нь гидросфер буюу литосфертэй хиллэдэг атмосфер бөгөөд дээд хэсэгт нь 1000 км үргэлжилдэг. Үүнд гурван давхарга байдаг: хөдөлж буй тропосфер; стратосфер болсны дараа; түүний ард ионосфер (дээд давхарга) байдаг.

Гидросферийн хэмжээ - усны бүрхүүлДэлхий нь манай гаригийн нийт гадаргуугийн 71 хувийг эзэлдэг. Усны дундаж давсжилт 35 г/л байна. Далайн гадаргуу нь ойролцоогоор 1 нягтралтай, 3-32 хэмийн температуртай байдаг. нарны цацрагхоёр зуун метрээс хэтрэхгүй, хэт ягаан туяа - 800 м-ээс ихгүй гүнд нэвтрэх чадвартай.

Амьд организмын амьдрах орчин нь биосфер бөгөөд энэ нь гидросфер, агаар мандал, литосфертэй нийлдэг. Шим мандлын дээд ирмэг нь тропосферийн дээд бөмбөрцөг хүртэл дээшилж, доод хэсэг нь далай дахь хотгоруудын ёроолд хүрдэг. Энэ нь амьтны хүрээ (сая гаруй зүйл) ба ургамлын хүрээ (500 мянга гаруй зүйл) хоёрыг ялгадаг.

Дэлхийн чулуурхаг бүрхүүл болох литосферийн зузаан нь 35-100 км-ийн хооронд хэлбэлзэж болно. Үүнд бүх тив, арлууд, далайн ёроол орно. Түүний доор пиросфер байдаг бөгөөд энэ нь манай гаригийн галт бүрхүүл юм. Энэ нь 33 метрийн гүнд температур ойролцоогоор 1 хэмээр нэмэгддэг. Магадгүй, их гүнд, асар их даралт, маш өндөр температурын нөлөөн дор чулуулаг хайлж, шингэнд ойрхон төлөвт байдаг.

Алимны цөм шиг гаригийн төв хэсгийг хүндээр эзэлдэг гол, голчлон бүрдсэн төмөр болон бусад металлыг хатуу хэлбэрээр .Давхаргын жингээс үүссэн гайхалтай өндөр даралтын улмаас гүнд маш өндөр температур давамгайлж байсан ч хайлж чадахгүй болтол бүх талаараа шахагдсан байдаг. Тиймээс цөмийн зөвхөн гаднах хэсэг нь шингэн юм. Цөмийн шингэн ба хатуу хэсгүүдийн бие биентэйгээ харьцуулахад хөдөлгөөн нь дэлхийн соронзон орныг үүсгэдэг - луужингийн зүү хариу үйлдэл үзүүлдэгтэй адил юм.

Цөм нь гадна ба дотор гэсэн хоёр хэсэгт хуваагдана. Дэлхийн цөм нь хайлсан төмрөөс бүрддэг гэж үздэг бөгөөд түүний дотор хатуу дотоод цөм байдаг.

Манти

Манти(Грекээр - "хөшиг") гол хэсгийг бүрхдэг. Нөмрөг нь алимны нухаш шиг манай гаригийн ихэнх хэсгийг бүрдүүлдэг. Энэ нь дэлхийн царцдасаас цөм хүртэл бараг 3000 км үргэлжилдэг. Эрдэмтэд манти нь хатуу, нэгэн зэрэг хуванцар, халуун байдаг гэж үздэг. Дээд манти нь астеносфер, доод манти нь мезосфер юм.

Мантийн бодис нь найрлагадаа цөмөөс ялгаатай: хэрэв бид цөмийг металл гэж үзвэл нөмрөгийг чулуу гэж нэрлэж болно. Энэ нь базальт, төрөл бүрийн металлын хүдэр зэрэг хүнд чулуулгаас тогтдог. Хэдийгээр тэдгээр нь хүнд боловч металаас хөнгөн тул илүү гүн "живдэггүй". Эндхийн температур, даралт нь цөмтэй бараг ижил байдаг бөгөөд энэ нь ижил үр дүнд хүргэдэг: манти дахь ихэнх бодис нь хатуу төлөвт, илүү нарийвчлалтай, зузаан цавуутай төстэй байдаг. Гадаргуу руу ойртох тусам даралт бага зэрэг "суллах" үед мантийн бодис шингэн болж, тэр ч байтугай галт уулын тогоон дундуур лаав хэлбэрээр урсаж болно. Мантийн материалын гүнд маш удаан байдаг дулааны холих, зузаан вазелин буцалгах нь хайруулын тавган дээр ажиглагдаж болох зүйлтэй төстэй. Бид ийм холилтын цуурайг газар хөдлөлт хэлбэрээр мэдэрдэг: газар хөдлөлтийн голомтууд нь мантийн дээд давхаргад байдаг.

"Галаар амьсгалсан уулс" -аар дамжин - галт уулс- мантийн материал дэлхийн гадаргуу дээр хүрдэг. Галт уулын дэлбэрэлт нь хүмүүст маш их бэрхшээл учруулдаг ч манай гараг галт уулсаас болж ус, агаарын бүрхүүлээ бүрдүүлдэг.

Литосфер

Литосфер(чулуун бүрхүүл) нь дэлхийн хамгийн дээд бүрхүүл юм. Энэ нь дэлхийн гадна талыг хамардаг. Дээд давхаргаЛитосферийг дэлхийн царцдас гэж нэрлэдэг (Зураг 42). Та бид хоёр энэ царцдас дээр алхаж, түүн дээр хот суурингууд баригдаж, гол мөрөн урсаж, хотгорт нь далай, далайн ус асгардаг.

Бөмбөрцгийн гадаргуу нь олон янз байдаг. Зарим газар тэгш тал нь олон арван километр үргэлжилдэг, заримд нь уулс байдаг бөгөөд орой нь цас мөсөөр хучигдсан байдаг.

Литосферийн зузаан хаа сайгүй ижил байдаггүй. Далайн ёроолын доод хил нь 5-10 км, тэгш тал нь 30-40 км, нурууны дор 50-70 км хүртэл үргэлжилдэг.

Литосферийн хувьд геологичид дэлхийн бүх царцдас, царцдасын доор хөлдсөн мантийн хамгийн дээд хэсгүүдийг багтаадаг.

Дэлхийн царцдас

Гаригийн нимгэн гаднах "арьс" (дундаж зузаан нь ердөө 33 км) гэж нэрлэгддэг. дэлхийн царцдас. Хэрэв бид дэлхийг алимтай зүйрлэвэл холтос нь алимны хальснаас ч нимгэн байх болно. Үүнийг вазелин дээрх хөлдөөсөн хөөстэй харьцуулж болно: энэ нь яг л нимгэн, нэг төрлийн бус байдаг. Дэлхийн царцдасын чулуулаг нь хатуу, хөлдсөн төлөвт байдаг. Доод, гүн давхарга нь ихэвчлэн хүндээс бүрддэг базальт. Дээрээс нь голчлон асаагуураас бүрдсэн давхаргаар хучигдсан байдаг боржин чулуу. Эдгээр чулуулгууд хоёулаа хүн бүрт сайн мэддэг: тэдгээрийг байгальд болон хотын гудамжинд байнга харж болно. Байгалийн хувьд тэд дэлхийн гадаргуу дээр тэр бүр гардаггүй, учир нь тэдгээр нь ихэвчлэн гурав дахь давхарга буюу давхаргаар нуугддаг. тунамал төрөлДэлхийн түүхийн туршид боржингийн давхаргыг устгасны үр дүнд үүссэн . Боржингийн давхарга нь зөвхөн тивд байдаг. Үүний улмаас дэлхийн царцдас илүү зузаан боловч эмзэг байдаг. Далайн ёроолд боржингийн давхарга байхгүй - зөвхөн базальт. Тиймээс далай дор дэлхийн царцдас нимгэн, илүү уян хатан байдаг.

• Хөрс. Хөрс нь гадна давхаргадэлхийн царцдас.
• Чулуулаг. Дэлхийн царцдасыг бүрдүүлдэг чулуулгийг үүсэх аргын дагуу ангилдаг. магмын, тунамалТэгээд хувирсан. Дэлхийн царцдасын хамгийн доод давхарга нь түүн дээр боржин чулуун давхарга байрладаг, гэхдээ зөвхөн тивүүдийн доор байдаг. Далайн ёроолд боржин чулуун давхарга байхгүй. Дэлхийн хэд хэдэн газарт боржин чулуунууд гадаргуу дээр гарч ирдэг.

Худаг өрөмдлөг

Хүмүүс уурхай ухаж нүүрс, хүдэр олборлодог. Зарим уурхайн гүн 3 километрт хүрдэг. Мэдээжийн хэрэг, энэ үнэ цэнэ нь өөрөө тийм ч их биш юм - гаригийн гадаргууг төвөөс нь тусгаарладаг 6.5 мянган километртэй харьцуулахад - гэхдээ та уурхай руу ороход температур 3 орчим хувиар нэмэгддэг нь мэдэгдэж байна. ° 100 м гүн тутамд. Хэдий чинээ гүнзгийрэх тусам энэ температурын өсөлт хурдан явагдана. Аль хэдийн 40 км-ийн гүнд температур мянган градусаас хэтрэхийг тооцоолоход хэцүү биш юм. Мөн энэ температурт олон чулуулаг хайлж шингэн болж хувирдаг.

Газар хөдлөлтийн арга

Газар дээрх цохилтын дуу чимээ нь агаараар дамжихаас өөр замаар дамждаг - илүү хурдан, илүү. Үүний нэгэн адил дуу чимээ нь хатуу болон хайлсан чулуулаг дундуур шингэн төлөвт шилжихэд ялгаатай байдаг. Эрдэмтэд онцгой нөлөөллийн дараа гаригийн гүнд тархаж буй "цуурай" -ыг судалснаар 60-250 километрийн гүнд чулуулаг хэсэгчлэн хайлдаг болохыг тогтоожээ.