География
Какие методы используют учёные для изучения внутреннего строения Земли?
Изучением строения и развития Земли занимаются учёные-геологи. Геология изучает состав и строение земной коры, а также находящиеся в ней полезные ископаемые. Непосредственно изучать геологическое строение Земли можно при строительстве шахт и бурении скважин. Сейсмический метод – Этот метод основан на том факте, что при землетрясениях и мощных взрывах в земной коре и более глубоких слоях распространяются сейсмические волны, причём скорость их распространения зависит от плотности пород, сквозь которые проходят волны.
Ещё по теме
Почему образуются айсберги? Какую опасность они представляют для судоходства?
Приведите примеры форм рельефа антропогенного происхождения. Укажите виды хозяйственной деятельности человека, в результате которых они образуются, и мероприятия по восстановлению нарушенных территорий.
Какие явления происходят в тропосфере?
Есть ли мерзлота в той местности, где вы проживаете? Как она влияет на хозяйственную деятельность?
Почему все внешние оболочки Земли находятся под влиянием живых организмов?
Какие сезонные явления вы отмечали в календаре природы?
Что составляет мир живой природы Земли?
Проследите, как изменяются температура и соленость поверхностных вод в зависимости от географической широты. Сделайте выводы из установленных фактов.
Что такое созвездия?
Чем отличаются друг от друга горные породы?
Источник
Основные сведения о внутреннем строении Земли
Планета в разрезе
География изучает поверхность Земли, строение и состав входящих в нее элементов: как выглядела планета в исторической перспективе, зачем изучать изображения Земли, каковы перспективы развития.
Существует деление внутренней составляющей планеты на слои по механическим или химическим свойствам.
Выделяют три основных слоя в строении планеты Земля:
Краткие сведения о структуре Земли
Земная кора — наружная часть литосферы. Особенности: континентальная земная кора имеет толщину 30-70 км, а океаническая кора — 5-7 км. Это каменная оболочка земли. Она покрывает всю планету. Состоит из горных пород, минералов и биогенных отложений.
Состав земной коры определяется с помощью химического анализа.
Схема состава земной коры: кремний и кислород + алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий, титан и малая доля других элементов.
Большую часть земной коры покрывает вода — гидросфера. Меньшая часть коры взаимодействует с воздушной оболочкой планеты — атмосферой.
Кора под континентами (материковая или континентальная) легче, чем океаническая. Кора под океанами состоит из осадочного и базальтового слоев.
Характеристика слоев континентальной коры:
- Осадочный — около 10-15 км осадочных пород. Образовался в результате накопления осадков. Осадки: ил, органические остатки, глина, известняк, песок, мел. Этот слой легко поддается выветриванию и вымыванию.
- Гранитный — около 5-15 км метаморфических пород. Свойства сходны с гранитом. Образовался в результате застывания раскаленной магмы. Является промежуточным слоем земной коры с кристаллической структурой.
- Базальтовый — около 10-35 км магматических пород. Возник в результате извержения вулканов. Находится на границе с мантией. Структура пород не изучена.
Слои океанической земной коры ограничиваются осадочным и базальтовым слоями.
Литосфера — твердая оболочка Земли. Ее толщина составляет 70 км. В нее входят земная кора и верхняя часть мантии.
Мантию характеризуют слои:
- Часть литосферы* — холодная, твердая прослойка планеты. Она входит в состав тектонических плит и плавает поверх астеносферы. Не является слоем мантии как таковым.
- Астеносфера — толщина примерно 200 км. Это полужидкий слой пород, который нагрет теплом. Слой подвижен и пластичен. Тепло выделилось в результате реакций радиоактивного распада. Из астеносферы в земную кору изливается магма. Когда магма застывает на поверхности Земли, она превращается в лаву.
- Нижняя мантия — толщина составляет около 2500 км. В этом слое высокие температуры, но породы остаются в твердом состоянии из-за возрастающего давления.
Общая толщина мантии составляет около 2900 км.
Мантию иногда называют покрывалом ядра.
Ядро состоит из:
- Внешнего ядра — толщина 2200 км. Это горячий сплав железа в жидком состоянии. Во внешнем ядре создается магнитное поле Земли: внутреннее ядро как бы плавает во внешнем. Из-за движения и создается магнитное поле, которое защищает Землю от космических излучений. На него же реагирует стрелка компаса.
- Внутреннего ядра — радиус 1270 км. Это горячий сплав железа и никеля. Большое давление сжимает внутреннюю область до твердого состояния.
В конце XIX века ирландский геофизик Роберт Маллет положил начало науке сейсмологии.
Сейсмологией называется раздел геофизики, который изучает землетрясения, их причины, природу и последствия.
Носителями сейсмологической информации выступают сейсмические волны.
Сейсмические исследования дают представление о слоистой структуре Земли. Определяют физические свойства и динамику недр нашей планеты и других.
Термин сейсмология произошел от греческих слов seismos — колебание, землетрясение и logos — слово, учение.
Серия концентрических слоев становится плотнее ближе к центру. На плотность влияют два фактора: температура и давление. Температура в центре Земли достигает 3 000 °C. На границе между мантией и корой падает до 375 °C. Под действием давления породы твердеют и уплотняются.
Как образовалась столь сложная структура Земли
Происхождение планеты.
Обширное облако газа и пыли начало сжиматься в крупный шар. Силы гравитации притягивали большое количества вещества. Температура и давление в центе нарастали. Большое количество энергии породило термоядерный взрыв. Загорелась звезда.
Эта звезда вращалась и притягивала на свою орбиту небольшие соседние тела. Они слипались в комки.
Земля и Луна родились из хаоса.
Земля образовалась из обломков звезд ранних поколений. Молекулы газа и частицы пыли объединялись. Образовывались глыбы и камни. Они состояли из частиц льда, железа и других веществ, которые были выброшены в космос. Силы притяжения сталкивали частицы и склеивали между собой.
Мелкие частицы соединялись в более крупные — планетезимали. Они сталкивались, разрушались и соединялись. Гравитация объектов росла, все больше вещества образовывалось. Появлялись раскаленные тела — прототипы планет.
Так постепенно возникло ядро планеты Земля.
Земля подвергалась бомбардировкам, сталкивалась с планетами, группами метеоритов. Один из таких ударов мог образовать Луну.
Энергия столкновения могла расплавить верхние слои земной коры и изменить геологию планеты. Земля могла расплавиться до самого ядра. Формирование твердой поверхности началось заново.
Неизвестно, в какой временной промежуток Земля обзавелась корой. Сегодняшняя кора по возрасту достигает 3,8 миллиарда лет. Большинство утесов изменилось под влиянием температур и давления.
Сейчас Земля покрыта несколькими большими жесткими плитами, которые постоянно движутся и трутся друг о друга. Это тектоника плит или платформ. Земные породы постоянно перемешиваются и преобразуются. Без таких процессов у планеты не было бы стабильного климата, запасов нефти и минералов.
Предположения о ядре
Ядро начинается на глубине 2890 км. Его радиус составляет 3470 км.
В ядре принято изображать два слоя: внутреннее ядра и внешнее. Но так было не всегда.
В начале времен планета Земля не обладала структурой. Затем железо и никель устремились к центру планеты. Как это произошло, точно неизвестно. Но есть предположение, что ядро образовалось внезапно, когда тяжелые вещества двигались вглубь планеты. Другие считают, что железо медленно проникало в ядро.
Ядро сформировалось, когда планете было 30-100 миллионов лет. Вихревые движения в жидком ядре запустили 3,5 миллиарда лет назад магнитное поле. Потом в промежутке от 1,5 до 1 миллиарда лет назад температура в центре ядра снизилась. В ядре произошла кристаллизация. Образовалось твердое ядро.
В XVII веке Э. Галлей предположил, что Земля состоит из полого корпуса. Его толщина составила около 500 миль. Две концентрические оболочки образовались вокруг внутреннего ядра. Диаметры соответствовали диаметрам Венеры, Марса и Меркурия. Но перечисленные научные данные из области геофизики, геодезии, астрономии и химии в XIX веке опровергли эту гипотезу.
Методы исследования структуры Земли
Представления о строении Земли, изучение процесса строятся на основании данных топографии, батиметрии и гравиметрии.
Топография — на основе наземных, воздушных и космических съемочных работ изучает методы изображения географических участков местности. На их основе создают топографические карты и планы.
Научная дисциплина может рассматриваться как самостоятельный раздел картографии и геодезии.
Батиметрия — изучает рельеф подводной части мирового океана, озер, рек и т. д. Результатами работы становятся батиметрические съемки нужного региона.
Название дисциплины соединяет греческие термины «глубина» и «мера».
Данные батиметрии используют для навигации и научных изысканий.
Гравиметрия — наука об измерении величин гравитационного поля Земли и других небесных тел.
Данные представляются схемами и таблицами.
Также представления о строении Земли формируются на основе наблюдения горных пород в обнажениях, образцах, которые подняли с больших глубин; анализа сейсмических волн и экспериментах с кристаллическими телами при температурах и давлениях, близких к недрам планеты.
Ядро исследуют с помощью анализа радиоактивных изотопов, которые содержаться в вулканических породах глубоко внутри Земли.
Вещества, которые входят в состав мантии, еще до конца не изучены, сведений мало. Ответы на вопросы находят путем выдвижения гипотез и лабораторных экспериментов.
Мантия находится глубоко под Землей. Самые глубокие буровые скважины не доходят до нее. При прорыве газов через земную кору образуются кимберлитовые трубки. Через них поступают мантийные породы и минералы.
Один из известных — алмаз.
Мантию можно исследовать с помощью нейтрино.
Нейтрино — нейтральные частицы, практически не имеющие массы.
Эти частицы — разновидность антивещества, антинейтрино — выделяются в результате радиоактивного распада урана, тория и других радиоактивных изотопов глубоко под землей.
Анализ земной коры проводят с использованием кремния и алюминия. Их находят в континентальных областях. В сочетании с кислородом они дают гранит. Под океанским дном — базальтовые породы. В них преобладает кремний, магний и железо.
Но чистых образцов пород из мантии добыть не удалось.
Те породы, которые оказываются на поверхности — загрязнены.
При извержении вулканов выбрасываются сгустки мантии. В них содержится оливин и пироксен. В них много магния и железа.
Ученые пытаются узнать истину: строят предположения о составе мантии, используют косвенные доказательства. Они разработали детекторы для обнаружения антинейтрино. Человек становится ближе к пониманию основ.
Источник
География. 5 класс
Конспект урока
География, 5 класс
Урок 13. Земная кора и литосфера.
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- Урок посвящён изучению земной коры и литосферы.
- В ходе урока рассматривается внутреннее строение Земли.
- Что такое земная кора и какие проявления внешних и внутренних сил мы видим на земной поверхности.
Литосфера, Земная кора, ядро, мантия, Внутренние и внешние силы Земли, Литосферные плиты, Магма
Литосфера – твёрдая оболочка Земли
Земная кора – верхняя часть литосферы
Ядро – центральная часть земного шара
Мантия – самая большая из внутренних оболочек Земли.
Литосферные плиты – крупнейшие блоки литосферы.
Магма – потоки расплавленного вещества мантии.
Обязательная и дополнительная литература по теме
- География. 5–6 классы. «Полярная звезда» / Алексеев А. И, Липкина Е. К., Николина В. В. и др, издательство «Просвещение», 2018 г.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Сегодня мы начнем знакомство с оболочками Земли-сферами.
Литосферой—каменной оболочкой Земли.
Биосферой-оболочкой, где обитают живые организмы.
География наука о земле. Она рассматривает все оболочки во взаимосвязи друг с другом. Но, сначала мы узнаем свойства и строение каждой оболочки в отдельности, чтобы затем понять, как они взаимодействуют друг с другом. В 5 классе мы исследуем каменную оболочку земли, а в 6 классе все остальные.
На уроке мы узнали каково внешнее и внутреннее строение земной коры и литосферы. Литосфера – это каменная оболочка Земли. литосфера не монолитна. Она разбита разломами на отдельные блоки – литосферные плиты. Всего на Земле выделяют семь очень больших литосферных плит и несколько более мелких.
Внутреннее строение Земли сложное. В ее центре расположено ядро. Затем следует мантия, и земная кора.
Выделяют несколько способов изучения земной коры:
- Наблюдение за природными явлениями: изучение обнажений горных пород-обрывов, склонов гор, где видны скальные породы, крутые берега рек, разрезы горных пород, вскрытые шахтами, где добывают полезные ископаемые. Экспедиционные исследования, сбор сведений на изучаемой местности (полевые работы).
- Дистанционные методы: изучение с летательных аппаратов (аэро-и космические снимки).
- Метод бурения скважин.
Разбор типового тренировочного задания
Тип задания: Подстановка элементов в пропуски в тексте;
Текст вопроса: Заполните пропуски в тексте.
_______ метод основан на изучении скорости распространения в Земле ______, возникающих при ______, извержении _____ или взрывах.
Правильный вариант ответа:
Сейсмический метод основан на изучении скорости распространения в Земле колебаний, возникающих при землетрясениях, извержении вулканов или взрывах.
Разбор типового контрольного задания
Тип задания: Сортировка элементов по категориям;
Текст вопроса: Распределите утверждения на верные и ошибочные.
Мантия – самая большая внутренняя оболочка Земли
Температура ядра Земли равна 10000°С
Вещество мантии находится в жидком состоянии, её температура составляет 20000°С
Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):
Мантия – самая большая внутренняя оболочка Земли.
Температура ядра Земли равна 10000°С.
Вещество мантии находится в жидком состоянии, её температура составляет 20000°С.
Источник
