2.1. Строение Земли

Земля, как наиболее развитая планета Солнечной системы, характеризуется оболочечным строением с центральной симметрией. Оболочки Земли, или геосферы различаются составом, физическими свойствами, состоянием вещества и подразделяются на внешние, доступные для непосредственного изучения, и внутренние, исследуемые косвенным образом.

Внешние оболочки Земли - атмосфера, гидросфера и биосфера - составляет характерную особенность строения нашей планеты, и играют важную роль в формировании и развитии земной коры. Эти оболочки проникают одна в другую и находятся в постоянном взаимодействии между собой и твердыми оболочками Земли.

1. АТМОСФЕРА - масса газообразной воздушной оболочки Земли,

составляет 0,00009 % массы всей Земли. Большая часть сосредоточена в слое до высоты 16 км, выше 100 км находится одна миллионная часть массы

атмосферы.

Атмосфера подразделяется на три горизонта:

ТРОПОСФЕРА - содержит 80 % всей массы воздуха и имеет мощность 8 - 17 км.

СТРАТОСФЕРА - простирается до высоты 50-55 км. Воздух в стратосфере сильно разряжен. В пределах стратосферы находится озоновый слой

мощностью 25-30 км, который поглащает большую часть ультрафиолетовой радиации Солнца.

ИОНОСФЕРА - мощность 25-30 км. В этой части атмосферы образуется так называемые серебристые облака.

Главными компонентами атмосферы являются азот, кислород, аргон, углекислота, составляющие 99 % сухого воздуха. Важной частью атмосферы с точки зрения воздействия на геологические процессы и объекты является атмосферная влага. Воздушные массы атмосферы находятся в постоянном движении под воздействием неравномерного нагревания поверхности Земли и сил Кориолисе. Воздушные потоки переносят влагу, твердые частицы - пыли. Все многообразие явлений в тропосфере определяют погоду и климат.

2. ГИДРОСФЕРА - представляет собой совокупность водных масс, образующих океаны, моря, континентальные водоемы (озера) и водотоки. Верхняя граница гидросферы определяется уровнем поверхности открытых водоемов. Нижняя граница довольно неопределенная и соответствует температурному уровню 374.

В составе гидросферы выделяют три основных типа природных вод. Это океаносфера (моря, океаны), воды суши и ледников. Промежуточное положение занимают: подземные воды. Общая масса гидросферы составляет 1644*10¹⁵ т, что не превышает 0,025 % общей массы Земли. Под влиянием солнечной радиации воды гидросферы находятся в непрерывном круговороте.

3. БИОСФЕРА - эта оболочка охватывает все пространство верхних горизонтов Земли, где существует органическая жизнь. Она включает в себя всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. (ниже озонового слоя). В последнее время выделяют ноосферу ( греч."ноос "-разум) -пространство, в пределах которого проявляется активная деятельность человека.

К внутренним геосферам относят следующие оболочки:

Центральную - ЯДРО, промежуточную - МАНТИЮ и наружную - ЗЕМНУЮ КОРУ.

Сейсмическими исследованиями выделены поверхности раздела, отделяющие друг от друга внутренние геосферы и неоднородности в их пределах. Разделы I порядка определяются резкими скачками в скоростях распространения сейсмических волн и фиксируют границы между главными оболочками - корой и мантией (раздел Мохоровичича), мантией и ядром (раздел Вихерта-Гутенберга). Разделы II порядка отмечают внутренние неоднородности в пределах оболочек Земли.

Рассмотрим каждую из внутренних геосфер. ЯДРО - внутренняя наиболее плотная оболочка Земли. Внешнее ядро находиться в состоянии, приближающемся к жидкому. На границе с мантией температура достигает 2500-3000 ,а давление около 3000 ГПа. В пределах внутреннего ядра вещество, по-видимому, существует в металлизированном или плазменном состоянии. Химический состав внешнего и внутреннего ядра одинаков - железо-никелевый.

МАНТИЯ - самая крупная промежуточная оболочка Земли. Мантия составляет 2/3 массы Земли. О составе вещества мантии имеются лишь гипотетические предположения. Строение верхней мантии под континентами и океанами существенно отличается. Установлено, что на глубине, которая в океанах близка к 50 км, а на материках 80-120 км, начинается слой пониженных сейсмических скоростей, ограниченный сверху и снизу средой с большими сейсмическими скоростями. Этот слой называется «сейсмическим волноводом» или АСТЕНОСФЕРОЙ. Под океанами астеносфера распространяется вглубь до 300-400 км, а под материками - 100 – 150 км. К астеносфере приурочено большинство очагов промежуточных землетрясений. Полагают, что в ней возникают магматические очаги - наиболее вероятная зона проявления и зарождения движений земной коры.

Промежуточный слой и нижняя мантия являются более гомогенными средами.

Геофизические данные говорят о том, что в пределах мантии преобладает твердое вещество: очаги расплава рождаются в астеносфере.

На границе земная кора - мантия температура превышает 1000 ,давление 2000 мПа. В этих условиях происходит переход вещества из: кристаллического состояния в стекловидное (аморфное). Такое состояние поддерживается высоким давлением. При резком понижении давления, например, в случае нарушения сплошности земной коры разломами, происходит выплавление вещества мантии.