Yerning issiqligi. Yer qobig'i

Er qobig'ining ikkita asosiy turi mavjud: okeanik va kontinental. Yer qobig'ining o'tish turi ham ajralib turadi.

Okean qobig'i. Zamonaviy geologik davrda okean qobig'ining qalinligi 5 dan 10 km gacha. U quyidagi uchta qatlamdan iborat:

• 1) dengiz cho'kindilarining yuqori yupqa qatlami (qalinligi 1 km dan oshmaydi);
• 2) o'rta bazalt qatlami (qalinligi 1,0 dan 2,5 km gacha);
• 3) gabbroning pastki qatlami (qalinligi taxminan 5 km).

Materik (kontinental) qobiq. Materik qobig'i okean qobig'iga qaraganda ancha murakkab tuzilishga va kattaroq qalinlikka ega. Qalinligi oʻrtacha 35—45 km, togʻli mamlakatlarda esa 70 km gacha koʻtariladi. Shuningdek, u uchta qatlamdan iborat, ammo okeandan sezilarli darajada farq qiladi:

• 1) bazaltlardan tashkil topgan pastki qatlam (qalinligi taxminan 20 km);
• 2) o'rta qatlam materik qobig'ining asosiy qalinligini egallaydi va shartli ravishda granit deb ataladi. Asosan granit va gneyslardan tashkil topgan. Bu qatlam okeanlar ostida cho'zilmaydi;
• 3) ustki qatlam cho'kindi. Uning qalinligi o'rtacha 3 km ni tashkil qiladi. Ayrim hududlarda yogʻingarchilikning qalinligi 10 km ga etadi (masalan, Kaspiy pasttekisligida). Yerning ba'zi hududlarida cho'kindi qatlam umuman yo'q va granit qatlami yuzaga chiqadi. Bunday joylar qalqon deb ataladi (masalan, Ukraina qalqoni, Boltiq qalqoni).

Materiklarda tog` jinslarining yemirilishi natijasida nurash qobig`i deb ataladigan geologik shakllanish hosil bo`ladi.

Granit qatlami bazalt qatlamidan Konrad yuzasi bilan ajralib turadi, bu erda seysmik to'lqinlarning tezligi 6,4 dan 7,6 km / sek gacha oshadi.

Yer qobig'i va mantiya o'rtasidagi chegara (materiklarda ham, okeanlarda ham) Mohorovichic (Moho chizig'i) yuzasi bo'ylab o'tadi. Undagi seysmik to'lqinlarning tezligi birdaniga 8 km/soatgacha oshadi.

Ikki asosiy tipdan tashqari - okeanik va kontinental - aralash (o'tish) tipdagi hududlar ham mavjud.

Kontinental shoals yoki shelflarda qobiq qalinligi taxminan 25 km bo'lib, odatda materik qobig'iga o'xshaydi. Biroq, bazalt qatlami tushishi mumkin. Sharqiy Osiyoda orol yoylari mintaqasida (Kuril orollari, Aleut orollari, Yaponiya orollari va boshqalar) er qobig'i o'tish davriga xosdir. Nihoyat, o'rta okean tizmalarining qobig'i juda murakkab va hozirgacha kam o'rganilgan. Bu erda Moho chegarasi yo'q va mantiya moddasi yoriqlar bo'ylab qobiqqa va hatto uning yuzasiga ko'tariladi.

"Yer qobig'i" tushunchasini "litosfera" tushunchasidan farqlash kerak. "Litosfera" tushunchasi "yer qobig'i" dan kengroqdir. Litosferada zamonaviy fan nafaqat er qobig'ini, balki astenosferaning eng yuqori mantiyasini, ya'ni taxminan 100 km chuqurlikni ham o'z ichiga oladi.

Izostaziya tushunchasi. Gravitatsiyaning tarqalishini o'rganish shuni ko'rsatdiki, er qobig'ining barcha qismlari - materiklar, tog'li mamlakatlar, tekisliklar yuqori mantiyada muvozanatlashgan. Bu muvozanatli pozitsiya izostaziya deb ataladi (lotincha isoc - juft, stasis - pozitsiyadan). Izostatik muvozanat er qobig'ining qalinligi uning zichligiga teskari proportsional bo'lganligi sababli erishiladi. Og'ir okean qobig'i engilroq kontinental qobiqqa qaraganda yupqaroqdir.

Izostaziya, mohiyatan, hatto muvozanat emas, balki doimiy ravishda buziladigan va qayta tiklanadigan muvozanatga intilishdir. Misol uchun, Boltiq qalqoni, pleystotsen muzliklarining kontinental muzlari erishidan so'ng, har asrda taxminan 1 metrga ko'tariladi. Finlyandiya maydoni dengiz tubi tufayli doimiy ravishda o'sib bormoqda. Niderlandiya hududi, aksincha, qisqarib bormoqda. Nolinchi muvozanat chizig'i hozirda 60 0 N kenglikdan bir oz janubda o'tadi. Zamonaviy Sankt-Peterburg Buyuk Pyotr davridagi Sankt-Peterburgdan taxminan 1,5 m balandlikda. Zamonaviy ilmiy tadqiqotlar ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, hatto yirik shaharlarning og'irligi ham ular ostidagi hududning izostatik tebranishlari uchun etarli. Binobarin, yirik shaharlar hududlarida er qobig'i juda harakatchan. Umuman olganda, er qobig'ining rel'efi Moho sirtining ko'zgu tasviri, yer qobig'ining asosi: baland joylar mantiyadagi chuqurliklarga, pastroq joylar uning yuqori chegarasining yuqori darajasiga to'g'ri keladi. Shunday qilib, Pomir ostida Moho yuzasining chuqurligi 65 km, Kaspiy pasttekisligida esa taxminan 30 km.

Yer qobig'ining issiqlik xossalari. Tuproq haroratining kunlik tebranishlari 1,0-1,5 m chuqurlikka, mo''tadil kengliklardagi yillik tebranishlar kontinental iqlimi bo'lgan mamlakatlarda esa 20-30 m chuqurlikgacha bo'lgan chuqurlikda. Quyosh tomonidan er yuzasi to'xtaydi, doimiy tuproq harorati qatlami paydo bo'ladi. U izotermik qatlam deb ataladi. Yerning chuqur izotermik qatlami ostida harorat ko'tariladi va bu yer ichaklarining ichki issiqligidan kelib chiqadi. Ichki issiqlik iqlimning shakllanishida ishtirok etmaydi, lekin u barcha tektonik jarayonlar uchun energiya asosi bo'lib xizmat qiladi.

Har 100 m chuqurlikda harorat ko'tariladigan darajalar soniga geotermik gradient deyiladi. Pasaytirganda harorat 1 0 S ga ko'tariladigan metrlardagi masofa geotermik qadam deb ataladi. Geotermal pog'onaning kattaligi tog' jinslarining relyefi, issiqlik o'tkazuvchanligi, vulqon manbalarining yaqinligi, er osti suvlarining aylanishi va boshqalarga bog'liq.O'rtacha geotermal qadam 33 m. Vulkanik hududlarda geotermal qadam faqat taxminan 5 m bo'lishi mumkin. , va geologik jihatdan tinch hududlarda (masalan, platformalarda) 100 m ga yetishi mumkin.

ULAR. Kapitonov

Yerning yadro issiqligi

Yerdagi issiqlik

Yer juda issiq jism bo'lib, issiqlik manbai hisoblanadi. U birinchi navbatda yutadigan quyosh radiatsiyasi tufayli qiziydi. Ammo Yer Quyoshdan oladigan issiqlik bilan taqqoslanadigan o'ziga xos issiqlik resursiga ham ega. Erning bu o'z-o'zidan energiyasi quyidagi kelib chiqishiga ishoniladi. Yer taxminan 4,5 milliard yil oldin Quyosh atrofida aylanib, uni siqib chiqaradigan gaz va changdan iborat protoplanetar diskdan hosil bo'lganidan keyin paydo bo'lgan. Uning shakllanishining dastlabki bosqichida er moddasi nisbatan sekin tortishish siqilishi tufayli qizdirilgan. Kichik kosmik jismlar uning ustiga tushganda ajralib chiqadigan energiya ham Yerning termal muvozanatida katta rol o'ynagan. Shuning uchun yosh Yer erigan edi. Sovugandan so'ng, u asta-sekin qattiq sirt bilan hozirgi holatiga keldi, uning katta qismi okean va dengiz suvlari bilan qoplangan. Ushbu qattiq tashqi qatlam deyiladi er qobig'i va quruqlikda o'rtacha qalinligi taxminan 40 km, okean suvlari ostida esa 5-10 km. Yerning chuqur qatlami, deyiladi mantiya, shuningdek, qattiq moddadan iborat. U deyarli 3000 km chuqurlikka cho'zilgan va Yer moddasining asosiy qismini o'z ichiga oladi. Nihoyat, Yerning eng ichki qismi uning yadro. U ikki qatlamdan iborat - tashqi va ichki. Tashqi yadro bu 4500-6500 K haroratda erigan temir va nikel qatlami, qalinligi 2000-2500 km. Ichki yadro radiusi 1000-1500 km bo'lgan, bu juda katta (deyarli 4 million bar) bosim ostida paydo bo'lgan zichligi taxminan 14 g / sm 3 bo'lgan 4000-5000 K haroratgacha qizdirilgan qattiq temir-nikel qotishmasi.
Erning shakllanishining dastlabki issiq bosqichidan meros bo'lib qolgan va vaqt o'tishi bilan uning miqdori kamayishi kerak bo'lgan ichki issiqlikdan tashqari, uzoq muddatli yadrolarning radioaktiv parchalanishi bilan bog'liq bo'lgan yana bir narsa bor. yarimparchalanish davri - birinchi navbatda 232 Th, 235 U , 238 U va 40 K. Bu parchalanishlarda ajralib chiqadigan energiya - ular Yerning radioaktiv energiyasining deyarli 99% ni tashkil qiladi - doimiy ravishda Yerning issiqlik zaxiralarini to'ldiradi. Yuqoridagi yadrolar qobiq va mantiyada joylashgan. Ularning parchalanishi Yerning tashqi va ichki qatlamlarini isitishga olib keladi.
Yerda mavjud bo'lgan ulkan issiqlikning bir qismi doimiy ravishda uning yuzasiga chiqariladi, ko'pincha juda katta vulqon jarayonlarida. Yerning chuqurligidan uning yuzasi orqali oqadigan issiqlik oqimi ma'lum. U (47±2)·10 12 Vt ni tashkil etadi, bu 50 ming atom elektr stansiyasi ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan issiqlikka teng (bitta atom elektr stantsiyasining o'rtacha quvvati taxminan 10 9 vatt). Savol tug'iladi: radioaktiv energiya Yerning umumiy issiqlik byudjetida muhim rol o'ynaydimi va agar shunday bo'lsa, u qanday rol o'ynaydi? Bu savollarga javob uzoq vaqt davomida noma'lum bo'lib qoldi. Endi bu savollarga javob berish uchun imkoniyatlar mavjud. Bu erda asosiy rol neytrinolarga (antineutrinos) tegishli bo'lib, ular Yer materiyasini tashkil etuvchi yadrolarning radioaktiv parchalanish jarayonlarida tug'iladi va ular deyiladi. geo-neytrino.

Geo-neytrino

Geo-neytrino Yer yuzasi ostida joylashgan yadrolarning beta-yemirilishi natijasida chiqariladigan neytrino yoki antineytrinolarning birlashgan nomi. Shubhasiz, ularning misli ko'rilmagan kirib borish qobiliyati tufayli ularni (va faqat ularni) yerga asoslangan neytrino detektorlari bilan qayd etish Yerning chuqur qismida sodir bo'layotgan radioaktiv parchalanish jarayonlari haqida ob'ektiv ma'lumot berishi mumkin. Bunday yemirilishga misol qilib 228 Ra yadrosining b - yemirilishini keltirish mumkin, u uzoq umr ko'rgan 232 Th yadroning a yemirilishining mahsulidir (jadvalga qarang):

228 Ra yadrosining yarim yemirilish davri (T 1/2) 5,75 yil, ajralib chiqadigan energiyasi 46 keV atrofida. Antineytrinolarning energiya spektri chiqarilgan energiyaga yaqin yuqori chegara bilan uzluksizdir.
232 Th, 235 U, 238 U yadrolarining yemirilishlari ketma-ket parchalanish zanjirlari bo'lib, ular deyiladi. radioaktiv qator. Bunday zanjirlarda a-yemirilishlar b--emirilishlar bilan kesishadi, chunki a-yemirilishlar vaqtida yakuniy yadrolar b-barqarorlik chizig'idan neytronlar bilan haddan tashqari yuklangan yadrolar hududiga siljiydi. Ketma-ket parchalanish zanjiridan so'ng, har bir seriya oxirida sehrli raqamlarga (Z) yaqin yoki teng bo'lgan proton va neytronlar soniga ega barqaror yadrolar hosil bo'ladi. = 82,N= 126). Bunday yakuniy yadrolar qo'rg'oshin yoki vismutning barqaror izotoplaridir. Shunday qilib, T 1/2 ning parchalanishi 208 Pb juft sehrli yadro hosil bo'lishi bilan tugaydi va 232 Th → 208 Pb yo'lida oltita a-emirilish sodir bo'ladi, ular to'rtta b - parchalanish bilan kesishadi (238 U → 206 Pb da). zanjirda sakkizta a- va oltita b - - yemirilish mavjud; 235 U → 207 Pb zanjirida etti a- va to'rtta b - yemirilish mavjud). Shunday qilib, har bir radioaktiv seriyadagi antineytrinolarning energiya spektri ushbu seriyaga kiritilgan individual b - parchalanishlarning qisman spektrlarining superpozitsiyasidir. 232 Th, 235 U, 238 U, 40 K parchalanishlarida hosil bo'lgan antineytrinolarning spektrlari rasmda ko'rsatilgan. 1. 40 K yemirilish bitta b - yemirilish (jadvalga qarang). Antineytrinolar eng yuqori energiyaga (3,26 MeV gacha) yemirilishda erishadilar
214 Bi → 214 Po, bu 238 U radioaktiv qatoridagi bo'g'indir. 232 Th → 208 Pb seriyasining barcha parchalanish zanjirlari o'tishi paytida chiqarilgan umumiy energiya 42,65 MeV ga teng. 235 U va 238 U radioaktiv qatorlar uchun bu energiyalar mos ravishda 46,39 va 51,69 MeV ni tashkil qiladi. Emirilishda ajralib chiqadigan energiya
40 K → 40 Ca, 1,31 MeV ni tashkil qiladi.

232 Th, 235 U, 238 U, 40 K yadrolarining xarakteristikalari

Yadro	%da ulush aralashmada izotoplar	Yadrolar soni bog'laydi Yadrolar	T 1/2 milliard yil	Birinchi havolalar parchalanish
232 ming	100	0.0335	14.0
235U	0.7204	6,48·10 -5	0.704
238 U	99.2742	0.00893	4.47
40 ming	0.0117	0.440	1.25

Yer materiyasida joylashgan 232 Th, 235 U, 238 U, 40 K yadrolarning parchalanishi asosida tuzilgan geoneytrino oqimini baholash 10 6 sm -2 sek -1 tartibli qiymatga olib keladi. . Ushbu geoneytrinolarni ro'yxatga olish orqali radioaktiv issiqlikning Yerning umumiy issiqlik balansida tutgan o'rni haqida ma'lumot olish va yer materiyasining tarkibidagi uzoq umr ko'radigan radioizotoplarning tarkibi haqidagi fikrlarimizni sinab ko'rish mumkin.

Guruch. 1. Yadro yemirilishidan antineytrinolarning energiya spektrlari

232 Th, 235 U, 238 U, 40 K, asosiy yadroning bir parchalanishiga normallashtirilgan

Reaktsiya elektron antineytrinolarni aniqlash uchun ishlatiladi

P → e + + n, (1)

unda bu zarracha haqiqatda kashf etilgan. Bu reaksiya uchun chegara 1,8 MeV ni tashkil qiladi. Shuning uchun yuqoridagi reaksiyada faqat 232 Th va 238 U yadrolaridan boshlanadigan parchalanish zanjirlarida hosil bo'lgan geo-neytrinolarni qayd etish mumkin. Muhokama qilinayotgan reaksiya uchun samarali kesma juda kichik: s ≈ 10 -43 sm 2. Bundan kelib chiqadiki, sezgir hajmi 1 m 3 bo'lgan neytrino detektori yiliga bir nechta hodisalarni qayd etadi. Shubhasiz, geoneytrino oqimlarini ishonchli aniqlash uchun fondan maksimal himoya qilish uchun er osti laboratoriyalarida joylashgan katta hajmli neytrino detektorlari kerak. Geoneytrinolarni ro'yxatga olish uchun quyosh va reaktor neytrinolarini o'rganish uchun mo'ljallangan detektorlardan foydalanish g'oyasi 1998 yilda paydo bo'lgan. Hozirgi vaqtda suyuq sintilatordan foydalanadigan va bu muammoni hal qilish uchun mos keladigan ikkita katta hajmli neytrino detektorlari mavjud. Bular KamLAND (Yaponiya) va Borexino (Italiya) tajribalarining neytrino detektorlari. Quyida biz Borexino detektorining dizayni va geoneytrinolarni ro'yxatga olish uchun ushbu detektorda olingan natijalarni ko'rib chiqamiz.

Borexino detektori va geo-neytrinoni ro'yxatga olish

Borexino neytrino detektori Italiyaning markaziy qismida Gran Sasso tog' tizmasi ostidagi er osti laboratoriyasida joylashgan bo'lib, uning cho'qqilari balandligi 2,9 km ga etadi (2-rasm).

Guruch. 2. Gran Sasso tog' tizmasi ostidagi neytrino laboratoriyasining maketi (Markaziy Italiya)

Borexino segmentlanmagan massiv detektor bo'lib, uning faol muhiti hisoblanadi
280 tonna organik suyuqlik sintilatori. U bilan diametri 8,5 m bo'lgan neylon sharsimon idish to'ldirilgan (3-rasm). Sintilator psevdokumen (C 9 H 12) bo'lib, spektrni o'zgartiruvchi PPO qo'shimchasi (1,5 g/l). Sintilatordan keladigan yorug'lik zanglamaydigan po'latdan yasalgan sharga (SSS) o'rnatilgan 2212 sakkiz dyuymli fotoko'paytiruvchi naychalar (PMT) tomonidan to'planadi.

Guruch. 3. Borexino detektorining diagrammasi

Psevdokumenli neylon idish ichki detektor bo'lib, uning vazifasi neytrinolarni (antineutrinos) ro'yxatga olishdir. Ichki detektor tashqi gamma nurlari va neytronlardan himoya qiluvchi ikkita konsentrik bufer zonasi bilan o'ralgan. Ichki zona 900 tonna psevdokumendan iborat bo'lgan dimetil ftalat qo'shimchalari bo'lgan sintilatsiyani o'chiruvchi vosita bilan to'ldiriladi. Tashqi zona SNS tepasida joylashgan bo'lib, 2000 tonna o'ta toza suvni o'z ichiga olgan suv Cherenkov detektori bo'lib, o'rnatishga tashqaridan kiradigan muonlarning signallarini o'chiradi. Ichki detektorda yuzaga keladigan har bir shovqin uchun energiya va vaqt aniqlanadi. Turli radioaktiv manbalardan foydalangan holda detektorni kalibrlash uning energiya shkalasini va yorug'lik signalining takrorlanish darajasini juda aniq aniqlash imkonini berdi.
Borexino juda yuqori radiatsiya tozaligi detektori. Barcha materiallar qat'iy tanlovdan o'tdi va ichki fonni minimallashtirish uchun sintilator tozalandi. Yuqori radiatsiya tozaligi tufayli Borexino antineytrinolarni aniqlash uchun ajoyib detektor hisoblanadi.
(1) reaksiyada pozitron bir lahzali signal beradi, undan keyin ma'lum vaqtdan so'ng neytronni vodorod yadrosi tutib oladi, bu esa 2,22 MeV energiyaga ega g-kvantning paydo bo'lishiga olib keladi va signal hosil qiladi. birinchisiga nisbatan kechiktirildi. Boreksinoda neytronni ushlash vaqti taxminan 260 ms ni tashkil qiladi. Bir lahzali va kechiktirilgan signallar makon va vaqt bo'yicha o'zaro bog'liq bo'lib, e.
Reaksiya (1) chegarasi 1,806 MeV ni tashkil qiladi va rasmdan ko'rinib turibdiki. 1-rasmga ko'ra, 40 K va 235 U yemirilishdagi barcha geoneytrinolar bu chegaradan pastroq va 232 Th va 238 U parchalanishlarida hosil bo'lgan geoneytrinolarning faqat bir qismi ro'yxatga olinishi mumkin.
Borexino detektori birinchi marta 2010 yilda geoneytrinolardan signallarni aniqlagan va 2007 yilning dekabridan 2015 yilning martigacha bo'lgan davrda 2056 kunlik kuzatuvlar asosida yangi natijalar yaqinda e'lon qilingan. Quyida biz maqola asosida olingan ma'lumotlar va ularning muhokamasi natijalarini taqdim etamiz.
Eksperimental ma'lumotlarni tahlil qilish natijasida barcha tanlov mezonlaridan o'tgan elektron antineytrinolar uchun 77 nomzod aniqlandi. e ni simulyatsiya qiluvchi voqealar foni sifatida baholandi. Shunday qilib, signal-fon nisbati ≈100 edi.
Asosiy fon reaktor antineytrinolari edi. Borexino uchun vaziyat juda qulay edi, chunki Gran Sasso laboratoriyasi yaqinida yadro reaktorlari yo'q. Bundan tashqari, reaktor antineytrinolari geoneytrinolarga nisbatan ko'proq energiyaga ega, bu esa bu antineytrinolarni signalning kattaligi bo'yicha pozitrondan ajratish imkonini berdi. Geoneytrinolar va reaktor antineytrinolarining e dan ro'yxatga olingan hodisalarning umumiy soniga qo'shgan hissasini tahlil qilish natijalari 1-rasmda ko'rsatilgan. 4. Ushbu tahlil bilan berilgan ro'yxatga olingan geo-neytrinolar soni (4-rasmda ular qoraygan maydonga mos keladi) ga teng. . Tahlil natijasida olingan geo-neytrino spektrida ikkita guruh ko'rinadi - kam energiyali, kuchliroq va kuchliroq, kamroq intensiv. Ta'riflangan tadqiqot mualliflari bu guruhlarni mos ravishda toriy va uranning parchalanishi bilan bog'lashadi.
Muhokama qilingan tahlilda Yer materiyasida toriy va uran massalarining nisbati ishlatilgan
m (Th) / m (U) = 3,9 (jadvalda bu qiymat ≈3,8). Bu ko'rsatkich meteoritlarning eng keng tarqalgan guruhi bo'lgan xondritlardagi ushbu kimyoviy elementlarning nisbiy tarkibini aks ettiradi (Yerga tushgan meteoritlarning 90% dan ortig'i ushbu guruhga tegishli). Kondritlarning tarkibi, engil gazlar (vodorod va geliy) bundan mustasno, Quyosh tizimi va Yer hosil bo'lgan protoplanetar disk tarkibini takrorlaydi, deb ishoniladi.

Guruch. 4. Antineytrino nomzod hodisalari (tajriba nuqtalari) uchun fotoelektronlar soni birliklarida pozitronlardan yorug'lik chiqishi spektri. Soyali maydon geo-neytrinolarning hissasidir. Qattiq chiziq reaktor antineytrinolarining hissasidir.

Yer qobig'ini o'rganishda uning tuzilishi turli hududlarda har xil ekanligi aniqlandi. Ko'p miqdordagi faktik materiallarni umumlashtirish er qobig'ining tuzilishining ikki turini - kontinental va okeanlarni ajratish imkonini berdi.

Kontinental turi

Kontinental tip qobiqning juda muhim qalinligi va granit qatlamining mavjudligi bilan tavsiflanadi. Bu yerda yuqori mantiya chegarasi 40-50 km va undan ortiq chuqurlikda joylashgan. Cho'kindi jinslar qatlamlarining qalinligi ba'zi joylarda 10-15 km ga etadi, boshqalarida esa qalinligi butunlay yo'q bo'lishi mumkin. Materik qobig'ining cho'kindi jinslarining o'rtacha qalinligi 5,0 km, granit qatlami 17 km ga yaqin (10-40 km dan), bazalt qatlami 22 km ga yaqin (30 km gacha).

Yuqorida aytib o'tilganidek, materik qobig'ining bazalt qatlamining petrografik tarkibi rang-barang bo'lib, unda bazaltlar emas, balki asosiy tarkibdagi metamorfik jinslar (granulitlar, eklogitlar va boshqalar) ustunlik qiladi. Shu sababli, ba'zi tadqiqotchilar bu qatlamni granulit deb atashni taklif qilishdi.

Qit'a qobig'ining qalinligi burmalangan tog' tuzilmalari maydoni bo'ylab ortadi. Masalan, Sharqiy Yevropa tekisligida yer qobig'ining qalinligi taxminan 40 km (15 km - granit qatlami va 20 km dan ortiq - bazalt), Pomirda esa - bir yarim baravar ko'p (jami 30 km ga yaqin). cho'kindi jinslarning qalinligi va granit qatlami va bir xil miqdordagi bazalt qatlami). Qit'a qobig'i ayniqsa, qit'alar chetida joylashgan tog'li hududlarda katta qalinlikka etadi. Masalan, Rokki tog'larida (Shimoliy Amerika) qobiqning qalinligi sezilarli darajada 50 km dan oshadi. Okeanlarning tubini tashkil etuvchi yer qobig'i butunlay boshqacha tuzilishga ega. Bu erda qobiqning qalinligi keskin kamayadi va mantiya moddasi sirtga yaqinlashadi.

Granit qatlami yo'q, cho'kindi qatlamlarning qalinligi nisbatan kichik. Bu yerda zichligi 1,5-2 g/sm 3, qalinligi taxminan 0,5 km boʻlgan ustki qatlamlanmagan choʻkindi qatlamlari, qalinligi 1-2 km boʻlgan vulqon-choʻkindi qatlami (boʻsh choʻkindilarning bazaltlar bilan qoʻshilishi) va bazalt qatlami, uning o'rtacha qalinligi 5 -6 km. Tinch okeanining tubida yer qobigʻining umumiy qalinligi 5-6 km; Atlantika okeanining tubida 0,5-1,0 km choʻkindi qatlami ostida qalinligi 3-4 km boʻlgan bazalt qatlami joylashgan. E'tibor bering, okean chuqurligi oshishi bilan qobiqning qalinligi kamaymaydi.

Hozirgi vaqtda qit'alarning suv osti chegarasiga mos keladigan o'tish subkontinental va subokeanik qobiq turlari ham ajralib turadi. Subkontinental tipdagi qobiq ichida granit qatlami juda qisqaradi, u cho'kindilarning qalinligi bilan almashtiriladi, so'ngra okean tubiga qarab bazalt qatlamining qalinligi pasaya boshlaydi. Yer qobig'ining bu o'tish zonasining qalinligi odatda 15-20 km. Okean va subkontinental qobiq orasidagi chegara 1-3,5 km chuqurlik oralig'ida kontinental yonbag'irda o'tadi.

Okean turi

Okean qobig'i kontinental va subkontinental qobiqlarga qaraganda kattaroq maydonni egallagan bo'lsa-da, qalinligi kichikligi sababli unda er qobig'i hajmining atigi 21% i to'plangan. Er qobig'ining har xil turlarining hajmi va massasi haqidagi ma'lumotlar 1-rasmda ko'rsatilgan.

1-rasm. Har xil turdagi er qobig'ining gorizontlarining hajmi, qalinligi va massasi

Yer qobig'i mantiya osti qatlamida yotadi va mantiya massasining atigi 0,7% ni tashkil qiladi. Yer qobig'ining qalinligi past bo'lgan taqdirda (masalan, okean tubida) mantiyaning eng yuqori qismi ham er qobig'idagi jinslar uchun odatiy bo'lgan qattiq holatda bo'ladi. Shuning uchun, yuqorida ta'kidlanganidek, yer qobig'ining ma'lum bir zichlik va elastiklik ko'rsatkichlariga ega bo'lgan qobiq tushunchasi bilan bir qatorda litosfera - Yer yuzasini qoplaydigan qattiq moddadan qalinroq tosh qobiq tushunchasi mavjud.

Yer qobig'i turlarining tuzilmalari

Yer qobig'ining turlari ham tuzilishiga ko'ra farqlanadi. Okean qobig'i turli tuzilmalar bilan ajralib turadi. Kuchli tog 'tizimlari - o'rta okean tizmalari okean tubining markaziy qismi bo'ylab cho'zilgan. Eksenel qismida bu tizmalar tik tomonlari bo'lgan chuqur va tor yoriqli vodiylar bilan ajratilgan. Bu tuzilmalar faol tektonik faollik zonalarini ifodalaydi. Chuqur dengiz xandaqlari orol yoylari va qit'alar chekkasidagi tog' inshootlari bo'ylab joylashgan. Bu tuzilmalar bilan bir qatorda keng maydonlarni egallagan chuqur dengiz tekisliklari ham bor.

Materik qobig'i ham xuddi shunday heterojendir. Uning chegaralari ichida butun yer qobig'ining qalinligi va uning har bir gorizonti sezilarli darajada oshib boruvchi yosh tog'li burmali tuzilmalarni ajratib ko'rsatish mumkin. Granit qatlamining kristalli jinslari uzoq geologik vaqt davomida tekislangan qadimiy burmali maydonlarni ifodalovchi hududlar ham aniqlanadi. Bu erda qobiqning qalinligi ancha kam. Materik qobig'ining bu katta maydonlari platformalar deb ataladi. Platformalar ichida qalqonlar - kristalli poydevor to'g'ridan-to'g'ri yuzaga chiqadigan joylar va kristall poydevori gorizontal yuzaga keladigan cho'kindilarning qalinligi bilan qoplangan plitalar o'rtasida farqlanadi. Qalqonning misoli Finlyandiya va Kareliya hududi (Boltiq qalqoni), Sharqiy Yevropa tekisligida esa burmalangan yerto'la chuqur bosilgan va cho'kindi konlari bilan qoplangan. Platformalarda yog'ingarchilikning o'rtacha qalinligi taxminan 1,5 km. Tog'li burmali tuzilmalar cho'kindi jinslarning sezilarli darajada kattaroq qalinligi bilan tavsiflanadi, ularning o'rtacha qiymati 10 km ga baholanadi. Bunday qalin konlarning to'planishiga uzoq vaqt davomida asta-sekin cho'kish, materik qobig'ining alohida bo'limlarining cho'kishi, so'ngra ularning ko'tarilishi va burmalanishi orqali erishiladi. Bunday hududlar geosinklinallar deb ataladi. Bular materik qobig'ining eng faol zonalari. Cho'kindi jinslarning umumiy massasining 72% ga yaqini ular bilan chegaralangan bo'lsa, 28% ga yaqini platformalarda to'plangan.

Platformalar va geosinklinallarda magmatizmning koʻrinishlari keskin farqlanadi. Geosinklinallarning choʻkish davrlarida chuqur yoriqlar boʻylab asosiy va oʻta asosli tarkibli magma kiradi. Geosinklinalning burmalangan hududga aylanishi jarayonida granit magmaning ulkan massalarining shakllanishi va kirib kelishi sodir bo'ladi. Keyingi bosqichlar oraliq va kislotali tarkibli lavalarning vulqon chiqishi bilan tavsiflanadi. Platformalarda magmatik jarayonlar unchalik aniq emas va asosan ishqoriy asosli bazaltlar yoki lavalarning quyilishi bilan ifodalanadi. Materiklarning choʻkindi jinslari orasida gil va slanetslar ustunlik qiladi. Okeanlarning tubida kalkerli cho'kindilarning miqdori ortadi. Demak, yer qobig'i uchta qatlamdan iborat. Uning ustki qatlami cho'kindi jinslar va nurash mahsulotlaridan iborat. Ushbu qatlamning hajmi er qobig'ining umumiy hajmining taxminan 10% ni tashkil qiladi. Materiyaning katta qismi qit'alar va o'tish zonasida joylashgan; okean qobig'ida qatlam hajmining 22% dan ko'p bo'lmagan.

Granit qatlami deb ataladigan qatlamda eng keng tarqalgan jinslar granitoidlar, gneyslar va shistlardir. Ko'proq asosiy jinslar ushbu ufqning taxminan 10% ni tashkil qiladi. Bu holat granit qatlamining o'rtacha kimyoviy tarkibida yaxshi aks ettirilgan. O'rtacha tarkib qiymatlarini solishtirganda, bu qatlam va cho'kindi ketma-ketligi o'rtasidagi aniq farqga e'tibor qaratiladi (2-rasm).

2-rasm. Yer qobig'ining kimyoviy tarkibi (foizda og'irlikda)

Er qobig'ining ikkita asosiy turidagi bazalt qatlamining tarkibi har xil. Qit'alarda bu ketma-ketlik turli xil jinslar bilan tavsiflanadi. Asosiy va hatto kislotali tarkibga ega chuqur metamorfozlangan va magmatik jinslar mavjud. Asosiy jinslar bu qatlamning umumiy hajmining taxminan 70% ni tashkil qiladi. Okean qobig'ining bazalt qatlami ancha bir hil. Toleitik bazalt deb ataluvchi jinslarning asosiy turi kontinental bazaltlardan past kaliy, rubidiy, stronsiy, bariy, uran, toriy, sirkoniy miqdori va yuqori Na/K nisbati bilan farqlanadi. Bu ularning mantiyadan erishi paytida differentsiatsiya jarayonlarining past intensivligi bilan bog'liq. Yuqori mantiyaning ultrabazik jinslari chuqur rif yoriqlarida paydo bo'ladi. Tog’ jinslarining er qobig’ida tarqalishi, ularning hajmi va massasi nisbatini aniqlash uchun guruhlanganligi 3-rasmda ko’rsatilgan.

3-rasm. Yer qobig'ida tog' jinslarining paydo bo'lishi

Yer qobig'ining shakllanishi

Qit'a qobig'i cho'kindi qobiq (stratisfera) bilan qoplangan bazalt va granit geofizik qatlamlarining kristalli jinslaridan (mos ravishda 59,2% va 29,8% er qobig'ining umumiy hajmidan) iborat. Materiklar va orollarning maydoni 149 million km 2 ni tashkil qiladi. Cho'kindi qobig'i 119 million km 2 ni egallaydi, ya'ni. Umumiy er maydonining 80% qadimiy platforma qalqonlari tomon cho'zilgan. U asosan kech proterozoy va fanerozoy choʻkindi va vulkanogen jinslardan tashkil topgan boʻlsa-da, oz miqdorda eski oʻrta va erta proterozoyning zaif metamorflangan protoplatforma choʻkindilarini ham oʻz ichiga oladi. Cho'kindi jinslarning chiqib ketish joylari yoshi oshgani sayin qisqaradi, kristalli jinslarniki esa ko'payadi.

Yerning umumiy maydonining 58% ni egallagan okeanlarning er qobig'ining cho'kindi qobig'i bazalt qatlamiga tayanadi. Uning konlarining yoshi, chuqur dengizdagi burg'ulash ma'lumotlariga ko'ra, yuqori yuradan to'rtlamchi davrgacha bo'lgan vaqt oralig'ini qamrab oladi. Yerning cho'kindi qobig'ining o'rtacha qalinligi 2,2 km ni tashkil qiladi, bu sayyora radiusining 1/3000 qismiga to'g'ri keladi. Uning tarkibiy qismlarining umumiy hajmi taxminan 1100 million km 3 ni tashkil qiladi, bu er qobig'ining umumiy hajmining 10,9% va Yerning umumiy hajmining 0,1% ni tashkil qiladi. Okean cho‘kindilarining umumiy hajmi 280 million km3 ga baholanadi. Yer qobig'ining o'rtacha qalinligi 37,9 km ni tashkil qiladi, bu Yerning umumiy hajmining 0,94% ni tashkil qiladi. Vulkanik jinslar platformalarda 4,4% va cho'kindi qobig'ining umumiy hajmining burmali joylarida 19,4% ni tashkil qiladi. Platforma hududlarida va ayniqsa okeanlarda bazalt qoplamalari keng tarqalgan bo'lib, Yer yuzasining uchdan ikki qismidan ko'prog'ini egallaydi.

Yer qobig‘i, atmosferasi va gidrosferasi sayyoramizning geokimyoviy tabaqalanishi, chuqur moddalarning erishi va gazsizlanishi natijasida hosil bo‘lgan. Yer qobigʻining shakllanishiga endogen (magmatik, suyuqlik-energiya) va ekzogen (fizik va kimyoviy nurash, togʻ jinslarining buzilishi, parchalanishi, intensiv terrigen choʻkish) omillarining oʻzaro taʼsiri sabab boʻladi. Magmatik tog' jinslarining izotopik sistematikasi katta ahamiyatga ega, chunki aynan magmatizm okeanlar va qit'alarning shakllanishi uchun mas'ul bo'lgan geologik vaqt va er usti tektonik va chuqur mantiya jarayonlarining moddiy o'ziga xosligi to'g'risida ma'lumot olib boradi va bu jarayonlarning eng muhim xususiyatlarini aks ettiradi. yerning chuqur moddasining yer qobig'iga aylanishi. Plitalarning konvergent o'zaro ta'siri zonalarida orol yoylarining o'tish qobig'ini tashkil etuvchi, ikkinchisi esa bir qator strukturaviy va moddiy o'zgarishlardan so'ng, burilib ketgan mantiya tufayli okean qobig'ining ketma-ket shakllanishi eng oqilona hisoblanadi. kontinental qobiqqa.

5-MA'RUZA. GEOGRAFIK MUHIT TARKIBI.

Erning o'z moddasining shakllanishi lavalar, issiq kul va gaz bulutlarining emissiyasi, shuningdek, er osti qatlamining degassatsiyasining namoyon bo'lishi bilan ifodalangan vulkanogen shakllanishlardan boshlandi. Vulkanogen material Yerning peridotit yuzasiga va qoldiq atmosferaga kirdi - asl bulut yoki tumanlik qoldiqlari. O'sha paytda suv havzalari yo'q edi va Yer hozirgidek okeanlar sayyorasi emas edi. Geografik qobiqning shakllanishi uning litogen bazasidan boshlangan bo'lib, unga havo va suv massalari "tayanish" boshlangan. Sayyoramizning alohida sferalarining shakllanish vaqti bo'yicha bo'linish shartli, chunki deyarli hamma narsa deyarli bir vaqtning o'zida sodir bo'lgan, ammo yangi materialni mustahkamlashning turli tezligi bilan.

Yerning ichki tuzilishi uchta qobiqni o'z ichiga oladi: er qobig'i, mantiya va yadro. Yerning qobiq tuzilishi ikki komponentga ega bo'lgan seysmik to'lqinlarning tarqalish tezligini o'lchashga asoslangan masofadan zondlash usullari bilan o'rnatildi - bo'ylama va ko'ndalang to'lqinlar. Uzunlamasına (P) to'lqinlar ularning tarqalish yo'nalishi bo'yicha yo'naltirilgan kuchlanish (yoki siqish) kuchlanishlari bilan bog'liq. ko'ndalang (S) to'lqinlar ularning tarqalish yo'nalishiga to'g'ri burchak ostida yo'naltirilgan muhitning tebranishlarini keltirib chiqaradi. Bu to'lqinlar suyuq muhitda tarqalmaydi.

Yer qobig'i - ortiqcha kremniy, gidroksidi, suv va magniy va temirning etarli bo'lmagan miqdori bo'lgan qattiq moddadan tashkil topgan toshli qobiq. U yuqori mantiyadan ajralib turadi Mohorovichik chegarasi(Moho qatlami), bunda boʻylama seysmik toʻlqinlar tezligining taxminan 8 km/s gacha sakrashi sodir boʻladi.1909-yilda Yugoslaviya olimi A.Mohorovichich tomonidan oʻrnatilgan bu chegara tashqi peridotit qobigʻi bilan toʻgʻri keladi, deb ishoniladi. yuqori mantiya. Er qobig'ining qalinligi (Yerning umumiy massasining 1%) o'rtacha 35 km ni tashkil qiladi: qit'alardagi yosh burmali tog'lar ostida u 80 km gacha ko'tariladi va o'rta okean tizmalari ostida 6 - 7 km gacha kamayadi (yerning umumiy massasining 1%). okean tubining yuzasi).

Mantiya hajmi va og'irligi bo'yicha Yerning eng katta qobig'i bo'lib, er qobig'ining tubidan tortib to gacha cho'zilgan. Gutenberg chegaralari, taxminan 2900 km chuqurlikka to'g'ri keladi va mantiyaning pastki chegarasi sifatida qabul qilinadi. Mantiya bo'linadi pastroq(Yer massasining 50%) va yuqori(18%).Zamonaviy kontseptsiyalarga ko'ra, mantiya tarkibi intramantiya oqimlari bilan intensiv konvektiv aralashuv tufayli juda bir hildir. Mantiyaning moddiy tarkibi haqida to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotlar deyarli yo'q. U gazlar bilan to'yingan erigan silikat massasidan iborat deb taxmin qilinadi. Pastki mantiyadagi uzunlamasına va ko'ndalang to'lqinlarning tarqalish tezligi mos ravishda 13 va 7 km / s gacha oshadi. 50-80 km (okeanlar ostida) va 200-300 km (materiklar ostida) 660-670 km chuqurlikdagi yuqori mantiya deyiladi. astenosfera. Bu erish nuqtasiga yaqin bo'lgan moddaning plastikligini oshiradigan qatlam.

Yadro o'rtacha radiusi taxminan 3500 km bo'lgan sferoiddir. Yadro tarkibi haqida ham to'g'ridan-to'g'ri ma'lumot yo'q. Ma'lumki, bu Yerning eng zich qobig'i. Yadro ham ikki sohaga bo'lingan: tashqi, 5150 km chuqurlikda, suyuq holatda va ichki - qattiq.Tashqi yadroda bo'ylama to'lqinlarning tarqalish tezligi 8 km/s gacha pasayadi, ko'ndalang to'lqinlar esa umuman tarqalmaydi, bu uning suyuq holatining dalili sifatida qabul qilinadi. 5150 km dan pastda bo'ylama to'lqinlarning tarqalish tezligi oshadi va ko'ndalang to'lqinlar yana o'tadi. Ichki yadro Yer massasining 2% ni, tashqi yadro esa 29% ni tashkil qiladi.

Yerning tashqi "qattiq" qobig'i, shu jumladan er qobig'i va mantiyaning yuqori qismi hosil bo'ladi. litosfera. Uning qalinligi 50-200 km.

Litosfera va astenosferaning pastki harakatlanuvchi qatlamlari, odatda, tektonik tabiatdagi erlararo harakatlar paydo bo'ladigan va amalga oshiriladigan, zilzilalar va erigan magma manbalari ko'pincha joylashgan joy deyiladi. tektonosfera.

Yer qobig'ining tarkibi. Yer qobig'idagi kimyoviy elementlar tabiiy birikmalar hosil qiladi - minerallar, odatda ma'lum fizik xususiyatlarga ega bo'lgan qattiq moddalar. Yer qobig'ida 3000 dan ortiq minerallar, shu jumladan 50 ga yaqin tog' jinslarini hosil qiluvchi minerallar mavjud.

Minerallarning muntazam tabiiy birikmalari hosil bo'ladi toshlar. Yer qobig'i turli xil tarkibi va kelib chiqishi bo'lgan jinslardan iborat. Kelib chiqishiga ko'ra jinslar magmatik, cho'kindi va metamorfiklarga bo'linadi.

Magmatik jinslar magmaning qattiqlashishi natijasida hosil bo'ladi. Agar bu er qobig'ining qalinligida sodir bo'lsa, unda intruziv kristallangan jinslar va magma yuzaga chiqqanda ular hosil bo'ladi ta'sirchan ta'lim. Kremniyning (SiO 2) tarkibiga ko'ra, magmatik jinslarning quyidagi guruhlari ajratiladi: nordon(> 65% - granitlar, liparitlar va boshqalar), o'rtacha(65-53% - siyenitlar, andezitlar va boshqalar), Asosiy(52-45% - gabbro, bazaltlar va boshqalar) va ultrabazik(<45% - перидотиты, дуниты и др.).

Cho'kindi jinslar er yuzasida materialning turli yo'llar bilan cho'kishi tufayli paydo bo'ladi. Ulardan ba'zilari tog' jinslarining vayron bo'lishi natijasida hosil bo'ladi. Bu to'lqinli, yoki plastmassa, toshlar. Parchalarning kattaligi tosh va shag'allardan chang zarrachalarigacha o'zgarib turadi, bu ular orasida turli granulometrik tarkibli jinslarni - toshlar, toshlar, konglomeratlar, qumlar, qumtoshlar va boshqalarni ajratishga imkon beradi. Organogen jinslar organizmlar ishtirokida (ohaktoshlar, ko'mirlar, bo'r va boshqalar) yaratiladi. Ular muhim o'rinni egallaydi kimyojenik ma'lum sharoitlarda eritmadan moddaning cho'kishi bilan bog'liq jinslar.

Metamorfik jinslar Yer tubidagi yuqori harorat va bosim ta'sirida magmatik va cho'kindi jinslarning o'zgarishi natijasida hosil bo'ladi. Bularga gneyslar, kristall shistlar, marmar va boshqalar kiradi.

Yer qobig'i hajmining 90% ga yaqinini magmatik va metamorfik kelib chiqadigan kristall jinslar tashkil qiladi. Geografik konvert uchun geografik konvertning turli komponentlari bilan bevosita aloqada bo'lgan nisbatan yupqa va to'xtovsiz cho'kindi jinslar qatlami (stratisfera) muhim rol o'ynaydi. Cho'kindi jinslarning o'rtacha qalinligi taxminan 2,2 km ni tashkil qiladi, haqiqiy qalinligi 10-14 km chuqurliklarda dan okean tubida 0,5-1 km gacha. A.B.Ronovning tadqiqotlariga koʻra, choʻkindi jinslar orasida eng koʻp tarqalgani gil va slanetslar (50%), qum va qumtoshlar (23,6%), karbonat hosilalari (23,5%). Er yuzasining tarkibida muzlik bo'lmagan mintaqalarning lyoss va lyosssimon qumloqlari, muzlik mintaqalari morenalarining tartibsiz qatlamlari va suvdan kelib chiqqan shag'al-qum hosilalarining intrazonal to'planishi muhim rol o'ynaydi.

Yer qobig'ining tuzilishi. Ularning tuzilishi va qalinligidan kelib chiqqan holda (5.1-rasm) yer qobig'ining ikkita asosiy turi - kontinental va okeanik turlari ajratiladi.Ularning kimyoviy tarkibidagi farqlarni jadvaldan ko'rish mumkin. 5.1.

Kontinental qobiq choʻkindi, granit va bazalt qatlamlaridan iborat. Ikkinchisi shartli ravishda ta'kidlangan, chunki seysmik to'lqinlarning tezligi bazaltlardagi tezliklarga teng. Granit qatlami kremniy va alyuminiy (SIAL) bilan boyitilgan jinslardan iborat, bazalt qatlamining jinslari kremniy va magniy (SIAM) bilan boyitilgan. O'rtacha tosh zichligi taxminan 2,7 g / sm 3 bo'lgan granit qatlami va o'rtacha zichligi taxminan 3 g / sm 3 bo'lgan bazalt qatlami o'rtasidagi aloqa Konrad chegarasi (nemis tadqiqotchisi V. Konrad nomi bilan atalgan) deb nomlanadi. 1923 yilda kashf etilgan). Okean qobig'i ikki qavatli. Uning asosiy qismi bazaltlardan iborat bo'lib, ular ustida yupqa cho'kindi qatlam yotadi. Bazaltlarning qalinligi 10 km dan oshadi, yuqori qismlarida kech mezozoy cho'kindi jinslarining oraliq qatlamlari ishonchli tarzda o'rnatiladi. Cho'kindi qoplamining qalinligi, qoida tariqasida, 1-1,5 km dan oshmaydi.

Guruch. 5.1. Yer qobig'ining tuzilishi: 1 - bazalt qatlami; 2 - granit qatlami; 3 - stratisfera va nurash qobig'i; 4 - okean tubining bazaltlari; 5 - biomassasi past bo'lgan hududlar; 6 - biomassasi yuqori bo'lgan hududlar; 7 - okean suvlari; 8 - dengiz muzi; 9 - kontinental yon bag'irlarining chuqur yoriqlari

Qit'alar va okean tubidagi bazalt qatlami tubdan farq qiladi. Qit'alarda bu mantiya va eng qadimgi er jinslari o'rtasidagi aloqa shakllari, masalan, sayyoraning birlamchi qobig'i, uning mustaqil rivojlanishidan oldin yoki boshida paydo bo'lgan (ehtimol, Yer evolyutsiyasining "oy" bosqichining dalili). . Okeanlarda bu litosfera plitalari harakati paytida suv osti to'kilishi natijasida paydo bo'lgan, asosan, mezozoy davrining haqiqiy bazalt tuzilmalari. Birinchisining yoshi bir necha milliard yil, ikkinchisining yoshi 200 million yildan oshmasligi kerak.

5.1-jadval. Materik va okean qobig'ining kimyoviy tarkibi

Ba'zi joylarda u kuzatiladi o'tish turi sezilarli fazoviy heterojenlik bilan ajralib turadigan er qobig'i. Sharqiy Osiyoning chekka dengizlarida (Bering dengizidan Janubiy Xitoygacha), Sunda arxipelagida va dunyoning boshqa ba'zi hududlarida ma'lum.

Yer qobig'ining har xil turlarining mavjudligi sayyoramizning alohida qismlarining rivojlanishi va ularning yoshidagi farqlarga bog'liq. Bu muammo geografik konvertni qayta qurish nuqtai nazaridan nihoyatda qiziqarli va muhim hisoblanadi. Ilgari okean qobig'i birlamchi, materik qobig'i esa undan ko'p milliard yil katta bo'lsa-da, ikkinchi darajali deb taxmin qilingan. Zamonaviy g'oyalarga ko'ra, okean qobig'i materiklar orasidagi yoriqlar bo'ylab magmaning kirib kelishi natijasida paydo bo'lgan.

Yer qobig'ining strukturaviy elementlari. Yer qobig'i kamida 4 milliard yil davomida shakllangan, bu davrda u yanada murakkablashgan. endogen (asosan, tektonik harakatlar ta'sirida) va ekzogen (ob-havo va boshqalar) jarayonlari ta'sirida. Turli intensivlikda va turli vaqtlarda namoyon bo'lgan tektonik harakatlar er qobig'ining tuzilmalarini shakllantirgan. yengillik sayyoralar.

Katta relyef shakllari deyiladi morfostrukturalar(masalan, tog 'tizmalari, platolar). Nisbatan kichik relyef shakllari shakllanadi morfoskulpturalar(masalan, karst).

Yerning asosiy sayyora tuzilmalari - qit'alar Va okeanlar. IN qit'alar ichida ikkinchi tartibli yirik tuzilmalar mavjud - plili kamarlar Va platformalar, zamonaviy relyefda aniq ifodalangan.

Platformalar - bular er qobig'ining tektonik jihatdan barqaror bo'limlari bo'lib, odatda ikki qavatli tuzilishga ega: qadimgi jinslar tomonidan hosil qilingan pastki qismi deyiladi. poydevor, ustki qismi, asosan, keyingi yoshdagi cho'kindi jinslardan tashkil topgan - cho'kindi qoplama. Platformalarning yoshi poydevorning shakllanish vaqti bilan baholanadi. Poydevorning cho'kindi qoplamasi ostida suv ostida qolgan platformalar joylari deyiladi plitalar(masalan, rus pechkasi). Kunduzgi yuzada platforma poydevori jinslari paydo bo'ladigan joylar deyiladi qalqonlar(masalan, Boltiq qalqoni).

Okeanlarning tubida tektonik jihatdan barqaror hududlar mavjud - Talassokratlar va mobil tektonik faol chiziqlar - georiftlar. Ikkinchisi fazoviy jihatdan o'rta okean tizmalariga o'zgaruvchan ko'tarilishlar (dengiz tog'lari shaklida) va cho'kish (chuqur dengiz chuqurliklari va xandaklar shaklida) mos keladi. Vulkanik ko'rinishlar va okean tubining mahalliy ko'tarilishlari bilan birgalikda okean geosinklinallari Tinch okeanining shimoliy va g'arbiy chekkalarida ifodalangan orol yoylari va arxipelaglarning o'ziga xos tuzilmalarini yaratadi.

Qit'alar va okeanlar o'rtasidagi aloqa zonalari ikki turga bo'linadi: faol Va passiv. Birinchisi kuchli zilzilalar, faol vulkanizm va tektonik harakatlarning muhim ko'lami markazlari. Ikkinchisi qit'alarning shelflar va qit'a yon bag'irlari orqali okean tubiga asta-sekin o'zgarishiga misoldir.

Litosferaning dinamikasi. Er tuzilmalarining shakllanish mexanizmi haqidagi g'oyalar turli yo'nalishdagi olimlar tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, ularni ikki guruhga birlashtirish mumkin. Vakillar fksizm Yer yuzasida qit'alarning qat'iy pozitsiyasi va er qobig'i qatlamlarining tektonik deformatsiyalarida vertikal harakatlarning ustunligi haqidagi bayonotga asoslanadi. Qo'llab-quvvatlovchilar mobilizm asosiy rol gorizontal harakatlarga beriladi. Mobilizmning asosiy g'oyalari A. Vegener (1880-1930) tomonidan shakllantirilgan kontinental siljish gipotezasi. 20-asrning ikkinchi yarmida olingan yangi ma'lumotlar ushbu yo'nalishni zamonaviy nazariyaga aylantirish imkonini berdi neomobilizm, er qobig'idagi jarayonlar dinamikasini yirik litosfera plitalarining siljishi bilan izohlash.

Yer qobig'ining zamonaviy tuzilishiga ko'ra, okeanlarning markaziy qismlarida litosfera plitalarining chegaralari o'rta okean tizmalari ularning o'qlari bo'ylab rift (yoriq) zonalari bilan. Okeanlarning periferiyasi bo'ylab, materiklar va okean havzasi tubi o'rtasidagi o'tish zonalarida, geosinklinal harakatlanuvchi kamarlar tashqi chetlari boʻylab burmalangan vulqon orol yoylari va chuqur dengiz xandaqlari bilan. Litosfera plitalarining o'zaro ta'sirining uchta varianti mavjud: farqlanish, yoki yoyish; to'qnashuv, aloqa plitalarining turiga qarab, subduktsiya, eduktsiya yoki to'qnashuv bilan birga; gorizontal sirpanish bir plastinka boshqasiga nisbatan. Okeanlar va qit'alarning kelib chiqishi muammosiga kelsak, shuni ta'kidlash kerakki, hozirgi vaqtda u ko'pincha er qobig'ining bir qator plitalarga bo'linishini tan olish yo'li bilan hal qilinadi, ularning harakati okean egallagan ulkan chuqurliklarning shakllanishiga olib keldi. suvlar.

Yerning zamonaviy qiyofasining shakllanishi. IN Erning butun tarixi davomida qit'alar va okeanlarning joylashuvi va konfiguratsiyasi doimo o'zgarib turdi. Geologik ma'lumotlarga ko'ra, Yer qit'alari to'rt marta birlashgan. So'nggi 570 million yil ichida ularning shakllanish bosqichlarini qayta qurish (Fanerozoyda) oxirgi superkontinentning mavjudligini ko'rsatadi - Pangea 250 million yil avval hosil bo'lgan, 30-35 km gacha bo'lgan ancha qalin kontinental qobiq bilan Gondvana, yer sharining janubiy qismini egallagan va Lavraziya, shimoliy qit'alarni birlashtirgan. Pangeyaning qulashi dastlab shaklda suv bo'shlig'ining ochilishiga olib keldi paleo-Tinch okeani okean va okean Tetis, va keyinchalik (65 million yil oldin) - zamonaviy okeanlar. Endi biz qit'alarning bir-biridan ajralib ketishini kuzatamiz. Kelajakda zamonaviy qit'alar va okeanlarning dislokatsiyasi qanday bo'lishini tasavvur qilish qiyin. S.V.Aplonovning fikricha, ular beshinchi superkontinentga birlashishi mumkin, uning markazi Yevroosiyo. V.P.Trubitsinning fikricha, bir milliard yildan keyin qit'alar yana Janubiy qutbda to'planishi mumkin.

Atmosfera - Bu Yerning tashqi gazsimon qobig'i. Atmosferaning pastki chegarasi yer yuzasidir. Yuqori chegara 3000 km balandlikda o'tadi, bu erda havo zichligi kosmosdagi materiya zichligiga teng bo'ladi.

Atmosfera havosi yer yuzasiga yaqin tortishish kuchi ta'sirida ushlab turiladi. Atmosferaning umumiy og'irligi 5,13610 15 t (boshqa manbalarga ko'ra - 5,910 15 t) ni tashkil etadi, bu Yer yuzasida teng taqsimlangan 10 m suv qatlami yoki qalinligi 76 sm simob qatlamining og'irligiga to'g'ri keladi. Ustidagi havo ustunining og'irligi atmosfera bosimining qiymatini aniqlaydi, bu er yuzasida o'rtacha 760 mm Hg ni tashkil qiladi. Art., yoki 1 atm (1013 hPa yoki 1013 mbar).

Dengiz sathida havo zichligi 15°C haroratda oʻrtacha 1,2255 kg/m3 yoki 0,0012 g/sm3, 5 km balandlikda – 0,735 kg/sm3, 10 km – 0,411 kg/sm3, 20 km. 0,087 kg/sm3. 300 km balandlikda havo zichligi allaqachon Yer yuzasiga qaraganda 100 milliard marta kamroq.

Atmosferaning tarkibi. Atmosfera doimiy va o'zgaruvchan komponentlardan iborat (5.2-jadval). TO doimiy azotni o'z ichiga oladi (hajm bo'yicha 78%) kislorod(21%) va inert gazlar(0,93%).Azot va kislorodning faol komponentlari miqdorining doimiyligi erkin kislorod va azotning (asosan tirik organizmlar tomonidan) ajralib chiqish jarayonlari va kimyoviy reaksiyalar jarayonida ularning singishi o'rtasidagi muvozanat bilan belgilanadi. Asil gazlar atmosferada sodir bo'ladigan reaktsiyalarda qatnashmaydi. O'zgaruvchilar komponentlar - karbonat angidrid, suv bug'i, ozon, aerozollar.

5.2-jadval. Atmosfera tarkibi

suv bug'i sayyoradagi termal nurlanishning 60% gacha blokirovka qiladi. Suv bug'i yana bir muhim funktsiyani bajaradi, buning uchun u atmosfera jarayonlarining "asosiy yoqilg'i" deb ataladi. Namlik bug'langanda (va atmosfera suv bug'i bilan to'ldiriladi), energiyaning muhim qismi (taxminan 2500 J) ochiq shaklga o'tadi va keyin kondensatsiya paytida chiqariladi. Bu odatda bulut qoplamining balandligida sodir bo'ladi. Bunday fazaviy o'tishlar natijasida katta miqdordagi energiya geografik konvert ichida harakatlanib, turli atmosfera jarayonlarini, xususan, tropik siklonlarni "oziqlantiradi".

Suv bug'lari va karbonat angidrid er yuzasidan uzoq to'lqinli termal nurlanishni to'sib qo'yadigan tabiiy atmosfera filtrlari bo'lib xizmat qiladi. Shu tufayli bor issiqxona effekti, er yuzasi haroratining umumiy o'sishini 38 ° C ga belgilaydi (uning o'rtacha qiymati -23 ° C o'rniga + 15 ° C).

Aerozol zarralari- Bular to'xtatilgan mineral va vulqon changlari, yonish mahsulotlari (tutun), dengiz tuzlari kristallari, sporlar va gulchanglar, mikroorganizmlar. Aerozol tarkibi atmosferaning shaffoflik darajasini belgilaydi. Faol antropogen harakatlar tufayli atmosferada chang miqdori ortdi. Tajribalar shuni ko'rsatadiki, chang ko'p bo'lganda Yerga yetib keladigan quyosh nurlari miqdori kamayishi mumkin, bu esa sayyoramizning ob-havosi va iqlimining o'zgarishiga olib keladi. Eng katta aerozollar kondensatsiya yadrolari- suv bug'ining suv tomchilariga (bulutlarga) aylanishiga yordam bering.

Atmosferaning vertikal tuzilishi. Atmosfera beshta qobiqqa bo'lingan.

Atmosferaning yer yuzasiga bevosita tutashgan pastki qismi deyiladi troposfera. U qutblar ustida 8 km balandlikda, moʻʼtadil kengliklarda 10-11 km gacha, ekvatordan 16-17 km gacha choʻzilgan. Atmosferaning umumiy massasining taxminan 80% bu erda to'plangan. Ushbu qatlamdagi haroratning pasayishi (100 m uchun o'rtacha 0,6 ° C) balandlik bilan tashqi bosimning pasayishi ta'sirida havoning kengayishi, shuningdek, er yuzasidan issiqlik o'tkazilishi bilan bog'liq. Dengiz sathida butun Yer uchun o'rtacha yillik havo harorati +15 ° C bo'lsa, troposferaning yuqori chegarasida -56 ° C gacha tushadi. Havo haroratining pasayishi, shuningdek, boshqa meteorologik miqdorlar har doim ham saqlanib qolmaydi va ba'zi hollarda normadan chetga chiqadi, hosil bo'ladi. inversiyalar. Ikkinchisi mahalliy geografik sabablar bilan belgilanadi.

Troposfera havosining fizik xususiyatlari ko'p jihatdan uning pastki yuzasi bilan o'zaro ta'sir qilish xususiyati bilan belgilanadi. Havoning uzluksiz aralashishi tufayli uning tarkibi troposferaning butun qalinligida doimiy bo'ladi. Troposfera barcha atmosfera namligining asosiy qismini o'z ichiga oladi.

Troposferaning yuqori chegarasi yaqinida o'tish qatlami mavjud - tropopauza qalinligi taxminan 1 km. Vertikal havo oqimlari tropopauzadan yuqoriga ko'tarilmaydi, chunki uning isishi va yer yuzasidan namlanishi (atmosfera konvektsiyasi) farqlari tufayli.

Troposferaning tepasida, taxminan 50 km gacha, joylashgan stratosfera. Ilgari u o'rtacha harorati -56 ° S bo'lgan izotermik qatlam sifatida qabul qilingan. Biroq, yangi ma'lumotlar shuni ko'rsatdiki, izotermiya faqat uning pastki qismida, taxminan 20 km gacha kuzatiladi va yuqori chegarada harorat 0 ° C gacha ko'tariladi. Stratosfera vertikal harakatlar elementlari bilan kuchli gorizontal aylanish bilan qoplangan, bu havoning faol aralashishiga yordam beradi. Antropogen ifloslanish deyarli istisno qilinadi, ammo kuchli vulqon chiqindilari mahsulotlari bu erga kirib, uzoq vaqt saqlanib qoladi va kosmik radiatsiyaga, shu jumladan quyosh radiatsiyasiga ta'sir qiladi.

Stratosferaning o'ziga xos xususiyati shundaki ozon qatlami, shakllanishida quyidagi fizik-kimyoviy mexanizm ishtirok etadi. Atmosfera Quyoshdan elektromagnit nurlanishni tanlab o'tkazganligi sababli, quyosh nurlari er yuzasida notekis taqsimlanadi. Havodagi kislorod qisqa to'lqinli ultrabinafsha (UV) nurlanish bilan o'zaro ta'sir qiladi va kislorod molekulasi O2 etarli energiyaga ega bo'lgan UV nurini o'zlashtirganda, u parchalanadi:

O 2 + UV nuri → O + O

Atom kislorodi juda faol va ozon molekulasini hosil qilish uchun kislorod molekulasini biriktiradi:

atomik kislorod (O) + molekulyar kislorod (O 2) → ozon (O 3)

Bu odatda ozon qatlami hosil bo'lgan yer yuzasidan taxminan 25-28 km balandlikda sodir bo'ladi. Ozon tirik organizmlar uchun zararli bo'lgan ultrabinafsha nurlarini kuchli adsorbsiyalaydi.

Stratosferadan 80-90 km balandlikda joylashgan mezosfera. Bu qatlamdagi harorat yana pasayib, -107°C ga etadi. 75-90 km balandlikda muz kristallaridan tashkil topgan "tungi bulutlar" kuzatiladi.

Taxminan 800-1000 km balandlikda joylashgan termosfera. Bu erda havo harorati 150 km balandlikda yana 220 ° S gacha va 600 km balandlikda 1500 ° S ga ko'tariladi.Termosfera havosi asosan azot va kisloroddan iborat, lekin 90-100 km dan yuqori quyosh nurlanishining qisqa to'lqinlari. O 2 molekulalarining atomlarga parchalanishiga sabab bo'ladi va bu erda Atom kislorodi ustunlik qiladi. 325 km dan yuqorida azot ham ajraladi. Atmosferaning quyi qatlamlariga xos bo'lgan azot va kislorod o'rtasidagi nisbat (78 va 21%) 200 km balandlikda o'zgaradi va mos ravishda 45 va 55% ni tashkil qiladi. Ultrabinafsha va kosmik nurlar ta'sirida termosferadagi havo zarralari elektr zaryadlangan bo'lib, bu auroralarning paydo bo'lishi uchun javobgardir. Termosfera quyosh tojidan rentgen nurlarini o'zlashtiradi va radioto'lqinlarning tarqalishini osonlashtiradi.

1000 km dan ortiq masofada joylashgan ekzosfera. Bu yerda gazlar atomlari va molekulalarining harakat tezligi uchinchi kosmik tezlikka (11,2 km/s) yetadi, bu esa ularga tortishish kuchini yengish va koinotda tarqalib ketish imkonini beradi.

Troposferada havo aylanishining asosiy xususiyatlari. Havoning aylanishi atmosfera bosimining er yuzasi yaqinida notekis taqsimlanishi natijasida yuzaga keladi, natijada tizimlar paydo bo'ladi. shamollar - havoning yuqori bosimli hududdan past hududga yo'naltirilgan harakati.Bosim maydoni turli havo massalaridan tashkil topgan, alohida bosim tizimlaridan iborat bo'lib, ular orasida borsiklonlar (markazdagi past bosim maydoni va havo soat sohasi farqli ravishda harakatlanadi) vaantitsiklonlar (markazdagi yuqori bosim maydoni va havo harakati soat yo'nalishi bo'yicha), barikdepressiyalar va tizmalari Vaegarlar. Farqlashdoimiy atmosfera ta'sirining markazlari - butun yil davomida yoki ma'lum bir mavsumda mavjud bo'lgan yuqori yoki past bosimli hududlar (Islandiya va Aleut pastliklari, Azor orollari, Gavayi, Sibir tog'lari). Havo massalarining asosiy transporti va ularning dinamikasida namoyon bo'ladi savdo shamollari, mussonlar, shabadalar aylanmalar, kvazi-statsionarning shakllanishi va migratsiyasidahavo jabhalari Yer yuzasida (masalanintertropik konvergentsiya zonasi) Ayniqsa qiziqish uyg'otaditropik siklonlar, Atlantika okeanida chaqiriladibo'ronlar, Tinch okeanida -tayfunlar Markaziy Amerika, Janubi-Sharqiy Osiyo va boshqa mintaqalardagi ko'plab qirg'oq mamlakatlari aholisining kundalik hayotiga sezilarli darajada xalaqit beradi. Bosim tizimlarining asosiy parametrlari - traektoriya, harakat tezligi, harakat radiusi, qatlam markazidagi atmosfera bosimi. Harakatlanuvchi siklonlar er osti yuzasiga ta'sir qilib, gidrometeorologik miqdorlarning normal taqsimlanishini buzadi, quruqlikda va dengizda bo'ronlarni keltirib chiqaradi.