Андрей Безруков - Занимательная география

Изучая нашу планету, ученые выделили ряд присущих ей оболочек, или сфер: воздушную оболочку (атмосферу), жидкую оболочку (гидросферу) и литосферу — твердую оболочку, самую верхнюю часть которой называют земной корой. В начале XX в. учение о внешних оболочках Земли развил академик В. И. Вернадский, Он выделил прерывистую ледяную оболочку, которую известный советский гляциолог и физико-географ С. В. Калесник предложил назвать хионосферой, биосферу — область Земли, в которой развивается жизнь, и ноосферу — сферу разума. Более четверти века спустя еще один российский ученый, известный историк и географ Л. Н. Гумилев предложил рассматривать «все человечество… с географической точки зрения… как антропосферу — одну из оболочек Земли, связанную с бытием вида Homo sapiens». Наконец, ученые-географы выделили, как самостоятельную, оболочку Земли, в которой соприкасаются и взаимодействуют все перечисленные выше оболочки. По предложению академика А. А. Григорьева, она получила название географической оболочки Земли.

Самой верхней из внешних оболочек Земли является ее воздушная оболочка — атмосфера. Она в то же время является и самой легкой. Плотность ее воздуха даже в самых нижних слоях выражается тысячными долями (0,00129 г/см 3). Плотность водной оболочки Земли — гидросферы — составляет уже около 1 г/см 3. Под гидросферой располагается твердая земная кора — литосфера, Она состоит преимущественно из осадочных и кристаллических пород, средняя плотность которых 2,5–2,8 г/см 3. Земная кора пронизана трещинами, из которых многие заполнены более тяжелыми, богатыми железом основными породами с плотностью 2,9–3 г/см 3.

Геофизические исследования Земли, основанные на изучении колебаний земной коры, возникающих при землетрясениях или искусственных взрывах, показали, что наша планета имеет и внутренние оболочки, качественно отличные одна от другой. Действительно, если бы Земля была однородным телом, то сейсмические волны, вызванные искусственными взрывами, распространялись бы прямолинейно и с одинаковой скоростью. Изучение скоростей распространения различных волн в Земле показало, что земной шар состоит из ряда концентрических зон с различной плотностью и составом. По отражению упругих волн, вызванных землетрясениями, удалось установить и границы этих зон, а также сделать предложения о плотности вещества, температуре, давлении и других физических условиях в земных зонах. Согласно этим данным, внутреннее строение Земли можно схематически изобразить следующим образом (рис. 14). Верхние слои ее коры — это окаменевшие образования осадочных пород толщиной до 15–20 км. Следующий слой (зона А) мощностью от 8 до 60 км состоит из кристаллических пород (гранитов, диабазов, базальтов) и имеет среднюю плотность 2,6 г/см 3и давление 1000 атмосфер (атмосфера — единица измерения давления, равная давлению, которое производит столб ртути высотой в 760 мм на 1 см 2; метрическая атмосфера соответствует давлению в 1 кг/см 2). Мантия Земли (зоны В, С и D), имеющая толщину около 2900 км, состоит из окислов кремния, железа и марганца. Из-за огромного давления в оболочке Земли, которое возрастает до 7 х 10 6атмосфер, плотность ее вещества увеличивается почти в 2 раза, электропроводность становится такой, как у металлов, а температура возрастает до 2727 °C. Железоникелевое ядро Земли (зоны Е, F) имеет радиус около 3500 км. На границе ядра и мантии плотность земного вещества резко возрастает до 9,5 г/см 3, а само оно изменяет свое физическое состояние, и в зоне Е, а частично и в зоне F, становится жидким. Сердцевина ядра — это твердый, раскаленный до температуры 4727–5727 °C шар, где плотность вещества повышается почти до 18 г/см 3под действием грандиозного давления, которое достигает нескольких миллионов атмосфер, а электропроводность ядра значительно превышает электропроводность мантии.

12. Сколько лет нашей Земле? Как удалось ученым определить ее возраст? Какие удивительные страницы ее каменной летописи помогли узнать это?

13. Что интересного знаете вы об оболочке Земли, которая получила название географической?

Ответы [7]

По горизонтали:

2. Прерывистая водная оболочка Земли, расположенная между атмосферой и земной корой и представляющая собой совокупность океанов, морей и континентальных водных бассейнов.

5. Самая верхняя и наименее плотная из всех земных оболочек, которая состоит из смеси газов, называемых воздухом.

6. Сфера разума, выделенная В. И. Вернадским.

8. Твердая оболочка Земли, состоящая из земной коры и части верхней мантии.

9. Комплексная оболочка Земли, где соприкасаются, взаимопроникают и взаимодействуют все оболочки Земли.

По вертикали:

1. Прерывистая оболочка Земли, расположенная в пределах слоя атмосферы, охватывающего земной шар в виде оболочки неправильной формы, внутри которой сочетание климатических условий способствует непрерывному накоплению твердых атмосферных осадков и обеспечивает возможность существования постоянно сохраняющегося снега и льда в виде ледников, ледниковых щитов и покровов материковых льдов.

3. Оболочка Земли, связанная с бытием вида Homo sapiens, выделенная Л. Н. Гумилевым.

4. Самая верхняя часть твердой оболочки Земли, толщина которой колеблется от 5 до 80 км.

7. Часть географической оболочки в пределах обитания живых организмов и местонахождения следов деятельности отмерших.

Ответы [8]

Литосфера — это верхняя твердая оболочка Земли, состоящая более чем на 90 % из пород магматического происхождения, которая взаимодействует с внутренними сферами Земли, особенно с мантией, и испытывает также воздействие внешней для планеты солнечной и лунной материи и энергии (имеется в виду тяготение). Самая верхняя ее часть — земная кора. Лишь верхняя часть земной коры доступна для непосредственных исследований, которые проводятся путем изучения ее естественных обнажений (обрывов, обнаженных частей крутых склонов оврагов и берегов рек), а также по образцам, полученным при бурении скважин и проведении горных работ. Благодаря опорным разведочным скважинам геологами уже хорошо изучен верхний слой Земли до глубины 6–9 км. Очевидно, что эта глубина не выходит за пределы земной коры, которая даже под океанами, где она наиболее тонкая, достигает 8-10 км, а под континентами ее мощность меняется от 25–30 до 50-100 км в зависимости от характера рельефа.