Состав ядра земли 5 класс


Очень загадочными и практически недоступными являются недра Земли. К сожалению, ещё не существует такого аппарата, с помощью которого можно проникнуть и изучить внутреннее строение Земли. Однако определённые знания о глубинах нашей планеты все-таки установлены. Учёные изучили её строение с помощью сейсмического метода. Основой данного метода, является измерение колебаний во время землетрясения или искусственных взрывов, производимых в недрах Земли. Вещества с разной плотностью и составом, пропускали через себя колебания с определённой скоростью. Что позволило с помощью специальных приборов измерить эту скорость и проанализировать полученные результаты.

Сейсмограф

Состав ядра земли 5 класс

Внутреннее строение Земли достаточно сложное. Планета состоит из трёх основных слоёв. Центральную часть занимает ядро, затем идёт мантия и земная кора.

Внутреннее строение Земли


Состав ядра земли 5 класс

Примерно 4,6 млрд. лет назад началось расслоение недр Земли и оно продолжается по сей день. По мнению учёных, все тяжёлые вещества спускаются к центру Земли, присоединяясь к ядру планеты, а более лёгкие вещества поднимаются вверх и становятся земной корой. Когда внутреннее расслоение закончится, наша планета превратиться в холодную и мёртвую.

Рассмотрим более детально каждую из оболочек Земли.

Ядро имеет неоднородную структуру и состоит из 2 оболочек: внутреннее ядро и внешнее. В самом центре Земли находится внутреннее ядро. Агрегатное состояние — твёрдое. Обрамляет его внешнее ядро. Оно находится в расплавленном (жидком) состоянии. Температура ядра от 3000 до 5000 °С. Его радиус около 3500 км. Оно составляет приблизительно 30% от общей массы планеты. О химическом составе ядра до сих пор спорят учёные. По одним гипотезам оно железо-никелевое, а по другим — водородное (под высоким давлением и водород может перейти в металлическое состояние).

Именно с ядром связывают происхождение земного магнитного поля, которое создают электрические токи, текущие в жидком ядре. Тем самым оно является защитником жизни на планете, оберегая её от космических лучей.


Ядро окружено мантией. Мантия (от греческого «мантион» — покрывало) занимает 83% от объёма Земли. Её мощность почти 3 000 км. С глубиной увеличивается и её температура, и давление. Максимальная температура в слое достигает 2500 °С, но вещество мантии из-за большого давления находится в твёрдом агрегатном состоянии. Однако, в верхней части мантии есть слой, который частично размягчён и пластичен. Он похож на пластилин или воск. Слой этот называется — астеносфера. Это вещество мантии способна медленно течь и таким способом перемещаться. Скорость перемещения очень невелика — несколько сантиметров в год. Над астеносферой мантия снова твёрдая.

Выше мантии располагается слой земной коры, отделённый от неё загадочной границей Мохо. Граница названа так в честь хорвацкого сейсмолога Мохоровичича, открывшего её в 1909 году. Скорость распространения сейсмических волн в границе Мохо скачкообразно увеличивается.

Андрей Мохоровичич

Состав ядра земли 5 класс

По сравнению с мантией и ядром земная кора представляет собой очень тонкий, жёсткий и хрупкий слой. Она сложена более лёгким веществом, в составе которого в настоящее время обнаружено около 90 естественных химических элементов. Эти элементы не одинаково представлены в земной коре. На восемь элементов — кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний — приходится 98 % её состава.


Доля земной коры составляет 1% от общей массы Земли. Толщина её колеблется от 5 до 75 км. Строение земной коры неоднородно. Верхний слой — осадочный, в котором преобладают рыхлые осадочные породы (песок, глина, известняк). Это наименее плотный слой толщиной: от 2-3 км на платформах до 20-30 км в подвижных областях. Второй, наиболее толстый слой материковой земной коры, называется гранитным слоем. Сложен породами, плотность которых соответствует плотности гранита.

Ещё ниже расположен слой, в котором сейсмические волны распространяются со скоростью, характерной для базальтов. Поэтому-то, несмотря на то что слой сложен разными породами, его называют базальтовым. Его толщина составляет 15-25 км.

В зависимости от строения и мощности выделяют два вида коры – материковую и океаническую.  Под материками кора содержит все три слоя – осадочный, гранитный и базальтовый. Мощность её 35-45 км — под равнинами и до 70 км в областях молодых гор. Океаническая земная кора имеет меньшую мощность – всего 10-15 км. В пределах океанической земной коры отсутствует гранитный слой.

Состав ядра земли 5 класс


Земная кора и верхняя часть мантии образуют оболочку, которая называется литосферой (от греч. «литос» — камень). Учёные установили, что литосфера не монолитна, а состоит из крупных блоков — литосферных плит. Они отделены друг от друга глубокими разломами. Выделяют семь очень крупных и несколько более мелких литосферных плит, которые постоянно, но медленно перемещаются по пластичному слою мантии. Средняя скорость их движения около 5 сантиметров в год. Результат этого — перемещение материков по поверхности Земли. Конечно, нам это незаметно, но расположение материков за миллионы лет значительно изменилось. В местах сочленения плит образуются сейсмически активные области Земли. Там часто возникают землетрясения и извержения вулканов.

Земная кора состоит из различных горных пород, которые залегают в ней послойно. Из них-то и слагаются равнины и образованы горы.

Горные породы — это природные тела, имеющие постоянный состав. Они отличаются друг от друга своими свойствами и происхождением.

Составные части горных пород называются минералами.

Вы видели серые или розоватые валуны, разбросанные по поверхности вашей местности? Все это, как правило, гранит. Рассмотрите кусочек гранита. Он состоит из зёрнышек разного цвета. Не случайно слово «гранит» означает «зернистый».

Большинство минералов — это твёрдые кристаллические тела. Они отличаются друг от друга цветом, твёрдостью, блеском, прозрачностью. Самый твёрдый минерал — алмаз, а самый мягкий — тальк.


Размер, форма и строение минералов определяют, какой является горная порода. Песок, как известно, сыпучий, глина — мягкая, а кварц — прочный.

Кроме твёрдых минералов, есть жидкие и газообразные, например, вода и природный газ. Вода — самый распространённый минерал на Земле.

Насчитывается почти 3000 разных минералов. Правда, наиболее часто встречаемых намного меньше — около 300.

Причина разнообразия горных пород кроется в неодинаковых условиях их образования. Те породы, которые мы видим сегодня, образовывались на протяжении миллионов лет. Как и все тела, горные породы «рождаются», «живут» и разрушаются, изменяя лик и строение земной коры.

Люди используют горные породы при строительстве и для получения энергии. Из них извлекают различные металлы, сырье для производства удобрений и др. Горные породы и минералы, которые использует человек, называют полезными ископаемыми. Земная кора — источник разнообразных полезных ископаемых.

При добыче в шахтах полезных ископаемых было замечено, что температура с глубиной повышается. Учёные установили, что температура возрастает в среднем на 1 °C каждые 33 м в глубь Земли. Увеличение температуры происходит, главным образом, в результате распада радиоактивных элементов, входящих в состав горных пород.

Рассмотрим классификацию горных пород по их происхождению. Все горные породы делятся на 3 группы: магматические, осадочные и метаморфические.


Магматические горные породы составляют до 60% объёма земной коры. Это гранит, базальт, вулканический туф. Магматические горные породы сформировались из магмы – расплавленной каменной массы, возникающей во время извержения вулканов. Магма может застыть как на поверхности земли, так и в толще земной коры. Магматические горные породы очень прочные и твёрдые.

Осадочные горные породы формируются при накоплении обломков других горных пород или остатков живых организмов на поверхности суши или на дне океана. По сравнению с другими типами осадочные породы более мягкие и легче поддаются разрушению. К ним относят нефть, природный газ, уголь, поваренную соль, песок, глину, мел.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Магматические и осадочные горные породы под действием высокой температуры и давления видоизменяются и превращаются в метаморфические. Например, мрамор, сланец, гранат.

Как мы уже сказали, для изучения недр Земли или добычи полезных ископаемых бурят скважины и шахты.

На данный момент самая глубокая шахта в мире — Тау-Тона, которая имеет глубину 5 км. Находится в 50 километрах от Йоханнесбурга (ЮАР) и добывают там золотоносную руду. Численность рабочих составляет 35 000 человек (из них 6000 шахтёров). Здесь ужасные и опасные условия для работы. Ведь район, в котором находится шахта, сейсмически опасен. А температура внутри достигает 60 градусов. И лишь с помощью специальных выбоин воздух удаётся охладить до 30 градусов.

Шахта Тау-Тона


Состав ядра земли 5 класс

Самая глубокая скважина, которая использовалась исключительно в научных целях, находится на Кольском полуострове (территория России). Глубина её составляет 12 226 м.

Кольская сверхглубокая скважина

Состав ядра земли 5 класс

Источник: videouroki.net

Ядро Земли — самая важная информация

Что такое ядро Земли? Вы, возможно, помните из школы, что Земля состоит из слоев и заполнена расплавленной магмой. Вы когда-нибудь задумывались, как это проверяли, ведь люди не пробивают внешний слой? Учитывая, что наша планета вращается вокруг Солнца, не должны ли эти жидкие слои давно смешаться? Ниже вы найдете объяснение таких понятий, как ядро Земли или литосфера, а также узнаете о структуре геологических слоев.


Ядро Земли

Ядро Земли — это центральная часть земного шара, лежащая в самом центре. Вероятно, оно состоит в основном из железа и никеля. Ядро также включает относительно небольшие примеси других веществ, таких как сера или золото. Ядро Земли окружено полужидкой мантией. Поскольку оболочка в основном состоит из соединений кремния и магния. Над ней находится относительно тонкая кора, которая в сочетании с затвердевшими верхними слоями мантии известна как литосфера — твердая и жесткая оболочка Земли. Именно на этой внешней оболочке находится все живое известное человеческой науке.

Физические свойства ядра Земли

Есть много проблем с разгадыванием секретов ядра Земли, но расстояние от поверхности не входит в их число. Насколько глубоко ядро Земли? Внешний слой начинается всего в 2900 км от уровня моря, а радиус нашей планеты составляет 6371 км.

Давление и тепло возрастают по мере приближения к внутренней части планеты. Температура в шахте на глубине 4 км составляет 60 градусов по Цельсию, а на дне самой глубокой скважины (более 12 км) — 180. Жара поднимается примерно на 25 градусов на километр в глубину. На внешнем слое мантии она достигает около 1000 градусов по Цельсию. Только в ядре Земли температура составляет около 6000 по Цельсию — немного ниже, чем на поверхности Солнца.


Из чего состоит ядро Земли?

Если вы сравните структуру Земли со структурой яйца, человечество только поцарапало поверхность его скорлупы. Геологи должны изучать факты о структуре планеты косвенно: это то, насколько велико ядро Земли, химический состав внутренней части нашей планеты и скорость ее вращения. Из-за огромного давления (несколько миллионов атмосфер) и температуры внутри Земли проникнуть в нее никак нельзя. Однако выводы можно сделать из наблюдений.

Ядро Земли состоит из двух слоев — внешнего и внутреннего, разделенных так называемым разрывом Лемана. Внешний слой состоит в основном из жидкого природного сплава железа и никеля, нагретого до 4500-5500 градусов Цельсия. Внутреннее ядро Земли состоит в основном из железа — это сфера диаметром 1220 километров. Геофизики говорят, что ядро Земли — это плазменный шар, который ведет себя как твердое тело — из-за огромного давления.

Радиус ядра Земли составляет 3740 км — это вдвое больше Луны и немного больше Меркурия. Несмотря на скромные размеры, масса ядра Земли составляет около 1,85 триллиона тонн — почти треть массы всей планеты. Из этого можно сделать вывод, что оно состоит из тяжелых элементов, но если бы они были чрезвычайно радиоактивными, жизнь на Земле не могла бы возникнуть. Это еще одно предположение, которое, по мнению геологов, состоит в том, что ядро Земли сделано из железа.


Разрастается ли ядро Земли?

По мере охлаждения Земли ее внутреннее ядро увеличивается в толщине. Оно расширяется на 1 миллиметр в год — очень медленно ее внешние слои затвердевают и превращаются в мантию. Это заставляет внутреннее ядро также расширяться. Однако в местах столкновения тектонических плит тепло из мантии уходит в земную кору, которая охлаждает мантию и ядро под ней. Процесс охлаждения идет очень медленно — Солнечная система, скорее всего, прекратит свое существование до того, как затвердеет ядро Земли.

Сама планета старше ядра Земли. Температура там указывает на то, что в начале формирования нашего земного шара это был шар из раскаленной породы. Огромная радиоактивность и высокая температура, сопровождавшие образование Солнечной системы, привели к тому, что Земля нагрелась до 1500 градусов по Цельсию — точки плавления железа через 500 миллионов лет. В результате более легкие элементы, такие как силикаты или соединения кислорода, могли выйти наверх, а капли никеля и железа тянулись вниз под действием силы тяжести. Так образовалось ядро Земли.

Как мы изучаем самый глубокий слой Земли?

Мы часто обязаны своими знаниями о ядре Земли ее сотрясениям. Равномерное давление в ядре заставляет молекулы принимать наиболее «упакованную» структуру, поэтому железо образует там особый кристалл. Это, в свою очередь, делает ядро идеально для использования сейсмических волн, то есть вибраций. Скорость и частота колебаний изменяются в зависимости от давления, температуры и химического состава Земли. Доказательством того, что недра Земли являются жидкостью, является то, что они проводят определенные колебания — так же, как и жидкости.

Метеориты также дают ключ к разгадке химического состава ядра Земли. Большинство этих объектов в Солнечной системе происходят из пояса астероидов между Марсом и Юпитером и, вероятно, образовались одновременно с Землей. Благодаря исследованиям метеоритов мы можем больше узнать о формировании нашей планетной системы и ядра нашей планеты.

Ядро Земли еще мало изучено, но оно имеет решающее значение для жизни на Голубой планете. Хотя мы не можем напрямую изучать ядро Земли, оно оказывает прямое влияние на нашу жизнь и здоровье.

Источник: zen.yandex.ru

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.

Примечание

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.

Примечание

Методы исследования структуры Земли

Представления о строении Земли, изучение процесса строятся на основании данных топографии, батиметрии и гравиметрии.

Определение

Научная дисциплина может рассматриваться как самостоятельный раздел картографии и геодезии.

Определение

Название дисциплины соединяет греческие термины «глубина» и «мера».

Данные батиметрии используют для навигации и научных изысканий.

Определение

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.

Определение

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: wika.tutoronline.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.