§ 51. Строение Земли

Определения и обозначения

Земная кора — верхний твёрдый слой Земли, на котором живут люди и расположены материки и океаны. Она состоит из горных пород и образует поверхность, которую мы изучаем и используем. Это понятие помогает отличать наружную часть планеты от её глубоких слоёв.

Мантия Земли — слой, расположенный под земной корой; он состоит из горячего плотного вещества. Мантия намного толще коры, а её вещество может медленно перемещаться. Знание о мантии помогает объяснить, откуда берутся движения, меняющие поверхность Земли.

Ядро Земли — центральная часть планеты, где температура и давление очень высоки. Его делят на внешнее и внутреннее: внешнее ядро жидкое, а внутреннее — твёрдое. Это понятие нужно, чтобы представить, как устроены самые глубокие области Земли.

Литосфера — твёрдая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Она разделена на крупные плиты, которые медленно движутся. Термин помогает связать строение планеты с землетрясениями, вулканами и образованием гор.

Как это устроено

Землю делят на внутренние слои, потому что по мере приближения к центру меняются давление, температура и состав вещества. Слои не образуют пустые оболочки: каждый заполнен веществом, но оно может быть твёрдым или жидким. Учёные судят о глубинах по тому, как через Землю проходят волны от землетрясений, и по другим наблюдениям. Поэтому слои выделяют не просто ради удобства, а чтобы описать реальные различия внутри планеты.

Если двигаться от поверхности к центру, сначала встретится земная кора, затем мантия, а после неё — ядро. Ядро разделяют на внешнее и внутреннее, поэтому полный порядок такой: кора, мантия, внешнее ядро, внутреннее ядро. Слои располагаются один под другим, а не в отдельных полостях. Такое представление помогает понять, почему бурение даже на небольшую глубину не приближает человека к центру Земли: кора сама очень тонка по сравнению с планетой, но недоступна для глубокого прохода.

С глубиной повышается температура, потому что недра Земли сохраняют тепло, оставшееся со времени её формирования, и тепло от процессов внутри планеты. Растёт и давление: на глубокие слои давит всё вещество, расположенное выше. Поэтому породы в глубине испытывают сильное сжатие и нагрев. Эти условия объясняют, почему вещества на большой глубине могут вести себя иначе, чем породы на поверхности.

В мантии горячее вещество перемещается очень медленно: нагретые области поднимаются, а более холодные опускаются. Эти движения воздействуют на литосферу и связаны с перемещением её плит. Плиты могут сближаться, расходиться или скользить вдоль границ, из-за чего меняется поверхность Земли. Так движение в глубинах помогает объяснить образование гор, землетрясения и вулканическую деятельность.

Земная кора бывает материковой и океанической, потому что участки поверхности имеют разное строение и состав пород. Материковая кора лежит под материками и обычно имеет толщину около 30–70 км, а океаническая находится под океанами и обычно тоньше — примерно 5–10 км. Значит, океаническая кора не становится толстой только потому, что над ней много воды: вода не является частью земной коры. Различие толщины важно для понимания строения поверхности и процессов на границах плит.

Внутреннее строение Земли

Читайте таблицу сверху вниз, чтобы проследить путь от поверхности к центру Земли. Столбец «Расположение» показывает место слоя, а столбец «Состав и состояние» помогает сравнить, из чего он состоит и твёрдый ли он. По последнему столбцу можно вспомнить особенности каждого слоя.

Разбор задач

Задача 1. Расположи части Земли в порядке от поверхности к центру: ядро, земная кора, мантия. Нужно определить не размер частей, а то, в каком порядке они находятся внутри планеты. Для этого вспомни, что мы встречаем, если мысленно движемся от поверхности вглубь. Затем запиши названия по порядку.

1. На самой поверхности находится земная кора, поэтому её ставим первой.
2. Под корой расположена мантия, значит, она идёт следующей.
3. Ядро находится глубже мантии, в центре планеты, поэтому ставим его последним.

Ответ: земная кора, мантия, ядро. Если нужно указать все части подробнее, после мантии следует внешнее ядро, а затем внутреннее ядро.

Задача 2. Сравни материковую и океаническую земную кору по толщине и расположению. Для сравнения выбери два признака из условия: где находится каждый вид коры и какова его примерная толщина. Не перепутай кору с водой океана: океаническая кора лежит под океаном, а вода расположена над ней. Сначала найди общее, затем назови различия.

1. Оба вида — части земной коры, то есть твёрдого наружного слоя Земли.
2. Материковая кора находится под материками и обычно имеет толщину около 30–70 км.
3. Океаническая кора лежит под океанами и обычно имеет толщину примерно 5–10 км.
4. Сравнивая числа, видим, что материковая кора в целом толще океанической.

Ответ: оба вида коры являются наружной твёрдой оболочкой, но материковая расположена под материками и толще, а океаническая лежит под океанами и тоньше.

Задача 3. Объясни, почему при бурении скважины температура повышается с глубиной и почему человек не может добраться до ядра Земли. Здесь нужно связать глубину с условиями внутри планеты, а не считать, что ядро находится сразу под корой. Подумай отдельно о нагреве и о давлении. Затем объясни, почему эти условия мешают бурению.

1. При движении вниз температура возрастает, потому что недра Земли очень горячие.
2. Давление тоже увеличивается: на глубинные породы давят все слои, расположенные выше.
3. Ядро находится под толстой мантией и отделено от поверхности очень большими глубинами.
4. Высокая температура и давление не позволяют человеку и современной технике пробурить путь до ядра.

Ответ: температура скважины растёт с глубиной из-за тепла недр, а давление увеличивается под тяжестью вышележащих слоёв. До ядра добраться нельзя, потому что оно лежит чрезвычайно глубоко, а условия внутри Земли слишком суровы.

Типичные ошибки

Ошибка: считать земную кору всей Землёй. Так думают, потому что люди непосредственно видят только поверхность планеты. Но кора — лишь наружный слой, под которым находятся мантия и ядро. Проверь себя: если перечислены все части Земли, не забудь назвать то, что лежит глубже коры.

Ошибка: путать мантию с ядром. Оба слоя находятся глубоко и очень горячие, поэтому их легко смешать. Однако мантия расположена под корой, а ядро — глубже мантии, в центре; различаются и их состав, и состояние. Проверь порядок слоёв: кора, мантия, ядро.

Ошибка: представлять Землю как набор пустых полостей. Такое представление может появиться, если воображать слои как пустые оболочки. На самом деле внутренние области заполнены веществом, которое бывает твёрдым или жидким. Проверь себя: у каждого слоя в описании должны быть указаны вещество и его состояние, а не пустое пространство.

Ошибка: считать температуру и давление одинаковыми на любой глубине. На поверхности человек не ощущает условий глубоких недр, поэтому может забыть об их изменении. Чем ближе к центру, тем выше температура и давление. Проверяя ответ, спроси себя: должны ли глубинные породы испытывать то же давление, что и поверхность? Нет, на них давят все вышележащие слои.

Связь с другими темами

Для изучения строения Земли нужно знать, что вещества бывают твёрдыми, жидкими и газообразными, и иметь общее представление о планете. Эти знания пригодятся при изучении вулканов, землетрясений, движения плит и образования гор. География связывает внутреннее строение Земли с расположением материков, океанов и форм рельефа. Благодаря этой связи можно объяснять, почему поверхность планеты меняется.

Что запомнить

• Земля состоит из нескольких внутренних слоёв.
• Снаружи Земли находится земная кора.
• Под земной корой расположена мантия.
• В центре Земли находится ядро.
• С глубиной температура и давление увеличиваются.
• Земная кора вместе с верхней частью мантии образует литосферу.