Строение Земли

Определения и обозначения

Земная кора — внешняя твёрдая оболочка Земли, расположенная над мантией. Она состоит из горных пород и минералов, а её состав и толщина меняются от места к месту. В отличие от более глубоких оболочек, кора очень тонкая и образует поверхность, на которой находятся материки и океанические впадины.

Мантия — оболочка между земной корой и ядром. Она состоит из горячего вещества, которое в основном остаётся твёрдым, но под действием температуры и давления способно очень медленно перемещаться. Это понятие помогает понять, почему внутри планеты происходят движения, влияющие на земную поверхность.

Ядро — центральная часть Земли, состоящая преимущественно из железа и никеля. Оно включает жидкое внешнее и твёрдое внутреннее ядро. Такое деление показывает, что даже в центре планеты вещество имеет разное состояние, а не образует один однородный шар.

Литосфера — твёрдая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Значит, литосфера не совпадает с одной только корой. Это понятие нужно, чтобы описывать крупные твёрдые плиты, которые медленно перемещаются по поверхности планеты.

Как это устроено

До глубин Земли нельзя добраться, поэтому внутреннее строение изучают косвенно. Учёные наблюдают, как сейсмические волны от землетрясений проходят через планету: в разных веществах они распространяются по-разному, а некоторые волны не проходят через жидкие слои. Дополнительные сведения дают вулканические породы, вынесенные на поверхность из глубин. Сопоставляя эти наблюдения, учёные делают выводы о составе и состоянии оболочек.

От поверхности к центру Земли располагаются земная кора, мантия и ядро. Кора тонкая, потому что составляет лишь наружную оболочку планеты, тогда как мантия занимает значительно большую часть земного шара, а ядро лежит в центре. Их размеры нельзя представить по обычному разрезу на рисунке, если он не выполнен в масштабе. Поэтому схемы строения Земли обычно показывают порядок слоёв, а не их точную толщину.

Земная кора бывает материковой и океанической, потому что условия её образования и состав пород различаются. Материковая кора обычно толще и содержит гранитные породы, а океаническая тоньше и сложена преимущественно базальтами. Толщина коры меняется в разных местах, поэтому нельзя говорить, что она везде одинакова. Различия особенно наглядны при сравнении участков под материками и океанами.

В мантии вещество сильно нагрето, а давление огромно, поэтому оно может медленно деформироваться, хотя в основном остаётся твёрдым. Такие медленные перемещения создают движения внутри Земли. Литосфера разделена на большие плиты, и их перемещение связано с движениями вещества мантии под ними. На границах плит могут происходить землетрясения, извергаться вулканы и образовываться горы.

Ядро делят на внешнюю и внутреннюю части, потому что они различаются физическим состоянием. Во внешнем ядре вещество жидкое, а во внутреннем — твёрдое. Температура в центре очень высока, но давление там также чрезвычайно велико и не даёт веществу внутреннего ядра перейти в жидкое состояние. Ближе к поверхности ядра давление меньше, поэтому его внешняя часть остаётся жидкой.

Внутренние оболочки Земли

Читайте таблицу сверху вниз, чтобы проследить путь от поверхности к центру планеты. Столбцы помогают отдельно сравнить положение слоёв, состояние вещества и их особенности. Сравнивая строки, можно заметить, что оболочки отличаются не только глубиной, но и свойствами.

Разбор задач

Задача 1. Расположите земную кору, мантию и ядро в порядке от поверхности Земли к центру. Нужно определить, какая оболочка находится ближе всего к поверхности, а какая занимает центральное положение. Для этого достаточно сопоставить определения и положение каждого слоя.

1. Земная кора образует наружную твёрдую оболочку, поэтому ставим её первой.
2. Мантия лежит под корой и окружает ядро, значит, она следует за корой.
3. Ядро находится в центре планеты, поэтому ставим его последним.

Ответ: земная кора, мантия, ядро.

Задача 2. Сравните материковую и океаническую земную кору по толщине и составу. Сначала выпишите признаки для сравнения, а затем соотнесите с ними свойства каждого вида коры. Так проще не смешать два разных признака.

1. По толщине материковая кора обычно толще, а океаническая тоньше.
2. По составу материковая кора содержит больше гранитных пород, а океаническая сложена преимущественно базальтами.
3. Сформулируйте различия по обоим признакам, не утверждая, что толщина коры одинакова везде.

Ответ: материковая кора обычно толще и содержит гранитные породы; океаническая тоньше и преимущественно базальтовая.

Задача 3. По описанию восстановите строение Земли: самый внешний слой тонкий и твёрдый, за ним находится горячая оболочка, а в центре — металлическое ядро с жидкой внешней и твёрдой внутренней частями. Требуется назвать оболочки и пояснить, почему ядро разделяют на две части. Начните с определения внешнего слоя, а затем двигайтесь к центру.

1. Тонкий твёрдый внешний слой — земная кора.
2. Горячая оболочка под корой — мантия; её вещество в основном твёрдое, но способно медленно перемещаться.
3. В центре находится ядро: внешняя часть жидкая, внутренняя твёрдая из-за очень высокого давления.

Ответ: от поверхности к центру расположены земная кора, мантия и ядро; ядро делится на жидкую внешнюю и твёрдую внутреннюю части.

Типичные ошибки

Ошибка — считать земную кору и литосферу одним и тем же. Так думают, потому что оба понятия относятся к твёрдой внешней части Земли. Проверьте себя: кора — только наружный слой, а литосфера включает ещё и верхнюю часть мантии. Значит, литосфера толще земной коры.

Ошибка — представлять мантию сплошной жидкостью. Этому могут способствовать изображения раскалённого вещества и представление о высокой температуре. Но вещество мантии в основном твёрдое, хотя оно медленно перемещается и деформируется. Проверьте себя: медленное движение вещества не означает, что оно обязательно жидкое.

Ошибка — считать всё ядро жидким. Её допускают, если помнят только о жидком внешнем ядре и не учитывают внутреннее. Проверьте себя: ядро делится на внешнюю жидкую и внутреннюю твёрдую части. Твёрдое состояние внутренней части связано с огромным давлением.

Ошибка — думать, что земная кора имеет одинаковую толщину повсюду. Такое представление появляется, если воспринимать кору как ровную оболочку. На самом деле материковая кора обычно толще океанической, и состав пород тоже различается. Проверьте себя, сравнив оба вида коры сразу по двум признакам: толщине и составу.

Связь с другими темами

Для изучения строения Земли нужно знать, что наша планета имеет шарообразную форму и состоит из веществ с разными свойствами. Эти представления помогают понять, почему оболочки расположены слоями и отличаются друг от друга. Знание о мантии и литосферных плитах пригодится при объяснении землетрясений и вулканизма. Оно также связано с изучением горных пород, рельефа и природных процессов, которые изменяют поверхность Земли.

Что запомнить

• Земля состоит из земной коры, мантии и ядра.
• Земная кора — самая внешняя и тонкая оболочка Земли.
• Материковая и океаническая земная кора различаются толщиной и составом.
• Мантия находится между земной корой и ядром.
• Литосфера включает земную кору и верхнюю часть мантии.
• Внешнее ядро жидкое, внутреннее ядро твёрдое.