Внутреннее строение Земли. Земля состоит из нескольких оболочек, отличающихся составом, плотностью вещества, его физическим состоянием

Земля состоит из нескольких оболочек, отличающихся составом, плотностью вещества, его физическим состоянием. Об этом говорят наблюдения за скоростью распространения сейсмических волн. Исследования Мохоровичича (1912), Голицына и др. показали, что Земля состоит из 3-х главных оболочек: земной коры, мантии, ядра. Каждая их них состоит из оболочек 2-го порядка, некоторые будут кратко охарактеризованы ниже.

Земное ядро начинается с глубины 2019 км от поверхности эллипсоида вращения. Размеры его удалось установить по величине сейсмической тени в поперечных сейсмических волнах, отбрасываемой на противоположную сторону Земли при сильных землетрясениях. Кроме того, на границе ядра в полтора раза падает скорость продольных сейсмических волн. Эту поверхность принято считать поверхностью раздела сфер с разной плотностью вещества, находящихся в разных агрегатных состояниях. Плотность вещества ядра может меняться от 10-12 у верхней границы до 15-17 в центре. Затухание поперечных сейсмических волн в пределах ядра заставляет считать его «жидким», поскольку в условиях земной поверхности эти волны затухают в жидких средах. Состав ядра, из-за высокой плотности вещества, наличия магнитного поля, дефицита железа в земной коре по сравнению со средним составом метеоритов, предполагается железо-никелевым. Содержание никеля оценивается примерно в 10 %.

Мантия облекает ядро, имеет толщину около 2900 км, состоит, главным образом, из железо-магнезиальных силикатов, таких, например, как оливин, пироксены, гранаты и др. Плотность вещества, по разным оценкам, изменяется от 3,5-4 до 6-6,5 в направлении от верхней границы к нижней. В верхней части мантии находится особая оболочка, характеризующаяся пограничным состоянием вещества между твердым и расплавленнным. Под океанами она начинается с глубин 100-150 км, под континентами – 200-250 км. На отдельных участках очагами вещество расплавлен. Эту оболочку назвали астеносферой – в переводе - «ослабленная», «нестойкая» оболочка. Очаги плавления в астеносфере можно считать первичными очагами магматизма.

Земная кора – верхняя твердая оболочка Земли. Ее нижней границей считается зона резкого падения скорости сейсмических волн, обнаруженная югославским сейсмологом Мохоровичичем (1912). Общая толщина земной коры изменяется в широких пределах: от 60-70 км под горными сооружениями на континентах до 5-10 км под срединноокеаническими хребтами в пределах океанов. Изменения скорости сейсмических волн с глубиной в пределах земной коры говорят об оболочечном ее строении. Главных оболочек три. Нижняя – базальтовая – присутствует как под океанами, так и под континентами. В центральных частях океанов она представляет всю толщину земной коры, ближе к окраинам появляется толща рыхлых неконсолидированных осадков, а затем толщи осадочных пород небольшой мощности, возраст которых не превышает юрский.

На континентах выше базальтового слоя находятся гранитный, толщиной от 5-10 км до 25-30 км (максимальная толщина характерна для горных районов), и осадочный, толщиной от 0 до 15 и несколько более км. Отсутствует осадочная оболочка в пределах высоких горных хребтов и на обширных поднятиях возвышенных равнин, именуемых платформенными щитами (Скандинавский полуостров, Азовское поднятие на Украине и др.). Здесь на поверхность выходят непосредственно породы гранитной оболочки: граниты, диорита, сиениты, габбро, гнейсы, кристаллические сланцы и др. ОО составе земной коры разговор зайдет несколько позже. Отметим только что главными элементами в ее составе помимо кислорода, являются кремний и алюминий. Геохимики называют ее сиалической. Земная кора вместе с твердой верхней частью мантии, до астеносферы, образует общую толщу, именуемую литосферой.