Глава 2. Строение Земли
Таблица 1. Строение Земли
|
Оболочки Земли | ||
|
Внешние |
Атмосфера • Биосфера • Ноосфера • Гидросфера |
|
|
Внутренние |
1) Кора (Континентальная кора · Океаническая кора): Осадочный слой•Верхняя кора•Граница Конрада • Нижняя кора•Литосфера (Литосферные плиты) • Граница Мохоровичича 2) Мантия: Верхняя мантия(Астеносфера) • Сейсмический раздел 660 км • Нижняя мантия•Граница ядро-мантия 3) Ядро: Внешнее Ядро•Внутреннее Ядро | |
Земля относится к планетам земной группы, а значит она, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твёрдую поверхность. Это крупнейшая из четырёх планет земной группы в солнечной системе, как по размеру, так и по массе. Кроме того, Земля имеет наибольшую плотность, самую сильную поверхностную гравитацию и сильнейшее магнитное поле среди этих четырёх планет.
Форма
Рис.2 Форма Земли
Сопоставление размеров планет земной группы (слева направо): Меркурий, Венера, Земля, Марс
Форма Земли (геоид) близка к сплюснутому эллипсоиду — шарообразная форма с утолщениями на экваторе. Расстояние точек геоида, до точек аппроксимирующего его эллипсоида составляет до 100 метров. Средний диаметр планеты примерно равен 12 742 км. Это 40 000 км/π, так как метр в прошлом определялся, как 1/10 000 000 расстояния от экватора до северного полюса через Париж. Вращение земли создаётэкваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем диаметр между полюсами планеты. Высшей точкой поверхности Земли является гораЭверест(8 848 м надуровнем моря), а глубочайшей —Марианская впадина(11 022 м под уровнем моря). Поэтому, по сравнению с идеальнымэллипсоидом, Земля имеетдопускв пределах 0,17 % (1/584), что меньше 0,22 % — допустимого допуска для бильярдного шара. Из-за выпуклости экватора, самой удалённой точкой поверхности от центра Земли фактически является вершина вулканаЧимборасовЭквадоре.
Химический состав
Таблица 2. Химический состав земной коры
-
Таблица оксидов земной коры Ф. У. Кларка
Соединение
Формула
Процентное содержание
Кремнезём
SiO2
59,71 %
Глинозём
Al2O3
15,41 %
Оксид кальция
CaO
4,90 %
Оксид магния
MgO
4,36 %
Оксид натрия
Na2O
3,55 %
Оксид железа (II)
FeO
3,52 %
Оксид калия
K2O
2,80 %
Оксид железа (III)
Fe2O3
2,63 %
Вода
H2O
1,52 %
Диоксид титана
TiO2
0,60 %
Пентоксид фосфора
P2O5
0,22 %
Итого
99,22 %
Масса Земли приблизительно равна 5,98×1024 кг. Общее число атомов, составляющих Землю ≈1050. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе внутреннее пространство, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %).
Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породосоставляющие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1 %. Основными оксидами являются кремнезём (SiO2), глинозём (Al2O3), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K2O) и оксид натрия (Na2O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним. Из расчётов, основанных на анализе 1 672 видов пород, Кларк сделал вывод, что 99,22 % из них содержат 11 оксидов (таблица справа). Все прочие компоненты встречаются в очень незначительном количестве.[27]