5. Внутренние оболочки Земли и их краткая характеристика. 6. Состав и строение земной коры

(Геосферы: земная кора, мантия, ядро.

Слой А (0 – 35 км) – это земная кора. Скорость прохождения сейсмических волн в ней достигает 6,5 – 7,2 км/с.

Земная кора составляет самую верхнюю оболочку твердой Земли. Она покрывает нашу планету почти сплошным слоем, изменяя свою мощность от 0 км в некоторых участках срединно-океанических хребтов и океанических разломов до 70-75 км под высокими горными сооружениями Анд, Гималаев, Тибета. Состав и строение коры очень различны под континентами и океанами, что дало основание для выделения двух ее главных типов – континентальная (гранитный, базальтовый, осадочный) и океанская: осадочный базальтовый, габбро); и переходных – субконтинентальная и субокеанская.

Больше всего в земной коре кислорода (49,13%), кремния (26%) и алюминия (7,45%). Кислород в земной коре содержится не свободном виде, а в форме оксидов.

При переходе от земной коры к слою В (промежуточной оболочка, или мантия) происходит скачкообразное изменение скорости распространения продольных волн от 6,5 – 7,2 до 8,0 – 8,2 км/с. Эта сейсмическая граница получила название раздел Мохоровичича (или коротко – Мохо, или М).

Мантия: ей соответствуют слои B, C, D. Мантия Земли распространяется под земной корой до глубины 2900 км от поверхности. Мантия подразделяется на две части – верхняя и нижняя. Верхняя мантия – слои «В» и «С» - распространяется до глубины 900 – 1000 км. Слой В (35 – 400 км) включает область с пониженными значениями скоростей распространения сейсмических волн. Сейсмическими методами в слое «В» верхней мантии установлен слой относительно менее плотных, как бы «размягченных» пластичных горных пород. Он называется астеносферой (от греч. «астянос» - слабый). В астеносферном слое наблюдается понижение скорости сейсмических волн, особенно поперечных, а также повышенная электрическая проводимость. Это свидетельствует о своеобразном состоянии вещества – вязком и более пластичном по отношению к горным породам вышележащей земной коры и нижележащей мантии. Слой С, или слой Голицина (средняя мантия (мезосфера) – переходная зона между верхней и нижней мантией. Простирается он с глубины 410 км, где отмечается резкое возрастание скоростей продольных волн, до глубины 670 км. Возрастание скоростей объясняется увеличением плотности вещества мантии примерно на 10%, в связи с переходом минеральных видов в другие виды с более плотной упаковкой: например, оливина в вадслеит, а затем вадслеита в рингвудит со структурой шпинели; пироксена в гранат.

Слой D (1000 – 2900 км) – нижняя мантия Земли. Здесь различают слой D (1000 – 2700 км) – область нормального возрастания скоростей сейсмических волн и слой D' (2700 – 2900 км) – узкую пограничную область мантии с ядром, характеризующуюся постоянством скоростей продольных и поперечных волн. Нижняя мантия заключенная между глубинами 670 и 2900 км, простирается по радиусу Земли на 2230 км. Сейсмическая граница между манией и ядром на глубине 2900 км, открытая в 1914 г. немецким сейсмологом Б. Гуттенбергом, является наиболее резкой границей раздела в недрах Земли. Здесь скорость продольных сейсмических волн падает от 13,6 до 8,1 км/с; скорость поперечных волн резко изменяется – от 7,3 км/с до нуля. После прохождения границы мантии и ядра скорость продольных волн снова медленно и постепенно нарастает до 11,3 км/с во внутреннем ядре. На глубине 5120 км отмечено слабое отражение сейсмических волн. Эта граница внешнего и внутреннего ядра открыта в 1936 г. датским сейсмологом мисс Леман.

Ядро: Слои E, F, G образуют ядро Земли: Слой E (2900 – 4980 км) – внешнее ядро. Судя по затуханию в нем поперечных сейсмических волн, находится в расплавленном состоянии. Состоит внешнее ядро в основном из железа и никеля с некоторой примесью легких элементов – Si, O, S, возможно К и Н. Слой F (4980 – 5120 км) – переходная зона ядра. Слой G (5120 – 6371 км) – внутреннее ядро, в отличие от внешнего твердое и, вероятно, полностью состоит из железа и никеля.