IV. Форма и внутреннее строение Земли

1. Форма планеты Земля — шарообразная с утолщениями на экваторе. Ее вращение вокруг своей оси создаёт экваториальную выпуклость, поэтому экваториальный диаметр на 43 км больше, чем диаметр между полюсами планеты.

- высшей точкой поверхности Земли является гора Эверест (8 848 м над уровнем моря)

- глубочайшей точкой — Марианская впадина (11 022 м под уровнем моря)

- самой удалённой точкой поверхности от центра Земли является вершина вулкана Чимборасо

Площадь поверхности Земли 510,073 млн. км², из которых примерно 70,8% (361,132 млн. км²) приходится на Мировой океан. Его средняя глубина около 3,8 км; объем воды 1370 млн. км³ , средняя соленость 35 г/л. Суша составляет соответственно 29,2% (148,94 млн. км²) и образует шесть материков и острова.

Горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают около 20% поверхности суши, саванны и редколесья — около 20%, леса — около 30%, ледники — свыше 10%. Свыше 10% суши занято под сельскохозяйственными угодьями. Значительная часть северных территорий представляет собой вечную мерзлоту.

Земля, как имеет слоистое внутреннее и внешнее строение, выделяют:

- внутренние оболочки (кора, мантия, ядро)

- внешние оболочки (гидросфера, атмосфера, биосфера и ноосфера)

2. Внутреннее строение Земли (внутренние оболочки Земли)

Широко известная модель внутреннего строения Земли (деление ее на ядро, мантию и земную кору) была разработана английским и американским сейсмологами Гарольдом Джеффрисом (1891-1989) и Бено Гутенбергом (1889-1960), еще в первой половине XX века.

Решающим фактором при этом оказалось обнаружение резкого снижения скорости прохождения сейсмических волн внутри земного шара на глубине 2900 км при радиусе планеты 6371 км. Скорость прохождения продольных сейсмических волн непосредственно над указанным рубежом равна 13,6 км/с, а под ним - 8,1 км/с. Это и есть граница мантии и ядра. Соответственно радиус ядра составляет 3471 км.

Верхней границей мантии служит сейсмический раздел Мохоровичича (Мохо, М), выделенный югославским сейсмологом Андреем Мохоровичичем (1857-1936) еще в 1909 году. Он отделяет земную кору от мантии.

Под континентами глубина раздела Мохоровичича (то есть подошвы земной коры) составляет первые десятки километров, причем под некоторыми горными сооружениями (Памир, Анды) может достигать 60 км, тогда как под океанскими впадинами, включая и толщу воды, глубина равна лишь 10-12 км.

Вообще же земная кора в этой схеме вырисовывается как тонкая скорлупа, в то время как мантия распространяется в глубину на 45% земного радиуса.

Но в середине XX века в науку вошли представления о более дробном глубинном строении Земли. На основании новых сейсмологических данных оказалось возможным разделить ядро на внутреннее и внешнее, а мантию - на нижнюю и верхнюю (табл.).

Внутренние строение Земли

Слой	Толщина	Состав	Значение
Земная кора - внешняя твёрдая оболочка Земли
Континентальная	имеет мощность 35-45 км	Верхний слой – осадочные породы. Средний слой - граниты и гнейсы. Нижний слой - метаморфические породы — гранулиты и им подобные.	Находится в непрерывном движении, которое по-разному проявляется в разных её участках. Вертикальное движение – вызывает наступление и отступление морей. Горизонтальное движение – образование складок, трещин и т.п.
Океаническая	имеет мощность до 7 км	Сверху – вниз: океанические осадочные породы – базальты – дуниты - перидотиты
Раздел Мохоровичича	Расположен на глубине от 7 до 70 км	представляет собой зеркальное отражение рельефа внешней поверхности литосферы	Является границей раздела между земной корой и мантией (разделяет слои различного химического состава)
Мантия
Верхняя мантия	Залегает на глубине от 30-70 до 670-1000 км	Имеет слоистое строение. Один из ее слоев, обладающий пониженной твёрдостью, прочностью и вязкостью – называется астеносфера. В состав верхней мантии входят породы, обогащенные Fe и Мg, но в тоже время она обеднена кремнезёмом, щелочами, ураном, торем, редкими землями.	В нижних слоях верхней мантии развиваются процессы, которые являются причиной движения конти-нентов, землетрясений, вулканизма, горообразования и формирования рудных месторождений.
Слой Голицина (средняя мантия)	Залегает на глубине от 400 до 670 км.	Наблюдается увеличение плотности вещества примерно на 10%.	Переходная область (сейсмический раздел) Характеризуется интенсивным ростом скоростей сейсмических волн
Нижняя мантия	Залегает на глубине от 670 до 2700 км	Составлена в основном из соединений, содержащих кислород, магний и кремний, которые находятся в твердом кристаллическом состоянии. Около 5% приходится на долю железа, которое содержится в виде оксида железа-магния и силиката железа-марганца.	Характеризуется большой плотностью вещества и большой скоростью распространения упругих колебаний. Местами этот слой порождает огромные, направленные к поверхности Земли тепломассопотоки - плюмы.
Ядро
Внешнее ядро	2900-5150 км	По современным данным, внешнее ядро представляет собой вращающиеся потоки расплавленного железа и никеля, хорошо проводящие электричество.	Именно с ним связывают происхождение земного магнитного поля, считая, что, электрические токи, текущие в жидком ядре, создают глобальное магнитное поле.
Ядро внутреннее	5150-6371 км	Твердые железо и никель

Согласно теории тектонических плит, внешняя часть Земли состоит из двух слоёв: литосферы, включающей земную кору, и затвердевшей верхней части мантии.

Под Литосферой располагается астеносфера, составляющая внутреннюю часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.

Литосфера разбита на тектонические плиты, и как бы плавает по астеносфере. Плиты представляют собой жёсткие сегменты, которые двигаются относительно друг друга. На разломах между тектоническими плитами могут происходить землетрясения, вулканическая активность, горообразование, образование океанских впадин.

Континентальные плиты состоят из материала с низкой плотностью, такого как вулканические гранит и андезит. Менее распространён базальт — плотная вулканическая порода, являющаяся основной составляющей океанического дна. Самые широко распространённые силикаты на поверхности Земли — это кварц, полевой шпат, амфибол, слюда, пироксен и оливин, карбонаты — кальцит (в известняке), арагонит и доломит.

На поверхности литосферы находится почва - педосфера. Она представляет собой самый верхний слой литосферы, включает почву и процессы почвообразования. Она находится на границе между литосферой, атмосферой, гидросферой.