Слайд 1Земля
форма, размеры, внутреннее строение
                            							
							
							
						 
											
                            Слайд 2Пифагор - V в. до н.э., Аристотель - III в.
                                                            
                                    
до н.э. и др.: Земля - шар.
И. Ньютон - эллипсоид
                                    вращения, или сфероид. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 3Земля сжата не только на полюсах, но и по экватору
                                                            
                                    
(наибольший и наименьший радиусы по экватору отличаются на 210 м),
                                    т.е. Земля является трехосным эллипсоидом. 
Земля несимметричная по отношению к экватору: южный полюс ближе к экватору, чем северный.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 4Направление силы тяжести к поверхности геоида всюду перпендикулярно. 
Поверхность геоида
                                                            
                                    
приближается к поверхности трехосного эллипсоида, отклоняясь от него местами на
                                    величину 100 - 150 м
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 5В России в настоящее время принимается 
эллипсоид Ф. Н. Красовского.
                                                            
                                    
экваториальный радиус 6378,245 км, 
полярный радиус - 6356,863 км, 
полярное
                                    сжатие- 1/298,25. 
Объем Земли составляет 1,083 • 1012 км3, 
а масса - 6 • 1027 г. 
 Ускорение силы тяжести на полюсе 983 см/с2, на экваторе 978 см/с2.
 Площадь поверхности Земли около 510 млн. км2, 
из которых 70,8% представляет Мировой океан и 29,2% - суша. 
 В распределении океанов и материков наблюдается определенная дисимметрия. 
В Северном полушарии соотношение океанов и материков составляет 61 и 39%, 
в Южном – 81 и 19%.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 6внутреннее строение Земли
Методы изучения недр
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 8Р-волны - колебания частиц происходят в направлении движения волны. Распространяются
                                                            
                                    
в газообразных, жидких и твердых средах. 
S-волны распространяются в твердых
                                    средах. Движение частиц происходит перпендикулярно направлению распространения волны.
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 10L-волны распространяются вдоль поверхности Земли. 
Скорость немного меньше, чем скорость
                                                            
                                    
S-волн. 
Приводит к наиболее серьезным разрушениям во время землетрясений
                                                                    
                            							
														
						 
											
											
											
											
											
                            Слайд 15Если бы Земля была однородной, с постоянной плотностью, сейсмические волны
                                                            
                                    
распространялись бы с одинаковой скоростью во всех направлениях
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 16Теневая зона S-волн показывает, что ядро жидкое
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 181. Земная кора
2. Мантия Земли, до глубин 2900 км. 
верхняя
                                                            
                                    
мантия 
нижняя мантия
3. Ядро Земли: 
внешнее ядро; 
переходная оболочка
 внутреннее
                                    ядро
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 19Данные о сейсмических разделах 1-го порядка
                            							
														
						 
											
                            Слайд 20В земной коре и в мантии скорость сейсмических волн увеличивается
                                                            
                                    
с увеличением плотности. На границе мантия – ядро S-волны затухают.
                                    Скорость Р-волн уменьшается.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 21Средняя плотность Земли составляет 5,52 г/см3. В осадочных породах земной
                                                            
                                    
коры около 2,4-2,5 г/см3 , в гранитах и большинстве метаморфических
                                    пород - 2,7-2,8 г/см3 , в основных магматических породах - 2,9-3,0 г/см 3. Средняя плотность земной коры принимается около 2,8 г/см3 .
В кровле верхней мантии, плотность пород 3,3-3,4 г/см 3, у нижней границы нижней мантии (глубина 2900 км) - примерно 5,5-5,7 г/см 3, ниже верхней границы внешнего ядра - 9,7-10,0 г/см 3, затем повышается до 11,0-11,5 г/см 3, увеличиваясь во внутреннем ядре до 12,5-13,0 г/см3
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 22Тепловой режим Земли 
излучение Солнца 
внутренние источники. 
На глубине от
                                                            
                                    
первых метров до 20-30 м располагается пояс постоянной температуры. 
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 23Источники тепла внутри Земли 
Радиогенное тепло - распад радиоактивных долгоживущих
                                                            
                                    
элементов 238U, 235U, 232Th, 40K, 87Rb.. 
Гравитационная дифференциация вещества. 
Приливное
                                    трение.
Тепловой поток измеряется в - мккал/см2.с. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 24Температура в градусах Цельсия на единицу глубины называют геотермическим градиентом
геотермическая
                                                            
                                    
ступень. 
изменчивость теплового потока в различных структурных зонах. Пределы колебаний
                                    отличаются более чем в 25 раз. 
Средний геотермический градиент около 30oС на 1 км.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 25Следовательно, на глубине 100 км должна была бы быть температура
                                                            
                                    
2000 или 3000 o С. 
Лава, имеет максимальную температуру 1200-1250o.
                                    Таким образом, на глубине 100 км температура не может превышать 1300-1500oС. 
геотермический градиент не постоянный, меняется с глубиной.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 26Красная кривая – увеличение температуры с глубиной. 
Синяя – изменение
                                                            
                                    
температуры плавления вещества с увеличением давления.
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 27Кривая в значительной мере гипотетична.
Более или менее достоверные данные получены
                                                            
                                    
о температуре основания слоя В верхней мантии (400 км). Исследования
                                    фазовой диаграммы Mg2SiO4 - Fe2Si04 позволяют предполагать температуру около 1600o С.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 28Тепловая конвекция. Нагретое вещество поднимается вверх и охлаждается, а холодное
                                                            
                                    
– опускается вниз. 
Такой процесс идет в кастрюле с водой
                                    и продолжается до тех пор, пока температура на дне выше. 
 Перемещение вещества происходит по замкнутым траекториям. Они называются конвекционными ячейками
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 30Магнетизм. Земля действует как гигантский магнит с силовым полем вокруг
                                                            
                                    
нее.
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 31Геомагнитное поле дипольное 
магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими
                                                            
                                    
(магнитное склонение) 
Происхождение постоянного магнитного поля 
                                                                    
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 33Магнитное поле Земли оказывает влияние и на ориентировку в горных
                                                            
                                    
породах ферромагнитных минералов (гематит, магнетит, и др). 
Когда горные породы
                                    полностью застывают, ориентировка ферромагнитных минералов сохраняется.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 34Определенная ориентировка ферромагнитных минералов происходит и в осадочных породах. 
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 36Средний химический состав Земли. 
Привлекаются данные о метеоритах, также экспериментальные
                                                            
                                    
геохимические и геофизические данные. 
По составу выделяют 3 типа метеоритов
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 37здесь не учитывается Si – порядка 14-15 %.
                            							
														
						 
											
                            Слайд 38СОСТАВ 
И СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА 
МАНТИИ И ЯДРА
                            							
														
						 
											
                            Слайд 39Более или менее достоверные данные, хотя и косвенные, имеются лишь
                                                            
                                    
для верхней части мантии. 
1) принимается, что слой В верхней
                                    мантии состоит главным образом из ультраосновных пород типа перидотитов с гранатом. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 40Состояние вещества в слое В верхней мантии. 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 41Ниже литосферы - слой, в котором наблюдается уменьшение скорости распространения
                                                            
                                    
сейсмических волн (особенно поперечных) – астеносфера
                                                                    
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 43С чем связано снижение скорости сейсмических волн в астеносфере? 
Глубина
                                                            
                                    
залегания астеносферного слоя неодинакова под океанами и континентами. 
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 44Наиболее распространенным минералом в мантии до глубины 400 км является
                                                            
                                    
оливин. дальше формируется более плотная структура – структура шпинели. 
фазовый
                                    переход ведет к скачкообразному увеличению скорости волн.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 45Другой фазовый переход происходит на глубине 660-700 км. структура шпинели
                                                            
                                    
сменяется структурой перовскита. Предполагается, что она существует до глубины 2900
                                    км.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 46Ядро Земли. 
падение скорости P-волн с 13,6 км/с в основании
                                                            
                                    
мантии до 8,0-8,1 км/с во внешнем ядре, и затухание поперечных
                                    волн.
Внутреннее ядро, по-видимому, находится в твердом состоянии
 
считалось, что ядро сложено никелистым железом (метеориты). 
Плотность ядра на 10% ниже, чем у железоникелевого сплава. 
должны присутствовать и более легкие элементы, такие, как кремний или сера. 
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 48Имеется 2 главных элемента рельефа – континенты и океаны. 
Они
                                                            
                                    
отличаются не только своими геоморфологическими характеристиками, но и строением земной
                                    коры.
1) континентальная и 2) океаническая
3) субконтинентальная и 4) субокеанская.
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 50Схема строения различных типов земной коры
I- океанская кора; II- субокеанская
                                                            
                                    
кора; III- континентальная кора платформ; IV- континентальная кора орогенных поясов;
                                    V- субконтинентальная кора (островные дуги); 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 51Континентальный тип земной коры. 
35-40 (45) км в пределах платформ
                                                            
                                    
до 55-70 (75) км в молодых горных сооружениях. 
Первый слой
                                    представлен осадочными породами, мощностью от 0 до 5 (10) км в пределах платформ, до 15-20 км в тектонических прогибах горных сооружений. Vp меньше 5 км/с. 
Второй - "гранитный" слой на 50 % сложен гранитами, на 40% - гнейсами и другими метаморфизованными породами. Средняя мощность 15-20 км (иногда в горных сооружениях до 20- 25 км). Vp - 5,5-6,0 (6,4) км/с. 
Третий слой называется "базальтовым«. Вероятно, он сложен основными интрузивными породами типа габбро, а также метаморфическими породами амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма, не исключается наличие и ультраосновных пород. Правильнее называть этот слой гранулито-базитовым. Мощность от 15-20 до 35 км. Vp 6,5-6,7 (7,4) км/с. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 52Раздел Конрада. 
Данные глубинного сейсмозондирования показали, что эта граница фиксируется
                                                            
                                    
лишь в отдельных местах. 
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 53Четырехслойная модель строения континентальной земной коры
1.верхний осадочный слой с четкой
                                                            
                                    
скоростной границей, обозначенной Ко
2. кристаллический фундамент, или консолидированная кора
	Верхний этаж
                                    (Ко- К1) с вертикально-слоистой структурой и дифференцированностью отдельных блоков по составу и физическим параметрам
	Промежуточный этаж (К1 - К2 ) с тонкой горизонтальной расслоенностью и наличием отдельных пластин с пониженной Vp - 6 км/с (при общей скорости в слое 6,4-6,7 км/с) и аномальной плотностью. Здесь возможны горизонтальные подвижки вещества
	Нижний этаж
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 54Океанская кора имеет трехслойное строение при мощности от 5 до
                                                            
                                    
9(12) км.
1. Верхний (первый) слой - осадочный, состоит преимущественно из
                                    рыхлых осадков. Мощность от нескольких сот метров до 1 км. Vp 2,0-2,5 км/с. 
2. Второй слой сложен преимущественно базальтами с прослоями карбонатных и кремнистых пород. Мощность от 1,0-1,5 до 2,5-3,0 км. Vp 3,5-4,5 (5) км/с.
3. Третий высокоскоростной слой бурением еще не вскрыт. По данным драгирования он сложен основными магматическими породами типа габбро с подчиненными ультраосновными породами (серпентинитами, пироксенитами). Мощность от 3,5 до 5,0 км. Vp от 6,3-6,5 км/с, а местами до 7,0 (7,4) км/с.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 55Субконтинентальный тип
по строению аналогичен континентальному, но стал выделяться в связи
                                                            
                                    
с нечетко выраженной границей Конрада. 
Обычно связывается с островными дугами
                                    и окраинами материков. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 56Субокеанский тип приурочен к котловинным частям окраинных и внутриконтинентальных морей.
                                                            
                                    
От океанского отличается повышенной мощностью (4-10 и больше км) осадочного
                                    слоя, располагающегося на третьем океанском слое. Суммарная мощность 10-20 км, местами до 25(30) км. 
Промежуточные типы лучше рассматривать в генетическом плане, называя субконтинентальную кору переходной (в смысле развития) от океанской к континентальной, а субокеанскую - от континентальной к океанской.
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 58Атмосферы есть у многих планет Солнечной системы, но азотно-кислородный состав
                                                            
                                    
земной атмосферы уникален. 
На ранних стадиях развития Земли атмосфера состояла
                                    из паров воды, водорода, азота, метана и аммиака. В ее составе было много углерода, серы, хлора.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 59	компоненты атмосферы
водяной пар.
Твердые частицы. 
биологическая пыль.
Космическая пыль. 
70 % солнечного
                                                            
                                    
излучения отражается атмосферой и земной поверхностью, 30 % рассеивается в
                                    атмосфере и поглощается земной поверхностью.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 60Тропопауза – переходный слой, слой минимальных постоянных температур. 
Эти два
                                                            
                                    слоя называют плотными слоями атмосферы. Насыщенная водой и углекислым газом
                                    тропосфера удерживает до 45 % солнечного тепла.
Тропосфера. Около 80 % атмосферного воздуха. Толщина меняется от 8-10 км в приполярных районах до 17-18 км у экватора.
С высотой температура вначале быстро, а потом, замедляясь, падает.
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 61
От верхней границы тропопаузы до верхней границы стратосферы температура воздуха
                                                            
                                    возрастает от –70° C до 0° C. 
Слой максимально высоких
                                    температур называется стратопаузой.
Стратосфера (до 55 км) и стратопауза. Озоновый слой (в интервале от 20 до 30 км). 
Максимальный над экватором, а над полюсами сокращается.
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 62
Термосфера (ионосфера) состоит из сильно разреженных легких ионизированных газов и
                                                            
                                    простирается до 800 км. Происходит рассеивание газов в космическое пространство, несмотря
                                    на то, что на ионизированные, электропроводящие газы, сильный удерживающий эффект оказывает магнитосфера. Температура воздуха в термосфере быстро и неуклонно возрастает и достигает нескольких сотен градусов.
Мезосфера простирается до 80—90 км. Температура воздуха понижается до −88 °C.
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 63Гидросфера 
Вода в Мировом океане (почти 94 %), в материковых льдах
                                                            
                                    
(почти 1,6 %), пресные воды суши (0,07 %). Около 4,5
                                    % в виде грунтовых и поровых вод.
Значительные объемы воды связаны в гидросиликатах земной коры.
В океане растворены практически все элементы таблицы Менделеева. Главные катионы Na, Mg, Ca, K; анионы – Cl, SO4, HCO3, CO3, Br, F.
	В воде растворены также некоторые газы. В океане CO2 почти в 60 раз больше чем в атмосфере.
 
Механизм образования гидросферы
Водные растворы при этом сохраняют первичное содержание Cl и Br. 
 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 64Биосфера охватывает тропосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В основном
                                                            
                                    
она представлена аэробными организмами..
Более 90 % химических элементов, необходимых для
                                    строительства клеток, живые организмы извлекают из различных растворов, потребляя при этом солнечную энергию (фотосинтез). CO2 + H2O = CH2O + O2. Основу составляют H, O, C, N
Живое вещество является концентратором углерода в виде углеводородных соединений и углекислоты.
Часть углеводородов консервируется в осадочных породах, другая (большая) часть, разлагаясь, поглощает О и освобождает С.
Разложение органического вещества и фотосинтез в первом приближении находятся в динамическом равновесии, хотя в истории Земли за счет вовлечения в оборот элементов неживой природы, количество кислорода и углерода значительно возросло. 
За счет кислорода биосферы образовался озоновый слой, создавший условия для жизни на Земле.