Косвенные методы.

1. Геофизические методы – единственные приносящие, изучая физические параметры Земли – электропроводность, силу тяжести др. – научно-обоснованные сведения о том, что делается внутри Земли. Особенно много интересных данных было получено при изучении скоростей распространения в Земле упругих колебаний, которые называют сейсмическими волнами. Сейсмические волны проходят в Земле при землетрясениях, падении метеоритов, атомных и обычных взрывах.

2. Геокартирование – метод, в основе которого лежит построение по геологическим картам вертикальных геологических разрезов. Так как слои земной коры во многих местах залегают не горизонтально, а наклонены тектоническими движениями, их можно проследить на глубину 15-20 км.

 

Внутренние сферы Земли.

♦ Земная кора – наружная твердая оболочка Земли. Для нее характерно наиболее неоднородное строение. По глубине (сверху вниз) в земной коре выделяют три слоя: осадочный, гранитный, базальтовый.

Осадочный слой сложен относительно мягкими и рыхлыми горными породами, которые образовались в результате осаждения вещества в водных или воздушных условиях на поверхности Земли. Большинство осадочных горных пород имеют слоистое строение, т.е. залегают в виде сравнительно тонких слоев.

Плотность осадочных пород колеблется 1-2,65 г/см³.

Мощность осадочного слоя колеблется от нескольких метров до 10-15 км.

На поверхности Земли есть участки, где осадочный слой полностью отсутствует.

Гранитный слой сложен более плотными магматическими и метаморфическими породами, в составе которых преобладают алюминий и кремний.

Плотность пород колеблется 2,65-2,8 г/см³.

Мощность гранитного слоя непостоянна. Наибольшей мощности 50-70 км слой достигает под горными хребтами, а под океаническими впадинами может совершенно отсутствовать.

Базальтовый слой залегает непосредственно под гранитным повсеместно. Мощность его колеблется 5-30 км.

По химическому составу и физическим свойствам вещество этого слоя приближается к базальтам, т.е. к основным породам. Плотность базальтового слоя возрастает до 3,32 г/см³.

Гранитный и базальтовый слой образуют так называемую сиалическую оболочку – сиаль по преобладанию кремния и алюминия.

На континентах обычно присутствуют все три слоя: осадочный, гранитный, базальтовый, и мощность земной коры составляет 40 км и более.

Выделяют два структурных элемента земной коры:

- платформа – жесткие участки земной коры, которые характеризуются малой интенсивностью тектонических движений;

- геосинклинали – отличаются высокой подвижностью и большой дифференцированностью тектонических движений.

♦ Мантия Земли – следующая за земной корой геосфера Земли. Мощность мантии велика – 8-2900 км. На основе изменения скорости распространения продольных сейсмических волн в толще ее выделяют три слоя:

- верхний В (расположен на глубинах 8-400 км);

- переходный С (лежит на глубинах 400-900 км);

- нижний Д (расположен на глубинах 900-2900 км).

Слой В – верхняя мантия – состоит в основном из железисто-магнезиальных силикатов. Лава, поднимающаяся с больших глубин, иногда захватывает и выносит на поверхность отдельные обломки вещества верхней мантии. С верхней мантией связаны явления вулканизма, многие землетрясения и тектонические процессы. В различных странах разработаны проекты, а в некоторых местах уже бурят сверхглубокие скважины, которые должны дойти до верхней мантии.

В переходном слое С вещество, входящее в его состав, находится в твердом состоянии, вследствие высокого давления, и обладает плотностью 4,68 г/см³.

Нижний слой Д имеет однородный состав и состоит из вещества, богатого окислами железа, магния и в меньшей степени алюминия и титана. Плотность вещества в нем колеблется 5,69-9,4 г/см³.

♦ Ядро Земли. По расчетам ученых плотность ядра Земли должна соответствовать плотности железа при соответствующем давлении. Поэтому широкое распространение получила гипотеза о железо-никелевом составе ядра, обладающего магнитными свойствами.

С другой точки зрения железа в ядре не больше, чем в других оболочках. Высокая плотность обусловлена высоким давлением, под действием которого вещество сжато и приобретает плотность металла.

 

 

Основы учения о минералах

Минералы – это природные химические соединения или самородные элементы, возникающие в результате разнообразных физико-химических процессов, протекающих в земной коре и на ее поверхности.

Изучением минералов занимается отрасль геологии – минералогия.

В настоящее время в природе известно более 2500 минералов. Существенную роль в сложении горных пород играют лишь несколько десятков минералов, которые называются породообразующими.

В земной коре породообразующие минералы распределяются следующим образом (данные А.Е. Ферсмана):

Минералы	Содержание, %	Минералы	Содержание, %
Полевые шпаты	55,0	Вода в свободном и поглощенном состоянии	8,25
Пиро ксены и амфиболы	15,0	Слюды	3,0
Кварц и его разновидности	12,0	Окислы и гидроокислы	3,0
Глинистые минералы	1,5	Фосфаты	0,75
Кальцит	1,5

По условиям образования минералы разделяют на первичные и вторичные:

- первичные минералы образовались одновременно с породой в основном в глубоких слоях земной коры и сохранились в ней почти в неизмененном состоянии;

- вторичные минералы образовались позже первичных и часто за счет них, на земной поверхности или вблизи нее. Своим появлением они обязаны процессам, которые происходили после образования породы.

Минералы входят в состав всех горных пород, рудных и нерудных полезных ископаемых.