Географія. 6 клас. Топузов

Розділ ІІ. Оболонки Землі

Море шуміло, дрібні камінці торохтіли, зачеплені хвилею... Чайки зграями літали над водою, жалібно скиглячи, однаково і в погоду і в негоду, вдень і вночі. Завжди поважні кримські садки стояли тихо — і великої бурі треба, щоб вони зашуміли. Каміння і скелі над берегом здавались ще більше нерухомими проти вічно живого, вічно рухомого моря, що при кождій хмарці, при кождій зміні небесного світла переміняло свій вид...

Леся Українка. Фрагмент із оповідання «Над морем»

Яскравими штрихами розмалювала природа «географічний портрет» моря, який описала Леся Українка. У ньому є і гірські породи — галька, і рельєф у вигляді прибережних скель. Атмосферу уособлює вітерець, водну стихію — море, живих істот — чайки.

У лісі, на березі річки, на вершині гори, у будь-якому іншому природному ландшафті ти завжди будеш спостерігати поєднання таких його складових, як гірські породи, повітря, води, ґрунти, рослинний і тваринний світ.

З погляду географа-дослідника усе природне середовище, складається з чотирьох сфер: літосфери, атмосфери, гідросфери, біосфери. Усі вони безперервно взаємодіють і постійно обмінюються речовинами та енергією.

Досліджуймо «фарби», якими природа так яскраво розмалювала свій багатоликий портрет!

Тема 1. Літосфера

Що вивчаємо і досліджуємо:

• внутрішню будову Землі, літосферу, літосферні плити, землетруси та їх поширення, вулкани та процеси, пов’язані з ними;
• мінерали, гірські породи і корисні копалини;
• форми рельєфу та процеси рельєфоутворення.

Як вивчаємо і досліджуємо:

• створюємо навчальні моделі для дослідження процесів у літосфері;
• використовуємо фізичну карту та картографічні онлайн-сервіси для організації власних географічних досліджень;
• встановлюємо з допомогою вчителя/вчительки взаємозв’язки явищ і процесів, що відбуваються у літосфері;
• здобуваємо знання і досвід для збереження життя і здоров’я свого та інших людей під час землетрусу, виверження вулкану, утворення зсуву.

§ 10. Внутрішня будова Землі. Літосфера

• Поміркуй, у який спосіб сучасна людина здатна «зазирнути» в надра Землі.

• Як ти гадаєш, у якій частині внутрішньої будови Землі можуть знаходитися речовини, що за своїм складом дуже подібні до метеоритів?

Як вивчають внутрішню будову Землі?

На фото (мал. 40) зображений шматок метеорита, в якому приблизно одну половину маси становлять залізо і нікель, а іншу — кристали залізовмісної гірської породи олівін. Поєднання його складових могло відбутися лише за умов відсутності сил тяжіння. За твердженням науковців, такі метеорити дають змогу дізнатися, які речовини наявні у внутрішній будові Землі.

Мал. 40. Відполірований зразок метеорита, знайдений в Аргентині у 1951 р.

Людство крок за кроком відкриває таємниці галактик, чорних дір, зір і планету Всесвіті, але внутрішню будову Землі досконало вивчити поки не в змозі. Як учені вдивляються вглиб нашої планети? Адже найглибша свердловина, пробурена в надрах Землі, сягає лише 12 262 м від земної поверхні. Тоді як відстань від поверхні Землі до її центру становить 6371 км.

Сучасні уявлення вчених про внутрішню будову Землі переважно ґрунтуються на:

• дослідженні землетрусів;
• лабораторних експериментах із температурою й тиском у різних речовинах;
• аналізі метеоритів.

Під час землетрусу від місця його зародження в усі сторони розповсюджуються хвилі, які називають сейсмічними. У будь-якій точці земної поверхні прилади дозволяють їх зареєструвати. Під час проходження сейсмічних хвиль через внутрішні шари Землі їх швидкість раптово змінюється. Це означає, що вони перетинають речовини з різним хімічним складом, а також з різною температурою і тиском. У лабораторіях, створюючи штучні землетруси, учені експериментують із підбором «поведінки» швидкостей сейсмічних хвиль в різних речовинах.

Більшість метеоритів утворилися приблизно в той самий час і приблизно з того ж матеріалу, що й Земля. Досліджуючи метеорити, вчені можуть «зазирнути» у період раннього формування Сонячної системи і речовин, які знаходяться в надрах нашої планети. Метеорит, зображення якого розміщене на початку параграфа, мандрував просторами Всесвіту близько 4,2 млрд років. А вік нашої планети оцінюється у 4,54 млрд років.

Які частини виділяють у внутрішній будові Землі?

Дослідження дають ученим підстави вважати, що Земля є шаруватою за будовою, схожою на персик або сливу.

Розріжемо шматочок плоду навпіл і побачимо, що він складається з трьох частин: дуже тонкої шкірки, більшої частини плоду у вигляді м’якоті і насінини (кісточки), розташованої в центрі. Внутрішня будова Землі так само складається з трьох основних шарів: тонкої земної кори, найбільшої частини — мантії і ядра (мал. 41).

Мал. 41. Основні шари у внутрішній будові Землі

ШАРИ ВНУТРІШНЬОЇ БУДОВИ ЗЕМЛІ
ЯДРО	МАНТІЯ	ЗЕМНА КОРА
Шар із середньою товщиною 3470 км, який знаходиться в центрі Землі. Його поділяють на дві основні частини: зовнішнє ядро завтовшки 2200 км і внутрішнє — завтовшки 1300 км. Учені припускають, що ядро переважно складається із заліза з домішками нікелю, а також, сірки чи кремнію. Температура у внутрішній частині ядра сягає 5000 °С, у зовнішній — 4000 ° С	Розташована навколо ядра. Становить приблизно 84 % об'єму Землі і близько 2/3 її маси. Товщина — близько 2900 км. Температура речовини мантії з наближенням до поверхні Землі знижується від 4000 °С до 1000 °С. Внаслідок змін температури з глибиною, у верхній частині мантії гірські породи переважно крихкі, у нижній — м'які, однак не розплавлені	На неї припадає лише 0,5 % маси планети. Товщина переважно становить від 5 до 70 км. Температура в ній углиб поступово зростає

Коли Земля почала формуватися, залізо і нікель швидко відокремилися від інших гірських порід і мінералів, утворивши при цьому ядро нової планети. Первісне ядро оточувала розплавлена мантія. Протягом мільйонів років вона охолоджувалася. У її складі містилося дуже багато води. Із часом вода разом із іншими речовинами виводилася назовні й мантія твердішала.

Усередині верхньої частини мантії переважно на глибинах 70-150 км залягає шар із пониженою твердістю й щільністю — астеносфера (від грецького астенос — «слабкий»). Завдяки високим тиску і температурі гірські породи в астеносфері перебувають у напіврозплавленому стані і є доволі пластичними.

Які ти знаєш речовини, котрим притаманна така фізична властивість, як пластичність?

Якою буває земна кора?

За сучасними уявленнями, земна кора сформувалася внаслідок поступових перетворень речовини мантії. Земна кора має неоднакову будову, щільність і товщину. За цими ознаками її поділяють на океанічну і континентальну (материкову).

Океанічна земна кора складається переважно з двох шарів. Нижній щільний «базальтовий» перекритий невеликим шаром порід, які називають осадовими. Ця кора лежить в основі океанічних басейнів і має порівняно невелику товщину — 5-10 км (середня — 8 км).

Континентальна кора — менш щільна, має більшу товщину — 25-70 км (більшою є під горами) і складається переважно з трьох шарів. Між «базальтовим» і осадовим тут залягає основний шар — «гранітний». Назви цих шарів беруть у лапки, оскільки вони не є однорідними. А базальти і граніти — це лише типові для них гірські породи. Хоча континентальна кора вкриває лише 40% поверхні Землі, на неї припадає 70 % маси всієї земної кори.

Уся верхня тверда зовнішня частина Землі, що сягає на глибину до 200 км, називається літосферою. Літосфера включає як земну кору, так і крихку верхню частину мантії (мал. 42). Наука, яка вивчає літосферу, її будову, речовинний склад, рухи в ній та історію її розвитку, називається геологією.

Мал. 42. Схематичний малюнок виділених шарів верхньої мантії, астеносфери і літосфери у внутрішній будові Землі

Запитання і завдання

1. Які шари виділяють у внутрішній будові Землі? Порівняй їх за товщиною і переважаючими температурами.

2. Поясни, яким чином учені досліджують внутрішню будову Землі. Чому для цього їм потрібно вивчати метеорити?

3. Один учений сказав: «Усякий землетрус можна уподібнити ліхтарю, який на мить освітлює нам внутрішню частину Землі, дозволяючи побачити, що там відбувається». Поясни, що саме вчений мав на увазі.

4. Порівняй океанічну і континентальну земну кору за товщиною та щільністю. Назви усі шари цих типів земної кори і покажи їх на малюнку. Свою відповідь обґрунтуй.

5. Закінчи речення: Геологи вивчають літосферу для того, щоб...