Внутреннее строение Земли

Исследования земных глубин. Земля состоит из земной коры, мантии и ядра. Литосфера — это твердая оболочка Земли, состоящая из земной коры и верхней части мантии. Как же удалось людям составить представление о внутреннем строении Земли? Ценную информацию о строении Земли человечество получает в результате бурения сверхглубоких скважин, а также с помощью специальных сейсмических методов (от греч. seismos — колебание). Уникальную информацию о недрах Земли ученые-сейсмологи получают из наблюдений за извержениями вулканов.

Земная кора. Верхний покров Земли — земная кора — не везде имеет одинаковую толщину. Под океанами ее нижняя граница уходит на глубину 5— 10 км, под равнинами — на 35—45 км, а под горными массивами — до 70 км. Земную кору слагают осадочные породы (глины, известняки, песчаники), а также магматические породы (гранит и базальт).
Осадочные породы образовались путем отложения вещества на суше или осаждения его в водной среде. Они лежат пластами, сменяющими друг друга. В этих пластах можно встретить залежи полезных ископаемых — каменного угля, нефти, каменной соли. Все эти полезные ископаемые органического происхождения.
За осадочными породами располагается «гранитный» слой. Он состоит из гранитов, гнейсов и других метаморфических и изверженных пород. Его мощность — 5—15 км.
Если провести химический анализ гранита, то выяснится, что в нем содержится большое количество кремнезема, алюминия, кальция, калия, натрия. Эти и многие другие вещества широко используются человеком и имеют название рудные полезные ископаемые.
Следующий за гранитом слой земной коры — «базальтовый». Это нижний слой земной коры, расположенный между «гранитным» слоем и верхней мантией Земли. Его мощность может быть от 5 до 35 км. Базальт также имеет магматическое происхождение. Он тяжелее гранита и содержит больше железа, магния и кальция.
Пласты горных пород часто бывают перепутаны, смяты в складки, изорваны. Это произошло в результате сдвигов земной коры. Поэтому далеко не везде можно наблюдать строгую последовательность, при которой за более молодым слоем располагается более древний.
Мантия Земли. Дальше к центру Земли, за земной корой, следует мантия, глубина которой почти 3000 км. Никто никогда не видел ее. Ученые предполагают, что она состоит из магния, железа и свинца и имеет очень высокую температуру — до 2000 °С.
Ученые также установили, что температура горных пород с глубиной возрастает. В среднем на каждые 33 метра в глубь Земли становится теплее на 1 °С. Увеличение температуры происходит главным образом за счет распада радиоактивных элементов, входящих в состав ядра.
Ядро Земли — пока загадка для науки. С определенной достоверностью можно говорить лишь о его радиусе — 3500 км и температуре — около 4000 °С.
Литосферные плиты. Ученые считают, что земная кора разделена глубинными разломами на блоки или плиты разной величины. Эти плиты перемещаются по разжиженному слою мантии относительно друг друга. Есть плиты, которые заключают в себе только земную кору материков (Евразийская плита). Но большинство плит заключает в себе как земную кору материков, так и земную кору ложа океанов. В местах, где сходятся плиты, происходит их столкновение, одна плита надвигается на другую, при этом образуются горные пояса, глубоководные желоба, островные дуги. Яркие примеры таких образований — Японские и Курильские острова.
Движение плит ученые связывают с движением вещества в мантии. Какие же силы передвигают литосферные плиты? Это внутренние силы Земли, возникающие в результате распада радиоактивных элементов, входящих в состав ядра Земли.
Границы литосферных плит находятся как в местах их разрыва, так и в местах столкновения — это подвижные участки земной коры, к которым приурочено большинство действующих вулканов и где часты землетрясения. Эти участки образуют сейсмические пояса Земли. К сейсмическим поясам Земли относятся районы Тихоокеанского побережья, Средиземноморья, Атлантического океана. Самым крупным сейсмическим поясом Земли является Тихоокеанский вулканический пояс, или, как его часто называют, Тихоокеанское «огненное кольцо».
Чем больше мы удаляемся от границ подвижных участков к центру плиты, тем более устойчивыми становятся участки земной коры. Москва, например, находится в центре Евразийской плиты, и ее территория считается вполне сейсмически устойчивой.

Тихоокеанское «огненное кольцо». Около 2/3 вулканов Земли сосредоточено на островах и берегах Тихого океана. Самые мощные извержения вулканов и землетрясения имели место именно в этом районе: Сан-Франциско (1906), Токио (1923), Чили (1960), Мехико (1985).
Остров Сахалин, полуостров Камчатка и Курильские острова, находящиеся на самом востоке нашей страны, — одно из звеньев этого кольца. Всего на Камчатке насчитывается 130 потухших вулканов и 38 действующих. Самый большой вулкан — Ключевская Сопка. На Курильских островах 39 вулканов. Разрушительные землетрясения характерны для этих мест, а для окружающих морей — моретрясения, тайфуны и волны цунами. Цунами в переводе с японского — «волна в бухте». Это волны гигантских размеров, порожденные землетрясением или моретрясением. В открытом океане они почти незаметны для судов. Но когда путь цунами преграждает побережье материка или острова, волна обрушивается на сушу с высоты, достигающей 20 метров. Так, в 1952 г. такая волна полностью разрушила город Северокурильск.
Горячие источники и гейзеры тоже связаны с вулканизмом. На Камчатке в Долине гейзеров 22 крупных гейзера.
Изучение землетрясений. На сейсмических станциях ученые исследуют эти грозные явления природы, пользуясь специальными приборами, ищут пути их предсказания. Один из таких приборов — сейсмограф — был изобретен в начале XX в. русским ученым Б. Б. Голицыным. Название прибора произошло от греческих слов «сейсмо» — «колебание» и «граф» — «пишу» и говорит о его назначении — записывать колебания Земли.
Землетрясения могут быть разной силы. Ученые договорились определять эту силу по международной 12-балльной сейсмической шкале с учетом степени повреждения зданий и изменения рельефа Земли.