Земной шар не однороден по своему составу и строению. В твердом теле Земли выделяют три внутренние оболочки:
- центральную— ядро,
- промежуточную — мантию
- наружную — земную кору
Каменное тело планеты окружено воздушной водной оболочками и оболочкой жизни, соответственно называемыми атмосферой, гидросферой и биосферой. Эти оболочки называют внешними. Как внутренние, так и внешние оболочки объединяют под общим названием геосфер Земли.
В 1896 г., по данным сейсмических исследований немецкого геофизика Э. Вихерта, была выделена промежуточная оболочка Земли - мантия.
В 1910 г. югославским геофизиком А.Мохоровичичем на глубине около 50 км устанавливается граница между мантией и земной корой. Эту границу впоследствии назвали поверхностью Мохоровичича, сокращенно Мохо или граница М.
Рис. 4. Схема строения земного шара (по А. Е. Меньчукову, 1977)
В 1912 г. русским ученым Б. Б. Голицыным в пределах верхней мантии был обнаружен слой размягченных пластичных пород, Его назвали астеносферой (греч. астенос - слабый). В этом же году немецким геофизиком Б. Гутенбергом на глубине 2900 км была зарегистрирована граница между ядром и мантией, а в 1936 г. датской исследовательницей И. Леманн установлена граница, отделяющая внутреннюю часть ядра от внешней. Так складывалась сейсмическая модель Земли.
|
|
ЯДРО. Это наиболее плотная оболочка Земли. Большинство ученых считают, что его плотность от 10 до 12 г/см3. Происхождение ядра объясняют дифференциацией первичной материи Земли, в процессе которой в центральной части планеты обособились наиболее тяжелые химические элементы, такие, как Fe, Ni, а более легкие сгруппировались в вышележащих оболочках. А.П.Виноградов принимает ядро Земли за родоначальное железо-никелевое астероидное тело, которое в процессе образования Земли обрастало более легкой каменной материей. Обе гипотезы согласуются с утверждениями большинства исследователей о том, что химический состав ядра соответствует составу железных метеоритов. Существует и другое предположение, согласно которому состав ядра и мантии одинаков. Разница заключается в том, что железо и магний в центральной части Земли находятся в металлизированном состоянии.
МАНТИЯ. Промежуточная оболочка Земли сверху ограничена поверхностью Мохоровичича. Нижняя ее граница, или граница Вихерта - Гутенберга, проходит на глубине 2900 км. Плотность вещества мантии с глубиной возрастает с 3,64 до 9,4 г/м3. Масса мантии в два раза превышает массу ядра и земной коры, вместе взятых. Наиболее изучена верхняя мантия. Как показали исследования, ее вещество весьма неоднородно. Неоднородность проявляется в изменениях плотности в вертикальном и горизонтальном направлениях. Вертикальная неоднородность, в частности, проявляется в чередовании довольно плотных кристаллических пород (перидотитовый слой) с размягченными пластичными породами астеносферы.
|
|
Рис.5 Разрез земного шара (по А. П. Виноградову): А — земная кора; BCD — верхняя, средняя и нижняя мантии; Е, F — внешнее и внутреннее ядро
ЗЕМНАЯ КОРА. Она ограничена сверху поверхностью Земли, снизу - поверхностью Мохоровичича. И та и другая неровные, с большими перепадами отметок. Мощность коры сильно уменьшается под океанами (до 5 км) и увеличивается под континентами (до 75 км). Земная кора изучена лучше, чем более глубокие слои Земли.