Литосфера

Литосфера - оболочка «твердой» Земли. «Твердая» Земля имеет три составляющие: земную кору, мантию и ядро. Земная кора и верхняя мантия - твердые тела, внешняя часть ядра обладает свойствами жидкости, а внутренняя - твердого тела (рис. 10).

Рис. 10. Внутреннее строение Земли
Земная кора - тонкая внешняя оболочка Земли (средняя мощность 32 км; 5 % объема Земли). Тончайшей является океаническая земная кора (от 4 до 10 км), а самым мощным - материковая (от 13 до 90 км). Граниты и другие горные породы, входящие в состав материковой коры, содержащие химические элементы Кремний и Алюминий, поэтому ее иногда называют «сіаль». В составе океанической коры преобладают Кремний и Магний, поэтому ее называют «сима». Есть и переходные типы земной коры.
Около трети земной поверхности составляет суша, который состоит из шести материков (Евразии, Африки, Северной и Южной Америк, Австралии и Антарктиды), островов и архипелагов (групп островов). В основном сушу расположен в Северном полушарии. Взаимное расположение материков менялось на протяжении геологической истории Земли. Примерно 200 млн лет назад материки были расположены преимущественно в Южном полушарии и образовывали гигантский континент Гондвану.
Высота поверхности земной коры существенно различается: самая высокая точка на Земле - гора Джомолунґма (Эверест) в Гималаях (8848 м над уровнем моря), а самая низкая - впадина Челленджер в Маріанскому желобе вблизи Филиппинских островов (11 022 м ниже уровня моря). То есть перепад высот поверхности земной коры - около 20 км. В целом горные страны с высотами свыше 820 м над уровнем моря занимают примерно 17 % поверхности Земли, а остальная территория суши - 12 %. Около 58 % земной поверхности приходится на глубоководные (3-5 км) океанические бассейны, а 13 % - на довольно мелководный континентальный шельф и переходные области.
Земная кора в основном состоит из твердых горных пород. Исключение составляют привулканічні зоны, где существуют очаги расплавленных пород (магма), что изливаются на поверхность в виде лавы. В целом породы земной коры примерно на 75 % состоят из кислорода и кремния и на 13 % - из алюминия и железа. Соединения этих и других веществ образуют минералы, входящие в состав горных пород. Некоторые минералы земной коры имеют хозяйственное значение: углерод (алмазы и графит), сера, руды золота, серебра, железа, меди, свинца, цинка, алюминия и др.
Мантия - оболочка Земли, которая находится под земной корой и простирается вглубь до 2900 км. Мантия делится на верхнюю (мощностью свыше 900 км) и нижнюю (мощностью свыше 1900 км) и состоит из плотных зеленовато-черных железо-магниевых пород. В поверхностных слоях они примерно в два раза тверже гранита, а на больших глубинах становятся пластичными и медленно текут.
Благодаря распаду радиоактивных элементов (особенно изотопов Калия и Урана) мантия постепенно нагревается снизу. Иногда в процессе горообразования блоки земной коры погружаются в вещество мантии, где они плавятся, а затем во время вулканических извержений вместе с лавой выносятся на поверхность.
Ядро Земли делится на внешнее и внутреннее. Внешнее ядро начинается примерно на глубине 2900 км и имеет мощность 2100 км. Считают, что внешнее ядро состоит из расплавленного железа, что имеет плотность от 8 до 10 г/см3. Внутреннее ядро радиусом около 1350 км, имеет свойства твердого тела. Очевидно, оно состоит из элементов, имеющих очень высокую плотность,- Железа и Никеля.

Литосферные плиты

Существование внутренних оболочек Земли было установлено благодаря изучению ее недр сейсмическим методом - наблюдением за скоростью распространения волн в глубинах планеты. При этом также было выявлено, что мантия Земли является неоднородной. На глубине около 100 км под материками и 50 км под океанами в ней залегает слой, в котором вещества имеют пластические свойства. Он получил название астеносфера. Часть верхней мантии (субстрат), которая расположена над астеноферою, и земную кору ученые объединяют в общую оболочку - литосферу. Эту оболочку можно сравнить с покрышкой футбольного мяча: она тоже состоит из отдельных частей - литосферных плит (рис. 11). Каждая из них имеет площадь от нескольких до нескольких десятков миллионов квадратных километров.
Литосферные плиты под действием движений вещества мантии могут скользить по поверхности астеносферы, перемещаясь в горизонтальном направлении. При этом их поверхность может медленно подниматься, опускаться или зминатись в складки. Такие движения литосферы называются тектоническими. В основном, они очень медленные. Но в основном благодаря им на Земле образуются горы.
В зависимости от толщины и строения литосферные плиты бывают материковыми (Североамериканская, Южноамериканская, Антарктическая и т.д.) или океаническими (Тихоокеанская, Наска).

Внутренние процессы

Движение магмы в недрах вызывает различные процессы в земной коре, которые меняют ее вид и состав. Таких процессов три: тектонические движения, магматизм и метаморфизм.
Тектонические движения в основном очень медленные, поэтому мы их не замечаем. Они могут длиться миллионы лет.

Рис. 11. Литосферные плиты
Однако иногда мы можем чувствовать тектонические движения. Земля начинает дрожать, а иногда даже трескается. Длится это недолго. Такие быстрые кратковременные движения литосферы называют землетрясениями. Некоторые землетрясения могут причинять значительные разрушения и привести к гибели десятков тысяч людей.
Гибнут люди и во время извержений вулканов - гор, где из недр Земли по трещинам на поверхность время от времени выходят вещества глубинных частей нашей планеты. Деятельность вулканов - это яркое проявление магматизма.
Во время извержений вулканы выбрасывают лаву (магму, которая потеряла газы), вулканические бомбы (крупные обломки камней и лавы), лапіллі (небольшие камни), вулканический пепел (мелкие осколки), различные газы, дым, водяной пар.
Все вулканы считаются действующими, если есть упоминания хотя бы об одном их извержения. Все другие вулканы относят к потухших. Действующих вулканов на Земле только на суше более пятисот. Самый высокий из них - Тупунґато - расположен в Южной Америке.
Застывая, лава превращается в твердые вещества, из которых состоит земная кора,- горные породы. Горные породы, образующиеся из магмы или лавы, называются магматическими. Типичными магматическими горными породами являются гранит и базальт.
На большой глубине, в условиях высоких температур и давления, горные породы изменяются. Такие изменения называются метаморфизмом, а новообразованные породы - метаморфическими. Примером таких пород являются кварцит.
Горные породы состоят из более простых веществ - минералов. Это простые вещества или химические элементы, образовавшиеся в земной коре.
Внутреннее тепло Земли может нагревать до кипения подземные воды, которые время от времени вырываются на поверхность в виде естественных фонтанов горячей воды. Такие фонтануючі образования называются гейзерами.

Внешние процессы

На поверхности Земли горные породы тоже могут варьироваться. Они оказываются разломанными на мелкие осколки под действием изменения температур или корни растений. Меняется химический состав минералов вследствие их взаимодействия с газами или водой. Эти процессы называются выветриваниям.
Поверхность Земли изменяется под действием течения вод. Это - водная эрозия. Разрушают горные породы также морские волны (абразия), ветер (дефляция), подземные воды (карст и суффозия), ледники (абляция) и т.п.
Все перечисленные процессы относятся к внешним. В результате образуются осадочные породы и изменяется поверхность Земли.

Рельеф Земли

Поверхность Земли имеет неровности. Совокупность неровностей поверхности нашей планеты называется рельефом (схема 1). Он является очень разнообразным, но главных форм всего две - горы и равнины. Горы - это участки поверхности Земли со значительными высотами и крутыми склонами. Самыми высокими горами на суше являются Гималаи, а самыми длинными - Анды, которые вместе со своим продолжением - Кордильерами имеют протяженность почти 15 000 км.
По своей высоте горы бывают низкими (высота до 1000 м), средними (от 1000 до 2000 м) и высокими (более 2000 м); по происхождению - тектоническими (возникают вследствие тектонических движений), вулканическими и эрозионными. Тектонические горы по строению делятся на складчатые, складчато-глыбовые и глыбовые.
Схема 1

Пространства с небольшой разницей высот называют равнинами. Они также делятся по высоте. По этому признаку выделяют впадины (равнины суши, которые лежат ниже уровня моря), низменности (имеют высоту 0-200 м над уровнем моря), возвышенности (200-500 м) и плоскогорья (более 500 м).
Равнины имеют разное происхождение. Они бывают денудационным (образуются на месте разрушенных гор), первичными (возникают вследствие отступления моря), наносными (создаются наносами рек), вулканическими (застывшие потоки лавы).
Равнины и горы есть и на дне океана. Самые крупные горные образования здесь - серединноокеанични хребты. Они образуют единую систему с общей длиной до 60 000 км и разделяют глубоководные равнины, занимающие ложе океана (глубина 3000-6000 м). Равнины занимают в океанах также шельф - мелководную (до 200 м) прибрежную часть.