Жирными пунктирными линиями показаны наиболее важные сейсмические границы.

 

Средняя плотность земного вещества, рассчитанная астрономическими методами, составляет 5,518 г/см³. По химическому составу и физическим свойствам земной шар неоднороден, имеет слоистое строение:

1. Земная кора – самый верхний слой земного шара. Толщина земной коры максимальная под горными сооружениями – до 70-75 км, минимальная – под океанами – 5-10 км.

2. Мантия. Верхняя мантия – до глубины 250 км, средняя мантия – от 250 до 800-950 км, нижняя мантия – от 800-950 км до 2500 км.

3. Ядро Земли. Внешнее ядро – от 2500 км до 4700 км, переходная зона – от 4700 км, внутреннее ядро – до 6370 км.

Таблица 1

Общие характеристики Земли

(Геологический словарь, 1973г.)

 

	Масса Земли	5,975·10^24кг
	Масса Земли по отношению к массе Солнца	1/333432
	Среднее расстояние от Земли до Солнца	149,5·10^6км
	Скорость движения Земли по орбите	29,76 км/сек
	Радиус Земли на экваторе	6378,245 км
	Радиус Земли на полюсах	6356,863 км
	Средний радиус Земли	6371,110 км
	Геосферы Земли I. Атмосфера Тропосфера (79% массы атмосферы), высота на экваторе высота на полюсах Стратосфера (20% общей массы атмосферы), высота Ионосфера (0,5% массы атмосферы), высота Внешняя ионосфера, высота	от 0 до 18 км от 0 до 10 км от 16 до 80 км от 80 до 90 км от 90 до 1300 км
II. Гидросфера (вода, лед) III. Земная кора (состоит из трех слоев): 1. Осадочный слой 2. Гранитно-метаморфический слой 3. Базальтовый слой	граница Конрада (К), глубина до 30 км граница Мохоровичича (М), глубина до 60 км
IV. Мантия Земли 1. Верхняя мантия, глубина 2. Астеносфера, глубина на континентах глубина в океанах 3. Средняя мантия, глубина 4. Нижняя мантия, глубина	от 60 до 250 км слой Гутенберга от 100 до 200 км от 250 до 800-950 км от 800 - 900 до 2900 км
V. Ядро, толщина (радиус) 1. Внешнее ядро, глубина 2. Переходная зона, глубина 3. Внутреннее ядро, глубина	от 2900 до 4700 км от 4700 до 5100 км от 5100 до 6370 км
	Температура на границе внутреннего ядра	до 2500-3000^0С
	Давление в центре Земли	3,5±0,5·10^3кбар
	Возраст Земли	6·10^9-4,2·10^9лет

 

Под земной корой понимается верхний слой земного шара толщиной в среднем 40 км, отделенная от мантии Земли сейсмической границей «М» (Мохоровичича). Средняя плотность земной коры 2,67-2,84 г/см³. По вертикали внутри земной коры выделяются три слоя:

1. Осадочный слой. Плотность 1,8-2,5 г/см³, скорость распространения сейсмической волны 1-4 км/сек.

2. Гранитный слой. Плотность 2,5-2,75 г/см³, скорость распространения сейсмической волны 5,5-6,2 км/сек.

3. Базальтовый слой. Плотность 2,75-3,0 г/см³, скорость распространения сейсмической волны 6,2-7,1 км/сек.

Земная кора океанического типа характеризуется отсутствием гранитного слоя.

Верхняя мантия состоит из ультраосновных горных пород, плотность которых оценивается в 3,1-3,3 г/см³, скорость распространения волны - 7,8-8,2 км/сек. Скорость распространения сейсмической волны и плотность земного вещества возрастают по мере приближения к ядру Земли до 13,6 км/сек и 10-12 г/см³. Ядро Земли предположительно состоит из соединений железа.

В химическом отношении (табл.2) земная кора на 97,1% состоит из 8 элементов: кислород – 46,8%, кремний – 27,3%, алюминий – 8,7%, железо – 5,1%, кальций – 3,6%, натрий – 2,6%, магний – 2,1%, калий – 2,6%. На долю водорода приходится 1,0%, титана – 0,6%, углеводорода – 0,3%. Остальные химические элементы содержатся в микроколичествах – от 0,08 до 0,009%.

Таблица 2

Химический состав земной коры

(в процентах по весу)

 

Элементы	По Ф.Кларку 1920г.	По А.Е.Ферсману 1933г.	По А.П.Виноградову 1950г.
Кислород Кремний Алюминий	50,02 25,80 7,30	49,13 26,00 7,45	46,8 27,3 8,7
Железо Кальций Натрий	4,18 3,22 2,36	4,20 3,25 2,40	5,1 3,6 2,6
Калий Магний Прочие	2,28 2,08 2,76	2,35 2,35 2,87	2,6 2,1 1,2
Всего	100,00	100,00	100,00

 

По мере увеличения глубины в составе земной коры увеличивается доля более тяжелых химических элементов – железа (до 34,6%), магния (до 12,7%), уменьшается доля легких химических элементов – кислорода (до 29,5%) и кремния (до 15,2%).

Земная кора является наиболее неоднородной геосферой Земли. На континентах верхние ее слои выходят на поверхность Земли, хорошо изучены и изображены на геологических и тектонических картах. На этих картах видны устойчивые блоки земной коры, которые были названы платформами (кратонами) и окаймляющие их линейно вытянутые складчатые области, названные геосинклиналями. Впервые такие крупнейшие (глобального ранга) структуры в земной коре были выделены французским геологом Г.Огом (1900г.) и австрийским геологом Э.Зюссом (1901г.). В России учение о платформах разрабатывалось А.П.Карпинским (1915г.), А.А.Борисяком (1924г.), А.Д.Архангельским (1928г), Н.С.Шатским (1937г) и др.

 

Платформы

 

Платформы являются основанием (базисом) континентов, в их пределах активные тектонические процессы не происходили с конца протерозоя (древние платформы) и палеозоя (молодые платформы).

Рис. 6. Схема основных структурных элементов Русской платформы (по международной тектонической карте Европы масштаба 1:2500000, 1960г.):

Русская платформа: I - щиты, II - выступы фундамента, сложенного рифейским складчатым комплексом, III - районы с неглубоким залеганием фундамента (подземные склоны щитов и антеклизы), IV - районы с глубоким залеганием фундамента (синеклизы), V - очертания внутренних впадин, синеклиз и прогибов, VI - границы Русской платформы

Пограничные складчатые сооружения: VII - каледониды, VIII - герциниды, IX - эпигерцинские плиты, X - герцинские краевые прогибы, XI - альпиды, XII - альпийские краевые прогибы (а – Предуральский краевой прогиб, б – Туранская плита, в – Скифская плита, г – Валашская впадина, д – Предкарпатский краевой прогиб, е – герциниды Арденн-Судет-Силезии, ж – каледониды Скандинавии.

 

К древним относятся платформы: Восточно-Европейская (Русская), Сибирская, Индостанская, Австралийская, Антарктическая, Северо-Американская, Южно-Американская (Бразильская). Это – обширные участки континентов, характеризующиеся спокойным тектоническим режимом и равнинным рельефом. Здесь отсутствуют вулканы, землетрясения.

 

 

Рис. 7. Основные элементы внутреннего строения платформ (по В.В Белоусову, 1974г):

1 – Фундамент. Осадочный чехол: 2 — Обломочные отложения, 3 - Глинистые и карбонатные отложения, 4 — Основные эффузивы

 

Платформы имеют двухъярусное строение (рис.7). Нижний ярус называется фундаментом, верхний – осадочным (платформенным) чехлом. Фундамент древних платформ сложен архей-протерозойскими сложно складчатыми кристаллическими сланцами и гнейсами, осадочный чехол - горизонтально лежащими и полого наклонными слоями палеозойского и частично мезозойского возраста. Молодые платформы состоят из палеозойского складчатого фундамента и мезозойско-кайнозойского осадочного чехла.

 

Рис. 8. Схематический геологический профиль платформы. (По Г.И. Сократову, 1972г.)