Ряд оболочек земного шара

В экспериментальных установках еще не удалось создать сочетания температуры и давления, которые могли бы быть характерными для центральной части земного шара. Поэтому излагаемые ниже представления, касающиеся строения земного шара, следует рассматривать как предположительные. В ближайшие годы намечаются исследования земной коры на значительные глубины, что, очевидно, позволит уточнить ее строение.

Тепловой режим земного шара определяется в основном влиянием двух источников тепла: внешнего — солнца и внутреннего, обусловленного радиоактивным распадом элементов внутри земли.

Температура на поверхности земли подвержена значительным сезонным и суточным колебаниям. По мере углубления от поверхности, колебания эти все более и более уменьшаются и на глубине порядка 25 м температура становится практически постоянной, соответствующей среднегодовой температуре данной местности.

При дальнейшем проникновении в глубь земли температура начинает возрастать. Мерой такого нарастания температуры служит геотермический градиент. Среднее значение геотермического градиента составляет 3 • 10~2 град/м или ГС на каждые 33 м глубины.

На величину геотермического градиента оказывают влияние рельеф окружающей местности и характер горных пород.

Земной шар принято разделять на ряд оболочек, называемых геосферами.

Основные характеристики их следующие:

1. Атмосфера представляет собой газовую оболочку земли, распространяющуюся на высоту около 3000 км от поверхности земли. Эта газовая оболочка подразделяется на три основные сферы:

а) тропосферу — распространяющуюся на высоту 10- 13 км от поверхности земли;

б) стратосферу — распространяющуюся на высоту от 10-13 до 80-100 км от поверхности земли;

в) ионосферу — область интенсивного воздействия космических и ультрафиолетовых лучей. Ионосфера начинается с высоты 80-100 км.

2. Гидросфера — водная оболочка земли; представлена, в основном, мировым океаном и морями, а также озерами, реками и подземными водами.

Средняя мощность этой сферы (средняя глубина мирового океана) около 3,7 км. Гидросфера занимает площадь около 361 млн. кв. км или около 71% земной поверхности.

3. Литосфера или каменная оболочка земли (земная кора). Толщина ее порядка 1200 км. До глубины 80-100 км литосфера состоит из известных нам горных пород. Ниже этих глубин, под влиянием высоких давлений, вещество литосферы находится, по-видимому, в пластичном состоянии, и по своему химическому составу приближается к составу горных пород вышележащего слоя.

4. Промежуточная сфера начинается с глубины Г200 км от поверхности земли и простирается до глубины 2700- 2900 км, т. е. имеет мощность порядка 1500-1700 км. Предполагается, что плотность вещества достигает здесь 5-6 т/м3 и что оно состоит из соединений железа, никеля, хрома, кремния и магния.

5. Центральное ядро земли имеет радиус около 3500 км и состоит, как полагают, в основном из железа с примесью хрома, никеля и кобальта. Плотность ядра достигает 12 т/м3.

Средний химический состав атмосферы, гидросферы и литосферы (по А. Е. Ферсману).

Как видно, основными элементами здесь являются кислород и кремний.