A litoszféra szerkezete és összetétele. A litoszféra anyagösszetétele

A földrajztudomány egyik fontos témája a litoszféra összetétele és szerkezete, amely jelentős hatással van az emberek életére.

Litoszféra koncepció

A gránithoz hasonló összetételű kőzetekből álló legfelső és legkeményebb héj a litoszféra. A litoszféra pontos vastagságát még nem határozták meg sokan 60-30 km-re, sokan 90-100 km-re.

A földkéregnek is van bizonyos kapcsolata a litoszférával, különösen annak felső és szilárd részével. A litoszféra gyakran érc-, bazalt- és gránithéjakat is tartalmaz - vastagabb rétegeket, vastagságuk körülbelül 1200 km lehet.

A litoszféra összetétele: kémiai elemek

A litoszféra csak a szárazföldön vizsgálható, ennek köszönhetően a geográfusok a földkéreg összetételét és szerkezetét vizsgálják. Jelenleg a földkéreg felszínéhez tartozó területek nagy mélységig történő feltárására van lehetőség. Ez a tengerek, folyók és erősen elpusztult hegyek partjain található természetes kiemelkedések miatt következik be.

Ezért a földkéreg összetétele és szerkezete körülbelül 16 km mélységig ismert. Azokról a rétegekről pedig csak találgathatunk, amelyek sokkal mélyebbek. A speciális gravimetriai vizsgálatok és a szeizmikus jelenségek tanulmányozása lehetővé teszi számunkra, hogy spekuláljunk ebben a kérdésben.

A földkéreg főként magmás eredetű kőzetekből áll - körülbelül 90%. A gránitok a legelterjedtebbek, ezekből épül fel a földkéreg felső és szilárd része. De a gránit kémiai összetétele jelentősen eltér a magmás kőzetektől, amelyek a modern kitörések eredményei.

A fajták első csoportját ún sziálikus- nagy mennyiségben tartalmaznak szilíciumot és alumíniumot. A második csoportra jellemző a nagy mennyiségű magnézium - ez szimatikus fajták Az első csoportba tartozó kőzetek fajsúlya kisebb.

Számos tanulmánynak köszönhetően világossá vált, hogy a litoszféra felszíni része - az ember számára tanulmányozás céljából hozzáférhető része - főként sziálkőzetekből áll. És azok a rétegek, amelyek sokkal mélyebbek, szimatikus kőzetek.

Emlékeztetni kell arra, hogy a litoszféra felszínének nagy részét óceánok és tengerek rejtik el az emberi szem elől. Ezért a litoszféra összetétele és szerkezete csak a szárazföldön található területekre vonatkozik.

Továbbá a litoszférát alkotó kőzetek három fő csoportra oszthatók. Az olvadt magmás tömegekből származó kőzetek az első csoportba tartoznak. Ezek a bazalt, a diorit és a gránit, általános nevük magmás kőzetek.

A második csoport a következőkből áll üledékes kőzetek, amelyek vízből és levegőből anyagok kicsapódásával jöttek létre. Ide tartozik a homokkő, a mészkő és az agyagpala. A harmadik csoportba azok a kőzetek tartoznak, amelyek erős változásokon mentek keresztül a magas hőmérséklet és nyomás hatására. Úgy hívják metamorf, a kompozícióban márvány, gneisz és grafit található. A magmás és üledékes kőzetek is tapasztalhattak ilyen változásokat.kőzetek

A litoszféra a Föld felső szilárd héja, amely a földkéregből és a földkéreg alatti felső köpenyrétegből áll. A litoszféra alsó határa körülbelül 100 km-es mélységben található a kontinensek alatt és körülbelül 50 km-re az óceán feneke alatt. A litoszféra felső része (az, ahol az élet létezik) a bioszféra szerves része.

A földkéreg magmás és üledékes kőzetekből, valamint mindkettő következtében kialakult metamorf kőzetekből áll.

A kőzetek meghatározott összetételű és szerkezetű természetes ásványi aggregátumok, amelyek geológiai folyamatok eredményeként képződnek, és önálló testek formájában a földkéregben fekszenek. A kőzetek összetételét, szerkezetét és előfordulási körülményeit az őket alkotó geológiai folyamatok sajátosságai határozzák meg, amelyek a földkéregen belül, vagy a földfelszínen bizonyos környezetben játszódnak le. A fő geológiai folyamatok természetétől függően a kőzetek három genetikai osztályát különböztetik meg: üledékes, magmás és metamorf kőzeteket.

Tüzes A kőzetek természetes ásványi aggregátumok, amelyek a magmák (szilikát és néha nem szilikát olvadékok) kristályosodása során keletkeznek a Föld belsejében vagy annak felszínén. A szilícium-dioxid-tartalom szerint a magmás kőzeteket savas (SiO 2 - 70-90%), közepes (SiO 2 > kb. 60%), bázikus kőzetekre osztják. ( SiO 2 körülbelül 50%) és ultrabázikus (SiO 2 kevesebb, mint 40%). Magmás kőzetek például a vulkáni alapkőzet és a gránit.

Üledékes kőzetek azok a kőzetek, amelyek a földkéreg felszíni részére jellemző termodinamikai körülmények között léteznek, és a mállási termékek újralerakódása és a különböző kőzetek pusztulása, a vízből történő kémiai és mechanikai kicsapódás, az élőlények élettevékenysége következtében keletkeznek, ill. mindhárom folyamat egyszerre. Számos üledékes kőzet fontos ásvány. Az üledékes kőzetek példái a homokkő, amelyek a kvarc felhalmozódásának tekinthetők, és ezért a szilícium-dioxid (SiO 2) koncentrátorai, valamint a mészkövek - a CaO koncentrátorai. A leggyakoribb üledékes kőzetek ásványai a kvarc (SiO 2), az ortoklász (KalSi 3 O 8), a kaolinit (A1 4 Si 4 O 10 (OH) 8), a kalcit (CaCO 3), a dolomit CaMg (CO 3) 2 stb.

Metamorf olyan kőzetek, amelyek fő jellemzőit (ásványi összetétel, szerkezet, állag) metamorf folyamatok okozzák, míg az elsődleges magmás eredet jelei részben vagy teljesen elvesztek. A metamorf kőzetek a palák, granulitok, eklogitok stb. Jellemző ásványi anyaguk a csillám, a földpát és a gránát.

A földkéreg anyaga főleg könnyű elemekből áll (beleértve a Fe-t is), és a periódusos rendszerben a vasat követő elemek csak a százalék töredékét teszik ki. Azt is meg kell jegyezni, hogy az egyenletes atomtömegű elemek jelentősen túlsúlyban vannak: a földkéreg teljes tömegének 86% -át alkotják. Meg kell jegyezni, hogy a meteoritoknál ez az eltérés még nagyobb, és a fémmeteoritoknál 92%, a kőmeteoritoknál pedig 98%.

A földkéreg átlagos kémiai összetételét különböző szerzők szerint a táblázat tartalmazza. 25:

25. táblázat

A földkéreg kémiai összetétele, tömeg. % (Gusakova, 2004)

Elemzése lehetővé teszi a következő fontos következtetések levonását:

1) a földkéreg főleg nyolc elemből áll: O, Si, A1, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) a fennmaradó 84 elem a kéreg tömegének kevesebb mint egy százalékát teszi ki; 3) a bőség szempontjából legfontosabb elemek közül az oxigén különleges szerepet játszik a földkéregben.

Az oxigén különleges szerepe, hogy atomjai a kéreg tömegének 47%-át, a legfontosabb kőzetalkotó ásványok térfogatának közel 90%-át teszik ki.

Az elemeknek számos geokémiai osztályozása létezik. Jelenleg egy geokémiai osztályozás kezd elterjedni, amely szerint a földkéreg minden elemét öt csoportra osztják (26. táblázat).

26. táblázat

Lehetőség az elemek geokémiai osztályozására (Gusakova, 2004)

Litofil - Ezek rock elemek. Ionjaik külső héja 2 vagy 8 elektront tartalmaz. A litofil elemeket nehéz visszaállítani az elemi állapotba. Általában oxigénhez kapcsolódnak, és a szilikátok és alumínium-szilikátok nagy részét alkotják. Szulfátok, foszfátok, borátok, karbonátok és gadogenidek formájában is megtalálhatók.

Kalkofil az elemek a szulfidércek elemei. Ionjaik külső héja 8 (S, Se, Te) vagy 18 (a többi) elektront tartalmaz. A természetben megtalálhatók szulfidok, szelenidek, telluridok formájában, valamint natív állapotban (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn).

sziderofil Az elemek komplementer elektron d- és f-héjú elemek. Specifikus affinitást mutatnak az arzénhoz és a kénhez (PtAs 2, FeAs 2, NiAs 2 , FeS , NiS , MoS 2 stb.), valamint foszfor, szén, nitrogén. Szinte minden sziderofil elem natív állapotban is megtalálható.

Atmofil az elemek a légkör elemei. Legtöbbjük atomjai töltött elektronhéjjal (inert gázokkal) rendelkeznek. A nitrogén és a hidrogén szintén atmofil kategóriába sorolható. A nagy ionizációs potenciál miatt az atmofil elemek nehezen lépnek kombinációba más elemekkel, ezért a természetben (a H kivételével) főleg elemi (natív) állapotban találhatók meg.

Biofil az elemek azok az elemek, amelyek a bioszféra szerves komponenseit alkotják (C, H, N, O, P, S). Ezekből (többnyire) és más elemekből szénhidrátok, fehérjék, zsírok és nukleinsavak komplex molekulái képződnek. A fehérjék, zsírok és szénhidrátok átlagos kémiai összetételét a táblázat tartalmazza. 27.

27. táblázat

A fehérjék, zsírok és szénhidrátok átlagos kémiai összetétele, tömeg. % (Gusakova, 2004)

Jelenleg több mint 60 elem található különféle organizmusokban. Azokat az elemeket és vegyületeiket, amelyekre az organizmusok viszonylag nagy mennyiségben igényelnek, gyakran nevezik makrobiogén elemeknek. Mikrobiogén elemeknek nevezzük azokat az elemeket és vegyületeiket, amelyek bár szükségesek a biológiai rendszerek életéhez, de rendkívül kis mennyiségben szükségesek. A növények számára például 10 mikroelem fontos: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, C1, W, Co .

Mindezekre az elemekre a bóron kívül az állatoknak is szükségük van. Ezenkívül az állatoknak szelénre, krómra, nikkelre, fluorra, jódra és ónra is szükségük lehet. Lehetetlen olyan egyértelmű határt húzni a makro- és mikroelemek között, amely minden élőlénycsoportra azonos.

Időjárási folyamatok

A földkéreg felszíne ki van téve a légkör hatásának, ami érzékenysé teszi a fizikai és kémiai folyamatokra. Fizikai időjárás egy mechanikai folyamat, amelynek során a kőzetet kisebb részecskékre zúzzák, anélkül, hogy a kémiai összetételben jelentős változás következne be. Amikor a kéreg határoló nyomását a felemelkedés és az erózió megszünteti, az alatta lévő kőzetekben lévő belső feszültségek is felszabadulnak, lehetővé téve a kiszélesedett repedések kinyílását. Ezek a repedések azután kitágulhatnak a hőtágulás miatt (amit a napi hőmérséklet-ingadozások okoznak), a víz tágulása fagyáskor és a növényi gyökerek hatása miatt. Más fizikai folyamatok, mint például a jégtevékenység, a földcsuszamlások és a homokkopás tovább gyengítik és elpusztítják a kemény kőzetet. Ezek a folyamatok azért fontosak, mert jelentősen megnövelik a kőzet felületét, amely olyan vegyi időjárási hatásoknak van kitéve, mint a levegő és a víz.

Kémiai mállás A víz – különösen a savas víz – és az ásványi anyagokat elpusztító gázok, például oxigén okozza. Az oldatban az eredeti ásvány egyes ionjai és vegyületei eltávolíthatók, amely átszivárog az ásványi töredékeken, és táplálja a talajvizet és a folyókat. A finom szemcsés szilárd anyagok kimoshatók a mállott területről, így kémiailag módosított maradványok maradnak, amelyek a talaj alapját képezik. A kémiai mállásnak számos mechanizmusa ismert:

1. Feloszlatás. A legegyszerűbb mállási reakció az ásványok feloldódása. A vízmolekula hatékonyan bontja fel az ionos kötéseket, például azokat, amelyek a nátrium (Na +) és a klór (Cl -) ionokat kötik össze halitban (kősóban). A halit feloldódását leegyszerűsítve is kifejezhetjük, i.e.

NaCl (s) Na + (aq) + Cl - (aq)

2. Oxidáció. A szabad oxigén fontos szerepet játszik a redukált formában lévő anyagok lebontásában. Például a redukált vas (Fe 2+) és a kén (S) oxidációja a közönséges szulfidban, a piritben (FeS 2) erős kénsav (H 2 SO 4) képződéséhez vezet:

2FeS 2 (s) + 7,5 O 2 (g) + 7H 2O (l) 2Fe (OH) 3 (s) + H 2 SO 4 (vizes).

A szulfidok gyakran iszapos kőzetekben, ércvénákban és szénlelőhelyekben találhatók. Az érc- és szénlelőhelyek kialakítása során a szulfid a hulladékkőzetben marad, amely a lerakókban halmozódik fel. Ezeknek a hulladékkőlerakóknak nagy felülete van kitéve a légkörnek, ahol gyorsan és nagy léptékben megy végbe a szulfidoxidáció. Ráadásul a felhagyott ércműhelyeket gyorsan elönti a talajvíz. A kénsav képződése miatt az elhagyott bányák lefolyóvize erősen savassá teszi (pH 1 vagy 2). Ez a savasság növelheti az alumínium oldhatóságát, és mérgező hatást gyakorolhat a vízi ökoszisztémákra. A mikroorganizmusok részt vesznek a szulfidok oxidációjában, ami számos reakcióval modellezhető:

2FeS 2 (s) + 7O 2 (g) + 2H 2 O (l) 2Fe 2+ + 4H + (aq) + 4SO 4 2- (aq) (pirit oxidáció), majd a vas oxidációja:

2Fe 2+ + O 2 (g) + 10H 2 O (l) 4Fe (OH) 3 (szol) + 8H + (vizes)

Oxidáció - nagyon lassan megy végbe a savas bányavizek alacsony pH-értékén. 4,5 pH alatt azonban a vasoxidációt a Thiobacillus ferrooxidans és a Leptospirillum katalizálja. A vas-oxid további kölcsönhatásba léphet a pirittel:

FeS 2(s) + 14 Fe 3+ (aq) + 8H 2O (l) 15 Fe 2+ (aq) + 2SO 4 2- (aq) + 16H + (aq)

3-nál jóval magasabb pH-értékeknél a vas(III) a közönséges vas(III)-oxid, goetit (FeOOH) formájában válik ki:

Fe 3+ (aq) + 2H 2 O (l) FeOOH + 3H + (aq)

A kicsapódott goethit jellegzetes sárga-narancssárga bevonatként vonja be a patakfenéket és a téglafalat.

A redukált vas-szilikátok, például egyes olivinek, piroxének és amfibolok szintén oxidálódhatnak:

Fe 2 SiO 4 (szol) + 1/2O 2 (g) + 5H 2 O (l) 2Fe (OH) 3 (szol) + H 4 SiO 4 (vizes)

A termékek a kovasav (H 4 SiO 4) és a kolloid vas-hidroxid, egy gyenge bázis, amely dehidratálva számos vas-oxidot ad, például Fe 2 O 3 (hematit - sötétvörös), FeOOH (goethit és lepidorocit - sárga vagy rozsda). Ezeknek a vas-oxidoknak a gyakori előfordulása azt jelzi, hogy oldhatatlanok a földfelszín oxidációs körülményei között.

A víz jelenléte felgyorsítja az oxidatív reakciókat, amit a fémvas (rozsda) oxidációjának naponta megfigyelhető jelensége is bizonyít. A víz katalizátorként működik, az oxidációs potenciál függ az oxigéngáz parciális nyomásától és az oldat savasságától. pH 7-en a levegővel érintkező víz Eh értéke 810 mV nagyságrendű – ez az oxidációs potenciál sokkal nagyobb, mint a vas oxidációjához szükséges.

Szerves anyagok oxidációja. A talajban lévő redukált szerves anyagok oxidációját mikroorganizmusok katalizálják. Az elhalt szerves anyagok baktériumok által közvetített oxidációja CO2-vé fontos a savképződés szempontjából. A biológiailag aktív talajokban a CO 2 koncentrációja 10-100-szor magasabb lehet, mint a légköri CO 2 -vel egyensúlyban várható, ami szénsav (H 2 CO 3) és H + képződéséhez vezet a disszociáció során. Az egyenletek egyszerűsítése érdekében a szerves anyagokat a szénhidrát, CH2O általános képlete képviseli:

CH 2 O (tv) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O (l)

CO 2 (g) + H 2 O (l) H 2 CO 3 (vizes)

H 2 CO 3 (vizes) H + (vizes) + HCO 3 - (vizes)

Ezek a reakciók a talajok vizes pH-ját 5,6-ról (a légköri CO 2 -vel egyensúlyban lévő érték) 4-5-re csökkenthetik. Ez leegyszerűsítés, mivel a talaj szerves anyaga (humusz) nem mindig bomlik le teljesen CO 2 -dá. A részleges pusztulás termékei azonban tartalmaznak karboxil- (COOH) és fenolos csoportokat, amelyek disszociáció során H + ionokat adnak:

RCOOH (aq) RCOO - (aq) + H + (aq)

ahol R egy nagy szerves szerkezeti egységet jelöl. A szerves anyagok lebontása során felhalmozódott savasságot a legtöbb szilikát megsemmisítésére használják fel a savas hidrolízis folyamatában.

3. Savas hidrolízis. A természetes vizek oldható anyagokat tartalmaznak, amelyek savasságot adnak nekik - ezek a légköri CO 2 disszociációja az esővízben, és a talaj CO 2 részleges disszociációja H 2 CO 3 képződésével, a természetes és antropogén kén-dioxid (SO 2) disszociációja. H 2 SO 3 és H 2 SO 4 képződésével. Az ásványi és savas időjárásálló szerek közötti reakciót általában savas hidrolízisnek nevezik. A CaCO 3 mállását a következő reakció mutatja:

CaCO 3 (tv) + H 2 CO 3 (aq) Ca 2+ (aq) + 2HCO 3 - (aq)

Egy egyszerű szilikát, például a magnéziumban gazdag olivin, a forszterit savas hidrolízise a következőképpen foglalható össze:

Mg 2 SiO 4 (szol) + 4H 2 CO 3 (vizes) 2Mg 2+ (vizes) + 4HCO 3 - (vizes) + H 4 SiO 4 (vizes)

Megjegyzendő, hogy a H 2 CO 3 disszociációja során ionizált HCO 3 - keletkezik, amely valamivel erősebb sav, mint a szilikát bomlása során keletkező semleges molekula (H 4 SiO 4).

4. Összetett szilikátok időjárása. Eddig a monomer szilikátok (pl. olivin) mállását vettük figyelembe, amelyek teljesen feloldódnak (kongruens kioldódás). Ez leegyszerűsítette a kémiai reakciókat. A mállás következtében megváltozott ásványi maradványok jelenléte azonban arra utal, hogy gyakoribb a nem teljes oldódás. Egyszerűsített időjárási reakció kalciumban gazdag anortittal példaként:

CaAl 2 Si 2 O 8(tv) +2H 2 CO 3(aq) +H 2 O (l) Ca 2+ (aq) +2HCO 3 - (aq) + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4(tv )

A reakció szilárd terméke a kaolinit Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, amely az agyagásványok fontos képviselője.

Litoszféra– a Föld külső szilárd héja, amely üledékes és magmás kőzetekből áll. Jelenleg a földkéreg a bolygó szilárd testének felső rétege, amely a Mohorovic-féle szeizmikus határ felett helyezkedik el. A litoszféra felszíni rétege, amelyben az élő anyag és az ásványi (szervetlen) kölcsönhatás játszódik le, a talaj.

Az élőlények maradványai a bomlás után humuszsá (a talaj termékeny része) alakulnak. A talaj alkotóelemei ásványi anyagok, szerves anyagok, élő szervezetek, víz és gázok. A litoszféra kémiai összetételének meghatározó elemei: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

A földkéreg– a Föld legheterogénebb héja, amelyet különféle ásványtársulások alkotnak üledékes, magmás és metamorf kőzetek formájában, különféle előfordulási formákban.

Jelenleg a földkéreg alatt a bolygó szilárd testének felső rétegét értjük, amely a szeizmikus határ felett helyezkedik el. Ez a határ különböző mélységekben található, ahol a földrengés során fellépő szeizmikus hullámok sebessége élesen megugrik.

A földkéregnek két típusa van - kontinentális és óceáni. A kontinentálist mélyebb szeizmikus határ jellemzi. Jelenleg az E. Suess által javasolt litoszféra kifejezést használják gyakrabban, amely alatt a földkéregnél kiterjedtebb területet értünk.

Litoszféra - Ez a Föld felső szilárd héja, amely nagy szilárdságú és átmegy a kevésbé tartós asztenoszférába. A litoszféra körülbelül 200 km mélységig magában foglalja a földkérget és a felső köpenyet.

A földkéreg szerkezete egyenetlen. A kontinenseken hegyrendszerek váltakoznak síkságokkal. A kontinensek pedig a földkéreg tengerszint feletti területei. A földrészek térbeli elrendezése az V.I. bolygón. Vernadsky „a bolygó diszszimmetriájának” nevezte. Ha a Földet a Csendes-óceán partja mentén két felére osztja, úgymond két féltekét kap: a kontinentálist, ahol az összes kontinens összpontosul az Atlanti- és az Indiai-óceánnal, és az óceániat, amely az egész Csendes-óceán. Ennek oka a földkéreg szerkezete és összetétele a kontinentális és óceáni féltekén belül. A földkéreg eltérő vastagsága a kontinensek és óceánok területén az azt alkotó kőzetek összetételének különbségeivel függ össze. Az óceáni kéreg főként bazaltos, míg a kontinentális kéreg a gránithoz hasonló összetételű anyagból áll. A gránit kőzetek több kovasavat és kevesebb vasat tartalmaznak, mint a bazaltkőzetek.

A földkéreg általános kémiai összetételét néhány kémiai elem határozza meg. Csak nyolc elem: oxigén, szilícium, alumínium, vas, kalcium, nátrium, magnézium, kálium oszlik meg a földkéregben 1% -nál nagyobb tömegben. A földkéreg vezető, leggyakoribb eleme az oxigén, amely tömegének csaknem felét (47,3%) és térfogatának 92%-át teszi ki. Így mennyiségi szempontból a földkéreg az „oxigén birodalma”, kémiailag más elemekkel kombinálva.

A kémiai elemek eloszlása ​​a földkéregben nem azonos, és bizonyos mértékig megismétli a kozmikus eloszlást. A periódusos rendszer első négy periódusát alkotó négy atomszám könnyű elemei dominálnak. Az oxigén túlsúlya a földkéreg kémiai elemei között meghatározza az ásványi anyagok eloszlásának vezető jelentőségét, amelyben szerepel. A földkéreg elemeinek mennyiségére vonatkozó adatok felhasználásával kiszámítható az azt alkotó ásványok aránya, amelyeket általában kőzetképző ásványoknak neveznek.

A kontinensek felszínét 80%-ban üledékes kőzetek foglalják el, az óceán fenekét pedig szinte teljes egészében friss üledékek foglalják el, amelyek a kontinentális anyagok lebontásának és a tengeri élőlények tevékenységének termékei. A földkéreg eredetileg az elsődleges köpeny olvadásának termékeként keletkezett, amelyet aztán a levegő, a víz és az élő szervezetek tevékenysége hatására a bioszférában dolgoztak fel.

A földkéreg kontinentális része hosszú geológiai történelem során a bioszférában helyezkedett el, ami rányomta bélyegét az üledékes kőzetek megjelenésére, összetételére és eloszlására, valamint a bennük lévő ásványi anyagok koncentrációjára szén, olaj formájában. , olajpala, kovás és széntartalmú kőzetek, amelyek a múltban az organizmusok létfontosságú tevékenységéhez kapcsolódnak. Ebben a tekintetben a kontinentális kéreg közvetlenül kapcsolódik a Föld bioszférájához.

LITOSZFÉRA

4. TÉMA

Term "litoszféra" század közepe óta használják a tudományban, de mai jelentését alig fél évszázaddal ezelőtt nyerte el. Még a geológiai szótár 1955-ös kiadásában is ez áll: litoszféra- ugyanaz, mint a földkéreg. Az 1973-as és az azt követő kiadások szótárában: litoszféra...modern értelemben magában foglalja a földkérget... és kemény felső köpeny felső része Föld. A felső köpeny geológiai kifejezés egy nagyon nagy rétegre; a felső köpeny vastagsága egyes besorolások szerint akár 500 is lehet - több mint 900 km, és a litoszféra csak a felső néhány tíz-kétszáz kilométert foglalja magában.

A litoszféra a „szilárd” Föld külső héja, amely az atmoszféra alatt, a hidroszféra pedig az asztenoszféra felett helyezkedik el. A litoszféra vastagsága 50 km-től (az óceánok alatt) és 100 km-ig (kontinensek alatt) változik. A földkéregből és a felső köpeny részét képező szubsztrátumból áll. A földkéreg és az aljzat határa a Mohorovic-felszín, ezen felülről lefelé haladva a hosszanti szeizmikus hullámok sebessége ugrásszerűen megnő. A litoszféra térbeli (horizontális) szerkezetét nagyméretű tömbjei - az ún. litoszféra lemezei, amelyeket mély tektonikai vetők választanak el egymástól. A litoszférikus lemezek vízszintesen mozognak évente átlagosan 5-10 cm sebességgel.

A földkéreg szerkezete és vastagsága nem egyforma: az a kontinentálisnak nevezhető része háromrétegű (üledékes, gránit és bazalt), átlagos vastagsága körülbelül 35 km. Az óceánok alatt szerkezete egyszerűbb (két réteg: üledékes és bazaltos), átlagos vastagsága körülbelül 8 km. A földkéreg átmeneti típusait is megkülönböztetik (lásd 3. téma).

A tudomány szilárdan megerősítette azt a véleményt, hogy a földkéreg abban a formában, ahogyan létezik, a köpeny származéka. A geológiai történelem során egy irányított, visszafordíthatatlan folyamat ment végbe, amely során a Föld felszíne a föld belsejéből származó anyaggal gazdagodott. A földkéreg felépítésében három fő kőzettípus vesz részt: magmás, üledékes és metamorf.

Magmaszerű kőzetek keletkeznek a Föld beleiben magas hőmérséklet és nyomás mellett a magma kristályosodása következtében. A földkérget alkotó anyagtömeg 95%-át teszik ki. A magma megszilárdulási körülményeitől függően intruzív (mélységben keletkezett) és effúzív (felszínre öntött) kőzetek keletkeznek. Az intruzív anyagok közé tartozik: a gránit, a magmás anyagok közé tartozik a bazalt, a liparit, a vulkáni tufa stb.

Az üledékes kőzetek a földfelszínen változatos módon képződnek: egy részük a korábban keletkezett kőzetek pusztulási termékeiből (klasztos: homok, zselé), van, amelyik az élőlények élettevékenysége következtében keletkezik (organogén: mészkő, kréta, héj). kovás kőzetek, szén és barnaszén, néhány érc, agyagos (agyag), vegyi (kősó, gipsz).

A metamorf kőzetek különböző eredetű (magmás, üledékes) kőzetek átalakulása következtében jönnek létre különféle tényezők hatására: magas hőmérséklet és nyomás a mélyben, érintkezés eltérő kémiai összetételű kőzetekkel stb. (gneiszek, kristályos pala, márvány stb.).

A földkéreg térfogatának nagy részét magmás és metamorf eredetű kristályos kőzetek foglalják el (kb. 90%). A földrajzi burok szempontjából azonban jelentősebb a vékony és nem folytonos üledékréteg szerepe, amely a Föld felszínének nagy részén közvetlenül érintkezik vízzel, levegővel, és aktívan részt vesz a földrajzi folyamatokban (vastagság - 2,2 km). : 12 km-től vályúkban, 400-500 m-ig az óceán fenekén). A leggyakoribbak az agyagok és palák, a homok és homokkő, valamint a karbonátos kőzetek. A földrajzi burokban fontos szerepet töltenek be a lösz és a löszszerű vályogok, amelyek az északi félteke nem glaciális vidékein alkotják a földkéreg felszínét.

A földkéregben - a litoszféra felső részében - 90 kémiai elemet fedeztek fel, de ezek közül csak 8 elterjedt és 97,2%-ot tesz ki. Az A.E. A Fersman a következőképpen oszlik meg: oxigén - 49%, szilícium - 26, alumínium - 7,5, vas - 4,2, kalcium - 3,3, nátrium - 2,4, kálium - 2,4, magnézium - 2, 4%.

A földkéreg különálló geológiailag eltérő korú, többé-kevésbé aktív (dinamikusan és szeizmikusan) tömbökre tagolódik, amelyek folyamatos, függőleges és vízszintes mozgásoknak vannak kitéve. A földkéreg nagy (több ezer kilométer átmérőjű), viszonylag stabil, alacsony szeizmicitású és rosszul boncolt domborzatú tömbjeit platformoknak nevezzük ( plat- lapos, forma– forma (francia). Kristályos hajtogatott alapozásúak és különböző korú üledéktakarójuk van. Koruktól függően a platformokat ősi (prekambriumi) és fiatal (paleozoikum és mezozoikum) részekre osztják. Az ókori platformok a modern kontinensek magjai, amelyek általános felemelkedése egyedi szerkezeteik (pajzsok és lemezek) gyorsabb emelkedésével vagy süllyedésével járt.

A köpeny felső szubsztrátja, amely az asztenoszférán helyezkedik el, egyfajta merev platform, amelyen a földkéreg a Föld geológiai fejlődése során keletkezett. Úgy tűnik, hogy az asztenoszféra anyagát csökkent viszkozitás jellemzi, és lassú mozgásokat (áramokat) tapasztal, amelyek feltehetően a litoszférikus blokkok függőleges és vízszintes mozgásának okai. Izosztáziahelyzetben vannak, ami kölcsönös egyensúlyozásukat jelenti: egyes területek felemelkedése mások bukását okozza.

Geoszférák (tól görög geo-Föld és gömb - gömb) - földrajzi koncentrikus héjak (szilárd vagy nem folytonos), amelyekből a bolygó áll Föld.

A következő geoszférákat különböztetjük meg:

légkör, hidroszféra, litoszféra , földkéreg, palástÉs mag Föld.

Litoszféra (tól görög- kő és golyó, gömb) - a Föld külső szilárd héja, amely magában foglalja a Föld teljes kérgét a Föld felső köpenyének egy részével, és üledékes, magmás és metamorf kőzetekből áll. A litoszféra vastagsága a kontinenseken és az óceánok alatt változó, átlagosan 25-200, illetve 5-100 km.

A kéreg alatt van palást, amely összetételében és fizikai tulajdonságaiban különbözik - sűrűbb és főleg tűzálló elemeket tartalmaz. Elválasztja a kérget és a köpenyt Mohorović határ, vagy röviden Moho, amelynél meredeken emelkedik a sebesség szeizmikus hullámok. Kívül a kéreg nagy része borított hidroszféra, és a kisebbet befolyásolja légkör.

A földkéreg viszonylag kis számú elemből áll. A földkéreg tömegének körülbelül a fele oxigén, több mint 0,25 szilícium. Összesen 18 elem: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba - a tömegének 99,8%-át teszik ki. a földkéreg

Az óceánok és kontinensek alatti litoszféra jelentősen eltér. A kontinensek alatti litoszféra üledékekből áll, gránitÉs bazalt legfeljebb 80 km vastagságú rétegek. magában foglalja a kőzetek szilárd ásványi anyagát, ideértve a szerves eredetű, vizet vagy más folyékony összetevőket (például folyékony szénhidrogéneket), a szilárd fázis pórusaiban és repedéseiben jelenlévő vagy a talajvízben oldott gázokat.

Az óceánok alatti litoszféra főként a következőkből áll bazalt réteg.

A litoszféra felszíni és felszínközeli részei az emberi élőhely, munkájának egyetemes eszköze. Itt él és végez gazdasági tevékenységet: föld feletti és földalatti építményeket épít, az altalajból különböző szilárd, folyékony és gáznemű komponenseket von ki, meliorációt végez stb.

A környezeti problémák megoldása lehetetlen a litoszféra – a Föld külső héjának – tanulmányozása nélkül. A litoszféra a bioszféra - az élő anyag szférájának - anyagi alapja. A litoszférában alakulnak ki a talajok, a tájak és a bioközösségek.

Jelenleg a litoszféra jelentősen megváltozik az emberi gazdasági tevékenység folyamatában.

18. Melioráció.

A melioráció a következő:

A bányászat miatt megbolygatott talaj termőképességének és növényzetének mesterséges helyreállítása, útépítés, gátépítés stb.

A következőket tartalmazza:

A dombormű helyreállítása (szakadékok, kőbányák feltöltése, kőlerakók megsemmisítése stb.;

Talaj és növényzet helyreállítása;

Erdősítés;

Új tájak létrehozása.

A fenti intézkedések végrehajtása lehetővé teszi a növénytermesztésre alkalmatlan földek visszaadását.

A melioráció olyan munkák összessége, amelyek célja a föld termőképességének és gazdasági értékének helyreállítása, valamint a környezeti feltételek javítása.

Zavart földnek minősülnek azok a területek, amelyek elvesztették eredeti természeti és gazdasági értéküket, és általában negatív környezeti hatást okoznak.

Zavarják a talajt külszíni és földalatti bányászat, ipari, építési és kommunális hulladék tárolása, vonalas szerkezetek építése, valamint geológiai feltárás, felmérés, építési és egyéb munkák során. Ilyenkor rendszerint a talajtakaró megbomlik, a hidrogeológiai és hidrológiai állapotok megváltoznak, technogén domborzat alakul ki, és egyéb minőségi változások következnek be, amelyek a környezeti helyzet egészét rontják.