โครงสร้างของโลกเป็นชั้นๆ โครงสร้างภายในของโลก ดาวเคราะห์โลกทำมาจากอะไร?

โลกเป็นเป้าหมายของการศึกษาธรณีศาสตร์จำนวนมาก การศึกษาโลกในฐานะเทห์ฟากฟ้าเป็นของสนาม โครงสร้างและองค์ประกอบของโลกศึกษาโดยธรณีวิทยา สถานะของชั้นบรรยากาศ - อุตุนิยมวิทยา จำนวนทั้งสิ้นของการสำแดงของชีวิตบนโลก - ชีววิทยา ภูมิศาสตร์อธิบายถึงลักษณะการบรรเทาทุกข์ของพื้นผิวโลก เช่น มหาสมุทร ทะเล ทะเลสาบและน้ำ ทวีปและเกาะ ภูเขาและหุบเขา ตลอดจนการตั้งถิ่นฐานและสังคม การศึกษา: เมืองและหมู่บ้าน รัฐ ภูมิภาคเศรษฐกิจ ฯลฯ

ลักษณะของดาวเคราะห์

โลกหมุนรอบดาวฤกษ์ดวงอาทิตย์ในวงโคจรทรงรี (ใกล้กับวงกลมมาก) ด้วยความเร็วเฉลี่ย 29,765 เมตร/วินาที ที่ระยะทางเฉลี่ย 149,600,000 กิโลเมตรต่อคาบ หรือประมาณเท่ากับ 365.24 วัน โลกมีดาวเทียมดวงหนึ่งซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ในระยะทางเฉลี่ย 384,400 กิโลเมตร ความเอียงของแกนโลกกับระนาบสุริยวิถีคือ 66 0 33 "22" คาบการหมุนรอบแกนของโลกคือ 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.1 วินาที การหมุนรอบแกนของมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืน และ การเอียงของแกนและการหมุนรอบดวงอาทิตย์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งในแต่ละปี

รูปร่างของโลกเป็นแบบจีโออิด รัศมีเฉลี่ยของโลกคือ 6371.032 กม. เส้นศูนย์สูตร - 6378.16 กม. ขั้วโลก - 6356.777 กม. พื้นที่ผิวโลกคือ 510 ล้านกม. ² ปริมาตร - 1.083 10 12 กม. ² ความหนาแน่นเฉลี่ย - 5518 กก. / ลบ.ม. มวลของโลกคือ 5976.10 21 กก. โลกมีสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด สนามโน้มถ่วงของโลกเป็นตัวกำหนดรูปร่างที่ใกล้เคียงกับทรงกลมและการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศ

ตามแนวคิดเกี่ยวกับจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ โลกถือกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.7 พันล้านปีก่อนจากสสารก๊าซที่กระจัดกระจายอยู่ในระบบก่อกำเนิดสุริยะ อันเป็นผลมาจากความแตกต่างของสสารของโลกภายใต้อิทธิพลของสนามโน้มถ่วงของมันหลายประเภทเกิดขึ้นและพัฒนาในสภาวะความร้อนภายในของโลก องค์ประกอบทางเคมี, สถานะของการรวมตัวและ คุณสมบัติทางกายภาพเปลือกหอย - geosphere: แกนกลาง (ตรงกลาง), เปลือกโลก, เปลือกโลก, ไฮโดรสเฟียร์, บรรยากาศ, แมกนีโตสเฟียร์ องค์ประกอบของโลกประกอบด้วยเหล็ก (34.6%) ออกซิเจน (29.5%) ซิลิคอน (15.2%) แมกนีเซียม (12.7%) เปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลกชั้นในเป็นของแข็ง (แก่นโลกชั้นนอกถือเป็นของเหลว) จากพื้นผิวโลกไปสู่ศูนย์กลาง ความดัน ความหนาแน่น และอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความดันที่ใจกลางดาวเคราะห์คือ 3.6 10 11 Pa ความหนาแน่นประมาณ 12.5 10 ³ kg/m ³ และอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 5,000 ถึง 6,000 °C เปลือกโลกประเภทหลักคือทวีปและมหาสมุทรในเขตเปลี่ยนผ่านจากทวีปสู่มหาสมุทรจะมีการพัฒนาเปลือกโลกของโครงสร้างระดับกลาง

รูปร่างของโลก

รูปร่างของโลกเป็นอุดมคติที่ใช้ในการพยายามอธิบายรูปร่างของดาวเคราะห์ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของคำอธิบาย มีการใช้แบบจำลองรูปร่างของโลกหลายแบบ

การประมาณครั้งแรก

รูปแบบที่หยาบที่สุดของคำอธิบายรูปร่างของโลกในการประมาณครั้งแรกคือทรงกลม สำหรับปัญหาส่วนใหญ่ของธรณีศาสตร์ทั่วไป การประมาณนี้ดูเหมือนจะเพียงพอที่จะใช้ในการอธิบายหรือการศึกษากระบวนการทางภูมิศาสตร์บางอย่าง ในกรณีนี้ ความลาดเอียงของดาวเคราะห์ที่ขั้วโลกถูกปฏิเสธว่าเป็นข้อสังเกตที่ไม่มีนัยสำคัญ โลกมีแกนหมุนหนึ่งแกนและระนาบเส้นศูนย์สูตร - ระนาบสมมาตรและระนาบสมมาตรของเส้นเมอริเดียนซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากอนันต์ของชุดสมมาตรของทรงกลมในอุดมคติ โครงสร้างแนวนอนของเปลือกทางภูมิศาสตร์นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการแบ่งเขตและความสมมาตรบางอย่างที่สัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตร

การประมาณครั้งที่สอง

เมื่อมองใกล้มากขึ้น รูปร่างของโลกจะเท่ากับทรงรีของการปฏิวัติ แบบจำลองนี้มีลักษณะเป็นแกนเด่นชัด ซึ่งเป็นระนาบเส้นศูนย์สูตรของสมมาตรและระนาบเส้นเมอริเดียน ใช้ในการคำนวณพิกัด การสร้างเครือข่ายการทำแผนที่ การคำนวณ ฯลฯ ความแตกต่างระหว่างครึ่งแกนของทรงรีดังกล่าวคือ 21 กม. แกนหลักคือ 6378.160 กม. แกนรองคือ 6356.777 กม. ความเยื้องศูนย์คือ 1/298.25 สามารถคำนวณตำแหน่งของพื้นผิวได้ง่ายตามทฤษฎี แต่ทำไม่ได้ ถูกกำหนดโดยการทดลองโดยธรรมชาติ

การประมาณที่สาม

เนื่องจากส่วนของเส้นศูนย์สูตรของโลกยังเป็นวงรีที่มีความยาวต่างกัน 200 ม. และความเยื้องศูนย์ที่ 1/30000 โมเดลที่สามจึงเป็นทรงรีแบบสามแกน ในการศึกษาทางภูมิศาสตร์ แบบจำลองนี้แทบไม่เคยใช้เลย เป็นเพียงการบ่งชี้ถึงโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนของโลกเท่านั้น

การประมาณที่สี่

geoid เป็นพื้นผิวที่มีศักย์เท่ากันซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับระดับเฉลี่ยของมหาสมุทรโลก โดยเป็นตำแหน่งทางเรขาคณิตของจุดต่างๆ ในอวกาศซึ่งมีศักย์โน้มถ่วงเท่ากัน พื้นผิวดังกล่าวมีรูปร่างที่ซับซ้อนผิดปกติเช่น ไม่ใช่เครื่องบิน ระดับพื้นผิวแต่ละจุดตั้งฉากกับเส้นดิ่ง ความสำคัญและความสำคัญในทางปฏิบัติของแบบจำลองนี้คือ ด้วยความช่วยเหลือจากแนวดิ่ง ระดับ ระดับ และเครื่องมือจีโอเดติกอื่นๆ เท่านั้นจึงจะสามารถติดตามตำแหน่งของพื้นผิวระดับได้ เช่น ในกรณีของเรา จีออยด์

มหาสมุทรและที่ดิน

ลักษณะทั่วไปของโครงสร้างพื้นผิวโลกคือการกระจายตัวไปยังทวีปและมหาสมุทร โลกส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยมหาสมุทรโลก (361.1 ล้าน กม.² หรือ 70.8%) มีพื้นที่ 149.1 ล้าน กม.² (29.2%) และก่อตัวเป็นหกทวีป (ยูเรเซีย แอฟริกา อเมริกาเหนือ อเมริกาใต้และออสเตรเลีย) และหมู่เกาะต่างๆ มีความสูงเหนือระดับน้ำทะเลโดยเฉลี่ย 875 เมตร ( ความสูงสูงสุด 8848 ม. - เขาจอมลุงมา) ภูเขากินพื้นที่กว่า 1/3 ของพื้นที่ดิน ทะเลทรายครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 20% ป่าไม้ - ประมาณ 30% ธารน้ำแข็ง - มากกว่า 10% ความกว้างของความสูงบนโลกถึง 20 กม. ความลึกเฉลี่ยของมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ 3,800 ม. (ความลึกสูงสุดคือ 11,020 ม. - ร่องลึกบาดาลมาเรียนา (ร่องลึก) ใน มหาสมุทรแปซิฟิก- ปริมาณน้ำบนโลกคือ 1,370 ล้าน km³ ความเค็มเฉลี่ยคือ 35 ‰ (g/l)

โครงสร้างทางธรณีวิทยา

โครงสร้างทางธรณีวิทยาของโลก

แกนในเชื่อว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,600 กิโลเมตร และประกอบด้วยเหล็กหรือนิกเกิลบริสุทธิ์ แกนด้านนอกมีความหนา 2,250 กิโลเมตรเป็นเหล็กหรือนิกเกิลหลอมเหลว และเนื้อโลกมีความหนาประมาณ 2,900 กิโลเมตร ประกอบด้วยฮาร์ดร็อคเป็นหลัก ซึ่งแยกออกจากกัน เปลือกโลกบริเวณพื้นผิวโมโฮโรวิก เปลือกโลกและเนื้อโลกชั้นบนก่อตัวเป็นบล็อกเคลื่อนที่หลัก 12 ก้อน ซึ่งบางส่วนรองรับทวีปต่างๆ ที่ราบสูงเคลื่อนที่ช้าๆ ตลอดเวลา การเคลื่อนไหวนี้เรียกว่าการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก

โครงสร้างภายในและองค์ประกอบของโลก “แข็ง” 3. ประกอบด้วยธรณีสเฟียร์หลักสามส่วน ได้แก่ เปลือกโลก เปลือกโลก และแกนกลาง ซึ่งในทางกลับกันจะแบ่งออกเป็นหลายชั้น สสารของธรณีสเฟียร์เหล่านี้มีความแตกต่างกันในด้านคุณสมบัติทางกายภาพ สภาพ และองค์ประกอบทางแร่วิทยา ขึ้นอยู่กับขนาดของความเร็วของคลื่นแผ่นดินไหวและลักษณะของการเปลี่ยนแปลงตามความลึกโลก "แข็ง" แบ่งออกเป็นแปดชั้นแผ่นดินไหว: A, B, C, D ", D ", E, F และ G ใน นอกจากนี้ชั้นเปลือกโลกที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษนั้นมีความโดดเด่นในโลกและชั้นถัดไปที่อ่อนตัวลง - แอสเทโนสเฟียร์หรือเปลือกโลกมีความหนาแปรผัน (ในภูมิภาคทวีป - 33 กม. ในภูมิภาคมหาสมุทร - 6 กม. โดยเฉลี่ย - 18 กม.)

เปลือกโลกหนาตัวอยู่ใต้ภูเขาและเกือบจะหายไปในหุบเขารอยแยกของสันเขากลางมหาสมุทร ที่ขอบล่างของเปลือกโลกซึ่งเป็นพื้นผิวโมโฮโรวิซิก ความเร็วของคลื่นแผ่นดินไหวจะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของวัสดุที่มีความลึก การเปลี่ยนจากหินแกรนิตและหินบะซอลต์เป็นหินอัลตราเบสิกของเนื้อโลกตอนบน เลเยอร์ B, C, D", D" รวมอยู่ในเสื้อคลุม ชั้น E, F และ G ก่อตัวเป็นแกนกลางของโลกโดยมีรัศมี 3486 กม. ที่ขอบกับแกนกลาง (พื้นผิวกูเทนเบิร์ก) ความเร็วของคลื่นตามยาวจะลดลงอย่างรวดเร็ว 30% และคลื่นตามขวางหายไปซึ่งหมายความว่าแกนกลางชั้นนอก (ชั้น E ขยายไปถึงความลึก 4,980 กม.) ของเหลว ใต้ชั้นการเปลี่ยนแปลง F (4980-5120 กม.) มีแกนชั้นในที่เป็นของแข็ง (ชั้น G) ซึ่งคลื่นตามขวางจะแพร่กระจายอีกครั้ง

องค์ประกอบทางเคมีต่อไปนี้มีอิทธิพลเหนือกว่าในเปลือกแข็ง: ออกซิเจน (47.0%), ซิลิคอน (29.0%), อลูมิเนียม (8.05%), เหล็ก (4.65%), แคลเซียม (2.96%), โซเดียม (2.5%), แมกนีเซียม (1.87% ), โพแทสเซียม (2.5%), ไทเทเนียม (0.45%) ซึ่งเพิ่มขึ้นถึง 98.98% องค์ประกอบที่หายากที่สุด: Po (ประมาณ 2.10 -14%), Ra (2.10 -10%), Re (7.10 -8%), Au (4.3 10 -7%), Bi (9 10 -7%) เป็นต้น

อันเป็นผลมาจากกระบวนการแมกมาติก, การแปรสภาพ, การแปรสัณฐานและการตกตะกอนทำให้เปลือกโลกมีความแตกต่างกันอย่างมากกระบวนการที่ซับซ้อนของความเข้มข้นและการกระจายตัวเกิดขึ้นในนั้น องค์ประกอบทางเคมีทำให้เกิดการก่อตัวของหินชนิดต่างๆ

เชื่อกันว่าเนื้อโลกชั้นบนมีองค์ประกอบคล้ายคลึงกับหินอัลตรามาฟิค โดยมี O (42.5%), Mg (25.9%), Si (19.0%) และ Fe (9.85%) ในแง่แร่ธาตุ โอลิวีนครองอยู่ที่นี่ โดยมีไพรอกซีนน้อยกว่า เสื้อคลุมชั้นล่างถือเป็นอะนาล็อกของอุกกาบาตที่เต็มไปด้วยหิน (chondrites) แกนกลางของโลกมีองค์ประกอบคล้ายคลึงกับอุกกาบาตเหล็ก และมีประมาณ 80% Fe, 9% Ni, 0.6% Co. จากแบบจำลองอุกกาบาต คำนวณองค์ประกอบโดยเฉลี่ยของโลก ซึ่งส่วนใหญ่เป็น Fe (35%), A (30%), Si (15%) และ Mg (13%)

อุณหภูมิเป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของพื้นผิวภายในของโลก ทำให้เราสามารถอธิบายสถานะของสสารในชั้นต่างๆ และสร้างภาพทั่วไปของกระบวนการต่างๆ ของโลกได้ จากการตรวจวัดในบ่อน้ำ อุณหภูมิในกิโลเมตรแรกจะเพิ่มขึ้นตามความลึกโดยมีความลาดชัน 20 °C/กม. ที่ระดับความลึก 100 กม. ซึ่งเป็นที่ตั้งของแหล่งกำเนิดภูเขาไฟหลัก อุณหภูมิเฉลี่ยจะต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของหินเล็กน้อยและเท่ากับ 1100 ° C ในเวลาเดียวกันใต้มหาสมุทรที่ระดับความลึก 100- 200 กม. อุณหภูมิสูงกว่าในทวีป 100-200 ° C ความหนาแน่นของสสารในชั้น C ที่ 420 กม. สอดคล้องกับความดัน 1.4 · 10 10 Pa และระบุด้วยการเปลี่ยนเฟสเป็นโอลิวีนซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ ประมาณ 1,600 ° C ที่ขอบเขตกับแกนกลางที่ความดัน 1.4 · 10 11 Pa และอุณหภูมิ ที่ประมาณ 4,000 ° C ซิลิเกตจะอยู่ในสถานะของแข็ง และเหล็กอยู่ในสถานะของเหลว ในชั้นการเปลี่ยนแปลง F ซึ่งเหล็กแข็งตัวอุณหภูมิสามารถอยู่ที่ 5,000 ° C ในใจกลางโลก - 5,000-6,000 ° C นั่นคือเพียงพอกับอุณหภูมิของดวงอาทิตย์

ชั้นบรรยากาศของโลก

ชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งมีมวลรวม 5.15 10 15 ตันประกอบด้วยอากาศ - ส่วนผสมของไนโตรเจนเป็นหลัก (78.08%) และออกซิเจน (20.95%) อาร์กอน 0.93% คาร์บอนไดออกไซด์ 0.03% ส่วนที่เหลือคือไอน้ำ ตลอดจนก๊าซเฉื่อยและก๊าซอื่นๆ อุณหภูมิสูงสุดพื้นผิวดิน 57-58 ° C (ในทะเลทรายเขตร้อนของแอฟริกาและอเมริกาเหนือ) ขั้นต่ำ - ประมาณ -90 ° C (ใน ภาคกลางแอนตาร์กติกา)

ชั้นบรรยากาศของโลกปกป้องสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจากผลร้ายของรังสีคอสมิก

องค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศโลก: 78.1% - ไนโตรเจน, 20 - ออกซิเจน, 0.9 - อาร์กอน, ส่วนที่เหลือ - คาร์บอนไดออกไซด์, ไอน้ำ, ไฮโดรเจน, ฮีเลียม, นีออน

ชั้นบรรยากาศของโลกได้แก่ :

• โทรโพสเฟียร์ (สูงสุด 15 กม.)
• สตราโตสเฟียร์ (15-100 กม.)
• ไอโอโนสเฟียร์ (100 - 500 กม.)

ระหว่างชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์จะมีชั้นการเปลี่ยนแปลง - โทรโพพอส ในส่วนลึกของสตราโตสเฟียร์ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด จะมีการสร้างเกราะป้องกันโอโซนขึ้นเพื่อปกป้องสิ่งมีชีวิตจากรังสีคอสมิก ด้านบนคือมีโซ เทอร์โม และเอ็กโซสเฟียร์

สภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศ

ชั้นบรรยากาศชั้นล่างเรียกว่าชั้นโทรโพสเฟียร์ ปรากฏการณ์ที่กำหนดสภาพอากาศที่เกิดขึ้นนั่นเอง เนื่องจากความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวโลกจากรังสีดวงอาทิตย์ มวลอากาศจำนวนมากจึงไหลเวียนอยู่ในโทรโพสเฟียร์อย่างต่อเนื่อง กระแสลมหลักในชั้นบรรยากาศของโลกคือลมค้าในแถบตั้งแต่ 30° ถึง 60° ตามแนวเส้นศูนย์สูตร และลมตะวันตกของเขตอบอุ่นในแถบตั้งแต่ 30° ถึง 60° ปัจจัยอีกประการหนึ่งในการถ่ายเทความร้อนคือระบบกระแสน้ำในมหาสมุทร

น้ำมีวัฏจักรคงที่บนพื้นผิวโลก การระเหยออกจากผิวน้ำและพื้นดินภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย ไอน้ำจะลอยขึ้นในชั้นบรรยากาศ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของเมฆ น้ำกลับคืนสู่พื้นผิวโลกในรูปของการตกตะกอนและไหลลงสู่ทะเลและมหาสมุทรตลอดทั้งปี

ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลกได้รับจะลดลงเมื่อละติจูดเพิ่มขึ้น ยิ่งอยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตร มุมตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นผิวก็จะยิ่งน้อยลง และระยะทางที่รังสีต้องเคลื่อนที่ในบรรยากาศก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เป็นผลให้อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีที่ระดับน้ำทะเลลดลงประมาณ 0.4 °C ต่อองศาละติจูด พื้นผิวโลกแบ่งออกเป็นโซนละติจูดซึ่งมีสภาพอากาศใกล้เคียงกันโดยประมาณ ได้แก่ เขตร้อน กึ่งเขตร้อน เขตอบอุ่น และขั้วโลก การจำแนกภูมิอากาศขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและปริมาณฝน การจำแนกสภาพภูมิอากาศที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดคือการจำแนกสภาพภูมิอากาศเคิปเปน ซึ่งแบ่งกลุ่มกว้าง ๆ ห้ากลุ่ม ได้แก่ เขตร้อนชื้น ทะเลทราย ละติจูดกลางชื้น ภูมิอากาศแบบทวีป ภูมิอากาศขั้วโลกเย็น แต่ละกลุ่มเหล่านี้แบ่งออกเป็นกลุ่มเฉพาะ

อิทธิพลของมนุษย์ต่อชั้นบรรยากาศของโลก

ชั้นบรรยากาศของโลกได้รับอิทธิพลอย่างมากจากกิจกรรมของมนุษย์ รถยนต์ประมาณ 300 ล้านคันต่อปีปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 400 ล้านตัน คาร์โบไฮเดรตมากกว่า 100 ล้านตัน และตะกั่วหลายแสนตันสู่ชั้นบรรยากาศ ผู้ผลิตรายใหญ่ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ: โรงไฟฟ้าพลังความร้อน, โลหะ, เคมี, ปิโตรเคมี, เยื่อกระดาษและอุตสาหกรรมอื่น ๆ, ยานยนต์

การสูดอากาศเสียอย่างเป็นระบบทำให้สุขภาพของผู้คนแย่ลงอย่างมาก ก๊าซและฝุ่นละอองที่เจือปนอาจทำให้อากาศมีกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ ระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของดวงตาและทางเดินหายใจส่วนบน ดังนั้นจึงลดการทำงานของการป้องกัน และทำให้เกิดโรคหลอดลมอักเสบเรื้อรังและโรคปอด การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับพื้นหลังของความผิดปกติทางพยาธิวิทยาในร่างกาย (โรคของปอด, หัวใจ, ตับ, ไตและอวัยวะอื่น ๆ ) ผลกระทบที่เป็นอันตรายของมลภาวะในบรรยากาศจะเด่นชัดมากขึ้น ฝนกรดกลายเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ ทุกปีเมื่อมีการเผาเชื้อเพลิง ซัลเฟอร์ไดออกไซด์มากถึง 15 ล้านตันจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งเมื่อรวมกับน้ำจะก่อให้เกิดสารละลายกรดซัลฟิวริกอ่อน ๆ ซึ่งตกลงสู่พื้นพร้อมกับฝน ฝนกรดส่งผลเสียต่อผู้คน พืชผล อาคาร ฯลฯ

มลพิษทางอากาศโดยรอบยังส่งผลทางอ้อมต่อสุขภาพและสภาพความเป็นอยู่ที่ถูกสุขลักษณะของผู้คนอีกด้วย

การสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอาจทำให้เกิดภาวะโลกร้อนอันเป็นผลมาจากภาวะเรือนกระจก สาระสำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าชั้นของคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งส่งรังสีดวงอาทิตย์ไปยังโลกอย่างอิสระจะชะลอการแผ่รังสีความร้อนกลับคืนสู่ชั้นบนของบรรยากาศ ในเรื่องนี้อุณหภูมิในชั้นล่างของบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การละลายของธารน้ำแข็ง หิมะ ระดับมหาสมุทรและทะเลที่สูงขึ้น และน้ำท่วมในส่วนสำคัญของแผ่นดิน

เรื่องราว

โลกก่อตัวเมื่อประมาณ 4,540 ล้านปีก่อนจากเมฆก่อดาวเคราะห์รูปร่างคล้ายดิสก์ร่วมกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ระบบสุริยะ- การก่อตัวของโลกอันเป็นผลมาจากการสะสมกินเวลา 10-20 ล้านปี ในตอนแรกโลกหลอมละลายอย่างสมบูรณ์ แต่ค่อยๆ เย็นลง และมีเปลือกแข็งบางๆ ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิว ซึ่งก็คือเปลือกโลก

ไม่นานหลังจากกำเนิดโลก เมื่อประมาณ 4,530 ล้านปีก่อน ดวงจันทร์ก็ก่อตัวขึ้น ทฤษฎีสมัยใหม่การก่อตัวของเอกภาพ ดาวเทียมธรรมชาติโลกอ้างว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการชนกับเทห์ฟากฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งเรียกว่าธีอา
ชั้นบรรยากาศปฐมภูมิของโลกก่อตัวขึ้นจากการสลายก๊าซของหินและการระเบิดของภูเขาไฟ น้ำควบแน่นจากชั้นบรรยากาศจนกลายเป็นมหาสมุทรโลก แม้ว่าดวงอาทิตย์ในเวลานั้นจะอ่อนกำลังลงกว่าปัจจุบันถึง 70% แต่ข้อมูลทางธรณีวิทยาแสดงให้เห็นว่ามหาสมุทรไม่ได้กลายเป็นน้ำแข็ง ซึ่งอาจเกิดจากภาวะเรือนกระจก ประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน สนามแม่เหล็กของโลกก่อตัวขึ้น เพื่อปกป้องชั้นบรรยากาศจากลมสุริยะ

การก่อตัวของโลกและระยะเริ่มต้นของการพัฒนา (กินเวลาประมาณ 1.2 พันล้านปี) เป็นของประวัติศาสตร์ก่อนธรณีวิทยา อายุที่แน่นอนของหินที่เก่าแก่ที่สุดคือมากกว่า 3.5 พันล้านปี และนับจากช่วงเวลานี้เป็นต้นไป ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลกเริ่มต้นขึ้น ซึ่งแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนที่ไม่เท่ากัน: พรีแคมเบรียน ซึ่งกินพื้นที่ประมาณ 5/6 ของเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาทั้งหมด ( ประมาณ 3 พันล้านปี) และฟาเนโรโซอิกซึ่งครอบคลุมช่วง 570 ล้านปีที่ผ่านมา ประมาณ 3-3.5 พันล้านปีก่อนอันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการตามธรรมชาติของสสารสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนโลกการพัฒนาของชีวมณฑลเริ่มต้นขึ้น - จำนวนทั้งสิ้นของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด (ที่เรียกว่า สิ่งมีชีวิตโลก) ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อการพัฒนาของชั้นบรรยากาศ อุทกสเฟียร์ และธรณีสเฟียร์ (ตาม อย่างน้อยในส่วนของเปลือกตะกอน) อันเป็นผลมาจากภัยพิบัติของออกซิเจน กิจกรรมของสิ่งมีชีวิตได้เปลี่ยนองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้มีออกซิเจนมากขึ้น ซึ่งสร้างโอกาสในการพัฒนาสิ่งมีชีวิตแบบแอโรบิก

ปัจจัยใหม่ที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อชีวมณฑลและแม้แต่ธรณีสัณฐานคือกิจกรรมของมนุษยชาติซึ่งปรากฏบนโลกหลังจากการปรากฏของมนุษย์อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการเมื่อน้อยกว่า 3 ล้านปีก่อน (ความสามัคคีในการออกเดทยังไม่บรรลุผลสำเร็จและ นักวิจัยบางคนเชื่อว่า - 7 ล้านปีก่อน) ดังนั้นในกระบวนการพัฒนาชีวมณฑลการก่อตัวและ การพัฒนาต่อไป noosphere - เปลือกโลกซึ่งได้รับอิทธิพลอย่างมากจากกิจกรรมของมนุษย์

อัตราการเติบโตที่สูงของประชากรโลก (ประชากรโลกอยู่ที่ 275 ล้านคนในปี 1,000, 1.6 พันล้านในปี 1900 และประมาณ 6.7 พันล้านในปี 2009) และอิทธิพลที่เพิ่มขึ้นของสังคมมนุษย์ต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติทำให้เกิดปัญหาในการใช้ทรัพยากรธรรมชาติทั้งหมดอย่างมีเหตุผล และธรรมชาติแห่งการปกป้อง

บ้านของเรา

ดาวเคราะห์ที่เราอาศัยอยู่นั้นถูกใช้โดยเราในทุกขอบเขตของชีวิต: เราสร้างเมืองและบ้านของเราบนนั้น เรากินผลของพืชที่ขึ้นบนนั้น ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ของเราเอง ทรัพยากรธรรมชาติสกัดจากส่วนลึกของมัน โลกเป็นแหล่งกำเนิดของสินค้าทั้งหมดที่มีให้เรา บ้าน- แต่มีเพียงไม่กี่คนที่รู้ว่าโครงสร้างของโลกคืออะไร คุณลักษณะของมันคืออะไร และเหตุใดจึงน่าสนใจ บทความนี้เขียนขึ้นสำหรับผู้ที่สนใจปัญหานี้โดยเฉพาะ หลังจากอ่านแล้ว บางคนจะรีเฟรชความทรงจำเกี่ยวกับความรู้ที่มีอยู่ และบางคนอาจค้นพบบางสิ่งบางอย่างที่พวกเขาไม่รู้ แต่ก่อนที่จะพูดถึงสิ่งที่เป็นลักษณะของโครงสร้างภายในของโลกคุณควรพูดถึงดาวเคราะห์ดวงนี้สักหน่อย

สั้น ๆ เกี่ยวกับดาวเคราะห์โลก

โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สามจากดวงอาทิตย์ (ดาวศุกร์อยู่ข้างหน้า ดาวอังคารอยู่ข้างหลัง) ระยะทางจากดวงอาทิตย์ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร อยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์ที่เรียกว่า “กลุ่มภาคพื้นดิน” (รวมถึงดาวพุธ ดาวศุกร์ และดาวอังคารด้วย) มวลของมันคือ 5.98 * 10 27 และปริมาตรของมันคือ 1.083 * 10 27 cm³ ความเร็ววงโคจร 29.77 กม./วินาที โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์โดยสมบูรณ์ใน 365.26 วัน และโคจรรอบแกนของมันเองภายใน 23 ชั่วโมง 56 นาที จากข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์สรุปได้ว่าอายุของโลกอยู่ที่ประมาณ 4.5 พันล้านปี ดาวเคราะห์มีรูปร่างเหมือนลูกบอล แต่บางครั้งโครงร่างของมันเปลี่ยนไปเนื่องจากกระบวนการไดนามิกภายในที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ องค์ประกอบทางเคมีนั้นคล้ายคลึงกับองค์ประกอบทางเคมีของดาวเคราะห์โลกดวงอื่นๆ โดยมีออกซิเจน เหล็ก ซิลิคอน นิกเกิล และแมกนีเซียมเป็นส่วนประกอบหลัก

โครงสร้างของโลก

โลกประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง ได้แก่ แกนกลาง เนื้อโลก และเปลือกโลก เล็กน้อยเกี่ยวกับทุกสิ่ง

เปลือกโลก

นี่คือชั้นบนสุดของโลก นี่คือสิ่งที่ผู้คนใช้อย่างแข็งขัน และเลเยอร์นี้ได้รับการศึกษาอย่างดีที่สุด ประกอบด้วยหินและแร่ธาตุต่างๆ ประกอบด้วยสามชั้น อย่างแรกคือตะกอน มันถูกแสดงด้วยหินที่อ่อนนุ่มซึ่งเกิดขึ้นจากการทำลายของหินแข็ง การสะสมของซากพืชและสัตว์ และการตกตะกอนของสสารต่างๆ ที่ก้นมหาสมุทรของโลก ชั้นถัดไปเป็นหินแกรนิต มันถูกสร้างขึ้นจากแมกมาที่แข็งตัว (สสารหลอมเหลวจากส่วนลึกของโลกที่เติมเต็มรอยแตกในเปลือกโลก) ภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิสูง ชั้นนี้ยังประกอบด้วยแร่ธาตุต่างๆ เช่น อลูมิเนียม แคลเซียม โซเดียม โพแทสเซียม ตามกฎแล้วชั้นนี้จะหายไปใต้มหาสมุทร หลังจากที่ชั้นหินแกรนิตมาถึงชั้นหินบะซอลต์ซึ่งประกอบด้วยหินบะซอลต์เป็นส่วนใหญ่ (หินที่มีต้นกำเนิดลึก) ชั้นนี้มีแคลเซียม แมกนีเซียม และธาตุเหล็กมากกว่า ทั้งสามชั้นนี้ประกอบด้วยแร่ธาตุทั้งหมดที่มนุษย์ใช้ ความหนาของเปลือกโลกมีตั้งแต่ 5 กม. (ใต้มหาสมุทร) ถึง 75 กม. (ใต้ทวีป) เปลือกโลกมีสัดส่วนประมาณ 1% ของปริมาตรทั้งหมด

ปกคลุม

มันอยู่ใต้เยื่อหุ้มสมองและล้อมรอบแกนกลาง คิดเป็น 83% ของปริมาตรทั้งหมดของโลก เสื้อคลุมแบ่งออกเป็นส่วนบน (ที่ความลึก 800-900 กม.) และส่วนล่าง (ที่ความลึก 2,900 กม.) จากส่วนบนจะเกิดแมกมาดังที่เราได้กล่าวไปแล้วข้างต้น เสื้อคลุมประกอบด้วยหินซิลิเกตหนาแน่นซึ่งมีออกซิเจน แมกนีเซียม และซิลิคอน จากข้อมูลแผ่นดินไหววิทยา นักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่าที่ฐานของเนื้อโลกมีชั้นที่ไม่ต่อเนื่องสลับกันซึ่งประกอบด้วยทวีปขนาดยักษ์ และในทางกลับกัน พวกมันก็อาจก่อตัวขึ้นจากการผสมหินของเนื้อโลกเข้ากับวัสดุแกนกลาง แต่ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งก็คือพื้นที่เหล่านี้อาจเป็นตัวแทนของพื้นมหาสมุทรโบราณ แต่สิ่งเหล่านี้ก็เป็นรายละเอียดอยู่แล้ว ต่อไป โครงสร้างทางธรณีวิทยาโลกยังคงอยู่กับแกนกลาง

แกนกลาง

การก่อตัวของแกนกลางอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในช่วงประวัติศาสตร์ตอนต้นของโลก สสารที่มีความหนาแน่นสูงสุด (เหล็กและนิกเกิล) จะตกลงที่ใจกลางและก่อตัวเป็นแกนกลาง มันเป็นส่วนที่หนาแน่นที่สุดซึ่งแสดงถึงโครงสร้างของโลก มันถูกแบ่งออกเป็นแกนโลกชั้นนอกหลอมเหลว (หนาประมาณ 2,200 กม.) และแกนชั้นในที่เป็นของแข็ง (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2,500 กม.) คิดเป็น 16% ของปริมาตรทั้งหมดของโลก และ 32% ของมวลรวม รัศมีของมันคือ 3,500 กม. สิ่งที่เกิดขึ้นภายในแกนกลางนั้นยากที่จะจินตนาการ อุณหภูมิที่นี่สูงกว่า 3,000°C และมีแรงดันมหาศาล

การพาความร้อน

ความร้อนที่สะสมระหว่างการก่อตัวของโลกยังคงถูกปล่อยออกมาจากส่วนลึกจนถึงทุกวันนี้ เนื่องจากแกนกลางเย็นลงและธาตุกัมมันตภาพรังสีสลายตัว มันไม่ได้ขึ้นมาบนผิวน้ำเพียงเพราะมีเสื้อคลุมซึ่งเป็นหินที่มีฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยม แต่ความร้อนนี้ทำให้สสารของเนื้อโลกเคลื่อนที่ ขั้นแรก หินร้อนจะลอยขึ้นมาจากแกนกลาง และจากนั้นเมื่อเย็นลงแล้วพวกมันก็กลับมาอีกครั้ง กระบวนการนี้เรียกว่าการพาความร้อน ผลที่ตามมาคือภูเขาไฟระเบิดและแผ่นดินไหว

สนามแม่เหล็ก

เหล็กหลอมเหลวที่อยู่ในแกนกลางชั้นนอกจะไหลเวียนซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้าที่สร้างสนามแม่เหล็กของโลก มันแพร่กระจายไปในอวกาศและสร้างเปลือกแม่เหล็กรอบโลก ซึ่งสะท้อนการไหลของลมสุริยะ (อนุภาคที่มีประจุซึ่งถูกปล่อยออกมาโดยดวงอาทิตย์) และปกป้องสิ่งมีชีวิตจากรังสีที่เป็นอันตรายถึงชีวิต

ข้อมูลมาจากไหน?

ข้อมูลทั้งหมดได้มาจากวิธีการทางธรณีฟิสิกส์ต่างๆ สถานีแผ่นดินไหวได้รับการติดตั้งบนพื้นผิวโลกโดยนักแผ่นดินไหววิทยา (นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการสั่นสะเทือนของโลก) โดยจะบันทึกการสั่นสะเทือนของเปลือกโลกไว้ ด้วยการสังเกตการทำงานของคลื่นแผ่นดินไหวในส่วนต่างๆ ของโลก คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดจะสร้างภาพสิ่งที่เกิดขึ้นในส่วนลึกของโลก คล้ายกับการที่รังสีเอกซ์ "ส่องผ่าน" ร่างกายมนุษย์

สรุปแล้ว

เราได้พูดคุยกันเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับโครงสร้างของโลก จริงๆประเด็นนี้ศึกษาได้ยาวมากเพราะ... มันเต็มไปด้วยความแตกต่างและคุณสมบัติต่างๆ นักแผ่นดินไหววิทยามีอยู่เพื่อจุดประสงค์นี้ ส่วนที่เหลือก็เพียงพอที่จะมีข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโครงสร้างของมัน แต่ไม่ว่าในกรณีใดเราไม่ควรลืมว่าดาวเคราะห์โลกคือบ้านของเรา หากปราศจากโลกนี้เราก็จะไม่มีอยู่จริง และคุณต้องปฏิบัติต่อเธอด้วยความรัก ความเคารพ และความเอาใจใส่

ตั้งแต่สมัยโบราณผู้คนได้พยายามวาดภาพ แผนภาพโครงสร้างภายในของโลกพวกเขาสนใจในบาดาลของโลกในฐานะคลังน้ำ ไฟ อากาศ และยังเป็นแหล่งความมั่งคั่งอันมหาศาลอีกด้วย ดังนั้นความปรารถนาที่จะเจาะลึกลงไปในส่วนลึกของโลกด้วยความคิดโดยที่ Lomonosov กล่าวไว้

มือและตาเป็นสิ่งต้องห้ามโดยธรรมชาติ (เช่น ธรรมชาติ)

แผนภาพแรกของโครงสร้างภายในของโลก

นักคิดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในเรื่องสมัยโบราณนักปรัชญาชาวกรีกซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช (384-322) สอนว่าภายในโลกมี "ไฟที่อยู่ตรงกลาง" ที่พุ่งออกมาจาก "ภูเขาพ่นไฟ" เขาเชื่อว่าน้ำในมหาสมุทรซึมเข้าไปในส่วนลึกของโลกเติมเต็มช่องว่าง จากนั้นน้ำก็ลอยขึ้นมาอีกครั้งผ่านรอยแตกร้าว ก่อให้เกิดน้ำพุและแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเลและมหาสมุทร นี่คือวิธีที่วัฏจักรของน้ำเกิดขึ้น แผนภาพแรกของโครงสร้างโลกโดย Athanasius Kircher (อ้างอิงจากการแกะสลักในปี 1664) ตั้งแต่นั้นมาก็ผ่านไปมากกว่าสองพันปีและเฉพาะในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 17 - ในปี 1664 เท่านั้น - ปรากฏขึ้น แผนภาพแรกของโครงสร้างภายในของโลก- ผู้เขียนคือ อาฟานาซี เคอร์เชอร์- เธอยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ แต่ค่อนข้างเคร่งศาสนา ซึ่งสามารถสรุปได้ง่ายโดยดูจากภาพวาด โลกถูกพรรณนาว่าเป็นวัตถุที่แข็งแกร่ง ภายในซึ่งมีช่องว่างขนาดใหญ่เชื่อมต่อถึงกัน และพื้นผิวมีช่องทางมากมาย แกนกลางเต็มไปด้วยไฟ และช่องว่างที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวนั้นเต็มไปด้วยไฟ น้ำ และอากาศ ผู้สร้างแผนภาพเชื่อว่าไฟในโลกทำให้โลกร้อนขึ้นและก่อให้เกิดโลหะ ตามความคิดของเขา วัสดุสำหรับไฟใต้ดินไม่ใช่แค่กำมะถันและถ่านหินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งอื่นด้วย แร่ธาตุลำไส้ของแผ่นดิน น้ำใต้ดินไหลทำให้เกิดลม

แผนภาพที่สองของโครงสร้างภายในของโลก

ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 18 ก็ปรากฏตัวขึ้น แผนภาพที่สองของโครงสร้างภายในของโลก- ผู้เขียนคือ วูดเวิร์ธ- ภายในโลกไม่ได้เต็มไปด้วยไฟอีกต่อไป แต่เต็มไปด้วยน้ำ น้ำสร้างทรงกลมน้ำอันกว้างใหญ่ และช่องทางเชื่อมต่อทรงกลมนี้กับทะเลและมหาสมุทร เปลือกแข็งหนาประกอบด้วยชั้นหินล้อมรอบแกนกลางของเหลว
แผนภาพที่สองของโครงสร้างที่ดินของวูดเวิร์ธ (จากการแกะสลักในปี 1735)

ชั้นหิน

เกี่ยวกับวิธีการสร้างและตั้งอยู่ ชั้นหินได้รับการชี้ให้เห็นเป็นครั้งแรกโดยนักวิจัยธรรมชาติชาวเดนมาร์กผู้มีความโดดเด่น นิโคไล สเตนเซ่น(1638-1687) นักวิทยาศาสตร์อาศัยอยู่ที่ฟลอเรนซ์เป็นเวลานานภายใต้ชื่อ Steno โดยฝึกปฏิบัติด้านการแพทย์ที่นั่น Stensen (Steno) เปรียบเทียบมุมมองที่ยอดเยี่ยมของผู้เขียนไดอะแกรมของโครงสร้างโลกกับการสังเกตโดยตรงจากการขุด คนงานเหมืองสังเกตเห็นการจัดเรียงชั้นหินตะกอนเป็นประจำ Stensen ไม่เพียงแต่อธิบายเหตุผลของการก่อตั้งพวกเขาอย่างถูกต้อง แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมที่พวกเขาเผชิญอยู่ด้วย เขาสรุปว่าชั้นเหล่านี้ตกลงมาจากน้ำ ในตอนแรกตะกอนจะอ่อนตัวจากนั้นก็แข็งตัว ในตอนแรกชั้นต่างๆ วางในแนวนอน จากนั้นภายใต้อิทธิพลของกระบวนการภูเขาไฟ พวกมันมีการเคลื่อนไหวที่สำคัญ ซึ่งอธิบายความเอียงของมัน แต่สิ่งที่ถูกต้องเกี่ยวกับหินตะกอนไม่สามารถขยายไปยังหินอื่น ๆ ทั้งหมดที่ประกอบเป็นเปลือกโลกได้ พวกมันก่อตัวขึ้นมาได้อย่างไร? พวกมันมาจากสารละลายในน้ำหรือจากการหลอมที่ลุกเป็นไฟ? คำถามนี้ดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานานจนถึงช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 19

ความขัดแย้งระหว่างเนปจูนนิสต์และพลูโทนิสต์

ระหว่างผู้สนับสนุนน้ำ - พวกเนปจูน(ดาวเนปจูน - เทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมันโบราณ) และผู้สนับสนุนไฟ - พวกพลูโตนิสต์(ดาวพลูโต- เทพเจ้ากรีกโบราณ อาณาจักรใต้ดิน) การถกเถียงกันอย่างดุเดือดเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในที่สุด นักวิจัยได้พิสูจน์ต้นกำเนิดของหินบะซอลต์จากภูเขาไฟ และพวกเนปจูนก็ถูกบังคับให้ยอมรับความพ่ายแพ้

หินบะซอลต์

หินบะซอลต์- หินภูเขาไฟที่พบได้ทั่วไป มันมักจะปรากฏบนพื้นผิวโลก และในระดับความลึกมาก มันจะกลายเป็นรากฐานที่เชื่อถือได้ เปลือกโลก- หินก้อนนี้ - หนัก, หนาแน่นและแข็ง, สีเข้ม - โดดเด่นด้วยโครงสร้างเสาในรูปแบบของหน่วยห้าหกเหลี่ยม หินบะซอลต์เป็นวัสดุก่อสร้างที่ดีเยี่ยม นอกจากนี้ยังสามารถหลอมละลายและนำไปใช้ในการผลิตการหล่อหินบะซอลต์ได้ ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติทางเทคนิคที่มีคุณค่า: ความทนไฟและความต้านทานต่อกรด ฉนวนไฟฟ้าแรงสูง ถังเคมี ท่อระบายน้ำทิ้ง ฯลฯ ผลิตจากหินบะซอลต์ที่พบในอาร์เมเนีย อัลไต ทรานไบคาเลีย และพื้นที่อื่น ๆ หินบะซอลต์แตกต่างจากหินอื่นๆ ที่มีความถ่วงจำเพาะสูง แน่นอนว่าการระบุความหนาแน่นของโลกนั้นยากกว่ามาก และนี่เป็นสิ่งที่จำเป็นต้องรู้เพื่อที่จะเข้าใจโครงสร้างของโลกได้อย่างถูกต้อง การพิจารณาความหนาแน่นของโลกครั้งแรกและค่อนข้างแม่นยำเกิดขึ้นเมื่อสองร้อยปีก่อน ความหนาแน่นเฉลี่ยมาจากการพิจารณาหลายๆ ครั้งเป็น 5.51 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 3

แผ่นดินไหววิทยา

วิทยาศาสตร์ได้นำความชัดเจนที่สำคัญมาสู่แนวคิดเกี่ยวกับ แผ่นดินไหววิทยาศึกษาธรรมชาติของแผ่นดินไหว (จากคำภาษากรีกโบราณ: "แผ่นดินไหว" - แผ่นดินไหวและ "โลโก้" - วิทยาศาสตร์) ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำในทิศทางนี้ ตามการแสดงออกโดยนัยของนักแผ่นดินไหววิทยาที่ใหญ่ที่สุด นักวิชาการ B.B. Golitsyn (1861 -1916)

แผ่นดินไหวทั้งหมดสามารถเปรียบได้กับตะเกียงที่ส่องสว่าง เวลาอันสั้นและการส่องสว่างภายในของโลกช่วยให้เราสามารถพิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นที่นั่นได้

ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์บันทึกที่มีความละเอียดอ่อนมากเครื่องวัดแผ่นดินไหว (จากคำที่คุ้นเคยอยู่แล้วว่า "seismos" และ "grapho" - ฉันเขียน) ปรากฎว่าความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นแผ่นดินไหวทั่วโลกไม่เหมือนกัน: ขึ้นอยู่กับ ความหนาแน่นของสารที่คลื่นแพร่กระจายผ่าน ตัวอย่างเช่น ผ่านความหนาของหินทราย พวกมันผ่านไปได้ช้ากว่าหินแกรนิตมากกว่าสองเท่า สิ่งนี้ทำให้เราสามารถสรุปข้อสรุปที่สำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างของโลกได้ โลก, โดย ทันสมัยตามมุมมองทางวิทยาศาสตร์สามารถแสดงเป็นลูกบอลสามลูกซ้อนกันอยู่ข้างใน มีของเล่นเด็กเช่นนี้: ลูกบอลไม้สีประกอบด้วยสองซีก ถ้าคุณเปิดมันออกมา ก็จะมีลูกบอลสีอีกลูกอยู่ข้างใน และมีลูกบอลที่เล็กกว่าอยู่ข้างใน และอื่นๆ

• ลูกบอลชั้นนอกลูกแรกในตัวอย่างของเราคือ เปลือกโลก.
• ที่สอง - เปลือกโลกหรือเนื้อโลก
• ที่สาม - แกนใน.

แผนภาพสมัยใหม่ของโครงสร้างภายในของโลก ความหนาของผนังของ "ลูกบอล" เหล่านี้แตกต่างกัน: ส่วนด้านนอกจะบางที่สุด ควรสังเกตว่าเปลือกโลกไม่ได้เป็นตัวแทนของชั้นเนื้อเดียวกันที่มีความหนาเท่ากัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้อาณาเขตของยูเรเซียจะแตกต่างกันไปภายใน 25-86 กิโลเมตร ตามที่กำหนดโดยสถานีแผ่นดินไหวเช่น สถานีที่ศึกษาแผ่นดินไหว ความหนาของเปลือกโลกตามแนววลาดิวอสต็อก - อีร์คุตสค์คือ 23.6 กม. ระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและ Sverdlovsk - 31.3 กม. ทบิลิซีและบากู - 42.5 กม. เยเรวานและกรอซนี - 50.2 กม. ซามาร์คันด์และชิมเคนท์ - 86.5 กม. ในทางกลับกันความหนาของเปลือกโลกนั้นน่าประทับใจมาก - ประมาณ 2,900 กม. (ขึ้นอยู่กับความหนาของเปลือกโลก) เปลือกแกนกลางค่อนข้างบางกว่า - 2,200 กม. แกนกลางชั้นในสุดมีรัศมี 1,200 กม. ให้เราระลึกว่ารัศมีเส้นศูนย์สูตรของโลกคือ 6378.2 กม. และรัศมีขั้วโลกคือ 6356.9 กม.

สสารของโลกที่ระดับความลึกมาก

เกิดอะไรขึ้นกับ สสารของโลก, สร้างโลก, ที่ระดับความลึกมาก- เป็นที่ทราบกันดีว่าอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามความลึก ในเหมืองถ่านหินของอังกฤษและในเหมืองเงินของเม็กซิโก ค่าดังกล่าวสูงมากจนไม่สามารถทำงานได้แม้จะมีอุปกรณ์ทางเทคนิคทุกประเภท: ที่ระดับความลึกหนึ่งกิโลเมตร - ความร้อนสูงกว่า 30°! เรียกว่าจำนวนเมตรที่ต้องลงไปลึกถึงพื้นโลกเพื่อให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1° เวทีความร้อนใต้พิภพ- แปลเป็นภาษารัสเซีย - "ระดับความร้อนของโลก" (คำว่า "ความร้อนใต้พิภพ" ประกอบด้วยคำภาษากรีกสองคำ: "ge" - ดิน และ "therme" - ความร้อน ซึ่งคล้ายกับคำว่า "เทอร์โมมิเตอร์") ค่าของระยะความร้อนใต้พิภพแสดงเป็นเมตรและแตกต่างกันไป (อยู่ระหว่าง 20-46). โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 33 เมตร สำหรับมอสโก ตามข้อมูลการขุดเจาะลึก ความลาดชันของความร้อนใต้พิภพอยู่ที่ 39.3 เมตร หลุมเจาะที่ลึกที่สุดขณะนี้ไม่เกิน 12,000 เมตร- ที่ระดับความลึกกว่า 2,200 เมตร มีไอน้ำร้อนยวดยิ่งปรากฏขึ้นในบ่อบางแห่งแล้ว นำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้สำเร็จ และคุณจะค้นพบอะไรได้บ้างหากคุณเจาะลึกลงไปอีก? อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อถึงความลึกระดับหนึ่ง มันก็จะไปถึงคุณค่าที่เราทุกคนรู้จัก หินควรจะละลาย อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะได้ข้อสรุปที่ถูกต้องจากสิ่งนี้ จำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบของความกดดันซึ่งจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อเข้าใกล้จุดศูนย์กลางของโลก ที่ระดับความลึก 1 กิโลเมตร ความกดดันใต้ทวีปสูงถึง 270 บรรยากาศ (ใต้พื้นมหาสมุทรที่ความลึกเท่ากัน - 100 บรรยากาศ) ที่ความลึก 5 กม. - 1,350 บรรยากาศ 50 กม. - 13,500 บรรยากาศ เป็นต้น ในภาคกลาง ส่วนของโลกเราความดันทะลุ 3 ล้านบรรยากาศ! โดยปกติแล้วอุณหภูมิหลอมเหลวก็จะเปลี่ยนแปลงตามความลึกเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หากหินบะซอลต์ละลายในเตาหลอมของโรงงานที่อุณหภูมิ 1,155° ดังนั้น ที่ความลึก 100 กิโลเมตร หินบะซอลต์ก็จะเริ่มละลายที่ 1,400° เท่านั้น ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ อุณหภูมิที่ความลึก 100 กิโลเมตรอยู่ที่ 1,500° จากนั้นค่อยๆ เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ เฉพาะในส่วนใจกลางของโลกเท่านั้นที่จะสูงถึง 2,000-3,000° ดังที่การทดลองในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็น ภายใต้อิทธิพลของแรงกดดันที่เพิ่มขึ้น ของแข็งไม่เพียงแต่หินปูนหรือหินอ่อนเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงหินแกรนิตด้วย จะได้รับความเป็นพลาสติกและแสดงสัญญาณของการไหลทั้งหมด สถานะของสสารนี้เป็นลักษณะของลูกบอลลูกที่สองในแผนภาพของเรา - เปลือกโลก จุดโฟกัสของมวลหลอมเหลว (แมกมา) ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับภูเขาไฟมีขนาดจำกัด

แกนโลก

สารเปลือก แกนโลกมีความหนืดและอยู่ในแกนกลางของมันเอง เนื่องจากความดันมหาศาลและอุณหภูมิสูง จึงทำให้อยู่ในสภาพทางกายภาพพิเศษ คุณสมบัติใหม่มีความคล้ายคลึงกันในแง่ของความแข็งกับคุณสมบัติ ของเหลวและสัมพันธ์กับการนำไฟฟ้า - ด้วยคุณสมบัติของโลหะ ในส่วนลึกของโลก สสารดังกล่าวจะเปลี่ยนสภาพไปเป็นสถานะโลหะ ซึ่งยังไม่สามารถสร้างได้ในสภาพห้องปฏิบัติการ

องค์ประกอบทางเคมีของธาตุต่างๆ ของโลก

นักเคมีชาวรัสเซียผู้ชาญฉลาด D.I. Mendeleev (1834-1907) พิสูจน์ว่าองค์ประกอบทางเคมีเป็นตัวแทนของระบบที่กลมกลืนกัน คุณสมบัติเหล่านี้มีความสัมพันธ์กันอย่างสม่ำเสมอและแสดงถึงขั้นตอนต่อเนื่องของเรื่องเดียวที่ลูกโลกถูกสร้างขึ้น

• ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี เปลือกโลกส่วนใหญ่เกิดจาก เก้าองค์ประกอบจากกว่าร้อยที่เรารู้จัก ในหมู่พวกเขาก่อนอื่นเลย ออกซิเจน ซิลิคอน และอลูมิเนียมจากนั้นในปริมาณที่น้อยลง เหล็ก แคลเซียม โซเดียม แมกนีเซียม โพแทสเซียม และไฮโดรเจน- ส่วนที่เหลือคิดเป็นเพียงสองเปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักรวมขององค์ประกอบทั้งหมดที่ระบุไว้ เปลือกโลกเรียกว่าเซียล ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี คำนี้ชี้ให้เห็นว่าในเปลือกโลกหลังจากออกซิเจนซิลิคอน (ในภาษาละติน - "ซิลิเซียม" ดังนั้นพยางค์แรก - "si") และอลูมิเนียม (พยางค์ที่สอง - "อัล" รวมกัน - "sial") มีอำนาจเหนือกว่า
• มีแมกนีเซียมเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในเยื่อหุ้มเซลล์ใต้ผิวหนัง นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาเรียกเธอ สีมา- พยางค์แรกคือ "si" จากซิลิเซียม - ซิลิคอนและตัวที่สองคือ “แม่” จาก แมกนีเซียม.
• เชื่อกันว่าส่วนกลางของโลกส่วนใหญ่เกิดจาก เหล็กนิกเกิลดังนั้นชื่อของมัน - ไนฟ์- พยางค์แรก - "ni" บ่งบอกถึงการมีอยู่ของนิกเกิลและ "fe" - เหล็ก (ในภาษาละติน "ferrum")

ความหนาแน่นของเปลือกโลกโดยเฉลี่ย 2.6 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 3 เมื่อความลึกจะสังเกตเห็นความหนาแน่นเพิ่มขึ้นทีละน้อย ในส่วนกลางของแกนกลางมีค่าเกิน 12 g/cm3 และมีการกระโดดอย่างแหลมคม โดยเฉพาะที่ขอบเขตของเปลือกแกนกลางและในแกนกลางด้านในสุด ผลงานที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับโครงสร้างของโลกองค์ประกอบและกระบวนการกระจายองค์ประกอบทางเคมีในธรรมชาติถูกทิ้งไว้ให้เราโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียตที่โดดเด่น - นักวิชาการ V. I. Vernadsky (2406-2488) และนักวิชาการ A. E. Fersman (2426-2488) - ผู้มีชื่อเสียงที่มีพรสวรรค์ผู้แต่งหนังสือที่น่าสนใจ - "แร่วิทยาบันเทิง" และ "ธรณีเคมีบันเทิง"

การวิเคราะห์ทางเคมีของอุกกาบาต

ความถูกต้องของความคิดของเราเกี่ยวกับองค์ประกอบของส่วนภายในของโลกก็ได้รับการยืนยันเช่นกัน เคมี การวิเคราะห์อุกกาบาต- อุกกาบาตบางชนิดส่วนใหญ่เป็นเหล็ก - นั่นคือสิ่งที่เรียกว่า อุกกาบาตเหล็กในส่วนอื่น ๆ - องค์ประกอบเหล่านั้นที่พบในหินของเปลือกโลกซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกพวกมัน อุกกาบาตที่เต็มไปด้วยหิน.
อุกกาบาตตก อุกกาบาตที่เป็นหินเป็นตัวแทนของชิ้นส่วนของเปลือกนอกของวัตถุท้องฟ้าที่สลายตัว และอุกกาบาตที่เป็นเหล็กเป็นตัวแทนของชิ้นส่วนภายในของพวกมัน แม้ว่าอุกกาบาตที่เต็มไปด้วยหินจะมีลักษณะไม่เหมือนกันกับหินของเรา แต่ในองค์ประกอบทางเคมีพวกมันก็ใกล้เคียงกับหินบะซอลต์ การวิเคราะห์ทางเคมีของอุกกาบาตเหล็กเป็นการยืนยันสมมติฐานของเราเกี่ยวกับธรรมชาติของแกนกลางโลก

ชั้นบรรยากาศของโลก

ความคิดของเราเกี่ยวกับโครงสร้าง โลกจะยังห่างไกลจากความสมบูรณ์ถ้าเราจำกัดตัวเองให้อยู่ลึกลงไปเท่านั้น: โลกถูกล้อมรอบด้วยเปลือกอากาศเป็นหลัก - บรรยากาศ(จากคำภาษากรีก: "atmos" - อากาศและ "sphaira" - ลูกบอล) บรรยากาศที่ล้อมรอบดาวเคราะห์ดวงแรกเกิดนั้นบรรจุน้ำในมหาสมุทรในอนาคตของโลกในสถานะไอ ความกดดันของบรรยากาศปฐมภูมิจึงสูงกว่าปัจจุบัน เมื่อบรรยากาศเย็นลง กระแสน้ำร้อนยวดยิ่งก็ไหลลงสู่พื้นโลก และความดันก็ลดลง น้ำร้อนสร้างมหาสมุทรปฐมภูมิ - เปลือกน้ำของโลกหรืออย่างอื่นคือไฮโดรสเฟียร์ (จากภาษากรีก "gidor" - น้ำ) (รายละเอียดเพิ่มเติม:

เปลือกก๊าซที่ล้อมรอบโลกของเราหรือที่เรียกว่าชั้นบรรยากาศประกอบด้วยห้าชั้นหลัก ชั้นเหล่านี้เกิดขึ้นบนพื้นผิวดาวเคราะห์ จากระดับน้ำทะเล (บางครั้งอยู่ด้านล่าง) และลอยขึ้นสู่อวกาศตามลำดับต่อไปนี้:

• โทรโพสเฟียร์;
• สตราโตสเฟียร์;
• มีโซสเฟียร์;
• เทอร์โมสเฟียร์;
• เอกโซสเฟียร์

แผนผังชั้นบรรยากาศหลักของโลก

ระหว่างแต่ละชั้นหลักทั้ง 5 ชั้นจะมีโซนเปลี่ยนผ่านที่เรียกว่า "หยุดชั่วคราว" ซึ่งเกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศ องค์ประกอบ และความหนาแน่น นอกจากการหยุดชั่วคราวแล้ว ชั้นบรรยากาศของโลกก็เข้ามาด้วย ทั้งหมดประกอบด้วย 9 ชั้น

โทรโพสเฟียร์: ที่ซึ่งสภาพอากาศเกิดขึ้น

ในบรรดาชั้นบรรยากาศทั้งหมด ชั้นโทรโพสเฟียร์เป็นชั้นที่เราคุ้นเคยมากที่สุด (ไม่ว่าคุณจะรู้ตัวหรือไม่ก็ตาม) เนื่องจากเราอาศัยอยู่ที่ก้นบึ้งของพื้นผิวโลก มันปกคลุมพื้นผิวโลกและทอดตัวขึ้นไปเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร คำว่าโทรโพสเฟียร์หมายถึง "การเปลี่ยนแปลงของโลก" ชื่อที่เหมาะสมมาก เนื่องจากชั้นนี้เป็นที่ที่สภาพอากาศในชีวิตประจำวันของเราเกิดขึ้น

โทรโพสเฟียร์เริ่มจากพื้นผิวโลกขึ้นไปที่ระดับความสูง 6 ถึง 20 กม. ชั้นที่สามตอนล่างซึ่งอยู่ใกล้เราที่สุด มีก๊าซในชั้นบรรยากาศถึง 50% นี่เป็นเพียงส่วนเดียวของบรรยากาศทั้งหมดที่หายใจได้ เนื่องจากอากาศร้อนจากด้านล่าง พื้นผิวโลกเมื่อดูดซับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ อุณหภูมิและความดันของโทรโพสเฟียร์จะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น

ที่ด้านบนสุดจะมีชั้นบางๆ ที่เรียกว่าโทรโพพอส (tropopause) ซึ่งเป็นเพียงตัวกั้นระหว่างชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์

สตราโตสเฟียร์: บ้านของโอโซน

สตราโตสเฟียร์เป็นชั้นถัดไปของชั้นบรรยากาศ มันขยายจาก 6-20 กม. ถึง 50 กม. เหนือพื้นผิวโลก นี่คือชั้นที่เครื่องบินพาณิชย์ส่วนใหญ่บินและบอลลูนอากาศร้อนเดินทาง

ที่นี่อากาศไม่ไหลขึ้นลง แต่เคลื่อนที่ขนานกับพื้นผิวด้วยกระแสลมที่เร็วมาก เมื่อคุณเพิ่มขึ้น อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเนื่องมาจากความอุดมสมบูรณ์ของโอโซน (O3) ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากรังสีดวงอาทิตย์และออกซิเจน ซึ่งมีความสามารถในการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์ (ทราบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิตามระดับความสูงในอุตุนิยมวิทยา เป็น "การผกผัน")

เนื่องจากชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์มีอุณหภูมิที่อุ่นกว่าที่ด้านล่างและอุณหภูมิที่เย็นกว่าที่ด้านบน การพาความร้อน (การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของมวลอากาศ) จึงเกิดขึ้นได้ยากในส่วนนี้ของชั้นบรรยากาศ ในความเป็นจริง คุณสามารถมองเห็นพายุที่กำลังโหมกระหน่ำในชั้นโทรโพสเฟียร์จากชั้นสตราโตสเฟียร์ได้ เนื่องจากชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นฝาครอบการพาความร้อนที่ป้องกันไม่ให้เมฆพายุทะลุผ่านได้

หลังจากชั้นสตราโตสเฟียร์จะมีชั้นบัฟเฟอร์อีกครั้ง คราวนี้เรียกว่าสตราโตสเฟียร์

Mesosphere: บรรยากาศระดับกลาง

มีโซสเฟียร์อยู่ห่างจากพื้นผิวโลกประมาณ 50-80 กม. มีโซสเฟียร์ตอนบนเป็นสถานที่ตามธรรมชาติที่เย็นที่สุดในโลก โดยอุณหภูมิอาจลดลงต่ำกว่า -143°C

เทอร์โมสเฟียร์: บรรยากาศชั้นบน

หลังจากมีโซสเฟียร์และมีโซพอส ก็จะเกิดเทอร์โมสเฟียร์ ซึ่งอยู่เหนือพื้นผิวโลกประมาณ 80 ถึง 700 กม. และมีอากาศน้อยกว่า 0.01% ของอากาศทั้งหมดในชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิที่นี่สูงถึง +2,000° C แต่เนื่องจากการทำให้อากาศบริสุทธิ์อย่างรุนแรงและการขาดโมเลกุลของก๊าซในการถ่ายเทความร้อน อุณหภูมิเหล่านี้ อุณหภูมิสูงถือว่าหนาวมาก

Exosphere: ขอบเขตระหว่างบรรยากาศและอวกาศ

ที่ระดับความสูงประมาณ 700-10,000 กม. เหนือพื้นผิวโลกคือเอกโซสเฟียร์ - ขอบด้านนอกของบรรยากาศซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีพรมแดนติดกัน ที่นี่ดาวเทียมตรวจอากาศโคจรรอบโลก

แล้วบรรยากาศรอบนอกล่ะ?

ไอโอโนสเฟียร์ไม่ได้เป็นชั้นที่แยกจากกัน แต่จริงๆ แล้วคำนี้ใช้เพื่ออ้างถึงบรรยากาศระหว่างระดับความสูง 60 ถึง 1,000 กม. ประกอบด้วยส่วนบนสุดของชั้นมีโซสเฟียร์ เทอร์โมสเฟียร์ทั้งหมด และส่วนหนึ่งของชั้นนอกโซสเฟียร์ ไอโอโนสเฟียร์ได้ชื่อมาเนื่องจากในส่วนนี้ของชั้นบรรยากาศ รังสีจากดวงอาทิตย์จะถูกแตกตัวเป็นไอออนเมื่อมันผ่านสนามแม่เหล็กของโลกที่ และ ปรากฏการณ์นี้สังเกตจากพื้นดินเป็นแสงเหนือ