Состав Земли
К свойствам Земли относят физические (температурный режим, т. е внутреннюю теплоту, плотность, давление) и химические. Внутренняя теплота Земли . По современным представлениям Земля после её образования была холодным телом. Затем распад радиоактивных элементов постепенно разогревал её. Однако в результате излучения тепла с поверхности в околоземное пространство происходило её охлаждение. Образовались относительно холодная литосфера и земная кора. На большой глубине и сегодня высокие температуры. Рост температур с глубиной можно наблюдать непосредственно в глубоких шахтах и буровых скважинах, при извержении вулканов. Так, изливаясь вулканическая лава имеет температуру 1200-1300оС. На поверхности Земли температура постоянно изменяется и зависит от притока солнечного тепла. Суточные колебания температур распространяются до глубины 1-1,5 м, Сезонные – до 30 м. Ниже этого слоя лежит зона постоянных температур, где они всегда остаются низменными и соответствуют среднегодовым температурам данной местности на поверхности Земли. Глубина залегания зоны постоянных температур в разных местах неодинакова и зависит от климата и теплопроводности горных пород. Ниже этой зоны начинается повышение температур, в среднем на 30оС через каждые 100 м. Однако величина эта непостоянна и зависит от состава горных пород, наличия вулканов, активности теплового излучения из недр Земли. Так, в России она колеблется от 1,4 м в Пятигорске, до 180 м на Кольском полуострове. Зная радиус Земли, можно подсчитать, что в центре её температура должна достигать 200000оС. Однако при такой температуре Земля превратилась бы в раскаленный газ. Принято считать, что постоянное повышение температур происходит только в литосфере, а источником внутреннего тепла Земли служит верхняя мантия. Ниже рост температур замедляется, и в центре Земли она не превышает 50000оС. Плотность Земли. Чем плотнее тело, тем больше масса единицы её объема. Эталоном плотности принято считать воду, 1 см3 который весит 1г, т. е. плотность воды равна 1. Плотность других тел определяется отношением их массы к массе воды такого же объема. Отсюда понятно, что все тела, имеющие плотность больше 1,- тонут, меньше – плавают. Плотность Земли в разных местах неодинакова. Осадочные породы имеют плотность 1,5-2 гр/см3, а базальты – более 2 гр/см3. Средняя плотность Земли составляет 5,52 гр/см3 – это два с лишним раза больше плотности гранита. (Плотность гранита равна 2,6 г/см). В центре Земли плотность слагающих её пород возрастает и составляет 15 – 17 гр/см3. Давление внутри Земли. Горные породы, находящиеся внутри Земли, испытывают огромное давление со стороны вышележащих слоёв. Подсчитано, что на глубине всего лишь 1 км давление составляет 104 г Па, а в верхней мантии оно превышает 6.104г Па. Лабораторные эксперименты показывают, при таком давлении твердые тела, например, мрамор, изгибаются и могут дать точь, т. е приобретают свойства промежуточные между твердым телом и жидкостью. Такое состояние веществ называют пластическим. Данный эксперимент позволяет утверждать, что в глубоких недрах Земли материя находится в пластическом состоянии. Химический состав Земли . В Земле можно найти все химические элементы таблицы Д. И. Менделеева. Однако количество их неодинаково, распределены они крайне неравномерно. Например, в земной коре кислород (С) составляет более 50%, железо (Fe) – менее 5% её смеси. Подсчитано, что базальтовый и гранитный слои состоят в основном из кислорода, кремния и алюминия, а в мантии возрастает доля кремния, магния и железа. В целом же принято считать, что на 8 элементов (кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий, водород), приходится 99,5% состава земной коры, а на все остальные – 0,5%. Данные о составе мантии и ядра носят предположительный характер.
