Контрольная работа 6 Строение литосферы и явления в ней. Земная кора

Вариант I

1. Части литосферы. Изучение земной коры.

Структурно Земля состоит из трех слоев: земной коры, мантии, ядра. Земная кора – наружный твердый слой планеты. Его средняя мощность (толщина) 25–30 км, под океанами она тоньше (3-10 км), под континентами горных районах доходит до 70 км.

Земная кора сложена горными породами: гранитами, базальтами, известняками, песком, глиной и многими другими. Наиболее распространенными химическими элементами в составе земной коры являются алюминий и кремний, самые распространенные минералы – полевой шпат и кварц. При добыче полезных ископаемых в шахтах люди давно заметили, что температура земной коры с глубиной повышается. Установлено, что тепло в земную кору поступает из мантии.

Оболочка, состоящая из земной коры и части верхней мантии, называется литосферой (в переводе с греческого «литое» означает «камень»). Ее толщина – от 50 км в океанической части до 200 км и более в материковой. Лучше всего земная кора изучена в самой верхней части на суше в обнажениях горных пород, обрывах речных и морских берегов, на крутых склонах гор.

2. Разнообразие минералов и горных пород. Магматические горные породы.

В природе существует несколько тысяч видов горных пород и минералов. Они различаются между собой строением, твердостью, плотностью, цветом, температурой плавления и другими свойствами. Большинство из них люди используют очень широко.

Главные причины различия в условиях их образования и изменения, которые происходят с ними в земной коре. По происхождению горные породы можно разделить, прежде всего, на магматические и осадочные.

3. Осадочные горные породы. Изменение горных пород.

Осадочные горные породы образуются за счет физического разрушения и химического разложения магматических пород, в результате скопления продуктов жизнедеятельности организмов. Они составляют 75 % толщи земной коры и обычно залегают пластами.

Происхождение этих пород в отличие от магматических связаны с их оседанием и накоплением на поверхности земной коры.

По условиям образования осадочные породы делят на:

– обломочные, возникшие при разрушении пород другого типа, – песок, песчаники, глина;

– химические, возникшие в результате химических реакций в водных растворах, – соли, гипс, фосфориты;

– органические, возникшие в результате накопления известковых или растительных остатков, – известняк, мел, торф, угли.

Органические осадочные породы состоят в основном из остатков растений и животных, накопившихся за миллионы лет на дне озер, морей и океанов. Для осадочных пород характерна слоистость. В слоях можно найти остатки и отпечатки растений и животных.

Пласты осадочных пород под давлением накапливающихся сверху пород уплотняются, цементируются веществами, растворенными в подземных водах, образуя более плотные породы – песчаники, глинистые сланцы, известняки. Под действием процессов, происходящих в глубинах земной коры, осадочные и магматические породы испытывают сильное нагревание и сжатие. В результате этого они изменяются и приобретают новые свойства. Например, известняк превращается в кристаллическую породу – мрамор, песчаник – в кварцит, гранит – в гнейс. Горные породы, претерпевшие изменения на глубине, называют метаморфическими (т. е. «превращение»).

4. В чем заключается разнообразие в залегании горных пород?

На крутых склонах гор и на высоких обрывистых берегах рек залегают различные горные породы. Слои пород могут залегать горизонтально, наклонно, быть смятыми в складки. Каковы причины такого разнообразия?

Отсюда можно сделать только один вывод: земная кора находится в постоянном движении. В одних местах она разламывается, образуются трещины, в других – горизонтально залегающие пласты пород сжимаются в складки. Одни участки опускаются, другие – поднимаются. Земной коре свойственны два основных вида движений: вертикальные и горизонтальные. Часто они сочетаются, т. е. проявляются одновременно.

Главная причина движений земной коры – это процессы, происходящие внутри Земли. Исследование земной коры показало, что одни ее участки более устойчивы, другие – более подвижны.

Первым гипотезу о дрейфе материков (т. е. горизонтальном движении земной коры) выдвинул в начале XX века Альфред Вегенер. На ее основе создана теория литосферных плит. Согласно этой теории, литосфера не является монолитом, а состоит из 7 крупных и нескольких более мелких плит, «плавающих» на астеносфере.

5. Вертикальные колебания и горизонтальные движения.

На берегах Скандинавского полуострова на высоте 120–170 м называют уровнем моря, обнаружены пески и глины с остатками морских раковин. Значит, эта территория была когда-то дном моря. В настоящее время она также поднимается примерно на 1 см в год. А территория Нидерландов, т. е. часть ее, лежит ниже уровня моря и отгорожена от него высокими дамбами и платинами, протянувшимися вдоль моря на многие сотни километров. Скорость опускания земной коры в этом месте – до 3 мм в год. Из-за этого высоту дамб приходится все время увеличивать. Узнать о медленных колебательных движениях земной коры вдали от моря ученым помогает изучение состава и залегания горных пород. Например, ученые, таким образом, установили, что на месте современной Восточной Европы было когда-то море. Потом дно поднялось и около 70 млн. лет назад стало сушей. Измерения показывают, что в настоящее время ее центральная часть опускается на 2–4 мм в год, а западная – поднимается. В горных районах вертикальные движения могут происходить с большей скоростью. Высота гор может увеличиваться до нескольких сантиметров в год.

Горизонтальные движения также происходят очень медленно. В результате встречных горизонтальных движений слоев земной коры образуются складки. Они могут быть разбиты трещинами. Если же движение происходит в противоположных направлениях, в земной коре образуются разрывы. При этом одни участки опускаются, другие – поднимаются. Например, озеро Байкал находится во впадине. Там опустился участок земной коры и вдоль разломов образовался грабен, который заполнился водой. Наблюдения показывают, что раздвижение берегов озера продолжается и в настоящее время.

В отдельных частях земной коры происходят грозные явления природы – землетрясения. В результате толчков из глубин Земли в течение нескольких секунд или даже долей секунды одни участки земной коры поднимаются, другие – опускаются на несколько сантиметров или даже несколько метров. Происходит смещение одних участков земной коры относительно других и в горизонтальном направлении. Землетрясения сопровождаются подземным гулом. Рушатся здания, мосты, изгибаются и разрываются рельсы железнодорожных путей. Под развалинами зданий погибают люди. Из-за повреждений приборов возникают пожары. Одно из катастрофических землетрясений произошло в 1960 г. в Чили (Южная Америка). Разрушались города, дороги, аэродромы, порты. Такое же разрушительное землетрясение произошло в 1988 г. в Армении. Разрушительная сила землетрясения стерла с лица земли города и села. В прошлом землетрясения вызывали суеверный страх у людей, т. к. они не могли объяснить их причин. В настоящее время известно, что землетрясения случаются из-за внезапных разрывов и смещений на большой глубине в литосфере. Место на глубине, где образуются разрыв и смещение пород называют очагом землетрясения. Очаг землетрясения может быть расположен на различной глубине.

Место на земной поверхности, находящееся над очагом, называют эпицентром землетрясения. Самые сильные разрушения происходят в эпицентре, где подземные толчки направлены снизу вверх. Дальше от эпицентра колебания распространяются во все стороны волнообразно. При этом разрушаются дома как бы при ударе сбоку, деревья раскачиваются так, что ветки касаются поверхности земли. В разных странах мира на специальных станциях ведутся наблюдения за «поведением» земной коры. Специальные чувствительные приборы – сейсмографы измеряют и автоматически записывают малейшие ее сотрясения.

Ученые сейсмологи составили шкалу для измерения силы землетрясения в баллах от 1 до 12. Слабые – в 1–2 балла не ощущаются человеком, их отмечают только приборы. Они на Земле происходят ежедневно. При землетрясении в 5–6 баллов происходят легкие повреждения зданий, трещины в грунте. Землетрясение в 9 баллов разрушает здания, сопровождается образованием трещин в грунте шириной в несколько десятков сантиметров. Самое сильное землетрясение – 11–12 баллов, при котором разрушается почти все на земной поверхности. Землетрясения происходят и на материках (в горах) и в океанах.

2. Образование и строение вулканов .

На поверхности суши и дне океанов есть особые по форме и составу пород горы, их называют вулканами (в древнеримской мифологии Вулкан – бог огня). Находящаяся на глубине магма по образовавшимся в земной коре трещинам может устремиться вверх под большим давлением и изливаться на поверхность. Канал, по которому поднимается магма, называется жерлом вулкана. Жерло заканчивается кратером, через который на поверхность вырываются газы и водяной пар, вылетает вулканическая пыль, огромные тучи пепла, камни, изливается магма. Излившаяся на поверхность магма называется лавой. Вулканический пепел не имеет ничего общего с пеплом, который получается при сгорании, например, бумаги, дров. Остывая в воздухе, часть пепла оседает вокруг вулкана, засыпая селения, часть разносится ветром на сотни километров. Извержение сопровождается подземным гулом, порой землетрясением, дождем. Если вулкан до извержения был покрыт снегом и льдом, то раскаленная лава растапливает их. Вода, смешиваясь с пеплом, образует мощные грязевые потоки, которые с большой скоростью несутся вниз по склонам. Некоторые вулканы образуются буквально на глазах у людей. Например, вулкан Парикутин.

3. Действующие и потухшие вулканы.

Вулканы, которые извергались на памяти человечества, называются действующими. Их насчитывают более 800. Самый высокий действующий вулкан России – Ключевская Сопка – расположен на полуострове Камчатка. В результате неоднократных извержений за 5 тыс. лет он достиг высоты 4 750 м.

Там же, на Камчатке, в 1975 г. в течение нескольких месяцев появилось сразу восемь новых вулканов. То из одного, то из другого вырывались огненные потоки лавы, сжигая все на своем пути, выпаривая воду рек и озер. Множество вулканов обнаружено на дне океанов. Есть вулканы, об извержении которых не сохранилось никаких сведений. И только вулканические горные породы, конусообразная форма и кратер на вершине свидетельствует об их активной вулканической жизни в прошлом. Такие вулканы называют потухшими.

К числу потухших вулканов относится, например, самая высокая вершина Кавказских гор – Эльбрус. Иногда вулканы, считавшиеся потухшими, вдруг начинают действовать. Так, во время землетрясения в Чили в 1960 г. извергались девять вулканов, которые относились к потухшим. Или другими словами уснувшими. Вулканы извергаются неодинаково. Одни длительное время выделяют газы, пар, бывают взрывы, вылетают камни, но вязкая лава не изливается, а застывает в кратере. У других лава жидкая, газы выделяются легко, без сильных взрывов.

4. Для чего изучают вулкан?

Вулканы – это «окна» в глубине Земли. Извержения дают людям сведения о составе и свойствах веществ, находящихся в литосфере на глубине в несколько десятков километров. Изучение вулканов помогает открыть тайны образования полезных ископаемых. На вулканологических станциях исследователи ведут длительные наблюдения за «поведение» вулканов, изучают лаву, выделяющиеся газы. Благодаря этому уже сейчас можно предсказать начало извержения вулкана и предупредить связанные с ним бедствия. И землетрясения и извержения вулканов происходят там, где земная кора неустойчива.

5. Горячие источники и Гейзеры .

В некоторых районах, где есть вулканы, подземные воды имеют высокую температуру и содержат в растворенном виде разнообразные соли, газы, т. е. являются минеральными. Причиной особых свойств воды является то, что на глубине магма имеет высокую температуру и нагревает воду. Выделившиеся из нее газы растворяются в воде. Эти воды вытекают на поверхность, образуя источники, ручьи, реки. Иногда они вырываются горячим фонтаном, поднимаясь на высоту в несколько десятков метров. Периодические выбросы нагретых вод на поверхность Земли в местах активных тектонических процессов, называются гейзерами. Например, гейзер Великан на Камчатке выбрасывает струю воды диаметром 3 м на высоту до 40–50 м через каждые 5–6 ч. При этом пар поднимается на 300–500 м. Горячие подземные воды люди используют для обогревания помещений, теплиц и т. д. Минеральные источники – в лечебных целях.