Доклад на тему «Литосфера» (5 класс)

Введение

Мы ходим по земле, строим на ней дома, добываем из неё уголь и железную руду и редко задумываемся, на чём всё это держится. Под почвой и песком лежит прочный каменный слой, который покрывает всю планету, и по нему движутся материки, растут горы и происходят землетрясения. Этот каменный слой называется литосферой, и в курсе географии 5 класса с него начинается знакомство с оболочками Земли.

Слово «литосфера» составлено из двух греческих слов: «литос» означает «камень», а «сфера» — «шар». Получается «каменная оболочка», и это название точно передаёт суть. Кроме литосферы у Земли есть воздушная оболочка, атмосфера, водная оболочка, гидросфера, и оболочка жизни, биосфера. Все они связаны между собой, но литосфера служит для остальных опорой: на ней лежат океаны, на ней живут растения и животные.

Цель доклада — рассказать, что такое литосфера, из чего она состоит и как люди её изучают. В первой главе говорится о внутреннем строении Земли, о земной коре и горных породах, во второй главе о движении литосферных плит, землетрясениях и вулканах. Материал основан на школьных учебниках географии для 5–6 классов и научно-популярных книгах о строении Земли.

Глава 1. Литосфера и внутреннее строение Земли

1.1 Как устроена Земля внутри

Земля похожа на шар, у которого есть несколько слоёв, вложенных друг в друга. Учёные часто сравнивают её с куриным яйцом: тонкая скорлупа соответствует земной коре, белок соответствует мантии, а желток соответствует ядру. Сравнение, конечно, приблизительное, но оно помогает представить, что твёрдая поверхность, на которой мы живём, составляет лишь очень тонкую внешнюю часть планеты.

Самый верхний слой называется земной корой. Под ней начинается мантия, которая простирается до глубины около 2900 километров. Вещество мантии очень горячее, но из-за огромного давления оно не жидкое, а скорее похоже на очень вязкую пластичную массу, медленно движущуюся в течение миллионов лет. В самом центре Земли находится ядро, внешняя часть которого жидкая, а внутренняя твёрдая. Температура в центре планеты, по оценкам учёных, достигает пяти-шести тысяч градусов, то есть примерно столько же, сколько на поверхности Солнца.

Насколько различаются слои по толщине, показано на рисунке 1. Расстояние от поверхности до центра Земли составляет около 6371 километра, и на земную кору из них приходится всего несколько десятков километров. Большую часть радиуса занимают мантия и ядро.

Возникает вопрос, откуда учёные знают о строении Земли, если никто не спускался даже до мантии. Главный способ изучения недр связан с землетрясениями. От очага землетрясения во все стороны расходятся упругие волны, которые проходят сквозь всю планету и записываются приборами-сейсмографами на станциях в разных странах. На границах слоёв волны меняют скорость и направление, а некоторые из них не проходят через жидкое вещество, и по этим изменениям сейсмологи определили глубину мантии и ядра.

Литосферой называют не только земную кору. В неё входит и самая верхняя, твёрдая часть мантии, которая вместе с корой образует единую жёсткую оболочку. Её толщина в разных местах составляет от нескольких десятков до полутора-двух сотен километров. Ниже лежит более мягкий слой мантии, по которому литосфера может медленно скользить, разбитая на огромные блоки, о чём подробно говорится во второй главе.

1.2 Земная кора

Под Москвой и под Тихим океаном земная кора устроена по-разному. Под материками она толстая и похожа на слоёный пирог: сверху осадочные породы, ниже гранит, ещё ниже базальт. Под Русской равниной её толщина около 35–40 километров, а под Памиром и Гималаями доходит до 70–75 километров, словно у высоких гор есть каменные «корни», уходящие вглубь почти так же, как ствол дерева продолжается корнями.

Под дном океанов кора гораздо тоньше, всего 5–10 километров, и гранита в ней нет вовсе, только базальт, прикрытый сверху илом. Кроме того, она удивительно молодая. Самым старым участкам океанического дна около 180 миллионов лет, то есть они видели динозавров, но не видели самых древних камней на материках: в Канаде и Гренландии геологи находили породы возрастом больше трёх с половиной миллиардов лет.

Поверхность коры вся в неровностях, и географ называет их рельефом. Самые крупные из них — материки и океанические впадины, помельче — горы и равнины, совсем маленькие — холмы, овраги, речные долины. Высочайшая вершина мира, Джомолунгма, поднимается на 8848 метров над уровнем моря, а самое глубокое место океана, Марианский жёлоб, опускается почти на 11 километров. Разница между ними, около двадцати километров, кажется огромной, но по сравнению с радиусом Земли она так мала, что на глобусе её почти невозможно было бы заметить.

Человек пока не смог пробурить земную кору насквозь. Самая глубокая скважина в мире была пробурена на Кольском полуострове и достигла глубины 12 262 метра. Работы на ней шли с 1970 года почти два десятилетия, и учёные получили много неожиданных сведений: например, на большой глубине температура оказалась выше, чем ожидалось, около 180 градусов. При этом скважина прошла лишь примерно треть толщины коры в этом районе, а до мантии так и не добралась.

1.3 Горные породы и минералы

Если взять в руки кусок гранита и посмотреть внимательно, в нём видны зёрна трёх цветов: прозрачно-серые, розоватые и блестящие чёрные чешуйки. Это минералы — кварц, полевой шпат и слюда, а сам гранит — горная порода, то есть природная смесь минералов. Бывают породы и из одного минерала: белый мрамор почти целиком состоит из кальцита. Вся земная кора сложена такими породами, как стена дома сложена кирпичами.

Учёные делят горные породы на три группы по тому, как они появились: магматические, осадочные и метаморфические (таблица 1). Все три легко найти в обычном городе. Гранитом облицованы набережные Невы и цоколи многих зданий, известняк и песчаник торчат из обрывов по берегам рек, а мрамор блестит на стенах старых станций метро.

Таблица 1 — Горные породы по происхождению

Магматические породы образуются из магмы, расплавленного вещества мантии. Если магма застывает медленно в глубине, получаются крупнозернистые породы, например гранит. Если она изливается на поверхность в виде лавы и быстро остывает, образуются мелкозернистые породы, например базальт, или пористая пемза, которая настолько лёгкая, что не тонет в воде.

Осадочные породы возникают на поверхности Земли. Реки и ветер переносят обломки камней, и те оседают слоями, превращаясь со временем в песок, глину и песчаник. Остатки морских организмов, раковины и скелеты, образуют известняк и мел, а из древних растений за миллионы лет образовался каменный уголь. Метаморфические породы получаются, когда магматические или осадочные породы попадают на глубину и изменяются под действием жара и давления: известняк превращается в мрамор, а песчаник в кварцит.

Камень служил человеку с самого начала его истории. Первые орудия древние люди откалывали от кремня, из глины лепили горшки, а потом научились добывать из руды медь, бронзу и железо, и целые эпохи получили названия по материалу: каменный век, бронзовый, железный. Сегодня из недр литосферы добывают нефть и газ, уголь, железную и медную руду, золото, соль и строительный камень, так что без знаний о ней не обойдутся ни геологи, ни строители, ни энергетики.

Познакомиться с горными породами может каждый школьник. Для этого достаточно собрать небольшую коллекцию камней во время летней поездки, у реки или в карьере, подписать место находки и попробовать определить породу по учебнику или определителю. Гранит легко узнать по крупным разноцветным зёрнам, на известняке выступают пузырьки газа, если капнуть на него столовым уксусом, а глина становится пластичной, если её намочить. Такие простые наблюдения помогают понять, что литосфера находится не где-то далеко, а прямо у нас под ногами.