Литосфера. Внутреннее строение Земли - ЛИТОСФЕРА - СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ. ЗЕМНЫЕ ОБОЛОЧКИ

Цели: сформировать представление о внутреннем строении Земли и способах его изучения; дать знания о типах земной коры (океанической и материковой); сформировать понятия «мантия», «ядро», «литосфера», «астеносфера».

Оборудование: демонстрационная таблица «Внутреннее строение Земли», другие виды наглядного материала и ТСО (диафильмы, видеофильмы и т. д.), яблоко, гранит, базальт, глина, физическая карта полушарий.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Анализ контрольной работы

III. Изучение нового материала

Сегодня мы начинаем знакомство с оболочками Земли — сферами:

1) литосферой — каменной оболочкой Земли;

2) гидросферой — водной оболочкой;

3) атмосферой — воздушной оболочкой;

4) биосферой — оболочкой, где обитают живые организмы. География — наука о Земле. Она рассматривает все оболочки во взаимосвязи друг с другом. Но сначала мы узнаем свойства и строение каждой оболочки в отдельности, чтобы затем понять, как они взаимодействуют между собой.

Начнем знакомство с каменной оболочкой земного шара — литосферой, или земной корой. Сегодня мы узнаем, что же находится под нами, что внутри земного шара. Мы отправимся в подземное путешествие.

— Как вы думаете, возможно ли это путешествие в реальности? Может ли человек попасть в центр Земли?

— Вспомним размеры Земли. Каков радиус нашей планеты? (6378 км — экваториальный радиус и 6356 км — радиус полярный.)

Люди пробурили сверхглубокие скважины — до глубины 15 км. С помощью специальных приборов удалось выяснить, что Земля состоит из трех частей: в центре — ядро, оно окружено мантией, снаружи — тонкая земная кора (рис. 22 на с. 39).

Чем же отличаются эти три оболочки?

Ядро раскалено, его температура 2000-5000 °С, радиус ядра 3470 км. Ядро содержит много железа. Ученые предполагают, что внешняя часть ядра находится в расплавленном состоянии, а внутренняя часть твердая.

Ядро окружено мантией. Она составляет 83% объема Земли.

Ученые делят мантию на два слоя: до глубины 900 км — верхняя мантия и до глубины 2900 км — нижняя мантия. Мантия также раскалена до 2000 °С. Вещество ядра и мантии находится под огромным давлением. Вещество мантии перемещается.

В верхней мантии, на глубине от 100 до 200 км, обнаружен пластичный слой — астеносфера. От этого слоя и считается граница литосферы.

Литосфера имеет толщину 50—200 км. Верхняя часть литосферы — земная кора. Она состоит из горных пород и минералов, находится в твердом состоянии, поэтому ее называют каменной оболочкой. Средняя мощность земной коры около 35—40 км, т. е. по сравнению с размерами Земли она тонкая. Но даже в ней не пробурили сверхглубокие скважины.

Чтобы представить размеры слоев Земли, сравним Землю с яблоком. Сердцевина яблока — ядро, мякоть — мантия, кожица — земная кора.

Земная кора неодинакова по толщине и строению.

Земная кора делится на океаническую и материковую.

Строение и мощность земной коры	Океаническая	Материковая
Толщина	3—7 км	От 30—40 до 70 км под Тибетом
Слои горных пород	1. Осадочный. 2. Базальтовый	1. Осадочный. 2. Гранитный. 3. Базальтовый
Место нахождения	Под океанами	Под материками и частью океанов

(Учитель демонстрирует гранит, базальт, любые осадочные породы.)

— Прочитайте текст на с. 40 учебника и выпишите способы изучения земной коры. (Изучение по горным породам, которые видны на крутых склонах, обрывах, крутых берегах; бурение скважин; в шахтах; сейсмология; спутники из космоса.)

— Какие вопросы возникли при изучении текста учебника?

— Как с помощью землетрясений можно узнать, что находится на глубине 2000—3000 км?

(Учитель рассказывает об искусственно вызванных землетрясениях, о возникновении сейсмических волн, о приборах- сейсмографах, фиксирующих отраженные волны, о разной скорости прохождения волн в разных горных породах.

Если ученики подготовили сообщения, то вместо объяснения учителя класс слушает их.)

Земная кора

Земная кора в масштабе всей Земли представляет тонкую пленку и по сравнению с радиусом Земли ничтожна. Самая мощная земная кора под горами и нагорьями Памира, Тибета, Гималаев, где она достигает 75 км. Несмотря на маленькую мощность, земная кора имеет сложное строение.

Верхние ее горизонты довольно хорошо изучены при помощи бурения скважин.

Строение и состав земной коры под океанами и на континентах очень сильно различаются. Поэтому и принято выделять два основных типа земной коры — океаническую и континентальную.

(Учащиеся и учитель вместе заполняют таблицу.)

Внутренние оболочки Земли	Характеристика оболочек Земли
	Состояние	Температура	Давление
Земная кора	Твердая	С увеличением глубины повышается в среднем на 3° на каждые 100 м	С увеличением глубины повышается

(Работа с учебником (с. 40), заполнение таблицы «Виды земной коры». Проверка.)

Вид земной коры	Толщина	Состав (слои)

IV. Закрепление нового материала

Найдите соответствия:

1) земная кора океанического типа;

2) материковая земная кора;

3) мантия;

4) ядро.

а) состоит из гранита, базальта и осадочных пород;

б) температура +2000 °С, состояние вязкое, ближе к твердому;

в) толщина слоя 3—7 км;

г) температура +2000...+5000 °С, состояние твердое, состоит из двух слоев.

Домашнее задание

§ 16, задание 3 к параграфу.

Дополнительный материал

Поверхность Мохо

В 1909 г. на Балканском полуострове около города Загреба произошло сильное землетрясение. Хорватский геофизик Андрия Мохоровичич, изучая сейсмограмму, записанную в момент этого события, заметил, что на глубине примерно 30 км скорость волн существенно увеличивается. Данное наблюдение подтвердили и другие сейсмологи. Значит, существует некий раздел, ограничивающий снизу земную кору. Для его обозначения ввели особый термин — поверхность Мохоровичича (или раздел Мохо).

Мантия

Под корой на глубинах от 30—50 до 2900 км расположена мантия Земли. Из чего же она состоит? Главным образом из горных пород, богатых магнием и железом.

Мантия занимает до 82% объема планеты и подразделяется на верхнюю и нижнюю. Первая залегает ниже поверхности Мохо до глубины 670 км. Быстрое падение давления в верхней части мантии и высокая температура приводят к плавлению ее вещества.

На глубине от 400 км под материками и 10—150 км под океанами, т. е. в верхней мантии, был обнаружен слой, где сейсмические волны распространяются сравнительно медленно. Этот слой назвали астеносферой (греч. астенес — слабый). Здесь доля расплава составляет 1—3%. Более пластичная, чем остальная мантия, астеносфера служит «смазкой», по которой перемешаются жесткие литосферные плиты.

По сравнению с породами, слагающими земную кору, породы мантии отличаются большей плотностью, и скорость распространения сейсмических волн в них заметно выше.

В самом «подвале» нижней мантии — на глубине 1000 км и до поверхности ядра — плотность постепенно увеличивается. Из чего состоит нижняя мантия, пока остается загадкой.

Ядро

Предполагают, что поверхность ядра состоит из вещества, обладающего свойствами жидкости. Граница ядра находится на глубине 2900 км.

А вот внутренняя область, начинающаяся с глубины 5100 км, ведет себя как твердое тело. Это обусловлено очень высоким давлением. Даже на верхней границе ядра теоретически рассчитанное давление составляет около 1,3 млн. атмосфер. А в центре достигает 3 млн. атмосфер. Температура здесь может превышать 10 000 °С. Каждый кубический сантиметр вещества земного ядра весит 12—14 г.

Очевидно, вещество внешнего ядра включает относительно легкий элемент, скорее всего серу.

Раньше считали, что ядро Земли гладкое, почти как пушечное ядро. Но оказалось, что перепады «границы» достигают 260 км.

Земная кора

Земная кора океанов занимает примерно 56% поверхности планеты, и главной ее чертой является небольшая толщина — в среднем около 5—7 км. Но даже такая тонкая земная кора подразделяется на два слоя.

Первый слой — осадочный, представлен глинами, известковыми ила- ми. Второй слой сложен базальтами — продуктами извержения вулканов. Мощность базальтового слоя на дне океанов не превышает 2 км.

Континентальная (материковая) земная кора занимает площадь меньше, чем океаническая, - около 44% поверхности планеты. Континентальная кора толще океанической, ее средняя мощность 35—40 км, а в области гор достигает 70—75 км. Она состоит из трех слоев.

Верхний слой слагают разнообразные осадки, их мощность в некоторых впадинах, например в Прикаспийской низменности, составляет 20—22 км. Преобладают отложения мелководий — известняки, глины, пески, соли и гипс. Возраст пород 1,7 млрд. лет.

Второй слой — гранитный — хорошо изучен геологами, т. к. имеются его выходы на поверхность, а также предпринимались попытки пробурить его, но пробурить весь слой гранита не удалось.

Состав третьего слоя не очень ясен. Предполагают, что он должен быть сложен породами типа базальтов. Мощность его составляет 20—25 км. В основании третьего слоя прослеживается поверхность Мохоровичича.