Что находится в центре Земли? Внутреннее строение планеты. Глубинное строение земного шара

Что находится в центре Земли? Внутреннее строение планеты. Глубинное строение земного шара
Что находится в центре Земли? Внутреннее строение планеты. Глубинное строение земного шара
Что внутри Земли?

Летом 1971 года молодой геолог по имени Майк Вурхис вел изыскания в заросшей чертополохом местности на востоке Небраски недалеко от его родного городка Орчард. Проходя по дну глубокого оврага, он заметил что-то белевшее наверху в кустарнике и поднялся взглянуть. Там он увидел прекрасно сохранившийся череп молодого носорога, вымытый прошедшими недавно сильными дождями.

А в нескольких метрах от него, как оказалось, находилось самое необычное захоронение ископаемых остатков, когда-либо открытое в Северной Америке: высохший водоем, служивший общей могилой многим десяткам животных - носорогам, зебровидным лошадям, саблезубому оленю, верблюдам, черепахам. Все погибли в результате загадочного катаклизма чуть менее 12 миллионов лет назад, в период, известный в геологии как миоценовый. В те дни Небраска располагалась на обширной жаркой равнине, очень похожей на Серенгети в нынешней Африке. Животных нашли похороненными под вулканическим пеплом трехметровой толщины. Загадка заключалась в том, что в Небраске никогда не было никаких вулканов.

Сегодня открытое Вурхисом место называется Эшфоллским парком захоронений ископаемых животных. Здесь есть новый центр для посетителей и музей с хорошо продуманными экспозициями по геологии Небраски и истории захоронений ископаемых животных. Центр включает лабораторию со стеклянной стеной, через которую посетители могут видеть палеонтологов, занятых очисткой скелетов.

Сначала считали, что животные были погребены живьем, и Вурхис в 1981 году в статье в National Geographic именно так и написал. «В статье место находок названо «Помпеями доисторических животных», - рассказывал он - Названо неудачно, потому что вскоре ученые поняли, что животные погибли не сразу. Все они страдали неким недугом, называемым гипертрофической пульмональной остеодистрофией, который возникает при вдыхании большого количества твердых абразивных частиц, а они, должно быть, вдыхали очень много, потому что на сотни миль вокруг слой пепла достигал толщины в несколько футов». Видимо, они приходили сюда на водопой, ища облегчения, а вместо этого в мучениях гибли. Пепел, видимо, погубил все. Похоронил под собой всю траву, покрыл каждый листок и превратил воду в негодную для питья бурую жижу.

В документальной программе «Горизонт» говорилось, что наличие такого количества пепла в Небраске явилось неожиданностью. На самом же деле о громадных залежах пепла в Небраске было известно давно. На протяжении почти сотни лет его добывали для изготовления хозяйственных чистящих порошков типа «Комет» или «Аякс». Но, как ни странно, никому не приходило в голову поинтересоваться, откуда взялся весь этот пепел.

Вурхис разослал образцы коллегам во все западные штаты с просьбой сообщить, нет ли у них чего-нибудь похожего. Несколько месяцев спустя с ним связался геолог из Геологической службы Айдахо Билл Бонничсен и рассказал, что пепел соответствует вулканическим отложениям у местечка Бруно-Джарбридж на юго-западе Айдахо. Явлением, которое убило животных на равнинах Небраски, было извержение вулкана невиданных ранее масштабов - такое, что покрыло трехметровым слоем пепла территорию на расстоянии за 1600 км от него, на западе Небраски. Оказалось, что под западной частью Соединенных Штатов находился гигантский магматический котел, колоссальный вулканический очаг, катастрофически извергавшийся примерно каждые шестьсот тысяч лет. Последнее такое извержение было чуть больше шестисот тысяч лет назад. Очаг остается на месте. Сегодня мы называем его Йеллоустонским национальным парком.

Мы поразительно мало знаем, что происходит у нас под ногами. Страшно подумать, что Форд стал производить автомобили, а Нобелевский комитет стал присуждать премии за долго до того, как мы узнали, что у Земли есть ядро. Да и идея, что материки плавают по поверхности, как листья кувшинок, стала общепризнанной меньше чем поколение назад. «Как ни странно, - писал Ричард Фейнман, - мы разбираемся в распределении вещества внутри Солнца куда лучше, чем во внутреннем строении Земли».

Расстояние от поверхности до центра Земли равно 6370 км, что не так уж много. Подсчитано, что если выкопать колодец до центра и бросить в него кирпич, то он долетит до дна всего за 45 минут (хотя в этой точке он будет невесомым, поскольку вся тяжесть Земли будет не внизу, а наверху и вокруг). Попытки продвинуться в направлении центра были поистине скромными. В Южной Африке один или два золотых рудника достигают глубины более 3 км, а глубина большинства шахт и рудников на Земле не превышает 400 м. Если бы планета была яблоком, мы бы даже не проткнули бы кожуру. На самом деле мы бы даже не приблизились к этому.

Чуть меньше ста лет назад самые осведомленные ученые умы знали о недрах Земли не намного больше шахтера - а именно, что на какое-то расстояние вы углубляетесь в грунт, а затем упираетесь в твердую породу, и на этом все. Затем в 1906 году ирландский геолог Р. Д. Олдхэм, изучая сейсмограммы землетрясения в Гватемале, заметил, что отдельные ударные волны проникали до определенной точки глубоко в Землю, а потом отражались под углом, словно встречали какое-то препятствие. Отсюда он сделал вывод, что Земля имеет ядро. Тремя годами позже хорватский сейсмолог Андрей Мохоровичич изучал диаграммы землетрясения в Загребе и отметил подобное необычное отклонение, но на меньшей глубине. Он открыл границу между корой и слоем непосредственно под ней, мантией. С тех пор эта зона известна как поверхность Мохоровичича, или, для краткости, Мохо.

Так мы начинали получать смутное представление о слоистом внутреннем строении Земли - правда, действительно весьма смутное. Только в 1936 году датчанка Инге Леманн, изучая сейсмограммы землетрясений в Новой Зеландии, обнаружила, что существует два ядра: внутреннее, которое мы ныне считаем твердым, и внешнее (то самое, что обнаружил Олдхэм), которое считается жидким и, как полагают, является очагом магнетизма.

Как раз примерно в то время, когда Леманн, изучая сейсмические волны при землетрясениях, уточняла наши начальные представления о внутреннем строении Земли, двое геологов из компании «Калтекс» в Калифорнии разрабатывали способ сравнивать одно землетрясение с другим. Это были Чарлз Рихтер и Бено Гутенберг, хотя по причинам, не имеющим никакого отношения к справедливости, шкала почти сразу стала известна по имени одного Рихтера. (Рихтер тоже здесь был ни при чем. Будучи скромным человеком, он никогда не называл шкалу своим именем и всегда ссылался на нее как на «шкалу магнитуд».)

Разумеется, шкала - это скорее понятие, чем вещь, произвольная мера колебаний Земли, основанная на измерениях, сделанных на поверхности. Она возрастает экспоненциально, так что землетрясение магнитудой 7,3 в 32 раза мощнее, чем землетрясение магнитудой 6,3, и в 1000 раз мощнее, чем 5,3.

По крайней мере, теоретически у землетрясений не бывает верхней границы, и уж коли так, то и нижней. Шкала просто служит мерой силы, но ничего не говорит о разрушениях. Землетрясение магнитудой 7 глубоко в мантии - скажем, на глубине 650 км, - возможно, не причинит никаких разрушений на поверхности, тогда как значительно более слабое, но на глубине 6–7 км, может вызвать огромные разрушения. Многое также зависит от характера залегания пород, продолжительности землетрясений, частоты и серьезности толчков, следующих за главным толчком, и от физического состояния пораженной землетрясением территории. Из всего этого вытекает, что самыми страшными не обязательно бывают самые сильные землетрясения, хотя сила, несомненно, значит очень много.

Землетрясения - явления довольно обычные. Ежедневно где-нибудь в мире происходит пара землетрясений силой 2 балла и больше - достаточных, чтобы находящиеся поблизости получили приличную встряску.Самыми распространенными типами землетрясений являются те, что возникают в местах встречи двух тектонических плит, как в Калифорнии вдоль разлома Сан-Андреас. По мере того как плиты напирают друг на друга, давление нарастает, пока одна или другая не уступит. Вообще говоря, чем дольше интервал между землетрясениями, тем сильнее сдерживаемое давление и тем больше вероятность, что встряска будет действительно сильной.

Поскольку мы не можем заглянуть внутрь Земли, чтобы узнать, что там находится, приходится прибегать к другим способам, большей частью изучать свойства волн, проходящих через недра. Кое-что можно узнать о мантии по образованиям, называемым кимберлитовыми трубками, в которых формируются алмазы. Происходит следующее: глубоко в недрах Земли случается взрыв, который со сверхзвуковой скоростью выбрасывает на поверхность, по существу, заряд магмы. Явление это абсолютно непредсказуемое. Кимберлитовая трубка может вырваться наружу у вас во дворе, когда вы заняты обычными делами.

Поскольку они вырываются с такой большой глубины - до 200 км, - кимберлитовые трубки выносят на поверхность такие вещества, которые обычно не найдешь на поверхности или вблизи нее: породу, называемую перидотитом, кристаллы оливина и - лишь изредка, в одной трубке из ста, - алмазы. С кимберлитовыми выбросами выходит много углерода, но большая его часть испаряется или превращается в графит. Только время от времени необходимая масса его выбрасывается в сочетании с нужной скоростью и временем остывания, что приводит к образованию алмазов. Именно такие трубки превратили Иоганнесбург в богатейший мировой алмазный центр.

Однако могут существовать другие, еще более крупные трубки, о которых мы не знаем. Геологам известно, что где-то по соседству с северо-восточной частью Индианы имеются свидетельства существования трубки или группы трубок, которые могут быть поистине колоссальными. В разбросанных по всему району местах находили алмазы до 20 карат и даже больше. Но никто не обнаружил их источник. Как отмечает Джон Макфи, он может быть похоронен под ледниковыми отложениями, наподобие мэнсонского кратера в Айове, или находится под Великими озерами.

Итак, что мы знаем о недрах Земли? Очень мало. В целом ученые сходятся во мнении, что мир под нами состоит из четырех слоев - твердой внешней коры, мантии из горячей вязкой породы, жидкого внешнего ядра и твердого внутреннего ядра.

Известно, что на поверхности преобладают силикаты; они относительно легкие и их недостаточно, чтобы обеспечить наблюдаемую среднюю плотность Земли в целом. Следовательно, внутри должно находиться более тяжелое вещество. Известно, что для образования нашего магнитного поля где-то внутри должен существовать плотный пояс металлических элементов в жидком состоянии. Это то, что является общепризнанным. Но почти все сверх того - как взаимодействуют слои, что определяет их поведение, как они поведут себя в будущем - представляется по крайней мере неопределенным, а чаще крайне неопределенным.

Даже видимая нами часть земного шара - кора, и та является предметом довольно громких споров. Почти во всех трудах по геологии говорится, что земная кора достигает от 5 до 10 км под океанами, около 40 км под материками и 65–95 км под крупными горными цепями, но в рамках этих обобщенных данных наблюдается множество озадачивающих отклонений. Кора под горами Сьерра-Невады, например, имеет толщину всего 30–40 км, и никто не знает почему. По всем законам геофизики Сьерра-Невада должна опускаться, словно уходить в зыбучий песок. (Некоторые считают, что, возможно, так оно и есть.)

Как и когда Земля обрела свою кору - вопрос, разделяющий геологов на два больших лагеря: на тех, кто считает, что это произошло внезапно в начале истории Земли, и тех, кто считает, что это происходило постепенно и несколько позднее. Теорию раннего внезапного возникновения в начале 1960-х годов выдвинул Ричард Армстронг из Йельского университета, посвятивший остаток своей научной деятельности борьбе с теми, кто не был с ним согласен. Он умер от рака в 1991 году, но незадолго до смерти «разразился бранью в адрес своих критиков на страницах австралийского геологического журнала, обвинив их в увековечивании вымыслов», писал о нем журнал Earth («Земля») в 1998 году. «Он умер озлобленным», - рассказывал один из его коллег.

Кора и часть наружной мантии вместе называются литосферой (от греческого «lithos», означающего «камень»), которая, в свою очередь, плавает на слое более мягкой породы, называемом астеносферой (от греческих слов, означающих «лишенный силы»). Но подобные термины никогда полностью не отвечают смыслу. Например, говорить, что литосфера плавает на поверхности астеносферы, - значит подразумевать определенную степень плавучести, что не совсем правильно. Подобным же образом неправильно представлять горные породы текучими, наподобие жидкостей на поверхности. Горные породы являются текучими, но лишь в том смысле, в каком текуче стекло. Этого, может быть, не видно глазом, но все стекло на Земле под неослабным влиянием силы тяжести стекает книзу. Выньте из рамы очень старое стекло в окне европейского собора, и оно окажется заметно толще внизу, чем вверху. Вот о такой «текучести» мы ведем речь. Часовая стрелка движется в десять тысяч раз быстрее «текучих» пород мантии.

Движения происходят не только по горизонтали, как перемещаются земные плиты по поверхности, но также вверх и вниз, как поднимаются и опускаются горные породы в вихревом процессе, известном как конвекция. Конвекцию как процесс впервые ввел в оборот эксцентричный граф фон Румфорд в конце восемнадцатого века. Шестьдесят лет спустя английский приходской священник Осмонд Фишер высказал предположение, что содержимое земных недр вполне может быть достаточно текучим, чтобы перемещаться. Но прошло очень много времени, прежде чем его идея обрела поддержку.

Примерно в 1970 году геофизики испытали изрядное потрясение, осознав, что там, внутри, происходят бурные, беспорядочные процессы. Как пишет в своей книге «Нагая Земля: Новая геофизика» Шавна Фогель: «Было похоже на то, будто ученые десятки лет изучали земную атмосферу - тропосферу, стратосферу и так далее, - а потом вдруг узнали о ветре».

С тех пор не утихают споры вокруг того, какой глубины достигает процесс конвекции. Одни говорят, что он начинается на глубине 650 км, другие - глубже 3 тысяч км. Проблема, как заметил Джеймс Трефил, заключается в том, что «имеются две группы данных из двух разных дисциплин, которые невозможно примирить». Геохимики говорят, что некоторые элементы не могут попасть на поверхность планеты из верхней мантии, а должны подняться из более глубоких недр Земли. Поэтому вещества верхней и нижней мантий должны, по крайней мере, периодически смешиваться. Сейсмологи же говорят, что этот тезис не находит подтверждений.

Итак, можно лишь утверждать, что, двигаясь к центру Земли, в какой-то не совсем определенный момент мы покидаем астеносферу и погружаемся в чистую мантию. Если учесть, что мантия составляет 82 % объема Земли и 65 % ее массы, она не удостаивается излишнего внимания, главным образом потому, что интерес ученых, да и вообще читателей лежит либо гораздо глубже (как в случае с магнетизмом), либо ближе к поверхности (землетрясения). Известно, что до глубины примерно 150 км в составе мантии преобладает вид горной породы, известной как перидотит, но чем заполнены остальные 2650 км, точно не известно. Согласно сообщению в журнале Nature, не похоже, чтобы это был перидотит. Ничего больше нам не известно.

Ниже мантии находятся два ядра - твердое внутреннее и жидкое внешнее. Не приходится и говорить, что наши представления о природе этих ядер носят косвенный характер, однако ученые способны сделать некоторые обоснованные предположения. Им известно, что давление в центре Земли весьма высоко - примерно в три с лишним миллиона раз больше, чем на поверхности, - достаточно, чтобы сделать любую породу твердой. Из истории Земли (а также по косвенным признакам) известно, что внутреннее ядро очень хорошо держит тепло. Хотя это лишь чуть более чем предположение, считается, что за четыре с лишним миллиарда лет температура ядра упала не больше чем на 110 градусов Цельсия. Никто точно не знает, насколько горячим является ядро Земли, но оценки колеблются от 4000 до более 7000 градусов Цельсия - это почти так же горячо, как на поверхности Солнца.

Внешнее ядро во многих отношениях изучено еще меньше, хотя все сходятся во мнении, что оно жидкое и что там находится источник магнетизма. В 1949 году Э. С. Буллард из Кембриджского университета выдвинул теорию, согласно которой эта жидкая часть земного ядра вращается таким образом, что, по существу, превращает его в электродвигатель, создающий магнитное поле Земли. Предполагается, что конвекционные потоки жидкости внутри Земли создают эффект наподобие тока в проводах. Что именно происходит - неизвестно, но довольно определенно полагают, что это связано с вращением ядра и с тем фактом, что оно жидкое. Тела, не имеющие жидкого ядра, например Луна и Марс, магнетизмом не обладают.

Известно, что напряженность магнитного поля Земли время от времени меняется: в эпоху динозавров она была в 3 раза выше, чем теперь. Также известно, что в среднем примерно каждые 500 тысяч лет оно меняет полярность, хотя за этим средним скрывается чудовищная степень непредсказуемости. Последняя перемена имела место около 750 тысяч лет назад. Иногда полярность остается неизменной миллионы лет - похоже, самый продолжительный промежуток составлял 37 миллионов лет, - а в другое время полярность менялась всего через 20 тысяч лет. Всего за последние 100 миллионов лет она менялась около 200 раз, и у нас фактически нет никакого представления почему. Факт этот назван «самым большим остающимся без ответа вопросом в геофизической науке».

Возможно, как раз в наши дни мы переживаем смену полярности. Магнитное поле только за последнее столетие ослабло примерно на шесть процентов. Всякое ослабление магнетизма, скорее всего, плохая новость, потому что магнетизм кроме крепления записок к холодильникам и надежной работы компасов играет важнейшую роль в поддержании нашей жизни. Во Вселенной полно опасных космических лучей, которые, не будь магнитной защиты, пронзали бы наши тела, превращая большинство наших ДНК в негодные лоскутья. Когда действует магнитное поле, эти лучи надежно отгоняются от поверхности Земли и собираются в стадо в двух зонах околоземного пространства, названных поясами Ван Аллена. Они также взаимодействуют с частицами в верхних слоях атмосферы, создавая чарующие световые завесы, известные как полярные сияния.

Наша неосведомленность в значительной мере объясняется тем, что ученые традиционно мало заботились о согласованности исследований того, что происходит на поверхности Земли и в ее недрах.

Земля входит в состав Солнечной системы наряду с остальными планетами и Солнцем. Она относится к классу каменных твердых планет, отличающихся большой плотностью и состоящих из горных пород, в отличие от газовых гигантов, имеющих большие размеры и сравнительно невысокую плотность. При этом состав планеты обусловливает внутреннее строение земного шара.

Основные параметры планеты

Прежде чем узнать, какие слои выделяются в строении земного шара, поговорим об основных параметрах нашей планеты. Земля находится на расстоянии от Солнца, примерно равном 150 млн км. Ближайшее небесное тело - это естественный спутник планеты - Луна, который располагается на дистанции 384 тыс. км. Система Земля-Луна считается уникальной, так как является единственной, где планета имеет настолько крупный спутник.

Земная масса равна 5,98 х 10 27 кг, примерный объем - 1,083 х 10 27 куб. см. Планета обращается вокруг Солнца, а также вокруг собственной оси, причем имеет наклон относительно плоскости, который обусловливает смену времен года. Период обращения вокруг оси равен примерно 24 часам, вокруг Солнца - чуть более 365 суток.

Загадки внутреннего строения

До того как был изобретен метод исследования недр при помощи сейсмических волн, ученые могли делать только предположения относительно того, как устроена Земля внутри. Со временем ими был разработан ряд геофизических методов, которые позволили узнать о некоторых особенностях строения планеты. В частности, широкое применение нашли сейсмические волны, которые фиксируются в результате землетрясений и подвижек земной коры. В некоторых случаях такие волны генерируются искусственным путем, чтобы по характеру их отражений ознакомиться с ситуацией на глубине.

Стоит отметить, что данный метод позволяет получать данные косвенным путем, так как напрямую попасть в глубины недр нет возможности. В результате было установлено, что планета состоит из нескольких слоев, отличающихся температурой, составом и давлением. Итак, каково внутреннее строение земного шара?

Земная кора

Верхняя твердая оболочка планеты носит название Ее толщина варьируется от 5 до 90 км, в зависимости от типа, которых насчитывается 4. Средняя плотность данного слоя равна 2,7 г/см куб. Наибольшую мощность имеет кора материкового типа, толщина которой доходит до 90 км под некоторыми горными системами. Также различают расположенную под океаном, толщина которой доходит до 10 км, переходную и рифтогенную. Переходная отличается тем, что находится на границе материковой и океанической коры. Рифтогенная кора встречается там, где имеются срединно-океанические хребты, и отличается небольшой толщиной, которая достигает всего 2 км.

Кора любого типа состоит из пород 3 типов - осадочных, гранитных и базальтовых, которые отличаются по плотности, химическому составу и характеру происхождения.

Нижняя граница коры носит название в честь ее открывателя по фамилии Мохоровичич. Она отделяет кору от нижележащего слоя и характеризуется резкой сменой фазового состояния вещества.

Мантия

Данный слой следует за твердой корой и является самым крупным - его объем равен примерно 83% от общего объема планеты. Мантия начинается сразу после границы Мохо и простирается до глубины 2900 км. Данный слой дополнительно подразделяется на верхнюю, среднюю и нижнюю мантию. Особенностью верхнего слоя является наличие астеносферы - особого слоя, где вещество находится в состоянии низкой твердости. Наличием этого вязкого слоя объясняется перемещение континентов. Кроме того, при извержении вулканов жидкое расплавленное вещество, изливаемое ими, поступает именно из данной области. Верхняя мантия заканчивается на глубине примерно 900 км, где начинается средняя.

Отличительными чертами данного слоя можно назвать высокие температуры и давление, которые увеличиваются по мере нарастания глубины. Это обусловливает особое состояние вещества мантии. Несмотря на то что в глубинах породы имеют высокую температуру, они находятся в твердом состоянии из-за воздействия большого давления.

Процессы, происходящие в мантии

Недра планеты имеют очень высокую температуру, благодаря тому что в ядре непрерывно происходит процесс термоядерной реакции. Однако на поверхности сохраняются комфортные для жизни условия. Это возможно благодаря наличию мантии, которая обладает теплоизолирующими свойствами. Таким образом, тепло, выделяющееся ядром, поступает в нее. Нагретое вещество поднимается вверх, постепенно охлаждаясь, тогда как из верхних слоев мантии погружается вниз более холодная материя. Данный круговорот носит название конвекция, он происходит безостановочно.

Строение земного шара: ядро (внешнее)

Центральная часть планеты представляет собой ядро, которое начинается на глубине примерно 2900 км, сразу после мантии. При этом оно четко делится на 2 слоя - внешнее и внутреннее. Толщина внешнего слоя равна 2200 км.

Характерные признаки внешнего слоя ядра - это преобладание в составе железа и никеля, в отличие от соединений железа и кремния, из которых преимущественно состоит мантия. Вещество во внешнем ядре находится в жидком агрегатном состоянии. Вращение планеты вызывает движение жидкого вещества ядра, из-за чего образуется мощное магнитное поле. Поэтому внешнее ядро планеты можно назвать генератором магнитного поля планеты, которое отклоняет опасные виды космического излучения, благодаря чему на смогла зародиться жизнь.

Внутреннее ядро

Внутри жидкой металлической оболочки располагается твердое внутреннее ядро, диаметр которого достигает 2,5 тыс. км. В настоящее время оно все еще доподлинно не изучено, а относительно процессов, происходящих в нем, идут споры между учеными. Это обусловлено трудностью получения данных и возможностью использования только косвенных методов исследований.

Доподлинно известно, что температура вещества во внутреннем ядре не менее 6 тыс. градусов, однако, несмотря на это, оно находится в твердом состоянии. Это объясняется очень высоким давлением, которое не дает веществу перейти в жидкое состояние - во внутреннем ядре оно предположительно равно 3 млн атм. В подобных условиях возможно возникновение особого состояния вещества - металлизации, когда даже такие элементы, как газы, могут приобретать свойства металлов и становиться твердыми и плотными.

Что касается химического состава, в исследовательской среде до сих пор ведутся споры о том, какие элементы составляют внутреннее ядро. Одни ученые предполагают, что основными компонентами являются железо и никель, другие - что среди компонентов могут быть также и сера, кремний, кислород.

Соотношение элементов в разных слоях

Земной состав отличается большим разнообразием - в нем содержатся почти все элементы периодической системы, однако их содержание в разных слоях неоднородно. Так, наименьшую плотность, поэтому она состоит из наиболее легких элементов. Самые же тяжелые элементы находятся в ядре в центре планеты, при высокой температуре и давлении, обеспечивая процесс ядерного распада. Такое соотношение образовалось в течение определенного времени - сразу после формирования планеты ее состав предположительно был более однородным.

На уроках географии ученикам могут предложить нарисовать строение земного шара. Чтобы справится с этой задачей, нужно придерживаться определенной последовательности расположения слоев (она описана в статье). Если последовательность будет нарушена, или один из слоев упущен - тогда работа будет выполнена неверно. Также последовательность расположения слоев вы можете увидеть на фото, представленных вашему вниманию в статье.

Планета Земля хранит огромное количество тайн, особое место среди которых занимает загадка о ее внутреннем строении. Самые глубокие шахты, которые сумел создать человек, достигают в длину всего нескольких километров. Несмотря на то что проникнуть внутрь нашей планеты невозможно, ученые сумели составить приблизительную картину ее внутреннего строения.

Что происходит внутри нашей планеты?

Все то, что находится в центре Земли, должно быть в расплавленном и жидком состоянии. Однако в действительности этого не происходит, ведь на каждый 1 см 3 мантии с поверхности земной коры оказывается давление величиной в 13 тонн. Приблизительно таков вес КАМАЗа, груженного асфальтом. Ученые предполагают, что по этой причине мантия и ядро могут находиться в твердом состоянии.

Если бы нашу планету можно было разрезать на две половины, то слои, что находятся в центре Земли, были бы видны нам как несколько круговых слоев. Первый из них - это земная кора. Ее толщина составляет приблизительно от 20 до 50 км. Тип земной коры, называемый континентальным, состоит из гранита. В некоторых местах - например, таких, как Большой Каньон - вода смыла верхний слой земной коры, и гранитный слой стал доступен изучению и наблюдению. На дне океанов также расположена земная кора, однако ее толщина значительно меньше - всего лишь порядка 4,5 км. Состоит она не из гранита, а из базальта.

Мантия - слой, следующий за корой Земли

Если двигаться к центру нашей планеты, то за земной корой будет следовать мантия. Исследователи называют этот слой «наиболее мощным». Толщина мантии достигает 3000 км. Если бы сквозь мантию можно было прорыть туннель, то для того, чтобы проехать из одного его конца в другой на машине со скоростью 80 км./ час, понадобилось бы 36 часов. Однако на самом деле такое путешествие невозможно. Ведь мантия земли является местом, где господствуют огромные температуры и громадное давление. Предположительно, она состоит из свинца, магния и железа, а температура этого слоя достигает 2 тыс. о С. Никто и никогда в действительности не видел мантию - ведь даже эта гигантская температура, по мнению исследователей, увеличивается на 1 о С с продвижением вглубь на каждые 30 метров. Мантия получает большое количество тепла и от ядра, которое имеет даже более высокую температуру.

Ученые на протяжении всей истории развития геологии задавались вопросом о том, что находится в центре земли. Однако до сих пор знания об этой части нашей планеты нельзя назвать исчерпывающими. Достоверно известно, что верхние слои мантии состоят из скальной породы, которая носит название перидотит. В свою очередь, перидотит состоит из множества минералов - оливин, пироксен, а также известный всем ювелирам гранат, использующийся для изготовления украшений.

Центр планеты

Наконец, в самом центре Земли находится ядро. Оно расположено непосредственно под мантией. Его диаметр составляет приблизительно 6400 км. На первый взгляд, изолированное от тепла и солнца ядро Земли должно обладать очень низкой температурой. Однако эта область как раз является местом немыслимого жара. Здесь температура составляет от 2200 до 3300 o С. Ядро Земли - это жидкий, расплавленный металл с примесью серы и кислорода. Эта часть нашей планеты обладает огромной плотностью, ведь она наиболее стиснута всей массой верхних слоев.

Почему металлы, что находятся в центре Земли, имеют такую высокую температуру? Считается, что тепло сохраняется в ядре нашей планеты уже 4,6 млрд лет, с тех пор, как она была образована. Однако большая часть тепла, по мнению геологов, является результатом процессов радиоактивного распада внутри Земли.

Как исследуется структура Земли?

Как же ученым удалось обнаружить все то, что находится в центре Земли, составить представление о ее внутренней структуре? Ведь в действительности ни один прибор не может добраться до центра нашей планеты. Прежде всего, сделать выводы о внутреннем строении нашей планеты стало возможным благодаря изучению вулканических извержений. Из недр Земли во время извержений вырывается горячий газ, расплавленные металлы. Таким образом, ученые смогли понять, что находится в центре земли. Загадка о строении нашей планеты также была разгадана при помощи изучения сейсмической активности.

Изучение сейсмической активности

На глубине порядка 3 тыс. км. сейсмические волны двигаются не так, как на поверхности планеты. Одни могут резко менять направление своего движения, другие - внезапно исчезать. Наталкиваясь на различные по своей твердости образования, сейсмические волны меняют свой характер. При помощи чувствительной аппаратуры ученым удалось воссоздать предполагаемое внутреннее строение нашей планеты. Такие исследования стали возможными только благодаря научному прогрессу, развитию технологий. Когда-то давно человечество было склонно считать, что Земля находится в центре Вселенной, а также является плоской. Однако эти наивные предположения были давно опровергнуты. Сегодня человечество обладает всеми возможностями дальнейшего исследования нашей загадочной планеты, в том числе и ее внутреннего строения.

С незапамятных времен люди пытались изображать схемы внутреннего строения Земли. Их интересовали недра Земли как кладовые запасов воды, огня, воздуха, а также, как источник сказочных богатств. Отсюда - стремление проникнуть мыслью в глубины Земли, куда, по выражению Ломоносова,

рукам и оку возбраняет натура (т. е. природа).

Первая схема внутреннего строения Земли

Величайший мыслитель древности греческий философ , живший в IV веке до нашей эры (384-322), учил, что внутри Земли находится «центральный огонь», который вырывается наружу из «огнедышащих гор». Он полагал, что воды океанов, просачиваясь в глубь Земли, заполняют пустоты, потом по трещинам вода снова поднимается вверх, образует ключи и реки, которые впадают в моря и океаны. Так совершается круговорот воды.

Первая схема строения Земли Афанасия Кирхера (по гравюре 1664г.)

С той поры прошло более двух тысяч лет, и только во второй половине XVII века - в 1664 г появилась первая схема внутреннего строения Земли . Ее автором был Афанасий Кирхер . Она была далеко не совершенна, зато вполне благочестива, как это нетрудно заключить, взглянув на рисунок.

Земля изображалась твердым телом, внутри которого огромные пустоты соединялись между собой и поверхностью многочисленными каналами. Центральное ядро заполнялось огнем, а пустоты, что ближе к поверхности,- и огнем, и водой, и воздухом.

Составитель схемы был убежден, что внутри Земли очаги огня согревали ее и производили металлы. Материалом для подземного огня, по его представлениям, служили не только сера и каменный уголь, но также и другие минеральные вещества недр земных. Подземные потоки воды порождали ветры.

Вторая схема внутреннего строения Земли

В первой половине XVIII века появилась вторая схема внутреннего строения Земли . Ее автором был Вудворт . Внутри Земля заполнялась уже не огнем, а водой; вода создавала обширную водяную сферу, а каналы соединяли эту сферу с морями и океанами. Мощная твердая оболочка, состоящая из пластов горных пород, окружала жидкое ядро.


Вторая схема строения Земли Вудворта (по гравюре 1735 г.)

Пласты горных пород

О том, как образуются и располагаются пласты горных пород , впервые указал выдающийся исследователь природы датчанин Николай Стенсен (1638-1687). Ученый долго жил во Флоренции под именем Стено, занимаясь там врачебной практикой.

Горняки давно уже замечали закономерное расположение пластов осадочных пород. Стенсен не только правильно объяснил причину их образования, но и дальнейшие изменения, которым они подвергались.

Эти пласты, по его заключению, осели из воды. Первоначально осадки были мягкими, потом затвердели; сперва пласты залегали горизонтально, затем, под влиянием вулканических процессов, испытали значительные перемещения, чем и объясняется наклон их.

Но то, что было правильным по отношению к осадочным породам, нельзя, конечно, распространять на все прочие породы, слагающие земную кору. Как же они образовались? Из водных ли растворов или из огненных расплавов? Этот вопрос надолго, вплоть до 20-х годов XIX столетия, приковывал к себе внимание ученых.

Спор между нептунистами и плутонистами

Между сторонниками воды - нептунистами (Нептун - древнеримский бог морей) и сторонниками огня - плутонистами (Плутон - древнегреческий бог подземного царства) неоднократно возникали горячие споры.

Наконец, исследователи доказали вулканическое происхождение базальтовых пород, и нептунисты вынуждены были признать себя побежденными.

Базальт

Базальт - весьма распространенная вулканическая порода. Она часто выходит на поверхность земли, а на больших глубинах образует надежный фундамент земной коры . Для этой породы - тяжелой, плотной и твердой, темной окраски - характерно столбчатое сложение в виде пяти-шести-угольных отдельностей.

Базальт - прекрасный строительный материал. Он, кроме того, поддается плавке и применяется для производства базальтового литья. Изделия обладают ценными техническими качествами: тугоплавкостью и кислотоупорностью.

Из базальтового литья делаются высоковольтные изоляторы, химические баки, канализационные трубы и т. п. Базальты встречаются в Армении, на Алтае, в Забайкалье других районах.

Базальт отличается от остальных пород большим удельным весом.

Конечно, значительно труднее определить плотность Земли. А это необходимо знать для того, чтобы правильно понять строение земного шара. Первые и при этом достаточно точные определения плотности Земли были сделаны еще двести лет назад.

Плотность принималась в среднем из многих определений равной 5,51 г/см 3 .

Сейсмология

Значительную ясность в представления о внесла наука сейсмология , изучающая природу землетрясений (от древнегреческих слов: «сейсмос» - землетрясение и «логос» - наука).

В этом направлении предстоит еще большая работа. По образному выражению крупнейшего сейсмолога, академика Б. Б. Голицына (1861 -1916),

всякие землетрясения можно уподобить фонарю, который зажигается на короткое время и, освещая нам внутренности Земли, позволяет тем самым рассмотреть то, что там происходит.

С помощью очень чувствительных самопишущих приборов сейсмографов (от уже знакомого нам слова «сейсмос» и «графо» - пишу) выяснилось, что скорость распространения волн землетрясения через земной шар не одинакова: она зависит от плотности веществ, через которые распространяются волны.

Через толщу песчаника, например, они проходят в два с лишним раза медленнее, чем через гранит. Это позволило сделать важные заключения о строении Земли.

Земной шар , по современным научным воззрениям, можно представить в виде трех вложенных друг в друга шаров. Есть такая детская игрушка: цветной деревянный шар, состоящий из двух половинок. Если его раскрыть, внутри оказывается другой цветной шар, в нем - шар еще меньше и так далее.

  • Первый наружный шар в нашем примере - земная кора .
  • Второй - оболочка Земли, или мантия.
  • Третий - внутреннее ядро .

Современная схема внутреннего строения Земли

Толщина стенок у этих «шаров» различна: у наружного - самая тонкая. Тут надо отметить, что земная кора не представляет собой однородного слоя одинаковой толщины. В частности, под территорией Евразии она изменяется в пределах 25-86 километров.

Как определяют сейсмические станции, т. е. станции, изучающие землетрясения, толщина земной коры по линии Владивосток - Иркутск- 23,6 км; между Питером и Свердловском- 31,3 км; Тбилиси и Баку - 42,5 км; Ереваном и Грозным - 50,2 км; Самаркандом и Чимкентом - 86,5 км.

Толщина оболочки Земли, наоборот, весьма внушительна - около 2900 км (в зависимости от толщины земной коры). Оболочка ядра несколько тоньше - 2200 км. Самое же внутреннее ядро имеет радиус в 1200 км. Напомним, что экваториальный радиус Земли - 6378,2 км, а полярный - 6356,9 км.

Вещество Земли на больших глубинах

Что же происходит с веществом Земли , составляющим земной шар, на больших глубинах ?
Общеизвестно, что с глубиной температура увеличивается. В каменноугольных шахтах Англии и в серебряных рудниках Мексики она настолько высока, что невозможно работать, несмотря на всякие технические приспособления: на глубине одного километра - свыше 30° жары!

Число метров, на которое нужно спуститься в глубь Земли, чтобы температура повысилась на 1°, называется геотермической ступенью . В переводе на русский язык - «степень нагревания Земли». (Слово «геотермический» сложено из двух греческих слов: «ге» - земля, а «терме» - жар. что сходно со словом «термометр».)

Величина геотермической ступени выражается в метрах и бывает различна (в пределах между 20-46). В среднем ее принимают в 33 метра. Для Москвы по данным, глубокого бурения геотермический градиент равен 39,3 метра.

Самая глубокая буровая скважины пока не превышает 12000 метров . На глубине свыше 2200 метров в некоторых скважинах уже появляется перегретый пар. Он с успехом используется в промышленности.

Однако, чтобы сделать отсюда правильные выводы, необходимо учесть еще и воздействие давления, которое тоже непрерывно повышается по мере приближения к центру Земли.
На глубине в 1 километр давление под материками достигает 270 атмосфер (под дном океана на той же глубине - 100 атмосфер) , на глубине 5 км - 1350 атмосфер, 50 км - 13 500 атмосфер и т. д. В центральных частях нашей планеты давление превышает 3 миллиона атмосфер!

Естественно, что с глубиной будет изменяться и температура плавления. Если, допустим, базальт плавится в заводских печах при 1155°, то на глубине 100 километров он начнет плавиться только при 1400°.

По предположениям ученых температура на глубине 100 километров равна 1500° и затем, медленно нарастая, только в самых центральных частях планеты достигает 2000-3000°.
Как показывают лабораторные опыты, под влиянием возраcтаюшего давления твердые тела - не только известняк или мрамор но и гранит - приобретают пластичность и обнаруживают все признаки текучести.

Такое состояние вещества характерно для второго шара нашей схемы - оболочки Земли. Очаги расплавленной массы (магма), непосредственно связанные с вулканами, имеют ограниченные размеры.

Ядро Земли

Вещество оболочки ядра Земли вязкое, а в самом ядре, в связи огромным давлением и высокой температурой, оно находится в особом физическом состоянии. Его новые свойства сходны в отношении твердости со свойствами жидких тел, а в отношении электропроводности - со свойствами металлов.

В больших глубинах Земли вещество переходит, как говорят ученые, в металлическую фазу, которую не возможно пока создать в лабораторных условиях.

Химический состав элементов земного шара

Гениальный русский химик Д. И. Менделеев (1834-1907) доказал, что химические элементы представляют стройную систему. Их качества находятся между собой в закономерных отношениях и представляют последовательные ступени единой материи, из которой построен земной шар.

  • По химическому составу земную кору в основном образуют только девять элементов из более ста нам известных. Среди них прежде всего кислород, кремний и алюминий , затем, в меньшем количестве, железо, кальций, натрий, магний, калий и водород . На долю остальных приходится только два процента от общего веса всех перечисленных элементов. Земную кору в зависимости от ее химического состава называли сиаль. Это слово указывало на то, что в земной коре после кислорода преобладает кремний (по-латыни - «силициум», отсюда первый слог - «си») и алюминий (второй слог - «ал», вместе - «сиаль»).
  • В подкорковой оболочке заметно увеличение магния. Поэтому ее и называют сима . Первый слог - «си» от силиция - кремния , а второй - «ма» от магния .
  • Центральная часть земного шара полагали в основном образована из никелистого железа , отсюда ее название - нифе . Первый слог - «ни» указывает на присутствие никеля, а «фе» - железа (по-латыни «феррум»).

Плотность земной коры в среднем равна 2,6 г/см 3 . С глубиной наблюдается постепенное нарастание плотности. В центральных частях ядра она превышает 12г/см 3 , причем отмечаются резкие скачки, особенно на границе оболочки ядра и в самом внутреннем ядре.

Большие труды 0 строении Земли, ее составе и процессах распространения химических элементов в природе оставили нам выдающиеся советские ученые - академик В. И. Вернадский (1863-1945) и его ученик академик А. Е. Ферсман (1883- 1945)-талантливый популяризатор, автор увлекательных книг - «Занимательная минералогия» и «Занимательная геохимия».

Химический анализ метеоритов

Правильность наших представлений о составе внутренних частей Земли подтверждается также химическим анализом метеоритов . В одних метеоритах преобладает железо - они так и называются железными метеоритами , в других - те элементы, которые встречаются в горных породах земной коры, почему они и называются каменными метеоритами .


Каменные метеориты представляют обломки наружных оболочек распавшихся небесных тел, а железные - обломки их внутренних частей. Хотя по внешним признакам каменные метеориты и не похожи на наши горные породы, однако по химическому составу близки к базальтам. Химический анализ железных метеоритов подтверждает наши предположения о природе центрального ядра Земли.

Атмосфера Земли

Наши представления о строении Земли будут далеко не полными, если мы ограничимся только ее недрами: Земля окружена прежде всего воздушной оболочкой - атмосферой (от греческих слов: «атмос»- воздух и «сфайра» - шар).

Та атмосфера, которой была окружена новорожденная планета, содержала в парообразном состоянии воду будущих океанов Земли. Давление этой первичной атмосферы было поэтому выше современного.

По мере охлаждения атмосферы потоки перегретой воды изливались на Землю, давление становилось ниже. Горячие воды создали первичный океан - водную оболочку Земли, иначе гидросферу (от греческого «гидор» - вода), (подробнее: ). Водная оболочка, покрывая большую часть поверхности земного шара (около 71%), образует единый мировой океан.

Исследование глубин океана показало, что очертания его дна меняются. Те данные, которыми мы располагаем в настоящее время о морских глубинах, не могут быть отнесены к первичному океану, так как древнейшие отложения - в большинстве мелководные. Следовательно, в древнейшие эпохи развития нашей планеты преобладали мелкие водоемы, сейчас же мы наблюдаем обратное соотношение.

(урок "Строение земного шара", 6 класс)


Урок географии в 6 классе «Строение земного шара»

Цель урока: формирование представлений о внутреннем строении Земного шара: ядре, мантии, земной коре, литосфере, о способах изучения земных недр.

Задачи:

Образовательные: ознакомить детей с внутренними слоями: земная кора, мантия, ядро; установить сходства и различия в материковой и океанической земной коре; дать понятия: литосфера; дать представление об изучении земной коры.

Развивающие: формировать умения применять полученные знания при решении практических задач, выделять главное из увиденного и услышанного, заполнять таблицы, кластеры-схемы.

Воспитательные:

Воспитывать у учащихся умение работать в малых группах (парах), умения выслушивать ответы одноклассников, анализировать и оценивать их. Формирование у учащихся самостоятельного, ответственного мышления. Воспитание позитивного отношения к ответам одноклассников.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, индивидуальная, парная.

Методы обучения: наглядно - иллюстративный, объяснительно иллюстративный, частично - поисковый, практическая работа.

Приемы: Анализ, синтез, умозаключение, обобщение, визуальная формы организации материала.

Оборудование: экран, ноутбук, презентация, карточки с таблицей «Внутреннее строение Земли»

Тип урока: урок изучения нового материала

Ход урока

I. Организационный момент. Рефлексия (1 мин.)

Здравствуйте, ребята. Сегодня к нам пришли гости посмотреть, как у нас проходит урок, как вы занимаетесь. Давайте поздороваемся с ними.

II. Сообщение новой темы. Постановка целей (5 мин.).

Итак, мы с вами переходим к изучению 3 раздела под названием …

А это мы узнаем, выполнив тест «Географическая карта». Вспомним материал прошлого раздела.

Выполняют задание в маршрутном листе, заполняют таблицу, выбирая буквы с правильными ответами. Слайд 2.

Взаимопроверка ответов. Оценивание.

При правильном выборе ответов у вас получится тема следующего раздела. ГИДРОСФЕРА

1. На плане местности указан именованный масштаб «в 1 см - 6 м». Какой численный масштаб ему соответствует?

А) 1:6 В) 1:6000

Б) 1:60 Г) 1:600

2. Условная линия на географической карте, разделяющая Землю на Северное и Южное полушарие, называется:

В) Северным тропиком К) нулевым меридианом

Б) Южным тропиком И) экватором

3. Длина окружности Земли по экватору:

А) 4400 км И) 400000 км

Д) 40000 км Г) 40040 км

4. Географическая долгота бывает:

М) северной и южной О) южной и восточной

Б) северной и западной Р) западной и восточной

5. От экватора отсчитывается:

С) западная и восточная долгота

Т) северная и южная долгота

В) западная и восточная широта

О) северная и южная широта

6. Методом качественного фона на карте можно изобразить:

С) глубину океана Д) реки

В) города И) месторождения полезных ископаемых

7. Азимут направления на северо-восток составляет:

У) 0° Ф) 45°

П) 90° Г) 295°

8. Превышение одной точки земной поверхности над другой называется:

А) рельефом М) абсолютной высотой

Л) изогипсой Е) относительной высотой

9. Изогипсы - это линии равных:

А) глубин Ж) температур

Р) высот У) скоростей

10. Чем гуще расположены на карте изогипсы, тем склон:

П) выше К) длиннее

А) круче У) ровнее

0-1 ошибки - «5»

2-3 ошибки - «4»

4-5 ошибки - «3» Слайд 3

А что такое глобус?

Сегодня мы с вами это узнаем и разберемся, какое строение имеет наша Земля внутри.. Итак, какая же тема урока у нас сегодня? (предлагают варианты тем урока) .

Тема урока - «СТРОЕНИЕ ЗЕМНОГО ШАРА». Слайд 4

Запись темы урока и даты в тетрадь.

Исходя из темы сформулируйте цель урока.

Просмотрев текст в учебнике разбейте его на части.

Итак, изучать данную тему мы будем по следующему плану:

1) Внутреннее строение Земли;

2) Изучение недр Земли;

3) Литосфера.

III. Изучение нового материала (22 мин)

1) Строение земного шара

Сейчас мы с вами прочитаем по ролям рассказ «Конфета Земля» (распределение ролей) Слайд 5

Вася : Коля, Коля! - вбежал в комнату Вася, - мне такая идея в голову пришла!

Коля : Какая, Вась?

Вася : Земля ведь как шар, да? - уточнил Вася.

Коля : Ну да...

Вася : Значит, если мы будем копать Землю насквозь, то окажемся в другом месте, так?

Коля : Точно! - обрадовался Коля, - Пойдём скорее к бабушке, спросим, где у нас лопата лежит.

Вася : Побежали!

Коля : Баааааабушка!

Бабушка : Что, Коленька?

Коля : Бабушка, где у нас лопата лежит?

Бабушка : В сарае, Коленька. А зачем вам лопата? - ответила бабушка.

Коля : Мы хотим Землю прорыть, авось куда-нибудь да попадём, - радостно сказал Коля.

Бабушка улыбнулась и спросила:

Бабушка : Вы хотя бы знаете, как она устроена?

Вася : А чего там знать, - ответил Вася, - земля землёй - что может быть проще!

Бабушка : А нет. Не всё так просто - ответила бабушка.

Коля : А как? Бабушка, расскажи, пожалуйста. Ну, пожаааалуйста! - начал упрашивать бабушку Коля.

Бабушка : Ну ладно, ладно - согласилась бабушка, и начала свой рассказ.

Бабушка : Земля похожа на конфету: в центре орешек - ядро, потом идёт сливочная начинка - это мантия, а сверху шоколадная глазурь - это земная кора. Расстояние только отсюда до центра ядра больше 6 000 км, а вы хотите насквозь, - усмехнулась бабушка.

Коля : Значит, всё отменяется, - расстроился Коля...

Вася : Дааа, хорошо бы такую конфету, - мечтательно сказал Вася.

- Подведение итогов рассказа

Работа с рисунком «С чем можно сравнить Землю» Слайд 6.

Сравнивать планету можно с яйцом, персиком, вишней, арбузом? В чем сходство?

Скорлупа, кожица - земная кора; белок, мякоть - мантия; ядрышко, белок - ядро. Земля имеет послойное строение.

Работа с учебником. Заполнение таблицы. Парная работа (письменно). Слайд 7

Используя материал учебника (стр.57 §9), заполнить в таблице «Внутреннее строение Земли» пропуски (ячейки). Парная работа (взаимопроверка). Выставление оценок в оценочный лист.

Внутреннее строение Земли

Название оболочки

Размер (толщина)

состояние

Температура

Земная кора

Разная: увеличивается на 3°С на каждые 100 м.(начиная с глубина 20-30м)

2,9 тыс. км

нижняя - твердая

средняя-полужидкая

верхняя - твердая

3,5 тыс. км

твердое, из железа

(внешнее жидкое, внутреннее -твердое)

Слайд 8.

Самооценивание. Выставление отметки в оценочный лист

Физминутка

Слова, расклеенные по классу: + 6000°С, ядро,+3°С, мантия, земная кора, 5-10 км., материковая

1) Какова температура ядра?

2) На сколько градусов увеличивается температура земной коры на каждые 100 м?

3) Оболочка Земли, состоящая главным образом из железа.

4) Мощность этого слоя Земли составляет 2900 км.

5) Верхний слой Земли?.

6) Какая земная кора состоит из 3 слоев?

7) Какова мощность океанической земной коры?

2) Изучение недр Земли.

Слайд 9

Геологические методы - основанные на изучении обнажений горных пород, разрезов шахт и рудников, буровых скважин, дают возможность судить о строении приповерхностной части земной коры. Самая глубокая в мире скважина на Кольском полуострове, уже достигла глубины более 12 км при проектной глубине до 15 км. В вулканических областях по продуктам извержения вулканов можно судить о составе вещества на глубинах 50-100 км.

В целом же глубинное внутреннее строение Земли изучается главным образом геофизическими методами . Одним из важнейших методов является сейсмический (греч. «сейсмос» - трясение) метод, основанный на изучении естественных землетрясений и «искусственных землетрясений», вызываемых взрывами или ударными вибрационными воздействиями на земную кору.

Просмотр видеофрагмента «Изучение недр Земли» Слайд-видео 10

3) Литосфера

Ребята, а что такое литосфера? Найдите в тексте на стр. 60 определение слову «Литосфера» и выпишите в тетрадь.

Литосфера: «литос» - камень, «сфера» - шар. Это твердая, каменная оболочка Земли, состоящая из земной коры и верхней части мантии.

Запись определения в тетрадь

IV. Закрепление (7 мин).

1) «Найди соответствия»

Самооценка: 0 ошибок - «5», 1 ошибка - «4», 2 ошибки - «3»

2) Заполни пропуски

В центре Земли находится ядро, радиус которого примерно равен 3,5 тыс. км, а температуры соответствуют 6000°С. Наибольшей по объёму внутренней оболочкой является мантия, температура которой 2000 °С. В её верхней части выделяется твердый слой, который вместе с земной корой образует твёрдую оболочку земли — литосферу. Земная кора подразделяется на два основных типа: материковая и океаническая. Под материками земная кора толще, чем под океанами и имеет 3 слоя.

Проверяем, зачитывая ответы поочередно

Самооценка: 0-1 ошибка - «5», 2-3 ошибки - «4», 4- 5 ошибок - «3»

2) Кластер Слайд 11.

Ключевая фраза - Строение земного шара

Групповая работа.

V. Заключительная часть (5 мин)

1. Домашнее задание : &9, составить к нему интеллект-карту Слайд 12.

2. Рефлексия


Технологическая карта урока

Предмет: география

Тема урока: «Строение земного шара»

Тип урока: урок усвоения новых знаний

Цель урока: формирование представлений о внутреннем строении Земного шара: ядре, мантии, земной коре, литосфере, о способах изучения земных недр.

Технология проведения урока: развитие критического мышления, технология смыслового чтения

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Планируемые образовательные результаты

предметные

метапредметные

Личностные

Организационный момент. Рефлексия

Актуализация знаний

Определение темы урока, постановка цели

Приветствие. Включение в деловой ритм. Проверка готовности обучающихся к уроку.

Рефлексия настроения и эмоционального состояния

Активизирует знания по пройденному разделу «Географическая карта».

Предлагает проверить правильность ответов, Произвести взаимопроверку

Ведет диалог.

Ребята, скажите, что у меня в руках? (глобус)

А что такое глобус?

Возникало ли у вас желание узнать и увидеть, что у Земли внутри?

Сегодня мы с вами это узнаем и разберемся, какое строение имеет наша Земля внутри.. Итак, какая же тема урока у нас сегодня?

Сообщает тему урока «Строение земного шара»

План урока:

1) Внутреннее строение Земли;

2) Изучение недр Земли;

3) Литосфера.

Приветствуют учителя. Настраиваются на урок, на восприятие темы.

Определяют свою готовность к уроку

Выполняют тест «Географическая карта». Получают в ответе тему следующего раздела «Литосфера».

Взаимопроверка. Проверяют правильность ответов. Оценивают.

Обучающиеся отвечают на вопросы и формулируют самостоятельно тему и цель урока

В диалоге принимают участие большинство детей. Учащиеся могут высказывать собственное мнение.

Записывают в тетрадь тему урока

Принимают план урока

Применяют полученные знания

Применение полученных знаний. Формулирование темы и цели урока

Коммуникативные УУД (используют письменную речь при ответах, применяют умение слушать и слышать)

Регулятивные УУД (организовывают свою деятельность с поставленной целью)

Познавательные УУД (извлекают необходимую информацию)

Личностные УУД (проявление интереса к поставленной задаче)

Регулятивные УУД (планируют деятельность)

Коммуникативные УУД (формулируют, предлагают тему и цель урока). Осознание цели урока

Формирование норм и правил поведения в социуме. Формирование мотивации

Понимание значимости полученных знаний.

Формирование мотивационной основы учебной деятельности.

Формирование уважительного отношения к иному мнению

Изучение нового материала

Предлагает обсудить рассказ

С чем еще можно сравнить планету Земля, ее внутреннее содержание?

Предлагает посмотреть примеры на слайде.

Сейчас мы с вами поработаем с текстом в учебнике на с. 57 и заполним таблицу «Внутреннее строение Земли»

Предлагает проверить результаты заполнения таблицы. Озвучить табличный текст.

На изучении самого верхнего слоя земли - земная кора, мы остановимся более подробно.

Откройте рис. 30 на стр. 58 и заполните пропуски в схеме «Земная кора»

Предлагает проверить результаты заполнения схемы.

Читают по ролям рассказ «Конфета Земля»

Делают выводы из рассказа

Предлагают варианты сравнения.

Сравнивают. Соотносят.

Ведут работу с текстом и заполняют таблицу «Внутреннее строение Земли»

Проверяют, сравнивают полученный результат.

Ведут работу с рис. 30 и заполняют схему «Земная кора»

Проверяют и озвучивают полученный результат.

Понимание смысла и цели текста. Понимание того, что Земля имеет послойное строение и большие размеры.

Определяют, в чем сходство.

Находят в тексте информацию по внутреннему строению Земли: ядро, мантия, земная кора.

Формулируют описание внутреннего строения Земли

Выделяют 2 типа земной коры: материковая и океаническая. Выписывают слои горных пород.

Коммуникативные УУД (умение использовать устную речь, умение слушать и слышать)

Познавательные УУД

Анализируют текст.

Выделяют необходимую информацию. Преобразовывают информацию из одного вида в другой.

Регулятивные УУД (организовывать свою деятельность с поставленной целью)

Коммуникативные УУД (применяют письменную и устную речь)

Проявление интереса к чтению и осмыслению текста

Физминутка

Ребята, сейчас мы немного разомнемся.

По кабинету развешаны слова и когда я задам вопрос вы должны найти ответ. Поворачиваете голову, поворачиваетесь корпусом, можете встать.

Слушают вопрос и находят нужный ответ

Умение находить правильные ответы на поставленные вопросы по теме урока

Изучение нового материала

Изучение внутреннего строения Земли производится различными методами.

Геологические методы - основанные на изучении обнажений горных пород.

Посмотрите на слайд, как можно изучить внутреннее строение Земли?

С помощью этого метода можно изучать только приповерхностные слои земной коры.

В целом же глубинное внутреннее строение Земли изучается главным образом геофизическими методами . Одним из важнейших методов является сейсмический метод

Просмотр видеофрагмента

«Изучение недр Земли»

Ребята, а что такое литосфера?

Найдите в тексте на стр. 60 определение слову «Литосфера» и выпишите в тетрадь.

Рассуждают, какими способами можно изучать внутреннее строение Земли.

Дают определение слову «Литосфера». Выписывают определение в тетрадь.

Понимание того, как изучают недра Земли, приводят примеры, усвоение полученной информации.

Умение находить определение к слову в учебнике

Коммуникативные УУД (умение использовать устную речь при ответах, умение слушать и слышать)

Регулятивные УУД (организовывать свою деятельность с поставленной целью)

Познавательные УУД (извлечение необходимой информации,)

Осознание целостности природы

Формирование ответственного отношения к учению

Закрепление

Предлагает работу с таблицей на соответствие.

Предлагает работу с текстом, где необходимо заполнить пропуски

Проверяет заполнение пропусков.

Предлагает работу в группах - составить кластер.

Ключевое слово «Строение земного шара».

Работают с таблицей на соответствие.

Оценивают работу.

Работают с текстом, заполняют пропуски.

Проверяют теrст. Оценивают.

Разбиваются на группы, составляют кластер по пройденной теме.

Умение выполнять учебные действия в соответствии с заданием

Умение выполнять учебные действие в соответствии с заданием, закрепление пройденного материала

Коммуникативные УУД (умение использовать устную и письменную речь при ответах, умение слушать и слышать)

Регулятивные УУД (организовывать свою деятельность с поставленной целью)

Познавательные УУД (извлечение необходимой информации,)

Формирование уважительного отношения к иному мнению. Проявление интереса к теме

Домашнее задание

&9, составить к нему интеллект-карту

Записывают задание в дневник

Познавательные УУД: настрой на структурирование знаний, поиск информации

Формирование ответственного отношения к учению

Рефлексия

Организует самооценку и рефлексию.

Слушают и оценивают свою деятельность на уроке (выставляют оценку в оценочный лист)

Регулятивные УУД умение осуществлять самоанализ своей деятельности и соотносить полученный результат с задачами урока

Эмоционально-ценностное отношение к уроку


Здесь будет файл: /data/edu/files/y1451934151.docx (технологическая карта урока)