Yeryüzünün sıcaklığı. Dünyanın derinliklerinin sıcaklığı. Dünya yüzeyinin altındaki sıcaklık

Kirill Degtyarev, Araştırmacı, Moskova Devlet Üniversitesi onlara. M.V. Lomonosov.

Hidrokarbon bakımından zengin ülkemizde jeotermal enerji, mevcut durumda petrol ve gazla rekabet etmesi pek mümkün olmayan bir tür egzotik kaynaktır. Bununla birlikte, bu alternatif enerji şekli hemen hemen her yerde ve oldukça verimli bir şekilde kullanılabilir.

Igor Konstantinov'un fotoğrafı.

Derinlik ile toprak sıcaklığındaki değişim.

Termal suların ve bunları içeren kuru kayaların derinlikle sıcaklık artışı.

Derinlik ile sıcaklıktaki değişim farklı bölgeler.

İzlanda volkanı Eyjafjallajökull'un patlaması, dünyanın iç kısmından güçlü bir ısı akışı ile aktif tektonik ve volkanik bölgelerde meydana gelen şiddetli volkanik süreçlerin bir örneğidir.

Dünya ülkelerine göre jeotermal santrallerin kurulu kapasiteleri, MW.

Rusya topraklarında jeotermal kaynakların dağılımı. Uzmanlara göre jeotermal enerji rezervleri, organik fosil yakıtların enerji rezervlerinden birkaç kat daha fazladır. Jeotermal Enerji Derneği Derneği'ne göre.

Jeotermal enerji, dünyanın iç kısmının ısısıdır. Derinlerde üretilir ve Dünya'nın yüzeyine gelir. farklı şekiller ve farklı yoğunluklarda.

Toprağın üst katmanlarının sıcaklığı esas olarak dış (dışsal) faktörlere bağlıdır - güneş ışığı ve hava sıcaklığı. Yaz aylarında ve gündüzleri toprak belirli derinliklere kadar ısınır, kışın ve gece hava sıcaklığındaki değişiklikle ve derinlikle birlikte biraz gecikmeli olarak soğur. Hava sıcaklığındaki günlük dalgalanmaların etkisi, birkaç ila birkaç on santimetre arasındaki derinliklerde sona erer. Mevsimsel dalgalanmalar, onlarca metreye kadar daha derin toprak katmanlarını yakalar.

Belirli bir derinlikte - onlarca metreden yüzlerce metreye kadar - toprağın sıcaklığı, Dünya yüzeyine yakın yıllık ortalama hava sıcaklığına eşit olarak sabit tutulur. Oldukça derin bir mağaraya inerek bunu doğrulamak kolaydır.

Ne zaman ortalama yıllık sıcaklık bölgedeki hava sıfırın altında, bu kendini permafrost (daha doğrusu permafrost) olarak gösteriyor. AT Doğu Sibirya yıl boyunca donmuş toprakların kalınlığı, yani kalınlığı yer yer 200-300 m'yi bulmaktadır.

Belirli bir derinlikten (haritadaki her nokta için kendine ait), Güneş'in ve atmosferin hareketi o kadar zayıflar ki, içsel (iç) faktörler önce gelir ve dünyanın içi içeriden ısıtılır, böylece sıcaklık yükselmeye başlar. derinlikle yükselir.

Dünyanın derin katmanlarının ısınması, esas olarak orada bulunan radyoaktif elementlerin çürümesiyle ilişkilidir, ancak diğer ısı kaynaklarına, örneğin derin katmanlardaki fizikokimyasal, tektonik süreçler de denir. yerkabuğu ve bornozlar. Ancak nedeni ne olursa olsun, kayaların ve ilişkili sıvı ve gaz halindeki maddelerin sıcaklığı derinlikle birlikte artar. Madenciler bu fenomenle karşı karşıyadır - derin madenlerde her zaman sıcaktır. 1 km derinlikte otuz derecelik sıcaklık normaldir ve daha derinde sıcaklık daha da yüksektir.

Dünyanın yüzeyine ulaşan dünyanın iç kısmının ısı akışı küçüktür - ortalama olarak gücü 0.03-0.05 W / m2'dir,
veya yılda yaklaşık 350 Wh/m2. Güneş'ten gelen ısı akışının ve onun tarafından ısıtılan havanın arka planına karşı, bu algılanamaz bir değerdir: Güneş herkese verir. metrekare yeryüzü yılda yaklaşık 4.000 kWh, yani 10.000 kat daha fazla (elbette bu, kutup ve ekvatoral enlemler arasında ve diğer iklim ve hava faktörlerine bağlı olarak büyük bir yayılımla birlikte bir ortalamadır).

Gezegenin çoğunda derinliklerden yüzeye ısı akışının önemsizliği, kayaların ve özelliklerin düşük termal iletkenliği ile ilişkilidir. jeolojik yapı. Ancak istisnalar var - ısı akışının yüksek olduğu yerler. Bunlar, her şeyden önce, dünyanın iç enerjisinin bir çıkış yolu bulduğu tektonik fay bölgeleri, artan sismik aktivite ve volkanizmadır. Bu tür bölgeler, litosferin termal anomalileri ile karakterize edilir, burada Dünya yüzeyine ulaşan ısı akışı, "normal" olandan birçok kez ve hatta büyüklük sıraları olabilir. Bu bölgelerde volkanik patlamalar ve sıcak su kaynakları ile büyük miktarda ısı yüzeye çıkar.

Jeotermal enerjinin gelişimi için en uygun alanlar bu alanlardır. Rusya topraklarında, bu, her şeyden önce, Kamçatka, Kuril Adaları ve Kafkasya.

Aynı zamanda, jeotermal enerjinin gelişimi hemen hemen her yerde mümkündür, çünkü derinlikle sıcaklıktaki artış her yerde bulunan bir fenomendir ve görev, tıpkı mineral hammaddelerin oradan çıkarıldığı gibi bağırsaklardan ısıyı “çekmektir”.

Ortalama olarak, sıcaklık her 100 m'de derinlikle 2,5-3 o C artar.Farklı derinliklerde bulunan iki nokta arasındaki sıcaklık farkının, aralarındaki derinlik farkına oranına jeotermal gradyan denir.

Karşılıklı, jeotermal adım veya sıcaklığın 1 o C arttığı derinlik aralığıdır.

Gradyan ne kadar yüksekse ve buna bağlı olarak adım ne kadar düşükse, Dünya'nın derinliklerinin ısısı yüzeye o kadar yaklaşır ve bu alan jeotermal enerjinin gelişimi için o kadar umut vericidir.

Farklı alanlarda, jeolojik yapıya ve diğer bölgesel ve bölgesel şartlar, derinlikle sıcaklık artış hızı keskin bir şekilde değişebilir. Dünya ölçeğinde, jeotermal gradyanların ve adımların değerlerindeki dalgalanmalar 25 kata ulaşıyor. Örneğin, Oregon eyaletinde (ABD), eğim 1 km'de 150 ° C'dir ve Güney Afrika- 1 km'de 6 o C.

Soru sıcaklık nedir büyük derinlikler- 5, 10 km ve daha fazlası? Eğilim devam ederse, 10 km derinlikteki sıcaklık ortalama 250-300 o C olmalıdır. Bu, resim sıcaklıktaki doğrusal bir artıştan çok daha karmaşık olmasına rağmen, ultra derin kuyulardaki doğrudan gözlemlerle aşağı yukarı doğrulanır. .

Örneğin, Baltık'ta delinmiş Kola süper derin kuyusunda kristal kalkan, 3 km derinliğe kadar sıcaklık 10 ° C / 1 km oranında değişir ve ardından jeotermal gradyan 2-2,5 kat daha fazla olur. 7 km derinlikte, 10 km - 180 o C ve 12 km - 220 o C'de 120 o C sıcaklık zaten kaydedildi.

Diğer bir örnek, Kuzey Hazar'da, 500 m derinlikte 42 o C, 1.5 km - 70 o C, 2 km - 80 o C, 3 km - 108 o C'de bir sıcaklığın kaydedildiği bir kuyudur.

Jeotermal gradyanın 20-30 km derinlikten başlayarak azaldığı varsayılmaktadır: 100 km derinlikte, tahmin edilen sıcaklıklar Dünya'da 400 km - 1600 o C derinlikte 1300-1500 o C civarındadır. çekirdek (6000 km'den fazla derinlik) - 4000-5000 o İLE.

10-12 km'ye kadar olan derinliklerde, açılan kuyulardan sıcaklık ölçülür; olmadıkları yerde, daha derinlerde olduğu gibi dolaylı işaretlerle belirlenir. Bu tür dolaylı işaretler, sismik dalgaların geçişinin doğası veya püsküren lavların sıcaklığı olabilir.

Bununla birlikte, jeotermal enerji amacıyla, 10 km'den fazla derinliklerdeki sıcaklıklara ilişkin veriler henüz pratik ilgi çekici değildir.

Birkaç kilometre derinlikte çok fazla ısı var, ama nasıl yükseltilir? Bazen doğanın kendisi, yüzeye çıkan veya bizim için erişilebilir bir derinlikte bulunan doğal bir soğutucu - ısıtılmış termal suların yardımıyla bu sorunu bizim için çözer. Bazı durumlarda, derinliklerdeki su buhar durumuna kadar ısıtılır.

"Termal sular" kavramının kesin bir tanımı yoktur. Kural olarak, 20 ° C'nin üzerinde, yani kural olarak, hava sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklıkta Dünya yüzeyine gelenler de dahil olmak üzere, sıvı halde veya buhar şeklinde sıcak yeraltı suları anlamına gelir. .

sıcak bir şekilde yeraltı suyu, buhar, buhar-su karışımları - bu hidrotermal enerjidir. Buna göre, kullanımına dayalı enerjiye hidrotermal denir.

Özellikle yeterli olduğu için, doğrudan kuru kayalardan - petrotermal enerjiden ısının çıkarılması ile durum daha karmaşıktır. yüksek sıcaklıklar, kural olarak, birkaç kilometrelik derinliklerden başlar.

Rusya topraklarında, petrotermal enerjinin potansiyeli, hidrotermal enerjininkinden yüz kat daha yüksektir - sırasıyla 3.500 ve 35 trilyon ton. referans yakıt. Bu oldukça doğaldır - Dünya'nın derinliklerinin sıcaklığı her yerdedir ve termal sular yerel olarak bulunur. Ancak, bariz teknik zorluklar nedeniyle, termal suların çoğu şu anda ısı ve elektrik üretmek için kullanılmaktadır.

20-30 ila 100 o C sıcaklıklara sahip sular, ısıtma, 150 o C ve üzeri sıcaklıklar - ve jeotermal santrallerde elektrik üretimi için uygundur.

Genel olarak, Rusya topraklarındaki jeotermal kaynaklar, tonlarca standart yakıt veya diğer herhangi bir enerji ölçüm birimi açısından, fosil yakıt rezervlerinden yaklaşık 10 kat daha yüksektir.

Teorik olarak sadece jeotermal enerji ülkenin enerji ihtiyacını tam olarak karşılayabilir. pratik olarak şu an topraklarının çoğunda, bu teknik ve ekonomik nedenlerle mümkün değildir.

Dünyada, jeotermal enerjinin kullanımı en çok Orta Atlantik Sırtı'nın kuzey ucunda, son derece aktif bir tektonik ve volkanik bölgede bulunan bir ülke olan İzlanda ile ilişkilidir. Muhtemelen herkes Eyjafjallajökull yanardağının 2010'daki güçlü patlamasını hatırlıyor.

Bu jeolojik özgüllük sayesinde İzlanda, Dünya yüzeyine gelen ve hatta gayzer şeklinde fışkıran kaplıcalar da dahil olmak üzere büyük jeotermal enerji rezervlerine sahiptir.

İzlanda'da tüketilen tüm enerjinin %60'ından fazlası şu anda Dünya'dan alınmaktadır. Jeotermal kaynaklar dahil olmak üzere, ısıtmanın %90'ı ve elektrik üretiminin %30'u sağlanmaktadır. Ülkedeki elektriğin geri kalanının hidroelektrik santralleri tarafından üretildiğini, yani İzlanda'nın bir tür küresel çevre standardı gibi görünmesini sağlayan yenilenebilir bir enerji kaynağı da kullanıldığını ekliyoruz.

20. yüzyılda jeotermal enerjinin "evcilleştirilmesi" İzlanda'ya önemli ölçüde yardımcı oldu. ekonomik terimler. Geçen yüzyılın ortalarına kadar çok fakir bir ülkeydi, şimdi kurulu kapasite ve kişi başına jeotermal enerji üretimi açısından dünyada birinci, jeotermal enerjinin mutlak kurulu gücü açısından ise ilk on içinde yer alıyor. bitkiler. Bununla birlikte, nüfusu yalnızca 300 bin kişidir, bu da çevre dostu enerji kaynaklarına geçme görevini basitleştirir: buna duyulan ihtiyaç genellikle küçüktür.

İzlanda'nın yanı sıra, Yeni Zelanda ve Güneydoğu Asya ada devletleri (Filipinler ve Endonezya), ülkelerde toplam elektrik üretim dengesinde jeotermal enerjinin yüksek payı sağlanmaktadır. Orta Amerika ve toprakları aynı zamanda yüksek sismik ve volkanik faaliyet. Bu ülkeler için, mevcut gelişmişlik ve ihtiyaç seviyelerinde jeotermal enerji, sosyo-ekonomik kalkınmaya önemli bir katkı sağlamaktadır.

(Bitiş takip eder.)

Yerkabuğu, yaşamımız, gezegenimizin keşfi için büyük önem taşımaktadır.

Bu kavram, Dünya'nın içinde ve yüzeyinde meydana gelen süreçleri karakterize eden diğer kavramlarla yakından ilişkilidir.

yerkabuğu nedir ve nerede bulunur

Dünyanın, aşağıdakileri içeren ayrılmaz ve sürekli bir kabuğu vardır: yerkabuğu, troposfer ve stratosfer. alt kısım atmosfer, hidrosfer, biyosfer ve antroposfer.

Yakından etkileşirler, birbirlerine nüfuz ederler ve sürekli enerji ve madde alışverişinde bulunurlar. Yerkabuğuna litosferin dış kısmı - gezegenin katı kabuğu - demek gelenekseldir. Dış tarafının çoğu hidrosfer ile kaplıdır. Gerisi, daha küçük bir kısmı ise atmosferden etkilenir.

Yerkabuğunun altında daha yoğun ve daha dirençli bir manto bulunur. Hırvat bilim adamı Mohorovich'in adını taşıyan koşullu bir sınırla ayrılırlar. Özelliği, sismik titreşimlerin hızında keskin bir artıştır.

Yerkabuğu hakkında fikir edinmek için çeşitli bilimsel yöntemler. Bununla birlikte, belirli bilgilerin elde edilmesi yalnızca daha derin bir delme işlemiyle mümkündür.

Böyle bir çalışmanın amaçlarından biri, üst ve alt kıtasal kabuk arasındaki sınırın doğasını belirlemekti. Ateşe dayanıklı metallerden yapılmış kendi kendine ısınan kapsüllerin yardımıyla üst mantoya nüfuz etme olasılıkları tartışıldı.

Yer kabuğunun yapısı

Kıtaların altında, kalınlığı toplamda 80 km'ye kadar olan tortul, granit ve bazalt katmanları ayırt edilir. Tortul kayalar olarak adlandırılan kayaçlar, maddelerin karada ve suda birikmesi sonucu oluşmuştur. Ağırlıklı olarak katmanlar halindedirler.

• kil
• şeyller
• kumtaşları
• karbonat kayaları
• ırklar volkanik kökenli
• kömür ve diğer ırklar.

Sedimanter tabaka hakkında daha fazla bilgi edinmeye yardımcı olur doğal şartlarçok eski zamanlarda gezegende olan yeryüzünde. Böyle bir tabaka farklı bir kalınlığa sahip olabilir. Bazı yerlerde hiç olmayabilir, bazılarında ise özellikle büyük çöküntülerde 20-25 km olabilir.

Yer kabuğunun sıcaklığı

Dünya sakinleri için önemli bir enerji kaynağı, kabuğunun ısısıdır. Daha derine indikçe sıcaklık artar. Heliometrik katman olarak adlandırılan yüzeye en yakın 30 metrelik katman, güneşin ısısı ile ilişkilidir ve mevsime göre dalgalanır.

Bir sonraki, daha ince katmanda, artan karasal iklim, sıcaklık sabittir ve belirli bir ölçüm noktasının göstergelerine karşılık gelir. Yerkabuğunun jeotermal tabakasında sıcaklık, gezegenin iç ısısıyla ilişkilidir ve daha derine inildikçe artar. Farklı yerlerde farklıdır ve öğelerin bileşimine, yerlerinin derinliğine ve koşullarına bağlıdır.

Her 100 metrede bir derinleştikçe sıcaklığın ortalama üç derece arttığına inanılıyor. Kıta bölümünün aksine, okyanusların altındaki sıcaklık daha hızlı yükseliyor. Litosferden sonra, sıcaklığı 1200 derece olan plastik bir yüksek sıcaklık kabuğu vardır. Astenosfer denir. Erimiş magmanın olduğu yerlere sahiptir.

Yerkabuğuna nüfuz eden astenosfer, erimiş magmayı dökerek volkanik olaylara neden olabilir.

Yer kabuğunun özellikleri

Yerkabuğunun kütlesi, gezegenin toplam kütlesinin yüzde yarısından daha az bir kütleye sahiptir. Maddenin hareketinin meydana geldiği taş tabakanın dış kabuğudur. Yoğunluğu Dünya'nınkinin yarısı olan bu katman. Kalınlığı 50-200 km arasında değişmektedir.

Yerkabuğunun benzersizliği, kıta ve okyanus tiplerinde olabilmesidir. Kıtasal kabuk, üst kısmı tortul kayaçlardan oluşan üç katmana sahiptir. okyanus kabuğu nispeten genç ve kalınlığı önemsiz ölçüde değişir. Okyanus sırtlarından manto maddeleri nedeniyle oluşur.

yerkabuğunun karakteristik özelliği photo

Okyanusların altındaki kabuğun kalınlığı 5-10 km'dir. Özelliği sürekli yatay ve salınımlı hareketlerdir. Kabuğun çoğu bazalttır.

Yerkabuğunun dış kısmı, gezegenin sert kabuğudur. Yapısı, mobil alanların ve nispeten kararlı platformların varlığı ile ayırt edilir. Litosferik plakalar birbirine göre hareket eder. Bu plakaların hareketi depremlere ve diğer afetlere neden olabilir. Bu tür hareketlerin düzenlilikleri tektonik bilim tarafından incelenir.

Yer kabuğunun işlevleri

Yer kabuğunun ana işlevleri şunlardır:

• kaynak;
• jeofizik;
• jeokimyasal.

İlki varlığı gösterir kaynak potansiyeli Toprak. Öncelikle litosferde bulunan bir dizi mineral rezervidir. Ayrıca, kaynak işlevi insanların ve diğer biyolojik nesnelerin yaşamını sağlayan bir dizi çevresel faktörü içerir. Bunlardan biri sert yüzey açığı oluşturma eğilimidir.

bunu yapamazsın. dünyamızı kurtar photo

Termal, gürültü ve radyasyon etkileri jeofizik fonksiyonunu gerçekleştirir. Örneğin, dünya yüzeyinde genellikle güvenli olan bir doğal radyasyon arka planı sorunu vardır. Ancak Brezilya ve Hindistan gibi ülkelerde izin verilenden yüzlerce kat daha yüksek olabilir. Kaynağının radon ve bozunma ürünlerinin yanı sıra bazı insan faaliyetleri olduğuna inanılmaktadır.

Jeokimyasal işlev, insanlara ve hayvan dünyasının diğer temsilcilerine zararlı kimyasal kirlilik sorunları ile ilişkilidir. Toksik, kanserojen ve mutajenik özelliklere sahip çeşitli maddeler litosfere girer.

Gezegenin bağırsaklarındayken güvendeler. Bunlardan çıkarılan çinko, kurşun, cıva, kadmiyum ve diğer ağır metaller çok tehlikeli olabilir. İşlenmiş katı, sıvı ve gaz halinde çevreye girerler.

Yer kabuğu neyden yapılmıştır?

Manto ve çekirdeğe kıyasla, Dünya'nın kabuğu kırılgan, sert ve incedir. Yaklaşık 90 doğal element içeren nispeten hafif bir maddeden oluşur. Litosferin farklı yerlerinde ve değişen konsantrasyon derecelerinde bulunurlar.

Ana olanlar: oksijen silikon alüminyum, demir, potasyum, kalsiyum, sodyum magnezyum. Yerkabuğunun yüzde 98'i onlardan oluşur. Yaklaşık yarısı oksijen, dörtte birinden fazlası dahil - silikon. Kombinasyonları nedeniyle elmas, alçı, kuvars vb. mineraller oluşur.Birkaç mineral bir kaya oluşturabilir.

• Kola Yarımadası'ndaki ultra derin bir kuyu, granit ve şeyl benzeri kayaların bulunduğu 12 km derinlikten mineral örnekleriyle tanışmayı mümkün kıldı.
• Kabuğun en büyük kalınlığı (yaklaşık 70 km) altında ortaya çıkarılmıştır. dağ sistemleri. Düz alanların altında 30-40 km ve okyanusların altında - sadece 5-10 km.
• Kabuğun önemli bir kısmı, esas olarak granit ve şeyllerden oluşan eski bir düşük yoğunluklu üst tabaka oluşturur.
• Yerkabuğunun yapısı, Ay'dakiler ve uyduları da dahil olmak üzere birçok gezegenin kabuğuna benzer.

Üst katı jeosfer, yerkabuğu olarak adlandırılır. Bu kavram, sismik dalgaların Dünya'nın üst kalınlığında büyük derinliklerden daha yavaş yayıldığını belirleyen Yugoslav jeofizikçi A. Mohorovichich'in adıyla ilişkilidir. Daha sonra, bu düşük hızlı üst katman, Yerkabuğu olarak adlandırıldı ve Dünya'nın kabuğunu Dünya'nın mantosundan ayıran sınır, Mohorovichich sınırı veya kısaca Moch olarak adlandırıldı. Yerkabuğunun kalınlığı değişkendir. Okyanusların suları altında 10-12 km'yi geçmez ve kıtalarda 40-60 km'dir (dünya yarıçapının% 1'inden fazla değildir), dağlık bölgelerde nadiren 75 km'ye çıkar. Ortalama kabuğun kalınlığı 33 km, ortalama kütlesi ise 3 10 25 gr olarak kabul edilmiştir.

16 km derinliğe kadar jeolojik ve jeokimyasal verilere göre, ortalama kimyasal bileşim yerkabuğunun kayaları. Bireysel elementlerin ortalama içeriğinin değerlerine clarks denir - bunları ilk kez 1889'da hesaplayan Amerikalı bilim adamı F. Clark'ın adından sonra. Bu veriler sürekli olarak güncellenir ve bugün şöyle görünür: oksijen - %47, silikon - 27.5, alüminyum - 8.6, demir - 5, kalsiyum, sodyum, magnezyum ve potasyum - 10,5, titanyum dahil diğer tüm elementler yaklaşık %1,5'i oluşturur - %0,6, karbon - 0,1, bakır - 0,01, kurşun - 0,0016, altın - 0,0000005. Açıkçası, ilk sekiz element yer kabuğunun neredeyse% 99'unu oluşturuyor ve sadece% 1'i kalan (yüzden fazla!) D.I. Elementlerine düşüyor. Mendeleyev.

Dünyanın daha derin bölgelerinin bileşimi sorusu tartışmalı olmaya devam ediyor. Yer kabuğunu oluşturan kayaçların yoğunluğu derinlikle artar. Yerkabuğunun üst ufuklarındaki kayaların ortalama yoğunluğu 2.6-2.7 g/cm3, yüzeyindeki yerçekimi ivmesi 982 cm/s2'dir. Yoğunluk dağılımını ve yerçekimi ivmesini bilerek, Dünya yarıçapının herhangi bir noktası için basıncı hesaplamak mümkündür. 50 km derinlikte, yani. yaklaşık olarak yer kabuğunun tabanındaki basınç 13.000 atm'dir.

Yerkabuğundaki sıcaklık rejimi oldukça tuhaftır.. Güneşin termal enerjisi bağırsaklara belirli bir derinliğe nüfuz eder. Günlük sıcaklık dalgalanmaları, birkaç santimetreden 1-2 m'ye kadar olan derinliklerde gözlenir. ılıman enlemler 20-30 m derinliğe ulaşmak Bu derinliklerde sabit sıcaklığa sahip bir kaya tabakası bulunur - izotermal bir ufuk .. Dalgalanmaların genliğinin olduğu kutup ve ekvatoral enlemlerde yıllık sıcaklıklar küçük, izotermal ufuk dünya yüzeyine yakındır. Sıcaklığın yılın mevsimlerine göre değiştiği yer kabuğunun üst tabakasına aktif denir. Örneğin Moskova'da aktif katman 20 m derinliğe ulaşır.

İzotermal ufkun altında sıcaklık yükselir. İzotermal ufkun altındaki derinlikte sıcaklıktaki artış, Dünya'nın iç ısısından kaynaklanmaktadır. Ortalama olarak, yer kabuğuna 33 m derinleşirken sıcaklıkta 1 ° C'lik bir artış gerçekleştirilir, bu değere jeotermal adım denir. Jeotermal adımın karşılığına jeotermal gradyan, yani. gradyan, her 100 m derinlikte sıcaklığın arttığı derece sayısıdır. Dünyanın farklı bölgelerindeki jeotermal basamak farklıdır: volkanik bölgelerde yaklaşık 5 m olabileceğine ve sakin platform alanlarında 100 m'ye kadar çıkabileceğine inanılmaktadır.

Mantonun üst katı tabakası ile birlikte, yer kabuğu litosfer kavramı ile birleştirilirken, kabuk ve üst manto kombinasyonu genellikle tektonosfer olarak adlandırılır.

Yerin içindeki sıcaklık genellikle oldukça öznel bir göstergedir, çünkü tam sıcaklık yalnızca erişilebilir yerlerde, örneğin, içinde aranabilir. kola kuyusu(derinlik 12 km). Ancak bu yer yerkabuğunun dış kısmına aittir.

Dünyanın farklı derinliklerindeki sıcaklıklar

Bilim adamlarının bulduğu gibi, sıcaklık Dünya'nın derinliklerinde her 100 metrede 3 derece artıyor. Bu rakam tüm kıtalar ve parçalar için sabittir. Dünya. Böyle bir sıcaklık artışı yerkabuğunun üst kısmında, yaklaşık olarak ilk 20 kilometrede meydana gelir, daha sonra sıcaklık artışı yavaşlar.

En büyük artış, sıcaklığın dünyanın derinliklerinde 1000 metrede 150 derece arttığı Amerika Birleşik Devletleri'nde kaydedildi. En yavaş büyüme Güney Afrika'da kaydedildi, termometre sadece 6 santigrat derece yükseldi.

Yaklaşık 35-40 kilometre derinlikte, sıcaklık 1400 derece civarında dalgalanıyor. 25 ila 3000 km derinlikte manto ve dış çekirdeğin sınırı 2000 ila 3000 derece arasında ısınır. İç çekirdek 4000 dereceye kadar ısıtılır. Karmaşık deneyler sonucunda elde edilen son bilgilere göre, Dünya'nın tam merkezindeki sıcaklık yaklaşık 6000 derecedir. Güneş, yüzeyinde aynı sıcaklığa sahip olabilir.

Dünyanın derinliklerinin minimum ve maksimum sıcaklıkları

Dünyanın içindeki minimum ve maksimum sıcaklıklar hesaplanırken, sabit sıcaklık kuşağının verileri dikkate alınmaz. Bu bölgede sıcaklık yıl boyunca sabittir. Kemer, 5 metre (tropik) ve 30 metreye (yüksek enlemler) kadar derinlikte bulunur.

Maksimum sıcaklık Yaklaşık 6000 metre derinlikte ölçüldü ve kaydedildi ve 274 santigrat derece olarak gerçekleşti. Dünyanın içindeki minimum sıcaklık, esas olarak gezegenimizin kuzey bölgelerinde sabittir, burada 100 metreden fazla derinlikte bile termometre eksi sıcaklıklar gösterir.

Isı nereden geliyor ve gezegenin bağırsaklarında nasıl dağılıyor?

Dünyanın içindeki ısı birkaç kaynaktan gelir:

1) Radyoaktif elementlerin bozunması;

2) Dünyanın çekirdeğinde ısıtılan maddenin yerçekimi farklılaşması;

3) Gelgit sürtünmesi (Ay'ın Dünya üzerindeki etkisi, ikincisinin yavaşlaması ile birlikte).

Bunlar, dünyanın bağırsaklarında ısı oluşumu için bazı seçeneklerdir, ancak soru şudur: tam liste ve zaten mevcut olanın doğruluğu şimdiye kadar açık.

Gezegenimizin bağırsaklarından yayılan ısı akışı, yapısal bölgelere bağlı olarak değişir. Bu nedenle okyanus, dağ veya ovaların bulunduğu bir yerde ısı dağılımının tamamen farklı göstergeleri vardır.

Manto ve çekirdeğe kıyasla yer kabuğu çok ince, sert ve kırılgan bir tabakadır. Şu anda yaklaşık 90 doğal içerik içeren daha hafif bir maddeden oluşmaktadır. kimyasal elementler. Bu elementler yerkabuğunda eşit olarak temsil edilmez. Yedi element - oksijen, alüminyum, demir, kalsiyum, sodyum, potasyum ve magnezyum - yerkabuğunun kütlesinin %98'ini oluşturur (bkz. Şekil 5).

Kimyasal elementlerin tuhaf kombinasyonları çeşitli kayalar ve mineraller. Bunların en eskisi en az 4,5 milyar yaşında.

Pirinç. 4. Yerkabuğunun yapısı

Pirinç. 5. Yerkabuğunun bileşimi

Mineral- bu, litosferin hem derinliklerinde hem de yüzeyinde oluşan doğal bir cismin bileşimi ve özelliklerinde nispeten homojendir. Mineral örnekleri elmas, kuvars, alçıtaşı, talk vb.dir (Karakteristik fiziksel özellikler Ek 2'de bulacağınız çeşitli mineraller.) Yeryüzündeki minerallerin bileşimi şek. 6.

Pirinç. 6. Dünyanın genel mineral bileşimi

kayalar minerallerden oluşur. Bir veya daha fazla mineralden oluşabilirler.

Tortul kayaçlar - kil, kireçtaşı, tebeşir, kumtaşı vb. - içindeki maddelerin çökeltilmesiyle oluşur su ortamı ve kuru arazide. Katmanlar halinde uzanırlar. Jeologlar onlara Dünya tarihinin sayfaları diyorlar çünkü eski zamanlarda gezegenimizde var olan doğal koşullar hakkında bilgi edinebilirler.

Sedimanter kayaçlar arasında organojenik ve inorganik (kırıntılı ve kimyasal) ayırt edilir.

organojenik hayvan ve bitki kalıntılarının birikmesi sonucu kayalar oluşur.

Kırıntılı kayalar ayrışma sonucu oluşur, su, buz veya rüzgar yardımıyla önceden oluşturulmuş kayaların yok edilmesi ürünlerinin oluşumu (Tablo 1).

Tablo 1. Parça boyutlarına göre kırıntılı kayaçlar