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La croûte terrestre, au sens scientifique du terme, est la partie géologique la plus élevée et la plus dure de la coquille de notre planète.

La recherche scientifique nous permet de l’étudier en profondeur. Ceci est facilité par le forage répété de puits à la fois sur les continents et au fond des océans. La structure de la Terre et de la croûte terrestre dans différentes parties de la planète diffère à la fois par sa composition et ses caractéristiques. La limite supérieure de la croûte terrestre est le relief visible et la limite inférieure est la zone de séparation des deux environnements, également connue sous le nom de surface de Mohorovicic. On l’appelle souvent simplement la « limite M ». Il a reçu ce nom grâce au sismologue croate Mohorovicic A. Pendant de nombreuses années, il a observé la vitesse des mouvements sismiques en fonction du niveau de profondeur. En 1909, il établit l'existence d'une différence entre la croûte terrestre et le manteau chaud de la Terre. La limite M se situe au niveau où la vitesse des ondes sismiques augmente de 7,4 à 8,0 km/s.

Composition chimique de la Terre

En étudiant les coquilles de notre planète, les scientifiques ont tiré des conclusions intéressantes, voire étonnantes. Les caractéristiques structurelles de la croûte terrestre la rendent similaire aux mêmes zones sur Mars et Vénus. Plus de 90 % de ses éléments constitutifs sont représentés par l'oxygène, le silicium, le fer, l'aluminium, le calcium, le potassium, le magnésium et le sodium. En se combinant les uns avec les autres dans diverses combinaisons, ils forment des corps physiques homogènes - les minéraux. Ils peuvent être inclus dans les roches à différentes concentrations. La structure de la croûte terrestre est très hétérogène. Ainsi, les roches sous forme généralisée sont des agrégats de composition chimique plus ou moins constante. Ce sont des corps géologiques indépendants. Ils désignent une zone clairement définie de la croûte terrestre, qui a la même origine et la même âge à l'intérieur de ses limites.

Roches par groupe

1. Igné. Le nom parle de lui-même. Ils proviennent du magma refroidi s’écoulant de l’embouchure d’anciens volcans. La structure de ces roches dépend directement du taux de solidification de la lave. Plus il est gros, plus les cristaux de la substance sont petits. Le granit, par exemple, s'est formé dans l'épaisseur de la croûte terrestre et le basalte est apparu à la suite de l'effusion progressive de magma à sa surface. La variété de ces races est assez grande. En regardant la structure de la croûte terrestre, on constate qu'elle est constituée à 60 % de minéraux ignés.

2. Sédimentaire. Ce sont des roches résultant du dépôt progressif de fragments de certains minéraux sur la terre ferme et au fond des océans. Il peut s'agir de composants meubles (sable, cailloux), de composants cimentés (grès), de restes de micro-organismes (charbon, calcaire) ou de produits de réactions chimiques (sel de potassium). Ils représentent jusqu'à 75 % de la totalité de la croûte terrestre sur les continents.
Selon le mode physiologique de formation, les roches sédimentaires sont divisées en :

Clastique. Ce sont les restes de diverses roches. Ils ont été détruits sous l'influence de facteurs naturels (séisme, typhon, tsunami). Ceux-ci comprennent le sable, les cailloux, le gravier, la pierre concassée et l'argile.
Chimique. Ils se forment progressivement à partir de solutions aqueuses de certaines substances minérales (sel).
Biologique ou biogénique. Constitué de restes d’animaux ou de plantes. Ce sont les schistes bitumineux, le gaz, le pétrole, le charbon, le calcaire, les phosphorites, la craie.

3. Roches métamorphiques. D'autres composants peuvent y être convertis. Cela se produit sous l'influence de changements de température, de hautes pressions, de solutions ou de gaz. Par exemple, vous pouvez obtenir du marbre à partir de calcaire, du gneiss à partir de granit et du quartzite à partir de sable.

Les minéraux et les roches que l'humanité utilise activement dans sa vie sont appelés minéraux. Quels sont-ils?

Ce sont des formations minérales naturelles qui affectent la structure de la terre et de la croûte terrestre. Ils peuvent être utilisés dans l’agriculture et l’industrie, aussi bien sous leur forme naturelle que sous forme de transformation.

Types de minéraux utiles. Leur classement

En fonction de leur état physique et de leur agrégation, les minéraux peuvent être divisés en catégories :

Solide (minerai, marbre, charbon).
Liquide (eau minérale, huile).
Gazeux (méthane).

Caractéristiques des types individuels de minéraux

Selon la composition et les caractéristiques d'application, on les distingue :

Combustibles (charbon, pétrole, gaz).
Minerai. Ils comprennent les métaux radioactifs (radium, uranium) et nobles (argent, or, platine). Il existe des minerais de métaux ferreux (fer, manganèse, chrome) et non ferreux (cuivre, étain, zinc, aluminium).
Les minéraux non métalliques jouent un rôle important dans un concept tel que la structure de la croûte terrestre. Leur géographie est vaste. Ce sont des roches non métalliques et incombustibles. Il s'agit de matériaux de construction (sable, gravier, argile) et chimiques (soufre, phosphates, sels de potassium). Une section distincte est consacrée aux pierres précieuses et ornementales.

La répartition des minéraux sur notre planète dépend directement de facteurs externes et de modèles géologiques.

Ainsi, les minéraux combustibles sont principalement extraits des bassins pétroliers, gaziers et houillers. Ils sont d'origine sédimentaire et se forment sur les couvertures sédimentaires des plateformes. Le pétrole et le charbon se rencontrent rarement ensemble.

Les minerais correspondent le plus souvent au socle, aux surplombs et aux zones pliées des plaques de plate-forme. Dans de tels endroits, ils peuvent créer d’énormes ceintures.

Cœur

Comme on le sait, la coquille terrestre est multicouche. Le noyau est situé en plein centre et son rayon est d'environ 3 500 km. Sa température est bien supérieure à celle du Soleil et est d'environ 10 000 K. Aucune donnée précise sur la composition chimique du noyau n'a été obtenue, mais il est vraisemblablement constitué de nickel et de fer.

Le noyau externe est à l’état fondu et a une puissance encore plus grande que le noyau interne. Cette dernière est soumise à une pression énorme. Les substances qui le composent sont dans un état solide permanent.

Manteau

La géosphère terrestre entoure le noyau et représente environ 83 pour cent de la surface totale de notre planète. La limite inférieure du manteau est située à une profondeur énorme de près de 3 000 km. Cette coquille est classiquement divisée en une partie supérieure moins plastique et dense (c'est à partir de là que se forme le magma) et une partie inférieure cristalline, dont la largeur est de 2000 kilomètres.

Composition et structure de la croûte terrestre

Afin de parler des éléments qui composent la lithosphère, nous devons donner quelques concepts.

La croûte terrestre est l'enveloppe la plus externe de la lithosphère. Sa densité est inférieure à la moitié de la densité moyenne de la planète.

La croûte terrestre est séparée du manteau par la limite M déjà mentionnée ci-dessus. Étant donné que les processus qui se produisent dans les deux domaines s'influencent mutuellement, leur symbiose est généralement appelée lithosphère. Cela signifie « coquille de pierre ». Sa puissance varie de 50 à 200 kilomètres.

Sous la lithosphère se trouve l'asthénosphère, qui a une consistance moins dense et moins visqueuse. Sa température est d'environ 1200 degrés. Une caractéristique unique de l'asthénosphère est sa capacité à violer ses limites et à pénétrer dans la lithosphère. C'est la source du volcanisme. Ici se trouvent des poches de magma en fusion qui pénètrent dans la croûte terrestre et se déversent à la surface. En étudiant ces processus, les scientifiques ont pu faire de nombreuses découvertes étonnantes. C'est ainsi qu'a été étudiée la structure de la croûte terrestre. La lithosphère s'est formée il y a plusieurs milliers d'années, mais des processus actifs s'y déroulent encore aujourd'hui.

Éléments structurels de la croûte terrestre

Comparée au manteau et au noyau, la lithosphère est une couche dure, fine et très fragile. Il est constitué d’une combinaison de substances dans laquelle plus de 90 éléments chimiques ont été découverts à ce jour. Ils sont répartis de manière hétérogène. 98 pour cent de la masse de la croûte terrestre est constituée de sept composants. Ce sont l'oxygène, le fer, le calcium, l'aluminium, le potassium, le sodium et le magnésium. Les roches et minéraux les plus anciens ont plus de 4,5 milliards d’années.

En étudiant la structure interne de la croûte terrestre, divers minéraux peuvent être identifiés.
Un minéral est une substance relativement homogène que l’on retrouve aussi bien à l’intérieur qu’à la surface de la lithosphère. Ce sont le quartz, le gypse, le talc, etc. Les roches sont constituées d'un ou plusieurs minéraux.

Processus qui forment la croûte terrestre

La structure de la croûte océanique

Cette partie de la lithosphère est principalement constituée de roches basaltiques. La structure de la croûte océanique n’a pas été étudiée aussi minutieusement que celle de la croûte continentale. La théorie de la tectonique des plaques explique que la croûte océanique est relativement jeune et que ses parties les plus récentes peuvent être datées du Jurassique supérieur.
Son épaisseur ne change pratiquement pas avec le temps, puisqu'elle est déterminée par la quantité de fonte libérée par le manteau dans la zone des dorsales médio-océaniques. Elle est fortement influencée par la profondeur des couches sédimentaires du fond océanique. Dans les zones les plus étendues, elle varie de 5 à 10 kilomètres. Ce type de coquille terrestre appartient à la lithosphère océanique.

croûte continentale

La lithosphère interagit avec l'atmosphère, l'hydrosphère et la biosphère. En cours de synthèse, ils forment la coque la plus complexe et la plus réactive de la Terre. C'est dans la tectonosphère que se produisent des processus qui modifient la composition et la structure de ces coquilles.
La lithosphère à la surface de la Terre n'est pas homogène. Il comporte plusieurs couches.

Sédimentaire. Il est principalement formé de roches. Les argiles et les schistes prédominent ici, et les roches carbonatées, volcaniques et sableuses sont également répandues. Dans les couches sédimentaires, vous pouvez trouver des minéraux tels que le gaz, le pétrole et le charbon. Tous sont d'origine biologique.
Couche de granit. Il se compose de roches ignées et métamorphiques qui se rapprochent naturellement du granite. Cette couche ne se retrouve pas partout ; elle est plus prononcée sur les continents. Ici, sa profondeur peut atteindre des dizaines de kilomètres.
La couche basaltique est formée de roches proches du minéral du même nom. Il est plus dense que le granit.

Changements de profondeur et de température dans la croûte terrestre

La couche superficielle est chauffée par la chaleur solaire. C'est la coque héliométrique. Il subit des fluctuations saisonnières de température. L'épaisseur moyenne de la couche est d'environ 30 m.

En dessous se trouve une couche encore plus fine et plus fragile. Sa température est constante et approximativement égale à la température moyenne annuelle caractéristique de cette région de la planète. En fonction du climat continental, la profondeur de cette couche augmente.
Encore plus profondément dans la croûte terrestre se trouve un autre niveau. Il s'agit d'une couche géothermique. La structure de la croûte terrestre permet sa présence, et sa température est déterminée par la chaleur interne de la Terre et augmente avec la profondeur.

L'augmentation de la température est due à la désintégration des substances radioactives qui composent les roches. Il s’agit tout d’abord du radium et de l’uranium.

Gradient géométrique - l'ampleur de l'augmentation de la température en fonction du degré d'augmentation de la profondeur des couches. Ce paramètre dépend de divers facteurs. La structure et les types de croûte terrestre l'influencent, ainsi que la composition des roches, leur niveau et leurs conditions d'apparition.

La chaleur de la croûte terrestre est une source d’énergie importante. Son étude est très pertinente aujourd’hui.

Avant de parler de la composition de la croûte terrestre, nous pouvons rappeler ce qui est censé être les éléments constitutifs de tout. Vraisemblablement - parce que l'homme n'a pas encore pu pénétrer plus profondément que la croûte terrestre jusqu'au centre de la terre. Même toute l'épaisseur de l'écorce ne pouvait être que « marinée ».

Les scientifiques supposent et construisent des hypothèses basées sur les lois de la physique, de la chimie et d’autres sciences, et selon ces données, nous avons une certaine image de la structure de la planète entière, ainsi que des grands éléments qui composent la croûte terrestre. La géographie de la 6e à la 7e année présente précisément ces théories aux élèves sous une forme simplifiée pour les esprits immatures.

Grâce à une petite part de données et un gros bagage de lois diverses, les modèles des planètes du système solaire, et même des étoiles éloignées de nous, sont construits de la même manière. Qu’est-ce qui en découle ? Surtout que vous avez le droit absolu de douter de tout cela.

Couches de la planète Terre

Outre le fait qu’il existe des couches, la Terre entière est également constituée de trois couches. Une sorte de chef-d’œuvre culinaire à plusieurs niveaux. Le premier est le noyau ; il comporte une partie solide et une partie liquide. C'est probablement le mouvement de la partie liquide dans le noyau qui crée probablement de la chaleur ici - les températures atteignent des valeurs allant jusqu'à 5 000 degrés Celsius.

Le second est le manteau. Il relie le noyau et la croûte terrestre. Le manteau comporte également plusieurs couches, soit trois, et la couche supérieure, adjacente à la croûte terrestre, est du magma. Elle est directement liée à la question de savoir de quels grands éléments est constituée la croûte terrestre, puisque hypothétiquement c'est sur elle que ces plus gros éléments « flottent ». On peut parler de son existence avec un degré de probabilité plus ou moins élevé, puisque lors des éruptions volcaniques c'est cette substance chaude qui remonte à la surface, détruisant toute vie végétale et animale qui se trouve sur le versant du volcan.

Et enfin, la troisième couche de la Terre est la croûte terrestre : la couche solide de la planète située à l'extérieur des « intérieurs » chauds de la Terre, sur laquelle nous avons l'habitude de marcher, de voyager et de vivre en général. L'épaisseur de la croûte terrestre, par rapport aux deux autres couches de la terre, est négligeable, mais il est néanmoins possible de caractériser de quels grands éléments se compose la croûte terrestre, ainsi que de comprendre sa composition.

Quelles couches sont caractéristiques de la croûte terrestre. Ses principaux éléments chimiques

La croûte terrestre est également constituée de couches - il y a du basalte, du granit et des sédiments. Il est intéressant de noter que 47 % de la composition chimique de la croûte terrestre est constituée d'oxygène.

La substance, qui est essentiellement un gaz, se combine avec d’autres éléments et crée une croûte solide. Les autres éléments dans ce cas sont le silicium, l’aluminium, le fer et le calcium ; les éléments restants sont présents en fractions infimes.

Division en parties selon l'épaisseur dans différentes zones

On a déjà dit que la croûte terrestre est beaucoup plus fine que le manteau inférieur ou noyau. Si nous abordons la question de savoir de quels grands éléments est constitué la croûte terrestre, précisément en termes d’épaisseur, nous pouvons la diviser en océanique et continentale. Ces deux parties diffèrent considérablement en épaisseur, la partie océanique étant environ trois fois, et à certains endroits dix fois (si l'on parle de moyennes) plus fine que la partie continentale.

Sinon, en quoi les croûtes continentales et océaniques diffèrent-elles ?

De plus, les zones terrestres et océaniques diffèrent selon les couches. Différentes sources fournissent des données différentes, nous donnerons une option. Ainsi, selon ces données, la croûte continentale est constituée de trois couches, parmi lesquelles se trouvent une couche de basalte, une couche de granit et une couche de roches sédimentaires. Les plaines de la croûte continentale atteignent une épaisseur de 30 à 50 kilomètres ; dans les montagnes, ces chiffres peuvent atteindre 70 à 80 kilomètres. Selon la même source, la croûte océanique est constituée de deux couches. Une boule de granit tombe, ne laissant que le basalte sédimentaire supérieur et le basalte inférieur. L'épaisseur de la croûte terrestre dans la région océanique est d'environ 5 à 15 kilomètres.

Données simplifiées et moyennées comme base de formation

Ce sont les descriptions les plus générales et les plus simplifiées, car les scientifiques travaillent constamment à l'étude des caractéristiques du monde environnant et des données récentes indiquent que la croûte terrestre à différents endroits a une structure beaucoup plus complexe que le schéma standard habituel de la croûte terrestre. croûte que nous étudions à l'école. Dans de nombreux endroits de la croûte continentale, par exemple, il existe une autre couche - la diorite.

Il est également intéressant de noter que ces couches ne sont pas parfaitement lisses, car elles sont représentées schématiquement dans des atlas géographiques ou d'autres sources. Chaque couche peut être calée dans une autre ou mélangée dans une certaine coupe. En principe, il ne peut pas y avoir de modèle idéal du diagramme terrestre, pour la même raison que les éruptions volcaniques se produisent : là, sous la croûte terrestre, quelque chose est constamment en mouvement et a des températures très élevées.

Tout cela peut être appris si vous reliez votre vie aux sciences de la géologie et de la géophysique. Vous pouvez essayer de suivre les progrès scientifiques à travers des revues et des articles scientifiques. Mais sans un certain niveau de connaissances, cela peut s'avérer une tâche très difficile, c'est pourquoi il existe une certaine base qui est enseignée dans les écoles sans aucune explication, selon laquelle il ne s'agit que d'un modèle approximatif.

Vraisemblablement, la croûte terrestre est constituée de « morceaux »

Les scientifiques du début du 20e siècle ont avancé la théorie selon laquelle la croûte terrestre n'est pas monolithique. Par conséquent, il est possible de découvrir de quels grands éléments est constitué la croûte terrestre selon cette théorie. On suppose que la lithosphère est constituée de sept grandes plaques et de plusieurs petites plaques qui flottent lentement à la surface du magma.

Ces mouvements créent des phénomènes catastrophiques qui se produisent sur notre terre avec une grande intensité à certains endroits. Il existe des zones entre les plaques lithosphériques appelées « ceintures sismiques ». C’est dans ces domaines que se situe, pour ainsi dire, le niveau d’anxiété le plus élevé. Un tremblement de terre et toutes ses conséquences sont l'un des signes les plus clairs qui démontrent

L'influence des mouvements des plaques lithosphériques sur la formation du relief

Les grands éléments qui composent la croûte terrestre, les parties mobiles les plus stables et les plus mobiles ont influencé sa formation tout au long de la création du relief terrestre. La structure de la lithosphère et les caractéristiques du régime sismique répartissent l'ensemble de la lithosphère en zones stables et ceintures mobiles. Les premiers sont caractérisés par des plans plats sans énormes dépressions, collines et variations de relief similaires. On les appelle aussi plaines abyssales. En principe, c’est la réponse à la question de savoir de quels grands éléments est constitué la croûte terrestre et de quels objets fondamentaux stables se forment. La croûte terrestre constitue la base de tous les continents. Les limites de ces plaques sont facilement visibles par les zones de formation montagneuse, ainsi que par l'intensité des tremblements de terre. Les endroits les plus actifs de notre planète, où se trouvent des foyers de tremblements de terre et de nombreux volcans actifs, sont le Japon, les îles d'Indonésie, les îles Aléoutiennes et la côte sud-américaine de l'océan Pacifique.

Les continents sont-ils plus grands qu’on le pensait ?

Autrement dit, la croûte terrestre est constituée de morceaux de lithosphère qui, dans une plus ou moins grande mesure, se déplacent à travers le magma. Et les limites de ces « morceaux » ne coïncident pas toujours avec les limites des continents. Techniquement, ils ne coïncident le plus souvent jamais. De plus, nous avons l'habitude d'entendre que les océans représentent environ 70 % de la surface, et que la composante continentale n'en représente que 30 %. En termes géographiques, c’est vrai, mais ce qui est intéressant, c’est qu’en termes géologiques, les continents représentent environ 40 %. Dix pour cent de la croûte continentale est recouverte d’eaux marines et océaniques.

Éducation

De quoi est faite la croûte terrestre ? Éléments de la croûte terrestre

9 août 2017

La croûte terrestre est la couche superficielle dure de notre planète. Il s'est formé il y a des milliards d'années et change constamment d'apparence sous l'influence de forces externes et internes. Une partie est cachée sous l’eau, l’autre forme la terre. La croûte terrestre est composée de divers produits chimiques. Découvrons lesquels.

Surface de la planète

Des centaines de millions d'années après la création de la Terre, sa couche externe de roche en fusion bouillante a commencé à se refroidir et a formé la croûte terrestre. La surface changeait d'année en année. Des fissures, des montagnes et des volcans y sont apparus. Le vent les a lissés, de sorte qu'au bout d'un moment ils réapparaissent, mais à des endroits différents.

Grâce à des processus externes et internes, la couche solide externe de la planète est hétérogène. Du point de vue de la structure, on peut distinguer les éléments suivants de la croûte terrestre :

géosynclinaux ou zones plissées ;
plates-formes;
failles et creux marginaux.

Les plates-formes sont de vastes zones à faible mouvement. Leur couche supérieure (jusqu'à une profondeur de 3 à 4 km) est recouverte de roches sédimentaires qui se présentent en couches horizontales. Le niveau inférieur (fondation) est fortement froissé. Il est composé de roches métamorphiques et peut contenir des inclusions ignées.

Les géosynclinaux sont des zones tectoniquement actives où se produisent des processus de formation de montagnes. Ils naissent à la jonction du fond océanique et de la plate-forme continentale, ou au creux du fond océanique entre les continents.

Si des montagnes se forment à proximité d'une limite de plate-forme, des failles marginales et des creux peuvent se produire. Ils atteignent jusqu'à 17 kilomètres de profondeur et s'étendent le long de la formation montagneuse. Au fil du temps, des roches sédimentaires s'y accumulent et des gisements minéraux (pétrole, sels minéraux et sels de potassium, etc.) se forment.

Composition de l'écorce

La masse de l'écorce est de 2,8 1019 tonnes. Cela ne représente que 0,473 % de la masse de la planète entière. Le contenu des substances n'est pas aussi diversifié que celui du manteau. Il est formé de basaltes, de granites et de roches sédimentaires.

99,8 % de la croûte terrestre est constituée de dix-huit éléments. Le reste ne représente que 0,2%. Les plus courants sont l'oxygène et le silicium, qui constituent l'essentiel de la masse. En plus d'eux, l'écorce est riche en aluminium, fer, potassium, calcium, sodium, carbone, hydrogène, phosphore, chlore, azote, fluor, etc. La teneur de ces substances est visible dans le tableau :

Nom de l'article
Oxygène

Aluminium











Manganèse

L’élément le plus rare est l’astatine, une substance extrêmement instable et toxique. Les plus rares comprennent également le tellure, l'indium et le thallium. Ils sont souvent dispersés et ne contiennent pas de grandes concentrations en un seul endroit.

croûte continentale

La croûte continentale ou continentale est ce que nous appelons communément la terre. Il est assez ancien et couvre environ 40 % de la planète entière. Beaucoup de ses zones atteignent un âge de 2 à 4,4 milliards d'années.

La croûte continentale est constituée de trois couches. Il est recouvert au sommet d'une couverture sédimentaire discontinue. Les roches qu'il contient se trouvent en couches ou en strates, car elles se forment en raison de la compression et du compactage de sédiments salins ou de résidus de micro-organismes.

La couche inférieure et la plus ancienne est représentée par des granites et des gneiss. Ils ne sont pas toujours cachés sous les roches sédimentaires. Par endroits, ils remontent à la surface sous forme de boucliers cristallins.

La couche la plus basse est constituée de roches métamorphiques comme les basaltes et les granulites. La couche de basalte peut atteindre 20 à 35 kilomètres.

croute océanique

La partie de la croûte terrestre cachée sous les eaux de l'océan mondial est appelée océanique. Il est plus mince et plus jeune que le continental. L'âge de la croûte est inférieur à deux cents millions d'années et son épaisseur est d'environ 7 kilomètres.

La croûte continentale est composée de roches sédimentaires provenant de vestiges des grands fonds. Ci-dessous se trouve une couche de basalte de 5 à 6 kilomètres d'épaisseur. En dessous commence le manteau, représenté ici principalement par des péridotites et des dunites.

Tous les cent millions d'années, la croûte se renouvelle. Il est absorbé dans les zones de subduction et se reforme au niveau des dorsales médio-océaniques à l'aide des minéraux qui en sortent.

Surface de la planète

Grâce à l'externe et à l'interne, la couche solide de la planète est hétérogène. Du point de vue de la structure, on peut distinguer les éléments suivants de la croûte terrestre :

géosynclinaux ou zones plissées ;
plates-formes;
failles et creux marginaux.

Composition de l'écorce

Nom de l'article
Oxygène

Aluminium











Manganèse

croûte continentale

La couche la plus basse est constituée de roches métamorphiques comme les basaltes et les granulites. La couche de basalte peut atteindre 20 à 35 kilomètres.

croute océanique

Étudier la structure interne des planètes, y compris notre Terre, est une tâche extrêmement difficile. Nous ne pouvons pas physiquement « percer » la croûte terrestre jusqu’au cœur de la planète, donc toutes les connaissances que nous avons acquises à l’heure actuelle sont des connaissances obtenues « par le toucher » et de la manière la plus littérale.

Comment fonctionne l'exploration sismique à l'aide de l'exemple de l'exploration des champs pétrolifères. Nous « appelons » la terre et « écoutons » ce que le signal réfléchi va nous apporter

Le fait est que le moyen le plus simple et le plus fiable de découvrir ce qui se trouve sous la surface de la planète et qui fait partie de sa croûte est d'étudier la vitesse de propagation. ondes sismiques dans les profondeurs de la planète.

On sait que la vitesse des ondes sismiques longitudinales augmente dans les milieux plus denses et diminue au contraire dans les sols meubles. En conséquence, connaissant les paramètres des différents types de roches et ayant calculé les données sur la pression, etc., en « écoutant » la réponse reçue, vous pouvez comprendre par quelles couches de la croûte terrestre le signal sismique est passé et à quelle profondeur elles se trouvent sous la surface. .

Étudier la structure de la croûte terrestre à l'aide d'ondes sismiques

Les vibrations sismiques peuvent être provoquées par deux types de sources : naturel Et artificiel. Les sources naturelles de vibrations sont les tremblements de terre dont les ondes transportent les informations nécessaires sur la densité des roches qu'elles traversent.

L'arsenal de sources artificielles de vibrations est plus étendu, mais tout d'abord, les vibrations artificielles sont provoquées par une explosion ordinaire, mais il existe également des méthodes de travail plus « subtiles » - générateurs d'impulsions dirigées, vibrateurs sismiques, etc.

Réalisation d'opérations de dynamitage et étude des vitesses des ondes sismiques étude sismique- l'une des branches les plus importantes de la géophysique moderne.

Qu'a donné l'étude des ondes sismiques à l'intérieur de la Terre ? L'analyse de leur répartition a révélé plusieurs sauts dans le changement de vitesse lors du passage dans les entrailles de la planète.

la croûte terrestre

Le premier saut, dans lequel les vitesses augmentent de 6,7 à 8,1 km/s, selon les géologues, est enregistré base de la croûte terrestre. Cette surface se situe à différents endroits de la planète à différents niveaux, de 5 à 75 km. La limite entre la croûte terrestre et la coquille sous-jacente, le manteau, est appelée "Surfaces Mohorovicic", du nom du scientifique yougoslave A. Mohorovicic qui l'a créé le premier.

Manteau

Manteau se trouve à des profondeurs allant jusqu'à 2 900 km et est divisé en deux parties : supérieure et inférieure. La limite entre le manteau supérieur et le manteau inférieur est également enregistrée par un saut dans la vitesse de propagation des ondes sismiques longitudinales (11,5 km/s) et se situe à des profondeurs de 400 à 900 km.

Le manteau supérieur a une structure complexe. Dans sa partie supérieure se trouve une couche située à des profondeurs de 100 à 200 km, où les ondes sismiques transversales s'atténuent de 0,2 à 0,3 km/s et où les vitesses des ondes longitudinales ne changent pratiquement pas. Cette couche est nommée guide d'ondes. Son épaisseur est généralement de 200 à 300 km.

La partie du manteau supérieur et de la croûte qui se trouve au-dessus du guide d'ondes est appelée lithosphère, et la couche de vitesses réduites elle-même - asthénosphère.

Ainsi, la lithosphère est une coque rigide et solide reposant sur une asthénosphère plastique. On suppose que des processus se produisent dans l'asthénosphère et provoquent le mouvement de la lithosphère.

La structure interne de notre planète

Le noyau terrestre

A la base du manteau, on observe une forte diminution de la vitesse de propagation des ondes longitudinales de 13,9 à 7,6 km/s. A ce niveau se situe la frontière entre le manteau et Le noyau terrestre, plus profonde au-delà de laquelle les ondes sismiques transversales ne se propagent plus.

Le rayon du noyau atteint 3500 km, son volume : 16 % du volume de la planète, et sa masse : 31 % de la masse de la Terre.

De nombreux scientifiques pensent que le noyau est à l’état fondu. Sa partie extérieure se caractérise par des valeurs fortement réduites des vitesses des ondes longitudinales ; dans la partie intérieure (avec un rayon de 1 200 km), les vitesses des ondes sismiques augmentent à nouveau jusqu'à 11 km/s. La densité des roches centrales est de 11 g/cm 3 et elle est déterminée par la présence d'éléments lourds. Un élément aussi lourd pourrait être le fer. Très probablement, le fer fait partie intégrante du noyau, car un noyau constitué de fer pur ou d'une composition fer-nickel doit avoir une densité de 8 à 15 % supérieure à la densité existante du noyau. Par conséquent, l’oxygène, le soufre, le carbone et l’hydrogène semblent être attachés au fer dans le noyau.

Méthode géochimique pour étudier la structure des planètes

Il existe une autre façon d'étudier la structure profonde des planètes : méthode géochimique. L'identification des différentes coquilles de la Terre et d'autres planètes terrestres selon des paramètres physiques trouve une confirmation géochimique assez claire basée sur la théorie de l'accrétion hétérogène, selon laquelle la composition des noyaux des planètes et de leurs coquilles externes est, pour l'essentiel, initialement différents et dépendent du stade le plus précoce de leur développement.

Suite à ce processus, les plus lourds se sont concentrés dans le noyau ( fer-nickel) composants, et dans les coques extérieures - du silicate plus léger ( chondritique), enrichi dans le manteau supérieur en substances volatiles et en eau.

La caractéristique la plus importante des planètes telluriques (Terre) est que leur enveloppe extérieure, appelée aboyer, se compose de deux types de substances : " continent" - feldspathique et " océanique" - basalte.

Croûte continentale de la Terre

La croûte continentale (continentale) de la Terre est composée de granites ou de roches de composition similaire, c'est-à-dire de roches contenant une grande quantité de feldspaths. La formation de la couche « granitique » de la Terre est due à la transformation de sédiments plus anciens au cours du processus de granitisation.

La couche de granit doit être considérée comme spécifique la coquille de la croûte terrestre - la seule planète sur laquelle les processus de différenciation de la matière avec la participation de l'eau et possédant une hydrosphère, une atmosphère d'oxygène et une biosphère ont été largement développés. Sur la Lune et probablement sur les planètes terrestres, la croûte continentale est composée de gabbro-anorthosites - des roches constituées d'une grande quantité de feldspath, bien que d'une composition légèrement différente de celle des granites.

Les surfaces les plus anciennes (4,0 à 4,5 milliards d’années) des planètes sont composées de ces roches.

Croûte océanique (basaltique) de la Terre

Croûte océanique (basaltique) La terre s'est formée à la suite d'un étirement et est associée à des zones de failles profondes, qui ont conduit à la pénétration des centres basaltiques du manteau supérieur. Le volcanisme basaltique se superpose à une croûte continentale précédemment formée et constitue une formation géologique relativement plus jeune.

Les manifestations du volcanisme basaltique sur toutes les planètes telluriques sont apparemment similaires. Le développement généralisé des « mers » de basalte sur la Lune, Mars et Mercure est évidemment associé à l'étirement et à la formation, à la suite de ce processus, de zones de perméabilité le long desquelles les fontes basaltiques du manteau se sont précipitées vers la surface. Ce mécanisme de manifestation du volcanisme basaltique est plus ou moins similaire pour toutes les planètes telluriques.

Le satellite de la Terre, la Lune, possède également une structure de coque qui reproduit généralement celle de la Terre, même si sa composition présente une différence frappante.

Flux de chaleur de la Terre. Il fait le plus chaud dans les zones de failles de la croûte terrestre et le plus froid dans les zones des anciennes plaques continentales.

Méthode de mesure du flux de chaleur pour étudier la structure des planètes

Une autre façon d’étudier la structure profonde de la Terre consiste à étudier son flux de chaleur. On sait que la Terre, chaude de l’intérieur, cède sa chaleur. Le réchauffement des horizons profonds est mis en évidence par les éruptions volcaniques, les geysers et les sources chaudes. La chaleur est la principale source d'énergie de la Terre.

L'augmentation de la température avec la profondeur à partir de la surface de la Terre est en moyenne d'environ 15 °C par km. Cela signifie qu'à la limite de la lithosphère et de l'asthénosphère, située à environ 100 km de profondeur, la température devrait être proche de 1500°C. Il a été établi qu'à cette température se produit la fonte des basaltes. Cela signifie que la coquille asthénosphérique peut servir de source de magma de composition basaltique.

Avec la profondeur, la température évolue selon une loi plus complexe et dépend de l'évolution de la pression. Selon les données calculées, à une profondeur de 400 km, la température ne dépasse pas 1 600 °C et à la limite du noyau et du manteau, elle est estimée entre 2 500 et 5 000 °C.

Il a été établi que le dégagement de chaleur se produit constamment sur toute la surface de la planète. La chaleur est le paramètre physique le plus important. Certaines de leurs propriétés dépendent du degré d'échauffement des roches : viscosité, conductivité électrique, magnétisme, état de phase. Par conséquent, par l’état thermique, on peut juger de la structure profonde de la Terre.

Mesurer la température de notre planète à de grandes profondeurs est une tâche techniquement difficile, car seuls les premiers kilomètres de la croûte terrestre sont disponibles pour les mesures. Cependant, la température interne de la Terre peut être étudiée indirectement grâce aux mesures du flux thermique.

Malgré le fait que la principale source de chaleur sur Terre soit le Soleil, la puissance totale du flux de chaleur de notre planète est 30 fois supérieure à la puissance de toutes les centrales électriques de la Terre.

Les mesures ont montré que le flux de chaleur moyen sur les continents et sur les océans est le même. Ce résultat s'explique par le fait que dans les océans, la majeure partie de la chaleur (jusqu'à 90 %) provient du manteau, où le processus de transfert de matière par les flux en mouvement est plus intense - convection.

La convection est un processus dans lequel un fluide chauffé se dilate, devient plus léger et monte, tandis que les couches plus froides coulent. Étant donné que la matière du manteau est plus proche dans son état d'un corps solide, la convection s'y produit dans des conditions particulières, à de faibles débits de matière.

Quelle est l’histoire thermique de notre planète ? Son échauffement initial est probablement associé à la chaleur générée par la collision des particules et leur compactage dans leur propre champ de gravité. La chaleur résultait alors de la désintégration radioactive. Sous l'influence de la chaleur, une structure en couches de la Terre et des planètes terrestres est apparue.

De la chaleur radioactive est toujours libérée sur Terre. Il existe une hypothèse selon laquelle, à la frontière du noyau en fusion de la Terre, les processus de division de la matière se poursuivent encore aujourd'hui avec la libération d'une énorme quantité d'énergie thermique, chauffant le manteau.