1.3. Экзосфера - самая верхняя, сильно разреженная часть атмосферы

Твердую оболочку Земли называют литосферой. Верхняя часть литосферы - это земная кора, достигшая толщины 35 - 65 км на континентах и 6 - 8 км - под дном океанов. Под корой расположена мантия, границей между этими слоями служит так называемый слой Мохоровичича. В этом слое скачкообразно возрастает скорость распространении сейсмических волн. На глубине 120 - 150 км под континентом и 60 - 400 км под океаном залегает слой мантии - астеносфера. Это - область с очень низкой вязкостью. Земная кора растрескалась на части, и литосферные плиты, плавая в астеносфере, медленно перемещаются относительно друг друга. Ниже астеносферы, примерно с глубины 410 км, давление на минералы становится очень велико, плотность сильно увеличивается. Сейсморазведка показывает, что на глубине 2920 км плотность становится 10 080 кгм3, тогда как до нее была 5560 кгм3. Начинается область внешнего земного ядра, внутри которого находится внутреннее ядро радиусом 1250 км. Внешнее ядро - жидкое, так как через него не проходят поперечные волны. Кстати, с наличием жидкого ядра связывают существование магнитного поля Земли. Принято считать, что внутреннее ядро твердое. Возможно, что температура в центре достигает 105 К, а у нижней границы мантии - не выше 5000 К.

Верхние слои земной коры состоят преимущественно из пластов горных пород. Они образовались осаждением различных мелких частиц, главным образом в морях и океанах. В этих пластах захоронены остатки животных и растений, населявших земной шар в прошлом. С течение времени они превратились в окаменелости. Толщина осадочных пород колеблется в широких пределах и иногда достигает 15-20 км. В их толще залегают уголь, нефть, руды железа и других металлов, драгоценные и поделочные камни.

Существует два основных типа земной коры: континентальная и океаническая. Средняя толщина континентальной коры - 30-40 км, а под горами - до 70 км. Обычно ниже осадочных пород выделяют два главных слоя: верхний - гранитный, близкий по физическим свойствам и составу к граниту, и нижний - базальтовый, состоящий их более тяжелых, чем гранит, пород, главным образом из базальта.

Океаническая кора гораздо тоньше континентальной. Ее толщина - 3-7 км. По составу и свойствам она ближе к веществу базальтового слоя континентальной коры и, видимо, состоит из базальта и других пород, богатых магнием и железом. Этот тип коры свойствен только глубоким участкам дна океанов. На дне океанов есть области, где земная кора имеет строение континентального или промежуточного типа.

По мнению теплофизиков, основным источником тепла, поступающего наверх, следует считать мантию. Радиоактивный распад, идущий в горных породах, пересеченных скважиной, дает лишь незначительную добавку.

Для человечества недра Земли являются кладовой полезных ископаемых. Их добыча из года в год растет, и в настоящее время человечество ежегодно извлекает из недра Земли более 1 млрд. т. железной руды, более 3 млрд. т. нефти, более 2,5 млрд. т. угля, миллиарды тонн строительных и других материалов Комплекс отраслей производства относится к горнодобывающей промышленности. В зависимости от вида ископаемых она делится на:

топливодобывающую (нефтяная, угольная, добыча природного газа);

рудодобывающую (железорудная, добыча цветных руд, радиоактивных элементов);

промышленность неметаллических ископаемых и местных стройматериалов (добыча мрамора, гранита, асбеста, мела, глины, гипса);

горно-химическую (добыча апатита, калийных солей, селитры),;

гидроминеральную (минеральные подземные воды, водоснабжение);

алмазодобывающую.

Процесс формирования полезных ископаемых связан с эволюцией Земли. Одна из современных теорий, объясняющих динамику процессов в земной коре, называется теорией неомобилизма. Ее зарождение относится к концу 60-х годов нынешнего века и вызвано сенсационным открытием на дне океана цепи горных хребтов, оплетающих земной шар. Ничего подобного нет.

Дрейф крупных плит литосферы с возвышающейся на них сушей называется неомобилизмом. Перемещение материков подвержено в настоящее время наблюдениями с космических аппаратов. Нарождение океанской коры исследователи увидели своими глазами, приблизившись ко дну Атлантики, Тихого и Индийского океанов, Красного моря. Используя современную технику глубоководного погружения акванавты обнаружили образование трещин в растягиваемом дне и молодые вулканчики, поднимающиеся из таких «щелей».

Там, где островные дуги или континенты сближаются, плиты трескаются, торосятся, дыбятся; их трение друг о друга порождает действующие вулканы и сильные землетрясения.

Теория неомобилизма сегодня является основой всех наук о Земле. Она, в частности, вносит весомый вклад в описание таких процессов, происходящих в земной коре, как извержение вулканов и землетрясений.

Извержение вулкана обычно продолжается несколько дней, иногда - несколько месяцев. После сильного извержения вулкан успокаивается на несколько лет и даже десятилетий. Вулканы, подверженные извержениям, называются действующими, а не подверженные - потухшими.

Еще одним видом динамических процессов, происходящих в земной коре, являются землетрясения Дубиищева Т. Я. Концепции современного естествознания. - М., 2003, с. 379-385..