Строение Земли

Ещё древние мыслители выдвигали разные предположения о строении Земли, но до того, как теория о шарообразности Земли стала общепринятой, адекватных предположений, соответствующих современным взглядам, практически не было. Когда начала изучаться сила гравитации Земли, эти знания стали почвой для расчета её массы, а также оценки объёма планеты и её средней плотности. Астрономы также могут рассчитать массу Земли по её орбите и влиянию на близлежащие планетарные тела. Исследования твёрдой части Земли, водоёмов и атмосферы позволяют оценить массу, объём и плотность горных пород на определённой глубине, так что остальная масса должна находиться в более глубоких слоях.

В 1692 году Эдмунд Галлей (в статье, напечатанной в Философских трудах Королевского общества в Лондоне), выдвинул идею о полой Земле, состоящей из полого корпуса около 500 миль толщиной, с двумя внутренними концентрическими оболочками вокруг внутреннего ядра, соответствующего диаметрам планет Венеры, Марса и Меркурия соответственно^[2]. Научные данные, независимо полученные геофизикой, геодезией, астрономией и химией, в XIX веке (а частично — еще в XVIII веке) полностью опровергли гипотезу полой Земли. Тем не менее версии о полой Земле со своим внутренними миром, были популярны аж до конца XIX столетия, что отразилось в романах «Путешествие к центру Земли», «Плутония» и других.

До начала ХХ века учёные в основном обсуждали происхождение, строение и физику земной коры. В этом плане споры шли между сторонниками фиксизма и мобилизма. Более современные исследования отвергли фиксизм, а теория мобилизма сейчас практически общепринятая. В дальнейшем (например в начале ХХ века) тоже выдвигались гипотезы, которые были популярны, но со временем были опровергнуты. Например, предполагалось существование оливинового пояса, что в дальнейшем не нашло подтверждения.

Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности

Геологические слои Земли находятся на следующих глубинах под поверхностью[3]^{[нет в источнике]}:

Слои Земли были определены косвенно с помощью измерения времени распространения преломлённых и отражённых

Средняя плотность Земли 5515 кг/м³. Поскольку средняя плотность вещества поверхности составляет всего лишь около 3000 кг/м³, мы должны заключить, что плотные вещества существуют в ядре Земли. Ещё одно доказательство высокой плотности ядра основано на сейсмологических данных. Следует учитывать и уплотнение вещества давлением. Имеются данные лабораторных исследований с выводом об изменениях плотности веществ более плотной упаковкой атомов, например, железо уже при 1 млн атмосфер уплотняется примерно на 30%. "...Плотность верхней мантии начиная от значения 3,2 г/см³ на поверхности постепенно возрастает с глубиной вследствие сжатия её вещества... В нижней мантии существенных перестроек в кристаллическом строении вещества больше не происходит, поскольку все окислы в этой геосфере уже находятся в состоянии предельно плотной упаковки атомов и сжатие мантийного вещества происходит только благодаря сжатию самих атомов."^[4]

Сейсмические измерения показывают, что ядро делится на две части — твёрдое

Мантия Земли простирается до глубины 2890 км, что делает её самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·10⁶ атм). Мантия состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием по отношению к вышележащей коре. Высокие температуры в мантии делают силикатный материал достаточно пластичным, чтобы могла существовать конвекция вещества в мантии, выходящего на поверхность через разломы в тектонических плитах. Плавление и вязкость вещества зависят от давления и химических изменений в мантии. Вязкость мантии разнится от 10²¹ до 10²⁴ Па·с в зависимости от глубины^[6]. Для сравнения, вязкость воды составляет около 10⁻³ Па·с, а песка — 10⁷ Па·с.

Толщина земной коры разнится от 5 до 70 км в глубину от поверхности. Самые тонкие части океанической коры, которые лежат в основе океанических бассейнов (5—10 км), состоят из плотной (мафической^[англ.]) железо-магниевой силикатной породы, такой как базальт.

Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы.

• Поверхность Мохоровичича

• Джеффрис Г. Земля, её происхождение, история и строение, пер. с англ.. — М., 1960.
• Магницкий В. А. Внутреннее строение и физика Земли. — М., 1965.
• Ботт М. Внутреннее строение Земли, пер. с англ.. — М., 1974.
• Булен К. Плотность Земли, пер. с англ.. — М.,, 1978.
• Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. — 2 изд.. — М., 1983..
• Огаджанов В.А. Дилатационная модель Земли и геотектоника. Вестник Воронежского. гос. ун-та. сер. Геология. 2001. №11
• Kruglinski, Susan. Journey to the Center of the Earth. Discover, June 2007.
• Lehmann, I. (1936) Inner Earth, Bur. Cent. Seismol. Int. 14, 3-31
• Schneider, David (October 1996) A Spinning Crystal Ball, Scientific American
• Wegener, Alfred (1915) «The Origin of Continents and Oceans»