Литосфера: строение Земли, горные породы — тренажёр для 5 класса

Что такое литосфера и как устроена Земля внутри

Литосфера — твёрдая каменная оболочка Земли. В неё входят земная кора и верхняя (самая жёсткая) часть мантии. Толщина литосферы под океанами — примерно 5–70 км, под материками — до 200 км.

Земля состоит из трёх главных оболочек, они расположены слоями, как в яйце или в луковице:

• Земная кора — верхний тонкий каменный слой. Под океанами 5–10 км, под материками 30–80 км. Это «скорлупа», по которой мы ходим.
• Мантия — самая толстая оболочка, около 2900 км. Составляет более 80 % объёма Земли. Вещество мантии раскалено до 2000 °C, но твёрдое из-за огромного давления; в верхней части есть слой вязкого, размягчённого вещества, по которому «скользит» литосфера.
• Ядро — центральная часть радиусом около 3500 км, состоит в основном из железа и никеля. Внешнее ядро жидкое, внутреннее — твёрдое. Температура в центре доходит до 5000 °C и выше.

Земная кора бывает двух типов. Материковая кора толстая и состоит из трёх слоёв: осадочного, гранитного и базальтового. Океаническая кора тонкая, гранитного слоя в ней нет.

Ключевые правила: горные породы, минералы и движение плит

Минерал — природное тело с однородным составом (кварц, соль, алмаз, слюда). Горная порода — природное скопление одного или нескольких минералов (гранит состоит из кварца, полевого шпата и слюды). Правило: минерал — «кирпичик», порода — «стена из кирпичиков».

По происхождению породы делят на три группы:

1. Магматические — образовались из застывшей магмы. Если магма застыла в глубине медленно — порода глубинная, зернистая (гранит). Если лава вылилась на поверхность и застыла быстро — порода излившаяся, плотная или пористая (базальт, пемза).
2. Осадочные — накопились на поверхности. Обломочные (песок, глина, галька), химические (соль, гипс), органические (мел, известняк, торф, уголь, нефть).
3. Метаморфические — изменённые под действием высокого давления и температуры на глубине: известняк → мрамор, песчаник → кварцит, гранит → гнейс.

Литосферные плиты — крупные блоки литосферы, которые медленно перемещаются (1–10 см в год) по вязкому слою мантии. Правила движения:

• Плиты расходятся — в разлом поднимается магма, образуются срединно-океанические хребты.
• Плиты сталкиваются — края сминаются в складки, растут горы (Гималаи), одна плита погружается под другую, образуются глубоководные желоба.
• Плиты скользят друг вдоль друга — возникают разломы и частые толчки.

Землетрясение — подземные толчки от разрыва и смещения пластов на границе плит. Вулканизм — выход магмы по трещинам земной коры наружу. Обе причины одна: движение литосферных плит. Поэтому пояса землетрясений и вулканов совпадают с границами плит (Тихоокеанское огненное кольцо, Средиземноморский пояс).

Примеры с разбором

Пример 1. Гранит. Порода зернистая, видны крупинки кварца, полевого шпата и тёмной слюды. Крупные зёрна означают медленное остывание на глубине. Вывод: магматическая глубинная порода.

Пример 2. Пемза. Лёгкая, вся в пузырьках, не тонет в воде. Пузырьки — следы газов, которые выходили из лавы на поверхности. Вывод: магматическая излившаяся порода.

Пример 3. Мел. Белый, мягкий, под микроскопом видны раковинки древних организмов. Вывод: осадочная органическая порода. Если тот же материал (известняк) уйдёт на глубину и попадёт под давление и жар, он станет мрамором — метаморфической породой.

Пример 4. Землетрясение в Японии. Япония лежит на стыке Тихоокеанской и Евразийской плит. Одна плита погружается под другую, накапливается напряжение, породы рвутся — идут толчки. Вывод: причина — движение литосферных плит на их границе.

Пример 5. Исландия. Остров расположен на срединно-океаническом хребте, где плиты расходятся. В разлом поднимается магма — отсюда десятки действующих вулканов и гейзеров.

Классификация горных пород

Типичные ошибки

• Путают минерал и горную породу. Говорят «гранит — минерал». Ошибка возникает потому, что оба слова про камни. Проверка: если тело состоит из нескольких разных зёрен — это порода.
• Считают мантию жидкой, а магму — «расплавленным ядром». Из школьных мультфильмов кажется, что внутри Земли море огня. На самом деле мантия твёрдая и лишь местами размягчённая; магма образуется в отдельных очагах.
• Относят мрамор к осадочным породам, потому что он «получился из известняка». Классифицируют породу по последнему процессу: известняк изменился под давлением и жаром — значит, метаморфическая.
• Называют причиной землетрясений «взрывы вулканов». Смешивают два следствия одной причины. Главная причина обоих явлений — движение и столкновение литосферных плит.
• Путают ядро и кору по толщине. Кора — самый тонкий слой, хотя изучен лучше всех; мантия — самый толстый.

Алгоритм: как определить породу и объяснить явление

Определение горной породы:

1. Рассмотри образец: видны ли зёрна, обломки, раковины, пузырьки, слои.
2. Есть однородные сросшиеся кристаллы или крупные зёрна → магматическая глубинная.
3. Есть пузырьки или порода плотная, стекловидная → магматическая излившаяся.
4. Есть окатанные обломки, слоистость, остатки организмов, порода рыхлая или горючая → осадочная.
5. Порода плотная, с блеском, «переплавленная» и слоистая (мрамор, гнейс) → метаморфическая.
6. Назови группу и приведи «родственника»: гранит — базальт, известняк — мрамор.

Объяснение землетрясения или вулкана:

1. Найди на карте место события.
2. Проверь, проходит ли рядом граница литосферных плит.
3. Определи тип движения: столкновение, расхождение или скольжение.
4. Сформулируй ответ: «Плиты движутся → напряжение в коре → разрыв пород (толчки) или подъём магмы по трещине (извержение)».

Как запомнить

• Строение Земли — «яйцо»: скорлупа = кора, белок = мантия, желток = ядро. Кора самая тонкая, мантия самая толстая, ядро самое горячее.
• Три группы пород — три судьбы камня: застыл (магматические), осел (осадочные), изменился (метаморфические).
• Пара-подсказка: гранит и базальт — «братья по магме»; известняк и мрамор — «до и после» превращения.
• Скорость плит запоминают так: плиты растут, как ногти, — несколько сантиметров в год.
• Формула для ответа о причинах: «движение плит → напряжение → разрыв (землетрясение) или трещина с магмой (вулкан)».