Слои грунта – Несущая способность грунтов, как определить, таблица несущей способности. 🔨 Как избежать ошибок.

Почва: почвообразующие факторы, классификация (фото)

Природе понадобилось потратить несколько миллиардов лет на то, чтобы почва Земли приобрела свойства, благодаря которым на нашей планете смогла появиться растительность. Сначала вместо грунта существовали лишь горные породы, которые из-за воздействия на них дождя, ветра, солнечных лучей начали постепенно измельчаться.

Разрушение почвы происходило по-разному: под воздействием солнца, ветра и морозов каменистые породы трескались, шлифовались песком, а морские волны медленно, но уверенно, разбивали огромные глыбы в мелкие камни. Окончательно свою лепту в образование грунта внесли животные, растения и микроорганизмы, добавив органические элементы (гумус), обогащая верхний слой земли продуктами жизнедеятельности и их остатками. Разложение органических элементов при взаимодействии с кислородом привели к различным химическим процессам в результате которых были образованы зол и азот, превратившие горные породы в грунт.

Характеристика грунта

Почвой называется видоизменённый рыхлый верхний пласт земной коры, на котором произрастает растительность. Образованна она была в результате преобразования горных пород под воздействием мёртвых и живых организмов, солнечных лучей, осадков и других процессов, благодаря которым произошла эрозия грунта.

За счет такой трансформации огромных, твёрдых пород в рыхлую массу, верхний слой почвы приобрёл впитывающую поверхность: структура грунта стала пористой и воздухопроницаемой. Основное значение грунта состоит в том, что он, будучи пронизан корнями растений, передаёт им все нужные для роста питательные элементы, и сочетает в себе две особенности, необходимые для существования растений – минеральные вещества и воду.

Поэтому одним из главных характеристик грунта является плодородный слой почвы, позволяющий обеспечить рост и развитие растительных организмов.

облакаоблакаоблакаОткуда берутся облака?72784.62

Чтобы сформировался плодородный пласт грунта, земля должна содержать в себе достаточное количество питательных веществ и обладать необходимым запасом воды, который не дал бы погибнуть растениям. Ценность земли во многом зависит от её способностей доносить до корней растений питательные вещества, обеспечивать к ним доступ воздуха и влаги (вода в почве имеет чрезвычайно важное значение: ничего не будет расти, если в земле будет отсутствовать жидкость, которая эти вещества станет растворять).

Почва

Почва

Состоит грунт из нескольких слоёв:

  1. Пахотный слой – верхний пласт грунта, самый плодородный слой почвы, в котором содержится больше всего гумуса;
  2. Подпочва – состоит в основном из остатков горных пород;
  3. Самый нижний слой грунта называется «коренной подстилающей породой».

Кислотность грунта

Очень серьёзным фактором, который влияет на плодородность грунта, является кислотность почвы – наличие ионов водорода в грунтовом растворе. Кислотность почвы повышенная, если рН ниже семи, если выше – щелочная, а равная семи – нейтральная (концентрация ионов водорода (Н+) и гидроксидов (ОН-) одинаковая).

Высокий уровень кислотности верхнего слоя земли негативно отображается на росте растений, поскольку влияет на его особенности (размер и прочность грунтовых частиц), на вносимые удобрения, микрофлору и развитие растений. Например, повышенная кислотность нарушает структуру грунта, поскольку полезные бактерии не могут нормально развиваться, а многие питательные вещества (например, фосфор) становятся трудноусвояемыми.

Почва

Почва

Слишком большой уровень кислотности даёт возможность скапливаться в грунте токсичным растворам железа, алюминия, марганца, при этом понижается поступление в организм растений калия, азота, магния, кальция. Основным признаком высокого уровня кислотности является наличие под верхним тёмным пластом земли светлого слоя, по цвету напоминающего золу, при этом чем ближе этот слой к поверхности, тем кислее грунт и тем меньше в нём кальция.

Виды грунта

Поскольку абсолютно все типы почв образованы из горных пород, не удивительно, что особенности грунта во многом зависят от химического состава и физических характеристик материнской породы (минералов, плотности, пористости, теплопроводности).

Также на особенности почвы влияет то, в каких именно условиях происходило образование грунта: осадки, кислотность почвы, ветер, скорость ветров, температура почвы и окружающей среды. Климат оказывает на грунт и косвенное влияние, так как жизнь растительного и животного мира прямо зависит от температуры почвы и окружающей среды.

Типы почв зависят во многом от размеров и количества частиц, которые в них присутствуют. Например, сырые и холодные глинистые почвы сформированы плотно прилегающими друг к другу частицами песка, суглинистый грунт являет собой нечто среднее между глиной и песком, а каменистый содержит много гальки.

А вот в состав торфяной земли входят остатки умерших растений и содержит она очень мало твёрдых частиц. Любой грунт, на котором произрастают растительные организмы, имеет очень сложную структуру, поскольку кроме горных пород он содержит в себе соли, живые организмы (растения), органические вещества, что были образованы в результате гниения.

После того как был сделан анализ почвы в разных регионах нашей планеты, была создана классификация почв – совокупность однотипных участков, которые имели похожие условия образования грунта. Классификация почв имеет несколько направлений: эколого-географическое, эволюционно-генетическое.

В России, например, в основном используется эколого-географическая классификация почв, согласно которой основные типы грунта – дерновые, лесные, подзолистые, чернозёмные, тундровые, глинистые, песчаные, почвы степи.

Чернозём

Чернозём, имеющий комковатую или зернистую структуру, считается самой плодородной почвой (гумуса около 15%), характерной для умеренно-континентального климата, в котором чередуются сухие и влажные периоды, а также преобладают плюсовые температуры. Анализ почвы показал, что чернозём богат на азот, железо, серу, фосфор, кальций и другие элементы, необходимые для благоприятной жизнедеятельности растений. Чернозёмные почвы характеризуются высокими водно-воздушными характеристиками.

Почва

Почва

Песчаные земли

Песчаная почва характерна для пустынь и полупустынь. Являет собой рассыпчатый, зернистый, лишённый связности грунт, в котором соотношение глины к песку составляет 1:30 или 1:50. Он плохо удерживает питательные вещества, влагу, при этом из-за бедности растительного покрова легко подвержен ветряной и водной эрозии. Песчаный грунт имеет и плюсы: он не заболачивается, поскольку вода в почве легко проходит через крупнозерную структуру, к корням в достаточном количестве поступает воздух, а гнилостные бактерии в нём не выживают.

Лесные земли

Лесные почвы характерны для лесов умеренного пояса северного полушария и их свойства прямо зависят от лесов, которые в ней произрастают и оказывают прямое влияние на состав грунта, его воздухопроницаемость, водный и тепловой режимы. Например, лиственные деревья положительно влияют на лесные почвы: они обогащают грунт гумусом, золой, азотом, нейтрализуют кислотность, создавая благоприятные условия для образования полезной микрофлоры. А вот хвойные породы деревьев оказывают на лесные почвы негативное влияние, формируя подзолистый грунт.

Лесные почвы, какие бы деревья на них не росли, плодородны, поскольку азот и зола, которые находятся в опавших листьях и хвое, возвращаются в грунт (в этом их отличие от земли полей, где вместе с урожаем часто вывозят растительную подстилку).

Глинистые земли

Глинистые почвы содержат в себе около 40% глины, являются сырыми, вязкими, холодными, липкими, тяжёлыми, но при этом богатыми минеральными веществами. Глинистый грунт обладает способностью надолго задерживать воду, медленно пропитываются ею и очень неторопливо пропускают её в нижние слои.

Влага также медленно испаряется – это даёт возможность растущим здесь растениям меньше страдать от засухи.

Свойства глинистого грунта не дают возможности нормально развиваться корневой системе растений, а потому большая часть питательных элементов остаются невостребованными. Дабы изменить состав верхнего слоя земли необходимо на протяжении нескольких лет вносить органические удобрения.

Подзолистая земля

Подзолистые почвы содержат от 1 до 4% гумуса, из-за чего для них характерен серый цвет. Для подзолистого грунта характерно очень низкое содержание питательных элементов, повышенная кислотность, а потому он малоплодороден. Формируются подзолистые почвы обычно возле хвойных и смешанных лесов умеренного пояса, а на их образование сильно влияют преобладания осадков над испарением, низкие температуры, пониженная активность микробов, бедная растительность, из-за чего подзолистые почвы характеризуются невысоким содержанием азота и золы (например, почвы тайги, Сибири, Дальнего Востока).

Чтобы использовать подзолистые почвы в сельскохозяйственных работах, аграриям нужно приложить немало усилий: внести большие дозы минеральных и органических удобрений, постоянно регулировать водный режим, вспахивать землю.

Дерновый грунт

Дерновые почвы плодородны и характеризуются низким или нейтральным уровнем кислотности, высоким количеством гумуса (от 4 до 6%), а также им присущи такие свойства почвы, как водо- и воздухопроницаемость.

Дерновые почвы формируются под развитым травянистым покровом в основном на лугах. Анализ грунта показал, что дерновая земля содержит большое число магния, кальция, золы, а в гумусе находится немало гуминовых кислот, которые при реакции образуют гуматы – нерастворимые соли, берущие непосредственное участие в формировании комковато-зернистой структуры грунта.

Почва

Почва

Тундровая земля

Тундровые почвы бедны на минералы и питательные вещества, очень пресные и содержат мало солей. Из-за слабого испарения и мёрзлого грунта для тундровых почв характерна повышенная влажность, а из-за недостаточного количества растительности и её медленной гумификации – низкое содержание гумуса. Поэтому тундровые почвы содержат в своём верхнем слое тонкий торфянистый пласт.

Взаимозаменяемость водыВзаимозаменяемость водыВзаимозаменяемость воды
Круговорот воды в природе72784.671

Роль грунта

Значение почвы в жизни нашей планеты сложно переоценить, поскольку она является незаменимым элементом земной коры, который обеспечивает существование растительных и животных организмов.

Поскольку через верхний слой земли протекает большое число самых разных процессов (среди них – круговорот воды и органических веществ), он является связывающим звеном между атмосферой, литосферой и гидросферой: именно в верхнем пласте земли перерабатывается, разлагается и трансформируются химические соединения. Например, растения, которые произрастают в грунте, раскладываясь вместе с другими органическими веществами, трансформируются в такие полезные ископаемые, как уголь, газ, торф, нефть.

Почва

Почва

Немаловажны и защитные функции почвы: земля обезвреживает оказавшиеся в ней опасные для жизнедеятельности вещества (это особо важно, так как в последнее время загрязнение почвы приобрело катастрофический характер).

Прежде всего – это токсичные химические соединения, радиоактивные вещества, опасные бактерии и вирусы. Запас прочности верхнего слоя земли имеет лимит, поэтому, если загрязнение почвы будет и дальше повышаться, то она перестанет справляться со своими защитными функциями.

Поверхность, слои почвы

Почва не является однородной структурой. Она состоит из нескольких почвообразующих компонентов. Но наибольшее различие наблюдается если посмотреть на почву в разрезе. Слои почвы в разрезе представлены различными горизонтами.

Что такое почвенный горизонт? С генетической точки зрения, почвенный горизонт — это определенный слой, отличающийся собственным цветом, плотностью, структурой и другими качествами.

Горизонты находятся друг над другом параллельно к поверхности почвы и составляют вместе профиль почвы. Формирование почвенных горизонтов занимает многие годы. Количество горизонтов почвы, в зависимости от системы классификации, составляет 15-16 штук.


Почва выполняет очень важные функции для растений. По сути, она является их пищеварительной системой — множество почвенных микроорганизмов перерабатывают органические и минеральные субстанции, подготавливая их для растений. Сами растения не могут выполнять таких функций.

Через почву корни растения получают воду и кислород. Почва удерживает растения в вертикальном положении и защищает их корни от вредителей и неблагоприятных климатических условий.

Наибольший интерес представляет верхний плодородный слой почвы, он же — верхний горизонт почвы.

Верхний слой почвы это комплекс верхних почвенных горизонтов, обеспечивающих плодородие. Он состоит из нескольких горизонтов.

 Мульчирующий слой

Это различные останки животного и растительного происхождения: трава, листья, грибки, насекомые и другие погибшие мелкие организмы. Создает укрытие для семян и предкорневых частей растений.


Биогумус

Данная почвенная прослойка имеет глубину до двадцати сантиметров. Содержит в себе переработанные насекомыми и червями органические массы и частицы недоеденных растений и животных организмов. Это самый ценный питательный слой для растений.

 Минеральный слой

Источник минеральных веществ для растений. Данный слой образуется на протяжении долгих лет и содержит в себе минеральные элементы, оставшиеся в процессе сложных длительных преобразований органической и неорганической материи. Содержит в себе растворенные газы, воду, азот, углерод и другие важнейшие компоненты, необходимые растениям.

Гумусный слой

В этом слое тоже происходят процессы биосинтеза из органических отходов, но из-за специфических условий эти процессы проходят по-другому — не так как в верхних слоях. В результате биосинтеза в гумусном слое образуются горючие газы, которые являются источником энергии и тепла.

 Подпочвенный слой

Состоит из глины. Регулирует процессы обмена влагой и газами между поверхностными и глубинными почвенными слоями.

Далее располагаются глубинные слои, состав которых отличается в зависимости от региона.

Слои почвы в разрезе 3 класс рисунок

Почва — это верхний слой плодородного пласта земли, который содержит в себе множество полезных элементов. Именно благодаря этому слою возможна жизнь на земле. Рисунок почвы наглядно показывает различия между ее слоями, и какую важную роль каждый из них играет в жизни целой планеты.

Схема почвенного профиля.

Культурный слой и почвы в Москве.

Наглядный рисунок цветными карандашами.

Пласт земли.

Состав почвы.

Для учеников 3 класса.

Фото.

Состав почвы формируется из…

Почвенный горизонт — это слои почв, возникающие в процессе почвообразования и отличающиеся цветом, плотностью, содержанием различных веществ, в том числе и питательных.

Что растения получают от почвы?

Основные типы почвы.

Основные понятия и определения грунтов

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Основные понятия и определения грунтов Основные понятия и определения грунтов

Грунты — горные породы, слагающие верхние слои земной поверхности, образовавшиеся в результате выветривания.

Основание — толща грунтов со всеми особенностями их напластования, воспринимающего нагрузку от веса зданий и сооружений. Различают скальные и нескальные основания.

Скальным основанием называют массивные горные породы с жесткими связями между частицами грунта, залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива и имеющие значительную прочность при сжатии.

Нескальные, или грунтовые, основания представляют собой толщу несвязных или связных горных пород, имеющих связи между отдельными частицами, которые во много раз меньше прочности самих минеральных частиц. К этому типу относят основания из крупнообломочных, песчаных, пылевато-глинистых грунтов.

Рис. 1.1. Схемы естественных оснований

Нескальные основания подразделяют на естественные и искусственно улучшенные. Первые используют при возведении зданий в условиях природного залегания после предварительной подготовки. Естественные основания разделяют на однородные, сложенные из грунта одного типа (рис. 1.1, а), и слоистые (рис. 1.1, б), причем слоистое основание может иметь согласное (рис. 1.1, б) или несогласное (рис. 1.1, в) залегание грунтов. Залегание считают согласным, если уклон отдельных слоев грунта не превышает 1…2%, и несогласным, если пласты залегают невыдержанно, т. е. имеют больший уклон и выклинивание.

В большинстве случаев располагать здание на поверхности земли бывает нецелесообразно, поскольку верхние слои грунта имеют низкую несущую способность и не могут воспринять нагрузку от веса сооружения, они способны испытывать значительные деформации под влиянием климатических факторов в результате пучения при промерзании, просадки при оттаивании, усадки при высыхании, набухания при увлажнении и т. д. Это приводит к необходимости использования специальной конструкции, которую называют фундаментом.

Рис. 1.2. Схема фундамента и его основания

Фундамент — это подземная часть здания, которая предназначена для передачи нагрузки от здания на залегающие на некоторой глубине грунты основания (рис. 1.2). Плоскость фундамента, опирающуюся на основание, называют подошвой. Поверхность фундамента, на которую опирается надземная конструкция, а также границу между соседними уступами называют обрезом. Слой грунта, на котором располагается подошва, называют несущим слоем, другие слои 5 являются подстилающими. Расстояние от поверхности земли до подошвы называют глубиной заложения фундамента df.

Высота самого фундамента hf, как правило, меньше глубины заложения, поскольку обрез обычно располагается ниже отметки поверхности земли.

Рис. 1.3. Схема основания при расчете устойчивости:
1 — уплотненное ядро грунта; 2 — выдавливаемый из-под подошвы грунт; 3 — плоскость скольжения

В результате воздействия нагрузки от веса сооружений в основании фундамента формируется деформируемый массив грунта, который называют сжимаемой толщей или рабочей зоной основания. Расстояние от отметки подошвы фундамента FL до отметки нижней границы сжимаемой толщи BS называют глубиной сжимаемой Толщи Нс. Уровень подземных вод, находящихся в основании, обозначают отметкой WL.

При проектировании оснований используют два метода расчета. Первый — расчет деформаций (вторая группа предельных состояний), в этом методе рабочая сжимаемая зона основания принимается в виде, показанном на рис. 1.2. Этот метод расчета применяют при относительно небольших нагрузках, когда не происходит потери устойчивости основания, что позволяет использовать решения механики линейно деформируемых сред.

При достижении внешней нагрузкой значительной величины (рис. 1.3) может произойти потеря устойчивости основания, сопровождающаяся выдавливанием части грунта из-под подошвы фундамента.

Рис. 1.4. Схемы фундаментов

В этом случае используют второй метод расчета — по устойчивости (первая группа предельных состояний). В данном методе расчета за рабочую зону основания принимают объем грунта, перемещаемый относительно неподвижного массива в результате потери устойчивости основания.

Фундаменты подразделяют на следующие основные категории: возводимые в открытых котлованах, глубокого заложения и свайные.

Фундаменты в открытых котлованах (рис. 1.4, а) — это такие фундаменты, которые после возведения в котловане засыпаются грунтом 2 и передают давление на основание преимущественно по подошве.

Фундаментами глубокого заложения (грис. 1.4, 6) называют фундаменты, формируемые или погружаемые в грунт с помощью специальных механизмов. Они передают нагрузку на основание как по подошве Ru так и за счет сил трения по боковой поверхности фундамента R2.

Свайным фундаментом (рис. 1.4, в) называют группу свай, объединенных поверху для совместной работы с помощью специальных плит или балок 3.


Похожие статьи:
Фундаменты глубокого заложения

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Строительство

Верхнюю часть плодородного слоя почвы называют растительным грунтом. Характеризуется растительный грунт более высокой плотностью при пониженном содержании питательных минеральных элементов и гумуса.

Различают следующие виды растительного грунта в зависимости от его состава:
* растительный грунт полевой, представляет собой верхнюю часть плодородного слоя почвы, снятую с полей. Используется полевой растительный грунт в качестве плодородного грунта и для планировки участков;
* чернозем, представляет собой высокоплодородную почву черного цвета, с отчетливо выраженной зернисто-комковатой структурой . Применяется чернозем для оптимизации состава почвы;
* пойменная земля - земля, расположенная в поймах, по плодородию близка к чернозему. Используется пойменная земля в качестве дополнительного питательного субстрата;
* торфо-песчаная смесь - смесь черного цвета на основе низинного или переходного торфа. В составе смеси: торф - 70-80%, песок - 20-30 %. Торфо-песчаная смесь идеально подходит для окультуривания глинистых земель, применяется для создания всех видов газонов;
* торфо-земельная смесь - смесь черного цвета на основе низинного торфа и пойменной земли. В составе смеси: торф низинный - 50%, пойменная земля - 50 %. Р екомендуется применять торфо-земельную смесь для создания плотных, не подверженных эрозии дерновых покрытий на склонах, откосах насыпей;
* торф представляет собой угл еродистое вещество, образованное путем медленного разложения в болотах, без доступа воздуха, растительных остатков: мхов, тростниковых и осоковых растений, хвойных и лиственных лесов. Торф ш ироко используется для окультуривания неплодородных, нуждающихся в радикальном улучшении почв.

При внесении необходимого количества удобрений растительный грунт может использоваться в качестве плодородного грунта. Правильно подобранный растительный грунт позволяет окультурить глинистые, плохо дренированные земли, создать благоприятный водно-воздушный режим и необходимую для растений рыхлокомковатую структуру почвы.

Растительный грунт используется:
* для восстановления плодородного слоя почвы на участках, где проводились строительные работы;
* для разбивки газонов;
* для улучшения плодородия и структуры почвы; в качестве компонента почвенных смесей;
* в качестве удобрения на бедных почвах.

Выделяют два вида продаваемого растительного грунта: природный (естественный) и приготавливаемый:
1. Естественный растительный грунт - это плодородный слой почвы, снятый в экологически безопасном районе и доставленный заказчику. Используется в качестве: разбивки муниципальных газонов, окультуривания тяжёлых почв, придания почве рыхлости, необходимой растениям.
2. Приготавливаемый растительный грунт - это растительный грунт, приготавливаемый на основе торфо-песчаных смесей. Используется в ландшафтной архитектуре и приусадебном дизайне.

Плодородный грунт представляет собой верхний слой почвы из теплиц или полей, который подлежит замене раз в несколько лет.

Плодородный грунт имеет несколько вариантов происхождения:
1. Это могут быть использованные грунты, которые подлежат технологической замене в различных тепличных хозяйствах Москвы и Московской области. Например, при выращивании плодово-овощных культур тепличный грунт меняется раз в два-три года. А затем плодородный грунт можно весьма успешно использовать в процессах озеленения при планировке газонов. Газоны, сделанные при помощи подобного растительного грунта, еще многие годы дарят людям радость, когда на них с весны по осень зеленеет травка.
2. Также к плодородному грунту относится и земля с пашни или верхний плодородный слой почвы. Этот плодородный грунт чаще используется в чистом виде, либо подходит для смешивания с другими материалами для озеленения (например, торфом, перегноем, навозом и др.). Также его широко применяют при производстве почвогрунтов на основе торфо-земельно-песчаной смеси или используют для поднятия уровня участков и планировки нижних слоев газонов.

Плодородный грунт используется:
* при проведении работ по озеленению и благоустройству территорий,
* для повышения плодородия почвы Вашего участка,
* как компонент для приготовления многочисленных смесей.

При наличии на участке бедных почв, плодородный грунт является незаменимым компонентом для смесей, повышающих плодородие. Приготовление смеси из грунта, торфа и песка дает предпосылки для разложения и увеличивает содержание в почве незаменимых питательных веществ. Их разновидности зависят от того, в каких пропорциях приготовлена смесь.

Плодородный грунт для газонов
Это торфопесчаная смесь, которая изготавливается путем смешивания низинного и переходного торфа с песком в соотношении 7/3. Используется для устройства газонов, посадок декоративных деревьев, кустарников и цветов, требующих дренированных почв легкого механического состава грунта.

Плодородная грунт для растений
Это торфоземельная смесь, состоящая из равных частей низинного торфа и подмосковной экологически чистой почвы, чёрная и рассыпчатая. Характеризуется оптимальным для растений механическим составом, комковатой структурой, нейтральной кислотностью, высоким содержанием фосфора, калия и микроэлементов. Плодородная грунт для растений или торфоземлянная смесь применяется для любых типов посадок. Наиболее эффективно использование на песчаных и супесчаных почвах.

Строение Земли — Википедия

Земля в разрезе. Левая картинка не в масштабе.

Земля имеет в первом приближении форму шара (экваториальный диаметр — 12 754 км, а полярный — около 12 711 км[1]) и состоит из нескольких оболочек, выделенных по химическим или реологическим свойствам. В центре расположено внутреннее ядро с радиусом около 1250 км, которое в основном состоит из железа и никеля. Далее идёт внешнее ядро (состоящее в основном из железа) с толщиной около 2200 км. Над ним лежат 2900 км вязкой мантии, состоящей из силикатов и оксидов, а ещё выше — довольно тонкая твёрдая кора. Она тоже состоит из силикатов и оксидов, но обогащена элементами, которые не встречаются в мантийных породах. Представления о внутреннем строении Земли основываются на топографических, батиметрических и гравиметрических данных, наблюдениях горных пород в обнажениях, образцах, поднятых на поверхность с больших глубин в результате вулканической активности, анализе сейсмических волн, которые проходят сквозь Землю, и экспериментах с кристаллическими твёрдыми телами при давлениях и температурах, характерных для глубоких недр Земли.

Сила гравитации Земли может быть использована 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.

Недра Земли можно делить на слои по их механическим (в частности реологическим) или химическим свойствам. По механическим свойствам выделяют литосферу, астеносферу, мезосферу, внешнее ядро и внутреннее ядро. По химическим свойствам Землю можно разделить на земную кору, верхнюю мантию, нижнюю мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро.

Геологические слои Земли находятся на следующих глубинах под поверхностью[2][нет в источнике]:

ГлубинаСлой
КилометрыМили
0—600—37Литосфера (глубина разнится от 5 до 200 км)
0—350—22Кора (глубина разнится от 5 до 70 км)
35—6022—37Верхняя часть мантии
35—289022—1790Мантия
100—20062—125Астеносфера
35—66022—410Верхняя мезосфера (верхняя мантия)
660—2890410—1790Нижняя мезосфера (нижняя мантия)
2890—51501790—3160Внешнее ядро
5150—63713160—3954Внутреннее ядро

Слои Земли были определены косвенно с помощью измерения времени распространения преломлённых и отражённых сейсмических волн, созданных землетрясениями. Ядро не пропускает поперечные волны, а скорость распространения волн отличается в разных слоях. Изменения в скорости сейсмических волн между различными слоями вызывает их преломление благодаря закону Снелла.

Ядро[править | править код]

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 изменения 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."[3]

Сейсмические измерения показывают, что ядро делится на две части — твёрдое внутреннее ядро радиусом ~1220 км и жидкое внешнее ядро радиусом ~3400 км[4].

Мантия[править | править код]

Мантия Земли простирается до глубины 2890 км, что делает её самым толстым слоем Земли. Давление в нижней мантии составляет около 140 ГПа (1,4·106атм). 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 1024Па·с в зависимости от глубины[5]. Для сравнения, вязкость воды составляет около 10−3 Па·с, а песка — 107 Па·с.

Кора[править | править код]

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.

Историческое развитие альтернативных концепций[править | править код]

В 1692 году Эдмунд Галлей (в статье, напечатанной в Философских трудах Королевского общества в Лондоне), выдвинул идею о Земле, состоящей из полого корпуса около 500 миль толщиной, с двумя внутренними концентрическими оболочками вокруг внутреннего ядра, соответствующего диаметра планет Венеры, Марса и Меркурия соответственно[6]. Научные данные, независимо полученные геофизикой, геодезией, астрономией и химией, ещё в XIX веке (а частично — в XVIII веке) полностью опровергли гипотезу полой Земли.

  • 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»

Слои земли и ее структура :: SYL.ru

Верхний слой Земли, дающий жизнь обитателям планеты, - всего лишь тоненькая оболочка, покрывающая многокилометровые внутренние пласты. О скрытом строении планеты известно немногим больше, чем о космическом пространстве. Самая глубокая Кольская скважина, пробуренная в земной коре для изучения ее слоев, имеет глубину 11 тысяч метров, но это всего лишь четырехсотая часть расстояния до центра земного шара. Получить представление о происходящих внутри процессах и создать модель устройства Земли может лишь сейсмический анализ.

Внутренние и внешние слои Земли

Строение планеты Земля - это неоднородные слои внутренних и внешних оболочек, которые отличаются по составу и выполняемой роли, но тесно связаны между собой. Внутри земного шара расположены такие концентрические зоны:

  • Ядро – радиусом 3500 км.
  • Мантия – примерно 2900 км.
  • Земная кора – в среднем 50 км.

Внешние слои земли составляют газовую оболочку, которую называют атмосферой.

слои Земли

Центр планеты

Центральная геосфера Земли – это ее ядро. Если поставить вопрос о том, какой слой Земли изучен практически меньше всех, то ответом будет – ядро. Точные данные о его составе, структуре и температуре получить не представляется возможным. Все сведения, которые публикуются в научных трудах, достигнуты путем геофизических, геохимических методов и математических расчетов и представлены широкой публике с оговоркой «предположительно». Как показывают результаты анализа сейсмических волн, земное ядро состоит из двух частей: внутренней и внешней. Внутреннее ядро – наиболее неизученная часть Земли, так как сейсмические волны не достигают его пределов. Внешнее ядро представляет собой массу из раскаленного железа и никеля, с температурой около 5 тысяч градусов, которая постоянно находится в движении и является проводником электричества. Именно с такими его свойствами связывают происхождение магнитного поля Земли. Состав внутреннего ядра, по мнению ученых, более разнообразен и дополнен еще и более легкими элементами – серой, кремнием, возможно, и кислородом.

какой слой Земли

Мантия

Геосферу планеты, которая соединяет центральный и верхний слои Земли, называют мантией. Именно этот слой составляет около 70 % массы земного шара. Нижняя часть магмы - это оболочка ядра, его внешняя граница. Сейсмический анализ показывает здесь резкий скачок в плотности и скорости продольных волн, что говорит о вещественном изменении состава породы. Состав магмы – смесь тяжелых металлов, в которых преобладают магний и железо. Верхняя часть слоя, или астеносфера, представляет собой подвижную, пластичную, мягкую массу с высокой температурой. Именно это вещество пробивается через земную кору и выплескивается на поверхность в процессе извержения вулканов.

как называется слой земли

Толщина слоя магмы в мантии от 200 до 250 километров, температура – около 2000 оС. От нижнего шара земной коры мантию отделяет слой Мохо, или граница Мохоровичича, сербского ученого, который определил резкое изменение скорости сейсмических волн в этой части мантии.

Жесткая оболочка

Как называется слой Земли, который является самым твердым? Это – литосфера, оболочка, которая связывает мантию и земную кору, находится она над астеносферой, и зачищает поверхностный слой от ее горячего влияния. Основная часть литосферы входит в состав мантии: из всей толщины от 79 до 250 км, на земную кору приходится 5-70 км, в зависимости от места расположения. Литосфера неоднородна, она разделена на литосферные плиты, которые находятся в постоянном медленном движении, то расходясь, то приближаясь друг к другу. Такие колебания литосферных плит называют тектоническим движением, именно быстрые их толчки вызывают землетрясения, расколы земной коры, выплескивание магмы на поверхность. Перемещение литосферных плит ведет к образованию желобов или возвышенностей, застывшая магма образует горные хребты. Плиты не имеют постоянных границ, они соединяются и разделяются. Территории поверхности Земли, над разломами тектонических плит – это места повышенной сейсмической активности, где чаще, чем в других происходят землетрясения, извержения вулканов, образуются полезные ископаемые. На данное время зафиксировано 13 литосферных плит, самые большие из них: Американская, Африканская, Антарктическая, Тихоокеанская, Индо-Австралийская и Евроазиатская.

верхний слой Земли

Земная кора

По сравнению с другими слоями, земная кора – самый тонкий и хрупкий пласт из всей земной поверхности. Слой, в котором живут организмы, который наиболее других насыщен химическими веществами и микроэлементами, составляет всего 5 % общей массы планеты. Земная кора на планете Земля имеет две разновидности: континентальная или материковая и океаническая. Материковая кора более твердая, состоит из трех пластов: базальтового, гранитного и осадочного. Океаническое дно составляют базальтовый (основной) и осадочный слои.

  • Базальтовые породы – это магматические окаменения, самые плотные из пластов земной поверхности.
  • Гранитный слой – отсутствует под океанами, на суше может приближаться к толщине в несколько десятков километров гранитных, кристаллических и других подобных пород.
  • Осадочный пласт образовался в процессе разрушения горных пород. В нем местами содержатся залежи полезных ископаемых органического происхождения: каменный уголь, поваренная соль, газ нефть, известняк, мел, соли калия и другие.

Гидросфера

Характеризуя слои поверхности Земли нельзя не упомянуть о жизненно важной водяной оболочке планеты, или гидросфере. Водный баланс на планете поддерживают океанические воды (основная водяная масса), подземные воды, ледники, материковые воды рек, озер и других водоемов. 97 % всей гидросферы приходится на соленую воду морей и океанов, и лишь 3 % - пресная питьевая вода, из которой основная масса находится в ледниках. Ученые предполагают, что количество воды на поверхности со временем будет увеличиваться за счет глубинных шаров. Гидросферные массы находятся в постоянном кругообороте, переходят из одного состояния в другое и тесно взаимодействуют с литосферой и атмосферой. Гидросфера оказывает большое влияние на все земные процессы, развитие и жизнедеятельность биосферы. Именно водяная оболочка стала средой для зарождения жизни на планете.

слои поверхности земли

Почва

Самый тонкий плодородный слой Земли под названием почва, или грунт, вместе с водяной оболочкой имеет самую большую значимость для существования растений, животных и человека. Возник этот шар на поверхности в результате размывания горных пород, под действием органических процессов разложения. Перерабатывая остатки жизнедеятельности, миллионы микроорганизмов создали слой перегноя – самый благоприятный для посевов всевозможных наземных растений. Один из важных показателей высокого качества почвы – плодородие. Самыми плодородными считаются почвы с равным содержанием песка, глины и гумуса, или суглинки. Глинистые, каменистые и песчаные почвы относятся к наименее пригодным для земледелия.

плодородный слой Земли

Тропосфера

Воздушная оболочка Земли вращается вместе с планетой и неразрывно связана со всеми процессами, происходящими в земных пластах. Нижняя часть атмосферы через поры проникает глубоко в тело земной коры, верхняя постепенно соединяется с космосом.

Слои атмосферы Земли неоднородны по своему составу, плотности и температуре.

На расстоянии 10 – 18 км от земной коры простирается тропосфера. Эта часть атмосферы нагревается от земной коры и воды, поэтому с высотой становится все холоднее. Понижение температуры в тропосфере происходит приблизительно на полградуса каждые 100 метров, и в наивысших точках достигает от -55 до -70 градусов. Эта часть воздушного пространства занимает самую значительную долю – до 80 %. Именно здесь формируется погода, собираются бури, облака, формируются осадки и ветры.

слои атмосферы Земли

Высокие слои

  • Стратосфера – озоновый слой планеты, который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, не давая ему погубить все живое. Воздух в стратосфере разрежен. Озон сохраняет стабильную температуру в этой части атмосферы от – 50 до 55 оС. В стратосфере незначительная часть влаги, поэтому облака и осадки для нее не характерны, в отличие от значительных по скорости воздушных течений.
  • Мезосфера, термосфера, ионосфера – воздушные слои Земли над стратосферой, в которых наблюдается снижение плотности и температуры атмосферы. Слой ионосферы – место возникновения свечения заряженных газовых частиц, которые именуют полярным сиянием.
  • Экзосфера – сфера рассеивания газовых частиц, размытая граница с космосом.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *