§ 20. Яку будову має Земля

До змісту відповідей

Найкраще вивчена верхня оболонка Землі, на якій ми живемо. Подумайте чому.

Верхня оболонка Землі (земна кора) найкраще вивчена тому, що вона є безпосереднім середовищем життя людини. До неї є прямий фізичний доступ: ми можемо бачити гірські породи на поверхні, досліджувати їх у кар’єрах, шахтах та відбирати зразки без застосування надскладного обладнання. Проникнути ж глибше заважають колосальний тиск і надвисока температура в надрах.

Проаналізуй діаграму «Найглибші свердловини світу» (мал. 73). З’ясуй, де розміщена найглибша свердловина. Для чого їх пробурили?

За діаграмою найглибша свердловина має глибину $12\ 345\text{ м}$ і розташована в Росії (свердловина Одопту ОП-11; поряд також відома Кольська надглибока — $12\ 262\text{ м}$ ).

Свердловини бурять для видобутку води, нафти й природного газу, пошуку та розвідки корисних копалин, а також для наукового вивчення складу гірських порід і будови земних надр на великій глибині.

Пригадай, хто такі геологи. Чим вони займаються? Що характерно для людей цієї професії?

Геологи — це вчені та фахівці, які вивчають будову, склад, походження Землі та її надр. Вони досліджують гірські породи й мінерали, шукають родовища корисних копалин і складають геологічні карти. Для цієї професії характерні спостережливість, витривалість, часті польові експедиції та робота просто неба за будь-якої погоди.

Зробіть з пластиліну або паперу модель внутрішньої будови Землі. Скористайтеся інструкцією за QR-кодом.

Для моделі з пластиліну:

З жовтого кольору скочуємо невелику кульку — це внутрішнє тверде ядро.
Обліплюємо її шаром помаранчевого пластиліну — це зовнішнє рідке ядро.
Наступним товстим шаром червоного кольору робимо мантію.
Зверху покриваємо тонким шаром коричневого або синього й зеленого пластиліну — це земна кора з материками й океанами.
Готову кульку обережно розрізаємо ниткою чи стеком навпіл, щоб було видно всі шари планети в розрізі.

Дізнайся, яка температура буде на глибині 3 км.

За текстом параграфа температура підвищується на $3\ ^\circ\text{C}$ на кожні $100\text{ м}$ .

У глибині $3\text{ км}$ міститься $3000\text{ м}$ :
$\dfrac{3000\text{ м}}{100\text{ м}} = 30$ кроків підвищення температури.
Температура підвищиться на:
$30 \cdot 3\ ^\circ\text{C} = 90\ ^\circ\text{C}$ .

Отже, на глибині $3\text{ км}$ температура підвищиться на $90\ ^\circ\text{C}$ порівняно з поверхнею (якщо на поверхні близько $+10\ ^\circ\text{C}$ … $+15\ ^\circ\text{C}$ , то температура в надрах сягне близько $+100\ ^\circ\text{C}$ … $+105\ ^\circ\text{C}$ ).

Покажи на карті світу, де земна кора буде найтонша, а де найпотужніша.

Найтонша земна кора розташована на дні океанів (всього $5$ – $10\text{ км}$ ), зокрема рекордно тонка — біля острова Пасхи у Тихому океані ( $5\text{ км}$ ). Найпотужніша земна кора знаходиться під високими гірськими системами, а максимальна її товщина сягає $90\text{ км}$ у горах Гімалаї в Азії.

Між п’ятикласниками виникла суперечка. Одна група учнів висловила судження, що дослідження ученими внутрішньої будови Землі позитивно вплинуть на розвиток людства, а інша – що вони можуть нашкодити планеті Земля. Яку позицію займете ви? Обґрунтуйте.

Ці дослідження позитивно впливають на розвиток людства. Знання будови Землі допомагають передбачати землетруси та виверження вулканів, рятувати життя людей і знаходити необхідні ресурси. При цьому штучні свердловини є мізерною подряпиною для масштабу Землі й не можуть зруйнувати планету, якщо видобуток корисних копалин вести дбайливо та безпечно для довкілля.

Наведи власні приклади взаємодії оболонок Землі.

Вода випаровується з річок і морів у повітря, утворює хмари й випадає дощем на суходіл (взаємодія гідросфери, атмосфери та літосфери).
Коріння рослин закріплюється у ґрунті, вбирає мінерали та воду, а листя поглинає вуглекислий газ із повітря (взаємодія біосфери, літосфери, гідросфери та атмосфери).
Вітер піднімає пил і руйнує скелі, переносячи пісок на великі відстані (взаємодія атмосфери та літосфери).

1. Використовуючи різноманітні джерела інформації, дізнайтеся, які ще існують методи вивчення внутрішньої будови Землі.

Крім свердловин та сейсмічного методу, вчені застосовують:

гравіметричний метод (вимірювання сили тяжіння в різних точках планети);
геомагнітний метод (дослідження особливостей магнітного поля Землі);
дослідження метеоритів, які мають схожий склад із ядром та мантією нашої планети;
супутникові спостереження та космічну геодезію (вимірювання мікроколивань форми Землі).

2. Як називають зовнішній (верхній) шар земної кори? Чому він має різну товщину? Від чого це залежить?

Зовнішній шар земної кори часто представлений осадовим шаром (а на самій поверхні суходолу — ґрунтом). Товщина земної кори різна, тому що вона утворювалася мільйони років за різних геологічних умов: під дією стискання складчастих гірських споруд земна кора потовщувалася до $70$ – $90\text{ км}$ , а в зонах розтягування на дні океанів залишалася тонкою — лише $5$ – $10\text{ км}$ .

3. Дізнайтеся, чи є у вашому населеному пункті геологічний музей. Відвідайте його. З’ясуйте, які корисні копалини є у надрах землі вашого краю.

У багатьох обласних центрах діють геологічні чи природничі музеї (або окремі геологічні зали при краєзнавчих музеях). У надрах України поширені такі корисні копалини: залізні та марганцеві руди (Придніпров’я), кам’яне вугілля, нафта й природний газ (Полтавська, Харківська, Чернігівська, Львівська області), граніт, будівельний пісок, глина та торф.

4. Які завдання стоять перед ученими, що вивчають внутрішню будову Землі?

Вчені прагнуть:

точно прогнозувати небезпечні явища — землетруси, цунамі та виверження вулканів;
відкривати нові запаси корисних копалин і підземних вод;
з’ясувати історію виникнення та розвитку нашої планети, а також механізми руху материків.

5. Придумай по темі уроку запитання для однокласників та однокласниць, які б розпочиналися зі слів: Як ти розумієш…; Порівняй…; Чому важливо… .

Як ти розумієш, чому внутрішнє ядро Землі залишається твердим, хоча його температура сягає $6000\ ^\circ\text{C}$ ?
Порівняй товщину та стан речовини зовнішнього і внутрішнього ядра Землі.
Чому важливо досліджувати земні надри за допомогою сейсмічних хвиль, а не тільки бурінням свердловин?