Введение

 

Минерал – природное тело, являющееся приблизительно однородным по своим физическим свойствам и химическому составу. Может состоять из нескольких химических элементов, иногда более десяти, или из одного. Кристалл – минерал с упорядоченной атомной структурой способный к самоогранению при определенных условиях.

Черный кварц (морион) SiO2. Казахстан. Геологический музей. Москва

Кристаллы морионов на полевом шпате (длина 4,8см). Центральный Казахстан. Бектау Ата. Insminerals.ru

Бертрандит  Be4[Si2O7](OH)2 и дымчатый кварц. 10х4,5см. Центральный
Казахстан. Геологический музей. Москва

Кварц. Казахстан. Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана. Москва

Гематит. Центральный Казахстан

Гематит Fe2O3. Центральный Казахстан

Агат. Восточный Казахстан

Агат - разновидность кварца. 24см. Восточный Казахстан. Коллекция Детков П.Я.

Агат. Восточный Казахстан. Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана. Москва

Пейзажный агат. Казахстан. Коллекция Владимир Волков

Кальцит CaCO3. Казахстан. Геологический музей. Москва

Золотистый кальцит. Северный Казахстан

Арагонит CaCO3. Казахстан. От кальцита отличается строением кристаллической решетки. Казахстан

Родохрозит, бертрандит и пирит. 45x45x25 мм. Центральный Казахстан. Коллекция Fernando Metelli

Бетехтенит Cu10(Fe,Pb)S6. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Родохрозит с бертрандитом. Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Родохрозит. Центральный Казахстан. 12×9 см. MVM

Родохрозит MnCO3. Центральный Казахстан. Коллекция Миронов С.М.

Родохрозит с бертрандитом. 35х24 мм. Центральный Казахстан. Коллекция Martin Slama

Бертрандит с родохрозитом и кварцем. Центральный Казахстан. Бетпакдала. Минералогический музей Ферсмана

Родохрозит, бертрандит, дымчатый кварц. 82×50×34 мм. Центральный Казахстан. Коллекция Mats Ernkel

 

Флюорит (черный), флюорапатит (голубой) и бертрандит на кварце. 3x6x5 см. Центральный Казахстан. Коллекция Matthew Parshchikov

Косалит (черный) - Pb2Bi2S5, флюорит (зеленый), мусковит (желтый). 33 мм. Центральный Казахстан

Флюорит (черный), апатит (голубой) и бертрандит. 15 см. Центральный Казахстан

Флюорит. Северо-западное Прибалхашье. Минералогический музей Ферсмана

Флюорит CaF2. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Флюорит. Бетпакдала. Минералогический музей Ферсмана

Флюорит. Казахстан. Бетпакдала. Прямоугольник 10х7 см

Флюорит весом 30кг. Казахстан. Бетпакдала. Горный музей. Санкт-Петербург

 

Друза (12х9см): вольфрамит (черный), кварц, флюорит (розовый), мусковит (мелкие светлые кристаллы внизу). Центральный Казахстан. Webmineral.ru

Диоптаз. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Диоптаз Сu6[Si6O186H2O. Центральный Казахстан

Пирит на кальците. Северный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Пирит. Центральный Казахстан. Коллекция А.А. Евсеев

Пирит. Грань - полметра. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Пирит FeS2. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Халькопирит CuFeS2. Северный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Халькопирит на кальците 55x44x35 мм. Центральный Казахстан. Crystall Classics

Борнит Cu5FeS4 с андрадитом. Северное Прибалхашье. geo.web.ru

Морион с альбитом, микроклином, фенакитом, циннвальдитом. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Мусковит ожелезненный KAl2Si3AlO10(OH,F)2. Центральный Тянь-Шань

Мусковит KAl2Si3AlO10(OH,F)2. Сферолитовый псевдоморфоз по биотиту. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

 

Друза ортоклаза KAlSiO3O8 с морионом, микроклином, альбитом и циннвальдитом. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Кридит. Ca3Al2SO4(F,OH)10*2H2O. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Кридит. Центральный Казахстан. The Arkenstone Gallery of Fine Minerals


Родусит. Центральный Казахстан. Webmineral.ru

Родусит Na2(Mg3Fe23+)Si8O22(OH)2. Центральный Казахстан. Insminerals.ru

Родусит. Центральный Казахстан. Kamnevedi.ru

 

Азурит Cu3(CO3)(OH)2 и малахит Cu2(CO3)(OH)2. Центральный Казахстан. Минералогический музей Ферсмана

Азурит - синий, малахит - зеленый, псиломелан - черный, лимонит - желтый на карбонатном метасоматите - белый. Центральный Казахстан

Малахит. Центральный Казахстан. Коллекция Сатпаев К.И.

Азурит. Восточный Казахстан. Коллекция В.В. Алексеев

Азурит с малахитом. Центральный Казахстан. Kamnevedy.ru

Жадеит NaAlSi2O3. Северное Прибалхашье. Коллекция В.И. Степанов и Т.Л. Баинова

Эпидот. Казахстан. Ca2Al2Fe3(SiO4)3OH. Kamnevedy.ru

 

 

Актинолит Ca2(MgFe)5(OH)2. Чу-Илийские горы. Южный Казахстан

 

Смесь из 6-ти минералов: кварц (белый), хлорит (зеленовато-желтый), флюорит (фиолетовый), касситерит (черный) - SnO2, циннвальдит (темно-серый блестящий) - KLiFeAl(AlSi3O10), шеелит (розовато-коричневый) - CaWO4. Центральный Тянь-Шань

 

Касситерит - SnO2. Центральный Тянь-Шань

Микроклин - один из самых распространенных минералов в земной коре - K[AlSi3O8]. Центральный Тянь-Шань

Эвдиалит Na4(CaCeFeMn)2ZrSi6O17(OHCl)2. Казахстан. Музей Павлодарского педагогического университета

Циннвальдит KLiFeAl(AlSi3O10). Центральный Тянь-Шань

 

Псиломелан mMnO·MnO2·nH2О - твёрдый раствор пиролюзита, манганита и других окислов марганца с водой. Южный Казахстан

Самородки золота до 1см в кварце. Восточный Казахстан

 

Самородное серебро. Центральный Казахстан

Самородок меди весом 842кг. Центральный Казахстан. Горный музей. Санкт-Петербург. Фото Михаил Каймирасов

Самородок меди весом 320кг. Восточный Казахстан. Геологический музей им. В.И. Вернадского. Москва

Дендрит самородной меди. Казахстан

 

Дендриты самородной меди длиной от 3 до 12см. Центральный Казахстан. Джезказганский район. Webmineral.ru

Дендрит самородной меди. Центральный Казахстан. Джезказганский район. Коллекция Dmitry Davydov

 

Дендриты самородной меди. ~8см. Центральный Казахстан

 

Дендриты самородной меди. Центральный Казахстан

Дендриты самородной меди длиной от 4 до 6см. Центральный Казахстан. Джезказганский район. Коллекция В.Е. Бакарасов

Тенгизит - минерал техногенного происхождения. Образовался в результате взрыва и пожара на Тенгизском нефтяном месторождении в 1985 г. и расплавления окружающих пород

Гранит-пегматитовый массив Акжайляу в Тарбагатае. Восточный Казахстан. Здесь найден кристалл серого просвечивающего кварца длиной 7,5м и шириной 1,6м и кристалл черного кварца 5,8м х 1,5м

 

Горная порода – природная минеральная смесь. Может состоять из одного минерала, как например, известняк (порода, состоящая из минерала кальцита (СаСО3) с примесью глинистых и песчаных частиц); а также из множества минералов, как например, серпентинит, в состав которого входят десятки родственных минералов.
В составе земной коры известно около 3000 минералов. 80% массы коры составляют силикаты – класс важнейших породообразующих минералов, который включает более 500 минералов. Основная структурная единица силиката – кремнекислородный тетраэдр – SiO4. В класс силикатов входят главным образом полевые шпаты, слагающие около 50% объёма земной коры (альбит, андезин, анортит, лабрадор, микроклин, олигоклаз, ортоклаз, плагиоклаз и другие).
Состав мантии и ядра предполагается исходя из геофизических исследований. В мантии это минералы группы оливина и группы пироксена, которые с глубины примерно 670км, из-за увеличения давления, переходят в шпинель и ильменит, а ещё глубже в перовскит. Внешнее ядро состоит из смеси окиси железа, никеля, кремния и серы; внутреннее - из сплава железа и никеля.

Магматические горные породы – породы, образовавшиеся из магматического расплава (магмы). Магма может образоваться как в мантии с последующим вторжением в земную кору, так и внутри коры. Магматические породы подразделяются на интрузивные (плутониты) и эффузивные (вулканиты).
Интрузивы образуются на глубине, где магма медленно остывает, и минералы имеют достаточное время для кристаллизации, то есть зерна горной породы растут до хорошо видимых размеров, порода приобретает полнокристаллическую структуру. Наиболее распространенными интрузивными породами являются гранит, гранодиорит, диорит, габбро, перидотит. В этом ряду содержание оксида кремния (кремнезем, но не минерал кварц) уменьшается, в то время как содержание темноцветных минералов, а также их плотность – увеличивается. Гранит – светлая, хотя и пестрая порода, тогда как перидотит уже зеленовато-черный.
Эффузивы образуются из той же магмы, что и интрузивные породы. Разница между ними заключается в глубине застывания магматического расплава – чаще всего не глубже 2 км. Эффузивы застывают на небольших глубинах и поэтому их раскристаллизация при более низкой температуре вмещающих пород, проходит быстрее, чем у интрузивов. По минеральному составу эффузивы очень близки к интрузивам и основное различие между этими группами пород заключается в их структуре. Значительная часть кристаллов эффузивной магмы не успевает вырасти и остаются не различимы невооруженным глазом, однако нередко кристаллы некоторых минералов вырастают до крупных размеров и тогда структура породы называется порфировой.
Изверженные эффузивы делятся на пирокластические или вулканогенно-обломочные – осажденные в виде пепла и обломков при извержениях вулканов; и на лавыизлившиеся породы. Эффузивы, сформированные без выхода на поверхность, называют субвулканическими.
Все эффузивные породы имеют свой минералогический аналог среди интрузивных пород. Главными представителями эффузивов являются: риолит, дацит, андезит, базальт. В этом ряду аналогично ряду интрузивных пород содержание темноцветных минералов и плотность возрастает, а содержание кремнезема убывает.

Сиенит - интрузивная субщелочная горная порода среднего состава. Зерна кварца составляют около 3% объема породы. Девонский период. Киргизский хребет. Джамбульская область

Полнокристаллическая крупнозернистая структура граносиенита. Зерна кварца составляют около 15% объема породы. Казахстан

e

Гранодиорит с ксенолитом (включением) габбро и кварц-полевошпатовой жилой. Центральный Тянь-Шань

Гранодиорит с ксенолитами диорита. Заилийский Алатау

Габбро. Заилийский Алатау

Лабрадорит. Основная интрузивная порода из семейства габброидов. Казахстан

Контакт гранита и габбро. Заилийский Алатау

Контакт расплава габбро и гранитного расплава. Заилийский Алатау. В магматических очагах расплавы не только расслаиваются по химическому составу, но и смешиваются. Однако основная магма (габбро, базальт) с большим трудом перемешивается с кислой (гранит, риолит). Данный процесс проходил на глубине около 7км при температуре 900 град.С и при давлении 2200 тонн на кв см

e

Слой гранита (силл) в осадочных породах. Джунгарский Алатау

Андезит. Порфировые выделения черных кристаллов пироксена и белых кристаллов плагиоклаза. Центральный Казахстан

Порфировая структура риолита. Казахстан

Дациты отличает цветовое разнообразие. Ордовик. Северный Казахстан

Структурный облик этого образца дацита близок к интрузивному из-за обилия порфировых выделений. Южный Казахстан. Можно предположить, что кристаллизация исходной магмы проходила на глубине ~2км близкой к гипабиссальным плутоническим условиям

Дацитовая туфолава. Вертикальный (вверху) и горизонтальный разрезы. Ордовик. Северный Казахстан

Туф кислого состава. Карбон. Южный Казахстан

Туфолава. Поздний карбон. Юго-восточный Казахстан

e

Вулканические бомбы в лаве. Катутау. Юго-восточный Казахстан

Туф (вулканогенная осадочная порода). Архей. ~2,7 млрд лет. Кольский полуостров. Геологический музей. Москва

Диабаз - основная эффузивная порода

e

Вулканический ландшафт в кальдере Бетпак. Бугуты. Юго-восточный Казахстан

Разнообразие вулканических пород в Чарынском каньоне

 

Извержение пепла в Чили. Фото Diego Spatafore

Базальтовый каньон. Исландия. Автор?

 

e

Дайки - трещины заполненные затвердевшей магмой. Антарктида. Земля Мод

Лавопад в океан. Остров Гавайи. Hawaiian Volcano Observatory

 

Трещинное излияние на Гавайах. wired.com

 

Базальтовая лава. Гавайи

Осадочные горные породы – образуются путем разрушения (выветривания) и последующего осаждения, уплотнения, дегидратации и цементации любых горных пород, а также химического (каменная соль) и органического (ракушечники) осаждения. Например, гранит разрушается до песка и затем цементируется до песчаника. Осадочные породы составляют 25% состава земной коры и покрывают 75% земной поверхности. Характерной чертой залегания осадочных пород является слоистость. Границы слоев образуются при временном перерыве осаждения пород или смене характера осадконакопления, а также при разрушении ранее отложившихся пород и последующем отложении на них новых осадков.
По генезису осадочные породы подразделяются на:
речные – разрушенные и отложенные речными потоками (в том числе небольшими временными);
озерных и морских течений, в том числе разрушенные прибоями;
ледниковые – разрушенные и отложенные ледниками, в том числе приледниковые, отложенные водными потоками;
селевые – отложенные грязе-каменными потоками при размыве ледниковых отложений;
оползневые и обвальные в наземных условиях;
оползневые в подводных условиях;

хемогенные – подводного химического осаждения - хемогенные известняки, галогенные соли и другие. Образуются в воде путем кристаллизации растворенных элементов;
органогенные – растительного (торф), животного (ракушечники, коралловые рифы) и бактериального (строматолиты) происхождения;
эоловые – отложения воздушных потоков. Почти всегда являются переотложенными осадочными породами;
тектонические щебни
– образованы при трении блоков земной коры в зонах тектонических разломов.
Коры выветривания – особый комплекс осадочных пород, образованный без их перемещения путем физического и химического разложения до щебня, дресвы, песка и глин почти любых типов пород под действием воды и растворенных в воде реагентов. Значительная часть осадочных пород Казахстана происходят из кор выветривания.

Бывшие серые диориты, разложенные до глин. Глинистая кора выветривания представляет собой сложную картину химико-минералогического преобразования горных пород

 

Речной яшмовый конгломерат. Палеоген. Илийская долина

 

 

Поющий бархан - высочайший бархан Казахстана - 130м. Расположен на правом берегу Или у палеовулкана Калкан. На дальнем плане река Или и горы Бугуты. Фото Деонисий Мить

Солончак Тузбаир. Мангышлак

 

Меловые отложения. Чинк Устюрта

 

Мраморизированный известняк. Ордовик. Чингизтау. Восточный Казахстан

Бентонитовые холмы. США. Юта

Озерные глинистые отложения. Катутау. Юго-восточный Казахстан

Известняк со срезом раковин моллюсков. Алматинское метро

e

Реки активно преобразуют рельеф. Таримская впадина. Западный Китай

 

Аляска. Морена. Автор?

 

Ледники - мощный фактор рельефообразования и разрушения горных пород. Аляска. Фото Bernhard Edmaier

Марсианские вихри разносят углеродную пыль, оставшуюся после таяния льда окиси углерода, погребенного под песками. NASA. Mars Reconnaissance Orbiter

Марс. Оползень на краю плато после удара метеорита. NASA. Mars Reconnaissance Orbiter

 

Слои осадочных пород на краю марсианского кратера. NASA

 

Марс. Песчаники. Фото марсохода Curiosity NASA

Метаморфические горные породы. Метаморфизм – процесс существенного изменения структуры и минерального и химического состава любых горных пород под воздействием температуры, давления и химической активности глубинных растворов.
Различают: региональный метаморфизм – когда горные породы под действием температуры, давления многокилометровых толщ вышележащих пород в течении продолжительного времени (миллионы и миллиарды лет) изменяют свою структуру, минеральный и химический состав. Например – торф превращается в уголь; песчаники в гранулиты; известняк – в мрамор;
динамометаморфизм – преобразование горных пород под воздействием тектонических движений, происходящее с разрушением, раздроблением, истиранием и перекристаллизацией породообразующих минералов;
контактовый метаморфизм - процесс замещения и переплавления горной породы магматическим расплавом на их контакте;
регрессивный метаморфизм происходит, когда в условия умеренных и малых давлений и температур попадают некоторые горные породы, образовавшиеся при высокой температуре и давлении. Например ультраосновные эффузивные породы превращаются в метаморфическую породу серпентинит, который затем может перейти в асбест.
Наиболее распространенными метаморфическими породами являются породы регионального метаморфизма – гнейсы, различные сланцы, кварциты, мраморы, амфиболиты, гранулиты, метасоматического метаморфизма – вторичные кварциты и продукты регрессивного метаморфизма – серпентиниты, имеющие широкое распространение в океанической коре и являющиеся самыми сложными горными породами на Земле: в состав серпентинитов могут входить десятки минералов: серпентины, карбонаты, гранаты, оливин, пироксены, амфиболы, тальк, магнетит, хромит и другие) и до 14 химических элементов;
ультраметаморфизм – процессы плавления горных пород под воздействием раскаленных газовых и жидких флюидов – является переходным явлением к магматизму.

метасоматизм – особый вид метаморфизма который сводится к процессу замещения одних минералов другими с существенными изменениями химического состава горных пород, но с сохранением их объема и твердого состояния при воздействии жидких (гидротермальных) и газовых (пневматолитовых) растворов с высокой химической активностью;

Серпентинит. Центральный Казахстан

Гнейс. Архей. ~3 млрд лет. Памир

Гранулит возрастом 2,5 млрд лет. Заилийский Алатау

Слюдяной сланец. 1,7 млрд лет. Киргизский хребет. Южный Казахстан

Железистый кварцит. 1 млрд лет. Северный Казахстан. Коллекция Шершаков А.В.

Мигматит. 1 млрд лет. Центральный Тянь-Шань

Амфиболит. pilon-stone.ru

Зеленый сланец. Алтай. altai-slate.simbius.ru

Различные виды мрамора. Казахстан

Гнейс с базальтовой дайкой. Заилийский Алатау

При внедрении магмы (интрузии) алевролиты расплавлялись в тестообразное состояние с превращением в роговики (порода контактового метаморфизма), при этом первая серия кварцевых прожилков деформировалась вместе с алевролитами, а вторая серия прожилков образовалась после застывания полурасплавленной породы. Поздний карбон. Восточный Казахстан

Переплавление алевролитов диоритовой магмой происходило при температуре около 1000 градС. Поздний карбон. Восточный Казахстан

Антрацит - высокоуглеродистый уголь последней стадии угольного метаморфизма. Горная порода, состоящая на 95% из углерода. Центральный Казахстан

Зона контакта мощностью 2м, образованная при внедрении магмы в ордовикские граниты. Справа граниты; слева вулканиты. Карбоновый период. Граниты изменили цвет на зеленый с изменением минералогического состава (березитизация). Чарынский каньон. Казахстан

Метасоматоз - бывший базальт после двух этапов гидротермально-пневматолитовой минерализации:
На первом этапе исходная порода черного цвета подверглась карбонатизации и окварцеванию с превращением в метасоматит белого цвета; после второго этапа по трещинам минерализовались малахит (зеленый), азурит (зеленовато-синий), лимонит (желтый), гематит (коричнево-красный) и псиломелан (черный). Поздний карбон. Центральный Казахстан

Гидротермальное жильное минералообразование – сводится к образованию главным образом кварца по трещинам и по другим пустотам без изменения или со слабым изменением вмещающих горных пород в результате действия гидротермальных растворов. Мощность кварцевых жил может составлять от мм до десятков метров.

Кварцевая жила мощностью полметра в туфоалевролитах ордовикского периода. Шахта на глубине 210м. Северный Казахстан

Кварцевая жила мощностью около 50м рифейского возраста около ~1 млрд лет. Хребет Чингизтау в Восточном Казахстане

Тектоника – раздел геологии, изучающий развитие структуры земной коры и мантии, их изменения под влиянием тектонических движений, а также природу происхождения этих движений, связанных с развитием Земли в целом. В сравнении с историей Земли, жизнь человека настолько коротка, что в её пределах изменения земной поверхности почти не заметны, как будто секундная стрелка геологического времени остановилась. На самом деле в масштабах существования планеты, а это 4 миллиарда 600 миллионов лет, лик Земли неоднократно менялся самым кардинальным образом. На месте океанов поднимались горы с обледенелыми вершинами, там, где произрастали непроходимые джунгли, появлялись бескрайние песчаные пустыни. Хватило примерно 40 миллионов лет, чтобы со дна морского поднялись высочайшие в истории Земли горы – Гималаи, и такого же промежутка времени хватит на их полное разрушение до самого основания.
Земная литосфера, состоящая из верхнего слоя (земной коры) и нижнего слоя (самого верхнего твердого слоя мантии) раздроблена на плиты. Эти плиты плавают по вязкой мантии как лед в полярных морях. Материки – древние плиты возникшие миллиарды лет назад, имеют очень сложное строение. Они перемещаются среди тонких недолговечных океанических плит, раскалывая и подминая их под себя. Океанические плиты имеют более простое строение и имеют максимальный возраст около 180 млн. лет, так как все более древние океанические плиты погрузились в глубины мантии и полностью там переплавились. Иногда океаническая плита наползает на континентальную плиту или приваривается к ней и становится частью континента в виде экзотических комплексов – офиолитов. Когда сталкиваются континенты, они также сминаются и раскалываются. Не редко они надвигаются или привариваются друг к другу. Бывает, одна континентальная плита погружается под другую и, подобно океаническим плитам, навсегда исчезает в глубоких недрах Земли.
Мы видим, как растения взламывают асфальт и раздвигают камни. Под постоянным направленным давлением вне представимых человеческому разуму геологических масштабах времени, камень ведет себя подобно пластилину, то есть он достаточно мягок, чтобы сминаться, и достаточно тверд, чтобы трескаться и ломаться. Так или почти так растут многие горы и долины. Сминаются любые породы, но особенно это характерно, как показано на фото, для осадочных и метаморфических пород.

Западный Кунь-Лунь. Таджикистан

Конгломерат недеформированный и такой же конгломерат деформированный. Памир. Геологический музей. Москва

Складчатость. Зеравшанский хребет. Таджикистан

"Художества" тектоники в Таримской впадине

Синклинальная складка в Монголии. Гоби

Складчатость в Иране

Складчатость в Восточном Тянь-Шане. Фото arsniae

Складки морских отложений силура и разлом. Западный берег Балхаша

Тектоника льда на озере в Тибете

 

Складчатость и эрозия. photogeographic.ru

 

Пиренеи. Фото Bernhard Edmaier

Альпы. Автор?

Западная Канада. AGS

 

Транс-азиатский Джунгарский разлом у северного края Джунгарского Алатау. Разлом протянулся на 1500 км от Джунгарского Алатау до восточной оконечности Тянь-Шаня

Тектоника водяного льда на Европе спутнике Юпитера. NASA

Высочайшая стена Солнечной системы в каньоне Маринер. Марс

Величайшая тектоническая структура в Солнечной системе – каньон Маринер на Марсе. Длина образования 4500 км (четверть окружности планеты), ширина – до 200 км, глубина – до 11 км

Картина тектоники на Марсе не уничтожена эрозией

 

Ядро Земли — центральная часть планеты, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью кислорода, кремния, водорода и серы. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3500 км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1220 км и жидкое внешнее толщиной около 2250 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура жидкого ядра предположительно достигает 3500 °C,  твёрдого ядра – 6000±500 °C. Плотность в центре ядра может составлять 12,5 т/м³, давление – 3,7 млн атм (375 ГПа). Объём составляет 15% объёма Земли, масса – 31%  её массы.

Существование было доказано в 1897 году немецким сейсмологом Э. Вихертом, а глубина залегания (2900 км) определена в 1910 году американским геофизиком Б. Гутенбергом. Известно о ядре очень мало — вся информация получена косвенными геофизическими методами. Из доступных материалов наиболее близки по составу к земному ядру железные метеориты, которые представляют собой фрагменты ядер астероидов и протопланет. Магнитное поле Земли образуется за счет движения электропроводящей жидкости во внешнем ядре - взаимодействие конвективных потоков ядра и мантии, а также взаимодействие внешнего ядра с твердым ядром, которое вращается быстрее, чем остальная Земля – являются основными источниками генерации главного магнитного поля Земли.

По данным сейсмотомографии, поверхность ядра является неровной и образует поднятия и впадины с амплитудой до 6км, что, вероятно, соответствует конвективным ячейкам – на месте впадин конвективные течения опускаются, на месте поднятий поднимаются. При этом формы и положение неровностей ядра и форма самого ядра постоянно изменяются. Часть ядра, которая находится под Китаем и Россией плавится, а в той части, которая находится под Европой и обеими Америками ядро кристаллизуется, что возможно объясняется структурой главного конвективного потока. В месте основного восходящего потока с поверхности внутреннего ядра, вещество расплавляется, в районе схождения и погружения потоков – вещество кристаллизуется. Миграции конвективных течений во внешней расплавленной сфере ядра определяют ход конвективных потоков в мантии.

Разрез железного метеорита, 4,5 млрд лет. Геологический музей, Москва

Мантия Земли геосфера, расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В ней находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах земной группы. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км от земной поверхности. Мантия занимает около 80% объёма Земли. Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича. На ней происходит резкое увеличение сейсмических скоростей — от 7 до 8 км/с. Находится эта граница на глубине от 7 (под океанами) до 70км (под складчатыми поясами). Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 673 км.
Отличие состава земной коры и мантии — следствие их происхождения: исходно однородная Земля в результате частичного плавления разделилась на легкоплавкую и лёгкую часть — кору и плотную и тугоплавкую мантию.

Мантия Земли недоступна непосредственному исследованию: она не выходит на земную поверхность и не достигнута глубинным бурением. Поэтому большая часть информации о мантии получена геохимическими и геофизическими методами. Часть магматических горных пород образуются в результате частичного плавления мантии. Мантия сложена главным образом ультраосновными породами:  перидотитами и эклогитами, находящимися в микрокристаллическом состоянии. В условиях повышенной температуры и давлении все кристаллические решетки минералов мантии превращены в высокосимметричные кубические фазы.

Кимберлитовая брекчия с ксенолитом гранатового перидотита из верхней мантии (розового цвета вверху), Якутия. Геологический институт, Москва

Литосфера Земли состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области - складчатые пояса и относительно стабильные платформы. Блоки литосферы — литосферные плиты — двигаются по относительно пластичной астеносфере.

 

История Земли, возраст которой был определен в 4 миллиарда 520 миллионов лет измеряется геохронологической шкалой. Геохронологическая шкала – это шкала времени. Ее подразделения – эон, эра, период, эпоха, век. Стратиграфическая шкала – это шкала комплексов горных пород, образованных в соответствующий отрезок времени геохронологической шкалы. Ее подразделения – эонотема, эратема, система, отдел, ярус. Существует Международная геохронологическая (стратиграфическая) шкала и шкалы отдельных стран.

Геохронологическая таблица криптозоя (докембрия). Принято в Казахстане и России

Международная хроностратиграфическая таблица фанерозоя и докембрия

Шкала эволюции организмов

Строение Земли по усредненным данным

Географическая схема ландшафтов

Мангышлак и край плато Устюрт. Западный Казахстан

Каркаралинские горы. Центральный Казахстан

Кокшетау. Северный Казахстан

 

Заилийский Алатау

 

Внутри ледника. Заилийский Алатау

Центральный Тянь-Шань. Долина Баянкол. Хан Тенгри - 7010м

Илийский Актау. Юго-восточный Казахстан. Фото Михаил Королев

Чарынский каньон. Юго-восточный Казахстан

Восточный Катутау. Юго-восточный Казахстан

 

Северо-Западный Алтай

Западный Балхаш весной. NASA

Тургайский Акжар. Центральный Казахстан. Фото Владимир Дроботенко

Гранитный массив Бектау Ата. Центральный Казахстан

Каньон Ирдык. Терскей Алатоо. Тянь-Шань. Киргизстан

Англия. Автор?

"Разрез времени". Шотландия. mtbstravaiger73.blogspot.com

Озерные отложения. Нагорье Данксия между Гоби и Наньшанем в Западном Китае. Автор?

Гранд Каньон. Плато Колорадо

 

Каньон Брайс. Юта. Фото Ashwin Rao

Спуск в пещеру Эллисон. Джорджия. США. alchetron.com

Пещера Лечугилла. Нью-Мексико. Автор?

 

Гигантские кристаллы в пещере Найка. Мексика. Автор?

Исландские ученые внутри жерла исландского вулкана. Исландский университет

 

Извержение в Андах. Чили. Фото Francisco Negroni

Ледник на вершине Килиманджаро в Восточной Африке. Высота 5800м. Третий градус южной широты. Фото Jean Robert

Тираннозавр рекс. Музей Филда. Чикаго

Тарбозавр. Копия оригинала из Монголии. Музей природы. Алматы


 

© 2011 - 2025 Александр Бабкин babkin.ag65@gmail.com
Использование материалов разрешается при условии ссылки на сайт