Земля состоит из земной коры, мантии и ядра. Верхняя часть ман­тии и земная кора составляют ли­тосферу — твердую оболочку зем­ного шара. Литосфера состоит из нескольких крупных литосферных плит, медленно перемещающихся одна относительно другой. По их границам концентрируется подав­ляющее большинство очагов зем­летрясений.

Земная кора — верхний покров Земли — не везде имеет одинако­вую толщину. Под океанами ее нижняя граница уходит на глуби­ну 5—10 км, под равнинами — на 35—45 км, а под горными массива­ми — до 70 км. Температура горных пород с глубиной возрастает в сред­нем на 1 ° каждые 33 м. Земную кору слагают осадочные породы (глины, известняки, песчаники), а также магматические породы (гранит и базальт). Осадочные породы обра­зовались путем отложения вещества на суше или осаждения его в вод­ной среде. Они лежат пластами, сменяющими друг друга. В этих пла­стах можно встретить залежи полез­ных ископаемых — каменного угля, нефти, каменной соли. Все эти по­лезные ископаемые — органичес­кого происхождения.

За осадочными породами рас­полагается слой гранита. Гранит об­разовался в результате извержения и застывания магмы в толще зем­ной коры в условиях высоких тем­ператур и давления. Это — магма­тическая порода. В переводе с гре­ческого магма означает «густая мазь» и представляет собой рас­плавленное вещество земных недр, заполняющее трещины в земной коре. В граните содержится большое количество кремнезема, алюми­ния, кальция, калия, натрия, об­разующих рудные полезные иско­паемые. Слой гранитов характерен только для континентальной коры.

Следующий за гранитом базаль­товый слой имеет также магмати­ческое происхождение. Базальт тя­желее гранита и содержит больше железа, магния и кальция.

В результате сдвигов земной коры пласты горных пород часто перепутаны, смяты в складки, изорваны, в результате чего не вез­де можно наблюдать строгую пос­ледовательность, при которой за более молодым слоем располагает­ся более древний.

Дальше к центру Земли, за зем­ной корой, следует мантия, глуби­на которой почти 3000 км. Предпо­лагается, что она состоит из маг­ния, железа и свинца и имеет очень высокую температуру — до 2000°С. Граница между корой и мантией называется поверхностью Мохоро — вичича. В ней скачкообразно увели­чивается скорость распространения сейсмических волн. На глубине 120—150 км под материками и 60— 400 км под океанами залегает слой мантии, называемый атеносферой. Вещество в нем находится в близ­ком к плавлению состоянии, вяз­кость его сильно понижена. Литое — ферные плиты как бы плавают в полужидкой атеносфере, словно льдины в воде.

В центре земного шара находит­ся земное ядро. Предполагают, что оно состоит из внутреннего и внеш­него. Радиус внешнего ядра 3500 км и температура в нем достигает 4000°С. Внешнее ядро, очевидно, находится в жидком состоянии и связано с происхождением магнит­ного поля Земли. Внутреннее ядро имеет радиус 1250 км, вещество в нем находится в твердом состоя­нии, а температура в центре Земли может достигать 10 000°С.

Распространение химических элементов в земной коре (%)

Распространение химических соединений в осадочных породах земной коры (%)

52,0 (МдО) 3,8 (FeO)

12,6 (Fe203) 2,6

11,4 (К20) 2,4 (ТЮ2)

11,4

Минералогическая шкала твердости (шкала Мооса)

В минералогической шкале твердости минералы располагаются от са­мого мягкого до самого твердого.

Другие минералы с аналогичной твердостью

1 Царапается ногтем

2 Царапается ногтем

3 Царапается ножом

4 Царапается ножом

5 Царапается ножом

6 Царапается напильником

7 Поддается обработке алмазом, царапает стекло

8 Поддается обработке алмазом, царапает стекло

9 Поддается обработке алмазом, царапает стекло

10 Режет стекло

Графит Хлорит, галит Биотит, золото, серебро Доломит, сфалерит Гематит, лазурит Опал, рутил

Гранат, турмалин

Берилл, шпинель

Алмаз является самым твердым веществом на Земле, он в 5 раз твер­же корунда, занимающего после него второе место. Ничто в мире не может распилить алмаз — только другой алмаз. Поэтому три четверти всех добываемых алмазов не попадают к ювелирам, а используются в промышленности. Около 20% алмазов идет на головки буровых устано­вок для бурения скальных пород.

Минералы

Связь с горными по­родами и содержа­ние в земной коре’

Авгит (группа пироксенов) Альбит (группа полевых шпатов)

Ca(Mg, Fe, AI)[(Si, АІ)гОJ * = п NafAlSijOJ * = п

П — породообразующий; * — магматическая порода;

— — метаморфическая порода; ч — частый; р — редкий; о — осадочная порода; содержание в земной коре (% не указан, если содержание меньше 0,1%).

Доломит

Ильменит

Кальцит

Каолинит

Кварц

Корунд

Лимонит

Магнетит

Малахит

Мусковит (группа слюд) Нефелин

Оливины (группа) Оликоглаз (группа полевых шпатов) Опал

Ортоклаз (группа полевых шпатов) Пирит

Пироксены (группа) Полевые шпаты (группа)

Сильвин

Слюды (группа)

Сфалерит

Тальк

Топаз

Турмалин

Флюорит

Халцедон

Хлорит

Циркон

MgO, FeO, Fe203, МпО, Al203, Si02 *=ч0,4%

СаМд[С03]2 " *п0,1%

TOC o "1-3" h z FeTi03 *оч

СаС03 =оп2%

AI4[S«4O10][OH]8 оч

Si02 *=оп12%

Al203 =р

Fe0(0H)(Fe203xnH20) оч

Fe304 *=чО,1%

CuC03Cu(0H)2 *ор

KAI2[AISi3O,0][OH] *=п

(К, Na)2AI2Si208 *ч0,2% Фаялит, форстерит (Mg, Fe)2[Si04] *п2-3%

Na(Ca)[AISi308] *=п

Si0><nH20 op

K[A0Si308) * = п

FeS2 *=оч

Авгит, диопсид и др. *=п7%

Альбит, олигоклаз, *=пбО% ортоклаз и др.

KCI ор

Биотит, мусковит и др. *=оп4%

ZnS op

Mg3[Si4O10][OH]2 =ч

AI2[Fe(0H)2Si04] * = р

NaMg6B3AI3Si6025(0H)3 *=очО,1%

CaF2 *ор

Si02 оч (Mg, Al, Fe)J(Si, AI)8O20](OH)16 =nO,2%

ZrSiO+4 *=opO,1%

Самые большие природные алмазы

Вес (кар.) Сведения

Приблизительные размеры 10×6,5×5 см, вес 621 г. Куллинан был найден в 1905 г. и куплен прави­тельством Трансвааля за 159 тыс. фунтов стерлин­гов. Этот алмаз был подарен английскому королю Эдварду XVII и, распиленный на части, вставлен в корону и скипетр английских монархов. Крупней­ший из 105 изготовленных бриллиантов — «Боль­шая звезда Африки» (530,2 кар.). История этого камня не известна. Этот алмаз был распилен известной амстердамской фирмой «Asscher» в 1903 г. на 21 великолепный камень и продан затем главным образом в Нью — Йорке.

Найден в Сьерра-Леоне в день святого Валентина в 1972 г. Размеры этого камня 6,5×4 см, вес 225 г. Изготовлено 17 бриллиантов. Происхождение этого камня покрыто тайной.

Найденный в 1650 г. в Индии, этот алмаз был по­дарен Шах-Джахану, построившему Тадж-Махал. После завоевания Дели шахом Надиром в 1739 г. алмаз попал в персидскую сокровищницу, после чего его следы затерялись.

Найден в 1945 г. в Сьерра-Леоне на реке Уойе, от которой он и получил свое название. Этот алмаз был распилен на 30 камней, самый большой из которых под названием «Виктория» весом 31,35 карата был продан на аукционе Кристи в Нью-Йор­ке в 1984 г. за 880 тыс. долларов. Этот камень был найден на реке Антонио в Брази­лии в 1938 г. и получил название по имени прези­дента страны тех лет. Изготовлено 29 бриллиантов. Алмаз найден в 1934 г. в Южной Африке Джако — бом Джонкером и после длительных перипетий при­обретен Гарри Уинстоном за 145 тыс. фунтов стер­лингов. Выставленный новым хозяином в амери­канском Музее истории природы, камень привле­кал огромные толпы посетителей. Как и «Эксцельсиор», этот камень был найден в Южной Африке в 1895 г. Из него изготовлено 2 бриллианта, крупнейший — 245,3 карата.

Алмазы значительно отличаются друг от друга по цвету и качеству (чи­стоте). Они бывают всех цветов радуги, причем некоторые цвета встреча­ются реже других. Больше ценятся алмазы синего и красного оттенков, а также чистые бесцветные камни. Другим фактором, в значительной сте­пени определяющим стоимость алмаза, является его чистота. Алмазы мо­гут быть чистыми, как капля воды, но могут обладать дефектами — по­вреждениями размером от маленькой точки до большой трещины.

Самые ценные редкоземельные металлы

Элемент Цена за кг ($) Элемент____________ Цена за кг ($)

TOC o "1-3" h z Родий 17 040 Золото 9 460

Осьмий 12 860 Палладий 7 587

Платина 12 281 Рутений 1 222

Иридий 10 931 Рений 1 100

Скандий 10 000 Германий 1 000

В таблицу не вошли радиоактивные металлы и изотопы.