Жер құрылымы

Жер қабатының құрылымы — диаметрі 6357-6378 км-ге тең эллипстік (дөңгелекке жуық) шаршы нысандас Күн жүйесіндегі Күннен әрі қарай санағанда үшінші ғаламшар.

Жер негізгі 3 геосферадан тұрады:

1. жер қыртысы,
2. мантия,
3. ядро.

Жердің физикалық қасиеттері мен температурасы тереңдеген сайын өзгереді.

Жердің ішкі өзегін ядро деп атайды. Жердің ядросын радиусы 3486 км-дей құрайды. Ол сыртқы және ішкі ядроға (субядроға) бөлінеді. Бұл екеуінің арасында сыртқы ядро құрамына кіретін аралық белдем бар. Ядро шекарасында бойлық сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы 13,6 км/с-тан 8,1 км/с-қа дейін кемиді, субядро шегіне тау 11,2 км/с-қа дейін артады. Субядродағы сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы тұрақты.

Жердің келесі қабаты — мантия (гр. mantion—жамылғы). Мантия жоғарғы (900 км-ге дейін) және төменгі (900—2900 км) мантияға бөлінеді. Мантия жер көлемінің 83%-ын, жалпы салмағының 67%-ын құрайды. Жоғарғы мантияның 250—300 км тереңдігінде қаттылығы мен беріктігі төмендеу, тұтқыр қабат орналасқан, оны астеносфера деп атайды.

Жердің ең беткі жұқа қатты қабығы — жер қыртысы. Жер қыртысы деп - литосфераның жоғарғы қабаты, жер бетіндегі барлық сулар - гидросфера, жерден 20 шақырым биіктікке дейінгі атмосфераның төменгі қабатын және бүкіл тірі ағзалардың өмір сүру аймағын айтамыз. Географиялық қабықтың пайда болуынан ірі табиғи кешендері материктер мен мұхиттар пайда болды. Дүние жүзінде 6 материк немесе құрлық бар. Олар: Еуразия, Африка, Солтүстік Америка, Оңтүстік Америка, Аустралия, Антрактида. Мұхиттардың саны 4: Тынық, Атлант, Үнді, Солтүстік мұзды мұхиттары.

Жер құрылымы

1. Жердің ішкі ядросы 2. Сыртқы ядросы 3. Мантия 4. Сыртқы мантиясы 5. Жер қыртысы 6. Литосфера	Тереңдігі (км)	Қабаттар (геосфералар)	Тығыздығы (г/cм^3)
	0 - 60	Литосфера	—
	0 - 35	Жер қыртысы	2,2 - 2,9
	35 - 60	Сыртқы мантия	3,4 - 4,4
	35 - 2 890	Мантия	3,4 - 5,6
	100 - 700	Астеносфера	—
	2 890 - 5 100	Сыртқы ядро	9,9 - 12,2
	5 100 - 6 378	Ішкі ядро (субядро)	12,8 - 13,1

Геология жердің құрамы мен құрылымын,оның табиғи дамуының тарихын және де ондағы тіршіліктің туып,өршуін зерттейді. Жер бірнеше қабаттардан тұрады:сыртқы қабат-жердің қабығы (5-70 км.тереңдікке шейін), мантия (2900 км.тереңдікте) және өзегі (6371км.тереңде). Олардың әрқайсысының химиялық құрамы,физикалық қасиеттері және жағдайы әртүрлі Жер қабығы басқа қабаттарға қарағанда толығырақ зерттелгенде де,мантия мен өзегінің құрамы мен құрылысы әлі де болса толық анықталмаған. Жер қабығының үстіне су қабығы немесе гидросфера және ауа қабаты (атмосфера) орналасады. Гидросфера жер бетінің 71% аумағын жабады. Атмосфераның төменгі шегі құрлық пен мұхиттың бетінен басталады да одан жоғары 1000километрге дейін тарайды .

Жер қабығының құрамы

Жер қабығы тау жыныстарынан құралады да,олар минералдардан түзіледі. Минералдар деп жер қабығының физика химиялық табиғи процестерден пайда болған өзінің химиялық құрамы мен физикалық қасиеттері тұрақты қосындыларды айтады.

Тау жыныстары бір немесе бірнеше минералдардан құралып,жер қабығында өзіне тән геологиялық денелер түзеді. Жаралу тегіне байланысты тау жыныстары магмалық,шөгінді және метаморфтық болып үш үлкен топқа жіктеледі. Магмалық тау жыныстары жер қойнауында болатын силикатты балқыма ерітіндінің (магма) жер бетіне жетіп (оны енді лава дейді) қатаюынан немесе жер қойнауында кептеліп кристалдануынан пайда болады. Магмалық жыныстар көбіне кристалды құрылымды болып, нағыз, ұдайы өте қатты біркелкі массивтер түзеді. Олардың үлгісі ретінде тереңде кристалданған гранитті,немесе жер бетіне төгілген базальтты атаған жөн. Әрине, бұл жыныстар арасынан жан жануарлардың,өсімдіктердің қалдықтарының табылуы мүмкін емес.

Шөгінді тау жыныстары жер бетіне су бассейндерінің түбінде органикалық және анорганикалық заттардың заттардың шөгуінен пайда болады. Байырғы жыныстардың экзогендік процестер әсерінен бұзылған түйіршіктері мен жануарлардың, өсімдіктердің қалдықтары біртіндеп шөге келе қат қабаттар түзеді. Шөгінді тау жыныстары жаралу тегіне байланысты үгінді (механикалық шөгінділер), химиялық (хемогенді), органогенді және аралас топтарға жіктеледі.

Үгінді жыныстар тозып бұзылған жыныстардың сынық үгінділерінің шайылып, кейіннен бір тұста шөгуінен пайда болады. Осылайша дөңбектастар, малтатастар, құм және құмтастар, аргилиттер, балшық тақтатастар түзіледі. Хемогенді жыныстар тұздардың қанық ерітінділерінен немесе химиялық реакциялар әсерінен тұнған заттар. Олардың басты топтары:әктастар,кремнийлі,темірлі,галоидты,күкіртқышқылды тұздар.

Әктасты жыныстарға ізбестастар,олитті ізбестастар,ізбесті туфтар, доломиттер т.б. жатады. Кремнийлі жыныстарға ыстық бұлақтар суынан тұнған кремнийлік туфты атауға болады. Сонымен қатар, яшмалар, тұнған кремнийлі тақтатастар соларға жатады. Органогенді жыныстар өсімдіктердің,жәндіктердің азды көпті қалдықтарынан тұрады. Ең жиі тарағандары: ізбестастар, қабыршақтар, ақ бор, трепелдер және каустобиолиттер.

Аралас тау жыныстары жоғарыда терілген жыныстардың қоспасынан тұрады. Мысалы балшық ізбестас, мергел, құмқұмайтты ізбестас, опокалар. Метаморфтық тау жыныстары деп байырғы шөгінді,магмалық,типті метаморфтық тау жыныстарының тереңде батып өзгеруінен жаралған жыныстарды атайды. Осылайша өскен температура мен қысым әсерінен бұрынғы нығыз, сом магмалық жыныстар тақталанады, ал шөгінді жыныстар кристалл құрылымды жынысқа көшеді. Сонымен тау жыныстары әжептәуір өзгерістерге ұшырап,жаңа қасиеттерге ие болады.Бұлардың негізгі ерекшелігі жер қойнауындағы жойқын қысым мен температурадан құрылымы кристалдық,түзілімі тақталанған болуы.Көптеген метаморфтық жыныстардан кварциттерді,мәрмәрді,әртүрлі тақтатастардан,гнейстерді атаған жөн.

Тау жыныстарының геологиялық жасы

Тау жыныстарының геологиялық жасын жыныс қабаттарының бір бірімен кезектесіп алмасуын реттеу арқылы анықтайды. Органикалық қалдықтардың,құрылымы мен құрамын,тік және горизонталь бағыттардағы арақатынастарды реттеу арқылы ғалымдар жер жүзіне лайықты стратиграфиялық шкала жасаған. Ол жер қабығының дамуының басты басты тарихи геологиялық заңдылықтарын меңзейді. Оған қоса және соған пара пар геологиялық мезгілдің кезектесуін көрсететін геохронологиялық кестеде жасалды. әрбір бөлшектері организмдердің тасқа айналған қалдықтарымен межеленген. Бірақ та ең көне архей және протерозой эраларында организмдер қалдықтары өте сирек кездесетіндіктен ол екеуін кезеңдерге жіктеу қиынға соғады

Шөгінді тау жыныстарының жатыс пішіндері

Шөгінді тау жыныстарының ең басты көрінісі олардың бір бірімен үнемі параллель,немесе параллельге жақын орналасуы.Оны жыныстың қаттасуы дейді.Жыныс қабаттары бір бірімен құрамы,құрылысы,түзілімі және түсі арқылы ажыратылады. Шөгінділердің жеке қабаттары(тастары)бір бірімен қаттасу шектерімен ажыратылады.Қабаттың төменгі межесін оның табаны дейді,үстіңгі қабаттың табаны болғаны.

Шөгінді дыныстардың әуелгі пішіні біркелкі жыныстардан түзіліп,параллельге жақын беттермен жабуы мен табаны,шектелген горизонталь жатқан қабат.Дегенмен кейінен жер қабығында дүркін дүркін өтетін қозғалыстар әсерінен шөгінді жыныстардың горизонталь жатуы бұзылады да,қабат әртүрлі еңшік бағытта құлайды.

Көлбеу құлаған қабаттың нақтылы,горизонталь және тік бағыттағы қалыңдығын өлшейді.Қабаттың нақтылы қалыңдығы деп кез келген нүктеде оның жабуынан табанына түсірілген перпендикулярдың ұзындығын атайды(1-1 сурет,АС).

Қабаттың горизонталь қалыңдығы осы бағыттағы жабуы мен табаны арасындағы сызықтың ұзындығымен өлшенеді(1-1 сурет,АБ). Тіл қалыңдығы кез келген нүктеден тік бағыттағы жабуы мен табаны арасындағы сызықтың ұзындығымен өлшенеді(1-1 сурет,АД) өлшемі. Жер астында болатын процестер әсерінен жер қабығындағы қозғалыстар үш түрге бөлінеді:тербеліс,қатпар құрушы және жарылыс.Алдыңғы екі қозғалыстардан тау жыныстарының қабаттары иіліп,майысады,ал үшіншіден жыныс қабаттары сынып,жарықшақтанады.

Тербеліс қозғалыстардан жер қабығының жеке аймақтары тік бағытта төмен құлдырайды немесе жоғары көтеріледі.Тербелу қозғалыстары қай заманда болсын,ұдайы өтіп тұрады.Бұлардың нәтижесінде шөгінді қабаттар аздап майысып, горизонталь жатқан қабаттар өздерінің горизонталь жатысып жоғалтып, өте мөте жатық ойыстар (синеклизалар) мен көтерілімдер (антеклизалар) құрайды. Олар ішінара тағы да кішігірім ойыстар мен көтерілімдерге тап болады.

Қатпарлы (пликативті) қозғалыстар нәтижесінен қатпарлар түзіледі,яғни қабаттар толқын тәрізді иілімдер құрайды(1-1 сурет). Өзегінде жас жыныстар,қанатында көне жыныстар жатқан қатпарды синклиналь дейді.Оның майысуы төмен қарайды да,қанаттарындағы қабаттар бір біріне қарай беттеседі.Өзегі көне қабаттармен толып,қанаттарында жас қабаттар жатқан өатпарларды антиклиналь деп атайды.Оның майысу доғасы жоғары қарайды да,қанаттарындағы қабаттар кері жақтарға құлайды.Жапсарлас антиклиналь мен синклиналь бірігіп толық қатпар құрайды.

Қатпарлар келесі мүшелерге бөлінеді:

1. қанаттары (А)қатпардың қос жақтаулары;
2. қасы (Б) қос қанаттарын тоғыстырған сызық;
3. Антиклинальдың қас тұсын ері,синклинальдікін мульда дейді;
4. өс жазықтығы (СДЕF) қатпарды тең жаратын ойдан шығарылған жазықтық;
5. өс (білік) СF өс жазықтығының пландағы проекциясы;
6. қатпар бұрышы (МDN) қатпардың қанаттарының жалғасынан түйіскен тұсының бұрышы;

Сонымен телінген қос қатпардағы антиклинальдың төмен құлдыраған қанаты синклинальдың өрлеген қанаты болады. Өс жазықтығының кеңістіктегі жағдайына және қанаттарының құлау түріне байланысты қатпарлардың пішіні әртүрлі болады.Қатпардың қос қанатының құлау бұрышы бірдей болса,оны тік қатпар дейді. Десек те қатпарлар кей жайда ғана симетриялы пішінді болады. Егер қатпардың қанаттарының құлау бұрыштары өзгеше болса,қатпарды қисық немесе еңкіш дейді. Төңкерілген ері оның қанаттарының біреуінен асып түскен. Егер қатпардың қанаттары горизонталь орналасса,оны сұлаған дейді.

Табиғи жағдайда бір қанаты ғана көтеріліп,не құлаған иіндер кездеседі де оларды моноклинал, не флексура деп атайды. Қатпарлардың түрлері жыныс қабатына түскен қысым күштерінің бағытына байланысты. Қатпардың төрт құбыладағы жайын анықтау үшін қабаттың көсілу және құлау бағыттарын анықтау керек. Көсілу сызығы деп қатпар қанатының горизонталь жазықтықпен кесілген сызығын айтады. Құлау сызығы деп,қанат бойындағы соған перпендикуляр сызықты айтады. Оларды тау кен құбылнамасымен өлшейді. Жарықтар (дизъюнктивті) деформациялар кезінде Жердің ішкі күштерінің салдарынан үзіліп (жарылып) кетеді.Содан пайда болған жарықты бойлап қабаттың екі қабаты бір біріне қарағанда жылжиды. Жарықтың өзімен қоса бұл жерде лықсыма,ығыспа,жылыспа,бастырма түрлері болады. Қабаттың екі жағын орнына өзін бойлатып көшірген жарықты жылжытушы деп атайды. Осындайда жарық еңкіш болса(көбіне солай болады)оның үстіңгі жағындағы қабаттар тобын төбе қанаты, астындағы қанаттарын табан қанаты деп атайды.

Егер жылжытушыны бойлап төбе қанаты төмен түскен болса,ондай деформацияны лықсыма дейді, керісінше, егер төбе қабаты жоғары қарай ығысса ығыспа пайда болады.

Жарықша бұзылулардан алдымен антиклиналь қатпарларының төбешіктері жарықшақтанады.Егер қос жарықтың орталық блогы басқа екі қанатымен салыстырғанда жоғары көтерілген болса,ондайлардың горст (жар төбе) деп атайды,керісінше, орталық блок төмен жылжыса,оны опырық(грабен)дейді.

Егер екі қанат тек горизонталь бағытта жылжыса жылыспа пайда болады.Табиғатта жылыспа мен ығысулар іркес тіркес келеді де ығыспа жылыспалар пайда болады.

Кей жағдайда жылжытушы тым шамалы болады да төбе қанаты оны бойлап,жоғары ығысады да бастырма түзіледі.

Жоғарыда айтылған деформациялар бірігіп жер қыртысының алғашқы құрылымы мен жер бетінің бедерінің өзгеруіне әкеледі.Жер қыртысында әлденеше геологиялық құрылымдар пайда болады,олардың ішінде ең ірілері платформа мен геосинклинальдар(қатпарлы құрылымдар). Платформалар жер қабығының негізгі тектоникалық құрылымы.Оларға негізінде шамалы амплитудадағы тербеліс қозғалыстары тән, себебінен өзінің байырғы құрылымын кілт өзгерте алмайды. Платформалар екі үлкен қабаттан құрылады. Төменгі қабаты күшті метаморфталған,бұзылған өте көне (докембрий)жыныстардан құралады,ал үстіңгісі одан жас фанерлозойдың жыныстарынан түзіледі. Жоғарыда айтқандай тербеліс қозғалыстарынан осы шөгінді жабуы антеклиза, синеклиза және кіші гірім жергілікті құрылымдар құрайды.

Геосинклиналь жер қабатының ең қозғалысты аймақтары.Сондықтан олар қалың (бірнеше мың метр)әртекті жыныстар қабаттарынан құрылады.Геосинклиналь даму жолында екі сатыдан өтеді.Алғашқы сатысынан ол өркенді төмен майысқан теңіз бассейнінің табаны болады да,онда әртүрлі шөгінді және вулканды жыныстар үймелейды.

Екінші сатысында геосинклинальдар қатпарланып,жоғары көтеріліп таулы қатпарлыжүйеге айналады.Мысалы Орал, Сарыарқа, Кавказ, Қырым, Копет Даг. Геосинклинальдар қазіргі кещде де дамудан.Осындай даму үстіндегі геосинклинальдың көрініс ретінде Тынық мұхиттың батыс шегіндегі Камчатка Курил Жапонның доғалы аралдарын және олармен жапсарлас теңіздің терең науарларын сілтеген жөн.

Дереккөздер

1. Jordan T. H., Structural Geology of the Earth's Interior|tidning, Proceedings National Academy of Science|datum, 1979, 76,, 4192–4200 [1]
2. Robertson Eugene C., 2001-07-26 [2] The Interior of the Earth|utgivare,24 mars 2007
3. Нұрсұлтанов Ғ. М. «Мұнай және газды өндіріп, өңдеу»
4. Чердабаев Р.Т. «Нефть: вчера, сегодня и завтра»
5. Шуров В.И. «Технология и техника добычи нефти М. 1983 г.»