§ 11. Литосфераның құрылымы және заттық құрамы

География, 7 сынып. Оқулық: Егорина А.В. және т.б. (Атамұра, 2025). 3 бөлім: Физикалық география. 44–48-беттер.

Нені үйренесің

• Жердің қабықтарын атап, әрқайсысын сипаттауды: тереңдігін, Жер массасындағы үлесін, заттың күйін және температурасын.
• Литосфераның неден тұратынын және астеносферадан немен ерекшеленетінін түсіндіруді.
• Материктік және мұхиттық жер қыртысын салыстыруды.
• Жердің құрылысы сызбасын және жер қыртысының құрамы диаграммасын оқуды.

Ой қозғау

• Литосфера деген не? Бұл — Жердің қатты тас қабығы: жер қыртысы және мантияның ең жоғарғы бөлігі. Сөз грек тілінен келген: «литос» — тас.
• Жердің ішінде қандай қабықтар бөлінеді? Жер қыртысы, мантия және ядро.

💡 Жер шамамен шабдалы немесе піскен жұмыртқа сияқты құрылған: жұқа қабығы (қыртыс), қалың еті (мантия) және ортасындағы сүйегі (ядро). Тек біздің «сүйектің» радиусы Марс планетасынан үлкен.

Тақырыпты талдаймыз

Жер қабат-қабат: қыртыс, мантия, ядро

Біздің планета — қат-қабат тоқаш сияқты. Жердің ішіне тікелей үңілуге болмайды: ең терең ұңғыма да оның «қабығын» зорға тырнады. Сондықтан жер қойнауын жанама деректермен зерттейді, мысалы, жер сілкінісі толқындарының Жер арқылы қалай өтетініне қарап. Мұны сейсмикалық зондтау дейді.

Үш негізгі қабық туралы мыналар белгілі (оқулықтағы сызба бойынша; тереңдіктер дөңгелектелген).

🌟 Темір шамамен +1500 °C-та балқиды, ал ядрода одан төрт есе ыстық. Соған қарамастан ішкі ядро қатты күйінде қалады: оны үстіндегі барлық қабаттардың орасан зор қысымы қысып тұрады. Ал сыртқы ядро сұйық, мұны да жер сілкінісі толқындары дәлелдеді.

Көрдің бе? Біз өмір сүретін және керектінің бәрін өндіретін қыртыс планета массасының тек бір пайызын құрайды. Мантия — үштен екіден астамын.

📕 Оқулықта (45-бет) «Ядро — мантиямен жабылған Жердің ең көлемді және тығыз қабығы, қалыңдығы шамамен 2900 км» делінген. Бұл — мантия туралы сөйлем: 2900 км — мантияның төменгі шекарасының тереңдігі, ал ядроның өзі 6370 − 2900 ≈ 3500 км қалыңдықты алып жатыр (44-беттегі мәтін де осылай дейді).

Мантия: тастан жасалған баяу өзен

Мантия — «жамылғы» деген сөз (грек. мантиум — жамылғы). Мұндағы қысым орасан зор, сондықтан ол негізінен қатты, бірақ ерекше: өте қою шайыр сияқты жылына бірнеше сантиметр жылдамдықпен ағуы мүмкін. Саусақ тырнағың шамамен осындай жылдамдықпен өседі.

Қысым төмендеген жерде зат балқиды. Жанартаулар арқылы ол жер қойнауының жылуын сыртқа шығарады. Мантияда қозғалмалы «ағындар» да бар: плюмдар (ағыл. плюм — қауырсын). Бұл — өте ыстық заттың жоғары көтерілетін ағындары, олар жер бетіне қарай келіп, литосфералық тақталардың «құрылысына» қатысады.

Астеносфера: тас қабықтың астындағы «майлау»

Мантияның жоғарғы бөлігінде заттың ішінара балқыған қабаты бар. Оны астеносфера деп атады (грек. «астенос» — әлсіз). Ол ыстық, жұмсарған және пластикалық.

Литосфера оның үстінде су бетіндегі мұз сияқты жатады. Магманың пайда болуы, жанартаулар және литосфералық тақталардың қозғалысы дәл астеносферамен байланысты.

📌 Литосфера = жер қыртысы + астеносфераның үстінде жатқан мантияның жоғарғы бөлігі. Оның төменгі шекарасы астеносфераның төбесімен (жоғарғы шекарасымен) өтеді. Литосфера қатты әрі морт, астеносфера жұмсақ әрі пластикалық.

Жер қыртысы: ішінде не жатыр

Қыртыстың орташа қалыңдығы шамамен 33 километр. Бұл — Жер радиусының шамамен 0,5 %-ы: планетаға қатысты қыртыс алманың қабығынан да жұқа. Ол үш қабаттан тұрады:

1. Шөгінді (үстінде): саз, әктас, құм.
2. Гранитті: терең магмалық тау жыныстары, ең алдымен граниттер.
3. Базальтты (астында): қатқан жанартау лавасы, базальттар.

Қыртыста химиялық элементтер көп (Менделеевтің бүкіл кестесі), бірақ оның массасының 97,2 %-ын небәрі сегізі береді.

🌟 Жер қыртысының массасы бойынша жартысына жуығы — кәдімгі оттегі, тек ол минералдардың ішінде «жасырынып» тұр. Құм, саз және гранит оттегінің кремниймен және басқа элементтермен қосылыстарынан тұратыны сондықтан.

Жер қойнауының жылуы

Жер бетінде қыртыстың температурасы тәулік бойы, жыл мезгілдері бойынша өзгереді, орта есеппен +14 °C шамасында. 20–30 метр тереңдікте ол өзгеруін тоқтатады: онда мәңгілік «ауа райы». Тереңдеген сайын жылырақ болады: әрбір жүз метр сайын 1,5–3 °C-қа.

Оңтүстік Африканың ең терең шахталарының бірінде 3,9 км тереңдікте адамдарға +55 °C-та жұмыс істеуге тура келді. Сондықтан шахтерлерге қуатты желдеткіш керек.

Жер қыртысының екі түрі

Материктер мен мұхиттардың астында қыртыс әртүрлі. Бұл — тараудың басты фактілерінің бірі.

Жұқа, бірақ ауыр мұхиттық қыртыс жарылған жерлерде астеносфераға «батады». Ал жеңіл материктік қыртыс батпайды: материктер су бетіндегі тығын сияқты. Сондықтан Жердің ең көне жыныстары дәл материктерде сақталған.

⚠️ Жиі кететін қате. Литосфераны жер қыртысымен шатастырады. Қыртыс — литосфераның бір бөлігі ғана: оған мантияның ең жоғарғы бөлігі де қосылады. Сондықтан литосфера қыртыстан қалың.

🌟 Алғашында, 4 млрд жылдан астам бұрын, Жер беті магманың тұтас «мұхиты» болған. Магма салқындап, қатты күйге көшті: осылай мұхиттық типті алғашқы қыртыс пайда болды. Ал материктік қыртыс кейінірек, жанартау лавасы мен судан өсіп шықты.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Баладан Жердің қимасын салып, қабаттарын жаздырыңыз, содан кейін ядроға ешкім бармаса да, біз ол туралы не үшін білетінімізді түсіндіртіңіз. Жақсы жауап: жер сілкінісі толқындары арқылы.

Өзіңді тексер

• Қыртыс литосферадан немен ерекшеленеді? Қыртыс — Жердің жоғарғы жұқа қабығы. Литосфераға қыртыс және мантияның жоғарғы бөлігі кіреді.
• Жердің ядросы туралы неге «болжам деңгейінде» айтады? Ол жаққа жетіп, үлгі алуға болмайды. Ол туралы сейсмикалық толқындардың жылдамдығына және жанама деректерге қарап қорытынды жасайды.
• Қыртыста қай химиялық элемент ең көп тараған? Оттегі (шамамен 49 %). Одан кейін кремний (шамамен 26 %).
• Мұхиттық қыртыс астеносфераға неге батады, ал материктік қыртыс батпайды? Мұхиттық қыртыс тығызырақ әрі ауыр, ал материктік қыртыс жеңіл.
• Плюмдар дегеніміз не? Мантияның жер бетіне көтерілетін және литосфералық тақталардың қозғалысына қатысатын өте ыстық зат ағындары.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

Жердің сыртқы қабықтарын атаңдар. Жердің ядросы қандай бөліктерден тұрады? Ядроны жауып тұрған ішкі қабық қалай аталады?

Қалай ойлаймыз. Жердің қимасының сызбасын есіңе түсір: сыртынан ішіне қарай қыртыс, мантия, ядро орналасқан.

Шешуі.

1. Жердің ішкі құрылысын үш геосфера құрайды: жер қыртысы, мантия және ядро. Ядроға қатысты қыртыс пен мантияны сыртқы қабықтар деп санауға болады.
2. Ядро сыртқы (сұйық) және ішкі (қатты) ядроға бөлінеді.
3. Ядроны мантия жауып тұр.

Жауабы: жер қыртысы және мантия; ядрода сыртқы (сұйық) және ішкі (қатты) ядро бөлінеді; ядроны мантия жауып тұр.

№ 2

Сыныпта шағын топтар құрыңдар. Тапсырмалардың бірін орындап, өз ойларыңмен бөлісіңдер. Параграф мәтінін және 22-суретті талдай отырып, жоспар бойынша геосфералардың біріне (жер қыртысы, мантия, ядро) сипаттама беріңдер: а) қабықтың атауы; ә) орналасу тереңдігі; б) жер массасының пайызы; в) агрегаттық күйі; г) қандай заттардан құралған; ғ) заттың температурасы.

Қалай ойлаймыз. Деректерді жоғарыдағы кестеден және оқулықтағы суреттен ал. Төменде үш геосфераның да сипаттамасы дайын.

Жауап үлгісі (мантия туралы). Мантия қыртыстың астында орналасқан және шамамен 2900 км тереңдікке дейін созылады. Оған планета массасының шамамен 68 %-ы тиесілі. Заты негізінен қатты, бірақ өте баяу ағады. Температурасы қыртыспен шекарада +1000 °C-тан ядромен шекарада +4000 °C-қа дейін. Мантиядан жер бетіне магма шығады.

Жауабы: жоғарыдағы толтырылған кесте; баяндамада алты тармақтың бәрін атау керек.

№ 3

Литосфераның құрылысын сипаттаңдар. Қандай қабаттардан тұрады? Литосфераның төменгі шегарасы қалай жүргізіледі? Литосфераның негізін қандай қабық алып жатыр және оның маңызы қандай?

Қалай ойлаймыз. Алдымен «неден тұрады», содан кейін «шекарасы қайда», соңында «оның астында кім бар».

Жауап үлгісі. Литосфера жер қыртысынан және литосфералық мантиядан (мантияның ең жоғарғы бөлігінен) тұрады. Қыртыс өз кезегінде шөгінді, гранитті және базальтты қабаттарға бөлінеді. Литосфераның төменгі шекарасы астеносфераның төбесімен өтеді. Литосфераның негізінде астеносфера жатыр: ол ыстық, жұмсарған, пластикалық. Магманың пайда болуы, жанартаулар және литосфералық тақталардың қозғалысы соған байланысты: қатты литосфера оның үстінде су бетіндегі мұз сияқты «жүзеді».

Жауабы: литосфера = қыртыс + жоғарғы мантия; шекарасы астеносфераның төбесімен; негізінде астеносфера жатыр, ол жанартаулар мен тақталар қозғалысының «қозғалтқышы».

№ 4

Оқулықтың мәтіні мен суретті (24-сурет) талдау негізінде жоспар бойынша материктік және мұхиттық жер қыртысының салыстырмалы сипаттамасын «Кластер» сызбасы түрінде жасаңдар: 1) атауы; 2) қабаттар саны; 3) қабаттардың құрамы; 4) қуаты; 5) қыртыстың салмағы (ауыры, жеңілі); 6) тектоникалық құрылымдары қандай?

Қалай ойлаймыз. Кластерді ортақ «Жер қыртысы» орталығы бар екі «бұлт» түрінде салуға болады. Төменде оның мазмұны кесте түрінде берілген.

Жауабы: алты тармақ бойынша екі тармағы бар кластер (мазмұны кестеде). 6-тармақ келесі параграфқа сүйенеді.

№ 5

Параграф мәтінін пайдаланып, «Жер қыртысын зерттеу» тақырыбында ақпараттар дайындаңдар. Нәтижелерді сыныптастарыңа хабарландар. Ұсынылған ақпараттарды өзара талқылаңдар.

Қалай ойлаймыз. Хабарламаны жоспар бойынша құр. Мәліметтерді параграф мәтінінен ал, қажет болса, қосымша дереккөзбен тексер.

Жауап үлгісі. Жер қыртысы — Жердің ең сыртқы әрі ең жұқа қабығы, оның орташа қалыңдығы 33 км. Ол үш қабаттан тұрады: шөгінді, гранитті және базальтты. Массасының 97,2 %-ын сегіз химиялық элемент құрайды, олардың ішінде ең көбі — оттегі (49 %) мен кремний (26 %). Қыртыстың температурасы бетінде +14 °C, тереңдеген сайын жоғарылайды. Қыртысты шахталар мен ұңғымалар арқылы зерттейді, ал тереңірек қабаттарды сейсмикалық толқындардың көмегімен «көреді».

Жауабы: 6 тармақты жоспар бойынша зерттеу әдістерінің мысалдары бар хабарлама.

№ 6

Параграф мәтінінен Жердің ядросы тікелей бақылауға қолжетімсіз екенін біліңдер. Мектеп кітапханасының анықтамалығын пайдаланып, ғылым үшін бұл тек болжамдар екенін анықтап көріңдер. Егер болжамдарың қызықтырақ болып көрінсе, өз көзқарастарыңды жазыңдар. Жұмыстарыңды талқылап, бағалаңдар.

Қалай ойлаймыз. Ядроға дейін алты мың километрден астам, ал ең терең ұңғыма небәрі 12 км-ге жетті. Сондықтан ғалымдар ядро туралы жанама деректер бойынша ғана қорытынды жасайды, ал мұндай қорытындыны болжам деп атайды.

Жауап үлгісі. Ядро тікелей бақылауға қолжетімсіз: ол 2900 км-ден астам тереңдікте жатыр, ал адам мұндай тереңдікке жете алмайды. Ол туралы білімнің көбі — болжам. Мысалы, ядроның темір мен никельден тұратыны жер сілкінісі толқындарының жылдамдығы мен метеориттердің құрамына қарап шығарылған. Сыртқы ядроның сұйық, ал ішкі ядроның қатты екені де сейсмикалық зондтау нәтижелерінен белгілі болды. Дегенмен ғалымдар әлі күнге дейін температураны, зат құрамын және ядроның қалай өзгеретінін нақты өлшей алмайды, сондықтан бұлар — тексерілетін болжамдар. Менің көзқарасым: ғалымдар болашақта жаңа аспаптар мен модельдер арқылы бұл болжамдарды нақтылайды.

Жауабы: ядро тікелей бақылауға қолжетімсіз, ол туралы мәліметтер сейсмикалық толқындар сияқты жанама деректерге негізделген болжамдар; өз пікірің — қызықты болжам болуы мүмкін.

Жадынама

• Жердің қабықтары: қыртыс, мантия, ядро. Қыртыс — ең жұқасы, бірақ біз соның үстінде тұрамыз.
• Литосфера астеносфераның үстінде «жүзеді».
• Материктердің астында қыртыс қалың әрі жеңіл, мұхиттардың астында жұқа әрі ауыр.
• Қыртыста 8 элемент массасының 97,2 %-ын береді.

Шағын тест