Cangkang luar dan dalam bumi. Ciri-ciri cangkang bumi

Tahapan perkembangan evolusi Bumi

Bumi muncul dengan mengentalkan sebagian besar fraksi suhu tinggi dengan sejumlah besar besi metalik, dan sisa material dekat Bumi, di mana besi dioksidasi dan diubah menjadi silikat, mungkin digunakan untuk membangun Bulan.

Tahap awal perkembangan Bumi tidak tetap dalam catatan geologis batu, yang menurutnya ilmu geologi berhasil memulihkan sejarahnya. Bahkan batuan paling kuno (usianya ditandai dengan angka yang sangat besar - 3,9 miliar tahun) adalah produk dari peristiwa yang terjadi setelah pembentukan planet itu sendiri.

Tahap awal keberadaan planet kita ditandai oleh proses integrasi planet (akumulasi) dan diferensiasi selanjutnya, yang mengarah pada pembentukan inti pusat dan mantel silikat utama yang menyelimutinya. Pembentukan kerak aluminosilikat jenis samudera dan benua mengacu pada peristiwa selanjutnya yang terkait dengan proses fisikokimia di mantel itu sendiri.

Bumi sebagai planet primer terbentuk pada suhu di bawah titik lebur materialnya 5-4.6 miliar tahun yang lalu. Bumi muncul dengan akumulasi sebagai bola kimia yang relatif homogen. Itu adalah campuran partikel besi, silikat, dan sulfida yang relatif homogen, didistribusikan secara merata di seluruh volume.

Sebagian besar massanya terbentuk pada suhu di bawah suhu kondensasi fraksi suhu tinggi (logam, silikat), yaitu di bawah 800 ° K. Secara umum, penyelesaian pembentukan Bumi tidak dapat terjadi di bawah 320 ° K. , yang ditentukan oleh jarak dari Matahari. Dampak partikel selama proses akumulasi dapat meningkatkan suhu Bumi yang baru lahir, tetapi perkiraan kuantitatif energi dari proses ini tidak dapat dibuat dengan cukup andal.

Sejak awal pembentukan Bumi muda, pemanasan radioaktifnya dicatat, yang disebabkan oleh peluruhan inti radioaktif yang mati dengan cepat, termasuk sejumlah inti transuranik yang bertahan dari era fusi nuklir, dan peluruhan sekarang. radioisotop yang diawetkan dan.

Dalam energi atom radiogenik total di zaman awal keberadaan Bumi, ada cukup bahan untuk mulai meleleh di beberapa tempat, diikuti oleh pelepasan gas dan munculnya komponen ringan ke cakrawala atas.

Dengan distribusi unsur-unsur radioaktif yang relatif homogen dengan distribusi panas radiogenik yang seragam di seluruh volume Bumi, peningkatan suhu maksimum terjadi di pusatnya, diikuti oleh pemerataan di sepanjang pinggirannya. Namun, di wilayah tengah Bumi, tekanannya terlalu tinggi untuk mencair. Pencairan akibat pemanasan radioaktif dimulai pada beberapa kedalaman kritis, di mana suhunya melebihi titik leleh beberapa bagian material utama Bumi. Dalam hal ini, bahan besi dengan campuran belerang mulai meleleh lebih cepat daripada besi murni atau silikat.

Semua ini terjadi secara geologis agak cepat, karena massa besar besi cair tidak dapat tetap dalam keadaan tidak stabil untuk waktu yang lama di bagian atas Bumi. Pada akhirnya, semua besi cair berkaca ke wilayah tengah Bumi, membentuk inti logam. Bagian dalamnya melewati fase padat padat di bawah pengaruh tekanan tinggi, membentuk inti kecil lebih dalam dari 5000 km.

Proses asimetris diferensiasi materi planet dimulai 4,5 miliar tahun yang lalu, yang menyebabkan munculnya belahan (segmen) benua dan samudera. Ada kemungkinan bahwa belahan Samudra Pasifik modern adalah segmen di mana massa besi tenggelam ke arah pusat, dan di belahan bumi yang berlawanan mereka naik dengan munculnya bahan silikat dan pencairan berikutnya dari massa aluminosilikat yang lebih ringan dan komponen yang mudah menguap. Fraksi fusible dari bahan mantel memusatkan elemen litofil paling khas, yang tiba bersama dengan gas dan uap air di permukaan bumi primer. Pada akhir diferensiasi planet, sebagian besar silikat membentuk mantel tebal planet, dan produk peleburannya memunculkan perkembangan kerak aluminosilikat, lautan primer, dan atmosfer primer yang jenuh dengan CO 2 .

A.P. Vinogradov (1971), berdasarkan analisis fase logam materi meteorit, percaya bahwa paduan besi-nikel padat muncul secara independen dan langsung dari fase uap awan protoplanet dan mengembun pada 1500 ° C. Besi- paduan nikel meteorit, menurut ilmuwan, memiliki karakter utama dan dengan demikian mencirikan fase logam planet terestrial. Paduan besi-nikel dengan kepadatan agak tinggi, seperti yang diyakini Vinogradov, muncul di awan protoplanet, disinter karena konduktivitas termal yang tinggi menjadi bagian-bagian terpisah yang jatuh ke pusat awan debu-gas, melanjutkan pertumbuhan kondensasi terus menerus. Hanya massa paduan besi-nikel, yang terkondensasi secara independen dari awan protoplanet, yang dapat membentuk inti planet tipe terestrial.

Aktivitas tinggi Matahari primer menciptakan medan magnet di ruang sekitarnya, yang berkontribusi pada magnetisasi zat feromagnetik. Ini termasuk besi metalik, kobalt, nikel, dan sebagian besi sulfida. Titik Curie - suhu di mana zat memperoleh sifat magnetik - untuk besi adalah 1043 ° K, untuk kobalt - 1393 ° K, untuk nikel - 630 ° K dan untuk besi sulfida (pirhotit, dekat dengan troilite) - 598 ° K. Sejak gaya magnet untuk partikel kecil banyak orde besarnya lebih besar dari gaya tarik gravitasi, yang bergantung pada massa, maka akumulasi partikel besi dari nebula surya pendingin dapat dimulai pada suhu di bawah 1000 ° K dalam bentuk konsentrasi besar dan berkali-kali lebih efisien daripada akumulasi partikel silikat pada kondisi lain yang sama. Besi sulfida di bawah 580 °K juga dapat terakumulasi di bawah pengaruh gaya magnet setelah besi, kobalt, dan nikel.

Motif utama struktur zona planet kita dikaitkan dengan perjalanan akumulasi berturut-turut partikel dari komposisi yang berbeda - pertama, feromagnetik kuat, kemudian feromagnetik lemah, dan, akhirnya, silikat dan partikel lain, yang akumulasinya sudah ditentukan. terutama oleh gaya gravitasi massa logam besar yang tumbuh.

Dengan demikian, alasan utama untuk struktur zona dan komposisi kerak bumi adalah pemanasan radiogenik yang cepat, yang menentukan peningkatan suhunya dan selanjutnya berkontribusi pada peleburan lokal material, pengembangan diferensiasi kimia dan sifat feromagnetik di bawah pengaruh energi matahari.

Tahap awan gas-debu dan pembentukan Bumi sebagai kondensasi di awan ini. Suasana mengandung H dan Bukan, disipasi gas-gas ini terjadi.

Dalam proses pemanasan bertahap protoplanet, oksida besi dan silikat berkurang, dan bagian dalam protoplanet diperkaya dengan besi metalik. Berbagai gas dilepaskan ke atmosfer. Pembentukan gas terjadi karena proses radioaktif, radiokimia dan kimia. Awalnya, sebagian besar gas inert dilepaskan ke atmosfer: tidak(neon), tidak(nilsborium), CO2(karbon monoksida), H2(hidrogen), Bukan(helium), Ag(argon), kg(kripton), hehe(xenon). Suasana restoratif tercipta di atmosfer. Mungkin ada pendidikan NH3(amonia) melalui sintesis. Kemudian, selain yang ditunjukkan, asap asam mulai memasuki atmosfer - CO2, H 2 S, HF, SO2. Disosiasi hidrogen dan helium terjadi. Pelepasan uap air dan pembentukan hidrosfer menyebabkan penurunan konsentrasi gas yang sangat larut dan reaktif ( CO2, H 2 S, NH3). Komposisi atmosfer berubah sesuai.

Melalui gunung berapi dan dengan cara lain, pelepasan uap air dari magma dan batuan beku terus berlanjut, CO2, JADI, NH3, TIDAK 2, SO2. Ada juga pilihan H2, Tentang 2, Tidak, Ag, tidak, kr, Xe karena proses radiokimia dan transformasi unsur radioaktif. secara bertahap terakumulasi di atmosfer CO2 dan N 2. Ada sedikit konsentrasi Tentang 2 di atmosfer, tetapi juga hadir di dalamnya CH4 , H2 dan JADI(dari gunung berapi). Oksigen mengoksidasi gas-gas ini. Saat Bumi mendingin, hidrogen dan gas inert diserap oleh atmosfer, ditahan oleh gravitasi dan medan geomagnetik, seperti gas lain di atmosfer utama. Atmosfer sekunder mengandung beberapa sisa hidrogen, air, amonia, hidrogen sulfida dan bersifat pereduksi tajam.

Selama pembentukan proto-Bumi, semua air dalam berbagai bentuk terkait dengan substansi protoplanet. Ketika Bumi terbentuk dari protoplanet dingin dan suhunya meningkat secara bertahap, air semakin termasuk dalam komposisi larutan magmatik silikat. Sebagian darinya menguap dari magma ke atmosfer, dan kemudian menghilang. Saat Bumi mendingin, disipasi uap air melemah, dan kemudian praktis berhenti sama sekali. Atmosfer bumi mulai diperkaya dengan kandungan uap air. Namun, presipitasi atmosfer dan pembentukan badan air di permukaan bumi menjadi mungkin hanya jauh kemudian, ketika suhu di permukaan bumi menjadi di bawah 100 °C. Penurunan suhu di permukaan bumi hingga kurang dari 100 °C tidak diragukan lagi merupakan lompatan dalam sejarah hidrosfer bumi. Sampai saat itu, air di kerak bumi hanya dalam keadaan terikat secara kimia dan fisik, bersama-sama dengan batuan merupakan satu kesatuan yang tak terpisahkan. Air berada dalam bentuk gas atau uap panas di atmosfer. Ketika suhu permukaan bumi turun di bawah 100 ° C, reservoir dangkal yang agak luas mulai terbentuk di permukaannya, sebagai akibat dari curah hujan yang tinggi. Sejak saat itu, lautan mulai terbentuk di permukaan, dan kemudian lautan primer. Di bebatuan Bumi, bersama dengan magma pemadatan yang terikat air dan batuan beku yang muncul, air menetes-cair gratis muncul.

Pendinginan Bumi berkontribusi pada munculnya air tanah, yang berbeda secara signifikan dalam komposisi kimia antara mereka dan air permukaan laut primer. Atmosfer terestrial, yang muncul selama pendinginan materi panas awal dari bahan yang mudah menguap, uap dan gas, menjadi dasar pembentukan atmosfer dan air di lautan. Munculnya air di permukaan bumi berkontribusi pada proses sirkulasi atmosfer massa udara antara laut dan darat. Distribusi energi matahari yang tidak merata di permukaan bumi telah menyebabkan sirkulasi atmosfer antara kutub dan khatulistiwa.

Semua unsur yang ada terbentuk di kerak bumi. Delapan di antaranya—oksigen, silikon, aluminium, besi, kalsium, natrium, kalium, dan magnesium—menjadi lebih dari 99% kerak bumi menurut berat dan jumlah atomnya, sedangkan sisanya kurang dari 1%. Massa utama unsur-unsur tersebar di kerak bumi dan hanya sebagian kecil yang membentuk akumulasi dalam bentuk endapan mineral. Dalam endapan, unsur biasanya tidak ditemukan dalam bentuk murni. Mereka membentuk senyawa kimia alami - mineral. Hanya sedikit - belerang, emas, dan platinum - yang dapat terakumulasi dalam bentuk asli murni.

Batuan adalah bahan dari mana bagian kerak bumi dibangun dengan komposisi dan struktur yang kurang lebih konstan, terdiri dari akumulasi beberapa mineral. Proses pembentukan batuan utama di litosfer adalah vulkanisme (Gbr. 6.1.2). Pada kedalaman yang sangat dalam, magma berada dalam kondisi tekanan dan suhu tinggi. Magma (Yunani: “lumpur tebal”) terdiri dari sejumlah unsur kimia atau senyawa sederhana.

Beras. 6.1.2. Letusan

Dengan penurunan tekanan dan suhu, unsur-unsur kimia dan senyawanya secara bertahap "teratur", membentuk prototipe mineral masa depan. Begitu suhu turun cukup untuk memulai pemadatan, mineral mulai keluar dari magma. Isolasi ini disertai dengan proses kristalisasi. Sebagai contoh kristalisasi, kami memberikan pembentukan kristal garam NaCl(Gbr. 6.1.3).

Gambar 6.1.3. Struktur kristal garam meja (natrium klorida). (Bola kecil adalah atom natrium, bola besar adalah atom klorin.)

Rumus kimia menunjukkan bahwa zat tersebut dibangun dari jumlah atom natrium dan klorin yang sama. Tidak ada atom natrium klorida di alam. Zat natrium klorida dibangun dari molekul natrium klorida. Kristal garam batu terdiri dari atom natrium dan klorin yang berselang-seling di sepanjang sumbu kubus. Selama kristalisasi, karena gaya elektromagnetik, masing-masing atom dalam struktur kristal cenderung mengambil tempatnya.

Kristalisasi magma terjadi di masa lalu dan terjadi sekarang pada saat letusan gunung berapi dalam berbagai kondisi alam. Ketika magma membeku di kedalaman, maka proses pendinginannya lambat, muncul batuan berbutir halus yang disebut dalam. Ini termasuk granit, diarit, gabro, syanit dan peridotit. Seringkali, di bawah pengaruh kekuatan internal aktif Bumi, magma keluar ke permukaan. Di permukaan, lava mendingin jauh lebih cepat daripada di kedalaman, sehingga kondisi untuk pembentukan kristal kurang menguntungkan. Kristal kurang tahan lama dan cepat berubah menjadi batuan metamorf, lepas dan sedimen.

Di alam, tidak ada mineral dan batuan yang ada selamanya. Setiap batu pernah muncul dan suatu hari keberadaannya akan berakhir. Itu tidak hilang tanpa jejak, tetapi berubah menjadi batu lain. Jadi, ketika granit dihancurkan, partikelnya menimbulkan lapisan pasir dan tanah liat. Pasir, ketika terendam, dapat berubah menjadi batupasir dan kuarsit, dan pada tekanan dan suhu yang lebih tinggi menimbulkan granit.

Dunia mineral dan batuan memiliki "kehidupan" tersendiri. Ada mineral kembar. Misalnya, jika mineral "kemilau timbal" ditemukan, maka mineral "seng campuran" akan selalu berada di sebelahnya. Kembar yang sama adalah emas dan kuarsa, cinnabar dan antimonite.

Ada mineral "musuh" - kuarsa dan nepheline. Komposisi kuarsa sesuai dengan silika, nepheline - hingga natrium aluminosilikat. Dan meskipun kuarsa sangat tersebar luas di alam dan merupakan bagian dari banyak batuan, kuarsa tidak "menoleransi" nepheline dan tidak pernah muncul dengannya di suatu tempat. Rahasia antagonisme terkait dengan fakta bahwa nepheline tidak jenuh dengan silika.

Di dunia mineral, ada kasus ketika satu mineral menjadi agresif dan berkembang dengan mengorbankan yang lain, ketika kondisi lingkungan berubah.

Suatu mineral, yang jatuh ke dalam kondisi lain, terkadang menjadi tidak stabil, dan digantikan oleh mineral lain dengan tetap mempertahankan bentuk aslinya. Transformasi seperti itu sering terjadi dengan pirit, yang komposisinya mirip dengan besi disulfida. Biasanya membentuk kristal kubik berwarna emas dengan kilau logam yang kuat. Di bawah pengaruh oksigen atmosfer, pirit terurai menjadi bijih besi coklat. Bijih besi coklat tidak membentuk kristal, tetapi muncul sebagai pengganti pirit, mempertahankan bentuk kristalnya.

Mineral seperti itu secara bercanda disebut "penipu". Nama ilmiahnya adalah pseudomorphoses, atau kristal palsu; bentuknya bukan karakteristik mineral penyusunnya.

Pseudomorphoses bersaksi tentang hubungan kompleks antara mineral yang berbeda. Hubungan antara kristal dari satu mineral juga tidak selalu sederhana. Di museum geologi, Anda mungkin telah mengagumi jalinan kristal yang indah lebih dari sekali. Intergrowth seperti itu disebut druze, atau sikat gunung. Dalam endapan mineral, mereka adalah objek dari "perburuan" pecinta batu yang sembrono - baik pemula maupun ahli mineral berpengalaman (Gbr. 6.1.4).

Druzes sangat indah, jadi minat seperti itu pada mereka cukup bisa dimengerti. Tapi ini bukan hanya tentang penampilan. Mari kita lihat bagaimana sikat kristal ini terbentuk, cari tahu mengapa kristal, dengan pemanjangannya, selalu terletak kurang lebih tegak lurus terhadap permukaan pertumbuhan, mengapa tidak ada atau hampir tidak ada kristal di druze yang akan rata atau tumbuh miring. Tampaknya selama pembentukan "inti" kristal, ia harus terletak di permukaan pertumbuhan, dan tidak berdiri secara vertikal di atasnya.

Beras. 6.1.4. Skema pemilihan geometris kristal yang tumbuh selama pembentukan druse (menurut D. P. Grigoriev).

Semua pertanyaan ini dijelaskan dengan baik oleh teori pemilihan geometris kristal oleh ahli mineral terkenal - profesor Institut Pertambangan Leningrad D. P. Grigoriev. Dia membuktikan bahwa sejumlah alasan mempengaruhi pembentukan druse kristal, tetapi bagaimanapun, kristal yang tumbuh berinteraksi satu sama lain. Beberapa dari mereka ternyata "lebih lemah", sehingga pertumbuhan mereka segera berhenti. Yang lebih "kuat" terus tumbuh, dan agar tidak "dikekang" oleh tetangga mereka, mereka meregang ke atas.

Bagaimana mekanisme pembentukan sikat gunung? Bagaimana banyak "inti" yang berorientasi berbeda berubah menjadi sejumlah kecil kristal besar yang terletak kurang lebih tegak lurus terhadap permukaan pertumbuhan? Jawaban atas pertanyaan ini dapat diperoleh jika kita dengan cermat mempertimbangkan struktur druse, yang terdiri dari kristal berwarna zona, yaitu kristal di mana perubahan warna memberikan jejak pertumbuhan.

Mari kita lihat lebih dekat bagian memanjang dari Druse. Sejumlah inti kristal terlihat pada permukaan yang tumbuh tidak rata. Secara alami, perpanjangannya sesuai dengan arah pertumbuhan terbesar. Awalnya, semua inti, terlepas dari orientasinya, tumbuh pada tingkat yang sama ke arah pemanjangan kristal. Tapi kemudian kristal mulai menyentuh. Yang bersandar dengan cepat menemukan diri mereka terjepit oleh tetangga mereka yang tumbuh secara vertikal, tidak meninggalkan ruang kosong untuk mereka. Oleh karena itu, dari massa kristal kecil yang berorientasi berbeda, hanya yang terletak tegak lurus atau hampir tegak lurus terhadap permukaan pertumbuhan yang "bertahan". Di balik kecemerlangan kristal druze dingin yang berkilauan, yang tersimpan di etalase museum, terletak umur panjang yang penuh dengan benturan...

Fenomena mineralogi lain yang luar biasa adalah kristal batu dengan kumpulan inklusi mineral rutil. Seorang ahli batu besar A. A. Malakhov mengatakan bahwa "ketika Anda menyerahkan batu ini di tangan Anda, tampaknya Anda melihat dasar laut melalui kedalaman yang ditembus oleh filamen surya." Di Ural, batu seperti itu disebut "berbulu", dan dalam literatur mineralogi dikenal dengan nama luar biasa "Rambut Venus".

Proses pembentukan kristal dimulai pada jarak tertentu dari sumber magma yang berapi-api, ketika larutan berair panas dengan silikon dan titanium memasuki celah-celah di bebatuan. Dalam kasus penurunan suhu, larutan menjadi jenuh, kristal silika (kristal batuan) dan titanium oksida (rutil) secara bersamaan mengendap darinya. Ini menjelaskan penetrasi kristal batu dengan jarum rutil. Mineral mengkristal dalam urutan tertentu. Terkadang mereka menonjol secara bersamaan, seperti dalam formasi "Rambut Venus".

Karya destruktif dan kreatif kolosal masih berlangsung di perut bumi. Dalam rantai reaksi tanpa akhir, zat baru lahir - elemen, mineral, batu. Magma mantel bergegas dari kedalaman yang tidak diketahui ke dalam cangkang tipis kerak bumi, menerobosnya, mencoba menemukan jalan keluar ke permukaan planet ini. Gelombang osilasi elektromagnetik, aliran neuron, aliran radiasi radioaktif dari perut bumi. Merekalah yang menjadi salah satu yang utama dalam asal usul dan perkembangan kehidupan di Bumi.

Dampak antropogenik terhadap alam saat ini merambah ke semua area, sehingga perlu untuk mempertimbangkan secara singkat karakteristik masing-masing cangkang Bumi.

Bumi terdiri dari inti, mantel, kerak, litosfer, hidrosfer dan. Karena dampak materi hidup dan aktivitas manusia, dua cangkang lagi muncul - biosfer dan noosfer, termasuk teknosfer. Aktivitas manusia meluas ke hidrosfer, litosfer, biosfer, dan noosfer. Mari kita pertimbangkan secara singkat cangkang ini dan sifat dampak aktivitas manusia terhadapnya.

Karakteristik umum atmosfer

Cangkang gas terluar Bumi. Bagian bawah bersentuhan dengan litosfer atau, dan bagian atas bersentuhan dengan ruang antarplanet. terdiri dari tiga bagian:

1. Troposfer (bagian bawah) dan ketinggiannya di atas permukaan adalah 15 km. Troposfer terdiri dari , yang kepadatannya berkurang dengan ketinggian. Bagian atas troposfer bersentuhan dengan lapisan ozon - lapisan ozon setebal 7-8 km.

Pelindung ozon mencegah radiasi ultraviolet keras atau radiasi kosmik berenergi tinggi mencapai permukaan bumi (litosfer, hidrosfer), yang merugikan semua makhluk hidup. Lapisan bawah troposfer - hingga 5 km dari permukaan laut - merupakan habitat udara, sedangkan lapisan terendah berpenduduk paling padat - hingga 100 m dari permukaan tanah atau. Dampak terbesar dari aktivitas manusia, yang memiliki signifikansi ekologis terbesar, dialami oleh troposfer dan terutama lapisan bawahnya.

2. Stratosfer - lapisan tengah, yang batasnya adalah ketinggian 100 km di atas permukaan laut. Stratosfer diisi dengan gas yang dimurnikan (nitrogen, hidrogen, helium, dll.). Itu masuk ke ionosfer.

3. Ionosfer - lapisan atas, melewati ruang antarplanet. Ionosfer diisi dengan partikel yang timbul dari peluruhan molekul - ion, elektron, dll. Di bagian bawah ionosfer, "cahaya utara" muncul, yang diamati di area di luar Lingkaran Arktik.

Dalam istilah ekologi, troposfer adalah yang paling penting.

Deskripsi singkat tentang litosfer dan hidrosfer

Permukaan Bumi, yang terletak di bawah troposfer, bersifat heterogen - sebagian ditempati oleh air, yang membentuk hidrosfer, dan sebagian lagi adalah daratan, yang membentuk litosfer.

Litosfer - cangkang keras terluar dunia, dibentuk oleh bebatuan (karenanya namanya - "cor" - batu). Ini terdiri dari dua lapisan - bagian atas, dibentuk oleh batuan sedimen dengan granit, dan bagian bawah, dibentuk oleh batuan basal padat. Bagian dari litosfer ditempati oleh air (), dan sebagian lagi adalah daratan, membentuk sekitar 30% dari permukaan bumi. Lapisan tanah paling atas (sebagian besar) ditutupi dengan lapisan tipis permukaan subur - tanah. Tanah adalah salah satu lingkungan kehidupan, dan litosfer adalah substrat tempat berbagai organisme hidup.

Hidrosfer - cangkang air permukaan bumi, dibentuk oleh totalitas semua badan air di Bumi. Ketebalan hidrosfer berbeda di berbagai daerah, tetapi kedalaman rata-rata lautan adalah 3,8 km, dan di beberapa depresi - hingga 11 km. Hidrosfer adalah sumber air untuk semua organisme yang hidup di Bumi, ini adalah kekuatan geologis yang kuat yang mendaur ulang air dan zat lain, "tempat lahir kehidupan" dan habitat organisme air. Dampak antropogenik pada hidrosfer juga besar dan akan dibahas di bawah.

Karakteristik umum biosfer dan noosfer

Sejak munculnya kehidupan di Bumi, cangkang baru yang spesifik telah muncul - biosfer. Istilah "biosfer" diperkenalkan oleh E. Suess (1875).

Biosfer (lingkup kehidupan) adalah bagian dari cangkang Bumi tempat berbagai organisme hidup. Biosfer menempati bagian (bagian bawah troposfer), litosfer (bagian atas, termasuk tanah) dan meresapi seluruh hidrosfer dan bagian atas permukaan bawah.

Biosfer juga dapat didefinisikan sebagai cangkang geologis yang dihuni oleh organisme hidup.

Batas-batas biosfer ditentukan oleh adanya kondisi yang diperlukan untuk berfungsinya organisme secara normal. Bagian atas biosfer dibatasi oleh intensitas radiasi ultraviolet, dan bagian bawah oleh suhu tinggi (hingga 100 ° C). Spora bakteri ditemukan pada ketinggian 20 km di atas permukaan laut, dan bakteri anaerob ditemukan pada kedalaman hingga 3 km dari permukaan bumi.

Diketahui bahwa mereka dibentuk oleh materi hidup. Kepadatan biosfer ditandai dengan konsentrasi materi hidup. Telah ditetapkan bahwa kepadatan tertinggi biosfer adalah karakteristik permukaan tanah dan laut pada antarmuka antara litosfer dan hidrosfer dan atmosfer. Kepadatan kehidupan di dalam tanah sangat tinggi.

Massa materi hidup dibandingkan dengan massa kerak bumi dan hidrosfer adalah kecil, tetapi memainkan peran besar dalam proses perubahan di kerak bumi.

Biosfer adalah totalitas dari semua biogeocenosis di Bumi, oleh karena itu dianggap sebagai ekosistem tertinggi di Bumi. Segala sesuatu di biosfer saling berhubungan dan saling bergantung. Kumpulan gen semua organisme di Bumi memastikan stabilitas relatif dan pembaruan sumber daya biologis planet ini, jika tidak ada gangguan tajam dalam proses ekologis alami oleh berbagai kekuatan yang bersifat geologis atau antarplanet. Saat ini, sebagaimana disebutkan di atas, faktor antropogenik yang mempengaruhi biosfer telah mengambil karakter kekuatan geologis, yang harus diperhitungkan oleh umat manusia jika ingin bertahan hidup di Bumi.

Sejak kemunculan manusia di Bumi, faktor-faktor antropogenik telah muncul di alam, yang efeknya meningkat seiring dengan perkembangan peradaban, dan cangkang khusus Bumi yang baru telah muncul - noosfer (bidang kehidupan cerdas). Istilah "noosfer" pertama kali diperkenalkan oleh E. Leroy dan T. Ya. de Chardin (1927), dan di Rusia untuk pertama kalinya dalam karya-karyanya digunakan oleh V. I. Vernadsky (30-40-an abad XX). Dalam penafsiran istilah "noosfer" ada dua pendekatan:

1. "Noosfer adalah bagian dari biosfer tempat aktivitas ekonomi manusia dilakukan." Penulis konsep ini adalah LN Gumilyov (putra penyair A. Akhmatova dan penyair N. Gumilyov). Sudut pandang ini benar jika perlu untuk memilih aktivitas manusia di biosfer, untuk menunjukkan perbedaannya dari aktivitas organisme lain. Konsep seperti itu mencirikan "rasa sempit" dari esensi noosfer sebagai cangkang Bumi.

2. "Noosfer adalah biosfer, yang perkembangannya diarahkan oleh pikiran manusia." Konsep ini secara luas diwakili dan merupakan konsep dalam pemahaman yang luas tentang esensi noosfer, karena pengaruh pikiran manusia pada biosfer dapat bersifat positif dan negatif, yang terakhir sangat sering berlaku. Komposisi noosfer termasuk teknosfer - bagian dari noosfer yang terkait dengan aktivitas produksi manusia.

Pada tahap perkembangan peradaban dan populasi saat ini, perlu untuk "secara wajar" mempengaruhi Alam, secara optimal mempengaruhinya untuk membawa kerusakan minimal pada proses ekologi alami, memulihkan biogeocenosis yang hancur atau terganggu, dan bahkan pada kehidupan manusia sebagai satu kesatuan. bagian dari biosfer. Aktivitas manusia pasti membuat perubahan di dunia sekitar, tetapi, mengingat kemungkinan konsekuensinya, mengantisipasi kemungkinan dampak negatif, perlu untuk memastikan bahwa konsekuensi ini adalah yang paling tidak merusak.

Deskripsi singkat situasi darurat yang terjadi di permukaan bumi, dan klasifikasinya

Peran penting dalam proses ekologi alami dimainkan oleh keadaan darurat yang terus-menerus muncul di permukaan Bumi. Mereka menghancurkan biogeocenosis lokal, dan, jika berulang secara siklis, dalam beberapa kasus mereka adalah faktor lingkungan yang berkontribusi pada proses evolusi.

Situasi di mana fungsi normal sejumlah besar orang atau biogeocenosis secara keseluruhan menjadi sulit atau tidak mungkin disebut darurat.

Konsep "situasi darurat" lebih berlaku untuk aktivitas manusia, tetapi juga berlaku untuk komunitas alam.

Berdasarkan asalnya, keadaan darurat dibagi menjadi alami dan antropogenik (teknogenik).

Keadaan darurat alam muncul sebagai akibat dari fenomena alam. Ini termasuk banjir, gempa bumi, tanah longsor, semburan lumpur, angin topan, letusan, dll. Perhatikan beberapa fenomena yang menyebabkan keadaan darurat alam.

Ini adalah pelepasan energi potensial interior bumi secara tiba-tiba, yang berbentuk gelombang kejut dan getaran elastis (gelombang seismik).

Gempa bumi terjadi terutama karena fenomena vulkanik bawah tanah, perpindahan lapisan relatif satu sama lain, tetapi mereka juga dapat dibuat oleh manusia di alam dan terjadi karena runtuhnya penggalian mineral. Selama gempa bumi, perpindahan, getaran dan getaran batuan dari gelombang seismik dan pergerakan tektonik kerak bumi terjadi, yang mengarah pada penghancuran permukaan - munculnya retakan, patahan, dll., serta terjadinya kebakaran, penghancuran bangunan.

Tanah longsor - perpindahan geser batuan ke bawah lereng dari permukaan miring (gunung, bukit, teras laut, dll.) Di bawah pengaruh gravitasi.

Selama tanah longsor, permukaan terganggu, biocenosis mati, pemukiman hancur, dll. Kerusakan terbesar disebabkan oleh tanah longsor yang sangat dalam, yang kedalamannya melebihi 20 meter.

Vulkanisme (letusan gunung berapi) adalah serangkaian fenomena yang terkait dengan pergerakan magma (massa batuan cair), gas panas dan uap air yang naik melalui saluran atau retakan di kerak bumi.

Vulkanisme adalah fenomena alam khas yang menyebabkan kehancuran besar biogeocenosis alami, menyebabkan kerusakan besar pada aktivitas ekonomi manusia, dan sangat mencemari wilayah yang berdekatan dengan gunung berapi. Letusan gunung berapi disertai dengan fenomena alam bencana lainnya - kebakaran, tanah longsor, banjir, dll.

Semburan lumpur adalah banjir badai jangka pendek yang membawa sejumlah besar pasir, kerikil, puing-puing besar dan batu, yang memiliki karakter aliran lumpur-batu.

Semburan lumpur merupakan karakteristik daerah pegunungan dan dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada aktivitas manusia, menyebabkan kematian berbagai hewan dan menyebabkan kehancuran komunitas tumbuhan lokal.

Longsoran salju disebut longsoran salju, membawa lebih banyak dan lebih banyak massa salju dan material curah lainnya. Longsoran berasal dari alam dan antropogenik. Mereka menyebabkan kerusakan besar pada aktivitas ekonomi manusia, menghancurkan jalan, saluran listrik, menyebabkan kematian manusia, hewan dan komunitas tumbuhan.

Fenomena-fenomena di atas yang menjadi penyebab keadaan darurat sangat erat kaitannya dengan litosfer. Fenomena alam yang menciptakan situasi darurat juga mungkin terjadi di hidrosfer. Diantaranya banjir dan tsunami.

Banjir adalah banjirnya daerah dengan air di dalam lembah sungai, pantai danau, laut dan samudera.

Jika banjir bersifat periodik (pasang surut, pasang surut), maka dalam hal ini biogeocenosis alami disesuaikan dengannya sebagai habitat dalam kondisi tertentu. Tetapi seringkali banjir tidak terduga dan terkait dengan fenomena non-periodik individu (hujan salju yang berlebihan di musim dingin menciptakan kondisi untuk terjadinya banjir besar yang menyebabkan banjir di area yang luas, dll.). Selama banjir, penutup tanah terganggu, daerah tersebut dapat terkontaminasi dengan berbagai limbah karena erosi fasilitas penyimpanannya, kematian hewan, tumbuhan dan manusia, perusakan pemukiman, dll.

Gelombang gravitasi dengan kekuatan besar timbul di permukaan laut dan samudera.

Tsunami memiliki penyebab alami dan buatan manusia. Gempa bumi, gempa laut dan letusan gunung berapi bawah laut diklasifikasikan sebagai penyebab alami, ledakan nuklir bawah laut sebagai penyebab buatan manusia.

Tsunami menyebabkan kematian kapal dan kecelakaan di atasnya, yang pada gilirannya menyebabkan pencemaran lingkungan alam, misalnya, penghancuran kapal tanker minyak akan menyebabkan pencemaran permukaan air yang sangat besar dengan lapisan minyak yang beracun bagi plankton dan bentuk hewan pelargic (plankton adalah organisme kecil yang tersuspensi, hidup di lapisan permukaan air laut atau badan air lainnya; bentuk hewan pelargic - hewan yang bergerak bebas di kolom air karena gerakan aktif, misalnya hiu , paus, cumi; bentuk organisme bentik - organisme yang memimpin gaya hidup bentik, misalnya, flounder, kelomang , echinodermata, ganggang yang menempel di bagian bawah, dll.). Tsunami menyebabkan percampuran air yang kuat, perpindahan organisme ke habitat yang tidak biasa dan kematian.

Ada juga fenomena yang menyebabkan keadaan darurat. Ini termasuk angin topan, tornado, berbagai jenis badai.

Badai - siklon tropis dan ekstratropis, yang memiliki tekanan sangat berkurang di tengah, disertai dengan terjadinya angin dengan kecepatan tinggi dan kekuatan destruktif.

Ada angin topan yang lemah, kuat dan ekstrim yang menyebabkan hujan, gelombang laut dan penghancuran benda-benda darat, kematian berbagai organisme.

Badai pusaran (squalls) adalah fenomena atmosfer yang terkait dengan terjadinya angin kencang dengan daya rusak yang besar dan area distribusi yang luas. Ada salju, debu, dan badai tanpa debu. Flurry menyebabkan pemindahan lapisan atas tanah, kehancurannya, kematian tanaman, hewan, dan penghancuran struktur.

Tornado (tornado) adalah suatu bentuk pergerakan massa udara yang mirip pusaran, disertai dengan munculnya corong-corong udara.

Kekuatan angin puting beliung sangat besar, di daerah pergerakannya terjadi penghancuran total tanah, hewan mati, bangunan hancur, benda dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain, menyebabkan kerusakan pada benda-benda yang terletak di sana.

Selain fenomena alam yang telah dijelaskan di atas, yang menyebabkan munculnya situasi darurat, ada fenomena lain yang menyebabkannya, yang penyebabnya adalah aktivitas manusia. Kedaruratan buatan manusia meliputi:

1. Kecelakaan transportasi. Ketika peraturan lalu lintas dilanggar di berbagai jalan raya (jalan raya, rel kereta api, sungai, laut), kendaraan, manusia, hewan, dll mati Berbagai zat memasuki lingkungan alam, termasuk yang menyebabkan kematian organisme dari semua kingdom ( seperti pestisida, dll). Sebagai akibat dari kecelakaan dalam transportasi, kebakaran dan masuknya gas (hidrogen klorida, amonia, zat yang mudah terbakar dan meledak) mungkin terjadi.

2. Kecelakaan di perusahaan besar. Pelanggaran proses teknologi, ketidakpatuhan terhadap aturan pengoperasian peralatan, ketidaksempurnaan teknologi dapat menyebabkan pelepasan senyawa berbahaya ke lingkungan, menyebabkan berbagai penyakit pada manusia dan hewan, berkontribusi pada munculnya mutasi pada organisme tumbuhan dan hewan, serta menyebabkan kehancuran bangunan dan kebakaran. Kecelakaan paling berbahaya di perusahaan menggunakan. Kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) menyebabkan kerugian besar, karena selain faktor kerusakan biasa (kerusakan mekanis, pelepasan zat berbahaya, kebakaran), kecelakaan di PLTN ditandai dengan kerusakan area oleh radionuklida, penetrasi radiasi , dan radius kerusakan dalam hal ini secara signifikan melebihi kemungkinan terjadinya kecelakaan di perusahaan lain.

3. Kebakaran yang meliputi area hutan atau lahan gambut yang luas. Biasanya kebakaran tersebut bersifat antropogenik karena melanggar aturan penanganan kebakaran, tetapi dapat juga bersifat alami, misalnya karena pelepasan petir (petir). Kebakaran seperti itu juga dapat disebabkan oleh gangguan pada saluran listrik. Kebakaran menghancurkan komunitas alami organisme di wilayah yang luas, menyebabkan kerusakan ekonomi yang besar pada aktivitas ekonomi manusia.

Semua fenomena yang dijelaskan yang melanggar biogeocenosis alami, yang menyebabkan kerusakan besar pada aktivitas ekonomi manusia, memerlukan pengembangan dan penerapan langkah-langkah untuk mengurangi dampak negatifnya, yang diimplementasikan dalam pelaksanaan tindakan lingkungan dan penanganan konsekuensi dari situasi darurat.

Itu disebut kerak dan memasuki litosfer, yang dalam bahasa Yunani secara harfiah berarti "batu" atau "bola keras". Ini juga termasuk bagian dari mantel atas. Semua ini terletak tepat di atas astenosfer ("bola tak berdaya") - di atas lapisan yang lebih kental atau plastis, seolah-olah mendasari litosfer.

Struktur internal bumi

Planet kita berbentuk ellipsoid, atau lebih tepatnya, geoid, yang merupakan benda geometris tiga dimensi berbentuk tertutup. Konsep geodesik yang paling penting ini secara harfiah diterjemahkan sebagai "mirip dengan Bumi." Ini penampakan planet kita dari luar. Secara internal, itu diatur sebagai berikut - Bumi terdiri dari lapisan yang dipisahkan oleh batas yang memiliki nama spesifiknya sendiri (yang paling jelas adalah batas Mohorovich, atau Moho, yang memisahkan kerak dan mantel). Inti, yang merupakan pusat planet kita, cangkang (atau mantel) dan kerak - cangkang padat atas Bumi - ini adalah lapisan utama, dua di antaranya - inti dan mantel, pada gilirannya, dibagi menjadi 2 sublapisan - dalam dan luar, atau bawah dan atas. Jadi, inti, yang jari-jari bolanya 3,5 ribu kilometer, terdiri dari inti dalam yang padat (jari-jari 1,3) dan inti luar yang cair. Dan mantel, atau cangkang silikat, dibagi menjadi bagian bawah dan atas, yang bersama-sama menyumbang 67% dari total massa planet kita.

Lapisan tertipis di planet ini

Tanah itu sendiri muncul bersamaan dengan kehidupan di Bumi dan merupakan produk dari pengaruh lingkungan - air, udara, organisme hidup, dan tanaman. Tergantung pada berbagai kondisi (geologi, geografis dan iklim), sumber daya alam yang paling penting ini memiliki ketebalan 15 cm sampai 3 m, nilai beberapa jenis tanah sangat tinggi. Misalnya, selama pendudukan, Jerman mengekspor tanah hitam Ukraina dalam gulungan ke Jerman. Berbicara tentang kerak bumi, orang tidak bisa tidak menyebutkan area padat besar yang meluncur di atas lapisan mantel yang lebih cair dan bergerak relatif satu sama lain. Pemulihan hubungan dan "kedatangan" mereka mengancam pergeseran tektonik, yang dapat menjadi penyebab bencana di Bumi.

Sekitar 40.000 kilometer. Cangkang geografis Bumi adalah sistem planet, di mana semua komponen di dalamnya saling berhubungan dan ditentukan relatif satu sama lain. Ada empat jenis cangkang - atmosfer, litosfer, hidrosfer, dan biosfer. Keadaan agregat zat di dalamnya adalah dari semua jenis - cair, padat dan gas.

Cangkang Bumi: atmosfer

Atmosfer adalah kulit terluar. Ini terdiri dari berbagai gas:

• nitrogen - 78,08%;
• oksigen - 20,95%;
• argon - 0,93%;
• karbon dioksida - 0,03%.

Selain mereka, ada ozon, helium, hidrogen, gas inert, tetapi bagiannya dalam volume total tidak lebih dari 0,01%. Cangkang bumi ini juga termasuk debu dan uap air.

Atmosfer, pada gilirannya, dibagi menjadi 5 lapisan:

• troposfer - ketinggian dari 8 hingga 12 km, keberadaan uap air, pembentukan presipitasi, pergerakan massa udara adalah karakteristik;
• stratosfer - 8-55 km, mengandung lapisan ozon yang menyerap radiasi UV;
• mesosfer - 55-80 km, kepadatan udara rendah dibandingkan dengan troposfer bawah;
• ionosfer - 80-1000 km, terdiri dari atom oksigen terionisasi, elektron bebas dan molekul gas bermuatan lainnya;
• atmosfer atas (bola hamburan) - lebih dari 1000 km, molekul bergerak dengan kecepatan tinggi dan dapat menembus ke luar angkasa.

Atmosfer mendukung kehidupan di planet ini karena membantu menjaga bumi tetap hangat. Ini juga mencegah sinar matahari langsung masuk. Dan curah hujannya mempengaruhi proses pembentukan tanah dan pembentukan iklim.

Cangkang Bumi: litosfer

Ini adalah cangkang keras yang membentuk kerak bumi. Komposisi bola dunia mencakup beberapa lapisan konsentris dengan ketebalan dan kepadatan yang berbeda. Mereka juga memiliki komposisi yang heterogen. Kepadatan rata-rata Bumi adalah 5,52 g/cm 3 , dan di lapisan atas - 2,7. Ini menunjukkan bahwa ada zat yang lebih berat di dalam planet daripada di permukaan.

Lapisan litosfer atas memiliki ketebalan 60-120 km. Mereka didominasi oleh batuan beku - granit, gneiss, basal. Sebagian besar dari mereka telah mengalami proses penghancuran, tekanan, suhu selama jutaan tahun dan berubah menjadi batuan lepas - pasir, tanah liat, loess, dll.

Hingga 1200 km adalah apa yang disebut cangkang sigmatik. Konstituen utamanya adalah magnesium dan silikon.

Pada kedalaman 1200-2900 km terdapat cangkang yang disebut rata-rata semi-metalik atau bijih. Ini terutama mengandung logam, khususnya besi.

Di bawah 2900 km adalah bagian tengah Bumi.

Hidrosfer

Komposisi cangkang Bumi ini diwakili oleh semua perairan di planet ini, apakah itu samudera, laut, sungai, danau, rawa, air tanah. Hidrosfer terletak di permukaan Bumi dan menempati 70% dari total area - 361 juta km 2.

1375 juta km 3 air terkonsentrasi di lautan, 25 di permukaan tanah dan di gletser, dan 0,25 di danau. Menurut Akademisi Vernadsky, cadangan air yang besar terletak di ketebalan kerak bumi.

Di permukaan tanah, air terlibat dalam pertukaran air terus menerus. Penguapan terjadi terutama dari permukaan laut, di mana airnya asin. Karena proses kondensasi di atmosfer, tanah disediakan dengan air tawar.

Lingkungan

Struktur, komposisi, dan energi cangkang Bumi ini ditentukan oleh proses aktivitas organisme hidup. Batas biosfer - permukaan tanah, lapisan tanah, atmosfer yang lebih rendah dan seluruh hidrosfer.

Tumbuhan mendistribusikan dan menyimpan energi matahari dalam bentuk berbagai zat organik. Organisme hidup melakukan proses migrasi bahan kimia di dalam tanah, atmosfer, hidrosfer, batuan sedimen. Berkat hewan, pertukaran gas dan reaksi redoks terjadi di cangkang ini. Atmosfer juga merupakan hasil dari aktivitas organisme hidup.

Cangkang diwakili oleh biogeocenosis, yang merupakan wilayah bumi yang secara genetik homogen dengan satu jenis tutupan vegetasi dan hewan yang menghuni. Biogeocenosis memiliki tanah, topografi, dan iklim mikronya sendiri.

Semua cangkang Bumi berada dalam interaksi terus menerus yang erat, yang dinyatakan sebagai pertukaran materi dan energi. Penelitian di bidang interaksi ini dan identifikasi prinsip-prinsip umum penting untuk memahami proses pembentukan tanah. Cangkang geografis Bumi adalah sistem unik yang hanya menjadi ciri khas planet kita.

pengantar

1. Cangkang dasar bumi

3. Rezim panas bumi bumi

Kesimpulan

Daftar sumber yang digunakan

pengantar

Geologi adalah ilmu tentang struktur dan sejarah perkembangan bumi. Objek utama penelitian adalah batuan, di mana catatan geologis Bumi dicetak, serta proses dan mekanisme fisik modern yang bekerja baik di permukaan maupun di perutnya, studi yang memungkinkan kita untuk memahami bagaimana planet kita berkembang di masa lalu.

Bumi terus berubah. Beberapa perubahan terjadi secara tiba-tiba dan sangat cepat (misalnya, letusan gunung berapi, gempa bumi atau banjir besar), tetapi paling sering terjadi secara perlahan (lapisan presipitasi setebal tidak lebih dari 30 cm dihancurkan atau terakumulasi selama satu abad). Perubahan seperti itu tidak terlihat selama kehidupan satu orang, tetapi beberapa informasi telah dikumpulkan tentang perubahan selama periode waktu yang lama, dan dengan bantuan pengukuran akurat yang teratur, bahkan gerakan kerak bumi yang tidak signifikan pun dicatat.

Sejarah Bumi dimulai bersamaan dengan perkembangan tata surya sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu. Namun, catatan geologis dicirikan oleh fragmentasi dan ketidaklengkapan, karena banyak batuan purba telah dihancurkan atau ditutupi oleh sedimen yang lebih muda. Kesenjangan perlu diisi dengan korelasi dengan peristiwa yang telah terjadi di tempat lain dan untuk data yang lebih banyak tersedia, serta dengan analogi dan hipotesis. Usia relatif batuan ditentukan berdasarkan kompleks sisa-sisa fosil yang terkandung di dalamnya, dan endapan di mana sisa-sisa tersebut tidak ada, berdasarkan posisi relatif keduanya. Selain itu, umur mutlak hampir semua batuan dapat ditentukan dengan metode geokimia.

Dalam makalah ini, cangkang utama bumi, komposisi dan struktur fisiknya dipertimbangkan.

1. Cangkang dasar bumi

Bumi memiliki 6 cangkang: atmosfer, hidrosfer, biosfer, litosfer, pirosfer, dan sentrosfer.

Atmosfer adalah cangkang gas terluar Bumi. Batas bawahnya melewati litosfer dan hidrosfer, dan batas atasnya - pada ketinggian 1000 km. Atmosfer dibagi menjadi troposfer (lapisan bergerak), stratosfer (lapisan di atas troposfer), dan ionosfer (lapisan atas).

Ketinggian rata-rata troposfer adalah 10 km. Massanya adalah 75% dari total massa atmosfer. Udara di troposfer bergerak baik secara horizontal maupun vertikal.

Stratosfer naik 80 km di atas troposfer. Udaranya, yang hanya bergerak dalam arah horizontal, membentuk lapisan.

Bahkan lebih tinggi meluas ionosfer, yang mendapatkan namanya karena fakta bahwa udaranya terus-menerus terionisasi di bawah pengaruh sinar ultraviolet dan kosmik.

Hidrosfer menutupi 71% permukaan bumi. Salinitas rata-ratanya adalah 35 g/l. Suhu permukaan laut dari 3 hingga 32 ° C, kepadatannya sekitar 1. Sinar matahari menembus hingga kedalaman 200 m, dan sinar ultraviolet hingga kedalaman 800 m.

Biosfer, atau lingkungan kehidupan, menyatu dengan atmosfer, hidrosfer, dan litosfer. Batas atasnya mencapai lapisan atas troposfer, sedangkan yang lebih rendah membentang di sepanjang dasar cekungan laut. Biosfer dibagi lagi menjadi lingkungan tumbuhan (lebih dari 500.000 spesies) dan lingkungan hewan (lebih dari 1.000.000 spesies).

Litosfer - cangkang batu Bumi - tebalnya 40 hingga 100 km. Ini termasuk benua, pulau dan dasar lautan. Ketinggian rata-rata benua di atas permukaan laut: Antartika - 2200 m, Asia - 960 m, Afrika - 750 m, Amerika Utara - 720 m, Amerika Selatan - 590 m, Eropa - 340 m, Australia - 340 m.

Di bawah litosfer adalah pirosfer - cangkang berapi-api Bumi. Suhunya naik sekitar 1°C untuk setiap kedalaman 33 m. Batuan pada kedalaman yang cukup dalam mungkin dalam keadaan cair karena suhu tinggi dan tekanan tinggi.

Sentrosfer, atau inti Bumi, terletak di kedalaman 1800 km. Menurut sebagian besar ilmuwan, itu terdiri dari besi dan nikel. Tekanan di sini mencapai 300000000000 Pa (3000000 atmosfer), suhunya beberapa ribu derajat. Keadaan inti masih belum diketahui.

Bola api Bumi terus mendingin. Cangkang yang keras menebal, cangkang yang berapi-api mengental. Pada suatu waktu, ini mengarah pada pembentukan batu-batu padat - benua. Namun, pengaruh bola api pada kehidupan planet Bumi masih sangat besar. Kontur benua dan lautan, iklim, dan komposisi atmosfer telah berulang kali berubah.

Proses eksogen dan endogen terus mengubah permukaan padat planet kita, yang, pada gilirannya, secara aktif mempengaruhi biosfer Bumi.

2. Komposisi dan struktur fisik bumi

Data geofisika dan hasil studi inklusi dalam menunjukkan bahwa planet kita terdiri dari beberapa cangkang dengan sifat fisik yang berbeda, perubahan yang mencerminkan perubahan komposisi kimia materi dengan kedalaman dan perubahan keadaan agregasi sebagai fungsi dari tekanan.

Cangkang bumi paling atas - kerak bumi - di bawah benua memiliki ketebalan rata-rata sekitar 40 km (25-70 km), dan di bawah lautan - hanya 5-10 km (tanpa lapisan air, rata-rata 4,5 km) . Permukaan Mohorovichich diambil sebagai tepi bawah kerak bumi - bagian seismik, di mana kecepatan rambat gelombang elastis longitudinal meningkat secara tiba-tiba dengan kedalaman 6,5-7,5 hingga 8-9 km / s, yang sesuai dengan peningkatan dalam kerapatan materi dari 2,8-3,0 hingga 3,3 g/cm3.

Dari permukaan Mohorovichich hingga kedalaman 2900 km, mantel bumi memanjang; zona paling tidak padat atas setebal 400 km menonjol sebagai mantel atas. Interval dari 2900 hingga 5150 km ditempati oleh inti luar, dan dari tingkat ini ke pusat Bumi, mis. dari 5150 hingga 6371 km, adalah inti dalam.

Inti bumi telah menarik perhatian para ilmuwan sejak penemuannya pada tahun 1936. Sangat sulit untuk menggambarkannya karena jumlah gelombang seismik yang relatif kecil yang mencapainya dan kembali ke permukaan. Selain itu, suhu dan tekanan ekstrim dari inti telah lama sulit untuk direproduksi di laboratorium. Penelitian baru dapat memberikan gambaran yang lebih rinci tentang pusat planet kita. Inti bumi dibagi menjadi 2 wilayah terpisah: cair (inti luar) dan padat (dalam), transisi di antaranya terletak pada kedalaman 5.156 km.

Besi adalah satu-satunya elemen yang sangat cocok dengan sifat seismik inti bumi dan cukup melimpah di alam semesta untuk mewakili sekitar 35% massa planet di inti planet. Menurut data modern, inti luar adalah aliran berputar besi cair dan nikel, konduktor listrik yang baik. Dengan dia, asal usul medan magnet bumi dikaitkan, mengingat, seperti generator raksasa, arus listrik yang mengalir di inti cair menciptakan medan magnet global. Lapisan mantel, yang bersentuhan langsung dengan inti luar, terpengaruh olehnya, karena suhu di inti lebih tinggi daripada di mantel. Di beberapa tempat, lapisan ini menghasilkan panas yang sangat besar dan aliran massa yang diarahkan ke permukaan bumi - gumpalan.

Inti padat bagian dalam tidak terhubung ke mantel. Diyakini bahwa keadaan padatnya, meskipun bersuhu tinggi, disediakan oleh tekanan raksasa di pusat Bumi. Disarankan bahwa, selain paduan besi-nikel, elemen yang lebih ringan, seperti silikon dan belerang, dan mungkin silikon dan oksigen, juga harus ada dalam inti. Pertanyaan tentang keadaan inti bumi masih bisa diperdebatkan. Dengan bertambahnya jarak dari permukaan, kompresi yang dikenakan zat meningkat. Perhitungan menunjukkan bahwa tekanan di inti bumi bisa mencapai 3 juta atm. Pada saat yang sama, banyak zat tampaknya menjadi logam - mereka berubah menjadi logam. Bahkan ada hipotesis bahwa inti bumi terdiri dari hidrogen metalik.

Inti luar juga logam (pada dasarnya besi), tetapi tidak seperti inti dalam, logam di sini dalam keadaan cair dan tidak mengirimkan gelombang elastis transversal. Arus konveksi pada inti luar logam merupakan penyebab terbentuknya medan magnet bumi.

Mantel bumi terdiri dari silikat: senyawa silikon dan oksigen dengan Mg, Fe, Ca. Mantel atas didominasi oleh peridotit - batuan yang terutama terdiri dari dua mineral: olivin (Fe, Mg) 2SiO4 dan piroksen (Ca, Na) (Fe, Mg, Al) (Si, Al) 2O6. Batuan ini mengandung relatif sedikit (< 45 мас. %) кремнезема (SiO2) и обогащены магнием и железом. Поэтому их называют ультраосновными и ультрамафическими. Выше поверхности Мохоровичича в пределах континентальной земной коры преобладают силикатные магматические породы основного и кислого составов. Основные породы содержат 45-53 мас. % SiO2. Кроме оливина и пироксена в состав основных пород входит Ca-Na полевой шпат - плагиоклаз CaAl2Si2O8 - NaAlSi3O8. Кислые магматические породы предельно обогащены кремнеземом, содержание которого возрастает до 65-75 мас. %. Они состоят из кварца SiO2, плагиоклаза и K-Na полевого шпата (K,Na) AlSi3O8. Наиболее распространенной интрузивной породой основного состава является габбро, а вулканической породой - базальт. Среди кислых интрузивных пород чаще всего встречается гранит, a вулканическим аналогом гранита является риолит.

Dengan demikian, mantel atas terdiri dari batuan ultrabasa dan ultramafik, sedangkan kerak bumi dibentuk terutama oleh batuan beku dasar dan felsik: gabro, granit, dan analog vulkaniknya, yang, dibandingkan dengan peridotit mantel atas, mengandung lebih sedikit magnesium dan besi dan, pada saat yang sama, diperkaya dengan silika. , aluminium dan logam alkali.

Di bawah benua, batuan utama terkonsentrasi di bagian bawah kerak, dan batuan asam berada di bagian atasnya. Di bawah lautan, kerak tipis hampir seluruhnya terdiri dari gabro dan basal. Telah ditetapkan dengan kuat bahwa batuan dasar, yang, menurut berbagai perkiraan, membentuk 75 hingga 25% dari massa kerak benua dan hampir seluruh kerak samudera, dilebur dari mantel atas dalam proses aktivitas magmatik. Batuan asam biasanya dianggap sebagai produk pelelehan parsial berulang dari batuan mafik di dalam kerak benua. Peridotit dari bagian paling atas mantel terkuras dalam komponen melebur yang dipindahkan selama proses magmatik ke dalam kerak bumi. Terutama "habis" adalah mantel atas di bawah benua, di mana kerak bumi paling tebal muncul.

biosfer atmosfer kulit bumi

3. Rezim panas bumi bumi

Rezim panas bumi strata beku ditentukan oleh kondisi perpindahan panas pada batas-batas massif beku. Bentuk utama rezim panas bumi adalah fluktuasi suhu berkala (tahunan, jangka panjang, sekuler, dll.), Yang sifatnya disebabkan oleh perubahan suhu permukaan dan aliran panas dari perut Bumi. Ketika fluktuasi suhu merambat dari permukaan jauh ke dalam batuan, periode mereka tetap tidak berubah, dan amplitudo menurun secara eksponensial dengan kedalaman. Sesuai dengan peningkatan kedalaman, suhu ekstrim tertinggal oleh periode waktu yang disebut pergeseran fasa. Dengan amplitudo fluktuasi suhu yang sama, rasio kedalaman redamannya sebanding dengan akar kuadrat dari rasio periode.

Kekhususan rezim panas bumi strata beku ditentukan oleh adanya transisi fase "air-es", disertai dengan pelepasan atau penyerapan panas dan perubahan sifat termofisika batuan. Konsumsi panas untuk transisi fase memperlambat kemajuan isoterm 0° dan menyebabkan inersia termal lapisan beku. Di bagian atas bagian permafrost, lapisan fluktuasi suhu tahunan dibedakan. Di bagian bawah lapisan ini, suhu sesuai dengan suhu rata-rata tahunan untuk periode jangka panjang (5-10 tahun). Ketebalan lapisan fluktuasi suhu tahunan bervariasi rata-rata 3-5-20-25 m, tergantung pada suhu tahunan rata-rata dan sifat termofisika batuan.

Medan suhu batuan di bawah lapisan fluktuasi tahunan terbentuk di bawah pengaruh aliran panas dari perut bumi dan fluktuasi suhu di permukaan dengan periode lebih dari 1 tahun. Hal ini dipengaruhi oleh struktur geologi, karakteristik termofisika batuan, dan perpindahan panas oleh air tanah yang kontak dengan lapisan es.

Selama degradasi permafrost, suhu terendah diamati lebih dalam dari dasar lapisan fluktuasi tahunan, ini disebabkan oleh peningkatan suhu rata-rata tahunan. Selama perkembangan agradasi, medan suhu mencerminkan pendinginan lapisan beku dari permukaan, yang dinyatakan dalam peningkatan gradien suhu.

Dinamika batas bawah strata beku tergantung pada rasio aliran panas di zona beku dan dicairkan. Ketidaksetaraan mereka disebabkan oleh fluktuasi suhu jangka panjang di permukaan, yang menembus hingga kedalaman yang melebihi ketebalan lapisan es. Kondisi geoteknik dan hidrogeologi pengembangan lapangan secara signifikan bergantung pada fitur rezim panas bumi dan perubahannya di bawah pengaruh pekerjaan tambang dan struktur teknik lainnya. Studi tentang rezim panas bumi dan perkiraan perubahannya dilakukan selama survei geokriologi.

Kesimpulan

Wajah individu planet ini, seperti penampilan makhluk hidup, sangat ditentukan oleh faktor internal yang muncul di kedalamannya. Sangat sulit untuk mempelajari interior ini, karena bahan yang membentuk Bumi buram dan padat, sehingga volume data langsung tentang substansi zona dalam sangat terbatas.

Ada banyak metode yang cerdik dan menarik untuk mempelajari planet kita, tetapi informasi utama tentang struktur internalnya diperoleh sebagai hasil dari studi gelombang seismik yang terjadi selama gempa bumi dan ledakan kuat. Setiap jam, sekitar 10 osilasi permukaan bumi dicatat di berbagai titik di Bumi. Dalam hal ini, gelombang seismik muncul dari dua jenis: longitudinal dan transversal. Kedua jenis gelombang tersebut dapat merambat dalam zat padat, tetapi hanya gelombang longitudinal yang dapat merambat dalam zat cair.

Perpindahan permukaan bumi dicatat oleh seismograf yang dipasang di seluruh dunia. Pengamatan kecepatan gelombang perjalanan melalui Bumi memungkinkan ahli geofisika untuk menentukan kepadatan dan kekerasan batuan di kedalaman yang tidak dapat diakses untuk penelitian langsung. Perbandingan kepadatan yang diketahui dari data seismik dan yang diperoleh selama percobaan laboratorium dengan batuan (di mana suhu dan tekanan yang sesuai dengan kedalaman tertentu di Bumi dimodelkan) memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan tentang komposisi material interior bumi. . Data terbaru dari geofisika dan eksperimen yang terkait dengan studi transformasi struktural mineral memungkinkan untuk memodelkan banyak fitur struktur, komposisi, dan proses yang terjadi di kedalaman Bumi.

Hidup Zatsi. Elemen struktural utama di sini adalah biogeocenosis, yang merupakan jalan tengah, yaitu cangkang geografis Bumi (atmosfer, tanah, hidrosfer, radiasi sony, getaran kosmik, dan lainnya), masuknya antropogenik. Pada tampilan terkenal V.I. Vernadsky menyebut ucapan hidup, lembam, dan biologis sebagai komponen struktural utama biosfer sebagai fungsi penting kehidupan yang unik ...

Bukankah di jalan ini Anda bisa menemukan jembatan antara alam mati dan alam hidup. Kata yang menentukan dalam hal ini adalah milik berbagai studi biokimia dan genetik di masa depan. Dengan demikian, hipotesis utama tentang asal usul kehidupan di Bumi dapat dibagi menjadi 3 kelompok: 1) hipotesis agama tentang asal usul kehidupan yang "ilahi"; 2) "panspermia" - kehidupan muncul di luar angkasa dan kemudian dibawa ...

25 mg. Vitamin U mempromosikan penyembuhan tukak lambung dan duodenum. Terkandung dalam peterseli, jus kubis putih segar. 1.1.6. Zat makanan lainnya. Selain zat dasar yang dipertimbangkan, produk makanan mengandung asam organik, minyak esensial, glikosida, alkaloid, tanin, pewarna dan phytoncides. Asam organik terdapat di...

Ada juga aliran ortodoks yang kurang penting, seperti tata bahasa, kedokteran, dan lainnya yang dicatat dalam karya Madhavacharya. Di antara sistem heterodoks terutama ada tiga aliran utama - materialistis (seperti Charvaka), Buddhis (Vaibhashika, Sautrantika, Yogochara dan Madyamaka) dan Jain. Mereka disebut tidak ortodoks karena mereka tidak menerima otoritas Weda. satu) ...