Învelișurile externe și interne ale pământului. Caracteristicile cochiliilor pământului

Etape ale dezvoltării evolutive a Pământului

Pământul a apărut prin îngroșarea unei fracțiuni predominant la temperatură ridicată cu o cantitate semnificativă de fier metalic, iar materialul rămas din apropierea Pământului, în care fierul a fost oxidat și transformat în silicați, a mers probabil pentru a construi Luna.

Stadiile incipiente ale dezvoltării Pământului nu sunt fixate în evidența geologică a pietrei, conform căreia științele geologice îi restaurează cu succes istoria. Chiar și cele mai vechi roci (vârsta lor este marcată de o cifră uriașă - 3,9 miliarde de ani) sunt produsul unor evenimente mult mai târzii care au avut loc după formarea planetei în sine.

Stadiile incipiente ale existenței planetei noastre au fost marcate de procesul de integrare (acumulare) planetară și diferențiere ulterioară a acesteia, care a dus la formarea nucleului central și a mantalei primare de silicat care îl învăluie. Formarea unei cruste de aluminosilicat de tipuri oceanice și continentale se referă la evenimente ulterioare asociate cu procese fizico-chimice din manta în sine.

Pământul, ca planetă primară, s-a format la temperaturi sub punctul de topire al materialului său în urmă cu 5-4,6 miliarde de ani. Pământul a apărut prin acumulare ca o minge relativ omogenă din punct de vedere chimic. Era un amestec relativ omogen de particule de fier, silicați și mai puține sulfuri, distribuite destul de uniform pe tot volumul.

Cea mai mare parte a masei sale s-a format la o temperatură sub temperatura de condensare a fracției de temperatură înaltă (metal, silicat), adică sub 800° K. În general, finalizarea formării Pământului nu a putut avea loc sub 320° K. , care a fost dictată de distanța de la Soare. Impactul particulelor în timpul procesului de acumulare ar putea crește temperatura Pământului în curs de dezvoltare, dar o estimare cantitativă a energiei acestui proces nu poate fi făcută suficient de fiabil.

De la începutul formării Pământului tânăr, s-a remarcat încălzirea radioactivă a acestuia, cauzată de dezintegrarea nucleelor ​​radioactive care se sting rapid, inclusiv un anumit număr de nuclee transuranice care au supraviețuit din era fuziunii nucleare și dezintegrarea de acum. radioizotopi conservaţi şi.

În energia atomică radiogenă totală din primele epoci ale existenței Pământului, a existat suficient pentru ca materialul său să înceapă să se topească pe alocuri, urmată de degazare și de ridicarea componentelor luminoase către orizonturile superioare.

Cu o distribuție relativ omogenă a elementelor radioactive cu o distribuție uniformă a căldurii radiogene pe întregul volum al Pământului, creșterea maximă a temperaturii a avut loc în centrul acestuia, urmată de egalizare de-a lungul periferiei. Cu toate acestea, în regiunile centrale ale Pământului, presiunea era prea mare pentru topire. Topirea ca urmare a încălzirii radioactive a început la unele adâncimi critice, unde temperatura a depășit punctul de topire al unei părți din materialul primar al Pământului. În acest caz, materialul de fier cu un amestec de sulf a început să se topească mai repede decât fierul pur sau silicatul.

Toate acestea s-au întâmplat din punct de vedere geologic destul de repede, deoarece mase uriașe de fier topit nu au putut rămâne într-o stare instabilă mult timp în părțile superioare ale Pământului. În cele din urmă, tot fierul lichid a pătruns în regiunile centrale ale Pământului, formând un miez metalic. Partea interioară a trecut într-o fază solidă densă sub influența presiunii înalte, formând un mic nucleu mai adânc de 5000 km.

Procesul asimetric de diferențiere a materialului planetei a început în urmă cu 4,5 miliarde de ani, ceea ce a dus la apariția emisferelor (segmente) continentale și oceanice. Este posibil ca emisfera Oceanului Pacific modern să fi fost segmentul în care masele de fier s-au scufundat spre centru, iar în emisfera opusă s-au ridicat odată cu creșterea materialului silicat și topirea ulterioară a maselor mai ușoare de aluminosilicat și a componentelor volatile. Fracțiunile fuzibile ale materialului mantalei au concentrat cele mai tipice elemente litofile, care au ajuns împreună cu gazele și vaporii de apă pe suprafața Pământului primar. La sfârșitul diferențierii planetare, majoritatea silicaților au format o manta groasă a planetei, iar produsele topirii acesteia au dat naștere la dezvoltarea unei cruste de aluminosilicat, a unui ocean primar și a unei atmosfere primare saturate cu CO 2 .

AP Vinogradov (1971), pe baza unei analize a fazelor metalice ale materiei meteoritice, consideră că un aliaj solid fier-nichel a apărut independent și direct din faza de vapori a unui nor protoplanetar și s-a condensat la 1500 ° C. aliajul de nichel al meteoriților, conform omului de știință, are un caracter primar și caracterizează în mod corespunzător faza metalică a planetelor terestre. Aliajele fier-nichel de densitate destul de mare, după cum crede Vinogradov, au apărut într-un nor protoplanetar, sinterizat datorită conductivității termice ridicate în bucăți separate care au căzut în centrul norului de gaz-praf, continuând creșterea continuă a condensului. Doar o masă de aliaj fier-nichel, condensată independent dintr-un nor protoplanetar, ar putea forma nucleele planetelor de tip terestru.

Activitatea ridicată a Soarelui primar a creat un câmp magnetic în spațiul înconjurător, care a contribuit la magnetizarea substanțelor feromagnetice. Acestea includ fier metalic, cobalt, nichel și parțial sulfură de fier. Punctul Curie - temperatura sub care substanțele dobândesc proprietăți magnetice - pentru fier este de 1043 ° K, pentru cobalt - 1393 ° K, pentru nichel - 630 ° K și pentru sulfura de fier (pirotita, aproape de troilit) - 598 ° K. Deoarece forțele magnetice pentru particulele mici sunt cu multe ordine de mărime mai mari decât forțele gravitaționale de atracție, care depind de mase, atunci acumularea de particule de fier din nebuloasa solară care se răcește ar putea începe la temperaturi sub 1000 ° K sub formă de concentrații mari și a fost de multe ori mai eficient decât acumularea de particule de silicat în alte condiții egale. Sulfura de fier sub 580°K se poate acumula și sub influența forțelor magnetice după fier, cobalt și nichel.

Motivul principal al structurii zonale a planetei noastre a fost asociat cu cursul acumulării succesive de particule de diferite compoziții - mai întâi, puternic feromagnetic, apoi slab feromagnetic și, în sfârșit, silicați și alte particule, a căror acumulare era deja dictată. în principal de forțele gravitaționale ale maselor masive de metal crescute.

Astfel, principalul motiv al structurii și compoziției zonale a scoarței terestre a fost încălzirea radiogenă rapidă, care a determinat creșterea temperaturii acesteia și a contribuit în continuare la topirea locală a materialului, la dezvoltarea diferențierii chimice și a proprietăților feromagnetice sub influența energie solara.

Stadiul unui nor de gaz-praf și formarea Pământului ca condensare în acest nor. Atmosfera cuprinsă HȘi Nu, a avut loc disiparea acestor gaze.

În procesul de încălzire treptată a protoplanetei, oxizii și silicații de fier au fost redusi, iar părțile interioare ale protoplanetei au fost îmbogățite cu fier metalic. Diferite gaze au fost eliberate în atmosferă. Formarea gazelor s-a produs datorită unor procese radioactive, radiochimice și chimice. Inițial, în atmosferă au fost eliberate în principal gaze inerte: Ne(neon), Ns(nilsborium), CO2(monoxid de carbon), H 2(hidrogen), Nu(heliu), Ag(argon), Kg(cripton), Heh(xenon). În atmosferă s-a creat o atmosferă restauratoare. Poate că a fost ceva educație NH3(amoniac) prin sinteză. Apoi, pe lângă cele indicate, în atmosferă a început să pătrundă fum acru - CO2, H2S, HF, SO2. A avut loc disociarea hidrogenului și heliului. Eliberarea vaporilor de apă și formarea hidrosferei au determinat o scădere a concentrațiilor de gaze foarte solubile și reactive ( CO2, H2S, NH3). Compoziția atmosferei s-a schimbat în consecință.

Prin vulcani și în alte moduri, eliberarea vaporilor de apă din magmă și roci magmatice a continuat, CO2, ASA DE, NH3, NU 2, SO2. A fost și o selecție H 2, Cam 2, nu, Ag, Ne, kr, Xe datorită proceselor radiochimice şi transformărilor elementelor radioactive. acumulate treptat în atmosferă CO2Și N 2. A existat o ușoară concentrare Cam 2în atmosferă, dar au fost prezente și în ea CH4, H2Și ASA DE(de la vulcani). Oxigenul a oxidat aceste gaze. Pe măsură ce Pământul s-a răcit, hidrogenul și gazele inerte au fost absorbite de atmosferă, reținute de gravitație și de câmpul geomagnetic, ca și alte gaze din atmosfera primară. Atmosfera secundară conținea puțin hidrogen rezidual, apă, amoniac, hidrogen sulfurat și avea un caracter puternic reducător.

În timpul formării proto-Pământului, toată apa era sub diferite forme asociată cu substanța protoplanetei. Pe măsură ce Pământul s-a format dintr-o protoplanetă rece și temperatura sa a crescut treptat, apa a fost din ce în ce mai inclusă în compoziția soluției magmatice de silicat. O parte din ea s-a evaporat din magmă în atmosferă, apoi s-a disipat. Pe măsură ce Pământul s-a răcit, disiparea vaporilor de apă s-a slăbit și apoi practic s-a oprit cu totul. Atmosfera Pământului a început să fie îmbogățită cu conținutul de vapori de apă. Cu toate acestea, precipitațiile atmosferice și formarea corpurilor de apă pe suprafața Pământului au devenit posibile abia mult mai târziu, când temperatura de pe suprafața Pământului a ajuns sub 100°C. Scăderea temperaturii de pe suprafața Pământului la mai puțin de 100°C a fost, fără îndoială, un salt în istoria hidrosferei Pământului. Până în acel moment, apa din scoarța terestră se afla doar într-o stare legată chimic și fizic, constituind, împreună cu rocile, un singur întreg indivizibil. Apa era sub formă de gaz sau vapori fierbinți în atmosferă. Pe măsură ce temperatura suprafeței Pământului a scăzut sub 100°C, la suprafața sa au început să se formeze rezervoare destul de extinse, de mică adâncime, ca urmare a ploilor abundente. Din acel moment, mările au început să se formeze la suprafață, apoi oceanul principal. În rocile Pământului, împreună cu magma care se solidifică legată de apă și rocile magmatice emergente, apare apă lichidă cu picurare liberă.

Răcirea Pământului a contribuit la apariția apelor subterane, care diferă semnificativ în compoziția chimică între ele și apele de suprafață ale mărilor primare. Atmosfera terestră, care a apărut în timpul răcirii materiei fierbinți inițiale din materiale volatile, vapori și gaze, a devenit baza formării atmosferei și apei în oceane. Apariția apei pe suprafața pământului a contribuit la procesul de circulație atmosferică a maselor de aer între mare și uscat. Distribuția neuniformă a energiei solare pe suprafața pământului a determinat circulația atmosferică între poli și ecuator.

Toate elementele existente s-au format în scoarța terestră. Opt dintre ele - oxigen, siliciu, aluminiu, fier, calciu, sodiu, potasiu și magneziu - au alcătuit peste 99% din scoarța terestră în greutate și număr de atomi, în timp ce restul au reprezentat mai puțin de 1%. Masa principală de elemente este dispersată în scoarța terestră și doar o mică parte dintre acestea au format acumulări sub formă de zăcăminte minerale. În depozite, elementele nu se găsesc de obicei în formă pură. Ele formează compuși chimici naturali - minerale. Doar câteva - sulf, aur și platină - se pot acumula într-o formă nativă pură.

O rocă este un material din care sunt construite secțiuni ale scoarței terestre cu o compoziție și o structură mai mult sau mai puțin constante, constând dintr-o acumulare a mai multor minerale. Principalul proces de formare a rocii în litosferă este vulcanismul (Fig. 6.1.2). La adâncimi mari, magma se află în condiții de presiune și temperatură ridicate. Magma (greacă: „noroi gros”) constă dintr-un număr de elemente chimice sau compuși simpli.

Orez. 6.1.2. Erupţie

Odată cu scăderea presiunii și a temperaturii, elementele chimice și compușii lor sunt treptat „ordonate”, formând prototipurile viitoarelor minerale. De îndată ce temperatura scade suficient pentru a începe solidificarea, mineralele încep să emane din magmă. Această izolare este însoțită de un proces de cristalizare. Ca exemplu de cristalizare, dăm formarea unui cristal de sare NaCl(Fig. 6.1.3).

Fig.6.1.3. Structura unui cristal de sare de masă (clorură de sodiu). (Minile mici sunt atomi de sodiu, bilele mari sunt atomi de clor.)

Formula chimică indică faptul că substanța este construită din același număr de atomi de sodiu și clor. Nu există atomi de clorură de sodiu în natură. Substanța clorură de sodiu este construită din molecule de clorură de sodiu. Cristalele de sare gemă constau din atomi de sodiu și clor alternați de-a lungul axelor cubului. În timpul cristalizării, din cauza forțelor electromagnetice, fiecare dintre atomii din structura cristalină tinde să-și ia locul.

Cristalizarea magmei a avut loc în trecut și are loc acum în timpul erupțiilor vulcanice în diferite condiții naturale. Când magma se solidifică la adâncime, atunci procesul de răcire a acesteia este lent, apar roci granulare bine cristalizate, care se numesc adânc. Acestea includ granite, diarite, gabro, sianite și peridotite. Adesea, sub influența forțelor interne active ale Pământului, magma se revarsă la suprafață. La suprafață, lava se răcește mult mai repede decât la adâncime, așa că condițiile pentru formarea cristalelor sunt mai puțin favorabile. Cristalele sunt mai puțin durabile și se transformă rapid în roci metamorfice, libere și sedimentare.

În natură, nu există minerale și roci care să existe pentru totdeauna. Orice stâncă a apărut cândva și, într-o zi, existența ei ia sfârșit. Nu dispare fără urmă, ci se transformă într-o altă stâncă. Deci, atunci când granitul este distrus, particulele sale dau naștere unor straturi de nisip și argilă. Nisipul, atunci când este scufundat, se poate transforma în gresie și cuarțit, iar la presiune și temperatură mai ridicate da naștere la granit.

Lumea mineralelor și rocilor are propria „viață” specială. Există minerale gemene. De exemplu, dacă se găsește un mineral „strălucitor de plumb”, atunci mineralul „blendă de zinc” va fi întotdeauna lângă el. Aceiași gemeni sunt aurul și cuarțul, cinabru și antimonitul.

Există „dușmani” minerale - cuarț și nefelină. Cuarțul în compoziție corespunde silicei, nefelinei - aluminosilicatului de sodiu. Și deși cuarțul este foarte răspândit în natură și face parte din multe roci, nu „tolerează” nefelina și nu apare niciodată cu ea într-un loc. Secretul antagonismului este legat de faptul că nefelina este subsaturată cu silice.

În lumea mineralelor, există cazuri când un mineral se dovedește a fi agresiv și se dezvoltă în detrimentul altuia, când condițiile de mediu se schimbă.

Un mineral, care se încadrează în alte condiții, se dovedește uneori a fi instabil și este înlocuit cu un alt mineral, păstrând în același timp forma inițială. Astfel de transformări apar adesea cu pirita, care este similară ca compoziție cu disulfura de fier. Formează de obicei cristale cubice de culoare aurie, cu o strălucire metalică puternică. Sub influența oxigenului atmosferic, pirita se descompune în minereu de fier brun. Minereul de fier brun nu formează cristale, dar, ia naștere în locul piritei, păstrează forma cristalului său.

Astfel de minerale sunt numite în glumă „înșelători”. Numele lor științific este pseudomorfoze, sau cristale false; forma lor nu este caracteristică mineralului constitutiv.

Pseudomorfozele mărturisesc relații complexe între diferite minerale. Nici relațiile dintre cristalele unui mineral nu sunt întotdeauna simple. În muzeele geologice, probabil că ați admirat de mai multe ori intercreșteri frumoase de cristale. Astfel de intercreșteri sunt numite druze sau perii de munte. În zăcămintele minerale, acestea sunt obiectele „vânătoarei” nesăbuite a iubitorilor de piatră - atât începători, cât și mineralogi cu experiență (Fig. 6.1.4).

Druzii sunt foarte frumoși, așa că un astfel de interes față de ei este destul de de înțeles. Dar nu este vorba doar despre aspect. Să vedem cum se formează aceste perii de cristale, să aflăm de ce cristalele cu alungirea lor sunt întotdeauna mai mult sau mai puțin perpendiculare pe suprafața de creștere, de ce nu există sau aproape deloc cristale în druză care să stea plate sau să crească oblic. S-ar părea că în timpul formării unui „nucleu” al unui cristal, acesta ar trebui să se așeze pe suprafața de creștere și să nu stea vertical pe ea.

Orez. 6.1.4. Schema selecției geometrice a cristalelor în creștere în timpul formării druselor (conform D. P. Grigoriev).

Toate aceste întrebări sunt bine explicate de teoria selecției geometrice a cristalelor a renumitului mineralog - profesor al Institutului Minier din Leningrad D. P. Grigoriev. El a demonstrat că o serie de motive influențează formarea druselor de cristal, dar, în orice caz, cristalele în creștere interacționează între ele. Unii dintre ei se dovedesc a fi „mai slabi”, așa că creșterea lor se oprește curând. Cei mai „puternici” continuă să crească, iar pentru a nu fi „constrânși” de vecini, se întind în sus.

Care este mecanismul de formare a periilor de munte? Cum se transformă numeroase „nuclee” orientate diferit într-un număr mic de cristale mari situate mai mult sau mai puțin perpendicular pe suprafața de creștere? Răspunsul la această întrebare poate fi obținut dacă luăm în considerare cu atenție structura unei druse, constând din cristale colorate în zonă, adică acelea în care schimbările de culoare dau urme de creștere.

Să aruncăm o privire mai atentă la secțiunea longitudinală a Drusei. Un număr de nuclee de cristal sunt vizibile pe suprafața de creștere neuniformă. Desigur, alungirile lor corespund direcției celei mai mari creșteri. Inițial, toate nucleele, indiferent de orientare, au crescut în aceeași viteză în direcția de alungire a cristalului. Dar apoi cristalele au început să se atingă. Cei înclinați s-au trezit repede strânși de vecinii lor în creștere verticală, fără a le lăsa spațiu liber. Prin urmare, din masa de cristale mici orientate diferit, doar cele care erau situate perpendicular sau aproape perpendicular pe suprafața de creștere au „supraviețuit”. În spatele strălucirii reci a druzelor de cristal, depozitate în vitrinele muzeelor, se află o viață lungă plină de ciocniri...

Un alt fenomen mineralogic remarcabil este un cristal de rocă cu mănunchiuri de incluziuni minerale rutil. Un mare cunoscător de pietre A. A. Malakhov a spus că „când întorci această piatră în mâini, se pare că privești fundul mării prin adâncurile străpunse de filamente solare”. În Urali, o astfel de piatră este numită „păros”, iar în literatura mineralogică este cunoscută sub numele magnific „Părul lui Venus”.

Procesul de formare a cristalelor începe la o oarecare distanță de sursa magmei de foc, când soluțiile apoase fierbinți cu siliciu și titan intră în crăpăturile din roci. În cazul scăderii temperaturii, soluția se dovedește a fi suprasaturată, din ea precipită simultan cristale de silice (cristal de rocă) și oxid de titan (rutil). Aceasta explică pătrunderea cristalului de stâncă cu ace de rutil. Mineralele cristalizează într-o anumită secvență. Uneori ele ies în evidență simultan, ca în formarea „Părului lui Venus”.

Lucrări distructive și creatoare colosale încă se desfășoară în măruntaiele Pământului. În lanțuri de reacții nesfârșite se nasc substanțe noi - elemente, minerale, roci. Magma mantalei se repezi din adâncimi necunoscute în coaja subțire a scoarței terestre, străpunge ea, încercând să găsească o cale de ieșire la suprafața planetei. Valuri de oscilații electromagnetice, fluxuri de neuroni, flux de radiații radioactive din intestinele pământului. Ei au fost cei care au devenit unul dintre cei mai importanți în originea și dezvoltarea vieții pe Pământ.

Impactul antropic asupra naturii pătrunde în prezent în toate sferele, așa că este necesar să luăm în considerare pe scurt caracteristicile cochiliilor individuale ale Pământului.

Pământul este format din miez, manta, crustă, litosferă, hidrosferă și. Datorită impactului materiei vii și al activității umane, au mai apărut două cochilii - biosfera și noosfera, inclusiv tehnosfera. Activitatea umană se extinde la hidrosferă, litosferă, biosferă și noosferă. Să luăm în considerare pe scurt aceste cochilii și natura impactului activității umane asupra lor.

Caracteristicile generale ale atmosferei

Învelișul gazos exterior al Pământului. Partea inferioară este în contact cu litosfera sau, iar partea superioară este în contact cu spațiul interplanetar. constă din trei părți:

1. Troposfera (partea inferioară) și înălțimea acesteia deasupra suprafeței este de 15 km. Troposfera este formată din , a cărei densitate scade odată cu înălțimea. Partea superioară a troposferei este în contact cu ecranul de ozon - un strat de ozon de 7-8 km grosime.

Scutul de ozon împiedică radiațiile ultraviolete dure sau radiațiile cosmice de înaltă energie să ajungă la suprafața Pământului (litosferă, hidrosferă), care sunt dăunătoare tuturor viețuitoarelor. Straturile inferioare ale troposferei - până la 5 km de nivelul mării - reprezintă un habitat aerian, în timp ce straturile inferioare sunt cel mai dens populate - până la 100 m de suprafața terestră sau. Cel mai mare impact al activității umane, care are cea mai mare semnificație ecologică, este experimentat de troposferă și în special de straturile sale inferioare.

2. Stratosferă - stratul mijlociu, a cărui limită este o înălțime de 100 km deasupra nivelului mării. Stratosfera este plină cu gaz rarefiat (azot, hidrogen, heliu etc.). Intră în ionosferă.

3. Ionosfera - stratul superior, trecând în spațiul interplanetar. Ionosfera este plină cu particule rezultate din dezintegrarea moleculelor - ioni, electroni etc. În partea inferioară a ionosferei apar „aurora boreală”, care se observă în zonele dincolo de Cercul polar.

În termeni ecologici, troposfera este de cea mai mare importanță.

Scurtă descriere a litosferei și hidrosferei

Suprafața Pământului, situată sub troposferă, este eterogenă - o parte din aceasta este ocupată de apă, care formează hidrosfera, iar o parte este pământ, care formează litosfera.

Litosferă - învelișul exterior dur al globului, format din roci (de unde și numele - "turnată" - piatră). Este format din două straturi - superior, format din roci sedimentare cu granit, și inferior, format din roci bazaltice solide. O parte din litosferă este ocupată de apă (), iar o parte este pământ, alcătuind aproximativ 30% din suprafața pământului. Cel mai de sus strat de pământ (în cea mai mare parte) este acoperit cu un strat subțire de suprafață fertilă - sol. Solul este unul dintre mediile vieții, iar litosfera este substratul pe care trăiesc diverse organisme.

Hidrosfera - învelișul de apă de pe suprafața pământului, format din totalitatea tuturor corpurilor de apă de pe Pământ. Grosimea hidrosferei este diferită în diferite zone, dar adâncimea medie a oceanului este de 3,8 km, iar în unele depresiuni - până la 11 km. Hidrosfera este o sursă de apă pentru toate organismele care trăiesc pe Pământ, este o forță geologică puternică care ciclează apa și alte substanțe, „leagănul vieții” și habitatul organismelor acvatice. Impactul antropic asupra hidrosferei este de asemenea mare și va fi discutat mai jos.

Caracteristici generale ale biosferei și noosferei

De la apariția vieții pe Pământ, a apărut un nou înveliș specific - biosfera. Termenul „biosferă” a fost introdus de E. Suess (1875).

Biosfera (sfera vieții) este acea parte a învelișurilor Pământului în care trăiesc diverse organisme. Biosfera ocupă o parte (partea inferioară a troposferei), litosfera (partea superioară, inclusiv solul) și străbate întreaga hidrosferă și partea superioară a suprafeței inferioare.

Biosfera poate fi definită și ca o înveliș geologic locuit de organisme vii.

Limitele biosferei sunt determinate de prezența condițiilor necesare pentru funcționarea normală a organismelor. Partea superioară a biosferei este limitată de intensitatea radiațiilor ultraviolete, iar partea inferioară de temperatură ridicată (până la 100°C). Sporii bacterieni se găsesc la o altitudine de 20 km deasupra nivelului mării, iar bacteriile anaerobe se găsesc la o adâncime de până la 3 km de suprafața pământului.

Se știe că sunt formate din materie vie. Densitatea biosferei se caracterizează prin concentrația materiei vii. S-a stabilit că cea mai mare densitate a biosferei este caracteristică suprafețelor terestre și oceanice la interfața dintre litosferă și hidrosferă și atmosferă. Densitatea vieții în sol este foarte mare.

Masa materiei vii în comparație cu masa scoarței terestre și a hidrosferei este mică, dar joacă un rol uriaș în procesele de schimbare a scoarței terestre.

Biosfera este totalitatea tuturor biogeocenozelor de pe Pământ, prin urmare este considerat cel mai înalt ecosistem al Pământului. Totul în biosferă este interconectat și interdependent. Baza genetică a tuturor organismelor de pe Pământ asigură stabilitatea relativă și reînnoirea resurselor biologice ale planetei, dacă nu există o interferență puternică în procesele ecologice naturale de către diverse forțe de natură geologică sau interplanetară. În prezent, așa cum am menționat mai sus, factorii antropici care afectează biosfera au căpătat caracterul unei forțe geologice, de care umanitatea trebuie să țină cont dacă dorește să supraviețuiască pe Pământ.

De la apariția omului pe Pământ, în natură au apărut factori antropici, al căror efect se intensifică odată cu dezvoltarea civilizației și a apărut o nouă înveliș specifică a Pământului - noosfera (sfera vieții inteligente). Termenul „noosferă” a fost introdus pentru prima dată de E. Leroy și T. Ya. de Chardin (1927), iar în Rusia pentru prima dată în lucrările sale a fost folosit de V. I. Vernadsky (anii 30-40 ai secolului XX). În interpretarea termenului „noosferă” există două abordări:

1. „Noosfera este acea parte a biosferei în care se desfășoară activitatea economică umană”. Autorul acestui concept a fost LN Gumilyov (fiul poetesei A. Akhmatova și al poetului N. Gumilyov). Acest punct de vedere este corect dacă este necesar să se evidențieze activitatea umană în biosferă, să se arate diferența acesteia față de activitatea altor organisme. Un astfel de concept caracterizează „sensul îngust” al esenței noosferei ca învelișul Pământului.

2. „Noosfera este biosfera, a cărei dezvoltare este dirijată de mintea umană”. Acest concept este reprezentat pe scară largă și este un concept într-o înțelegere largă a esenței noosferei, deoarece influența minții umane asupra biosferei poate fi atât pozitivă, cât și negativă, aceasta din urmă predominând foarte des. Compoziția noosferei include tehnosfera - o parte a noosferei asociată cu activitatea de producție a omului.

În stadiul actual de dezvoltare a civilizației și a populației, este necesar să se influențeze „în mod rezonabil” Natura, să o influențeze în mod optim pentru a aduce un prejudiciu minim proceselor ecologice naturale, a restabili biogeocenozele distruse sau perturbate și chiar asupra vieții umane ca parte integrantă. parte a biosferei. Activitatea umană aduce inevitabil schimbări în lumea din jur, dar, având în vedere posibilele consecințe, anticipând posibilele impacturi negative, este necesar să ne asigurăm că aceste consecințe sunt cât mai puțin distructive.

Scurtă descriere a urgențelor care apar pe suprafața Pământului și clasificarea lor

Un rol important în procesele ecologice naturale îl au situațiile de urgență care apar în mod constant la suprafața Pământului. Ele distrug biogeocenozele locale și, dacă sunt repetate ciclic, în unele cazuri sunt factori de mediu care contribuie la procesele evolutive.

Situațiile în care funcționarea normală a unui număr mare de persoane sau biogeocenoza în ansamblu devine dificilă sau imposibilă se numesc urgență.

Conceptul de „situații de urgență” este mai aplicabil activităților umane, dar se aplică și comunităților naturale.

După origine, urgențele sunt împărțite în naturale și antropice (tehnogene).

Urgențele naturale apar ca urmare a fenomenelor naturale. Acestea includ inundații, cutremure, alunecări de teren, curgeri de noroi, uragane, erupții etc. Luați în considerare câteva dintre fenomenele care provoacă urgențe naturale.

Aceasta este o eliberare bruscă a energiei potențiale din interiorul pământului, care ia forma unor unde de șoc și vibrații elastice (unde seismice).

Cutremurele se produc în principal din cauza fenomenelor vulcanice subterane, deplasării straturilor unele față de altele, dar pot fi și provocate de om în natură și apar din cauza prăbușirii săpăturilor minerale. În timpul cutremurelor, au loc deplasări, vibrații și vibrații ale rocilor de la undele seismice și mișcări tectonice ale scoarței terestre, ceea ce duce la distrugerea suprafeței - apariția fisurilor, deficiențelor etc., precum și la apariția incendiilor, distrugerea clădirilor.

Alunecări de teren - deplasarea alunecare a rocilor în jos de pe suprafețe înclinate (munti, dealuri, terase maritime etc.) sub influența gravitației.

În timpul alunecărilor de teren, suprafața este perturbată, biocenozele mor, așezările sunt distruse etc. Cele mai mari pagube sunt cauzate de alunecări de teren foarte adânci, a căror adâncime depășește 20 de metri.

Vulcanismul (erupțiile vulcanice) este un ansamblu de fenomene asociate mișcării magmei (masei de rocă topită), gazelor fierbinți și vaporilor de apă care se ridică prin canale sau crăpături din scoarța terestră.

Vulcanismul este un fenomen natural tipic care provoacă o mare distrugere a biogeocenozelor naturale, provocând daune enorme activității economice umane și poluând puternic regiunea adiacentă vulcanilor. Erupțiile vulcanice sunt însoțite de alte fenomene naturale catastrofale - incendii, alunecări de teren, inundații etc.

Fluxurile de noroi sunt viituri furtunoase de scurtă durată care transportă o cantitate mare de nisip, pietricele, grohotişuri mari şi pietre, care au caracterul curgerii de noroi-piatră.

Fluxurile de noroi sunt caracteristice regiunilor muntoase și pot provoca daune semnificative activităților umane, pot provoca moartea diferitelor animale și pot provoca distrugerea comunităților locale de plante.

Avalanșele de zăpadă sunt numite alunecări de zăpadă, antrenând din ce în ce mai multe mase de zăpadă și alte materiale în vrac. Avalanșele sunt atât de origine naturală, cât și antropică. Acestea provoacă pagube mari activității economice umane, distrugând drumuri, linii electrice, provocând moartea oamenilor, animalelor și comunităților de plante.

Fenomenele de mai sus, care sunt cauza unor situații de urgență, sunt strâns legate de litosferă. Fenomenele naturale care creează situații de urgență sunt posibile și în hidrosferă. Acestea includ inundații și tsunami.

Inundațiile sunt inundarea zonelor cu apă din văile râurilor, coastele lacurilor, mările și oceanele.

Dacă inundațiile sunt de natură strict periodică (maree, reflux), atunci în acest caz biogeocenozele naturale sunt adaptate acestora ca habitat în anumite condiții. Dar adesea inundațiile sunt neașteptate și asociate cu fenomene individuale neperiodice (zăpadă excesivă în timpul iernii creează condiții pentru apariția unor inundații extinse care provoacă inundarea unei suprafețe mari etc.). În timpul inundațiilor, învelișurile de sol sunt deranjate, zona poate fi contaminată cu diverse deșeuri din cauza erozării instalațiilor de depozitare a acestora, moartea animalelor, plantelor și oamenilor, distrugerea așezărilor etc.

Unde gravitaționale de mare putere care apar pe suprafața mărilor și oceanelor.

Tsunami-urile au cauze naturale și create de om. Cutremurele, cutremurele de mare și erupțiile vulcanice subacvatice sunt clasificate drept cauze naturale, exploziile nucleare subacvatice ca fiind provocate de om.

Tsunami-urile provoacă moartea navelor și accidente pe acestea, ceea ce, la rândul său, duce la poluarea mediului natural, de exemplu, distrugerea unui petrolier va duce la poluarea unei suprafețe uriașe de apă cu o peliculă de ulei care este otrăvitoare pentru plancton și forme pelargice ale animalelor (planctonul sunt organisme mici suspendate, care trăiesc în stratul de suprafață al apei oceanului sau al unui alt corp de apă; forme pelargice de animale - animale care se mișcă liber în coloana de apă datorită mișcării active, de exemplu, rechinii , balene, cefalopode; forme bentonice de organisme - organisme care duc un stil de viață bentonic, de exemplu, lipa, crabi pustnici, echinoderme, alge atașate la fund etc.). Tsunami-urile provoacă amestecarea puternică a apelor, transferul organismelor într-un habitat neobișnuit și moartea.

Există și fenomene care provoacă situații de urgență. Acestea includ uragane, tornade, diferite tipuri de furtuni.

Uraganele - cicloni tropicali și extratropicali, care au o presiune foarte redusă în centru, sunt însoțite de apariția vântului cu viteză mare și putere distructivă.

Există uragane slabe, puternice și extreme care provoacă averse, valurile mării și distrugerea obiectelor terestre, moartea diferitelor organisme.

Furtunile vortex (furtuni) sunt fenomene atmosferice asociate cu apariția vântului puternic cu putere distructivă mare și o zonă mare de distribuție. Sunt zăpadă, praf și furtuni fără praf. Rafalele provoacă transferul straturilor superioare ale solului, distrugerea lor, moartea plantelor, animalelor și distrugerea structurilor.

Tornadele (tornade) sunt o formă de mișcare a maselor de aer asemănătoare unui vârtej, însoțită de apariția unor pâlnii de aer.

Puterea tornadelor este mare, în zona mișcării lor are loc o distrugere completă a solului, animalele mor, clădirile sunt distruse, obiectele sunt transferate dintr-un loc în altul, provocând daune obiectelor aflate acolo.

Pe lângă fenomenele naturale descrise mai sus, care conduc la situații de urgență, există și alte fenomene care le provoacă, a căror cauză este activitatea umană. Urgențele provocate de om includ:

1. Accidente de transport. Când regulile de circulație sunt încălcate pe diverse autostrăzi (drumuri, căi ferate, râuri, mări), mor vehiculele, oamenii, animalele etc.. Diverse substanțe pătrund în mediul natural, inclusiv cele care duc la moartea organismelor din toate regnurile (cum ar fi pesticide etc.). Ca urmare a accidentelor de transport, sunt posibile incendii și pătrunderea în gaze (acid clorhidric, amoniac, substanțe inflamabile și explozive).

2. Accidente la întreprinderile mari. Încălcarea proceselor tehnologice, nerespectarea regulilor de funcționare a echipamentelor, imperfecțiunea tehnologiei pot provoca eliberarea de compuși nocivi în mediu, provocând diferite boli la oameni și animale, contribuind la apariția mutațiilor în organismele vegetale și animale, precum și să ducă la distrugerea clădirilor și incendii. Cele mai periculoase accidente la întreprinderile care utilizează. Accidentele de la centralele nucleare (CNE) provoacă un prejudiciu mare, deoarece pe lângă factorii obișnuiți de deteriorare (deteriorări mecanice, eliberare cu acțiune simplă de substanțe nocive, incendii), accidentele la CNE se caracterizează prin deteriorarea zonei de către radionuclizi, radiații penetrante. , iar raza daunei în acest caz depășește semnificativ probabilitatea de apariție a accidentelor la alte întreprinderi.

3. Incendii care acoperă suprafețe mari de păduri sau turbării. De regulă, astfel de incendii sunt de natură antropică din cauza încălcării regulilor de manipulare a focului, dar pot fi și de natură naturală, de exemplu, din cauza descărcărilor de fulgere (fulger). Astfel de incendii pot fi cauzate și de defecțiuni ale liniilor electrice. Incendiile distrug comunitățile naturale de organisme pe suprafețe mari, cauzând mari pagube economice activității economice umane.

Toate fenomenele descrise care încalcă biogeocenozele naturale, provocând pagube mari activității economice umane, necesită elaborarea și adoptarea de măsuri de reducere a impactului lor negativ, care se implementează în implementarea acțiunilor de mediu și tratarea consecințelor situațiilor de urgență.

Se numește crustă și intră în litosferă, care în greacă înseamnă literal „pietros” sau „minge tare”. Include, de asemenea, o parte a mantalei superioare. Toate acestea sunt situate direct deasupra astenosferei („minge fără putere”) - deasupra unui strat mai vâscos sau plastic, ca și cum ar fi subiacent litosferei.

Structura internă a Pământului

Planeta noastră are forma unui elipsoid, sau mai precis, a unui geoid, care este un corp geometric tridimensional de formă închisă. Acest concept geodezic cel mai important este tradus literal ca „similar cu Pământul”. Așa arată planeta noastră din exterior. În interior, este aranjat după cum urmează - Pământul este format din straturi separate de granițe care au propriile nume specifice (cel mai clar dintre ele este granița Mohorovichic, sau Moho, separă crusta și mantaua). Miezul, care este centrul planetei noastre, învelișul (sau mantaua) și crusta - învelișul solid superior al Pământului - acestea sunt principalele straturi, dintre care două - nucleul și mantaua, la rândul lor, sunt împărțite. în 2 substraturi - interior și exterior, sau inferior și superior. Deci, miezul, a cărui rază a sferei este egală cu 3,5 mii de kilometri, este format dintr-un miez interior solid (raza 1,3) și unul exterior lichid. Și mantaua, sau învelișul de silicat, este împărțită în părți inferioare și superioare, care împreună reprezintă 67% din masa totală a planetei noastre.

Cel mai subțire strat al planetei

Solurile în sine au apărut concomitent cu viața de pe Pământ și sunt produsul influenței mediului - apă, aer, organisme vii și plante. În funcție de diferite condiții (geologice, geografice și climatice), această resursă naturală cea mai importantă are o grosime de 15 cm până la 3 m. Valoarea unor tipuri de sol este foarte mare. De exemplu, în timpul ocupației, germanii exportau pământ negru ucrainean în role în Germania. Vorbind despre scoarța terestră, nu se poate să nu menționăm zone solide mari care alunecă de-a lungul straturilor mai lichide ale mantalei și se mișcă unele față de altele. Apropierea și „sosiri” lor amenință schimbările tectonice, care pot fi cauza dezastrelor pe Pământ.

Aproximativ 40.000 de kilometri. Învelișurile geografice ale Pământului sunt sistemele planetei, în care toate componentele din interior sunt interconectate și definite unele față de altele. Există patru tipuri de scoici - atmosferă, litosferă, hidrosferă și biosferă. Stările agregate ale substanțelor din ele sunt de toate tipurile - lichide, solide și gazoase.

Cochilii Pământului: atmosfera

Atmosfera este învelișul exterior. Este format din diferite gaze:

• azot - 78,08%;
• oxigen - 20,95%;
• argon - 0,93%;
• dioxid de carbon - 0,03%.

Pe lângă acestea, există ozon, heliu, hidrogen, gaze inerte, dar ponderea lor în volumul total nu este mai mare de 0,01%. Acest înveliș al Pământului include și praf și vapori de apă.

Atmosfera, la rândul ei, este împărțită în 5 straturi:

• troposfera - înălțimea de la 8 la 12 km, prezența vaporilor de apă, formarea precipitațiilor, mișcarea maselor de aer sunt caracteristice;
• stratosfera - 8-55 km, contine un strat de ozon care absoarbe radiatiile UV;
• mezosfera - 55-80 km, densitate redusă a aerului în comparație cu troposfera inferioară;
• ionosfera - 80-1000 km, compusă din atomi de oxigen ionizat, electroni liberi și alte molecule de gaz încărcate;
• atmosfera superioară (sfera de împrăștiere) - mai mult de 1000 km, moleculele se mișcă cu viteze mari și pot pătrunde în spațiu.

Atmosfera susține viața pe planetă, deoarece ajută la menținerea pământului cald. De asemenea, previne intrarea directă a razelor solare. Și precipitațiile sale au influențat procesul de formare a solului și formarea climei.

Cochilii Pământului: litosferă

Este o coajă tare care alcătuiește scoarța terestră. Compoziția globului include mai multe straturi concentrice cu grosimi și densități diferite. Au, de asemenea, o compoziție eterogenă. Densitatea medie a Pământului este de 5,52 g/cm 3 , iar în straturile superioare - 2,7. Acest lucru indică faptul că în interiorul planetei există substanțe mai grele decât la suprafață.

Straturile litosferice superioare au o grosime de 60-120 km. Sunt dominate de roci magmatice - granit, gneis, bazalt. Cele mai multe dintre ele au fost supuse proceselor de distrugere, presiuni, temperaturi de milioane de ani și transformate în roci afânate - nisip, argilă, loess etc.

Până la 1200 km este așa-numita coajă sigmatică. Principalii săi constituenți sunt magneziu și siliciu.

La adâncimi de 1200-2900 km există o coajă, numită semimetalic mediu sau minereu. Conține în principal metale, în special fier.

Sub 2900 km se află partea centrală a Pământului.

Hidrosferă

Compoziția acestei învelișuri a Pământului este reprezentată de toate apele planetei, fie că este vorba de oceane, mări, râuri, lacuri, mlaștini, ape subterane. Hidrosfera este situată pe suprafața Pământului și ocupă 70% din suprafața totală - 361 milioane km 2.

1375 milioane km 3 de apă sunt concentrați în ocean, 25 pe suprafața uscată și în ghețari și 0,25 în lacuri. Potrivit academicianului Vernadsky, rezervele mari de apă sunt situate în grosimea scoarței terestre.

La suprafata terenului, apa este implicata in schimbul continuu de apa. Evaporarea are loc în principal de la suprafața oceanului, unde apa este sărată. Datorită procesului de condensare în atmosferă, pământul este asigurat cu apă dulce.

Biosferă

Structura, compoziția și energia acestei învelișuri a Pământului sunt determinate de procesele de activitate ale organismelor vii. Limitele biosferice - suprafața terestră, stratul de sol, atmosfera inferioară și întreaga hidrosferă.

Plantele distribuie și stochează energia solară sub formă de diferite substanțe organice. Organismele vii efectuează procesul de migrare a substanțelor chimice în sol, atmosferă, hidrosferă, roci sedimentare. Datorită animalelor, în aceste cochilii au loc schimburi de gaze și reacții redox. Atmosfera este și rezultatul activității organismelor vii.

Cochilia este reprezentată de biogeocenoze, care sunt zone omogene din punct de vedere genetic ale Pământului, cu un singur tip de acoperire vegetală și animale care locuiesc. Biogeocenozele au soluri proprii, topografie și microclimat.

Toate învelișurile Pământului sunt într-o interacțiune strânsă și continuă, care este exprimată ca un schimb de materie și energie. Cercetările în domeniul acestei interacțiuni și identificarea principiilor generale sunt importante pentru înțelegerea procesului de formare a solului. Învelișurile geografice ale Pământului sunt sisteme unice care sunt caracteristice doar pentru planeta noastră.

Introducere

1. Învelișuri de bază ale pământului

3. Regimul geotermal al pământului

Concluzie

Lista surselor utilizate

Introducere

Geologia este știința structurii și istoriei dezvoltării Pământului. Principalele obiecte de cercetare sunt rocile, în care este imprimată înregistrarea geologică a Pământului, precum și procesele și mecanismele fizice moderne care acționează atât la suprafața acestuia, cât și în intestine, al căror studiu ne permite să înțelegem cum s-a dezvoltat planeta noastră în trecutul.

Pământul este în continuă schimbare. Unele modificări se produc brusc și foarte rapid (de exemplu, erupții vulcanice, cutremure sau inundații mari), dar cel mai adesea se produc lent (un strat de precipitații de cel mult 30 cm grosime este demolat sau acumulat pe parcursul unui secol). Astfel de schimbări nu sunt vizibile în timpul vieții unei persoane, dar unele informații au fost acumulate despre schimbări pe o perioadă lungă de timp și, cu ajutorul măsurătorilor regulate precise, sunt înregistrate chiar și mișcări nesemnificative ale scoarței terestre.

Istoria Pământului a început simultan cu dezvoltarea sistemului solar în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. Înregistrarea geologică se caracterizează însă prin fragmentare și incompletitudine, întrucât multe roci antice au fost distruse sau acoperite de sedimente mai tinere. Lacunele trebuie completate prin corelarea cu evenimentele care au avut loc în altă parte și pentru care sunt disponibile mai multe date, precum și prin analogie și ipoteze. Vârsta relativă a rocilor se determină pe baza complexelor de resturi fosile conținute în acestea și a depozitelor în care astfel de resturi sunt absente, pe baza poziției relative a ambelor. În plus, vârsta absolută a aproape tuturor rocilor poate fi determinată prin metode geochimice.

În această lucrare sunt luate în considerare principalele învelișuri ale pământului, compoziția și structura fizică a acestuia.

1. Învelișuri de bază ale pământului

Pământul are 6 învelișuri: atmosferă, hidrosferă, biosferă, litosferă, pirosferă și centrosferă.

Atmosfera este învelișul gazos exterior al Pământului. Limita sa inferioară trece prin litosferă și hidrosferă, iar cea superioară - la o altitudine de 1000 km. Atmosfera este împărțită în troposferă (stratul în mișcare), stratosferă (stratul de deasupra troposferei) și ionosferă (stratul superior).

Înălțimea medie a troposferei este de 10 km. Masa sa este de 75% din masa totală a atmosferei. Aerul din troposferă se mișcă atât pe orizontală, cât și pe verticală.

Stratosfera se ridică la 80 km deasupra troposferei. Aerul său, mișcându-se doar pe o direcție orizontală, formează straturi.

Chiar mai sus se extinde ionosfera, care și-a primit numele datorită faptului că aerul său este ionizat constant sub influența razelor ultraviolete și cosmice.

Hidrosfera acoperă 71% din suprafața Pământului. Salinitatea medie este de 35 g/l. Temperatura suprafeței oceanului este de la 3 la 32 ° C, densitatea este de aproximativ 1. Lumina soarelui pătrunde la o adâncime de 200 m, iar razele ultraviolete la o adâncime de 800 m.

Biosfera sau sfera vieții se contopește cu atmosfera, hidrosfera și litosfera. Limita sa superioară atinge straturile superioare ale troposferei, în timp ce cea inferioară trece de-a lungul fundului bazinelor oceanice. Biosfera este subdivizată în sfera plantelor (peste 500.000 de specii) și sfera animalelor (peste 1.000.000 de specii).

Litosfera - învelișul de piatră a Pământului - are o grosime de 40 până la 100 km. Include continente, insule și fundul oceanelor. Înălțimea medie a continentelor deasupra nivelului oceanului: Antarctica - 2200 m, Asia - 960 m, Africa - 750 m, America de Nord - 720 m, America de Sud - 590 m, Europa - 340 m, Australia - 340 m.

Sub litosferă se află pirosfera - învelișul de foc a Pământului. Temperatura sa crește cu aproximativ 1°C la fiecare 33 m de adâncime. Rocile la adâncimi considerabile sunt probabil în stare topită din cauza temperaturilor ridicate și a presiunii ridicate.

Centrosfera, sau nucleul Pământului, este situat la o adâncime de 1800 km. Potrivit majorității oamenilor de știință, este format din fier și nichel. Presiunea aici ajunge la 300000000000 Pa (3000000 atmosfere), temperatura este de câteva mii de grade. Starea nucleului este încă necunoscută.

Sfera de foc a Pământului continuă să se răcească. Coaja tare se îngroașă, coaja de foc se îngroașă. La un moment dat, acest lucru a dus la formarea de bolovani solizi - continente. Cu toate acestea, influența sferei de foc asupra vieții planetei Pământ este încă foarte mare. Contururile continentelor și oceanelor, clima și compoziția atmosferei s-au schimbat în mod repetat.

Procesele exogene și endogene modifică continuu suprafața solidă a planetei noastre, care, la rândul său, afectează în mod activ biosfera Pământului.

2. Compoziția și structura fizică a pământului

Datele geofizice și rezultatele studierii incluziunilor profunde indică faptul că planeta noastră este formată din mai multe învelișuri cu proprietăți fizice diferite, schimbarea în care reflectă atât modificarea compoziției chimice a materiei cu adâncime, cât și schimbarea stării sale de agregare în funcție de presiune.

Învelișul cel mai de sus a Pământului - scoarța terestră - sub continente are o grosime medie de aproximativ 40 km (25-70 km), iar sub oceane - doar 5-10 km (fără un strat de apă, în medie 4,5 km) . Suprafața lui Mohorovichich este luată ca marginea inferioară a scoarței terestre - o secțiune seismică, pe care viteza de propagare a undelor elastice longitudinale crește brusc cu o adâncime de 6,5-7,5 până la 8-9 km / s, ceea ce corespunde unei creșteri. în densitatea materiei de la 2,8-3 .0 la 3,3 g/cm3.

De la suprafața lui Mohorovichici până la o adâncime de 2900 km, mantaua Pământului se extinde; zona superioară cel mai puțin densă de 400 km grosime iese în evidență ca manta superioară. Intervalul de la 2900 la 5150 km este ocupat de nucleul exterior, iar de la acest nivel până în centrul Pământului, adică. de la 5150 la 6371 km, este nucleul interior.

Miezul Pământului a fost de interes pentru oamenii de știință încă de la descoperirea sa în 1936. A fost extrem de dificil să-l imaginezi din cauza numărului relativ mic de unde seismice care ajungeau la el și revin la suprafață. În plus, temperaturile și presiunile extreme ale miezului au fost de mult timp dificil de reprodus în laborator. Noi cercetări ar putea oferi o imagine mai detaliată a centrului planetei noastre. Miezul Pământului este împărțit în 2 regiuni separate: lichid (miez exterior) și solid (interior), tranziția dintre care se află la o adâncime de 5.156 km.

Fierul este singurul element care se potrivește îndeaproape cu proprietățile seismice ale nucleului pământului și este suficient de abundent în univers pentru a reprezenta aproximativ 35% din masa planetei în nucleul planetei. Conform datelor moderne, miezul exterior este un curent rotativ de fier topit și nichel, un bun conductor de electricitate. Cu el este asociată originea câmpului magnetic al pământului, având în vedere că, asemenea unui generator gigant, curenții electrici care curg în miezul lichid creează un câmp magnetic global. Stratul de manta, care este în contact direct cu miezul exterior, este afectat de acesta, deoarece temperaturile din miez sunt mai mari decât în ​​manta. În unele locuri, acest strat generează căldură uriașă și fluxuri de masă direcționate către suprafața Pământului - penaj.

Miezul solid interior nu este conectat la manta. Se crede că starea sa solidă, în ciuda temperaturii ridicate, este asigurată de presiunea gigantică din centrul Pământului. Se sugerează că, pe lângă aliajele fier-nichel, în miez ar trebui să fie prezente și elemente mai ușoare, cum ar fi siliciul și sulful și, eventual, siliciul și oxigenul. Problema stării nucleului Pământului este încă discutabilă. Pe măsură ce distanța față de suprafață crește, crește compresia la care este supusă substanța. Calculele arată că presiunea din miezul pământului poate ajunge la 3 milioane de atm. În același timp, multe substanțe par a fi metalizate - trec în stare metalică. A existat chiar și o ipoteză că nucleul Pământului este format din hidrogen metalic.

Miezul exterior este și el metalic (în esență fier), dar spre deosebire de miezul interior, metalul este aici în stare lichidă și nu transmite unde elastice transversale. Curenții convectivi din miezul metalic exterior sunt cauza formării câmpului magnetic al Pământului.

Mantaua Pământului este formată din silicați: compuși ai siliciului și oxigenului cu Mg, Fe, Ca. Mantaua superioara este dominata de peridotite - roci formate in principal din doua minerale: olivina (Fe, Mg) 2SiO4 si piroxen (Ca, Na) (Fe, Mg, Al) (Si, Al) 2O6. Aceste roci conțin relativ puține (< 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.

Astfel, mantaua superioară este formată din roci ultramafice și ultramafice, în timp ce scoarța terestră este formată în principal din roci magmatice bazice și felsice: gabro, granite și analogii lor vulcanici, care, în comparație cu peridotitele mantalei superioare, conțin mai puțin magneziu și fier și, în același timp, sunt îmbogățite în silice, aluminiu și metale alcaline.

Sub continente, rocile principale sunt concentrate în partea inferioară a scoarței, iar rocile acide sunt în partea superioară. Sub oceane, crusta subțire este compusă aproape în întregime din gabro și bazalt. Este ferm stabilit că rocile de bază, care, conform diverselor estimări, alcătuiesc de la 75 la 25% din masa crustei continentale și aproape întreaga scoarță oceanică, au fost topite din mantaua superioară în procesul de activitate magmatică. Rocile acide sunt de obicei considerate ca produsul topirii parțiale repetate a rocilor mafice din scoarța continentală. Peridotitele din partea superioară a mantalei sunt epuizate în componente fuzibile deplasate în scoarța terestră în timpul proceselor magmatice. Mai ales „sărăcit” este mantaua superioară de sub continente, unde a apărut cea mai groasă scoarță terestră.

înveliș de pământ atmosferă biosferă

3. Regimul geotermal al pământului

Regimul geotermal al straturilor înghețate este determinat de condițiile de transfer de căldură la limitele masivului înghețat. Principalele forme ale regimului geotermal sunt fluctuațiile periodice de temperatură (anuale, pe termen lung, seculare etc.), a căror natură se datorează modificărilor temperaturii de suprafață și fluxului de căldură din intestinele Pământului. Când fluctuațiile de temperatură se propagă de la suprafață adânc în roci, perioada acestora rămâne neschimbată, iar amplitudinea scade exponențial odată cu adâncimea. Proporțional cu creșterea adâncimii, temperaturile extreme rămân în urmă cu o perioadă de timp numită schimbare de fază. Cu amplitudini egale ale fluctuațiilor de temperatură, raportul dintre adâncimile atenuării lor este proporțional cu rădăcina pătrată a rapoartelor perioadelor.

Specificitatea regimului geotermal al straturilor înghețate este determinată de prezența tranzițiilor de fază „apă-gheață”, însoțite de eliberarea sau absorbția de căldură și de o modificare a proprietăților termofizice ale rocilor. Consumul de căldură pentru tranzițiile de fază încetinește avansarea izotermei 0°С și provoacă inerția termică a straturilor înghețate. În partea superioară a secțiunii de permafrost se distinge un strat de fluctuații anuale de temperatură. În partea de jos a acestui strat, temperatura corespunde temperaturii medii anuale pe o perioadă de lungă durată (5-10 ani). Grosimea stratului de fluctuații anuale de temperatură variază în medie de la 3-5 la 20-25 m, în funcție de temperatura medie anuală și de proprietățile termofizice ale rocilor.

Câmpul de temperatură al rocilor de sub stratul de fluctuații anuale se formează sub influența unui flux de căldură din intestinele Pământului și a fluctuațiilor de temperatură la suprafață cu o perioadă mai mare de 1 an. Este influențată de structura geologică, de caracteristicile termofizice ale rocilor și de transferul de căldură prin apele subterane în contact cu permafrostul.

În timpul degradării permafrostului, cea mai scăzută temperatură este observată mai adânc decât baza stratului de fluctuații anuale, aceasta fiind cauzată de o creștere a temperaturii medii anuale. În timpul dezvoltării agregaționale, câmpul de temperatură reflectă răcirea straturilor înghețate de la suprafață, care se exprimă printr-o creștere a gradientului de temperatură.

Dinamica limitei inferioare a straturilor înghețate depinde de raportul fluxurilor de căldură în zona înghețată și dezghețată. Inegalitatea lor se datorează fluctuațiilor de temperatură pe termen lung la suprafață, care pătrund până la o adâncime care depășește grosimea permafrostului. Condițiile geotehnice și hidrogeologice ale dezvoltării câmpului depind în mod semnificativ de caracteristicile regimului geotermal și de modificările acestuia sub influența lucrărilor miniere și a altor structuri inginerești. Studiul regimului geotermal și prognoza schimbării acestuia se realizează în cursul studiului geocriologic.

Concluzie

Fața individuală a planetei, ca și aspectul unei ființe vii, este în mare măsură determinată de factori interni care apar în adâncurile sale adânci. Este foarte dificil să studiezi aceste adâncimi, deoarece materialele care alcătuiesc Pământul sunt opace și dense, astfel încât volumul de date directe asupra substanței zonelor adânci este foarte limitat.

Există multe metode ingenioase și interesante de a studia planeta noastră, dar principalele informații despre structura sa internă sunt obținute în urma studiilor undelor seismice care apar în timpul cutremurelor și exploziilor puternice. În fiecare oră, aproximativ 10 oscilații ale suprafeței pământului sunt înregistrate în diferite puncte de pe Pământ. În acest caz, apar unde seismice de două tipuri: longitudinale și transversale. Ambele tipuri de unde se pot propaga într-un solid, dar numai undele longitudinale se pot propaga în lichide.

Deplasările suprafeței terestre sunt înregistrate de seismografele instalate pe tot globul. Observațiile cu privire la viteza cu care valurile traversează Pământul permit geofizicienilor să determine densitatea și duritatea rocilor la adâncimi inaccesibile cercetării directe. O comparație a densităților cunoscute din datele seismice și a celor obținute în cursul experimentelor de laborator cu roci (unde sunt modelate temperatura și presiunea corespunzătoare unei anumite adâncimi a Pământului) ne permite să tragem o concluzie despre compoziția materială a interiorului pământului. . Cele mai recente date de geofizică și experimente legate de studiul transformărilor structurale ale mineralelor au făcut posibilă modelarea multor caracteristici ale structurii, compoziției și proceselor care au loc în adâncurile Pământului.

Zatsii viata. Principalele elemente structurale de aici sunt biogeocenoza, care este punctul de mijloc, adică învelișul geografic al Pământului (atmosfera, sol, hidrosferă, radiații Sony, vibrații cosmice și altele), influxul antropic. La privirea infamă V.I. Vernadsky a numit vorbirea vie, inertă și biologică drept principalele componente structurale ale biosferei drept funcții importante ale vieții unice...

Nu pe această cale poți găsi o punte între natura neînsuflețită și cea vie. Cuvântul decisiv în această chestiune aparține diferitelor studii biochimice și genetice viitoare. Astfel, principalele ipoteze despre originea vieții pe Pământ pot fi împărțite în 3 grupe: 1) ipoteza religioasă despre originea „divină” a vieții; 2) „panspermia” - viața a apărut în spațiu și apoi a fost adusă...

25 mg. Vitamina U promovează vindecarea ulcerelor stomacale și duodenale. Conținut în pătrunjel, suc de varză albă proaspătă. 1.1.6. Alte substante alimentare. Pe lângă substanțele de bază considerate, produsele alimentare conțin acizi organici, uleiuri esențiale, glicozide, alcaloizi, taninuri, coloranți și fitoncide. Acizii organici se gasesc in...

Există, de asemenea, școli ortodoxe mai puțin importante, cum ar fi cele gramaticale, medicale și altele notate în lucrarea lui Madhavacharya. Printre sistemele heterodoxe se numără în principal trei școli principale - materialiste (cum ar fi Charvaka), budiste (Vaibhashika, Sautrantika, Yogochara și Madyamaka) și Jain. Ei sunt numiți neortodocși pentru că nu acceptă autoritatea Vedelor. unu) ...