Zunanja in notranja lupina zemlje. Značilnosti zemeljskih lupin

Faze evolucijskega razvoja Zemlje

Zemlja je nastala tako, da je pretežno visokotemperaturno frakcijo zgostila s precejšnjo količino kovinskega železa, preostali material blizu Zemlje, v katerem je bilo železo oksidirano in spremenjeno v silikate, pa je verjetno šel za izgradnjo Lune.

Zgodnje faze razvoja Zemlje niso zapisane v kamnitem geološkem zapisu, po katerem geološke znanosti uspešno obnavljajo njeno zgodovino. Tudi najstarejše kamnine (njihova starost je označena z ogromno številko - 3,9 milijarde let) so produkt veliko kasnejših dogodkov, ki so se zgodili po nastanku samega planeta.

Zgodnje faze obstoja našega planeta je zaznamoval proces njegove planetarne integracije (akumulacije) in kasnejše diferenciacije, ki je pripeljala do nastanka osrednjega jedra in primarnega silikatnega plašča, ki ga ovija. Nastajanje aluminosilikatne skorje oceanskega in celinskega tipa se nanaša na poznejše dogodke, povezane s fizikalno-kemijskimi procesi v samem plašču.

Zemlja kot primarni planet je nastala pri temperaturah pod tališčem njenega materiala pred 5-4,6 milijardami let. Zemlja je nastala z akumulacijo kot kemično relativno homogena krogla. Bila je sorazmerno homogena mešanica železovih delcev, silikatov in manj sulfidov, dokaj enakomerno porazdeljena po volumnu.

Večina njegove mase je nastala pri temperaturi pod temperaturo kondenzacije visokotemperaturne frakcije (kovina, silikat), torej pod 800° K. Na splošno se dokončanje nastanka Zemlje ne bi moglo zgoditi pod 320° K. , kar je narekovala oddaljenost od Sonca. Udarci delcev med akumulacijskim procesom bi lahko dvignili temperaturo nastajajoče Zemlje, vendar kvantitativne ocene energije tega procesa ni mogoče narediti dovolj zanesljivo.

Od začetka nastanka mlade Zemlje je bilo opaženo njeno radioaktivno segrevanje, ki je posledica razpada hitro odmirajočih radioaktivnih jeder, vključno z določenim številom transuranskih jeder, ki so preživela iz obdobja jedrske fuzije, in razpada sedanjega ohranjeni radioizotopi in.

V celotni radiogeni atomski energiji v zgodnjih obdobjih obstoja Zemlje je bilo dovolj, da se je njen material ponekod začel taliti, čemur je sledilo razplinjevanje in dvig svetlobnih komponent v zgornja obzorja.

Pri relativno homogeni porazdelitvi radioaktivnih elementov z enakomerno porazdelitvijo radiogene toplote po celotnem volumnu Zemlje je prišlo do največjega dviga temperature v njenem središču, čemur je sledilo izenačitev vzdolž obrobja. Vendar je bil v osrednjih predelih Zemlje pritisk previsok, da bi se talil. Taljenje kot posledica radioaktivnega segrevanja se je začelo na nekaterih kritičnih globinah, kjer je temperatura presegla tališče nekega dela zemeljskega primarnega materiala. V tem primeru se je železov material s primesjo žvepla začel topiti hitreje kot čisto železo ali silikat.

Vse to se je geološko zgodilo precej hitro, saj ogromne mase staljenega železa v zgornjih delih Zemlje niso mogle dolgo ostati v nestabilnem stanju. Na koncu se je vse tekoče železo steklo v osrednja področja Zemlje in tvori kovinsko jedro. Njen notranji del je pod vplivom visokega tlaka prešel v trdno gosto fazo, ki je tvorilo majhno jedro globlje od 5000 km.

Asimetrični proces diferenciacije materiala planeta se je začel pred 4,5 milijarde let, kar je privedlo do pojava celinskih in oceanskih polobli (segmentov). Možno je, da je bila polobla sodobnega Tihega oceana tisti segment, v katerega so se mase železa pogrezale proti središču, na nasprotni polobli pa so se dvignile z dvigom silikatnega materiala in kasnejšim taljenjem lažjih aluminosilikatnih mas in hlapnih komponent. Taljive frakcije materiala plašča so koncentrirale najbolj tipične litofilne elemente, ki so skupaj s plini in vodno paro prispeli na površje primarne Zemlje. Ob koncu planetarne diferenciacije je večina silikatov tvorila debel plašč planeta, produkti njegovega taljenja pa so povzročili razvoj alumosilikatne skorje, primarnega oceana in primarne atmosfere, nasičene s CO 2 .

A.P. Vinogradov (1971) na podlagi analize kovinskih faz meteoritne snovi meni, da je trdna železo-nikljeva zlitina nastala neodvisno in neposredno iz parne faze protoplanetarnega oblaka in se kondenzirala pri 1500 °C. nikljeva zlitina meteoritov ima po mnenju znanstvenika primarni značaj in ustrezno označuje kovinsko fazo zemeljskih planetov. Železo-nikljeve zlitine precej visoke gostote, kot meni Vinogradov, so nastale v protoplanetarnem oblaku, sintranem zaradi visoke toplotne prevodnosti v ločene kose, ki so padli v središče oblaka plina in prahu, pri čemer je nadaljevala nenehno rast kondenzacije. Le masa železo-nikljeve zlitine, neodvisno kondenzirana iz protoplanetarnega oblaka, bi lahko tvorila jedra planetov zemeljskega tipa.

Visoka aktivnost primarnega Sonca je ustvarila magnetno polje v okoliškem prostoru, kar je prispevalo k magnetizaciji feromagnetnih snovi. Sem spadajo kovinsko železo, kobalt, nikelj in delno železov sulfid. Curiejeva točka - temperatura, pod katero snovi pridobijo magnetne lastnosti - za železo je 1043 ° K, za kobalt - 1393 ° K, za nikelj - 630 ° K in za železov sulfid (pirotin, blizu troilita) - 598 ° K. magnetne sile za majhne delce so veliko vrstne velikosti večje od gravitacijskih sil privlačnosti, ki so odvisne od mase, potem bi se lahko kopičenje železovih delcev iz hladilne sončne meglice začelo pri temperaturah pod 1000 ° K v obliki velikih koncentracij in je bilo večkrat učinkoviteje kot kopičenje silikatnih delcev pri drugih enakih pogojih. Po železu, kobaltu in niklju bi se lahko pod vplivom magnetnih sil kopičil tudi železov sulfid pod 580°K.

Glavni motiv conske strukture našega planeta je bil povezan s potekom zaporednega kopičenja delcev različnih sestav - najprej močno feromagnetnih, nato šibko feromagnetnih in končno silikatnih in drugih delcev, katerih kopičenje je bilo že narekovano. predvsem z gravitacijskimi silami zraslih masivnih kovinskih mas.

Tako je bil glavni razlog za consko strukturo in sestavo zemeljske skorje hitro radiogeno segrevanje, ki je vplivalo na povišanje njene temperature in dodatno prispevalo k lokalnemu taljenju materiala, razvoju kemične diferenciacije in feromagnetnih lastnosti pod vplivom sončna energija.

Faza plinsko-prašnega oblaka in nastanek Zemlje kot kondenzacije v tem oblaku. Vzdušje je vsebovano H in ne, je prišlo do razpršitve teh plinov.

V procesu postopnega segrevanja protoplaneta je prišlo do redukcije železovih oksidov in silikatov, notranji deli protoplaneta so bili obogateni s kovinskim železom. V ozračje so se sproščali različni plini. Nastajanje plinov je nastalo zaradi radioaktivnih, radiokemičnih in kemičnih procesov. Sprva so se v ozračje sproščali predvsem inertni plini: Ne(neon), Ns(nilsborij), CO 2(ogljikov monoksid), H 2(vodik), ne(helij), Ag(argon), kg(kripton), heh(ksenon). V ozračju se je ustvarilo obnovitveno vzdušje. Mogoče je bilo nekaj izobraževanja NH3(amoniak) s sintezo. Nato je poleg navedenih v ozračje začel vstopati kisli dim - CO 2, H 2 S, HF, SO2. Pojavila se je disociacija vodika in helija. Sproščanje vodne pare in nastanek hidrosfere sta povzročila zmanjšanje koncentracij zelo topnih in reaktivnih plinov ( CO2, H 2 S, NH3). Temu primerno se je spremenila tudi sestava ozračja.

Preko vulkanov in na druge načine se je nadaljevalo sproščanje vodne pare iz magme in magmatskih kamnin, CO 2, TAKO, NH3, NE 2, SO2. Bila je tudi selekcija H 2, Približno 2, ne, Ag, Ne, kr, Xe zaradi radiokemijskih procesov in transformacij radioaktivnih elementov. se postopoma kopičijo v ozračju CO 2 in N 2. Prišlo je do rahle koncentracije Približno 2 v ozračju, vendar so bili v njem tudi prisotni CH 4 , H 2 in TAKO(iz vulkanov). Kisik je te pline oksidiral. Ko se je Zemlja ohladila, je atmosfera absorbirala vodik in inertne pline, ki jih je zadržala gravitacija in geomagnetno polje, tako kot drugi plini primarne atmosfere. Sekundarna atmosfera je vsebovala nekaj ostanka vodika, vode, amoniaka, vodikovega sulfida in je bila močno reducirajočega značaja.

Med nastankom proto-Zemlje je bila vsa voda v različnih oblikah povezana s snovjo protoplaneta. Ker je Zemlja nastala iz hladnega protoplaneta in se njena temperatura postopoma povečevala, je bila voda vse bolj vključena v sestavo silikatne magmatske raztopine. Del je izhlapel iz magme v ozračje in se nato razpršil. Ko se je Zemlja ohladila, je razpršitev vodne pare oslabila, nato pa se je praktično popolnoma ustavila. Ozračje Zemlje se je začelo bogatiti z vsebnostjo vodne pare. Atmosferske padavine in nastanek vodnih teles na zemeljskem površju pa so postali možni šele veliko pozneje, ko je temperatura na zemeljskem površju padla pod 100°C. Padec temperature na zemeljskem površju na manj kot 100°C je bil nedvomno preskok v zgodovini zemeljske hidrosfere. Do tega trenutka je bila voda v zemeljski skorji le v kemično in fizikalno vezanem stanju, ki je skupaj s kamninami sestavljala eno samo nedeljivo celoto. Voda je bila v ozračju v obliki plina ali vroče pare. Ko je temperatura zemeljskega površja padla pod 100°C, so na njenem površju zaradi močnega deževja začeli nastajati precej obsežni plitvi rezervoarji. Od takrat so se na površini začela oblikovati morja, nato pa primarni ocean. V kamninah Zemlje se skupaj z vodo vezano strjevalno magmo in nastajajočimi magmatskimi kamninami pojavlja prosta kapljajoča tekoča voda.

Ohlajanje Zemlje je prispevalo k nastanku podzemne vode, ki se je bistveno razlikovala po kemični sestavi med seboj in površinskimi vodami primarnih morij. Kopenska atmosfera, ki je nastala med ohlajanjem začetne vroče snovi iz hlapnih snovi, hlapov in plinov, je postala osnova za nastanek atmosfere in vode v oceanih. Pojav vode na zemeljski površini je prispeval k procesu atmosferskega kroženja zračnih mas med morjem in kopnim. Neenakomerna porazdelitev sončne energije po zemeljski površini je povzročila kroženje atmosfere med poloma in ekvatorjem.

Vsi obstoječi elementi so nastali v zemeljski skorji. Osem od njih – kisik, silicij, aluminij, železo, kalcij, natrij, kalij in magnezij – je po teži in številu atomov predstavljalo več kot 99 % zemeljske skorje, medtem ko so vsi ostali predstavljali manj kot 1 %. Glavna masa elementov je razpršena v zemeljski skorji in le majhen del jih je tvoril akumulacije v obliki mineralnih nahajališč. V depozitih elementov običajno ne najdemo v čisti obliki. Tvorijo naravne kemične spojine – minerale. Le nekaj - žveplo, zlato in platina - se lahko kopiči v čisti naravni obliki.

Kamnina je material, iz katerega so zgrajeni deli zemeljske skorje z bolj ali manj konstantno sestavo in strukturo, sestavljeno iz kopičenja več mineralov. Glavni proces tvorbe kamnin v litosferi je vulkanizem (slika 6.1.2). V velikih globinah je magma v pogojih visokega tlaka in temperature. Magma (grško: "gosto blato") je sestavljena iz številnih kemičnih elementov ali preprostih spojin.

riž. 6.1.2. Izbruh

S padcem tlaka in temperature se kemični elementi in njihove spojine postopoma "uredijo" in tako tvorijo prototipe bodočih mineralov. Takoj, ko temperatura pade dovolj, da se začne strjevanje, začnejo iz magme izločati minerali. To izolacijo spremlja proces kristalizacije. Kot primer kristalizacije navajamo nastanek kristala soli NaCl(slika 6.1.3).

Slika 6.1.3. Struktura kristala kuhinjske soli (natrijev klorid). (Majhne kroglice so atomi natrija, velike kroglice so atomi klora.)

Kemična formula kaže, da je snov zgrajena iz enakega števila atomov natrija in klora. V naravi ni atomov natrijevega klorida. Snov natrijevega klorida je zgrajena iz molekul natrijevega klorida. Kristali kamene soli so sestavljeni iz atomov natrija in klora, ki se izmenjujejo vzdolž osi kocke. Med kristalizacijo zaradi elektromagnetnih sil vsak od atomov v kristalni strukturi teži, da zasede svoje mesto.

Kristalizacija magme se je zgodila v preteklosti in se zdaj pojavlja med vulkanskimi izbruhi v različnih naravnih razmerah. Ko se magma strdi na globini, je proces njenega hlajenja počasen, pojavijo se zrnate dobro kristalizirane kamnine, ki jih imenujemo globoke. Sem spadajo graniti, diarite, gabro, sianiti in peridotiti. Pogosto pod vplivom aktivnih notranjih sil Zemlje magma izlije na površje. Na površini se lava ohladi veliko hitreje kot v globini, zato so pogoji za nastanek kristalov manj ugodni. Kristali so manj obstojni in se hitro spremenijo v metamorfne, ohlapne in sedimentne kamnine.

V naravi ni mineralov in kamnin, ki bi obstajali večno. Vsaka skala je nekoč nastala in nekega dne se njen obstoj konča. Ne izgine brez sledu, ampak se spremeni v drugo skalo. Torej, ko je granit uničen, njegovi delci nastanejo plasti peska in gline. Pesek, ko je potopljen, se lahko spremeni v peščenjak in kvarcit, pri višjem tlaku in temperaturi pa nastane granit.

Svet mineralov in kamnin ima svoje posebno "življenje". Obstajajo dvojni minerali. Na primer, če najdemo mineral "svinčev sijaj", bo mineral "cinkova mešanica" vedno zraven. Isti dvojčki so zlato in kremen, cinobar in antimonit.

Obstajajo minerali "sovražniki" - kremen in nefelin. Kremen po sestavi ustreza silicijevemu dioksidu, nefelin - natrijevemu aluminosilikatu. In čeprav je kremen v naravi zelo razširjen in je del številnih kamnin, ne "tolerira" nefelina in se z njim nikoli ne pojavi. Skrivnost antagonizma je povezana z dejstvom, da je nefelin premalo nasičen s silicijem.

V svetu mineralov obstajajo primeri, ko se ob spremembi okoljskih razmer en mineral izkaže za agresivnega in se razvije na račun drugega.

Mineral, ki pade v druge razmere, se včasih izkaže za nestabilnega in ga nadomesti drugi mineral, medtem ko ohranja svojo prvotno obliko. Takšne transformacije se pogosto pojavljajo pri piritu, ki je po sestavi podoben železovemu disulfidu. Običajno tvori zlato obarvane kubične kristale z močnim kovinskim leskom. Pod vplivom atmosferskega kisika se pirit razgradi v rjavo železovo rudo. Rjava železova ruda ne tvori kristalov, ampak, ko nastane namesto pirita, ohrani obliko svojega kristala.

Takšne minerale v šali imenujejo "sleparji". Njihovo znanstveno ime je psevdomorfoze ali lažni kristali; njihova oblika ni značilna za sestavni mineral.

Psevdomorfoze pričajo o zapletenih razmerjih med različnimi minerali. Tudi razmerja med kristali enega minerala niso vedno enostavna. V geoloških muzejih ste verjetno že večkrat občudovali čudovite zrastke kristalov. Takšne izrastke imenujemo druze ali gorske grmičevje. V nahajališčih mineralov so predmet nepremišljenega "lova" ljubiteljev kamna - tako začetnikov kot izkušenih mineralogov (slika 6.1.4).

Druzi so zelo lepi, zato je takšno zanimanje zanje povsem razumljivo. A ne gre samo za videz. Poglejmo, kako nastanejo ti čopiči kristalov, ugotovimo, zakaj so kristali po svojem raztezku vedno nameščeni bolj ali manj pravokotno na rastno površino, zakaj v druzi ni ali skoraj ni kristalov, ki bi ležali ravno ali rasteli poševno. Zdi se, da bi moralo med tvorbo "jedra" kristala ležati na rastni površini in ne stati navpično na njej.

riž. 6.1.4. Shema geometrijske selekcije rastočih kristalov med tvorbo druze (po D. P. Grigorievu).

Vsa ta vprašanja dobro pojasnjuje teorija geometrijske selekcije kristalov slavnega mineralologa - profesorja Leningradskega rudarskega inštituta D. P. Grigorijeva. Dokazal je, da na nastanek kristalnih druz vpliva več razlogov, v vsakem primeru pa rastoči kristali medsebojno delujejo. Nekateri se izkažejo za »šibkejše«, zato se njihova rast kmalu ustavi. Tisti bolj »močni« še naprej rastejo in da jih sosedje ne bi »omejali«, se raztezajo navzgor.

Kakšen je mehanizem nastanka gorskih grmov? Kako se številna različno usmerjena "jedra" spremenijo v majhno število velikih kristalov, ki se nahajajo bolj ali manj pravokotno na rastno površino? Odgovor na to vprašanje je mogoče dobiti, če natančno preučimo strukturo druze, ki jo sestavljajo kristali conske barve, torej tisti, pri katerih spremembe barve dajejo sledi rasti.

Oglejmo si podrobneje vzdolžni prerez Druse. Na neenakomerni rastoči površini so vidna številna kristalna jedra. Seveda njihovi raztezki ustrezajo smeri največje rasti. Sprva so vsa jedra, ne glede na orientacijo, rasla z enako hitrostjo v smeri raztezanja kristala. Potem pa so se kristali začeli dotikati. Nagnjeni so se hitro znašli v stiskanju svojih navpično rastočih sosedov, ki jim niso pustili prostega prostora. Zato so iz mase različno usmerjenih majhnih kristalov »preživeli« le tisti, ki so bili nameščeni pravokotno ali skoraj pravokotno na rastno površino. Za iskrivim hladnim leskom kristalnih druzov, shranjenih v vitrinah muzejev, se skriva dolgo življenje, polno trkov ...

Drug izjemen mineraloški pojav je kamniti kristal s snopi mineralnih vključkov rutila. Veliki poznavalec kamnov A. A. Malakhov je dejal, da "ko obračaš ta kamen v rokah, se zdi, da gledaš na morsko dno skozi globine, ki so prebodene s sončnimi filamenti." Na Uralu se tak kamen imenuje "dlakavi", v mineraloški literaturi pa je znan pod veličastnim imenom "Lasje Venere".

Proces nastajanja kristalov se začne na neki oddaljenosti od vira ognjene magme, ko vroče vodne raztopine s silicijem in titanom vstopijo v razpoke v kamninah. V primeru znižanja temperature se raztopina izkaže za prenasičeno, iz nje se hkrati oborijo kristali silicijevega dioksida (kaminski kristal) in titanov oksid (rutil). To pojasnjuje prodor v kamniti kristal z rutilnimi iglami. Minerali kristalizirajo v določenem zaporedju. Včasih izstopajo hkrati, kot pri oblikovanju "Lasje Venere".

Kolosalno destruktivno in ustvarjalno delo še vedno poteka v nedrjih Zemlje. V verigah neskončnih reakcij se rojevajo nove snovi - elementi, minerali, kamnine. Magma plašča hiti iz neznanih globin v tanko lupino zemeljske skorje, jo prebije in poskuša najti pot na površje planeta. Valovi elektromagnetnih nihanj, tokovi nevronov, tok radioaktivnega sevanja iz črevesja zemlje. Prav oni so postali eden glavnih pri nastanku in razvoju življenja na Zemlji.

Antropogeni vplivi na naravo trenutno prodirajo na vsa področja, zato je treba na kratko razmisliti o značilnostih posameznih lupin Zemlje.

Zemlja je sestavljena iz jedra, plašča, skorje, litosfere, hidrosfere in. Zaradi vpliva žive snovi in ​​človekove dejavnosti sta nastali še dve lupini - biosfera in noosfera, vključno s tehnosfero. Človeška dejavnost sega v hidrosfero, litosfero, biosfero in noosfero. Na kratko razmislimo o teh lupinah in o naravi vpliva človeške dejavnosti nanje.

Splošne značilnosti ozračja

Zunanja plinasta lupina Zemlje. Spodnji del je v stiku z litosfero oz., zgornji del pa je v stiku z medplanetarnim prostorom. je sestavljen iz treh delov:

1. Troposfera (spodnji del) in njena višina nad površjem je 15 km. Troposfera je sestavljena iz , katerega gostota se z višino zmanjšuje. Zgornji del troposfere je v stiku z ozonskim zaslonom - ozonsko plastjo debeline 7-8 km.

Ozonski ščit preprečuje, da bi na zemeljsko površino (litosfera, hidrosfera) dosegla trdo ultravijolično ali visokoenergetsko kozmično sevanje, ki škodijo vsem živim bitjem. Nižje plasti troposfere - do 5 km od morske gladine - so zračni habitat, medtem ko so najnižje plasti najbolj gosto poseljene - do 100 m od kopnega oz. Največji vpliv človekove dejavnosti, ki ima največji ekološki pomen, ima troposfera in predvsem njene nižje plasti.

2. Stratosfera - srednja plast, katere meja je višina 100 km nad morsko gladino. Stratosfera je napolnjena z redkim plinom (dušik, vodik, helij itd.). Gre v ionosfero.

3. Ionosfera - zgornja plast, ki prehaja v medplanetarni prostor. Ionosfera je napolnjena z delci, ki nastanejo zaradi razpada molekul - ionov, elektronov itd. V spodnjem delu ionosfere se pojavi "severni sij", ki ga opazimo na območjih izven polarnega kroga.

V ekološkem smislu je največjega pomena troposfera.

Kratek opis litosfere in hidrosfere

Površina Zemlje, ki se nahaja pod troposfero, je heterogena - del je zavzema voda, ki tvori hidrosfero, del pa je kopno, ki tvori litosfero.

Litosfera - zunanja trda lupina globusa, ki jo tvorijo kamnine (od tod tudi ime - "lito" - kamen). Sestavljen je iz dveh plasti - zgornje, ki jo tvorijo sedimentne kamnine z granitom, in spodnje, ki jo tvorijo trdne bazaltne kamnine. Del litosfere zavzema voda (), del pa je kopno, ki predstavlja približno 30% zemeljske površine. Najvišja plast zemlje (večinoma) je prekrita s tanko plastjo rodovitne površine - zemlje. Tla so eno od okolij življenja, litosfera pa je substrat, na katerem živijo različni organizmi.

Hidrosfera - vodna lupina zemeljske površine, ki jo tvori celota vseh vodnih teles na Zemlji. Debelina hidrosfere je na različnih območjih različna, vendar je povprečna globina oceana 3,8 km, v nekaterih depresijah pa do 11 km. Hidrosfera je vir vode za vse organizme, ki živijo na Zemlji, je močna geološka sila, ki kroži vodo in druge snovi, »zibelka življenja« in habitat vodnih organizmov. Velik je tudi antropogeni vpliv na hidrosfero, o katerem bomo govorili v nadaljevanju.

Splošne značilnosti biosfere in noosfere

Od nastanka življenja na Zemlji je nastala nova, specifična lupina - biosfera. Izraz "biosfera" je uvedel E. Suess (1875).

Biosfera (sfera življenja) je tisti del lupine Zemlje, v katerem živijo različni organizmi. Biosfera zavzema del (spodnji del troposfere), litosfero (zgornji del, vključno s prstjo) in prežema celotno hidrosfero in zgornji del površine dna.

Biosfero lahko opredelimo tudi kot geološko lupino, ki jo naseljujejo živi organizmi.

Meje biosfere so določene s prisotnostjo pogojev, potrebnih za normalno delovanje organizmov. Zgornji del biosfere je omejen z intenzivnostjo ultravijoličnega sevanja, spodnji del pa z visoko temperaturo (do 100°C). Bakterijske spore najdemo na nadmorski višini 20 km, anaerobne bakterije pa na globini do 3 km od zemeljske površine.

Znano je, da jih tvori živa snov. Za gostoto biosfere je značilna koncentracija žive snovi. Ugotovljeno je bilo, da je največja gostota biosfere značilna za kopno in oceansko površino na vmesniku med litosfero in hidrosfero ter atmosfero. Gostota življenja v tleh je zelo visoka.

Masa žive snovi v primerjavi z maso zemeljske skorje in hidrosfere je majhna, vendar igra veliko vlogo v procesih sprememb v zemeljski skorji.

Biosfera je celota vseh biogeocenoz na Zemlji, zato velja za najvišji ekosistem Zemlje. Vse v biosferi je med seboj povezano in soodvisno. Genski sklad vseh organizmov na Zemlji zagotavlja relativno stabilnost in obnovljivost bioloških virov planeta, če v naravnih ekoloških procesih ni ostrega vmešavanja različnih sil geološke ali medplanetarne narave. Kot že omenjeno, so antropogeni dejavniki, ki vplivajo na biosfero, trenutno prevzeli značaj geološke sile, ki jo mora človeštvo upoštevati, če želi preživeti na Zemlji.

Od pojava človeka na Zemlji so v naravi nastali antropogeni dejavniki, katerih učinek se z razvojem civilizacije krepi, nastala je nova specifična lupina Zemlje - noosfera (sfera inteligentnega življenja). Izraz "noosfera" sta prvič uvedla E. Leroy in T. Ya. de Chardin (1927), v Rusiji pa ga je v svojih delih prvič uporabil V. I. Vernadsky (30-40-ih let XX stoletja). Pri razlagi izraza "noosfera" obstajata dva pristopa:

1. "Noosfera je tisti del biosfere, kjer se izvaja človeška gospodarska dejavnost." Avtor tega koncepta je bil LN Gumilyov (sin pesnice A. Akhmatove in pesnika N. Gumilyova). To stališče je pravilno, če je treba izpostaviti človekovo dejavnost v biosferi, pokazati njeno razliko od dejavnosti drugih organizmov. Tak koncept označuje "ozek smisel" bistva noosfere kot lupine Zemlje.

2. "Noosfera je biosfera, katere razvoj usmerja človeški um." Ta koncept je široko zastopan in je pojem v širšem razumevanju bistva noosfere, saj je vpliv človekovega uma na biosfero lahko tako pozitiven kot negativen, pri čemer slednji zelo pogosto prevladuje. Sestava noosfere vključuje tehnosfero - del noosfere, ki je povezan s proizvodno dejavnostjo človeka.

Na sedanji stopnji razvoja civilizacije in prebivalstva je treba "razumno" vplivati ​​na naravo, optimalno vplivati ​​nanjo, da bi čim manj škodili naravnim ekološkim procesom, obnovili uničene ali motene biogeocenoze in celo na človekovo življenje kot celoto. del biosfere. Človeška dejavnost neizogibno spreminja svet okoli sebe, vendar je glede na možne posledice in predvidevanje možnih negativnih vplivov treba poskrbeti, da so te posledice čim manj uničujoče.

Kratek opis izrednih situacij, ki se pojavljajo na površju Zemlje, in njihova razvrstitev

Pomembno vlogo v naravnih ekoloških procesih igrajo izredne razmere, ki se nenehno pojavljajo na površini Zemlje. Uničujejo lokalne biogeocenoze in, če se ponavljajo ciklično, so v nekaterih primerih okoljski dejavniki, ki prispevajo k evolucijskim procesom.

Situacije, v katerih normalno delovanje velikega števila ljudi ali biogeocenoze kot celote postane težko ali nemogoče, se imenujejo izredne razmere.

Koncept "izrednih razmer" je bolj uporaben za človekove dejavnosti, vendar velja tudi za naravne skupnosti.

Po izvoru se izredne razmere delijo na naravne in antropogene (tehnogene).

Naravne izredne razmere nastanejo kot posledica naravnih pojavov. Sem spadajo poplave, potresi, plazovi, blatni tokovi, orkani, izbruhi itd. Razmislite o nekaterih pojavih, ki povzročajo naravne nesreče.

To je nenadno sproščanje potencialne energije zemeljske notranjosti, ki je v obliki udarnih valov in elastičnih nihanj (potresnih valov).

Potresi se pojavljajo predvsem zaradi podzemnih vulkanskih pojavov, premikanja plasti med seboj, lahko pa so tudi človeške narave in nastanejo zaradi propada mineralnih izkopavanj. Med potresi se pojavijo premiki, tresljaji in tresljaji kamnin zaradi potresnih valov in tektonskih premikov zemeljske skorje, kar vodi v uničenje površja - pojav razpok, prelomov itd., pa tudi do nastanka požarov, uničenje zgradb.

Plazovi - drseči premik kamnin po pobočju navzdol z nagnjenih površin (gore, hribi, morske terase itd.) pod vplivom gravitacije.

Ob plazovih se poruši površje, odmirajo biocenoze, uničijo se naselja itd. Največjo škodo povzročajo zelo globoki plazovi, katerih globina presega 20 metrov.

Vulkanizem (vulkanski izbruhi) je skupek pojavov, povezanih s gibanjem magme (staljene kamnine), vročih plinov in vodne pare, ki se dvigajo skozi kanale ali razpoke v zemeljski skorji.

Vulkanizem je tipičen naravni pojav, ki povzroča veliko uničenje naravnih biogeocenoz, prinaša veliko škodo gospodarski dejavnosti človeka in močno onesnažuje območje, ki meji na vulkane. Vulkanske izbruhe spremljajo tudi drugi katastrofalni naravni pojavi – požari, plazovi, poplave itd.

Blatni tokovi so kratkotrajne nevihtne poplave, ki nosijo veliko količino peska, kamenčkov, velikega ruševin in kamenja, ki imajo značaj blatnih tokov.

Blatni tokovi so značilni za gorska območja in lahko povzročijo veliko škodo človekovim dejavnostim, povzročijo pogin različnih živali in povzročijo uničenje lokalnih rastlinskih združb.

Snežnim plazom pravimo snežni plazovi, ki s seboj nosijo vedno več množice snega in drugih razsutih materialov. Snežni plazovi so naravnega in antropogenega izvora. Povzročajo veliko škodo gospodarski dejavnosti ljudi, uničujejo ceste, daljnovode, povzročajo smrt ljudi, živali in rastlinskih združb.

Zgornji pojavi, ki so vzrok za izredne razmere, so tesno povezani z litosfero. V hidrosferi so možni tudi naravni pojavi, ki ustvarjajo izredne razmere. Sem spadajo poplave in cunamiji.

Poplave so poplavljanje območij z vodo v rečnih dolinah, jezerskih obalah, morjih in oceanih.

Če so poplave strogo periodične narave (plime, oseke), so jim v tem primeru naravne biogeocenoze prilagojene kot življenjski prostor pod določenimi pogoji. Pogosto pa so poplave nepričakovane in povezane s posameznimi neperiodičnimi pojavi (prekomerno sneženje pozimi ustvarja pogoje za nastanek obsežnih poplav, ki povzročijo poplavljanje velikega območja itd.). Ob poplavah pride do motenj talne odeje, lahko pride do onesnaženja območja z različnimi odpadki zaradi erozije njihovih skladišč, pogina živali, rastlin in ljudi, uničenja naselij ipd.

Gravitacijski valovi velike moči, ki nastanejo na površini morij in oceanov.

Cunamiji imajo naravne in umetne vzroke. Potresi, potresi in podvodni vulkanski izbruhi so razvrščeni kot naravni vzroki, podvodne jedrske eksplozije pa kot vzroki, ki jih povzroči človek.

Cunamiji povzročajo smrt ladij in nesreče na njih, kar posledično vodi do onesnaženja naravnega okolja, na primer uničenje naftnega tankerja bo povzročilo onesnaženje ogromne vodne površine z oljnim filmom, ki je strupen za plankton in pelargične oblike živali (plankton so viseči majhni organizmi, ki živijo v površinskem sloju vode oceana ali drugega vodnega telesa; pelargične oblike živali - živali, ki se prosto gibljejo v vodnem stolpcu zaradi aktivnega gibanja, na primer morski psi , kiti, glavonožci; bentoške oblike organizmov - organizmi, ki vodijo bentoški življenjski slog, na primer iverka, raki puščavniki, iglokožci, alge, pritrjene na dno itd.). Cunamiji povzročijo močno mešanje voda, prenos organizmov v nenavaden življenjski prostor in smrt.

Obstajajo tudi pojavi, ki povzročajo izredne razmere. Sem spadajo orkani, tornadi, različne vrste neviht.

Orkane - tropske in zunajtropske ciklone, ki imajo v središču močno znižan pritisk, spremljajo vetrovi z veliko hitrostjo in uničevalno močjo.

Obstajajo šibki, močni in ekstremni orkani, ki povzročajo plohe, morske valove in uničenje kopenskih predmetov, smrt različnih organizmov.

Vrtinci (nevihte) so atmosferski pojavi, povezani s pojavom močnih vetrov z veliko uničevalno močjo in velikim območjem distribucije. Obstajajo sneg, prah in nevihte brez prahu. Naplavi povzročajo prenos zgornjih plasti tal, njihovo uničenje, smrt rastlin, živali in uničenje struktur.

Tornadi (tornadi) so vrtinčasta oblika gibanja zračnih mas, ki jo spremlja pojav zračnih lijakov.

Moč tornada je velika, na območju njihovega gibanja pride do popolnega uničenja tal, živali poginejo, zgradbe se uničijo, predmeti se prenašajo z enega kraja na drugega, kar povzroča škodo na tamkajšnjih predmetih.

Poleg zgoraj opisanih naravnih pojavov, ki vodijo v izredne razmere, obstajajo tudi drugi pojavi, ki jih povzročajo, katerih vzrok je človeška dejavnost. Izredne razmere, ki jih povzroči človek, vključujejo:

1. Prometne nesreče. Ob kršenju prometnih pravil na različnih avtocestah (cestah, železnicah, rekah, morjih) umirajo vozila, ljudje, živali itd. V naravno okolje vstopajo različne snovi, tudi tiste, ki vodijo v odmiranje organizmov vseh kraljestev (npr. pesticidi itd.). Zaradi prometnih nesreč so možni požari in vdor v pline (klorovodik, amoniak, vnetljive in eksplozivne snovi).

2. Nesreče v velikih podjetjih. Kršitev tehnoloških procesov, neupoštevanje pravil delovanja opreme, nepopolnost tehnologije lahko povzročijo sproščanje škodljivih spojin v okolje, ki povzročajo različne bolezni pri ljudeh in živalih, prispevajo k pojavu mutacij v rastlinskih in živalskih organizmih, kot tudi privede do uničenja zgradb in požarov. Najbolj nevarne nesreče v podjetjih, ki uporabljajo. Nesreče v jedrskih elektrarnah (NEK) povzročajo veliko škodo, saj so za nesreče v NEK poleg običajnih škodljivih dejavnikov (mehanske poškodbe, enodelni izpust škodljivih snovi, požari) značilna poškodba območja z radionuklidi, prodornim sevanjem. , polmer škode pa v tem primeru znatno presega verjetnost nastanka nesreč v drugih podjetjih.

3. Požari, ki pokrivajo velika območja gozdov ali šotišč. Takšni požari so praviloma antropogene narave zaradi kršitve pravil ravnanja z ognjem, lahko pa so tudi naravne narave, na primer zaradi izpustov strele (strele). Vzrok za tovrstne požare so lahko tudi kršitve na daljnovodih. Požari uničujejo naravne združbe organizmov na velikih površinah in povzročajo veliko gospodarsko škodo človekovi gospodarski dejavnosti.

Vsi opisani pojavi, ki kršijo naravne biogeocenoze in povzročajo veliko škodo gospodarski dejavnosti človeka, zahtevajo razvoj in sprejemanje ukrepov za zmanjšanje njihovega negativnega vpliva, ki se izvaja pri izvajanju okoljskih akcij in obvladovanju posledic izrednih razmer.

Imenuje se skorja in vstopi v litosfero, kar v grščini dobesedno pomeni »kamnita« ali »trda krogla«. Vključuje tudi del zgornjega plašča. Vse to se nahaja neposredno nad astenosfero ("nemočna krogla") - nad bolj viskozno ali plastično plastjo, kot da leži pod litosfero.

Notranja zgradba Zemlje

Naš planet ima obliko elipsoida ali natančneje geoida, ki je tridimenzionalno geometrijsko telo zaprte oblike. Ta najpomembnejši geodetski koncept je dobesedno preveden kot "podoben Zemlji". Takole izgleda naš planet od zunaj. Notranjost je urejena na naslednji način - Zemlja je sestavljena iz plasti, ločenih z mejami, ki imajo svoja posebna imena (najjasnejša od njih je Mohorovichova meja ali Moho, ki ločuje skorjo in plašč). Jedro, ki je središče našega planeta, lupina (ali plašč) in skorja - zgornja trdna lupina Zemlje - to so glavne plasti, od katerih sta dve - jedro in plašč, po drugi strani razdeljeni. na 2 podplasti - notranjo in zunanjo ali spodnjo in zgornjo. Torej je jedro, katerega polmer krogle je enak 3,5 tisoč kilometrov, sestavljeno iz trdnega notranjega jedra (polmer 1,3) in tekočega zunanjega. In plašč ali silikatna lupina je razdeljena na spodnji in zgornji del, ki skupaj predstavljata 67% celotne mase našega planeta.

Najtanjša plast planeta

Sama tla so nastala sočasno z življenjem na Zemlji in so produkt vpliva okolja – vode, zraka, živih organizmov in rastlin. Glede na različne razmere (geološke, geografske in podnebne) ima ta najpomembnejši naravni vir debeline od 15 cm do 3 m. Vrednost nekaterih vrst tal je zelo visoka. Na primer, med okupacijo so Nemci izvažali ukrajinsko črno zemljo v zvitkih v Nemčijo. Ko že govorimo o zemeljski skorji, ne moremo kaj, da ne bi omenili velikih trdnih območij, ki drsijo vzdolž bolj tekočih plasti plašča in se premikajo drug glede drugega. Njihovo zbliževanje in »prihodi« ogrožajo tektonske premike, ki so lahko vzrok za katastrofe na Zemlji.

Približno 40.000 kilometrov. Geografske lupine Zemlje so sistemi planeta, kjer so vse komponente v notranjosti med seboj povezane in določene glede na drugo. Obstajajo štiri vrste lupin - atmosfera, litosfera, hidrosfera in biosfera. Agregatna stanja snovi v njih so vseh vrst - tekoča, trdna in plinasta.

Lupine Zemlje: ozračje

Ozračje je zunanja lupina. Sestavljen je iz različnih plinov:

• dušik - 78,08 %;
• kisik - 20,95%;
• argon - 0,93 %;
• ogljikov dioksid - 0,03%.

Poleg njih obstajajo ozon, helij, vodik, inertni plini, vendar njihov delež v skupni prostornini ni večji od 0,01%. Ta lupina Zemlje vključuje tudi prah in vodno paro.

Ozračje pa je razdeljeno na 5 plasti:

• troposfera - višina od 8 do 12 km, značilna je prisotnost vodne pare, nastajanje padavin, gibanje zračnih mas;
• stratosfera - 8-55 km, vsebuje ozonsko plast, ki absorbira UV sevanje;
• mezosfera - 55-80 km, nizka gostota zraka v primerjavi s spodnjo troposfero;
• ionosfera - 80-1000 km, sestavljena iz ioniziranih atomov kisika, prostih elektronov in drugih nabitih plinskih molekul;
• zgornja atmosfera (razpršilna krogla) - več kot 1000 km, se molekule premikajo z veliko hitrostjo in lahko prodrejo v vesolje.

Ozračje podpira življenje na planetu, ker pomaga ohranjati zemljo toplo. Prav tako preprečuje vdor neposredne sončne svetlobe. In njegove padavine so vplivale na proces tvorbe tal in podnebja.

Lupine Zemlje: litosfera

Je trda lupina, ki sestavlja zemeljsko skorjo. Sestava globusa vključuje več koncentričnih plasti z različnimi debelinami in gostotami. Imajo tudi heterogeno sestavo. Povprečna gostota Zemlje je 5,52 g/cm 3 , v zgornjih plasteh pa 2,7. To kaže, da so znotraj planeta težje snovi kot na površini.

Zgornje litosferske plasti so debele 60-120 km. V njih prevladujejo magmatske kamnine - granit, gnajs, bazalt. Večina jih je bila milijone let izpostavljena procesom uničenja, tlaku, temperaturam in spremenjena v ohlapne kamnine - pesek, glino, les itd.

Do 1200 km je tako imenovana sigmatska lupina. Njegovi glavni sestavini sta magnezij in silicij.

Na globinah 1200-2900 km je lupina, imenovana povprečna polkovinska ali ruda. Vsebuje predvsem kovine, zlasti železo.

Pod 2900 km je osrednji del Zemlje.

Hidrosfera

Sestavo te lupine Zemlje predstavljajo vse vode planeta, pa naj gre za oceane, morja, reke, jezera, močvirja, podzemne vode. Hidrosfera se nahaja na površini Zemlje in zavzema 70% celotne površine - 361 milijonov km 2.

1375 milijonov km 3 vode je zgoščenih v oceanu, 25 na kopnem in v ledenikih ter 0,25 v jezerih. Po besedah ​​akademika Vernadskega se velike zaloge vode nahajajo v debelini zemeljske skorje.

Na površini zemlje je voda vključena v neprekinjeno izmenjavo vode. Izhlapevanje poteka predvsem s površine oceana, kjer je voda slana. Zaradi procesa kondenzacije v ozračju je zemljišče oskrbljeno s sladko vodo.

Biosfera

Strukturo, sestavo in energijo te lupine Zemlje določajo procesi aktivnosti živih organizmov. Meje biosfere - površina kopnega, plast tal, nižja atmosfera in celotna hidrosfera.

Rastline distribuirajo in hranijo sončno energijo v obliki različnih organskih snovi. Živi organizmi izvajajo proces migracije kemikalij v tleh, atmosferi, hidrosferi, sedimentnih kamninah. Zahvaljujoč živalim v teh lupinah potekajo izmenjava plinov in redoks reakcije. Tudi ozračje je posledica delovanja živih organizmov.

Lupino predstavljajo biogeocenoze, ki so genetsko homogena območja Zemlje z eno vrsto rastlinskega pokrova in naseljenimi živalmi. Biogeocenoze imajo lastna tla, topografijo in mikroklimo.

Vse lupine Zemlje so v tesnem neprekinjenem medsebojnem delovanju, ki se izraža kot izmenjava snovi in ​​energije. Raziskave na področju te interakcije in opredelitev splošnih načel so pomembne za razumevanje procesa tvorjenja tal. Geografske lupine Zemlje so edinstveni sistemi, ki so značilni samo za naš planet.

Uvod

1. Osnovne lupine zemlje

3. Geotermalni režim zemlje

Zaključek

Seznam uporabljenih virov

Uvod

Geologija je znanost o zgradbi in zgodovini razvoja Zemlje. Glavni predmeti raziskav so kamnine, v katerih je vtisnjen geološki zapis Zemlje, pa tudi sodobni fizikalni procesi in mehanizmi, ki delujejo tako na njeni površini kot v črevesju, katerih preučevanje nam omogoča razumevanje, kako se je naš planet razvijal v preteklost.

Zemlja se nenehno spreminja. Nekatere spremembe nastanejo nenadoma in zelo hitro (na primer vulkanski izbruhi, potresi ali velike poplave), najpogosteje pa se pojavijo počasi (plast padavin, ki ne presega 30 cm debela, se poruši ali nabere v stoletju). Takšne spremembe niso opazne skozi celotno življenje enega človeka, vendar se je o spremembah v daljšem obdobju nabralo nekaj informacij, s pomočjo rednih natančnih meritev pa se zabeležijo tudi nepomembni premiki zemeljske skorje.

Zgodovina Zemlje se je začela hkrati z razvojem sončnega sistema pred približno 4,6 milijarde let. Za geološki zapis pa je značilna razdrobljenost in nepopolnost, saj veliko starodavnih kamnin je bilo uničenih ali prekritih z mlajšimi sedimenti. Vrzeli je treba zapolniti s korelacijo z dogodki, ki so se zgodili drugje in za katere je na voljo več podatkov, pa tudi z analogijo in hipotezami. Relativna starost kamnin je določena na podlagi kompleksov fosilnih ostankov, ki jih vsebujejo, in nahajališč, v katerih takih ostankov ni, pa na podlagi relativnega položaja obeh. Poleg tega je mogoče z geokemijskimi metodami določiti absolutno starost skoraj vseh kamnin.

V tem prispevku so obravnavane glavne lupine zemlje, njena sestava in fizična zgradba.

1. Osnovne lupine zemlje

Zemlja ima 6 lupin: atmosfero, hidrosfero, biosfero, litosfero, pirosfero in centrosfero.

Atmosfera je zunanja plinasta lupina Zemlje. Njegova spodnja meja poteka skozi litosfero in hidrosfero, zgornja pa na nadmorski višini 1000 km. Atmosfero delimo na troposfero (premična plast), stratosfero (plast nad troposfero) in ionosfero (zgornja plast).

Povprečna višina troposfere je 10 km. Njegova masa je 75% celotne mase atmosfere. Zrak v troposferi se premika tako vodoravno kot navpično.

Stratosfera se dviga 80 km nad troposfero. Njegov zrak, ki se premika le v vodoravni smeri, tvori plasti.

Še višje se razteza ionosfera, ki je dobila ime zaradi dejstva, da je njen zrak nenehno ioniziran pod vplivom ultravijoličnih in kozmičnih žarkov.

Hidrosfera pokriva 71 % Zemljine površine. Njegova povprečna slanost je 35 g/l. Temperatura oceanske površine je od 3 do 32 ° C, gostota je približno 1. Sončna svetloba prodira do globine 200 m, ultravijolični žarki pa do globine 800 m.

Biosfera ali sfera življenja se združuje z atmosfero, hidrosfero in litosfero. Njegova zgornja meja sega do zgornjih plasti troposfere, spodnja pa po dnu oceanskih kotlin. Biosfera je razdeljena na sfero rastlin (več kot 500.000 vrst) in sfero živali (več kot 1.000.000 vrst).

Litosfera - kamnita lupina Zemlje - je debela od 40 do 100 km. Vključuje celine, otoke in dno oceanov. Povprečna višina celin nad oceansko gladino: Antarktika - 2200 m, Azija - 960 m, Afrika - 750 m, Severna Amerika - 720 m, Južna Amerika - 590 m, Evropa - 340 m, Avstralija - 340 m.

Pod litosfero je pirosfera - ognjena lupina Zemlje. Njegova temperatura se dvigne za približno 1°C na vsakih 33 m globine. Kamnine v precejšnji globini so verjetno v staljenem stanju zaradi visokih temperatur in visokega tlaka.

Centrosfera ali jedro Zemlje se nahaja na globini 1800 km. Po mnenju večine znanstvenikov je sestavljen iz železa in niklja. Tlak tukaj doseže 300000000000 Pa (3000000 atmosfer), temperatura je nekaj tisoč stopinj. Stanje jedra še ni znano.

Ognjena krogla Zemlje se še naprej ohlaja. Trda lupina se zgosti, ognjena lupina se zgosti. Nekoč je to vodilo do nastanka trdnih balvanov – celin. Vendar je vpliv ognjene krogle na življenje planeta Zemlje še vedno zelo velik. Obrisi celin in oceanov, podnebje in sestava ozračja so se večkrat spremenili.

Eksogeni in endogeni procesi nenehno spreminjajo trdno površino našega planeta, kar pa aktivno vpliva na biosfero Zemlje.

2. Sestava in fizična zgradba zemlje

Geofizični podatki in rezultati preučevanja globokih vključkov kažejo, da je naš planet sestavljen iz več lupin z različnimi fizikalnimi lastnostmi, katerih sprememba odraža tako spremembo kemične sestave snovi z globino kot spremembo njenega agregacijskega stanja kot funkcijo pritisk.

Najvišja zemeljska lupina - zemeljska skorja - pod celinami ima povprečno debelino približno 40 km (25-70 km), pod oceani pa le 5-10 km (brez plasti vode v povprečju 4,5 km) . Površino Mohorovichicha jemljemo kot spodnji rob zemeljske skorje - potresni odsek, na katerem se hitrost širjenja vzdolžnih elastičnih valov nenadoma poveča z globino od 6,5-7,5 do 8-9 km / s, kar ustreza povečanju v gostoti snovi od 2,8-3 ,0 do 3,3 g/cm3.

Od površja Mohorovichicha do globine 2900 km se razprostira Zemljin plašč; kot zgornji plašč izstopa zgornja najmanj gosta cona debeline 400 km. Interval od 2900 do 5150 km zaseda zunanje jedro, od te ravni pa do središča Zemlje, t.j. od 5150 do 6371 km, je notranje jedro.

Zemljino jedro je bilo zanimivo za znanstvenike že od odkritja leta 1936. Izredno težko ga je bilo posneti zaradi razmeroma majhnega števila potresnih valov, ki so ga dosegli in se vrnili na površje. Poleg tega je bilo ekstremne temperature in pritiske jedra že dolgo težko reproducirati v laboratoriju. Nove raziskave bi lahko zagotovile podrobnejšo sliko središča našega planeta. Zemljino jedro je razdeljeno na 2 ločeni regiji: tekoče (zunanje jedro) in trdno (notranje), prehod med katerima leži na globini 5.156 km.

Železo je edini element, ki se tesno ujema s potresnimi lastnostmi zemeljskega jedra in ga je v vesolju dovolj, da predstavlja približno 35 % mase planeta v jedru planeta. Po sodobnih podatkih je zunanje jedro vrteči se tok staljenega železa in niklja, dober prevodnik električne energije. Z njim je povezan nastanek zemeljskega magnetnega polja, saj tako kot velikanski generator električni tokovi, ki tečejo v tekočem jedru, ustvarjajo globalno magnetno polje. Prizadene je plast plašča, ki je v neposrednem stiku z zunanjim jedrom, saj so temperature v jedru višje kot v plašču. Ta plast ponekod ustvarja ogromne toplotne in masne tokove, usmerjene na zemeljsko površino – perjanice.

Notranje trdno jedro ni povezano s plaščem. Verjame se, da njegovo trdno stanje kljub visoki temperaturi zagotavlja velikanski tlak v središču Zemlje. Predlaga se, da bi morali biti v jedru poleg železo-nikljevih zlitin prisotni tudi lažji elementi, kot sta silicij in žveplo ter morda silicij in kisik. Vprašanje stanja zemeljskega jedra je še vedno sporno. Ko se razdalja od površine povečuje, se kompresija, ki ji je snov izpostavljena, poveča. Izračuni kažejo, da lahko tlak v zemeljskem jedru doseže 3 milijone atm. Hkrati se zdi, da so številne snovi metalizirane - preidejo v kovinsko stanje. Obstajala je celo hipoteza, da je jedro Zemlje sestavljeno iz kovinskega vodika.

Tudi zunanje jedro je kovinsko (v bistvu železo), vendar je za razliko od notranjega jedra tu kovina v tekočem stanju in ne prenaša prečnih elastičnih valov. Konvektivni tokovi v kovinskem zunanjem jedru so vzrok za nastanek zemeljskega magnetnega polja.

Zemljin plašč sestavljajo silikati: spojine silicija in kisika z Mg, Fe, Ca. V zgornjem plašču prevladujejo peridotiti – kamnine, sestavljene predvsem iz dveh mineralov: olivina (Fe, Mg) 2SiO4 in piroksena (Ca, Na) (Fe, Mg, Al) (Si, Al) 2O6. Te kamnine vsebujejo relativno malo (< 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.

Tako zgornji plašč sestavljajo ultramafične in ultramafične kamnine, medtem ko zemeljsko skorjo tvorijo predvsem bazične in felzitne magmatske kamnine: gabro, graniti in njihovi vulkanski analogi, ki v primerjavi s peridotiti zgornjega plašča vsebujejo manj magnezija in železo in so hkrati obogateni s silicijem, aluminijem in alkalijskimi kovinami.

Pod celinami so glavne kamnine skoncentrirane v spodnjem delu skorje, kisle kamnine pa v njenem zgornjem delu. Pod oceani je tanka skorja skoraj v celoti sestavljena iz gabra in bazaltov. Trdno je ugotovljeno, da so bile osnovne kamnine, ki po različnih ocenah predstavljajo od 75 do 25 % mase celinske skorje in skoraj celotne oceanske skorje, v procesu magmatske aktivnosti iztopljene iz zgornjega plašča. Kisle kamnine se običajno obravnavajo kot produkt ponavljajočega se delnega taljenja mafičnih kamnin znotraj celinske skorje. Peridotiti iz najvišjega dela plašča so osiromašeni s taljivimi komponentami, ki so se med magmatskimi procesi premaknile v zemeljsko skorjo. Še posebej "izčrpan" je zgornji plašč pod celinami, kjer je nastala najdebelejša zemeljska skorja.

biosfera atmosfere zemeljske lupine

3. Geotermalni režim zemlje

Geotermalni režim zamrznjenih plasti je določen s pogoji prenosa toplote na mejah zamrznjenega masiva. Glavne oblike geotermalnega režima so periodična temperaturna nihanja (letna, dolgoročna, posvetna itd.), katerih narava je posledica sprememb površinskih temperatur in pretoka toplote iz zemeljskega neba. Ko se temperaturna nihanja širijo s površine globoko v kamnine, njihova doba ostane nespremenjena, amplituda pa se eksponentno zmanjšuje z globino. Sorazmerno s povečanjem globine ekstremne temperature zaostajajo za časovno obdobje, imenovano fazni premik. Pri enakih amplitudah temperaturnih nihanj je razmerje globin njihovega slabljenja sorazmerno s kvadratnim korenom razmerij obdobij.

Posebnost geotermalnega režima zamrznjenih plasti je določena s prisotnostjo faznih prehodov "voda-led", ki jih spremlja sproščanje ali absorpcija toplote in sprememba termofizičnih lastnosti kamnin. Poraba toplote za fazne prehode upočasni napredovanje izoterme 0°C in povzroči toplotno vztrajnost zamrznjenih plasti. V zgornjem delu odseka permafrosta se razlikuje plast letnih temperaturnih nihanj. Na dnu te plasti temperatura ustreza povprečni letni temperaturi za dolgoletno (5-10 let) obdobje. Debelina plasti letnih temperaturnih nihanj se giblje v povprečju od 3-5 do 20-25 m, odvisno od povprečne letne temperature in termofizičnih lastnosti kamnin.

Temperaturno polje kamnin pod plastjo letnih nihanj nastane pod vplivom toplotnega toka iz zemeljskega neba in temperaturnih nihanj na površju z dobo več kot 1 leto. Nanj vplivajo geološka zgradba, termofizikalne značilnosti kamnin in prenos toplote s podtalnico v stiku s permafrostom.

Med razgradnjo permafrosta opazimo najnižjo temperaturo globlje od podlage plasti letnih nihanj, kar je posledica povečanja povprečne letne temperature. Med agradacijskim razvojem temperaturno polje odraža hlajenje zamrznjenih plasti s površine, kar se izraža v povečanju temperaturnega gradienta.

Dinamika spodnje meje zmrznjenih plasti je odvisna od razmerja toplotnih tokov v zamrznjenem in odmrznjenem območju. Njihova neenakost je posledica dolgotrajnih temperaturnih nihanj na površini, ki prodrejo do globine, ki presega debelino večne zmrzali. Geotehnični in hidrogeološki pogoji razvoja polja so v veliki meri odvisni od značilnosti geotermalnega režima in njegovih sprememb pod vplivom rudarskih in drugih inženirskih objektov. Študija geotermalnega režima in napoved njegovih sprememb se izvaja v okviru geokriološkega raziskovanja.

Zaključek

Posamezni obraz planeta, tako kot videz živega bitja, v veliki meri določajo notranji dejavniki, ki nastajajo v njegovih globokih globinah. Te notranjosti je zelo težko preučiti, saj so materiali, ki sestavljajo Zemljo, neprozorni in gosti, zato je obseg neposrednih podatkov o snovi globokih con zelo omejen.

Obstaja veliko genialnih in zanimivih metod preučevanja našega planeta, vendar so glavne informacije o njegovi notranji strukturi pridobljene kot rezultat študij seizmičnih valov, ki se pojavijo med potresi in močnimi eksplozijami. Vsako uro se na različnih točkah Zemlje zabeleži približno 10 nihanj zemeljske površine. V tem primeru se pojavijo potresni valovi dveh vrst: vzdolžni in prečni. Obe vrsti valov se lahko širita v trdni snovi, v tekočinah pa se lahko širijo le vzdolžni valovi.

Pomike zemeljskega površja beležijo seizmografi, nameščeni po vsem svetu. Opazovanja hitrosti, s katero valovi potujejo skozi Zemljo, omogočajo geofizikom, da določijo gostoto in trdoto kamnin v globinah, ki so nedostopne neposrednim raziskavam. Primerjava gostot, ki jih poznamo iz seizmičnih podatkov, in tistih, ki jih dobimo med laboratorijskimi poskusi s kamninami (kjer se modelirata temperatura in tlak, ki ustrezata določeni globini Zemlje), nam omogoča sklepanje o materialni sestavi zemeljske notranjosti. . Najnovejši podatki geofizike in eksperimenti, povezani s preučevanjem strukturnih transformacij mineralov, so omogočili modeliranje številnih značilnosti strukture, sestave in procesov, ki se pojavljajo v globinah Zemlje.

Zatsii življenje. Glavni strukturni elementi tukaj so biogeocenoza, ki je sredina, to je geografska lupina Zemlje (atmosfera, tla, hidrosfera, sončno sevanje, kozmične vibracije in drugo), antropogeni dotok. Na zloglasni pogled V.I. Živi, inertni in biološki govor je Vernadsky imenoval kot glavne strukturne komponente biosfere kot edinstvene življenjske pomembne funkcije ...

Ali ne na tej poti najdeš most med neživo in živo naravo. Odločilna beseda pri tej zadevi pripada različnim prihodnjim biokemijskim in genetskim študijam. Tako lahko glavne hipoteze o nastanku življenja na Zemlji razdelimo v 3 skupine: 1) verska hipoteza o »božanskem« izvoru življenja; 2) "panspermija" - življenje je nastalo v vesolju in nato prineslo ...

25 mg. Vitamin U pospešuje celjenje razjed na želodcu in dvanajstniku. Vsebuje peteršilj, sok svežega belega zelja. 1.1.6. Druge živilske snovi. Poleg obravnavanih osnovnih snovi živilski izdelki vsebujejo organske kisline, eterična olja, glikozide, alkaloide, tanine, barvila in fitoncide. Organske kisline najdemo v...

Obstajajo tudi manj pomembne ortodoksne šole, kot so slovnične, medicinske in druge, ki jih omenja Madhavacharya. Med heterodoksnimi sistemi so v glavnem tri glavne šole - materialistične (kot je čarvaka), budistična (vaibhašika, sautrantika, jogochara in Madyamaka) in džainska. Imenujejo jih neortodoksni, ker ne sprejemajo avtoritete Ved. ena)...