Jordens yttre och inre skal. Egenskaper för jordens skal

Stadier av jordens evolutionära utveckling

Jorden uppstod genom att en övervägande högtemperaturfraktion förtjockades med en betydande mängd metalliskt järn, och det återstående jordnära materialet, i vilket järn oxiderades och förvandlades till silikater, gick förmodligen till att bygga månen.

De tidiga stadierna av jordens utveckling är inte fixerade i det geologiska stenregistret, enligt vilket de geologiska vetenskaperna framgångsrikt återställer sin historia. Även de äldsta stenarna (deras ålder är markerad med en enorm siffra - 3,9 miljarder år) är produkten av mycket senare händelser som inträffade efter bildandet av själva planeten.

De tidiga stadierna av vår planets existens präglades av processen för dess planetariska integration (ackumulering) och efterföljande differentiering, vilket ledde till bildandet av den centrala kärnan och den primära silikatmanteln som omsluter den. Bildandet av en aluminatsilikatskorpa av oceaniska och kontinentala typer hänvisar till senare händelser i samband med fysikalisk-kemiska processer i själva manteln.

Jorden som en primär planet bildades vid temperaturer under smältpunkten för dess material för 5-4,6 miljarder år sedan. Jorden uppstod genom ackumulering som en kemiskt relativt homogen boll. Det var en relativt homogen blandning av järnpartiklar, silikater och mindre sulfider, fördelade ganska jämnt över hela volymen.

Det mesta av dess massa bildades vid en temperatur under kondensationstemperaturen för högtemperaturfraktionen (metall, silikat), dvs under 800° K. I allmänhet kunde fullbordandet av jordens bildning inte ske under 320° K , som dikterades av avståndet från solen. Partikelpåverkan under ackumuleringsprocessen kan höja temperaturen på den begynnande jorden, men en kvantitativ uppskattning av energin i denna process kan inte göras tillräckligt tillförlitligt.

Från början av bildandet av den unga jorden noterades dess radioaktiva uppvärmning, orsakad av sönderfallet av snabbt utdöende radioaktiva kärnor, inklusive ett visst antal transuraniska kärnor som har överlevt från kärnfusionens era och nukleär fusions förfall. bevarade radioisotoper och.

I den totala radiogena atomenergin under de tidiga epokerna av jordens existens fanns det tillräckligt för att dess material skulle börja smälta på sina ställen, följt av avgasning och uppkomsten av lätta komponenter till de övre horisonterna.

Med en relativt homogen fördelning av radioaktiva grundämnen med en enhetlig fördelning av radiogen värme över hela jordens volym inträffade den maximala temperaturökningen i dess centrum, följt av utjämning längs periferin. Men i de centrala delarna av jorden var trycket för högt för att smälta. Smältning till följd av radioaktiv uppvärmning började på vissa kritiska djup, där temperaturen översteg smältpunkten för någon del av jordens primära material. I detta fall började järnmaterialet med en inblandning av svavel smälta snabbare än rent järn eller silikat.

Allt detta hände geologiskt ganska snabbt, eftersom de enorma massorna av smält järn inte kunde förbli i ett instabilt tillstånd under lång tid i de övre delarna av jorden. Till slut glasades allt flytande järn in i de centrala delarna av jorden och bildade en metallisk kärna. Den inre delen av den övergick i en fast tät fas under påverkan av högt tryck och bildade en liten kärna djupare än 5000 km.

Den asymmetriska processen för differentiering av planetens material började för 4,5 miljarder år sedan, vilket ledde till utseendet av kontinentala och oceaniska halvklot (segment). Det är möjligt att halvklotet i det moderna Stilla havet var segmentet i vilket järnmassorna sjönk mot mitten, och på det motsatta halvklotet steg de med uppkomsten av silikatmaterial och den efterföljande smältningen av lättare aluminosilikatmassor och flyktiga komponenter. De smältbara fraktionerna av mantelmaterialet koncentrerade de mest typiska litofila elementen, som anlände tillsammans med gaser och vattenånga på ytan av den primära jorden. I slutet av planetdifferentieringen bildade de flesta silikaterna en tjock mantel av planeten, och produkterna från dess smältning gav upphov till utvecklingen av en aluminosilikatskorpa, ett primärt hav och en primär atmosfär mättad med CO 2 .

AP Vinogradov (1971), på grundval av en analys av meteoritmaterialens metallfaser, tror att en solid järn-nickellegering uppstod oberoende och direkt från ångfasen av ett protoplanetärt moln och kondenserade vid 1500 °C. nickellegering av meteoriter, enligt forskaren, har en primär karaktär och kännetecknar på motsvarande sätt den metalliska fasen av jordplaneterna. Järn-nickellegeringar med ganska hög densitet, som Vinogradov tror, ​​uppstod i ett protoplanetärt moln, sintrade på grund av hög värmeledningsförmåga i separata bitar som föll till mitten av gas-dammmolnet, och fortsatte kontinuerlig kondensationstillväxt. Endast en massa av järn-nickellegeringar, oberoende kondenserad från ett protoplanetärt moln, kunde bilda kärnor av jordliknande planeter.

Den höga aktiviteten hos den primära solen skapade ett magnetfält i det omgivande rymden, vilket bidrog till magnetiseringen av ferromagnetiska ämnen. Dessa inkluderar metalliskt järn, kobolt, nickel och delvis järnsulfid. Curie-punkten - temperaturen under vilken ämnen förvärvar magnetiska egenskaper - för järn är 1043 ° K, för kobolt - 1393 ° K, för nickel - 630 ° K och för järnsulfid (pyrrhotite, nära troilit) - 598 ° K. Sedan magnetiska krafter för små partiklar är många storleksordningar större än gravitationskrafterna för attraktion, som beror på massor, då kunde ansamlingen av järnpartiklar från den kylande solnebulosan börja vid temperaturer under 1000°K i form av stora koncentrationer och var många gånger effektivare än ackumulering av silikatpartiklar vid andra lika förhållanden. Järnsulfid under 580°K kan också ackumuleras under påverkan av magnetiska krafter efter järn, kobolt och nickel.

Huvudmotivet för vår planets zonstruktur var förknippat med förloppet av den successiva ackumuleringen av partiklar av olika sammansättning - först, starkt ferromagnetisk, sedan svagt ferromagnetisk, och slutligen, silikat och andra partiklar, vars ackumulering redan var dikterad främst av gravitationskrafterna hos de växta massiva metallmassorna.

Sålunda var huvudorsaken till jordskorpans zonstruktur och sammansättning snabb radiogen uppvärmning, som bestämde ökningen av dess temperatur och ytterligare bidrog till den lokala smältningen av materialet, utvecklingen av kemisk differentiering och ferromagnetiska egenskaper under påverkan av solenergi.

Stadiet av ett gas-damm moln och bildandet av jorden som en kondensation i detta moln. Atmosfären innehöll H Och Inte, skedde avledning av dessa gaser.

I processen med gradvis uppvärmning av protoplaneten inträffade reduktionen av järnoxider och silikater, de inre delarna av protoplaneten berikades med metalliskt järn. Olika gaser släpptes ut i atmosfären. Bildandet av gaser skedde på grund av radioaktiva, radiokemiska och kemiska processer. Inledningsvis släpptes huvudsakligen inerta gaser ut i atmosfären: Ne(neon), Ns(nilsborium), CO 2(kolmonoxid), H 2(väte), Inte(helium), Ag(argon), Kg(krypton), Heh(xenon). En återställande atmosfär skapades i atmosfären. Kanske fanns det någon utbildning NH3(ammoniak) genom syntes. Sedan, förutom de indikerade, började sur rök komma in i atmosfären - CO 2, H 2S, HF, SO2. Dissociation av väte och helium ägde rum. Utsläppet av vattenånga och bildningen av hydrosfären orsakade en minskning av koncentrationerna av mycket lösliga och reaktiva gaser ( CO2, H 2S, NH3). Atmosfärens sammansättning förändrades därefter.

Genom vulkaner och på andra sätt fortsatte utsläppet av vattenånga från magma och magmatiska bergarter, CO 2, SÅ, NH3, NO 2, SO2. Det fanns också ett urval H 2, Cirka 2, inte, Ag, Ne, kr, Xe på grund av radiokemiska processer och omvandlingar av radioaktiva grundämnen. ackumuleras gradvis i atmosfären CO 2 Och N 2. Det var en liten koncentration Ungefär 2 i atmosfären, men var också närvarande i den CH4, H2 Och SÅ(från vulkaner). Syre oxiderade dessa gaser. När jorden svalnade, absorberades väte och inerta gaser av atmosfären, kvarhållna av gravitationen och det geomagnetiska fältet, som andra gaser i den primära atmosfären. Den sekundära atmosfären innehöll en viss mängd väte, vatten, ammoniak, svavelväte och var av kraftigt reducerande karaktär.

Under bildandet av protojorden var allt vatten i olika former förknippat med protoplanetens substans. När jorden bildades från en kall protoplanet och dess temperatur gradvis ökade, ingick vatten alltmer i sammansättningen av den magmatiska silikatlösningen. En del av det avdunstade från magman till atmosfären och försvann sedan. När jorden svalnade försvagades avledningen av vattenånga och stoppades sedan praktiskt taget helt. Jordens atmosfär började berikas med innehållet av vattenånga. Atmosfärisk nederbörd och bildandet av vattenkroppar på jordens yta blev dock möjlig först långt senare, när temperaturen på jordens yta blev under 100°C. Temperaturfallet på jordens yta till mindre än 100°C var utan tvekan ett språng i historien om jordens hydrosfär. Fram till det ögonblicket var vattnet i jordskorpan endast i ett kemiskt och fysiskt bundet tillstånd, vilket tillsammans med stenar utgjorde en enda odelbar helhet. Vatten fanns i form av gas eller het ånga i atmosfären. När temperaturen på jordens yta sjönk under 100°C började ganska omfattande grunda reservoarer bildas på dess yta, som ett resultat av kraftiga regn. Sedan den tiden började hav att bildas på ytan, och sedan det primära havet. I jordens bergarter, tillsammans med vattenbunden stelnande magma och framväxande magmatiska bergarter, uppstår fritt dropp-vätskevatten.

Nedkylningen av jorden bidrog till uppkomsten av grundvatten, som skilde sig avsevärt i kemisk sammansättning mellan dem själva och ytvattnet i de primära haven. Den terrestra atmosfären, som uppstod under kylningen av den initiala varma materien från flyktiga material, ångor och gaser, blev grunden för bildandet av atmosfären och vattnet i haven. Uppkomsten av vatten på jordens yta bidrog till processen med atmosfärisk cirkulation av luftmassor mellan havet och land. Den ojämna fördelningen av solenergi över jordens yta har orsakat atmosfärisk cirkulation mellan polerna och ekvatorn.

Alla befintliga grundämnen bildades i jordskorpan. Åtta av dem – syre, kisel, aluminium, järn, kalcium, natrium, kalium och magnesium – utgjorde mer än 99 % av jordskorpan i vikt och antal atomer, medan resten stod för mindre än 1 %. Huvudmassan av grundämnen är utspridda i jordskorpan och endast en liten del av dem bildade ansamlingar i form av mineralavlagringar. I avlagringar finns grundämnen vanligtvis inte i ren form. De bildar naturliga kemiska föreningar - mineraler. Endast ett fåtal - svavel, guld och platina - kan ackumuleras i en ren inhemsk form.

En bergart är ett material av vilket delar av jordskorpan är uppbyggda med en mer eller mindre konstant sammansättning och struktur, bestående av en ansamling av flera mineraler. Den huvudsakliga stenbildande processen i litosfären är vulkanism (Fig. 6.1.2). På stora djup är magma under förhållanden med högt tryck och temperatur. Magma (grekiska: "tjock lera") består av ett antal kemiska grundämnen eller enkla föreningar.

Ris. 6.1.2. Utbrott

Med ett fall i tryck och temperatur "ordnas" de kemiska elementen och deras föreningar gradvis och bildar prototyper av framtida mineraler. Så snart temperaturen sjunker tillräckligt för att börja stelna börjar mineraler utsöndras från magman. Denna isolering åtföljs av en kristallisationsprocess. Som ett exempel på kristallisation ger vi bildandet av en saltkristall NaCl(Fig. 6.1.3).

Fig.6.1.3. Strukturen av en kristall av bordssalt (natriumklorid). (Små bollar är natriumatomer, stora bollar är kloratomer.)

Den kemiska formeln indikerar att ämnet är byggt av samma antal natrium- och kloratomer. Det finns inga atomer av natriumklorid i naturen. Ämnet natriumklorid är uppbyggt av natriumkloridmolekyler. Bergsaltkristaller består av natrium- och kloratomer som alternerar längs kubens axlar. Under kristallisation, på grund av elektromagnetiska krafter, tenderar var och en av atomerna i kristallstrukturen att ta sin plats.

Kristallisering av magma inträffade tidigare och sker nu under vulkanutbrott under olika naturliga förhållanden. När magma stelnar på ett djup är processen för dess avkylning långsam, granulära välkristalliserade stenar uppstår, som kallas djupa. Dessa inkluderar graniter, diariter, gabbro, syaniter och peridotiter. Ofta, under påverkan av jordens aktiva inre krafter, rinner magma ut till ytan. På ytan kyls lava mycket snabbare än på djupet, så förutsättningarna för kristallbildning är mindre gynnsamma. Kristaller är mindre hållbara och förvandlas snabbt till metamorfa, lösa och sedimentära bergarter.

I naturen finns det inga mineraler och stenar som finns för alltid. Vilken sten som helst uppstod en gång och en dag tar dess existens ett slut. Den försvinner inte spårlöst utan förvandlas till en annan sten. Så när granit förstörs ger dess partiklar upphov till lager av sand och lera. Sand kan, när den är nedsänkt, förvandlas till sandsten och kvartsit och vid högre tryck och temperatur ge upphov till granit.

Mineralernas och stenarnas värld har sitt eget speciella "liv". Det finns tvillingmineraler. Till exempel, om ett "blyglans"-mineral hittas, kommer "zinc blende"-mineralet alltid att finnas bredvid det. Samma tvillingar är guld och kvarts, cinnober och antimonit.

Det finns mineraler "fiender" - kvarts och nefelin. Kvarts i sammansättning motsvarar kiseldioxid, nefelin - till natriumaluminatsilikat. Och även om kvarts är mycket utbrett i naturen och är en del av många stenar, "tolererar" det inte nefelin och förekommer aldrig med det på en plats. Hemligheten med antagonism är relaterad till det faktum att nefelin är undermättad med kiseldioxid.

I mineralvärlden finns det fall då ett mineral visar sig vara aggressivt och utvecklas på bekostnad av ett annat, när miljöförhållandena förändras.

Ett mineral, som hamnar i andra förhållanden, visar sig ibland vara instabilt och ersätts av ett annat mineral samtidigt som det behåller sin ursprungliga form. Sådana omvandlingar sker ofta med pyrit, som i sammansättning liknar järndisulfid. Det bildar vanligtvis guldfärgade kubiska kristaller med en stark metallisk glans. Under påverkan av atmosfäriskt syre sönderfaller pyrit till brun järnmalm. Brun järnmalm bildar inte kristaller, men, som uppstår i stället för pyrit, behåller formen av sin kristall.

Sådana mineraler kallas skämtsamt "bedragare". Deras vetenskapliga namn är pseudomorfoser, eller falska kristaller; deras form är inte karakteristisk för det ingående mineralet.

Pseudomorfoser vittnar om komplexa samband mellan olika mineral. Relationer mellan kristaller av ett mineral är inte heller alltid enkla. På geologiska museer har du förmodligen beundrat vackra sammanväxter av kristaller mer än en gång. Sådana sammanväxter kallas druser, eller bergsborstar. I mineralfyndigheter är de föremål för hänsynslös "jakt" av stenälskare - både nybörjare och erfarna mineraloger (Fig. 6.1.4).

Druzer är väldigt vackra, så ett sådant intresse för dem är ganska förståeligt. Men det handlar inte bara om utseende. Låt oss se hur dessa borstar av kristaller bildas, ta reda på varför kristallerna, genom sin förlängning, alltid är placerade mer eller mindre vinkelrätt mot tillväxtytan, varför det inte finns några eller nästan inga kristaller i druze som skulle ligga platt eller växa snett. Det verkar som att under bildandet av en "kärna" av en kristall bör den ligga på tillväxtytan och inte stå vertikalt på den.

Ris. 6.1.4. Schema för geometriskt urval av växande kristaller under bildandet av druse (enligt D. P. Grigoriev).

Alla dessa frågor förklaras väl av teorin om geometriskt urval av kristaller av den berömda mineralogen - professor vid Leningrad Mining Institute D. P. Grigoriev. Han bevisade att ett antal skäl påverkar bildandet av kristalldruser, men i alla fall interagerar växande kristaller med varandra. Vissa av dem visar sig vara "svagare", så deras tillväxt stannar snart. De mer "starka" fortsätter att växa, och för att inte bli "trängda" av sina grannar sträcker de sig uppåt.

Vad är mekanismen för bildandet av bergsborstar? Hur förvandlas många olika orienterade "kärnor" till ett litet antal stora kristaller som ligger mer eller mindre vinkelrätt mot tillväxtytan? Svaret på denna fråga kan erhållas om vi noggrant överväger strukturen hos en druse, bestående av zonfärgade kristaller, det vill säga de där färgförändringar ger spår av tillväxt.

Låt oss ta en närmare titt på det längsgående snittet av Druse. Ett antal kristallkärnor är synliga på den ojämna växtytan. Naturligtvis motsvarar deras förlängningar riktningen för den största tillväxten. Inledningsvis växte alla kärnor, oavsett orientering, i samma takt i kristallförlängningsriktningen. Men så började kristallerna röra vid. De lutande fann sig snabbt klämda av sina vertikalt växande grannar och lämnade inget ledigt utrymme för dem. Därför, från massan av olika orienterade små kristaller, "överlevde" endast de som var placerade vinkelrätt eller nästan vinkelrät mot tillväxtytan. Bakom den gnistrande kalla briljansen av kristalldruzer, förvarade i museers montrar, döljer sig ett långt liv fullt av kollisioner...

Ett annat anmärkningsvärt mineralogiskt fenomen är en bergkristall med buntar av rutilmineralinneslutningar. En stor stenkännare A. A. Malakhov sa att "när du vänder den här stenen i dina händer verkar det som att du tittar på havsbotten genom djupen genomborrade av soltrådar." I Ural kallas en sådan sten "hårig", och i den mineralogiska litteraturen är den känd under det magnifika namnet "Hair of Venus".

Processen med kristallbildning börjar på ett visst avstånd från källan till eldig magma, när heta vattenlösningar med kisel och titan kommer in i sprickorna i stenarna. Vid en temperaturminskning visar sig lösningen vara övermättad, kiselkristaller (bergkristall) och titanoxid (rutil) fälls samtidigt ut från den. Detta förklarar bergkristallens penetration med rutilnålar. Mineraler kristalliseras i en viss sekvens. Ibland sticker de ut samtidigt, som i bildandet av "Hair of Venus".

Kolossalt destruktivt och kreativt arbete pågår fortfarande i jordens tarmar. I kedjor av oändliga reaktioner föds nya ämnen - element, mineraler, stenar. Mantelns magma rusar från okända djup in i det tunna skalet på jordskorpan, bryter igenom det och försöker hitta en väg ut till planetens yta. Vågor av elektromagnetiska svängningar, strömmar av neuron, radioaktiv strålning strömmar från jordens tarmar. Det var de som blev en av de viktigaste i uppkomsten och utvecklingen av livet på jorden.

Antropogen påverkan på naturen tränger för närvarande in i alla områden, så det är nödvändigt att kort överväga egenskaperna hos jordens individuella skal.

Jorden består av kärnan, manteln, skorpan, litosfären, hydrosfären och. På grund av påverkan av levande materia och mänsklig aktivitet uppstod ytterligare två skal - biosfären och noosfären, inklusive teknosfären. Mänsklig aktivitet sträcker sig till hydrosfären, litosfären, biosfären och noosfären. Låt oss kort överväga dessa skal och arten av påverkan av mänsklig aktivitet på dem.

Allmänna egenskaper hos atmosfären

Jordens yttre gasformiga skal. Den nedre delen är i kontakt med litosfären eller, och den övre delen är i kontakt med det interplanetära rummet. består av tre delar:

1. Troposfären (nedre delen) och dess höjd över ytan är 15 km. Troposfären består av , vars densitet minskar med höjden. Den övre delen av troposfären är i kontakt med ozonskärmen - ett ozonskikt som är 7-8 km tjockt.

Ozonskölden förhindrar hård ultraviolett strålning eller högenergisk kosmisk strålning från att nå jordens yta (litosfär, hydrosfär), vilket är skadligt för allt levande. Troposfärens nedre skikt - upp till 5 km från havsytan - är en lufthabitat, medan de lägsta skikten är tätast befolkade - upp till 100 m från landytan eller. Den största påverkan från mänsklig aktivitet, som har den största ekologiska betydelsen, upplevs av troposfären och särskilt dess lägre lager.

2. Stratosfären - mittskiktet, vars gräns är en höjd av 100 km över havet. Stratosfären är fylld med förtärd gas (kväve, väte, helium, etc.). Det går in i jonosfären.

3. Jonosfär - det övre lagret, som passerar in i det interplanetära rummet. Jonosfären är fylld med partiklar som härrör från sönderfallet av molekyler - joner, elektroner etc. I den nedre delen av jonosfären uppträder "norrskenet", vilket observeras i områden bortom polcirkeln.

I ekologiska termer är troposfären av största vikt.

Kort beskrivning av litosfären och hydrosfären

Jordens yta, som ligger under troposfären, är heterogen - en del av den är upptagen av vatten, som bildar hydrosfären, och en del är land, som bildar litosfären.

Litosfär - det yttre hårda skalet på jordklotet, bildat av stenar (därav namnet - "gjuten" - sten). Den består av två lager - det övre, bildat av sedimentära bergarter med granit, och det nedre, bildat av fasta basaltstenar. En del av litosfären upptas av vatten (), och en del är land, som utgör cirka 30 % av jordens yta. Det översta lagret av mark (för det mesta) är täckt med ett tunt lager av bördig yta - jord. Marken är en av livets miljöer och litosfären är det substrat som olika organismer lever på.

Hydrosphere - vattenskalet på jordens yta, bildat av helheten av alla vattenkroppar på jorden. Hydrosfärens tjocklek är olika i olika områden, men havets genomsnittliga djup är 3,8 km, och i vissa fördjupningar - upp till 11 km. Hydrosfären är en vattenkälla för alla organismer som lever på jorden, det är en kraftfull geologisk kraft som cirkulerar vatten och andra ämnen, "livets vagga" och livsmiljön för vattenlevande organismer. Den antropogena påverkan på hydrosfären är också stor och kommer att diskuteras nedan.

Allmänna egenskaper hos biosfären och noosfären

Sedan livets uppkomst på jorden har ett nytt, specifikt skal uppstått - biosfären. Termen "biosfär" introducerades av E. Suess (1875).

Biosfären (livssfären) är den del av jordens skal där olika organismer lever. Biosfären upptar en del (den nedre delen av troposfären), litosfären (den övre delen, inklusive jorden) och genomsyrar hela hydrosfären och den övre delen av bottenytan.

Biosfären kan också definieras som ett geologiskt skal som bebos av levande organismer.

Biosfärens gränser bestäms av närvaron av förhållanden som är nödvändiga för organismers normala funktion. Den övre delen av biosfären begränsas av intensiteten av ultraviolett strålning och den nedre delen av hög temperatur (upp till 100°C). Bakteriesporer finns på en höjd av 20 km över havet och anaeroba bakterier finns på ett djup av upp till 3 km från jordens yta.

Det är känt att de bildas av levande materia. Biosfärens täthet kännetecknas av koncentrationen av levande materia. Det har fastställts att biosfärens högsta täthet är karakteristisk för land- och havsytorna vid gränsytan mellan litosfären och hydrosfären och atmosfären. Tätheten av liv i jorden är mycket hög.

Massan av levande materia i jämförelse med massan av jordskorpan och hydrosfären är liten, men spelar en stor roll i förändringsprocesserna i jordskorpan.

Biosfären är helheten av alla biogeocenoser på jorden, därför anses det vara det högsta ekosystemet på jorden. Allt i biosfären är sammankopplat och beroende av varandra. Genpoolen för alla organismer på jorden säkerställer den relativa stabiliteten och förnybarheten hos planetens biologiska resurser, om det inte finns någon skarp inblandning i naturliga ekologiska processer av olika krafter av geologisk eller interplanetarisk natur. För närvarande, som nämnts ovan, har antropogena faktorer som påverkar biosfären fått karaktären av en geologisk kraft, som mänskligheten måste ta hänsyn till om den vill överleva på jorden.

Sedan människans uppträdande på jorden har antropogena faktorer uppstått i naturen, vars effekt intensifieras med utvecklingen av civilisationen, och ett nytt specifikt skal av jorden har uppstått - noosfären (sfären för intelligent liv). Termen "noosphere" introducerades först av E. Leroy och T. Ya. de Chardin (1927), och i Ryssland användes för första gången i hans verk av V. I. Vernadsky (30-40-talet av XX-talet). I tolkningen av termen "noosphere" finns det två tillvägagångssätt:

1. "Noosfären är den del av biosfären där mänsklig ekonomisk aktivitet bedrivs." Författaren till detta koncept var LN Gumilyov (son till poetinnan A. Akhmatova och poeten N. Gumilyov). Denna synpunkt är korrekt om det är nödvändigt att peka ut mänsklig aktivitet i biosfären, för att visa sin skillnad från aktiviteten hos andra organismer. Ett sådant koncept kännetecknar den "snäva känslan" av noosfärens väsen som jordens skal.

2. "Noosfären är biosfären, vars utveckling styrs av det mänskliga sinnet." Detta begrepp är brett representerat i och är ett begrepp i en bred förståelse av noosfärens väsen, eftersom det mänskliga sinnets inflytande på biosfären kan vara både positivt och negativt, det senare mycket ofta rådande. Sammansättningen av noosfären inkluderar teknosfären - en del av noosfären som är förknippad med människans produktionsaktivitet.

I det nuvarande skedet av civilisationens och befolkningens utveckling är det nödvändigt att "rimligt" påverka naturen, påverka den optimalt för att skada naturliga ekologiska processer minimalt, återställa förstörda eller störda biogeocenoser och till och med på mänskligt liv som en integral en del av biosfären. Mänsklig aktivitet gör oundvikligen förändringar i omvärlden, men med tanke på de möjliga konsekvenserna, förutse möjliga negativa effekter, är det nödvändigt att se till att dessa konsekvenser är minst destruktiva.

Kort beskrivning av nödsituationer som inträffar på jordens yta och deras klassificering

En viktig roll i naturliga ekologiska processer spelas av nödsituationer som ständigt uppstår på jordens yta. De förstör lokala biogeocenoser och, om de upprepas cykliskt, är de i vissa fall miljöfaktorer som bidrar till de evolutionära processerna.

Situationer där ett stort antal människors normala funktion eller biogeocenosen som helhet blir svår eller omöjlig kallas nödsituationer.

Begreppet "nödsituationer" är mer tillämpligt på mänskliga aktiviteter, men det gäller även för naturliga samhällen.

Efter ursprung delas nödsituationer in i naturliga och antropogena (teknogena).

Naturliga nödsituationer uppstår som ett resultat av naturfenomen. Dessa inkluderar översvämningar, jordbävningar, jordskred, lerflöden, orkaner, utbrott, etc. Tänk på några av de fenomen som orsakar naturliga nödsituationer.

Detta är ett plötsligt frisläppande av den potentiella energin i jordens inre, som tar formen av stötvågor och elastiska vibrationer (seismiska vågor).

Jordbävningar uppstår främst på grund av underjordiska vulkaniska fenomen, förskjutning av lager i förhållande till varandra, men de kan också vara konstgjorda i naturen och uppstå på grund av kollaps av mineralutgrävningar. Under jordbävningar inträffar förskjutningar, vibrationer och vibrationer av stenar från seismiska vågor och tektoniska rörelser av jordskorpan, vilket leder till förstörelse av ytan - uppkomsten av sprickor, fel etc., såväl som till uppkomsten av bränder, förstörelsen av byggnader.

Jordskred - glidande förskjutning av stenar nedför en sluttning från lutande ytor (berg, kullar, havsterrasser etc.) under påverkan av gravitationen.

Vid jordskred störs ytan, biocenoser dör, bosättningar förstörs etc. De största skadorna orsakas av mycket djupa skred, vars djup överstiger 20 meter.

Vulkanism (vulkanutbrott) är en uppsättning fenomen som förknippas med rörelse av magma (smält stenmassa), heta gaser och vattenånga som stiger upp genom kanaler eller sprickor i jordskorpan.

Vulkanism är ett typiskt naturfenomen som orsakar stor förstörelse av naturliga biogeocenoser, orsakar enorma skador på mänsklig ekonomisk aktivitet och kraftigt förorenar regionen som gränsar till vulkaner. Vulkanutbrott åtföljs av andra katastrofala naturfenomen - bränder, jordskred, översvämningar etc.

Lerflöden är kortvariga stormiga översvämningar som bär en stor mängd sand, småsten, stora bråte och stenar, som har karaktären av lerstensflöden.

Lerflöden är karakteristiska för bergsområden och kan orsaka betydande skada på mänsklig verksamhet, orsaka olika djurs död och orsaka förstörelse av lokala växtsamhällen.

Snö laviner kallas laviner av snö och bär med sig mer och mer snömassor och andra bulkmaterial. Laviner är av både naturligt och antropogent ursprung. De orsakar stor skada på mänsklig ekonomisk verksamhet, förstör vägar, kraftledningar, orsakar dödsfall för människor, djur och växtsamhällen.

Ovanstående fenomen, som är orsaken till nödsituationer, är nära besläktade med litosfären. Naturfenomen som skapar nödsituationer är också möjliga i hydrosfären. Dessa inkluderar översvämningar och tsunamier.

Översvämningar är översvämning av områden med vatten inom floddalar, sjökuster, hav och hav.

Om översvämningar är strikt periodiska till sin natur (tidvatten, ebb) är i detta fall naturliga biogeocenoser anpassade till dem som en livsmiljö under vissa förhållanden. Men ofta är översvämningar oväntade och förknippade med individuella icke-periodiska fenomen (överdrivet snöfall på vintern skapar förutsättningar för förekomsten av omfattande översvämningar som orsakar översvämningar av ett stort område, etc.). Under översvämningar störs jordtäcken, området kan vara förorenat med olika avfall på grund av erosion av deras lagringsanläggningar, död av djur, växter och människor, förstörelse av bosättningar etc.

Gravitationsvågor av stor styrka som uppstår på ytan av haven och oceanerna.

Tsunamis har naturliga och konstgjorda orsaker. Jordbävningar, havsbävningar och vulkanutbrott under vattnet klassificeras som naturliga orsaker, kärnkraftsexplosioner under vattnet som orsakade orsaker.

Tsunamier orsakar fartygs död och olyckor på dem, vilket i sin tur leder till förorening av den naturliga miljön, till exempel kommer förstörelsen av en oljetanker att leda till förorening av en enorm vattenyta med en oljefilm som är giftig för plankton och pelargiska former av djur (plankton är svävande små organismer som lever i ytskiktet av vattnet i havet eller andra vattenkroppar; pelargiska former av djur - djur som fritt rör sig i vattenpelaren på grund av aktiv rörelse, till exempel hajar , valar, bläckfiskar; bentiska former av organismer - organismer som leder en bentisk livsstil, till exempel flundra, eremitkräftor, tagghudingar, alger fästa på botten, etc.). Tsunamis orsakar kraftig blandning av vatten, överföring av organismer till en ovanlig livsmiljö och död.

Det finns också fenomen som orsakar nödsituationer. Dessa inkluderar orkaner, tornados, olika typer av stormar.

Orkaner - tropiska och extratropiska cykloner, som har ett kraftigt reducerat tryck i mitten, åtföljs av förekomsten av vindar med hög hastighet och destruktiv kraft.

Det finns svaga, starka och extrema orkaner som orsakar regnskurar, havsvågor och förstörelse av landobjekt, olika organismers död.

Vortexstormar (squalls) är atmosfäriska fenomen förknippade med förekomsten av starka vindar med stor destruktiv kraft och ett stort distributionsområde. Det är snö, damm och dammfria stormar. Svall orsakar överföringen av de övre lagren av jorden, deras förstörelse, döden av växter, djur och förstörelse av strukturer.

Tornados (tornados) är en virvelliknande form av rörelse av luftmassor, åtföljd av uppkomsten av lufttrattar.

Kraften hos tornados är stor, i området för deras rörelse sker det en fullständig förstörelse av jorden, djur dör, byggnader förstörs, föremål överförs från en plats till en annan, vilket orsakar skada på föremål som finns där.

Förutom de naturfenomen som beskrivs ovan, som leder till nödsituationer, finns det andra fenomen som orsakar dem, vars orsak är mänsklig aktivitet. Människoskapade nödsituationer inkluderar:

1. Transportolyckor. När trafikregler överträds på olika motorvägar (vägar, järnvägar, floder, hav) dör fordon, människor, djur etc. Olika ämnen kommer in i den naturliga miljön, inklusive de som leder till döden av organismer i alla riken ( som t.ex. bekämpningsmedel etc.). Som ett resultat av transportolyckor är bränder och inträngande av gaser (väteklorid, ammoniak, brandfarliga och explosiva ämnen) möjliga.

2. Olyckor i stora företag. Brott mot tekniska processer, bristande överensstämmelse med reglerna för drift av utrustning, bristfällig teknik kan orsaka utsläpp av skadliga föreningar i miljön, orsaka olika sjukdomar hos människor och djur, vilket bidrar till uppkomsten av mutationer i växt- och djurorganismer, samt leda till förstörelse av byggnader och bränder. De farligaste olyckorna på företag som använder. Olyckor vid kärnkraftverk orsakar stor skada, eftersom utöver de vanliga skadefaktorerna (mekanisk skada, enkelverkande utsläpp av skadliga ämnen, bränder) kännetecknas olyckor vid kärnkraftverk av skador på området av radionuklider, penetrerande strålning , och skaderadien i detta fall överstiger avsevärt sannolikheten för att olyckor ska inträffa vid andra företag.

3. Bränder som täcker stora områden av skog eller torvmark. Sådana bränder är i regel av antropogen karaktär på grund av brott mot reglerna för hantering av brand, men de kan också vara av naturlig karaktär, till exempel på grund av blixtarladdningar (blixtnedslag). Sådana bränder kan också orsakas av fel i kraftledningar. Bränder förstör naturliga samhällen av organismer över stora områden, vilket orsakar stora ekonomiska skador på mänsklig ekonomisk verksamhet.

Alla de beskrivna fenomenen som bryter mot naturliga biogeocenoser och orsakar stor skada på mänsklig ekonomisk aktivitet kräver utveckling och antagande av åtgärder för att minska deras negativa påverkan, vilket implementeras vid genomförandet av miljöåtgärder och hantering av konsekvenserna av nödsituationer.

Den kallas skorpan och går in i litosfären, som på grekiska bokstavligen betyder "stenig" eller "hård boll". Det inkluderar också en del av den övre manteln. Allt detta ligger direkt ovanför astenosfären ("kraftlös boll") - ovanför ett mer trögflytande eller plastiskt lager, som om det ligger under litosfären.

Jordens inre struktur

Vår planet har formen av en ellipsoid, eller mer exakt, en geoid, som är en tredimensionell geometrisk kropp med en sluten form. Detta viktigaste geodetiska koncept översätts bokstavligen som "liknar jorden." Så här ser vår planet ut från utsidan. Internt är det ordnat enligt följande - jorden består av lager åtskilda av gränser som har sina egna specifika namn (det tydligaste av dem är Mohorovichic-gränsen, eller Moho, separerar skorpan och manteln). Kärnan, som är mitten av vår planet, skalet (eller manteln) och jordskorpan - det övre fasta skalet på jorden - dessa är huvudskikten, varav två - kärnan och manteln i sin tur är uppdelade i 2 underlager - inre och yttre, eller nedre och övre. Sålunda består kärnan, vars sfärradie är 3,5 tusen kilometer, av en fast inre kärna (radie 1,3) och en flytande yttre. Och manteln, eller silikatskalet, är uppdelat i nedre och övre delar, som tillsammans står för 67% av vår planets totala massa.

Det tunnaste lagret av planeten

Jordarna i sig uppstod samtidigt med livet på jorden och är produkten av påverkan från miljön - vatten, luft, levande organismer och växter. Beroende på olika förhållanden (geologiska, geografiska och klimatiska) har denna viktigaste naturresurs en tjocklek på 15 cm till 3 m. Värdet på vissa typer av jord är mycket högt. Till exempel exporterade tyskarna under ockupationen ukrainsk svart jord i rullar till Tyskland. På tal om jordskorpan kan man inte låta bli att nämna stora fasta områden som glider längs mantelns mer flytande lager och rör sig i förhållande till varandra. Deras närmande och "ankomster" hotar tektoniska förändringar, vilket kan vara orsaken till katastrofer på jorden.

Cirka 40 000 kilometer. Jordens geografiska skal är planetens system, där alla komponenter inuti är sammankopplade och bestäms i förhållande till varandra. Det finns fyra typer av skal - atmosfär, litosfär, hydrosfär och biosfär. Aggregerade tillstånd av ämnen i dem är av alla typer - flytande, fasta och gasformiga.

Jordens skal: atmosfären

Atmosfären är det yttre skalet. Den består av olika gaser:

• kväve - 78,08%;
• syre - 20,95%;
• argon - 0,93%;
• koldioxid - 0,03%.

Utöver dem finns det ozon, helium, väte, inerta gaser, men deras andel av den totala volymen är inte mer än 0,01%. Detta jordskal innehåller också damm och vattenånga.

Atmosfären är i sin tur uppdelad i 5 lager:

• troposfären - höjd från 8 till 12 km, närvaron av vattenånga, bildandet av nederbörd, rörelsen av luftmassor är karakteristiska;
• stratosfären - 8-55 km, innehåller ett ozonskikt som absorberar UV-strålning;
• mesosfären - 55-80 km, låg luftdensitet jämfört med den nedre troposfären;
• jonosfär - 80-1000 km, sammansatt av joniserade syreatomer, fria elektroner och andra laddade gasmolekyler;
• övre atmosfären (spridningssfär) - mer än 1000 km, molekyler rör sig med stora hastigheter och kan tränga in i rymden.

Atmosfären stödjer livet på planeten eftersom den hjälper till att hålla jorden varm. Det förhindrar också att direkt solljus kommer in. Och dess nederbörd påverkade markbildningsprocessen och klimatbildningen.

Jordens skal: litosfären

Det är ett hårt skal som utgör jordskorpan. Globens sammansättning innefattar flera koncentriska lager med olika tjocklekar och densiteter. De har också en heterogen sammansättning. Jordens genomsnittliga densitet är 5,52 g/cm 3 och i de övre lagren - 2,7. Detta indikerar att det finns tyngre ämnen inuti planeten än på ytan.

De övre litosfäriska lagren är 60-120 km tjocka. De domineras av magmatiska bergarter - granit, gnejs, basalt. De flesta av dem, under loppet av miljoner år, utsattes för destruktionsprocesser, tryck, temperaturer och förvandlades till lösa stenar - sand, lera, löss, etc.

Upp till 1200 km är det så kallade sigmatiska skalet. Dess huvudsakliga beståndsdelar är magnesium och kisel.

På djup av 1200-2900 km finns ett skal, som kallas den genomsnittliga halvmetalliska eller malm. Den innehåller främst metaller, särskilt järn.

Under 2900 km ligger den centrala delen av jorden.

Hydrosfär

Sammansättningen av detta jordskal representeras av alla vatten på planeten, oavsett om det är hav, hav, floder, sjöar, träsk, grundvatten. Hydrosfären ligger på jordens yta och upptar 70% av den totala ytan - 361 miljoner km 2.

1375 miljoner km 3 vatten är koncentrerat i havet, 25 på landytan och i glaciärer och 0,25 i sjöar. Enligt akademikern Vernadsky finns stora vattenreserver i tjockleken av jordskorpan.

På markytan är vatten involverat i ett kontinuerligt vattenutbyte. Avdunstning sker främst från havsytan, där vattnet är salt. På grund av kondensationsprocessen i atmosfären förses marken med färskvatten.

Biosfär

Strukturen, sammansättningen och energin hos detta jordskal bestäms av de levande organismernas aktivitetsprocesser. Biosfäriska gränser - landytan, jordlagret, den nedre atmosfären och hela hydrosfären.

Växter distribuerar och lagrar solenergi i form av olika organiska ämnen. Levande organismer utför migrationsprocessen av kemikalier i marken, atmosfären, hydrosfären, sedimentära bergarter. Tack vare djur sker gasutbyte och redoxreaktioner i dessa skal. Atmosfären är också resultatet av levande organismers aktiviteter.

Skalet representeras av biogeocenoser, som är genetiskt homogena områden på jorden med en typ av vegetationstäcke och levande djur. Biogeocenoser har sin egen jordmån, topografi och mikroklimat.

Alla jordens skal är i nära kontinuerlig interaktion, vilket uttrycks som ett utbyte av materia och energi. Forskning inom området för denna interaktion och identifiering av allmänna principer är viktigt för att förstå den jordbildande processen. Jordens geografiska skal är unika system som bara är karakteristiska för vår planet.

Introduktion

1. Grundläggande skal av jorden

3. Jordens geotermiska regim

Slutsats

Lista över använda källor

Introduktion

Geologi är vetenskapen om strukturen och historien om jordens utveckling. De huvudsakliga forskningsobjekten är stenar, där jordens geologiska rekord är inpräntat, såväl som moderna fysiska processer och mekanismer som verkar både på dess yta och i tarmarna, vars studie låter oss förstå hur vår planet utvecklades i det förflutna.

Jorden förändras ständigt. Vissa förändringar sker plötsligt och mycket snabbt (till exempel vulkanutbrott, jordbävningar eller stora översvämningar), men oftast sker de långsamt (ett nederbördslager som inte är mer än 30 cm tjockt rivs eller ackumuleras under ett sekel). Sådana förändringar är inte märkbara under en persons liv, men viss information har samlats om förändringar under lång tid, och med hjälp av regelbundna noggranna mätningar registreras även obetydliga rörelser av jordskorpan.

Jordens historia började samtidigt med utvecklingen av solsystemet för cirka 4,6 miljarder år sedan. Det geologiska rekordet kännetecknas dock av fragmentering och ofullständighet, eftersom många gamla stenar har förstörts eller överlagrats av yngre sediment. Luckor måste fyllas genom korrelation med händelser som har inträffat på andra håll och för vilka mer data finns tillgängliga, samt genom analogi och hypoteser. Bergarternas relativa ålder bestäms på basis av komplexen av fossila lämningar som finns i dem, och avlagringarna i vilka sådana lämningar saknas, på grundval av bådas relativa läge. Dessutom kan den absoluta åldern för nästan alla bergarter bestämmas med geokemiska metoder.

I detta dokument behandlas jordens huvudskal, dess sammansättning och fysiska struktur.

1. Grundläggande skal av jorden

Jorden har 6 skal: atmosfär, hydrosfär, biosfär, litosfär, pyrosfär och centrosfär.

Atmosfären är jordens yttre gasformiga skal. Dess nedre gräns passerar genom litosfären och hydrosfären, och den övre - på en höjd av 1000 km. Atmosfären är uppdelad i troposfären (det rörliga lagret), stratosfären (lagret ovanför troposfären) och jonosfären (det övre lagret).

Medelhöjden på troposfären är 10 km. Dess massa är 75 % av atmosfärens totala massa. Luften i troposfären rör sig både horisontellt och vertikalt.

Stratosfären reser sig 80 km över troposfären. Dess luft, som rör sig endast i horisontell riktning, bildar lager.

Ännu högre sträcker sig jonosfären, som fick sitt namn på grund av det faktum att dess luft ständigt joniseras under påverkan av ultravioletta och kosmiska strålar.

Hydrosfären täcker 71 % av jordens yta. Dess genomsnittliga salthalt är 35 g/l. Temperaturen på havsytan är från 3 till 32 ° C, densiteten är cirka 1. Solljus tränger in till ett djup av 200 m, och ultravioletta strålar till ett djup av 800 m.

Biosfären, eller livets sfär, smälter samman med atmosfären, hydrosfären och litosfären. Dess övre gräns når de övre lagren av troposfären, medan den nedre löper längs botten av havsbassängerna. Biosfären är uppdelad i växtsfären (över 500 000 arter) och sfären djur (över 1 000 000 arter).

Litosfären - jordens stenskal - är 40 till 100 km tjock. Det inkluderar kontinenter, öar och havens botten. Den genomsnittliga höjden på kontinenterna över havsnivån: Antarktis - 2200 m, Asien - 960 m, Afrika - 750 m, Nordamerika - 720 m, Sydamerika - 590 m, Europa - 340 m, Australien - 340 m.

Under litosfären finns pyrosfären - jordens eldiga skal. Dess temperatur stiger med cirka 1°C för varje 33 m djup. Stenar på avsevärda djup är sannolikt i smält tillstånd på grund av höga temperaturer och högt tryck.

Centrosfären, eller jordens kärna, ligger på ett djup av 1800 km. Enligt de flesta forskare består den av järn och nickel. Trycket här når 300000000000 Pa (3000000 atmosfärer), temperaturen är flera tusen grader. Tillståndet för kärnan är fortfarande okänt.

Jordens eldsfär fortsätter att svalna. Det hårda skalet tjocknar, det eldiga skalet tjocknar. En gång ledde detta till bildandet av fasta stenblock - kontinenter. Den eldiga sfärens inflytande på planeten jordens liv är dock fortfarande mycket stort. Kontinenternas och havens konturer, klimatet och atmosfärens sammansättning har upprepade gånger förändrats.

Exogena och endogena processer förändrar kontinuerligt den fasta ytan på vår planet, vilket i sin tur aktivt påverkar jordens biosfär.

2. Jordens sammansättning och fysiska struktur

Geofysiska data och resultaten av att studera djupa inneslutningar indikerar att vår planet består av flera skal med olika fysikaliska egenskaper, vars förändring återspeglar både förändringen i materiens kemiska sammansättning med djupet och förändringen i dess aggregationstillstånd som funktion av tryck.

Jordens översta skal - jordskorpan - under kontinenterna har en genomsnittlig tjocklek på cirka 40 km (25-70 km), och under haven - endast 5-10 km (utan ett vattenlager, i genomsnitt 4,5 km) . Ytan av Mohorovichich tas som den nedre kanten av jordskorpan - en seismisk sektion, på vilken utbredningshastigheten för längsgående elastiska vågor ökar abrupt med ett djup av 6,5-7,5 till 8-9 km / s, vilket motsvarar en ökning i materiadensiteten från 2,8-3,0 till 3,3 g/cm3.

Från ytan av Mohorovichich till ett djup av 2900 km sträcker sig jordens mantel; den övre minst täta zonen 400 km tjock sticker ut som den övre manteln. Intervallet från 2900 till 5150 km upptas av den yttre kärnan, och från denna nivå till jordens centrum, d.v.s. från 5150 till 6371 km, är den inre kärnan.

Jordens kärna har varit av intresse för forskare sedan upptäckten 1936. Det var extremt svårt att avbilda det på grund av det relativt lilla antalet seismiska vågor som nådde den och återvände till ytan. Dessutom har de extrema temperaturerna och trycken i kärnan länge varit svåra att reproducera i laboratoriet. Ny forskning kan ge en mer detaljerad bild av vår planets centrum. Jordens kärna är uppdelad i 2 separata regioner: flytande (yttre kärna) och fast (inre), övergången mellan vilka ligger på ett djup av 5 156 km.

Järn är det enda grundämnet som nära matchar de seismiska egenskaperna hos jordens kärna och är tillräckligt rikligt i universum för att representera ungefär 35 % av planetens massa i planetens kärna. Enligt moderna data är den yttre kärnan en roterande ström av smält järn och nickel, en bra ledare av elektricitet. Det är med honom som ursprunget till jordens magnetfält är associerat, med tanke på att elektriska strömmar som flyter i den flytande kärnan, som en gigantisk generator, skapar ett globalt magnetfält. Mantelskiktet, som är i direkt kontakt med den yttre kärnan, påverkas av det, eftersom temperaturerna i kärnan är högre än i manteln. På vissa ställen genererar detta lager enorm värme och massflöden riktade till jordens yta - plymer.

Den inre solida kärnan är inte ansluten till manteln. Man tror att dess fasta tillstånd, trots den höga temperaturen, tillhandahålls av det gigantiska trycket i jordens mitt. Det föreslås att, förutom järn-nickellegeringar, även lättare grundämnen, såsom kisel och svavel, och eventuellt kisel och syre, bör finnas i kärnan. Frågan om tillståndet för jordens kärna är fortfarande diskutabel. När avståndet från ytan ökar ökar kompressionen som ämnet utsätts för. Beräkningar visar att trycket i jordens kärna kan nå 3 miljoner atm. Samtidigt verkar många ämnen vara metalliserade - de övergår i ett metalliskt tillstånd. Det fanns till och med en hypotes att jordens kärna består av metalliskt väte.

Den yttre kärnan är också metallisk (i huvudsak järn), men till skillnad från den inre kärnan är metallen här i flytande tillstånd och överför inte tvärgående elastiska vågor. Konvektiva strömmar i den metalliska yttre kärnan är orsaken till bildandet av jordens magnetfält.

Jordens mantel består av silikater: föreningar av kisel och syre med Mg, Fe, Ca. Den övre manteln domineras av peridotiter - bergarter som huvudsakligen består av två mineraler: olivin (Fe, Mg) 2SiO4 och pyroxen (Ca, Na) (Fe, Mg, Al) (Si, Al) 2O6. Dessa stenar innehåller relativt lite (< 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.

Den övre manteln består alltså av ultramafiska och ultramafiska bergarter, medan jordskorpan huvudsakligen bildas av grundläggande och felsiska magmatiska bergarter: gabbro, graniter och deras vulkaniska analoger, som jämfört med peridotiterna i den övre manteln innehåller mindre magnesium och järn och är samtidigt berikade med kiseldioxid, aluminium och alkalimetaller.

Under kontinenterna är de viktigaste bergarterna koncentrerade i den nedre delen av skorpan, och de sura bergarterna finns i dess övre del. Under haven består den tunna skorpan nästan helt av gabbro och basalter. Det är fast etablerat att de grundläggande bergarterna, som enligt olika uppskattningar utgör från 75 till 25% av massan av den kontinentala skorpan och nästan hela oceanskorpan, smältes från den övre manteln i processen med magmatisk aktivitet. Sura bergarter anses vanligtvis vara produkten av upprepad partiell smältning av maffiska bergarter i den kontinentala skorpan. Peridotiter från den översta delen av manteln töms på smältbara komponenter som under magmatiska processer förskjuts in i jordskorpan. Särskilt "utarmad" är den övre manteln under kontinenterna, där den tjockaste jordskorpan uppstod.

biosfär av jordskalsatmosfär

3. Jordens geotermiska regim

Den geotermiska regimen för frusna strata bestäms av förhållandena för värmeöverföring vid gränserna för det frusna massivet. De huvudsakliga formerna för den geotermiska regimen är periodiska temperaturfluktuationer (årliga, långvariga, sekulära, etc.), vars natur beror på förändringar i yttemperaturer och flödet av värme från jordens tarmar. När temperaturfluktuationer fortplantar sig från ytan djupt in i stenarna förblir deras period oförändrad och amplituden minskar exponentiellt med djupet. I proportion till ökningen av djupet släpar extrema temperaturer efter med en tidsperiod som kallas fasförskjutningen. Med lika amplituder av temperaturfluktuationer är förhållandet mellan djupen av deras dämpning proportionell mot kvadratroten av förhållandena mellan perioderna.

Specificiteten för den geotermiska regimen för frusna skikt bestäms av närvaron av "vatten-is" fasövergångar, åtföljda av frigöring eller absorption av värme och en förändring i de termofysiska egenskaperna hos bergarter. Värmeförbrukningen för fasövergångar saktar ner utvecklingen av 0°С-isotermen och orsakar den termiska trögheten hos de frusna skikten. I den övre delen av permafrostavsnittet urskiljs ett lager av årliga temperaturfluktuationer. Längst ner i detta lager motsvarar temperaturen den genomsnittliga årstemperaturen under en långtidsperiod (5-10 år). Tjockleken på lagret av årliga temperaturfluktuationer varierar i genomsnitt från 3-5 till 20-25 m, beroende på den genomsnittliga årstemperaturen och bergarternas termofysiska egenskaper.

Temperaturfältet för bergarter under lagret av årliga fluktuationer bildas under inverkan av ett värmeflöde från jordens tarmar och temperaturfluktuationer på ytan med en period på mer än 1 år. Det påverkas av den geologiska strukturen, termofysiska egenskaperna hos bergarter och värmeöverföring av grundvatten i kontakt med permafrost.

Under nedbrytningen av permafrost observeras den lägsta temperaturen djupare än basen av lagret av årliga fluktuationer, detta orsakas av en ökning av den genomsnittliga årstemperaturen. Under aggradationsutvecklingen reflekterar temperaturfältet kylningen av de frusna skikten från ytan, vilket uttrycks i en ökning av temperaturgradienten.

Dynamiken för den nedre gränsen för de frusna skikten beror på förhållandet mellan värmeflöden i den frusna och tinade zonen. Deras ojämlikhet beror på långvariga temperaturfluktuationer på ytan, som penetrerar till ett djup som överstiger permafrostens tjocklek. Geotekniska och hydrogeologiska förhållanden för fältutveckling beror avsevärt på egenskaperna hos den geotermiska regimen och dess förändringar under påverkan av gruvdrift och andra tekniska strukturer. Studien av den geotermiska regimen och prognosen för dess förändring utförs under loppet av geokryologisk undersökning.

Slutsats

Planetens individuella ansikte, liksom utseendet på en levande varelse, bestäms till stor del av inre faktorer som uppstår i dess djupa djup. Det är mycket svårt att studera dessa djup, eftersom materialen som utgör jorden är ogenomskinliga och täta, så volymen av direkta data om substansen i de djupa zonerna är mycket begränsad.

Det finns många geniala och intressanta metoder för att studera vår planet, men huvudinformationen om dess inre struktur erhålls som ett resultat av studier av seismiska vågor som uppstår under jordbävningar och kraftiga explosioner. Varje timme registreras cirka 10 svängningar av jordens yta på olika punkter på jorden. I detta fall uppstår seismiska vågor av två typer: längsgående och tvärgående. Båda typerna av vågor kan fortplanta sig i ett fast ämne, men endast longitudinella vågor kan fortplanta sig i vätskor.

Förskjutningar av jordens yta registreras av seismografer installerade runt om i världen. Observationer av den hastighet med vilken vågor färdas genom jorden tillåter geofysiker att bestämma densiteten och hårdheten hos stenar på djup som är otillgängliga för direkt forskning. En jämförelse av de tätheter som är kända från seismiska data och de som erhållits under laboratorieexperiment med bergarter (där temperatur och tryck som motsvarar ett visst djup av jorden modelleras) gör att vi kan dra en slutsats om materialsammansättningen i jordens inre . De senaste uppgifterna om geofysik och experiment relaterade till studier av strukturella omvandlingar av mineraler gjorde det möjligt att modellera många funktioner i strukturen, sammansättningen och processerna som förekommer i jordens djup.

Zatsii liv. De viktigaste strukturella elementen här är biogeocenosen, som är medelvägen, det vill säga jordens geografiska skal (atmosfär, jord, hydrosfär, sonystrålning, kosmisk vibration och annat), antropogent inflöde. Vid den ökända blicken V.I. Vernadsky kallade levande, inert och biologiskt tal som de viktigaste strukturella komponenterna i biosfären som unika liv viktiga funktioner ...

Är det inte på den här vägen som du kan hitta en bro mellan livlös och levande natur. Det avgörande ordet i denna fråga tillhör olika framtida biokemiska och genetiska studier. Således kan huvudhypoteserna om livets ursprung på jorden delas in i 3 grupper: 1) den religiösa hypotesen om livets "gudomliga" ursprung; 2) "panspermi" - liv uppstod i rymden och fördes sedan ...

25 mg. Vitamin U främjar läkning av magsår och duodenalsår. Innehåller i persilja, juice av färsk vitkål. 1.1.6. Andra livsmedelsämnen. Förutom de övervägda basämnena innehåller livsmedelsprodukter organiska syror, eteriska oljor, glykosider, alkaloider, tanniner, färgämnen och fytoncider. Organiska syror finns i...

Det finns också mindre viktiga ortodoxa skolor, såsom grammatiska, medicinska och andra noterade i Madhavacharyas arbete. Bland de heterodoxa systemen finns främst tre huvudskolor - materialistiska (som Charvaka), buddhistiska (Vaibhashika, Sautrantika, Yogochara och Madyamaka) och Jain. De kallas oortodoxa eftersom de inte accepterar Vedas auktoritet. ett) ...