เปลือกนอกของโลก. ทรงกลมของโลก

ชีวิตบนโลกของเราเกิดขึ้นจากหลายปัจจัยรวมกัน โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์พอสมควร - มันไม่ร้อนมากเกินไปในระหว่างวันและไม่ได้รับ supercooled ในตอนกลางคืน โลกมีพื้นผิวที่เป็นของแข็งและมีน้ำของเหลวอยู่บนนั้น เปลือกอากาศรอบโลกปกป้องมันจากรังสีคอสมิกอย่างหนักและ "การทิ้งระเบิด" โดยอุกกาบาต โลกของเรามีลักษณะเฉพาะ - พื้นผิวของมันถูกโอบล้อมโดยมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันด้วยเปลือกหอยหลายแบบ: ของแข็งอากาศและน้ำ

เปลือกอากาศ - ชั้นบรรยากาศอยู่เหนือพื้นโลกถึงความสูง 2-3 พันกิโลเมตร แต่มวลส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่พื้นผิวโลก แรงโน้มถ่วงของโลกยึดชั้นบรรยากาศไว้ ดังนั้นความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศจึงลดลงตามระดับความสูง ชั้นบรรยากาศประกอบด้วยออกซิเจนซึ่งจำเป็นต่อการหายใจของสิ่งมีชีวิต ชั้นบรรยากาศประกอบด้วยชั้นโอโซนที่เรียกว่าเกราะป้องกัน ซึ่งดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์บางส่วนและปกป้องโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตส่วนเกิน ไม่ใช่ดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะที่มีเปลือกแข็ง ตัวอย่างเช่น พื้นผิวของดาวเคราะห์ยักษ์ - ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ประกอบด้วยก๊าซที่อยู่ในสถานะของเหลวหรือของแข็งเนื่องจากความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ เปลือกแข็งของโลกหรือเปลือกโลกเป็นหินก้อนใหญ่บนบกและที่ก้นมหาสมุทร ภายใต้มหาสมุทรและทวีปมีความหนาต่างกัน - จาก 70 ถึง 250 กม. เปลือกโลกแบ่งออกเป็นบล็อกขนาดใหญ่ - แผ่นเปลือกโลก

เปลือกน้ำของโลกของเรา - ไฮโดรสเฟียร์รวมถึงน้ำทั้งหมดของโลก - ในสถานะของแข็งของเหลวและก๊าซ ไฮโดรสเฟียร์ ได้แก่ ทะเลและมหาสมุทร แม่น้ำและทะเลสาบ น้ำบาดาล หนองน้ำ ธารน้ำแข็ง ไอน้ำในอากาศ และน้ำในสิ่งมีชีวิต เปลือกน้ำกระจายความร้อนที่มาจากดวงอาทิตย์ ความร้อนขึ้นช้าๆ มวลน้ำในมหาสมุทรโลกสะสมความร้อน แล้วส่งผ่านไปยังชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้สภาพอากาศในทวีปต่างๆ อ่อนตัวลงในช่วงเวลาที่อากาศหนาวเย็น เกี่ยวข้องกับวัฏจักรโลก น้ำมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง: ระเหยจากพื้นผิวของทะเล, มหาสมุทร, ทะเลสาบหรือแม่น้ำ, มันถูกถ่ายโอนไปยังพื้นดินโดยเมฆและตกลงมาในรูปของฝนหรือหิมะ

เปลือกโลกซึ่งมีชีวิตอยู่ในลักษณะที่ปรากฏทั้งหมดเรียกว่าชีวมณฑล ประกอบด้วยส่วนบนสุดของเปลือกโลก ไฮโดรสเฟียร์ และส่วนผิวของชั้นบรรยากาศ ขอบเขตล่างของชีวมณฑลตั้งอยู่ในเปลือกโลกของทวีปที่ความลึก 4-5 กม. และในเปลือกอากาศทรงกลมแห่งชีวิตขยายไปถึงชั้นโอโซน

เปลือกโลกทั้งหมดมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน วัตถุประสงค์หลักของการศึกษาภูมิศาสตร์คือเปลือกทางภูมิศาสตร์ - ทรงกลมของดาวเคราะห์ซึ่งส่วนล่างของชั้นบรรยากาศ, ไฮโดรสเฟียร์, ชีวมณฑลและส่วนบนของเปลือกโลกนั้นพันกันและมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิด เปลือกภูมิศาสตร์พัฒนาตามจังหวะรายวันและรายปี โดยได้รับอิทธิพลจากวัฏจักรสุริยะสิบเอ็ดปี ดังนั้นลักษณะเฉพาะของเปลือกทางภูมิศาสตร์จึงเป็นจังหวะของกระบวนการต่อเนื่อง

ซองจดหมายทางภูมิศาสตร์เปลี่ยนจากเส้นศูนย์สูตรไปเป็นขั้วและจากเชิงเขาไปสู่ยอดของภูเขา มีลักษณะเฉพาะด้วยรูปแบบหลัก: ความสมบูรณ์ ความสามัคคีขององค์ประกอบทั้งหมด ความต่อเนื่องและความหลากหลาย

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอารยธรรมมนุษย์ทำให้เกิดเปลือกหอยที่มนุษย์มีอิทธิพลต่อธรรมชาติอย่างแข็งขัน เปลือกนี้เรียกว่า noosphere หรือทรงกลมของจิตใจ บางครั้งผู้คนเปลี่ยนพื้นผิวโลกอย่างแข็งขันมากกว่ากระบวนการทางธรรมชาติบางอย่าง การแทรกแซงอย่างร้ายแรงในธรรมชาติ การละเลยกฎหมายสามารถนำไปสู่ความจริงที่ว่าเมื่อเวลาผ่านไปสภาวะบนโลกของเราจะไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับชีวิต

บทนำ

1. เปลือกโลกพื้นฐาน

2. องค์ประกอบและโครงสร้างทางกายภาพของโลก

3. ระบอบความร้อนใต้พิภพของโลก

บทสรุป

รายการแหล่งที่ใช้

บทนำ

ธรณีวิทยาเป็นศาสตร์แห่งโครงสร้างและประวัติศาสตร์ของการพัฒนาโลก วัตถุประสงค์หลักของการวิจัยคือหินซึ่งมีการจารึกบันทึกทางธรณีวิทยาของโลกตลอดจนกระบวนการและกลไกทางกายภาพที่ทันสมัยซึ่งทำหน้าที่ทั้งบนพื้นผิวและในลำไส้การศึกษาซึ่งทำให้เราเข้าใจว่าโลกของเราพัฒนาอย่างไร ที่ผ่านมา.

โลกมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การเปลี่ยนแปลงบางอย่างเกิดขึ้นอย่างกะทันหันและเร็วมาก (เช่น ภูเขาไฟระเบิด แผ่นดินไหว หรือน้ำท่วมใหญ่) แต่ส่วนใหญ่มักจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ (ชั้นของฝนที่มีความหนาไม่เกิน 30 ซม. ถูกทำลายหรือสะสมมานานนับศตวรรษ) การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวไม่สามารถสังเกตได้ในช่วงชีวิตของคนคนหนึ่ง แต่มีข้อมูลบางอย่างสะสมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาที่ยาวนาน และด้วยความช่วยเหลือของการวัดที่แม่นยำอย่างสม่ำเสมอ แม้แต่การเคลื่อนไหวเล็กน้อยของเปลือกโลกก็ถูกบันทึกไว้

ประวัติศาสตร์ของโลกเริ่มต้นพร้อมกันด้วยการพัฒนาระบบสุริยะเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม บันทึกทางธรณีวิทยามีลักษณะการกระจายตัวและความไม่สมบูรณ์ตั้งแต่ หินโบราณจำนวนมากถูกทำลายหรือทับซ้อนด้วยตะกอนอายุน้อย ช่องว่างจำเป็นต้องเติมโดยสัมพันธ์กับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่อื่นและมีข้อมูลเพิ่มเติม รวมทั้งโดยการเปรียบเทียบและสมมติฐาน อายุสัมพัทธ์ของหินนั้นพิจารณาจากเชิงซ้อนของซากดึกดำบรรพ์ที่ยังคงอยู่ในนั้น และตะกอนที่ยังคงหลงเหลืออยู่นั้น บนพื้นฐานของตำแหน่งสัมพัทธ์ของทั้งสอง นอกจากนี้ อายุสัมบูรณ์ของหินเกือบทั้งหมดสามารถกำหนดได้โดยวิธีธรณีเคมี

ในบทความนี้จะพิจารณาถึงเปลือกโลก องค์ประกอบ และโครงสร้างทางกายภาพ

1. เปลือกโลกพื้นฐาน

โลกมีเปลือก 6 เปลือก: บรรยากาศ, ไฮโดรสเฟียร์, ไบโอสเฟียร์, เปลือกโลก, ไพโรสเฟียร์และเซนโทรสเฟียร์

ชั้นบรรยากาศเป็นเปลือกก๊าซชั้นนอกของโลก ขอบเขตล่างของมันผ่านธรณีภาคและไฮโดรสเฟียร์และขอบเขตบน - ที่ระดับความสูง 1,000 กม. ชั้นบรรยากาศแบ่งออกเป็นชั้นโทรโพสเฟียร์ (ชั้นที่เคลื่อนที่) ชั้นสตราโตสเฟียร์ (ชั้นที่อยู่เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์) และชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ (ชั้นบน)

ความสูงเฉลี่ยของชั้นโทรโพสเฟียร์คือ 10 กม. มวลของมันคือ 75% ของมวลรวมของบรรยากาศ อากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์เคลื่อนที่ทั้งในแนวนอนและแนวตั้ง

สตราโตสเฟียร์อยู่เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์ 80 กม. อากาศของมันเคลื่อนที่ในแนวนอนเท่านั้นทำให้เกิดชั้น

ไอโอสเฟียร์ขยายสูงขึ้นไปอีก ซึ่งได้ชื่อมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าอากาศของมันถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนอย่างต่อเนื่องภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีคอสมิก

ไฮโดรสเฟียร์ครอบคลุม 71% ของพื้นผิวโลก ความเค็มเฉลี่ย 35 กรัม/ลิตร อุณหภูมิของพื้นผิวมหาสมุทรอยู่ระหว่าง 3 ถึง 32 ° C ความหนาแน่นประมาณ 1 แสงแดดแทรกซึมลึก 200 ม. และรังสีอัลตราไวโอเลตถึงความลึก 800 ม.

ชีวมณฑลหรือทรงกลมแห่งชีวิตผสานกับบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และธรณีภาค ขอบเขตบนของมันไปถึงชั้นบนของชั้นโทรโพสเฟียร์ในขณะที่ขอบล่างไหลไปตามก้นแอ่งมหาสมุทร ชีวมณฑลแบ่งออกเป็นทรงกลมของพืช (มากกว่า 500,000 สายพันธุ์) และทรงกลมของสัตว์ (มากกว่า 1,000,000 สายพันธุ์)

เปลือกโลก - เปลือกหินของโลก - มีความหนา 40 ถึง 100 กม. ประกอบด้วยทวีป หมู่เกาะ และก้นมหาสมุทร ความสูงเฉลี่ยของทวีปที่อยู่เหนือระดับมหาสมุทร: แอนตาร์กติกา - 2200 ม., เอเชีย - 960 ม., แอฟริกา - 750 ม., อเมริกาเหนือ - 720 ม., อเมริกาใต้ - 590 ม., ยุโรป - 340 ม., ออสเตรเลีย - 340 ม.

ภายใต้ธรณีภาคมีชั้นบรรยากาศไพโรสเฟียร์ ซึ่งเป็นเปลือกโลกที่ลุกเป็นไฟ อุณหภูมิจะสูงขึ้นประมาณ 1°C ทุกๆ 33 เมตรที่ความลึก หินที่ระดับความลึกพอสมควรอาจอยู่ในสภาพหลอมเหลวเนื่องจากอุณหภูมิสูงและความดันสูง

เซนโทรสเฟียร์หรือแกนกลางของโลกตั้งอยู่ที่ความลึก 1800 กม. ตามที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิล ความดันที่นี่ถึง 300000000000 Pa (3000000 บรรยากาศ) อุณหภูมิหลายพันองศา สถานะของแกนกลางยังไม่ทราบ

ทรงกลมที่ลุกเป็นไฟของโลกยังคงเย็นลง เปลือกแข็งหนาขึ้นเปลือกที่ลุกเป็นไฟหนาขึ้น ครั้งหนึ่งสิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของก้อนหิน - ทวีป อย่างไรก็ตาม อิทธิพลของทรงกลมเพลิงที่มีต่อชีวิตของดาวเคราะห์โลกยังคงมีอิทธิพลอย่างมาก รูปทรงของทวีปและมหาสมุทร ภูมิอากาศ และองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศได้เปลี่ยนแปลงไปซ้ำแล้วซ้ำเล่า

กระบวนการภายนอกและภายในเปลี่ยนแปลงพื้นผิวที่เป็นของแข็งของดาวเคราะห์ของเราอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะส่งผลอย่างแข็งขันต่อชีวมณฑลของโลก

2. องค์ประกอบและโครงสร้างทางกายภาพของโลก

ข้อมูลธรณีฟิสิกส์และผลการศึกษาการรวมตัวในเชิงลึกระบุว่าดาวเคราะห์ของเราประกอบด้วยเปลือกหลายตัวที่มีคุณสมบัติทางกายภาพต่างกัน การเปลี่ยนแปลงซึ่งสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของสสารด้วยความลึกและการเปลี่ยนแปลงสถานะการรวมตัวตามหน้าที่ของ ความดัน.

เปลือกบนสุดของโลก - เปลือกโลก - ใต้ทวีปมีความหนาเฉลี่ยประมาณ 40 กม. (25-70 กม.) และใต้มหาสมุทร - เพียง 5-10 กม. (ไม่มีชั้นน้ำ เฉลี่ย 4.5 กม.) . พื้นผิวของ Mohorovichich ถูกนำมาเป็นขอบล่างของเปลือกโลก - ส่วนแผ่นดินไหวซึ่งความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นยืดหยุ่นตามยาวเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันด้วยความลึก 6.5-7.5 ถึง 8-9 km / s ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้น ในความหนาแน่นของสสารตั้งแต่ 2.8-3 .0 ถึง 3.3 g/cm3

จากพื้นผิวของ Mohorovichich ถึงความลึก 2900 กม. เสื้อคลุมของโลกขยายออกไป โซนบนสุดหนา 400 กม. โดดเด่นเป็นเสื้อคลุมบน ช่วงเวลาจาก 2900 ถึง 5150 กม. ถูกครอบครองโดยแกนนอกและจากระดับนี้ไปยังศูนย์กลางของโลกเช่น จาก 5150 ถึง 6371 กม. เป็นแกนใน

แกนกลางของโลกเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ค้นพบในปี 1936 เป็นเรื่องยากมากที่จะนึกภาพมันได้เนื่องจากมีคลื่นไหวสะเทือนที่ส่งถึงมันและกลับคืนสู่ผิวน้ำจำนวนค่อนข้างน้อย นอกจากนี้ อุณหภูมิและแรงกดสุดขั้วของแกนกลางยังสร้างได้ยากในห้องปฏิบัติการมาอย่างยาวนาน การวิจัยใหม่สามารถให้ภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับศูนย์กลางของโลกของเรา แกนโลกแบ่งออกเป็น 2 ส่วนแยกจากกัน: ของเหลว (แกนนอก) และของแข็ง (ใน) การเปลี่ยนแปลงระหว่างนั้นอยู่ที่ระดับความลึก 5,156 กม.

เหล็กเป็นองค์ประกอบเดียวที่ตรงกับคุณสมบัติแผ่นดินไหวของแกนโลกอย่างใกล้ชิดและมีมากเพียงพอในจักรวาลเพื่อเป็นตัวแทนของมวลประมาณ 35% ของมวลดาวเคราะห์ในแกนกลางของดาวเคราะห์ ตามข้อมูลสมัยใหม่ แกนชั้นนอกเป็นกระแสหมุนเวียนของเหล็กหลอมเหลวและนิกเกิล ซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี อยู่กับเขาที่กำเนิดของสนามแม่เหล็กของโลกโดยพิจารณาว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลในแกนของเหลวสร้างสนามแม่เหล็กโลกเช่นเดียวกับเครื่องกำเนิดยักษ์ ชั้นเสื้อคลุมซึ่งสัมผัสโดยตรงกับแกนชั้นนอกได้รับผลกระทบ เนื่องจากอุณหภูมิในแกนกลางจะสูงกว่าในเสื้อคลุม ในบางสถานที่ ชั้นนี้จะสร้างความร้อนและมวลมหาศาลที่พุ่งตรงไปยังพื้นผิวโลก นั่นคือขนนก

ลักษณะของโลก (รูปร่างขนาด)

โลกเป็นหนึ่งในเก้าดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ แนวคิดแรกเกี่ยวกับรูปร่างและขนาดของโลกปรากฏในสมัยโบราณ นักคิดโบราณ (พีทาโกรัส - ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช, อริสโตเติล - ศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช, ฯลฯ ) แสดงความคิดว่าโลกของเรามีรูปร่างเป็นทรงกลม นิวตันได้ยืนยันตำแหน่งที่แบบฟอร์มเป็นตัวแทนตามหลักวิชา ทรงรีของการหมุนหรือ ทรงกลมความแตกต่างระหว่างรัศมีขั้วและเส้นศูนย์สูตรคือ 21 กม. จากการคำนวณของ T. D. Zhonglovich และ S. I. Tropinina ความไม่สมดุลของโลกเทียบกับเส้นศูนย์สูตรจะปรากฏขึ้น: ขั้วโลกใต้ตั้งอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรมากกว่าทางเหนือ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการผ่าบรรเทา (การปรากฏตัวของภูเขาสูงและกดลึก) รูปร่างที่แท้จริงของโลกมีความซับซ้อนมากกว่าทรงรีสามแกน จุดสูงสุดบนโลก - Mount Chomolungma ในเทือกเขาหิมาลัย - มีความสูงถึง 8848m ความลึกสูงสุด 11,034 ม. พบในร่องลึกบาดาลมาเรียนา .. ในปี 1873 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ Listing เรียกร่างของโลกว่า geoid ซึ่งแปลว่า "เหมือนโลก" ในสหภาพโซเวียตปัจจุบันเป็นที่ยอมรับ ทรงรีของ F. N. Krasovskyและนักเรียนของเขา (A. A. Izotov และอื่น ๆ ) พารามิเตอร์หลักซึ่งได้รับการยืนยันโดยการวิจัยสมัยใหม่และจากสถานีโคจร จากข้อมูลเหล่านี้ รัศมีเส้นศูนย์สูตรคือ 6378.245 กม. รัศมีของขั้วคือ 6356.863 กม. และการบีบอัดของขั้วคือ 1/298.25 ปริมาตรของโลกคือ 1.083 10 12 กม. 3 และมวลคือ 6 10 27 กรัม

เปลือกนอกของโลก.

เปลือกนอกของโลก ได้แก่ ชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และธรณีภาค เปลือกก๊าซของโลกคือชั้นบรรยากาศ ที่ด้านล่างสุดติดกับไฮโดรสเฟียร์หรือธรณีภาค และขยายขึ้นไปด้านบนเป็นระยะทาง 1,000 กม. มีความโดดเด่นสามชั้น: โทรโพสเฟียร์ซึ่งกำลังเคลื่อนที่ หลังจากที่มันเป็นสตราโตสเฟียร์ ด้านหลังเป็นชั้นไอโอโนสเฟียร์ (ชั้นบน)

ขนาดของไฮโดรสเฟียร์ - เปลือกน้ำของโลกคือ 71% ของพื้นผิวทั้งหมดของโลก ความเค็มเฉลี่ยของน้ำ 35 g/l พื้นผิวมหาสมุทรมีความหนาแน่นประมาณ 1 และมีอุณหภูมิ 3-32 ° C รังสีของดวงอาทิตย์สามารถทะลุผ่านได้ไม่เกินสองร้อยเมตรและรังสีอัลตราไวโอเลต - 800 ม.

ถิ่นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตคือชีวมณฑลซึ่งรวมเข้ากับไฮโดรสเฟียร์บรรยากาศและธรณีภาค ขอบด้านบนของไบโอสเฟียร์ขึ้นไปถึงลูกบอลบนของโทรโพสเฟียร์และส่วนล่างไปถึงด้านล่างของความหดหู่ใจในมหาสมุทร มันแยกความแตกต่างของทรงกลมของสัตว์ (มากกว่าหนึ่งล้านชนิด) และทรงกลมของพืช (มากกว่า 500,000 ชนิด)

ความหนาของเปลือกโลก - เปลือกหินของโลกสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 35 ถึง 100 กม. ประกอบด้วยทวีป หมู่เกาะ และพื้นมหาสมุทรทั้งหมด ด้านล่างเป็นชั้นไพโรสเฟียร์ซึ่งเป็นเปลือกที่ลุกเป็นไฟของโลกของเรา อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นประมาณ 1 °C ทุกๆ 33 เมตร อาจเป็นไปได้ว่าที่ระดับความลึกมากภายใต้อิทธิพลของความดันมหาศาลและอุณหภูมิที่สูงมาก หินจะละลายและอยู่ในสถานะใกล้กับของเหลว

ขั้นตอนของการพัฒนาวิวัฒนาการของโลก

โลกเกิดขึ้นจากการทำให้เศษส่วนที่มีอุณหภูมิสูงเป็นส่วนใหญ่หนาขึ้นด้วยเหล็กโลหะจำนวนมาก และวัสดุใกล้โลกที่เหลืออยู่ซึ่งเหล็กถูกออกซิไดซ์และกลายเป็นซิลิเกต อาจไปสร้างดวงจันทร์

ระยะเริ่มต้นของการพัฒนาโลกไม่ได้รับการแก้ไขในบันทึกทางธรณีวิทยาของหินตามที่วิทยาศาสตร์ทางธรณีวิทยาสามารถฟื้นฟูประวัติศาสตร์ได้สำเร็จ แม้แต่หินที่เก่าแก่ที่สุด (อายุของพวกเขาถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวเลขขนาดใหญ่ - 3.9 พันล้านปี) เป็นผลจากเหตุการณ์ในภายหลังที่เกิดขึ้นหลังจากการก่อตัวของดาวเคราะห์เอง

ระยะเริ่มต้นของการดำรงอยู่ของโลกของเราถูกทำเครื่องหมายโดยกระบวนการของการรวมตัวของดาวเคราะห์ (การสะสม) และการสร้างความแตกต่างที่ตามมาซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของแกนกลางและเสื้อคลุมซิลิเกตปฐมภูมิที่ห่อหุ้มไว้ การก่อตัวของเปลือกโลกอะลูมิโนซิลิเกตประเภทมหาสมุทรและทวีปหมายถึงเหตุการณ์ภายหลังที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเคมีกายภาพในเสื้อคลุมเอง

โลกในฐานะดาวเคราะห์ปฐมภูมิก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของวัสดุเมื่อ 5-4.6 พันล้านปีก่อน โลกเกิดขึ้นจากการสะสมเป็นลูกบอลเคมีที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกัน เป็นส่วนผสมที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันของอนุภาคเหล็ก ซิลิเกต และซัลไฟด์น้อยกว่า โดยกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งปริมาตร

มวลส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการควบแน่นของเศษส่วนที่มีอุณหภูมิสูง (โลหะ ซิลิเกต) กล่าวคือ ต่ำกว่า 800 ° K โดยทั่วไป ความสมบูรณ์ของการก่อตัวของโลกจะต้องไม่เกิน 320 ° K ซึ่งถูกกำหนดโดยระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ผลกระทบของอนุภาคในระหว่างกระบวนการสะสมอาจทำให้อุณหภูมิของโลกตั้งไข่เพิ่มขึ้น แต่การประมาณพลังงานเชิงปริมาณของกระบวนการนี้ไม่สามารถทำได้อย่างน่าเชื่อถือเพียงพอ

จากจุดเริ่มต้นของการก่อตัวของโลกอายุน้อย ความร้อนของกัมมันตภาพรังสีถูกบันทึกไว้ เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีที่ตายอย่างรวดเร็ว รวมถึงจำนวน transuranic ที่รอดตายจากยุคของนิวเคลียร์ฟิวชันและการสลายตัวในปัจจุบัน ไอโซโทปรังสีที่เก็บรักษาไว้และ.

ในพลังงานปรมาณูกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดในยุคแรก ๆ ของการดำรงอยู่ของโลก มันก็เพียงพอแล้วที่วัสดุของมันจะเริ่มละลายในสถานที่ต่างๆ ตามด้วยการลดก๊าซและการเพิ่มขึ้นของส่วนประกอบแสงสู่ขอบฟ้าด้านบน

ด้วยการกระจายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่ค่อนข้างเป็นเนื้อเดียวกันโดยมีการกระจายความร้อนจากกัมมันตภาพรังสีอย่างสม่ำเสมอทั่วปริมาตรทั้งหมดของโลก อุณหภูมิสูงสุดที่เพิ่มขึ้นจึงเกิดขึ้นที่จุดศูนย์กลาง ตามด้วยการทำให้เท่าเทียมกันที่บริเวณรอบนอก อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ภาคกลางของโลก ความดันสูงเกินไปที่จะหลอมละลาย การหลอมเหลวอันเป็นผลมาจากการให้ความร้อนด้วยกัมมันตภาพรังสีเริ่มขึ้นที่ระดับความลึกวิกฤต โดยที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวของวัสดุหลักบางส่วนของโลก ในกรณีนี้ วัสดุเหล็กที่มีส่วนผสมของกำมะถันเริ่มละลายได้เร็วกว่าเหล็กบริสุทธิ์หรือซิลิเกต

ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในทางธรณีวิทยาค่อนข้างเร็ว เนื่องจากเหล็กหลอมเหลวจำนวนมากไม่สามารถคงสภาพที่ไม่เสถียรได้เป็นเวลานานในส่วนบนของโลก ในท้ายที่สุด เหล็กเหลวทั้งหมดถูกแก้วเข้าไปในบริเวณภาคกลางของโลก ก่อตัวเป็นแกนโลหะ ส่วนด้านในของมันผ่านเข้าไปในเฟสหนาแน่นทึบภายใต้อิทธิพลของแรงดันสูง ก่อตัวเป็นแกนกลางขนาดเล็กที่ลึกกว่า 5,000 กม.

กระบวนการที่ไม่สมมาตรของการแยกความแตกต่างของสสารของดาวเคราะห์เริ่มต้นเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของซีกโลกในทวีปและมหาสมุทร (ส่วน) เป็นไปได้ว่าซีกโลกของมหาสมุทรแปซิฟิกสมัยใหม่เป็นส่วนที่มวลของเหล็กจมลงสู่ศูนย์กลาง และในซีกโลกตรงข้าม พวกมันเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของวัสดุซิลิเกตและการหลอมเหลวของมวลอะลูมิโนซิลิเกตที่เบากว่าและส่วนประกอบที่ระเหยได้ในภายหลัง เศษส่วนที่หลอมได้ของวัสดุปกคลุมรวมองค์ประกอบลิโธฟีลทั่วไปที่สุดซึ่งมาพร้อมกับก๊าซและไอน้ำบนพื้นผิวของโลกปฐมภูมิ ในตอนท้ายของการสร้างความแตกต่างของดาวเคราะห์ ซิลิเกตส่วนใหญ่ก่อตัวเป็นชั้นปกคลุมหนาของดาวเคราะห์ และผลิตภัณฑ์จากการละลายของมันก่อให้เกิดการพัฒนาของเปลือกโลกอะลูมิโนซิลิเกต มหาสมุทรปฐมภูมิ และบรรยากาศปฐมภูมิที่อิ่มตัวด้วยคาร์บอนไดออกไซด์

A.P. Vinogradov (1971) บนพื้นฐานของการวิเคราะห์เฟสโลหะของสสารอุกกาบาต เชื่อว่าโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่เป็นของแข็งเกิดขึ้นอย่างอิสระและโดยตรงจากเฟสไอของเมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์และควบแน่นที่อุณหภูมิ 1500 ° C เหล็ก- นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าโลหะผสมนิกเกิลของอุกกาบาตมีลักษณะเฉพาะและกำหนดลักษณะเฟสโลหะของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินตามลำดับ โลหะผสมของเหล็ก-นิกเกิลที่มีความหนาแน่นค่อนข้างสูง ตามที่ Vinogradov เชื่อ เกิดขึ้นในเมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์ เผาผนึกเนื่องจากการนำความร้อนสูงออกเป็นชิ้นๆ แยกจากกัน ซึ่งตกลงไปที่ใจกลางของเมฆฝุ่นก๊าซ และเกิดการควบแน่นอย่างต่อเนื่อง มีเพียงมวลของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ควบแน่นอย่างอิสระจากเมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์เท่านั้นที่สามารถสร้างแกนของดาวเคราะห์ประเภทภาคพื้นดินได้

กิจกรรมที่สูงของดวงอาทิตย์ปฐมภูมิทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นในพื้นที่โดยรอบ ซึ่งทำให้เกิดการดึงดูดของสารที่เป็นแม่เหล็ก ซึ่งรวมถึงเหล็กที่เป็นโลหะ โคบอลต์ นิกเกิล และเหล็กซัลไฟด์บางส่วน จุด Curie - อุณหภูมิด้านล่างที่สารได้รับสมบัติทางแม่เหล็ก - สำหรับเหล็กคือ 1043 ° K สำหรับโคบอลต์ - 1393 ° K สำหรับนิกเกิล - 630 ° K และสำหรับเหล็กซัลไฟด์ (pyrrhotite ใกล้กับทรอยไลท์) - 598 ° K ตั้งแต่ แรงแม่เหล็กสำหรับอนุภาคขนาดเล็กเป็นลำดับขนาดที่มากกว่าแรงโน้มถ่วงของแรงดึงดูดซึ่งขึ้นอยู่กับมวล จากนั้นการสะสมของอนุภาคเหล็กจากเนบิวลาสุริยะที่เย็นตัวลงสามารถเริ่มต้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1,000 ° K ในรูปของความเข้มข้นขนาดใหญ่และเป็น มีประสิทธิภาพมากกว่าการสะสมของอนุภาคซิลิเกตในสภาวะอื่นที่เท่าเทียมกันหลายเท่า เหล็กซัลไฟด์ที่ต่ำกว่า 580 ° K สามารถสะสมภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็กหลังเหล็ก โคบอลต์ และนิกเกิล

บรรทัดฐานหลักของโครงสร้างเป็นวงๆ ของโลกมีความเกี่ยวข้องกับการสะสมของอนุภาคขององค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างต่อเนื่อง - อย่างแรกคือ ferromagnetic อย่างแรง จากนั้นเป็น ferromagnetic อย่างอ่อน และสุดท้าย silicate และอนุภาคอื่น ๆ ที่สะสมซึ่งถูกกำหนดไว้แล้ว ส่วนใหญ่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของมวลโลหะขนาดใหญ่ที่โตขึ้น

ดังนั้นเหตุผลหลักสำหรับโครงสร้างและองค์ประกอบของเปลือกโลกคือความร้อนจากรังสีอย่างรวดเร็วซึ่งกำหนดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและมีส่วนทำให้เกิดการหลอมละลายในท้องถิ่นการพัฒนาความแตกต่างทางเคมีและคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของ พลังงานแสงอาทิตย์

ระยะของเมฆฝุ่นก๊าซและการก่อตัวของโลกเป็นการควบแน่นในเมฆก้อนนี้. บรรยากาศประกอบด้วย ชมและ ไม่, เกิดการสลายตัวของก๊าซเหล่านี้.

ในกระบวนการให้ความร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไปของดาวเคราะห์กำเนิดต้นแบบ ออกไซด์ของเหล็กและซิลิเกตลดลง และส่วนด้านในของดาวเคราะห์เกิดก็ถูกเสริมด้วยธาตุเหล็ก ก๊าซต่างๆ ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ การก่อตัวของก๊าซเกิดขึ้นจากกระบวนการกัมมันตภาพรังสี กัมมันตภาพรังสี และเคมี ในขั้นต้น ก๊าซเฉื่อยส่วนใหญ่ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ: เน่(นีออน) Ns(นิลสโบเรียม) CO2(คาร์บอนมอนอกไซด์), H2(ไฮโดรเจน) ไม่(ฮีเลียม) Ag(อาร์กอน), กิโลกรัม(คริปทอน), เฮ่(ซีนอน). บรรยากาศการบูรณะถูกสร้างขึ้นในบรรยากาศ บางทีก็มีการศึกษาบ้าง NH3(แอมโมเนีย) ผ่านการสังเคราะห์ จากนั้นนอกเหนือไปจากที่ระบุไว้ควันเปรี้ยวเริ่มเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ - CO2, เอช 2 ซ, HF, SO2. เกิดการแตกตัวของไฮโดรเจนและฮีเลียม การปล่อยไอน้ำและการก่อตัวของไฮโดรสเฟียร์ทำให้ความเข้มข้นของก๊าซที่ละลายน้ำได้สูงและปฏิกิริยาลดลง ( CO2, เอช 2 ซ, NH3). องค์ประกอบของบรรยากาศเปลี่ยนไปตามนั้น

ผ่านภูเขาไฟและด้วยวิธีอื่น ๆ การปล่อยไอน้ำจากแมกมาและหินอัคนียังคงดำเนินต่อไป CO2, ดังนั้น, NH3, ไม่มี2, SO2. นอกจากนี้ยังมีการคัดเลือก H2, เกี่ยวกับ 2 ไม่, Ag, เน่, kr, เซเนื่องจากกระบวนการทางเคมีและการเปลี่ยนแปลงของธาตุกัมมันตรังสี ค่อยๆสะสมในชั้นบรรยากาศ CO2และ N 2. มีสมาธิเล็กน้อย เกี่ยวกับ2ในบรรยากาศแต่ก็อยู่ในนั้นด้วย CH 4 , H 2และ ดังนั้น(จากภูเขาไฟ). ออกซิเจนออกซิไดซ์ก๊าซเหล่านี้ เมื่อโลกเย็นตัวลง ไฮโดรเจนและก๊าซเฉื่อยก็ถูกบรรยากาศดูดซับ โดยคงไว้ซึ่งแรงโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็กโลก เช่นเดียวกับก๊าซอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศปฐมภูมิ บรรยากาศทุติยภูมิประกอบด้วยไฮโดรเจนที่ตกค้าง น้ำ แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และมีลักษณะการรีดิวซ์อย่างรวดเร็ว

ในระหว่างการก่อตัวของโปรโต-โลก น้ำทั้งหมดอยู่ในรูปแบบต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสารของดาวเคราะห์กำเนิด เมื่อโลกก่อตัวจากดาวเคราะห์ที่หนาวเย็นและอุณหภูมิของมันค่อยๆ เพิ่มขึ้น น้ำก็รวมอยู่ในองค์ประกอบของสารละลายแมกมาติกซิลิเกตมากขึ้น ส่วนหนึ่งระเหยจากแมกมาสู่ชั้นบรรยากาศแล้วก็สลายไป เมื่อโลกเย็นตัวลง การกระจายของไอน้ำก็ลดลง และแล้วก็หยุดลงโดยสิ้นเชิง ชั้นบรรยากาศของโลกเริ่มอุดมด้วยไอน้ำ อย่างไรก็ตาม การตกตะกอนของบรรยากาศและการก่อตัวของแหล่งน้ำบนพื้นผิวโลกนั้นเกิดขึ้นได้ในเวลาต่อมามากเท่านั้น เมื่ออุณหภูมิบนพื้นผิวโลกต่ำกว่า 100°C อุณหภูมิที่ลดลงบนพื้นผิวโลกต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียสเป็นการก้าวกระโดดในประวัติศาสตร์ของอุทกสเฟียร์ของโลกอย่างไม่ต้องสงสัย ก่อนหน้านั้น น้ำในเปลือกโลกมีสภาพผูกพันทางเคมีและกายภาพเท่านั้น ประกอบขึ้นเป็นหิน เป็นกลุ่มก้อนที่แบ่งแยกไม่ได้เพียงก้อนเดียว น้ำอยู่ในรูปของก๊าซหรือไอร้อนในบรรยากาศ เมื่ออุณหภูมิพื้นผิวโลกลดลงต่ำกว่า 100°C อ่างเก็บน้ำตื้นที่ค่อนข้างกว้างขวางก็เริ่มก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของมัน อันเป็นผลมาจากฝนตกหนัก ตั้งแต่นั้นมา ทะเลก็เริ่มก่อตัวบนพื้นผิว แล้วก็เป็นมหาสมุทรปฐมภูมิ ในโขดหินของโลก พร้อมด้วยหินหนืดที่เกาะติดกับน้ำและหินอัคนีที่โผล่ออกมา มีน้ำหยดของเหลวปรากฏขึ้น

การเย็นลงของโลกมีส่วนทำให้เกิดน้ำใต้ดิน ซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในองค์ประกอบทางเคมีระหว่างตัวมันเองกับน้ำผิวดินของทะเลปฐมภูมิ ชั้นบรรยากาศบนบกซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเย็นตัวของสสารร้อนเริ่มต้นจากวัสดุระเหย ไอระเหย และก๊าซ กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการก่อตัวของชั้นบรรยากาศและน้ำในมหาสมุทร การเกิดขึ้นของน้ำบนพื้นผิวโลกมีส่วนทำให้เกิดการไหลเวียนของมวลอากาศระหว่างทะเลกับพื้นดินในชั้นบรรยากาศ การกระจายพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวโลกทำให้เกิดการหมุนเวียนของบรรยากาศระหว่างขั้วและเส้นศูนย์สูตร

ธาตุที่มีอยู่ทั้งหมดก่อตัวขึ้นในเปลือกโลก แปดในนั้น—ออกซิเจน ซิลิกอน อะลูมิเนียม เหล็ก แคลเซียม โซเดียม โพแทสเซียม และแมกนีเซียม—ประกอบด้วยมากกว่า 99% ของเปลือกโลกโดยน้ำหนักและจำนวนอะตอม ในขณะที่ส่วนที่เหลือทั้งหมดมีสัดส่วนน้อยกว่า 1% มวลหลักของธาตุกระจายตัวอยู่ในเปลือกโลกและมีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่ก่อตัวสะสมในรูปของแร่ ในเงินฝาก ธาตุมักจะไม่พบในรูปแบบบริสุทธิ์ พวกมันก่อตัวเป็นสารประกอบทางเคมีตามธรรมชาติ - แร่ธาตุ มีกำมะถัน ทองคำ และแพลตตินั่มเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถสะสมในรูปแบบดั้งเดิมที่บริสุทธิ์

หินเป็นวัสดุที่ส่วนต่างๆ ของเปลือกโลกถูกสร้างขึ้นด้วยองค์ประกอบและโครงสร้างที่คงที่ไม่มากก็น้อย ซึ่งประกอบด้วยการสะสมของแร่ธาตุหลายชนิด กระบวนการสร้างหินหลักในเปลือกโลกคือภูเขาไฟ (รูปที่ 6.1.2) ที่ระดับความลึกมาก แมกมาอยู่ภายใต้สภาวะที่มีความดันและอุณหภูมิสูง หินหนืด (กรีก: "โคลนหนา") ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีหรือสารประกอบอย่างง่ายจำนวนหนึ่ง

ข้าว. 6.1.2. การปะทุ

ด้วยความดันและอุณหภูมิที่ลดลง องค์ประกอบทางเคมีและสารประกอบของพวกมันจะค่อยๆ ถูก "จัดลำดับ" ขึ้นเป็นต้นแบบของแร่ธาตุในอนาคต ทันทีที่อุณหภูมิลดลงพอที่จะเริ่มแข็งตัว แร่ธาตุก็เริ่มถูกปลดปล่อยออกจากหินหนืด การแยกนี้มาพร้อมกับกระบวนการตกผลึก เป็นตัวอย่างของการตกผลึก เราให้การก่อตัวของผลึกเกลือ NaCl(รูปที่ 6.1.3)

รูปที่ 6.1.3 โครงสร้างของผลึกเกลือแกง (โซเดียมคลอไรด์) (ลูกบอลขนาดเล็กคืออะตอมของโซเดียม ลูกบอลขนาดใหญ่คืออะตอมของคลอรีน)

สูตรทางเคมีระบุว่าสารถูกสร้างขึ้นจากอะตอมของโซเดียมและคลอรีนจำนวนเท่ากัน ไม่มีอะตอมของโซเดียมคลอไรด์ในธรรมชาติ สารโซเดียมคลอไรด์ถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุลของโซเดียมคลอไรด์ ผลึกเกลือสินเธาว์ประกอบด้วยอะตอมของโซเดียมและคลอรีนสลับกันไปตามแกนของลูกบาศก์ ในระหว่างการตกผลึก เนื่องจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้า อะตอมแต่ละอะตอมในโครงสร้างผลึกมีแนวโน้มที่จะเข้ามาแทนที่

การตกผลึกของหินหนืดเกิดขึ้นในอดีตและปัจจุบันเกิดขึ้นระหว่างการปะทุของภูเขาไฟในสภาพธรรมชาติต่างๆ เมื่อหินหนืดแข็งตัวที่ระดับความลึก กระบวนการเย็นตัวของมันจะช้า หินที่ตกผลึกเป็นเม็ดเล็กๆ จะปรากฏขึ้น ซึ่งเรียกว่าลึก เหล่านี้รวมถึงหินแกรนิต ไดอาไรท์ แกบโบร ไซยาไนต์ และเพอริโดไทต์ บ่อยครั้งภายใต้อิทธิพลของพลังภายในที่แอคทีฟของโลก หินหนืดจะไหลออกสู่ผิวน้ำ ที่พื้นผิว ลาวาเย็นตัวเร็วกว่าที่ระดับความลึกมาก ดังนั้นสภาวะของการเกิดผลึกจึงไม่เอื้ออำนวย คริสตัลมีความทนทานน้อยกว่าและเปลี่ยนเป็นหินแปร หินหลวม และหินตะกอนอย่างรวดเร็ว

ในธรรมชาติไม่มีแร่ธาตุและหินที่มีอยู่ตลอดไป ศิลาใด ๆ ที่เคยเกิดขึ้นและสักวันหนึ่งการดำรงอยู่ของมันก็สิ้นสุดลง มันไม่ได้หายไปอย่างไร้ร่องรอย แต่กลายเป็นหินอีกก้อนหนึ่ง ดังนั้น เมื่อหินแกรนิตถูกทำลาย อนุภาคของหินแกรนิตจะทำให้เกิดชั้นของทรายและดินเหนียว ทรายเมื่อจมอยู่ใต้น้ำจะกลายเป็นหินทรายและควอทซ์และที่ความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดหินแกรนิต

โลกแห่งแร่ธาตุและหินมี "ชีวิต" พิเศษของตัวเอง มีแร่ธาตุคู่ ตัวอย่างเช่น หากพบแร่ "ตะกั่วเงา" แร่ "สังกะสีผสม" จะอยู่ข้างๆ เสมอ ฝาแฝดเดียวกันคือทองคำและควอตซ์ ซินนาบาร์และแอนติโมไนต์

มีแร่ธาตุ "ศัตรู" - ควอตซ์และเนฟีลีน องค์ประกอบควอตซ์สอดคล้องกับซิลิกา, เนฟีลีน - ถึงโซเดียมอะลูมิโนซิลิเกต และถึงแม้ว่าควอตซ์จะแพร่หลายมากในธรรมชาติและเป็นส่วนหนึ่งของหินจำนวนมาก แต่ก็ไม่ "ทนต่อ" เนฟีลีนและไม่เคยเกิดขึ้นกับมันในที่ใด ความลับของการเป็นปรปักษ์เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าเนฟีลีนมีซิลิกาไม่อิ่มตัว

ในโลกของแร่ธาตุ มีหลายกรณีที่แร่ธาตุหนึ่งกลายเป็นแร่ที่ก้าวร้าวและพัฒนาโดยเสียค่าใช้จ่ายของแร่ธาตุอื่น เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป

แร่ที่ตกไปในสภาวะอื่น บางครั้งปรากฏว่าไม่เสถียร และถูกแทนที่ด้วยแร่อื่นโดยที่ยังคงรูปแบบเดิมไว้ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมักเกิดขึ้นกับไพไรต์ซึ่งมีองค์ประกอบคล้ายกับเหล็กไดซัลไฟด์ มันมักจะสร้างลูกบาศก์คริสตัลสีทองที่มีเงาโลหะที่แข็งแกร่ง ภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนในบรรยากาศ ไพไรต์สลายตัวเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาล แร่เหล็กสีน้ำตาลไม่ได้ก่อตัวเป็นผลึก แต่เมื่อเกิดขึ้นแทนที่ไพไรต์จะคงรูปร่างของผลึกไว้

แร่ธาตุดังกล่าวเรียกติดตลกว่า "ผู้หลอกลวง" ชื่อวิทยาศาสตร์คือ pseudomorphoses หรือผลึกเทียม รูปร่างไม่มีลักษณะเฉพาะของแร่ที่เป็นส่วนประกอบ

Pseudomorphoses เป็นพยานถึงความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างแร่ธาตุต่างๆ ความสัมพันธ์ระหว่างผลึกของแร่หนึ่งชนิดไม่ได้ง่ายเสมอไปเช่นกัน ในพิพิธภัณฑ์ทางธรณีวิทยา คุณอาจเคยชื่นชมการเรียงตัวกันสวยงามของผลึกคริสตัลมากกว่าหนึ่งครั้ง การเจริญเติบโตระหว่างกันดังกล่าวเรียกว่า druze หรือแปรงภูเขา ในแหล่งแร่พวกมันเป็นเป้าหมายของ "การล่าสัตว์" ของผู้รักหิน - ทั้งผู้เริ่มต้นและนักแร่วิทยาที่มีประสบการณ์ (รูปที่ 6.1.4)

Druzes นั้นสวยงามมากดังนั้นความสนใจในตัวพวกมันจึงค่อนข้างเข้าใจได้ แต่ไม่ใช่แค่เกี่ยวกับรูปลักษณ์เท่านั้น เรามาดูกันว่าแปรงของคริสตัลก่อตัวอย่างไร มาดูกันว่าทำไมคริสตัลที่มีการยืดตัวจึงมักตั้งฉากกับพื้นผิวของการเจริญเติบโตมากหรือน้อยเสมอ เหตุใดจึงไม่มีหรือเกือบจะไม่มีคริสตัลใน druze ที่จะนอนราบหรือโตในแนวเฉียง ดูเหมือนว่าในระหว่างการก่อตัวของ "นิวเคลียส" ของคริสตัล มันควรจะอยู่บนพื้นผิวของการเจริญเติบโตและไม่ยืนบนนั้นในแนวตั้ง

ข้าว. 6.1.4. แบบแผนของการเลือกทางเรขาคณิตของคริสตัลที่กำลังเติบโตในระหว่างการก่อตัวของ druse (ตาม D. P. Grigoriev)

คำถามเหล่านี้อธิบายไว้อย่างดีโดยทฤษฎีการเลือกทางเรขาคณิตของคริสตัลโดยนักแร่วิทยาที่มีชื่อเสียง - ศาสตราจารย์แห่งสถาบัน Leningrad Mining D. P. Grigoriev เขาพิสูจน์ว่ามีเหตุผลหลายประการที่ส่งผลต่อการก่อตัวของคริสตัล druses แต่ไม่ว่าในกรณีใด คริสตัลที่กำลังเติบโตจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน บางคนกลับกลายเป็นว่า "อ่อนแอกว่า" ดังนั้นการเติบโตของพวกเขาจึงหยุดลงในไม่ช้า ยิ่งคนที่ "แข็งแกร่ง" เติบโตขึ้นเรื่อยๆ และเพื่อไม่ให้ถูก "จำกัด" จากเพื่อนบ้าน พวกเขาจึงยืดตัวขึ้นไป

กลไกการเกิดแปรงภูเขาคืออะไร? "นิวเคลียส" ที่มีทิศทางต่างกันจำนวนมากกลายเป็นผลึกขนาดใหญ่จำนวนน้อยที่ตั้งฉากกับพื้นผิวการเจริญเติบโตมากหรือน้อยได้อย่างไร คำตอบสำหรับคำถามนี้สามารถหาได้หากเราพิจารณาโครงสร้างของ druse อย่างถี่ถ้วนซึ่งประกอบด้วยคริสตัลสีโซนซึ่งก็คือการเปลี่ยนสีทำให้เกิดการเติบโต

มาดูส่วนยาวของ Druse กันดีกว่า มองเห็นนิวเคลียสคริสตัลจำนวนหนึ่งบนพื้นผิวที่เติบโตไม่เท่ากัน โดยธรรมชาติแล้วการยืดตัวจะสอดคล้องกับทิศทางของการเติบโตที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ในขั้นต้น นิวเคลียสทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงทิศทาง เติบโตในอัตราเดียวกันในทิศทางของการยืดตัวของผลึก แต่แล้วคริสตัลก็เริ่มสัมผัสกัน คนเอนเอียงอย่างรวดเร็วพบว่าตัวเองถูกเพื่อนบ้านที่เติบโตในแนวตั้งกดดันอย่างรวดเร็วทำให้ไม่มีที่ว่างสำหรับพวกเขา ดังนั้น จากมวลของผลึกขนาดเล็กที่มีทิศทางต่างกัน มีเพียงผลึกที่วางตั้งฉากหรือเกือบตั้งฉากกับพื้นผิวการเจริญเติบโตเท่านั้นที่ "รอดชีวิต" เบื้องหลังความเจิดจรัสอันเยือกเย็นของคริสตัล druse ที่เก็บไว้ในตู้โชว์ของพิพิธภัณฑ์ มีชีวิตยืนยาวที่เต็มไปด้วยการชนกัน...

ปรากฏการณ์ทางแร่วิทยาที่น่าทึ่งอีกประการหนึ่งคือผลึกหินที่มีการรวมกลุ่มของแร่รูไทล์ นักเลงหินที่ยิ่งใหญ่ A. A. Malakhov กล่าวว่า "เมื่อคุณหมุนหินก้อนนี้ในมือของคุณ ดูเหมือนว่าคุณมองไปที่ก้นทะเลผ่านส่วนลึกที่เจาะด้วยเส้นใยสุริยะ" ในเทือกเขาอูราลหินดังกล่าวเรียกว่า "มีขนดก" และในวรรณคดีแร่วิทยาเรียกว่า "Hair of Venus" อันงดงาม

กระบวนการของการเกิดผลึกเริ่มขึ้นที่ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดของหินหนืด เมื่อสารละลายน้ำร้อนที่มีซิลิกอนและไททาเนียมเข้าสู่รอยแตกในหิน ในกรณีที่อุณหภูมิลดลง สารละลายจะกลายเป็นสารอิ่มตัวยิ่งยวด ผลึกซิลิกา (คริสตัลหิน) และไททาเนียมออกไซด์ (รูไทล์) จะตกตะกอนพร้อมกัน สิ่งนี้อธิบายการแทรกซึมของหินคริสตัลด้วยเข็มรูไทล์ แร่ธาตุตกผลึกในลำดับที่แน่นอน บางครั้งพวกเขาก็โดดเด่นพร้อม ๆ กันในรูปแบบของ "Hair of Venus"

งานทำลายล้างและสร้างสรรค์ขนาดมหึมายังคงเกิดขึ้นในบาดาลของโลก ในปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ไม่รู้จบ สารใหม่ได้ถือกำเนิดขึ้น - ธาตุ แร่ธาตุ หิน แมกมาปกคลุมพุ่งจากส่วนลึกที่ไม่รู้จักเข้าไปในเปลือกบางของเปลือกโลก ทะลุผ่าน พยายามหาทางออกจากพื้นผิวของดาวเคราะห์ คลื่นของการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสของเซลล์ประสาท กระแสรังสีกัมมันตภาพรังสีจากลำไส้ของโลก พวกเขากลายเป็นหนึ่งในผู้หลักในการกำเนิดและการพัฒนาชีวิตบนโลก

โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวในระบบสุริยะของเราที่มีชีวิตเกิดขึ้น ในหลาย ๆ ด้าน สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยการปรากฏตัวของเปลือกหอยที่แตกต่างกันหกแบบในนั้น: บรรยากาศ, ไฮโดรสเฟียร์, ชีวมณฑล, เปลือกโลก, ไพโรสเฟียร์และเซนโทรสเฟียร์ พวกเขาทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดซึ่งแสดงออกโดยการแลกเปลี่ยนพลังงานและสสาร ในบทความนี้เราจะพิจารณาองค์ประกอบลักษณะและคุณสมบัติหลัก

เปลือกนอกของโลก ได้แก่ ชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และธรณีภาค

เปลือกก๊าซของโลกคือชั้นบรรยากาศ ที่ด้านล่างสุดติดกับไฮโดรสเฟียร์หรือธรณีภาค และขยายขึ้นไปด้านบนเป็นระยะทาง 1,000 กม. มีความโดดเด่นสามชั้น: โทรโพสเฟียร์ซึ่งกำลังเคลื่อนที่ หลังจากที่มันเป็นสตราโตสเฟียร์ ด้านหลังเป็นชั้นไอโอโนสเฟียร์ (ชั้นบน)

ความสูงของชั้นโทรโพสเฟียร์อยู่ที่ประมาณ 10 กม. และมวลนั้นคิดเป็น 75% ของมวลบรรยากาศ มันเคลื่อนอากาศในแนวนอนหรือแนวตั้ง ด้านบนเป็นสตราโตสเฟียร์ซึ่งทอดตัวขึ้นไป 80 กม. มันก่อตัวเป็นชั้น ๆ เคลื่อนที่ในแนวนอน นอกเหนือจากสตราโตสเฟียร์แล้วยังมีชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งในอากาศจะมีไอออไนซ์อยู่ตลอดเวลา

ขนาดของไฮโดรสเฟียร์ - เปลือกน้ำของโลกคือ 71% ของพื้นผิวทั้งหมดของโลก ความเค็มเฉลี่ยของน้ำ 35 g/l พื้นผิวมหาสมุทรมีความหนาแน่นประมาณ 1 และมีอุณหภูมิ 3-32 ° C สามารถเจาะได้ไม่ลึกกว่าสองร้อยเมตรและรังสีอัลตราไวโอเลต - 800 ม.

ถิ่นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตคือชีวมณฑลซึ่งรวมเข้ากับไฮโดรสเฟียร์บรรยากาศและธรณีภาค ขอบด้านบนของไบโอสเฟียร์ขึ้นไปถึงลูกบอลบนของโทรโพสเฟียร์และส่วนล่างไปถึงด้านล่างของความหดหู่ใจในมหาสมุทร มันแยกความแตกต่างของทรงกลมของสัตว์ (มากกว่าหนึ่งล้านชนิด) และทรงกลมของพืช (มากกว่า 500,000 ชนิด)

ความหนาของเปลือกโลก - เปลือกหินของโลกสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 35 ถึง 100 กม. ประกอบด้วยทวีป หมู่เกาะ และพื้นมหาสมุทรทั้งหมด ด้านล่างเป็นชั้นไพโรสเฟียร์ซึ่งเป็นเปลือกที่ลุกเป็นไฟของโลกของเรา อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นประมาณ 1 °C ทุกๆ 33 เมตร อาจเป็นไปได้ว่าที่ระดับความลึกมากภายใต้อิทธิพลของความดันมหาศาลและอุณหภูมิที่สูงมาก หินจะละลายและอยู่ในสถานะใกล้กับของเหลว

ตำแหน่งของเปลือกโลก - แกนกลาง - ลึก 1800 กม. นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่สนับสนุนรุ่นที่ประกอบด้วยนิกเกิลและเหล็ก อุณหภูมิของส่วนประกอบอยู่ที่หลายพันองศาเซลเซียส และความดัน 3,000,000 ชั้นบรรยากาศ สถานะของแกนกลางยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างน่าเชื่อถือ แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ายังคงเย็นอยู่

เปลือกโลกธรณีสเฟียร์เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา: เปลือกที่ลุกเป็นไฟจะหนาขึ้น และเปลือกแข็งก็หนาขึ้น กระบวนการนี้ในครั้งเดียวกระตุ้นการปรากฏตัวของก้อนหินแข็ง - ทวีป และในสมัยของเรา ทรงกลมที่ลุกเป็นไฟไม่ได้หยุดอิทธิพลของมันที่มีต่อชีวิตบนโลกใบนี้ ผลกระทบนั้นยอดเยี่ยมมาก เปลี่ยนแปลงรูปร่างของทวีป ภูมิอากาศ มหาสมุทร

ภายนอกและส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของของแข็งที่ส่งผลต่อชีวมณฑลของโลก

เปลือกนอกทั้งหมดของโลกมีคุณสมบัติร่วมกัน - มีความคล่องตัวสูงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในเปลือกโลกใด ๆ จะแพร่กระจายไปยังมวลทั้งหมดทันที สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมความสม่ำเสมอขององค์ประกอบของเปลือกหอยจึงสัมพันธ์กันในช่วงเวลาที่ต่างกัน ถึงแม้ว่าพวกมันจะผ่านการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระหว่างการพัฒนาทางธรณีวิทยา ตัวอย่างเช่นในบรรยากาศตามที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนในตอนแรกไม่มีออกซิเจนฟรี แต่อิ่มตัว และต่อมาเนื่องจากกิจกรรมที่สำคัญของพืชทำให้ได้รับสถานะปัจจุบัน องค์ประกอบของเปลือกน้ำของโลกเปลี่ยนไปในลักษณะเดียวกัน ซึ่งพิสูจน์โดยตัวชี้วัดเปรียบเทียบขององค์ประกอบเกลือของน้ำปิดและน้ำในมหาสมุทร โลกออร์แกนิกทั้งหมดเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงยังคงเกิดขึ้นในนั้น