Зовнішні та внутрішні оболонки землі. Характеристика оболонок землі

Етапи еволюційного розвитку Землі

Земля виникла шляхом згущення переважно високотемпературної фракції зі значною кількістю металевого заліза, а навколоземний матеріал, що залишився, в якому залізо окислилося і перейшло до складу силікатів, ймовірно, пішов на побудову Місяця.

Ранні стадії розвитку Землі не фіксовані в кам'яному геологічному літописі, за яким геологічні науки успішно відновлюють її історію. Навіть найдавніші гірські породи (їх вік відзначається величезною цифрою - 3,9 млрд. років) є продуктом значно пізніших подій, що настали після формування самої планети.

Ранні стадії існування нашої планети знаменувалися процесом її загальнопланетарної інтеграції (акумуляції) і подальшої диференціації, які призвели до утворення центрального ядра і первинної силікатної мантії, що його обволікає. Утворення алюмосилікатної кори океанічного та континентального типів відноситься до пізніших подій, пов'язаних з фізико-хімічними процесами у самій мантії.

Земля як первинна планета утворилася при температурах нижче за точку плавлення її матеріалу 5-4,6 млрд. років тому. Земля виникла шляхом акумуляції як хімічно відносно однорідна куля. Вона була порівняно однорідною сумішшю частинок заліза, силікатів, менше сульфідів, розподілених по всьому об'єму досить рівномірно.

Більшість її маси утворилася при температурі нижче температури конденсації високотемпературної фракції (металевої, силікатної), т. е. нижче 800° До. У цілому завершення формування Землі було відбуватися нижче 320° До, що диктувалося відстанню від Сонця. Удари частинок у процесі акумуляції могли підняти температуру Землі, що народжується, але кількісна оцінка енергії цього процесу не може бути проведена досить надійно.

З початку формування молодої Землі відзначався її радіоактивний нагрівання, викликаний розпадом радіоактивних ядер, що швидко вимирають, включаючи деяку кількість трансуранових, що збереглися від епохи ядерного синтезу, і розпадом нині збережених радіоізотопів і.

У загальній радіогенної атомної енергії в ранні епохи існування Землі було достатньо для того, щоб її матеріал подекуди став плавитися з подальшою дегазацією та підйомом легких компонентів у верхні горизонти.

При відносно однорідному розміщенні радіоактивних елементів з рівномірним розподілом радіогенного тепла по всьому об'єму Землі максимальне зростання температур відбувалося у її центрі з наступним вирівнюванням по периферії. Однак у центральних областях Землі тиск був надто високим для плавлення. Плавлення внаслідок радіоактивного нагрівання почалося на деяких критичних глибинах, де температура перевищила точку плавлення якоїсь частини первинного матеріалу Землі. При цьому залізний матеріал з домішкою сірки почав плавитися швидше ніж чисто залізний або силікатний.

Усе це сталося геологічно досить швидко, оскільки величезні маси розплавленого заліза було неможливо перебувати довго у нестійкому стані у верхніх частинах Землі. Зрештою все рідке залізо скло в центральні області Землі, утворивши металеве ядро. Внутрішня частина його перейшла в тверду щільну фазу під впливом високого тиску, сформувавши маленьке ядро ​​глибше 5000 км.

Асиметричний процес диференціації матеріалу планети почався 4,5 млрд. років тому, що призвів до появи континентальної та океанічної півкуль (сегментів). Не виключено, що півкуля сучасного Тихого океану була тим сегментом, в який маси заліза занурювалися до центру, а в протилежній півкулі здіймалися з підняттям силікатного матеріалу і подальшим виплавленням легших алюмосилікатних мас і летючих компонентів. У легкоплавких фракціях матеріалу мантії зосередилися найбільш типові літофільні елементи, що надійшли разом із газами та парами води на поверхню первинної Землі. Більшість силікатів при завершенні планетарної диференціації утворила потужну мантію планети, а продукти її виплавлення дали початок розвитку алюмосилікатної кори, первинного океану та первинної атмосфери, насиченої СО 2 .

А. П. Виноградов (1971) на підставі аналізу металевих фаз метеоритної речовини вважає, що твердий залізонікелевий сплав виник незалежно і безпосередньо з парової фази протопланетної хмари і конденсувався при 1500° С. Залізонікелевий сплав метеоритів, на думку вченого, має первинний характер і характеризує металеву фазу земних планет. Залізонікелеві сплави досить високої щільності, як вважає Виноградов, виникли в протопланетній хмарі, спекалися завдяки великій теплопровідності в окремі шматки, які падали до центру газово-пилової хмари, продовжуючи безперервно конденсаційне зростання. Тільки маса залізонікелевого сплаву, що незалежно конденсувалася з протопланетної хмари, могла утворити ядра планет земного типу.

Висока активність первинного Сонця створювала в навколишньому просторі магнітне поле, що сприяло намагнічування феромагнітних речовин. До них належать металеве залізо, кобальт, нікель, частково сірчисте залізо. Крапка Кюрі - температура, нижче якої речовини набувають магнітні властивості, - для заліза дорівнює 1043 ° К, для кобальту - 1393 ° К, для нікелю - 630 ° К і для сірчистого заліза (пірротину, близького до троіліту) - 598 ° К. Оскільки магнітні сили для дрібних частинок на багато порядків перевищують гравітаційні сили тяжіння, що залежать від мас, то акумуляція частинок заліза з сонячної туманності, що охолоджується, могла початися при температурах нижче 1000° К у вигляді великих згущень і була в багато разів ефективніша, ніж як рівних умовах. Сірчисте залізо нижче 580° також могло акумулюватися під впливом магнітних сил за залізом, кобальтом і нікелем.

Основний мотив зональної будови нашої планети був пов'язаний з ходом послідовної акумуляції частинок різного складу – спочатку сильно феромагнітних, потім слабоферомагнітних і, нарешті, силікатних та інших частинок, накопичення яких диктувалося вже переважно силами гравітації масивних металевих мас, що виросли.

Таким чином, основною причиною зональної будови та складу земної кори став швидкий радіогенний нагрівання, що визначив підвищення його температури та сприяв у подальшому локальному плавленню матеріалу, розвитку хімічної диференціації та феромагнітних властивостей під впливом сонячної енергії.

Стадія газово-пилової хмари та утворення Землі як згущення в цій хмарі. Атмосфера містила Ні Не, відбувалася дисипація цих газів

У процесі поступового розігріву протопланети відбувалося відновлення оксидів заліза та силікатів, внутрішні частини протопланети збагачувалися металевим залізом. У повітря виділялися різні гази. Утворення газів відбувалося за рахунок радіоактивних, радіохімічних та хімічних процесів. В атмосферу виділялися спочатку головним чином інертні гази: Ne(неон), Ns(нільсборій), СО 2(окис вуглецю), Н 2(водень), Не(гелій), Аг(аргон), Кг(криптон), Хе(Ксенон). У атмосфері створювалася відновлювальна обстановка. Можливо, йшла й деяка освіта NH 3(Аміак) за рахунок синтезу. Потім в атмосферу, крім зазначених, почали надходити кислі дими. СО 2, H 2 S, HF, SO 2. Відбувалася дисоціація водню та гелію. Виділення водяної пари та утворення гідросфери зумовлювали зниження концентрацій добре розчинних та хімічно активних газів ( CO 2, H 2 S, NH 3). Склад атмосфери відповідно змінювався.

Через вулкани та іншими шляхами тривало виділення з магми та магматичних порід водяної пари, СО 2, СО, NH 3, NO 2, SO 2. Відбувалося також виділення Н 2, Про 2 ,, Аг, Ne, Kr, Xeза рахунок радіохімічних процесів та перетворень радіоактивних елементів. В атмосфері поступово накопичувалися СО 2і N 2. З'явилася невелика концентрація Про 2в атмосфері, але були присутні в ній також СН 4 , H 2і СО(З вулканів). Кисень окислював ці гази. У міру остигання Землі водень та інертні гази поглиналися атмосферою, утримувалися земним тяжінням та геомагнітним полем, як і інші гази первинної атмосфери. Вторинна атмосфера містила у собі певний залишок водню, воду, аміак, сірководень і мала різко відновлювальний характер.

При утворенні прото-Землі, вся вода була різною формою пов'язаної з речовиною протопланети. У міру того, як з холодної протопланети формувалася Земля і поступово підвищувалася її температура, вода все більше входила до складу силікатного магматичного розчину. Частина її при цьому випаровувалась з магми в атмосферу, а потім і дисипувала. У міру охолодження Землі дисипація водяної пари слабшала, а потім практично припинилася зовсім. Атмосфера Землі стала збагачуватися вмістом водяної, пари. Однак атмосферні опади та виникнення водойм на поверхні Землі стали можливі лише значно пізніше, коли температура на поверхні Землі стала нижчою за 100°С. Зниження температури лежить на поверхні Землі до величини менш як 100°З було, безсумнівно, стрибком історія гідросфери Землі. До цього часу вода в земній корі знаходилася лише в хімічно та фізично пов'язаному стані, становлячи разом із породами єдине неподільне ціле. Вода була у вигляді газу або гарячої пари в атмосфері. У міру того як температура поверхні Землі ставала нижче 100 ° С, на її поверхню стали утворювалися досить великі неглибокі водоймища, в результаті випадання дощів. З цього часу на поверхні стали формуватися моря, а потім первинний океан. У породах Землі, поряд зі зв'язаною водою застигаючою магмою і магматичних порід, що виникли, з'являється вільна крапельнорідка вода.

Охолодження Землі сприяло виникненню підземних вод, які значно відрізнялися за хімічним складом між собою та поверхневими водами первинних морів. Земна атмосфера, що виникла при охолодженні початкової гарячої речовини з легколетючих матеріалів, пар і газів, стала основою для утворення атмосфери та води в океанах. Виникнення води на земній поверхні сприяло процесу виникнення атмосферної циркуляції повітряних мас між морем та сушею. Нерівномірний розподіл земної поверхні сонячної енергії став причиною атмосферної циркуляції між полюсами і екватором.

У земній корі формувалися всі елементи. Вісім з них – кисень, кремній, алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій та магній – склали за вагою та числом атомів понад 99 % земної кори, а на частку всіх інших припало менше 1 %. Головна маса елементів розсіяна в земній корі і лише невелика частина їх утворила скупчення як родовищ корисних копалин. На родовищах елементи зазвичай не зустрічаються у чистому вигляді. Вони утворюють природні хімічні сполуки – мінерали. Лише не багато - сірка, золото і платина - можуть накопичуватися в чистому самородному вигляді.

Гірська порода, це матеріал, з якого побудовані ділянки земної кори з більш менш постійним складом і будовою, що складається з скупчення декількох мінералів. Основним, породотворчим процесом у літосфері є вулканізм (рис. 6.1.2). На великій глибині магма знаходиться в умовах високого тиску та температури. Магма (грецьк. «густий бруд») складається з низки хімічних елементів або простих сполук.

Рис. 6.1.2. Виверження вулкана

При падінні тиску та температури хімічні елементи та їх сполуки поступово «упорядковуються», формуючи прообрази майбутніх мінералів. Щойно температура знизиться стільки, що почнеться твердіння, з магми починають виділятися мінерали. Це виділення супроводжується процесом кристалізації. Як приклад кристалізації наведемо формування кристала кухонної солі NaCl(Рис. 6.1.3).

6.1.3. Структура кристала кухонної солі (хлористого натрію). (Маленькі кулі – атоми натрію, великі – атоми хлору.)

Хімічна формула свідчить, що речовина побудована з однакового числа атомів натрію та хлору. Атомів хлористого натрію у природі немає. Речовина хлористого натрію побудовано молекул натрій хлор. Кристали кам'яної солі складаються з чергуються уздовж осей куба атомів натрію та хлору. При кристалізації завдяки електромагнітним силам кожен з атомів у структурі кристала прагне зайняти своє місце.

Кристалізація магми відбувалася в минулому і відбувається зараз при виверженні вулканів у різних природних умовах. Коли магма твердне на глибині, тоді процес її охолодження йде повільно, виникають зернисті добре розкристалізовані породи, які називають глибинними. До них відносяться граніти, діарити, габро, сіяніти та перидотити. Часто під впливом активних внутрішніх сил Землі магма виливається поверхню. На поверхні лава охолоджується набагато швидше, ніж на глибині, тому умови для утворення кристалів є менш сприятливими. Кристали менш міцні і швидко перетворюються на метаморфічні, пухкі та осадові породи.

У природі немає мінералів і гірських порід, що існують вічно. Будь-яка гірська порода колись виникла і колись її існуванню приходить кінець. Вона не зникає безслідно, а перетворюється на іншу гірську породу. Так, при руйнуванні граніту його частки дають початок шарам піску та глини. Пісок, занурений у надра, може перетворитися на піщаник і кварцит, а при вищому тиску і температурі дати початок граніту.

У світі мінералів і гірських порід йде своє особливе життя. Є мінерали близнюки. Наприклад, якщо виявлено мінерал «свинцевий блиск», то поруч із ним завжди виявиться мінерал «цинкова обманка». Такими ж близнюками є золото та кварц, кіновар та антимоніт.

Є мінерали «вороги» – кварц та нефелін. Кварц за складом відповідає кремнезему, нефелін – алюмосилікату натрію. І хоча кварц дуже поширений у природі і входить до складу багатьох порід, але він не «терпить» нефеліну і колись у місці з ним не зустрічається. Секрет антагонізму пов'язаний з тим, що нефелін недонасичений кремнеземом.

У світі мінералів відомі випадки, коли один мінерал виявляється агресивним та розвивається за рахунок іншого, за зміни умов середовища.

Мінерал, потрапляючи в інші умови, іноді виявляється нестійким, і замінюється іншим мінералом із збереженням первісної форми. Такі перетворення часто відбуваються з піритом, за складом відповідним двосірчистим залозам. Зазвичай він утворює кубічні кристали золотистого кольору із сильним металевим блиском. Під впливом кисню повітря пірит розкладається у бурий залізняк. Бурий залізняк не утворює кристалів, але, виникаючи дома піриту, зберігає форму його кристала.

Такі мінерали жартівливо називають «ошуканцями». Наукова їхня назва – псевдоморфози, або хибні кристали; форма їх не характерна для складового мінералу.

Псевдоморфози свідчать про складні взаємини між різними мінералами. Не завжди прості стосунки між кристалами одного мінералу. У геологічних музеях ви, мабуть, неодноразово захоплювалися красивими зростками кристалів. Такі зростки називаються друзами або гірськими щітками. На родовищах мінералів є об'єктами азартного «полювання» любителів каменю – і початківців, і досвідчених мінералогів (рис. 6.1.4).

Друзи дуже гарні, тому цілком зрозумілий такий інтерес до них. Але справа не лише у зовнішній привабливості. Давайте подивимося, як утворюються ці щітки кристалів, з'ясуємо, чому кристали своєю витягнутістю завжди розташовуються більш менш перпендикулярно до поверхні наростання, чому в друзах немає або майже не буває кристалів, які лежали б плашмя або росли косо. Здавалося б, при утворенні «зародка» кристала він повинен лягти на поверхню наростання, а не ставати на ній вертикально.

Рис. 6.1.4. Схема геометричного відбору кристалів, що ростуть, при утворенні друзи (за Д. П. Григор'євим).

Всі ці питання добре пояснює теорія геометричного відбору кристалів відомого мінералога – професора Ленінградського гірничого інституту Д. П. Григор'єва. Він довів, що на утворення друзів кристалів впливає ряд причин, але в будь-якому випадку кристали, що ростуть, взаємодіють один з одним. Одні з них виявляються «слабшими», тому їхнє зростання незабаром припиняється. Більш «сильні» продовжують зростати, і щоб їх не «стиснули» сусіди, вони тягнуться вгору.

Який механізм утворення гірських щіток? Яким шляхом численні різноорієнтовані «зародки» перетворюються на невелику кількість великих кристалів, розташованих більш менш перпендикулярно до поверхні наростання? Відповідь це питання можна отримати, якщо уважно розглянути будову друзи, що складається з зонально пофарбованих кристалів, тобто таких, у яких зміни забарвлення видають сліди зростання.

Придивимося до поздовжнього розрізу друзів. На нерівній поверхні наростання видно ряд зародків кристалів. Звичайно, подовження їх відповідають напряму максимального зростання. Спочатку всі ембріони, незалежно від орієнтування, росли з однаковою швидкістю в напрямку витягнутості кристалів. Але кристали почали стикатися. Нахилені швидко виявилися стиснутими своїми сусідами, що вертикально зростали, для них не залишалося вільного простору. Тому з маси різноорієнтованих дрібних кристалів «виживали» лише ті, що були розташовані перпендикулярно або майже перпендикулярно до наростання. За блискучими холодним блиском друзами кристалів, що зберігаються у вітринах музеїв, ховається довге, повне колізій життя.

Ще одне чудове мінералогічне явище – кристал гірського кришталю з пучками включень мінералу рутила. Великий поціновувач каменю А. А. Малахов говорив, що «коли повертаєш цей камінь у руках, здається, що зазираєш на морське дно крізь глибини, пронизані сонячними нитками». Такий камінь на Уралі називають "волосатиком", а в мінералогічній літературі він відомий під пишним ім'ям "Волос Венери".

Процес формування кристалів починається на деякій відстані від вогнища вогненної магми, коли в тріщини гірських порід потрапляють гарячі водні розчини з кремнієм та титаном. У разі зниження температур розчин виявляється пересиченим, з нього одночасно випадають кристали кремнезему (гірський кришталь) та окису титану (рутил). Цим і пояснюється пронизування гірського кришталю голками рутила. Мінерали кристалізуються у певній послідовності. Іноді вони виділяються одночасно, як із освіті «Волос Венери».

У надрах Землі й у час йде колосальна руйнівна і творча робота. У ланцюгах нескінченних реакцій народжуються нові речовини – елементи, мінерали, гірські породи. Магма мантії прямує з невідомих глибин у тонку оболонку земної кори, прориває її, прагнучи знайти вихід поверхню планети. Хвилі електромагнітних коливань, потоки нейронів, радіоактивні випромінювання струмують із земних надр. Саме вони стали одними з головних у зародженні та розвитку життя на Землі.

Антропогенний вплив на природу нині проникає у всі сфери, тому необхідно коротко розглянути характеристику окремих оболонок Землі.

Земля складається з ядра, мантії, земної кори, літосфери, гідросфери та . За рахунок впливу живої речовини та діяльності людини виникли ще дві оболонки – біосфера та ноосфера, що включає техносферу. Діяльність людини поширюється на , гідросферу, літосферу, біосферу та ноосферу. Коротко розглянемо ці оболонки та характер впливу діяльності людини на них.

Загальна характеристика атмосфери

Зовнішня газоподібна оболонка Землі. Нижня частина контактує з літосферою або, а верхня - з міжпланетним простором. складається з трьох частин:

1. Тропосфера (нижня частина) та її висота над поверхнею становить 15 км. Тропосфера складається з , щільність якого з висотою зменшується. Верхня частина тропосфери контактує з озоновим екраном – шаром озону завтовшки 7-8 км.

Озоновий екран запобігає попаданню на поверхню Землі (літосферу, гідросферу) жорсткого ультрафіолетового випромінювання або космічного випромінювання з високою енергією, які є згубними для всього живого. Нижні шари тропосфери - висотою до 5 км від рівня моря - є повітряним місцем проживання, при цьому найбільш щільно заселені найнижчі шари - до 100 м від поверхні суші або . Найбільший вплив діяльності людини, має найбільше екологічне значення, відчуває тропосфера і особливо її нижні верстви.

2. Стратосфера - середній шар, межею якого є висота 100 км над рівнем моря. Стратосфера заповнена розрідженим газом (азотом, воднем, гелієм тощо). Вона перетворюється на іоносферу.

3. Іоносфера - верхній шар, що переходить у міжпланетний простір. Іоносфера заповнена частинками, що виникають при розпаді молекул - іонами, електронами і т.д. У нижній частині іоносфери виникає "північне сяйво", яке спостерігається в районах, що знаходяться за Полярним колом.

В екологічному відношенні найбільше значення має тропосфера.

Коротка характеристика літосфери та гідросфери

Поверхня Землі, що під тропосферою, неоднорідна - частина її зайнята водою, що утворює гідросферу, а частина є сушею, що утворює літосферу.

Літосфера – зовнішня тверда оболонка земної кулі, утворена кам'яними породами (тому і назва – «лите» – камінь). Вона складається з двох шарів - верхнього, утвореного осадовими породами з гранітом, та нижнього, утвореного твердими базальтовими породами. Частина літосфери зайнята водою (), частина є сушею, що становить близько 30% земної поверхні. Найвищий шар суші (здебільшого) покритий тонким шаром родючої поверхні - ґрунтом. Грунт є одним із середовищ життя, а літосфера - субстратом, на якому проживають різні організми.

Гідросфера - водна оболонка земної поверхні, утворена сукупністю всіх водойм, що є Землі. Товщина гідросфери різна різних ділянках, але середня глибина океану становить 3,8 км, а окремих западинах - до 11 км. Гідросфера є джерелом води для всіх організмів, що живуть на Землі, вона є потужною геологічною силою, що здійснює кругообіг води та інших речовин, «колискою життя» та місцем існування водних організмів. Антропогенний вплив на гідросферу також великий і буде розглянуто нижче.

Загальна характеристика біосфери та ноосфери

З появи життя Землі виникла нова, специфічна оболонка - біосфера. Термін «біосфера» було запроваджено Еге. Зюссом (1875).

Біосфера (сфера життя) - та частина оболонок Землі, у яких живуть різні організми. Біосфера займає частину (нижню частину тропосфери), літосфери (верхню частину, включаючи ґрунт) і пронизує всю гідросферу та верхню частину донної поверхні.

Біосферу можна визначити як геологічну оболонку, населену живими організмами.

Кордони біосфери визначаються наявністю умов, необхідні нормальної життєдіяльності організмів. Верхня частина біосфери обмежена інтенсивністю ультрафіолетового випромінювання, а нижня – високою температурою (до 100°С). Суперечки бактерій зустрічаються на висоті 20 км. над рівнем моря, а анаеробні бактерії виявлені на глибині до 3 км. від земної поверхні.

Відомо, що утворені живою речовиною. Концентрацією живої речовини характеризується густина біосфери. Встановлено, що найбільша щільність біосфери характерна поверхні суші і океану межі зіткнення літосфери і гідросфери з атмосферою. Дуже висока щільність життя у ґрунті.

Маса живої речовини порівняно з масою земної кори та гідросфери мала, але грає величезну роль у процесах зміни земної кори.

Біосфера - це сукупність всіх біогеоценозів, що є на Землі, тому вона вважається найвищою екосистемою Землі. У біосфері все взаємопов'язано та взаємообумовлено. Генофонд всіх організмів Землі забезпечує відносну стабільність та відновлюваність біологічних ресурсів планети, якщо у природні екологічні процеси не буде різкого втручання різних сил геологічного чи міжпланетного характеру. В даний час, як це було зазначено вище, антропогенні фактори впливу на біосферу набули характеру геологічної сили, що необхідно враховувати людству, якщо воно хоче вижити на Землі.

З появи на Землі людини у природі виникли антропогенні чинники, дія яких посилюється з недостатнім розвитком цивілізації, і виникла нова специфічна оболонка Землі - ноосфера (сфера розумного життя). Термін «ноосфера» вперше було запроваджено Еге. Леруа і Т. Я. де Шарденом (1927), а Росії вперше у своїх працях використав У. І. Вернадський (30-40-ті рр. XX в.). У трактуванні терміна «ноосфера» розрізняють два підходи:

1. «Ноосфера - це частина біосфери, де реалізується господарська діяльність людини». Автор цієї концепції Л. Н. Гумільов (син поетеси А. Ахматової та поета Н. Гумільова). Ця думка справедлива, якщо необхідно виділити в біосфері діяльність людини, показати її на відміну від діяльності інших організмів. Таке поняття характеризує «вузьке значення» сутності ноосфери як оболонки Землі.

2. «Ноосфера - це біосфера, розвиток якої спрямовується людським розумом». Дане поняття широко представлено і є поняттям у широкому розумінні сутності ноосфери, так як вплив людського розуму на біосферу може носити як позитивний, так і негативний характер, причому останній дуже часто переважає. До складу ноосфери входить техносфера – частина ноосфери, пов'язана із виробничою діяльністю людини.

На сучасному етапі розвитку цивілізації та чисельності народонаселення необхідно саме «розумно» впливати на Природу, оптимально впливати на неї для того, щоб завдавати мінімальної шкоди природним екологічним процесам, відновлювати зруйновані чи порушені біогеоценози, та й на життєдіяльність людини як складової частини біосфери. Діяльність людини неминуче вносить зміни до навколишнього світу, але, враховуючи можливі наслідки, передбачаючи можливі негативні впливи, необхідно зробити так, щоб ці наслідки були найменш руйнівними.

Коротка характеристика надзвичайних ситуацій, що виникають на поверхні Землі, та їх класифікація

Важливу роль природних екологічних процесах грають надзвичайні ситуації, що виникають лежить на Землі. Вони руйнують місцеві біогеоценози, і, якщо повторюються циклічно, то у ряді випадків є екологічними факторами, що сприяють перебігу еволюційних процесів.

Ситуації, за яких утруднюється або стає неможливим нормальне функціонування великої кількості людей або біогеоценозу загалом, називаються надзвичайними.

Поняття «надзвичайні ситуації» більшою мірою застосовується до діяльності людини, але воно відноситься і до природних угруповань.

За походженням надзвичайні ситуації поділяють на природні та антропогенні (техногенні).

Природні надзвичайні ситуації виникають у результаті явищ природного характеру. До них відносять повені, землетруси, зсуви, селі, урагани, виверження та ін. Розглянемо деякі явища, що викликають надзвичайні ситуації природного характеру.

Це раптове звільнення потенційної енергії земних надр, що набуває форми ударних хвиль та пружних коливань (сейсмічних хвиль).

Землетруси виникають головним чином за рахунок підземних вулканічних явищ, усунення пластів один щодо одного, але можуть мати і техногенний характер і виникати за рахунок обвалу виробок корисних копалин. При землетрусах відбуваються зміщення, коливання та вібрація гірських порід від сейсмічних хвиль та тектонічних рухів земної кори, що призводить до руйнування поверхні – появи тріщин, розломів тощо, а також виникнення пожеж, руйнування будівель.

Зсуви - ковзне зміщення порід вниз по ухилу з похилих поверхонь (гір, пагорбів, морських терас тощо) під дією сили тяжіння.

При зсувах порушується поверхня, гинуть біоценози, руйнуються населені пункти тощо. буд. Найбільших збитків завдають дуже глибокі зсуви, глибина яких перевищує 20 метрів.

Вулканізмом (виверженнями вулканів) називають сукупність явищ, пов'язаних з рухом магми (розплавленої маси порід), гарячих газів і пар води, що піднімаються каналами або тріщинами земної кори.

Вулканізм є типовим природним явищем, що викликає великі руйнування природних біогеоценозів, що завдає величезної шкоди господарській діяльності людини, що сильно забруднює прилеглого до вулканів регіону. Виверження вулканів супроводжуються іншими катастрофічними природними явищами – пожежами, зсувами, повенями та ін.

Селі - це короткочасні бурхливі паводки, що несуть велику кількість піску, гальки, великого щебеню та каміння, що мають характер брудокам'яних потоків.

Селі характерні для гірських районів і можуть завдавати значної шкоди господарській діяльності людини, спричиняти загибель різних тварин і спричинити руйнування місцевих рослинних угруповань.

Сніговими лавинами називають обвали снігу, що захоплюють у себе все нові й нові маси снігу та інших сипких матеріалів. Лавини бувають як природного, і антропогенного походження. Вони завдають великої шкоди господарській діяльності, руйнуючи дороги, лінії електропередач, викликаючи загибель людей, тварин і рослинних угруповань.

Вищерозглянуті явища, що є причиною виникнення надзвичайних ситуацій, пов'язані з літосферою. У гідросфері також можливі природні явища, що утворюють надзвичайні ситуації. До них відносять повені та цунамі.

Повені - це затоплення водою місцевості не більше річкових долин, узбереж озер, морів та океанів.

Якщо повені носять строго періодичний характер (припливи, відливи), то цьому випадку природні біогеоценози пристосовані до них як до середовища проживання в певних умовах. Але часто повені бувають несподіваними та пов'язаними з окремими неперіодичними явищами (надлишкове випадання снігу взимку створює умови для виникнення великих паводків, що викликають затоплення великої площі тощо). При повенях порушуються ґрунтові покрови, може відбуватися зараження місцевості різними відходами з допомогою розмиву їх сховищ, загибель тварин, рослин та людей, знищення населених пунктів тощо.

Гравітаційні хвилі великої сили, що виникають на поверхні морів та океанів.

Цунами мають природні та техногенні причини. До природних причин відносять землетруси, моретруси та підводні виверження вулканів, до техногенних – підводні ядерні вибухи.

Цунами викликають загибель суден і аварії на них, що в свою чергу призводить до забруднення природного середовища, наприклад, руйнування танкера, що транспортує нафту, призведе до забруднення величезної водної поверхні нафтовою плівкою, отруйною для планктону і пеларгічних форм тварин (планктон - зважені дрібниці пеларгічні форми тварин - тварини, що вільно переміщаються в товщі води за рахунок активного пересування, наприклад, акули, кити, головоногі; , голкошкірі, прикріплені до дна водорості та ін.). Цунами викликають сильне перемішування вод, перенесення організмів в невластиву їм довкілля і загибель.

Також відбуваються явища, що викликають надзвичайні ситуації. До них відносять урагани, смерчі, різні види бур.

Урагани - тропічні та позатропічні циклони, у яких сильно знижений тиск у центрі, супроводжуються виникненням вітрів, що мають велику швидкість і руйнівну силу.

Розрізняють слабкі, сильні та екстремальні урагани, які викликають появу злив, морських хвиль та руйнування наземних об'єктів, загибель різних організмів.

Вихрові бурі (шквали) - атмосферні явища, пов'язані з виникненням сильних вітрів, що мають велику руйнівну силу і значну територію поширення. Розрізняють снігові, курні та безпилові бурі. Шквали викликають перенесення верхніх шарів ґрунту, їх руйнування, загибель рослин, тварин, руйнування споруд.

Смерчі (торнадо) - вихроподібна форма руху повітряних мас, що супроводжується виникненням повітряних вирв.

Сила смерчів велика, в області їх руху спостерігається повне знищення ґрунту, гинуть тварини, руйнуються будівлі, предмети переносяться з одного місця на інше, викликаючи ураження об'єктів, що знаходяться там.

Крім охарактеризованих вище природних явищ, що призводять до виникнення надзвичайних ситуацій, існують інші явища, що їх викликають, причина яких - діяльність людини. До антропогенних надзвичайних ситуацій відносять:

1. Аварія на транспорті. При порушенні правил руху на різних магістралях (автомобільних, залізничних, річкових, морських) відбувається загибель транспортних засобів, людей, тварин і т. д. наприклад, пестициди та ін.). Внаслідок аварій на транспорті можливе виникнення пожеж та потрапляння до газів (хлороводню, аміаку, пожежо- та вибухонебезпечних речовин).

2. Аварії на великих підприємствах. Порушення технологічних процесів, недотримання правил експлуатації обладнання, недосконалість технології можуть бути причиною викиду в навколишнє середовище шкідливих сполук, що викликають різні захворювання людини і тварин, сприяють появі мутацій в організмах рослин та тварин, а також призвести до руйнувань будівель та виникнення пожеж. Найбільш небезпечні аварії на підприємствах, які використовують . Великої шкоди завдають аварії на атомних електростанціях (АЕС), тому що крім звичайних вражаючих факторів (механічні руйнування, викид шкідливих речовин одноразової дії, пожежі) для аварій на АЕС характерно поразка місцевості радіонуклідами, проникаючою радіацією і радіус ураження в цьому випадку значно перевищує ймовірність виникнення аварій інших підприємствах.

3. Пожежі, що охоплюють значні території лісів чи торфовищ. Як правило, такі пожежі мають антропогенний характер через порушення правил поводження з вогнем, але можуть мати і природний характер, наприклад, за рахунок грозових розрядів (блискавки). Причиною подібних пожеж можуть бути порушення в лініях електропередач. Пожежі знищують на великих територіях природні спільноти організмів, завдають великої економічної шкоди господарській діяльності.

Всі охарактеризовані явища, що порушують природні біогеоценози, що завдають великої шкоди господарській діяльності, вимагають розробки та вжиття заходів щодо зменшення їх негативного впливу, що реалізується при здійсненні природоохоронних дій та боротьби з наслідками надзвичайних ситуацій.

Називається корою і входить у літосферу, що у перекладі з грецької мови дослівно означає "кам'яниста" або "тверда куля". Вона включає і частину верхньої мантії. Все це знаходиться безпосередньо над астеносферою ("безсила куля") - над більш в'язким або пластичним шаром, що ніби підстилає літосферу.

Внутрішня структура Землі

Наша планета має форму еліпсоїда, або, точніше, геоїду, який є тривимірним геометричним тілом замкнутої форми. Це найважливіше геодезичне поняття дослівно перекладається як «подібний до Землі». Такий вигляд має наша планета зовні. Внутрішньо вона влаштована так - Земля складається з шарів, розділених кордонами, які мають свої певні назви (найчіткіша з них - кордон Мохоровичича, або Мохо, розділяє кору і мантію). Ядро, що є центром нашої планети, оболонка (або мантія) і кора – верхня тверда оболонка Землі – ось основні шари, два з яких – ядро ​​та мантія, у свою чергу, діляться на 2 підшари – внутрішній та зовнішній, або нижній та верхній. Так, ядро, радіус сфери якого дорівнює 3,5 тисяч кілометрів, складається з твердого внутрішнього ядра (радіус 1,3) і рідкого зовнішнього. А мантія, або силікатна оболонка, ділиться на нижню та верхню частини, на які разом припадає 67% усієї маси нашої планети.

Найтонший шар планети

Самі ґрунти виникли одночасно з життям на Землі та є продуктом впливу навколишнього середовища – води, повітря, живих організмів та рослин. Залежно від різних умов (геологічних, географічних та кліматичних) цей найважливіший природний ресурс має товщину від 15 см до 3 м. Цінність деяких видів ґрунтів дуже велика. Наприклад, український чорнозем німці за часів окупації рулонами вивозили до Німеччини. Говорячи про земну кору, не можна не сказати про великі тверді ділянки, що ковзають по більш рідких шарах мантії і переміщуються відносно один одного. Їхнє зближення та «наїзди» загрожують тектонічними зрушеннями, які можуть бути причиною катастроф на Землі.

Близько 40 000 кілометрів. Географічні оболонки Землі – це системи планети, де всі компоненти всередині взаємопов'язані та визначені один щодо одного. Виділяють чотири типи оболонок - атмосферу, літосферу, гідросферу та біосферу. Агрегатні стани речовин у них зустрічаються всіх типів - рідкі, тверді та газоподібні.

Оболонки Землі: атмосфера

Атмосфера є зовнішньою оболонкою. До її складу увійшли різні гази:

• азот – 78,08%;
• кисень – 20,95%;
• аргон – 0,93%;
• вуглекислий газ – 0,03%.

Крім них зустрічаються озон, гелій, водень, інертні гази, та їх частка у загальному обсязі становить трохи більше 0,01%. До складу цієї оболонки Землі також входить пил та водяна пара.

Атмосфера, у свою чергу, ділиться на 5 шарів:

• тропосфера - висота від 8 до 12 км, характерна присутність водяної пари, формування опадів, рух повітряних мас;
• стратосфера – 8-55 км, містить озоновий шар, що поглинає УФ-випромінювання;
• мезосфера – 55-80 км, низька порівняно з нижньою тропосферою щільність повітря;
• іоносфера – 80-1000 км, до складу входять іонізовані атоми кисню, вільні електрони та інші заряджені молекули газів;
• верхня атмосфера (сфера розсіювання) – понад 1000 км, молекули рухаються з величезними швидкостями та можуть проникати у космос.

Атмосфера підтримує життя планети, оскільки вона сприяє збереженню тепла Землі. Також вона не допускає проникнення прямих сонячних променів. А її опади вплинули на ґрунтотворчий процес та формування клімату.

Оболонки Землі: літосфера

Це тверда оболонка, що становить земну кору. До складу земної кулі входять кілька концентричних шарів із різною товщиною та щільністю. Також вони мають неоднорідний склад. Усереднене значення щільності Землі - 5,52 г/см 3 , а верхніх шарах - 2,7. Це свідчить про те, що всередині планети знаходяться важчі речовини, ніж на поверхні.

Верхні літосферні верстви мають потужність 60-120 км. Вони переважають магматичні гірські породи - граніт, гнейс, базальт. Більшість їх протягом мільйонів років піддавалася процесам руйнації, впливу тиску, температур і перетворилося на пухкі породи - пісок, глина, лёс тощо.

До 1200 км. знаходиться так звана сигматична оболонка. Основними складовими її речовинами є магній та кремній.

На глибинах 1200-2900 км знаходиться оболонка, що отримала назву середня напівметалева або рудна. Переважно тут містяться метали, зокрема залізо.

Нижче 2900 км. розташована центральна частина Землі.

Гідросфера

Склад цієї оболонки Землі представлений усіма водами планети, чи то океани, моря, річки, озера, болота, ґрунтові води. Розташовується гідросфера на Землі і займає 70% всієї площі - 361 млн. км 2 .

В океані зосереджено 1375 млн. км 3 води, на поверхні суші та в льодовиках - 25, в озерах - 0,25. На думку академіка Вернадського, великі запаси води перебувають у товщі земної кори.

На поверхні суші води задіяні у безперервному водообміні. Випаровування відбувається в основному з поверхні океану, де вода - солона. За рахунок процесу конденсації в атмосфері суходіл забезпечується прісною водою.

Біосфера

Структура, склад та енергія цієї оболонки Землі обумовлюються процесами діяльності живих організмів. Біосферні межі – поверхня суші, ґрунтовий шар, нижня атмосфера та вся гідросфера.

Рослини розподіляють та накопичують енергію Сонця у вигляді різних органічних речовин. Живі організми здійснюють міграційний процес хімічних речовин у ґрунті, атмосфері, гідросфері, осадових породах. Завдяки тваринам у цих оболонках відбуваються газообмін, окиснювально-відновлювальні реакції. Атмосфера також є результатом діяльності живих організмів.

Оболонка представлена ​​біогеоценозами, які є генетично однорідними ділянками Землі з одним типом рослинного покриву та тваринами, що населяють. Біогеоценози мають властиві для них ґрунти, рельєф та мікроклімат.

Усі оболонки Землі перебувають у тісному безперервному взаємодії, яке виражається як обмін речовинами та енергією. Дослідження в галузі цієї взаємодії та виявлення загальних із принципів важливе для пізнання ґрунтоутворювального процесу. Географічні оболонки Землі - унікальні системи, характерні лише планети.

Вступ

1. Основні оболонки землі

3. Геотермічний режим землі

Висновок

Список використаних джерел

Вступ

Геологія - наука про будову та історію розвитку Землі. Основні об'єкти досліджень - гірські породи, в яких відображено геологічний літопис Землі, а також сучасні фізичні процеси та механізми, що діють як на її поверхні, так і в надрах, вивчення яких дозволяє зрозуміти, яким чином відбувався розвиток нашої планети в минулому.

Земля постійно змінюється. Деякі зміни відбуваються раптово і дуже бурхливо (наприклад, вулканічні виверження, землетруси або великі повені), але найчастіше - повільно (за століття зноситься або накопичується шар опадів потужністю трохи більше 30 див). Такі зміни не помітні протягом життя однієї людини, але накопичені деякі відомості про зміни за тривалий термін, а за допомогою регулярних точних вимірів фіксуються навіть незначні рухи земної кори.

Історія Землі розпочалася одночасно з розвитком Сонячної системи приблизно 4,6 млрд років тому. Проте за геологічного літопису характерні фрагментарність і неповнота, т.к. багато стародавніх пород були зруйновані або перекриті молодішими опадами. Прогалини повинні заповнюватися за допомогою кореляції з подіями, що відбувалися в інших місцях і про які є більше даних, а також методом аналогій та висуненням гіпотез. Відносний вік порід визначається на підставі комплексів викопних залишків, що містяться в них, а відкладень, в яких такі залишки відсутні, - за взаємним розташуванням тих та інших. Крім того, абсолютний вік багатьох порід може бути встановлений геохімічними методами.

У цій роботі розглянуто основні оболонки землі, її склад та фізичну будову.

1. Основні оболонки землі

Земля має 6 оболонок: атмосферу, гідросферу, біосферу, літосферу, піросферу та центросферу.

Атмосфера – зовнішня газова оболонка Землі. Її нижня межа проходить літосферою і гідросферою, а верхня - на висоті 1000 км. В атмосфері розрізняють тропосферу (шар, що рухається), стратосферу (шар над тропосферою) і іоносферу (верхній шар).

Середня висота тропосфери – 10 км. Її маса становить 75% усієї маси атмосфери. Повітря тропосфери переміщається як у горизонтальному, і у вертикальному напрямах.

Над тропосферою на 80 км. піднімається стратосфера. Її повітря, що переміщається лише у горизонтальному напрямку, утворює шари.

Ще вище тягнеться іоносфера, що отримала свою назву у зв'язку з тим, що її повітря постійно іонізується під впливом ультрафіолетових та космічних променів.

Гідросфера займає 71% Землі. Її середня солоність становить 35 г/л. Температура океанічної поверхні – від 3 до 32°С, щільність – близько 1. Сонячне світло проникає на глибину 200 м, а ультрафіолетові промені – на глибину до 800 м.

Біосфера, або сфера життя, зливається з атмосферою, гідросферою та літосферою. Її верхня межа досягає верхніх шарів тропосфери, нижня - проходить дном океанських западин. Біосфера поділяється на сферу рослин (понад 500 000 видів) та сферу тварин (понад 1 000 000 видів).

Літосфера – кам'яна оболонка Землі – товщиною від 40 до 100 км. Вона включає материки, острови та дно океанів. Середня висота материків над рівнем океану: Антарктиди – 2200 м, Азії – 960 м, Африки – 750 м, Північної Америки – 720 м, Південної Америки – 590 м, Європи – 340 м, Австралії – 340 м.

Під літосферою розташована піросфера – вогненна оболонка Землі. Її температура підвищується приблизно 1°С кожні 33 м глибини. Породи на значних глибинах унаслідок високих температур та великого тиску, ймовірно, перебувають у розплавленому стані.

Центросфера або ядро ​​Землі розташована на глибині 1800 км. На думку більшості вчених, вона складається із заліза та нікелю. Тиск тут досягає 30000000000 Па (3000000 атмосфер), температура - кілька тисяч градусів. У якому стані знаходиться ядро, поки що невідомо.

Вогняна сфера Землі продовжує охолоджуватися. Тверда оболонкою товщає, вогненна - згущується. Свого часу це призвело до формування твердих кам'яних брил - материків. Однак вплив вогненної сфери на життя планети Земля все ще дуже великий. Неодноразово змінювалися контури материків і океанів, клімат, склад атмосфери.

Екзогенні та ендогенні процеси безперервно змінюють тверду поверхню нашої планети, що, своєю чергою, активно впливає на біосферу Землі.

2. Склад та фізична будова землі

Геофізичні дані та результати вивчення глибинних включень свідчать про те, що наша планета складається з кількох оболонок з різними фізичними властивостями, зміна яких відображає зміну хімічного складу речовини з глибиною, так і зміну його агрегатного стану як функції тиску.

Найвища оболонка Землі – земна кора – під континентами має середню товщину близько 40 км (25-70 км), а під океанами – всього 5-10 км (без шару води, що становить у середньому 4,5 км). За нижню кромку земної кори приймається поверхня Мохоровичича - сейсмічний розділ, на якому стрибкоподібно збільшується швидкість поширення поздовжніх пружних хвиль з глибиною від 6,5-7,5 до 8-9 км/с, що відповідає збільшенню щільності речовини від 2,8-3 0 до 33 г/см3.

Від поверхні Мохоровичича до глибини 2900 км. простягається мантія Землі; верхня найменш щільна зона товщиною 400 км виділяється як верхня мантія. Інтервал від 2900 до 5150 км зайнятий зовнішнім ядром, як від цього рівня до центру Землі, тобто. від 5150 до 6371 км., знаходиться внутрішнє ядро.

Земне ядро ​​цікавило вчених з його відкриття 1936 року. Отримати його зображення було надзвичайно важко через відносно невелику кількість сейсмічних хвиль, що досягали його і поверталися до поверхні. Крім того, екстремальні температури та тиск ядра довгий час важко було відтворити в лабораторії. Нові дослідження здатні забезпечити детальнішу картину центру нашої планети. Земне ядро ​​поділяється на 2 окремі області: рідку (зовнішнє ядро) та тверду (внутрішнє), перехід між якими лежить на глибині 5156 км.

Залізо - єдиний елемент, який близько відповідає сейсмічним властивостям земного ядра і досить рясно поширений у Всесвіті, щоб у ядрі планети приблизно 35% її маси. За сучасними даними, зовнішнє ядро ​​є обертовими потоками розплавленого заліза і нікелю, що добре проводять електрику. Саме з ним пов'язують походження земного магнітного поля, вважаючи, що, подібно до гігантського генератора, електричні струми, що течуть у рідкому ядрі, створюють глобальне магнітне поле. Шар мантії, що у безпосередньому зіткненні із зовнішнім ядром, відчуває його вплив, оскільки температури у ядрі вище, ніж у мантії. Місцями цей шар породжує величезні, спрямовані до Землі тепломассопотоки - плюми.

Внутрішнє тверде ядро ​​пов'язані з мантією. Вважають, що його твердий стан, незважаючи на високу температуру, забезпечується гігантським тиском у центрі Землі. Висловлюються припущення про те, що в ядрі крім залізонікелевих сплавів повинні бути присутніми і більш легкі елементи, такі як кремній та сірка, а можливо кремній та кисень. Питання стані ядра Землі досі залишається дискусійним. У міру віддалення від поверхні збільшується стиск, якому піддається речовина. Розрахунки показують, що у земному ядрі тиск може досягати 3 млн. атм. При цьому багато речовин як би металізуються - переходять у металевий стан. Існувала навіть гіпотеза, що ядро ​​Землі складається із металевого водню.

Зовнішнє ядро ​​також є металевим (істотно залізним), але, на відміну від внутрішнього ядра, метал знаходиться тут у рідкому стані і не пропускає поперечні пружні хвилі. Конвективні течії у металевому зовнішньому ядрі є причиною формування магнітного поля Землі.

Мантія Землі складається з силікатів: сполук кремнію та кисню з Mg, Fe, Ca. У верхній мантії переважають перидотити - гірські породи, що складаються з двох мінералів: олівіну (Fe,Mg) 2SiO4 і піроксену (Ca, Na) (Fe,Mg,Al) (Si,Al) 2O6. Ці породи містять відносно мало.< 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.

Таким чином, верхня мантія складається з ультраосновних і ультрамафічних порід, а земна кора утворена головним чином основними і кислими магматичними породами: габро, гранітами та їх вулканічними аналогами, які в порівнянні з перидотитами верхньої мантії містять менше магнію і заліза і разом з тим збагачені кремне , алюмінієм та лужними металами.

Під континентами основні породи зосереджено у нижній частині кори, а кислі породи - у її верхній частині. Під океанами тонка земна кора майже повністю складається з габро та базальтів. Твердо встановлено, що основні породи, які за різними оцінками становлять від 75 до 25% маси континентальної кори та майже всю океанічну кору, були виплавлені з верхньої мантії у процесі магматичної діяльності. Кислі породи зазвичай розглядають як продукт повторного часткового плавлення основних порід у межах континентальної земної кори. Перидотити з верхньої частини мантії збіднені легкоплавкими компонентами, переміщеними під час магматичних процесів у земну кору. Особливо виснажена верхня мантія під континентами, де виникла найбільш товста земна кора.

земля оболонка атмосфера біосфера

3. Геотермічний режим землі

Геотермічний режим мерзлих товщ визначається умовами теплообміну на межах мерзлого масиву. Основні форми геотермічного режиму – періодичні коливання температури (річні, багаторічні, вікові тощо), характер яких обумовлений зміною температур на поверхні та потоком тепла з надр Землі. При поширенні температурних коливань від поверхні вглиб порід їх період залишається незмінним, а амплітуда експоненційно зменшується з глибиною. Пропорційно до зростання глибини екстремальні температури запізнюються на відрізок часу, званий зсувом фаз. При рівних амплітудах коливань температур відношення глибин їх згасання пропорційно до кореня квадратного з відношень періодів.

Специфіка геотермічного режиму мерзлих товщ визначається наявністю фазових переходів "вода-лід", що супроводжуються виділенням або поглинанням тепла та зміною теплофізичних властивостей порід. Витрати тепла на фазові переходи уповільнюють просування ізотерми 0°С, зумовлюють теплову інерцію мерзлих товщ. У верхній частині розрізу мерзлої товщі виділяється шар річних коливань температур. У підошві цього шару температура відповідає середньорічній температурі за багаторічний (5-10 років) період. Потужність шару річних коливань температур змінюється у середньому від 3-5 до 20-25 м залежно від середньорічної температури та теплофізичних властивостей порід.

Температурне поле порід нижче за шар річних коливань формується під впливом теплового потоку з надр Землі та температурних коливань на поверхні з періодом понад 1 рік. Вплив на нього надають геологічну будову, теплофізичні характеристики порід та перенесення тепла підземними водами, що контактують із багаторічномерзлими товщами.

При деградації багаторічномерзлих порід найнижча температура відзначається глибше підошви шару річних коливань, це викликано підвищенням середньорічної температури. При аградаційному розвитку температурне поле відбиває охолодження мерзлої товщі з поверхні, що виявляється у збільшенні температурного градієнта.

Динаміка нижньої межі мерзлої товщі залежить від співвідношення теплових потоків у мерзлій та талій зоні. Їхня нерівність обумовлена ​​довгоперіодними коливаннями температур на поверхні, які проникають на глибину, що перевищує потужність мерзлої товщі. Від особливостей геотермічного режиму та його змін під впливом гірничих виробок та інших інженерних споруд суттєво залежать інженерно-геологічні та гідрогеологічні умови розробки родовищ. Вивчення геотермічного режиму та прогноз його зміни проводиться під час геокріологічної зйомки.

Висновок

Індивідуальне обличчя планети, подібно до вигляду живої істоти, багато в чому визначається внутрішніми факторами, що виникають у її глибоких надрах. Вивчати ці надра дуже важко, оскільки матеріали, у тому числі складається Земля, непрозорі і щільні, тому обсяг прямих даних про речовині глибинних зон дуже обмежений.

Існує багато дотепних та цікавих методів вивчення нашої планети, але основна інформація про її внутрішню будову отримана в результаті досліджень сейсмічних хвиль, що виникають під час землетрусів та потужних вибухів. Щогодини у різних точках Землі реєструється близько 10 коливань земної поверхні. При цьому виникають сейсмічні хвилі двох типів: поздовжні та поперечні. У твердій речовині можуть поширюватися обидва типи хвиль, а ось у рідинах - лише поздовжні.

Зсув земної поверхні реєструються сейсмографами, встановленими по всій земній кулі. Спостереження швидкості, з якої хвилі проходять крізь Землю, дозволяють геофізикам визначити густину і твердість порід на глибинах, недоступних прямим дослідженням. Зіставлення щільностей, відомих за сейсмічними даними та отриманими в ході лабораторних експериментів з гірськими породами (де моделюються температура і тиск, що відповідають певній глибині Землі), дозволяє зробити висновок про речовинний склад земних надр. Нові дані геофізики та експерименти, пов'язані з дослідженням структурних перетворень мінералів, дозволили змоделювати багато особливостей будови, складу та процесів, що відбуваються у глибинах Землі.

Зації життя. Основними структурними елементами тут виступають біогеоценози, що оточують їх среду, тобто географічна оболонка Землі (атмосфера, грунт, гідросфера, сонячна радіація, космічне випромінювання та ін.), антропогенний вплив. У загальному вигляді В.І. Вернадський основними структурними компонентами біосфери назвав живу, косну і біокосну речовину з їх унікальними життєво важливими функціями.

Чи не на цьому шляху можна виявити місток між неживою та живою природою. Вирішальне слів у цьому питанні належить різним майбутнім біохімічним та генетичним дослідженням. Таким чином, основні гіпотези про походження життя на Землі можна розділити на 3 групи: 1) релігійна гіпотеза про "божественне" походження життя; 2) "панспермія" - життя виникло в космосі і потім було занесено...

25 мг. Вітамін U сприяє загоєнню виразок шлунка та дванадцятипалої кишки. Міститься у петрушці, соку свіжої білокачанної капусти. 1.1.6. Інші речовини харчових продуктів. Крім розглянутих основних речовин харчові продукти містять органічні кислоти, ефірні олії, глікозиди, алкалоїди, дубильні речовини, барвники та фітонциди. Органічні кислоти містяться в...

Ще й менш важливі ортодоксальні школи, як, наприклад, граматична, медична та інші, зазначені у творі Мадхавачар'ї. До неортодоксальних систем відносяться головним чином три основні школи - матеріалістична (типу чарваку), буддійська (вайбхашика, саутрантика, йогочара та мадьямака) та джайнська. Їх називають неортодоксальним тому, що вони не визнають авторитету вед. 1) ...