Геологические оболочки земли


Источник: examer.ru

Возраст Земли, определяемый методами изотопной геологии, составляет около 5 млрд. лет. Наиболее принятые показатели 4,6–4,7 млрд. лет. Приблизительно таков же возраст Солнца и других планет Солнечной системы. По современным представлениям, они образовались из вращающегося газопылевого космического облака. Под влиянием тепла, выделяющегося при гравитационном сжатии и радиоактивном распаде атомов, вещество Земли постепенно дифференцировалось на ядро, мантию и верхние слои – литосферу, атмосферу, гидросферу. На ранней Земле предполагают активный вулканизм.


счет лав, выплавляющихся из верхней мантии, постепенно сформировалась земная кора, а дегазация лав привела к возникновению первичной атмосферы и жидкой воды на поверхности планеты. В первый миллиард лет существования Земли океан был, по самым грубым оценкам, примерно в 5 раз меньше современного по глубине и объему. Он формировался за счет разрастания и слияния мелких озер на поверхности суши. Ландшафт, подобно современному лунному, представлял вулканические конусы на плоских пространствах. Состав древней атмосферы считают близким к составу газов, выделяющихся из современных вулканов. Они содержат водяной пар (до 70–80%), углекислый газ (6–19%), хлор (до 7%), метан, аммиак, соединения серы и многие другие компоненты. Химический анализ газовых пузырьков в древнейших породах Земли показал полное отсутствие в них свободного кислорода, около 60% СО2 около 35% Н2S, SО2, NH3, НСl и НF, некоторое количество азота и инертных газов. В настоящее время имеется уже достаточно много неоспоримых доказательств того, что ранняя атмосфера Земли была бескислородной, аналогично другим планетам Солнечной системы. Ультрафиолетовое излучение Солнца свободно достигало поверхности воды и суши из-за отсутствия озонового экрана. Вулканические газы, растворяясь в воде, переходили в первичный океан, имевший в результате сильно кислую реакцию. Возникшая на Земле жизнь постепенно изменила эти условия и преобразовала химию верхних оболочек планеты.

 

Эволюция гидросферы, происхождение атмосферы.


 

Гидросфера – это совокупность всех водных объектов Земли (океанов, морей, озер, рек, подземных вод, болот, ледников, снежного покрова).

Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96% объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2% — подземные воды, около 2% — льды и снега, около 0,02% — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу[3]. Основная масса льда

располагается на

суше —

главным

образом, в Антарктиде и

Гренландии. Общая масса его

около 2,42*1022 г. Если бы этот лед растаял, то уровень Мирового океана повысился бы примерно на 60 м. При этом 10 % суши оказалось бы затопленной морем.

Поверхностные воды занимают сравнительно малую долю в общей массе гидросферы.

История образования гидросферы

Считается, что при разогреве Земли, кора вместе с гидросферой и атмосферой образовались в результате вулканической деятельности – выброса лавы, пара и газов из внутренних частей мантии. Именно в виде пара часть воды поступила в атмосферу.

Значение гидросферы

Гидросфера находится в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Циркуляция воды в гидросфере и ее большая теплоемкость уравнивают климатические условия на различных широтах.


дросфера поставляет водяной пар в атмосферу водяной пар благодаря инфракрасному поглощению создает значительный парниковый эффект, поднимающий среднюю температуру поверхности Земли примерно на 40 °С. Гидросфера влияет на климат и другими путями. Она запасает большие количества тепла летом и постепенно отдает их зимой, смягчая сезонные колебания температуры на континентах. Она переносит, кроме того, тепло из экваториальных районов в умеренные и даже полярные широты.

Поверхностные воды играют важнейшую роль в жизни нашей планеты, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения.

Наличие гидросферы сыграло решающую роль в возникно­вении жизни на Земле. Мы знаем сейчас, что жизнь зародилась в океанах, и прошли миллиарды лет, прежде чем стала обитаемой суша.

 

Происхождение материков.

В 20-е годы XX века Альфредом Вегенером была предложена гипотеза дрейфа материков. Он заметил, что некоторые материки имеют сходные очертания по береговой линии, как будто раньше они представляли единое целое. Изначально гипотеза столкнулась с большим количеством критики, а потому долгое время не признавалась, однако, во второй половине прошлого века с развитием технических средств появились доказательства, подтверждающие её правомерность. На сегодняшний день измерения, производимые со спутников, подтверждают, что отдельные участки земной коры движутся относительно-друг-друга со скоростью несколько сантиметров в год. Эти небольшие расстояния, конечно же, неощутимы на протяжении человеческой жизни и даже всей истории цивилизации, однако, за миллионы лет литосферные плиты перемещаются на столь значительные расстояния, что география планеты меняется до неузнаваемости.


Геологические оболочки земли

Считается, что около 200 миллионов лет назад на Земле существовал единый суперматерик — Пангея. Он включал в свой состав все современные материки, однако, постепенно он начал раскалываться. В начале он раскололся на два материка: Лавразию (в её составе оказалась современная Северная Америка и Евразия) и Гондвану (она включала Африку, Южную Америку, Индостан, Австралию и Антарктиду). За последующие миллионы лет материки постепенно приняли современные очертания и месторасположение, однако, они не прекратили своего движения. В будущем они продолжат перемещаться, пока рано или поздно снова не образуется новая Пангея, но это произойдет не раньше, чем еще через 200-250 миллионов лет. Не стоит думать, что материки всегда имели такую форму, как сейчас. Если обратить внимание на карту геологических складчатостей, то можно заметить, что разные участки материков сформировались в разные временные промежутки. В будущем существующие сейчас горы превратятся в равнины, при столкновении литосферных плит на материках сформируются новые горы, а очертания континентов полностью изменятся. По всей видимости, движение литосферных плит происходит из-за циркуляции раскаленной мантии нашей планеты и будет продолжаться до полного её остывания.


 

Тектоническая деятельность земной коры. Горообразование.

 

Под действием внутренних сил, внутренней (тепловой, радиоактивной, химической) энергии Земли на земную кору возникают процессы, называемые тектоническими движениями, которые вызывают изменение формы земной поверхности и нарушение залегания горных пород. С тектоническими движениями в земной коре связаны горообразование, землетрясение, вулканизм, глубинное рудообразование. От этих движений зависят также форма, характер и интенсивность разрушения земной поверхности, осадконакопление, распределение суши и моря. Тектонические движения — движения литосферы и подкоровых масс. Основная причина тектонических движений — развитие вещества внутренних частей Земли. Различают тектонические движения:

— вековые колебания земной коры (медленные волновые движения (поднятия и опускания) земной коры, происходящие повсеместно и непрерывно и сменяющие друг друга во времени и пространстве, приводят к наступлению моря на сушу (трансгрессия) или к расширению суши за счет моря (регрессия));

— складкообразование (тектонические движения, приводящие к изгибу слоев и образованию складок; непосредственная причина складкообразования — боковое сжатие пачки слоев; сопровождается разрывами горных пород; это необратимый процесс);


— движения по разломам (необратимые перемещения блоков земной коры относительно друг друга по уже существующим разрывам или одновременно с образованием новых разрывов; часто приводят к землетрясениям, особенно при образовании новых разрывов);

— вертикальные и горизонтальные движения.

Горообразование — процесс создания на земной поверхности горных систем, горных стран в результате интенсивных поднятий земной коры со скоростью, превышающей скорость разрушения гор процессами денудации. Процессы горообразования неоднократно происходили на протяжении геологической истории в заключительной фазе развития геосинклиналей (молодые горы), нередко распространяясь и на платформы (возрожденные горы).

Тектонические землетрясения — землетрясения, обусловленные тектоническими процессами и возникающие в результате внезапного высвобождения энергии, накопившейся в недрах Земли при деформации больших объемов горных пород.

Тектонические структуры — закономерно повторяющиеся формы залегания горных пород. Тектонические структуры образуются в результате внутренних процессов, происходящих в твердых геосферах Земли: тектонических движений, прорывов магмы и т.п.

Различают:

— простейшие тектонические структуры: складки, трещины, сбросы, лакколиты и др.; и

— глубинные тектонические структуры, достигающие верхних слоев мантии Земли: платформы, геосинклинали, островные дуги, глубинные разломы и др.


 

Эндогенные процессы — рельефообразующие процессы, происходящие главным образом в недрах Земли и обусловленные ее внутренней энергией, силой тяжести и силами, возникающими при вращении Земли. Эндогенные процессы проявляются в виде тектонических движений, магматизма, в деятельности грязевых вулканов и др.Эндогенные процессы играют главную роль при образовании крупных форм рельефа.

При системе сбросов (надвигов) может образоваться ступенчатый рельеф, если блоки смещены в одном направлении, или сложный горный рельеф, если блоки смещены относительно друг друга в разных направлениях. Так образуются глыбовые горы. С точки зрения структурных особенностей перемещенных блоков различают столовые глыбовые и складчато-глыбовые горы. Первые возникают на участках, сложенных горизонтальными или слабонаклонными, не смятыми в складки пластами осадочных пород.

Особенно велика рельефообразующая роль разрывных нарушений в областях распространения древних складчатых областей, где в результате последующих тектонических движений в ряде мест сформировались глыбовые, или сбросовые, горы.

Таким образом, земная кора находится в постоянном движении, но скорость ее движения неодинакова. В одних местах она незначительна, там земная кора находится в устойчивом состоянии. Такие участки называют платформами. В пределах нашей страны выделяют две платформы: Восточно-Европейскую и Сибирскую. Их кристаллическая основа покрыта мощными слоями осадочных горных пород. Вертикальные и горизонтальные перемещения незначительны.

Геосинклинали — это огромные прогибы в земной коре. В них наблюдаются разрывы, горизонтальные и вертикальные перемещения, которые в конечном счете приводят к образованию гор.

Горные породы — это вещество, слагающее земную кору. Состоят горные породы из минералов, однородных или неоднородных, которые твердо или рыхло соединяются. Нередко они состоят из сцементированных обломков различных пород, иногда с присутствием вулканического стекла. Горные породы сформировались в результате внутриземных или поверхностных геологических процессов.

По происхождению горные породы подразделяются на: 1)магматические (образуются из расплавленной магмы при ее остывании и затвердевании; горные породы, образованные излившейся магмой, состоят из мелких кристаллов); 2)осадочные (образуются только на поверхности земной коры в результате оседания под действием силы тяжести и накопления осадков на дне водоемов и на суше; делятся на обломочные (состоят из обломков различных пород), химические (образуются из водных растворов минеральных веществ), органические (состоят в основном из остатков растений и животных, накопившихся за миллионы лет на дне озер, морей, океанов)); 3) метаморфические (вследствие воздействия высокого давления, температур и химических растворов в нижней части земной коры или в мантии происходит уплотнение, перекристаллизация, изменение структуры и текстуры горной породы без существенного изменения ее химического состава, при этом существенно преобразуется одна горная порода в другую, более стойкую и твердую, без ее растворения или расплавления).

Отдельно стоят мантийные породы. По минералогии мантийные породы во многом идентичны породам магматическим. Поэтому к ним применяется номенклатура магматических пород с вариациями.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы, а также воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма — высокие температуры и давления.

 

Источник: helpiks.org

Что такое оболочки Земли

 

 

Оболочки также называют геосферами – сферические сплошные и прерывистые пространства, которые формируют планету Земля. Отсчет сфер начинают от земного ядра. Геосферы проникают друг в друга в пространстве и времени, но сохраняют свою основу, имеют самостоятельные функции, собственные физические законы. Сферы Земли находятся в постоянном взаимодействии, даже существование одних напрямую зависит от остальных.

 

 

Виды оболочек Земли

 

 

Существует четыре основных геосфер и несколько дополнительных. К основным оболочкам относят: литосферу, гидросферу, биосферу и атмосферу.

Дополнительные:

  • Педосфера. Состоит из всех видов почвы, которая укрывает сушу и дно водоемов
  • Ионосфера. Самый верхний слой атмосферы
  • Магнитосфера. Включает магнитное поле Земли, защиту других геосфер

 

Многие ученые за весь период истории предлагали выделять другие различные виды оболочек, которые входят в состав как основных, так и друг друга: тропосфера, ноосфера, социосфера, астеносфера, стратосфера, техносфера и многие другие.

 

Геологические оболочки земли

 

В зависимости от своего расположения, земные сферы бывают внешние и внутренние.

 

Внешние оболочки Земли

 

К внешним геосферам относят литосферу, гидросферу, биосферу и атмосферу со всеми их составляющими. Это самая разнообразная составляющая земного шара, все ее части очень тесно взаимодействуют между собой.

 

Внутренне и внешне оболочки разделяет верхняя часть земной коры.

 

 

Внутренние оболочки Земли

 

 

Внутренние геосферы земного шара разделяют благодаря сейсмическим волнам, а точнее скорости с которой они проходят сквозь каждую оболочку. Отделяют одну сферу от другой поверхности раздела, в которых резко меняются различные показатели. Таким образом, существует три вида геосфер:

  1. Мантия. Ее части находятся на разной глубине от поверхности земного шара. Делиться на верхнюю (от 33 до 400 км), переходную (от 400 до 1000 км) и нижнюю (от 1000 до 2900 км). Верхняя оболочка еще называется Астеносферой. Твердая часть мантии преимущественно состоит из расплавленного базальта. Именно там расположены центры землетрясений.
  2. Ядро. Эту составляющую разделяют на внешнее и внутреннее ядро, которое состоит из жидкого металла, расположенного на глубине от 2900 до 5120 км.

 

 

Твердая оболочка Земли: литосфера

 

 

Это внешняя твердая сфера земного шара, заканчивается там, где минералы становятся вязкими или жидкими. Включает в себя земную кору со всеми горными рельефами, равнинами и океаническим дном. Потому условно делиться на континентальную и океаническую.

 

 

Условно данная сфера состоит из коры и части мантии, до астеносферы. Что до состава литосферы, то существует два слоя:

  1. Верхний слой, состоит из гранита и осадочных пород. На той, части, которая принадлежит суше, литосфера покрыта тонким слоем плодородной почвы
  2. Нижний слой, состоит из твердых базальтовых пород

 

 

Основа литосферы – это тектонические плиты, они не скреплены между собой, а больше похожи на кусочки пазлов, которые хоть и подходят друг к другу, но все являются отдельными элементами. Плиты постоянно находятся в движении, хоть и замедленном, что приводит к ряду процессов, которые неизбежно происходят из-за такой активности.

 

 

Процессы, которые происходят с литосферой:

  • Тектонические. Сдвиги тектонических плит, являются причиной землетрясений
  • Вулканические. Явление, при котором магма в виде лавы прорывается на поверхность, разрушая все на своем пути. Этот процесс не только разрушает, но созидает, лава формирует новый ландшафт
  • Существует также ряд процессов, который происходит из-за влияния сил земного притяжения – сели, обвалы, осыпи, оползни. Некоторые из них также могут являться следствием воздействия человека.

 

 

Каждая область земного шара имеет свои особенности тектонических процессов. Это объясняется тем, что некоторые тектонические плиты активны чуть больше, чем другие. Например, острова Гавайского архипелага, Индонезии – самая активная вулканическая зона на планете, потому что там постоянно происходят активные тектонические процессы, плиты там нестабильны. В то время как другие области Земли так же наполнены вулканами, но они менее активны или находятся в спячке.

 

 

Водная оболочка Земли: гидросфера

 

 

Сфера земного шара, к которой относятся все водные пространства, а это 70% площади планеты. В ее состав входят не только моря и океаны, гидросфера прерывиста – вода разделена сушей, а это значит, что к данной оболочке также относятся реки, озера, водохранилища, болота, подземные воды. К гидросфере относиться также вода в газообразном состоянии в виде облаков и тумана, а также в виде снега, льдов айсбергов и ледников. Вода в твердом виде на Земле имеет название – криосфера.

 

Вода существует в пресном и соленом виде.  В водах мирового океана содержится 97% всех водных ресурсов, тогда так только 3% всех вод являются пресными. Хотя человечество изобрело технологию по опреснению воды для собственных нужд, но в большей части земного шара, вода так продолжает быть в огромном дефиците. Что касается соли в воде, то не во всех соленых водоемах ее концентрация одинаковая, потому разделяют океаны, моря, озера сильносоленые и слабосоленые.

 

Водные ресурсы планеты постоянно находятся в движении, циркулируют по гидросфере. Такое явление называется «круговоротом воды в природе». Это возможно благодаря тому, что вода имеет свойство легко переходить из одного агрегатного состояния в другое. Пример: вода в реках испаряется, поднимается вверх атмосферы в виде газа и выпадает в виде осадков, как правило, уже над другой территорией, далее проникает в грунтовые воды и пополняет реки.

 

 

Живая оболочка Земли: биосфера

 

 

Если перевести дословно, то биосфера – сфера жизни. В ее состав входят абсолютно все живые организмы во всех геосферах земного шара, а также изменения, которые они вносят в свою среду обитания. Продуктами жизнедеятельности различных живых организмов является: горные породы органического происхождения, кислород, нефть.

 

Биосфера представлена во всех других основных оболочках земного шара. От почв литосферы, до 500м над поверхностью в атмосфере, отдельные споры были найдены на высоте 20 км, под озоновым слоем.

 

 

Ученые выделяют следующую структуру Биосферы:

  1. Живое вещество. Все живые организмы, их виды и системы
  2. Биогенное вещество. Это то, что создают и перерабатывают живые организмы
  3. Косное вещество. Часть биосферы, которая образуется без участия живых организмов
  4. Биокосное вещество. Создается косными процессами и живыми организмами. Результатом такого взаимодействия становить ил, почва
  5. Вещество, которое находится в радиоактивном распаде
  6. Рассеянные атомы
  7. Вещество космического происхождения

 

Геологические оболочки земли

 

 

Существует несколько подходов к изучению биосферы:

  • Энергетический. Связь явлений биосферы с космическими, Солнечными излучениями, а также с радиоактивными процессами самой Земли
  • Биогеохимический. Изучает, как все живое влияет на распределение атомов
  • Информационный. Этот подход изучает законы, принципы по которым устроены те или иные живые системы, их организацию
  • Пространственно-временной. Предметом исследования данного метода является зарождение и эволюция органических систем
  • Ноосферный. Изучает влияние человека на окружающую среду

 

 

Биосфера больше остальных подвержена изменениям вследствие преображения окружающей среды. За всю свою историю существования живые организмы зарождались, видоизменялись и вымирали. Ученым известно, описано свыше 2 млн видов растений, животных и прочих живых организмов. Но ученые едины во мнении, что это небольшой процент от реального разнообразия всего живого на Земле. По приблизительным подсчетам, чтобы описать всех представителей флоры и фауны, понадобиться не менее 500 лет.

 

Все живые организмы делятся на царства:

  • Растения
  • Животные
  • Простейшие
  • Вирусы
  • Грибы
  • Бактерии

 

Каждое из царств содержит миллионы видов, которые обитают в глубинах литосферы и даже в части стратосферы.

 

 

Воздушная оболочка Земли: атмосфера

 

 

Геосфера, которая включает в себя все воздушное, газовое пространство земного шара.

  1. Тропосфера. Первый слой атмосферы, начинается от поверхностей суши или водоемов и простирается на 15 км вверх. Отличительной чертой является разная плотность воздуха, которая меняется в зависимости от высоты, чем выше, тем плотность больше. Верхний слой тропосферы соприкасается с озоновым шаром – это слой озона шириной в 7 км, который защищает планету от разрушительных космических воздействий.

 

Тропосфера наиболее подвержена влиянию на нее человека.

  1. Стратосфера. Второй слой атмосферы. Основная составляющая – разжененные газы (водород, азот, гелий и другие). Расположен от 5 до 100 км.
  2. Ионосфера. Третий слой атмосферы, который начинается от стратосферы и простирается до пространства, которое люди назвали космосом. Состоит из различных частиц (ионов, электронов), которые образуются в результате распада молекул. Такой состав, а также особое строение порождает эффект, который заметен невооруженным глазом – «северное сияние», его можно наблюдать на крайнем севере, а зарождается оно в нижней части ионосферы.

 

Некоторые ученые разделяю ионосферу на мезосферу, термосферу и экзосферу. Каждая из них имеет свои характеристики температуры и давления, которые отличаются в зависимости от высоты каждой.

 

 

Чем отличается биосфера от других оболочек Земли

 

 

Биосфера полностью состоит из живых организмов, в то время как остальные сферы земного шара состоят из неживых элементов. Зародилась она позже всех главный геосфер, менее 4 млрд лет назад в гидросфере. А на суше жизнь существует лишь около 500 млн лет.  В то время как гидросфера, атмосфера и литосфера зародились существенно раньше.

 

Во всех организмах содержаться все известные химические элементы, хотя концентрация отдельных частиц ничтожно мала. И сама биосфера ничтожно мала, по сравнению с остальными оболочками. К примеру, ее общий вес приблизительно составляет 0, 01% от общей массы всех сфер Земли.

 

Биосфера постоянно развивается, меняется. А в лице отдельного ее представителя – человека, еще и меняет весь окружающий мир. К сожалению, человечество на сегодняшний день приносит больше вреда, чем пользы. Например, вымирание некоторых видов животных – прямое следствие влияния людей.

 

 

Взаимосвязь и взаимодействие разных оболочек Земли

 

 

Все сферы земного шара, так или иначе, контактируют, взаимодействуют между собой. Внутренние оболочки, например, постоянно находятся в движении. Когда интенсивность этого движения слишком высока, то эта энергия начинает влиять на литосферу в виде землетрясений, вулканов, которые в свою очередь могут влиять на атмосферу, гидросферу и биосферу.

 

Глобальным примером влияния литосферы на другие оболочки можно назвать извержение вулкана Тоба 75 тысяч лет назад. Эта катастрофа практически уничтожил человечество. На время изменила климатические условия в виде ядерной зимы. Такие происшествия крайне редки, в основном же оболочки взаимодействую друг с другом постоянно, не нанося вред, а поддерживая существование.

 

Такой связью можно назвать круговороты воды, жизни, кислорода. Во всех этих процессах, так или иначе, участвуют несколько географических сфер. Что бы наглядно продемонстрировать взаимосвязь, стоит воспользоваться таблицей:

 

Литосфера Гидросфера Атмосфера Биосфера
Литосфера Вода в жидкой форме способна проникать сквозь почву накапливаться в виде грунтовых вод, подземных озер В глубинах литосферы существуют воздушные карманы Останки животных и растений пополняют, удобряют почву
Гидросфера Рельеф поверхности часто диктует форму и направление рек Режим, питание водоемов зависит от климата Многие растения накапливают в себе воду
Атмосфера В атмосфере присутствуют частицы в виде пыли В атмосфере присутствует вода в газообразной форме Фотосинтез
Биосфера Среда обитания живых организмов. Обязательное условие жизни Среда обитания живых организмов. Обязательное условие жизни Среда обитания живых организмов. Обязательное условие жизни

 

 

Планета земля многогранна, состоит из множества составляющих, которые работают как одна слаженная система, единый организм.

Источник: karatu.ru

Возраст Земли, определяемый методами изотопной геологии, со­ставляет около 5 млрд. лет. Наиболее принятые показатели 4,6–4,7 млрд. лет. Приблизительно таков же возраст Солнца и других планет Солнечной системы. По современным представлениям, они образовались из вращающегося газопылевого космического облака. Под влиянием тепла, выделяющегося при гравитацион­ном сжатии и радиоактивном распаде атомов, вещество Земли постепенно дифференцировалось на ядро, мантию и верхние слои – литосферу, атмосферу, гидросферу. На ранней Земле предполагают активный вулканизм. За счет лав, выплавляющихся из верхней мантии, постепенно сфор­мировалась земная кора, а дегазация лав привела к возникнове­нию первичной атмосферы и жидкой воды на поверхности плане­ты. В первый миллиард лет существования Земли океан был, по самым грубым оценкам, примерно в 5 раз меньше современного по глубине и объему. Он формировался за счет разрастания и слияния мелких озер на поверхности суши. Ландшафт, подобно современному лунному, представлял вулканические конусы на плоских пространствах. Состав древней атмосферы считают близким к составу газов, выделяющихся из современных вулка­нов. Они содержат водяной пар (до 70–80%), углекислый газ (6–19%), хлор (до 7%), метан, аммиак, соединения серы и мно­гие другие компоненты. Химический анализ газовых пузырьков в древнейших породах Земли показал полное отсутствие в них свободного кислорода, около 60% СО2 около 35% Н2S, SО2, NH3, НСl и НF, некоторое количество азота и инертных газов. В настоящее время имеется уже достаточно много неоспори­мых доказательств того, что ранняя атмосфера Земли была бескислородной, аналогично другим планетам Солнечной систе­мы. Ультрафиолетовое излучение Солнца свободно достигало поверхности воды и суши из-за отсутствия озонового экрана. Вулканические газы, растворяясь в воде, переходили в первич­ный океан, имевший в результате сильно кислую реакцию. Возникшая на Земле жизнь постепенно изменила эти усло­вия и преобразовала химию верхних оболочек планеты.

Атмосфера(греч. «атмос» – пар) сплошная воздушная оболочка Земли. Ат­мосфера окружает Землю до высоты 3 тыс. км. Она состоит из смеси газов и пылевидных частиц. В сухом чистом воздухе в объемных процентах содержится 78% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, 0,03% углекислого газа и около 0,003% смесь неона, гелия, криптона, ксенона, оксидов азота, метана, во­дорода, паров воды и озона. На долю водяного пара приходится до 3% объема атмосферы. Большая часть пыли в составе атмосферы поднята с поверхности Земли, но также присутствует космическая и бактериальная пыль. Нормальное давление атмосферы – 1 кПа (750,1 мм рт. ст.). Состав и свойства атмосферы на разных высотах неодина­ковы, поэтому ее подразделяют на тропо-, страто-, мезо-, термо-и экзосферу. Последние три слоя иногда рассматривают как ионосферу.

Тропосфера (от 0 до 7 км у полюсов и до 18 км у экватора). В тропосфере сосредоточен весь водяной пар и 4/5 массы ат­мосферы. Здесь развиваются все погодные явления. Погода и климат на Земле зависят от распределения тепла, давления и содержания водяного пара в атмосфере. Водяной пар поглоща­ет солнечную радиацию, увеличивает плотность воздуха и яв­ляется источником всех осадков. Температура тропосферы с высотой уменьшается и на высоте 10–12 км достигает -55° С.

Стратосфера (до 40 км). Температура постепенно возрас­тает до 0° С. В верхних слоях — на высоте 22–24 км наблюдается максимальная концентрация озона (озоновый слой). Единица измерения озона – Добсон (1 DU = 0.01 мм; норма 340-360 DU) . Озон поглощает большую часть губительного для живых организмов жесткого излуче­ния Солнца. Над различными участками земной поверхности и в разное время года содержание озона неодинаково. Его больше в высоких широтах, меньше в средних и низких; весной озона больше, чем осенью.

Мезосфера (до 80 км). Температура падает до -60…-80° С. Наблюдается высокое содержание ионов газов, являющихся причиной возникновения полярных сияний.

Термосфера (до 800 км). Характеризуется ростом темпера­туры. Увеличивается содержание легких газов – водорода и гелия – и заряженных частиц.

Экзосфера (до 1500–2000 (3000) км). Здесь происходит рас­сеивание (диссипация) атмосферных газов в космическое про­странство

Гидросфера

Гидросфера(греч. «гидро» – вода) прерывистая водная оболочка Земли. Распо­лагается между атмосферой и литосферой и включает в себя все океаны, моря, озера, реки, а также подземные воды, льды, снега полярных и высокогорных районов. Гидросферу делят на поверхностную и подземную.

Поверхностная гидросфера – водная оболочка поверхностной части Земли. В ее состав входят воды океанов, морей, озер, рек, водохранилищ, болот, ледников, снежных покровов и др. По­верхностная гидросфера покрывает земную поверхность на 70,8%.

Подземная гидросфера – включает воды, находящиеся в вер­хней части земной коры. Их называют подземными. Сверху подземная гидросфера ограничена поверхностью земли, ниж­нюю ее границу проследить невозможно, так как гидросфера очень глубоко проникает в толщу земной коры. По отношению к объему земного шара общий объем гид­росферы не превышает 0,13%. Основную часть гидросферы (96,53%) составляет Мировой океан. На долю под­земных вод приходится 1,69% от общего объема гидросферы, остальное – воды рек, озер и ледников. Более 98% всех водных ресурсов Земли составляют соле­ные воды океанов, морей и др.; пресных вод – около 2%. Основная часть пресных вод сосредоточена в ледниках, воды которых пока используются очень мало. На долю остальной части пресных вод, пригодных для водоснабжения, приходит­ся всего лишь 0,3% объема гидросферы.

Литосфера (греч. «литос» – камень) – твердая обо­лочка земного шара.Во внутреннем строении Земли выделяют три основных слоя: земную кору, мантию и ядро.

Земная кора располагается в среднем до глубины 35 км (до 5–15 км под океанами и до 35–70 км под континентами). В состав земной коры входят все известные химические эле­менты. Преобладают кислород О (49,1%), кремний Si (26%), алюминий Al (7,4%), железо Fe (4,2%), кальций Ca (3,3%), натрий Na (2,4%), калий К (2,4%), магний Mg (2,4%).

Мантия располагается между земной корой и ядром и рас­пространяется до глубины 2900 км. Здесь преобладают О, Si, Fe, Mg, Ni. Внутри мантии с глубины 50–100 км под океана­ми и 100–250 км под континентами начинается слой веще­ства, по состоянию близкого к плавлению, так называемая астеносфера. Земная кора вместе с верхним твердым слоем мантии над астеносферой называется литосферой. Литосфера – внешняя твердая оболочка земного шара. Это относительно хрупкая оболочка. Она разбита глубинными разломами на круп­ные блоки – литосферные плиты, которые медленно переме­щаются по астеносфере в горизонтальном направлении.

Ядро располагается ниже мантии на глубине от 2900 км до 6371 км; состоит из Fe и Ni.

Строение земной коры.

Земная кора сложена из горных пород, которые, в свою очередь, состоят из минералов.Ми­нерал природное тело однородного химического состава, обладающее во всей своей массе одинаковыми физически­ми свойствами.Горные породы геологические образова­ния, состоящие из минералов и обладающие относительно постоянными химическим составом и свойствами. По способу образования горные породы делят на магмати­ческие, метаморфические и осадочные.

Магматические породы образуются из жидкого силикатно­го расплава магмы при ее остывании в недрах Земли или на ее поверхности. В зависимости от места ее остывания магматические породы разделяют на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). К магматическим породам относят гра­нит, базальт и т.д.

Метаморфические породы образуются из магматических и осадочных пород под влиянием процессов метаморфизма – под действием высоких температур, давлений и активных флю­идов (горячих газов и растворов) в средних слоях литосферы. К метаморфическим породам относят сланцы, гнейс, мрамор и т. д.

Осадочные породы образуются в поверхностной части земной коры в результате разрушения, переотложения и пре­образования на поверхности Земли и на дне водоемов ранее существовавших пород. Они делятся на механические (обло­мочные), химические (хемогенные) и органические (органо­генные). Механические (обломочные) осадочные породы образу­ются в результате механического разрушения магматических и метаморфических пород. В зависимости от размера частиц, слагающих породу, выделяют грубообломочные, среднеобломочные (песчаные), пылеватые и глинистые породы. Химичес­кие осадочные породы образуются за счет выпадения осадка при перенасыщении растворов. К ним относятся известняк, доло­мит, каменная соль и т. д. Органические (биохимические) оса­дочные породы образуются в результате жизнедеятельности орга­низмов. К ним относятся органогенные известняки, мел, торф, нефть, уголь и т. д. Доля различных горных пород в земной коре неодинако­ва. Более 70% приходится на магматические породы, около 17% – на метаморфические и лишь чуть больше 12% – на осадочные. Земная кора неодинакова по составу, строению и мощнос­ти. Различают континентальную, океаническую и промежу­точную коры.Континентальная (материковая) кора покрыва­ет третью часть земного шара, она присуща континентам, вклю­чая их подводные окраины, имеет толщину 35–70 км и состо­ит из 3 слоев: осадочного, гранитного и базальтового.Океани­ческая кора располагается под океанами, имеет толщину 5–15 км и состоит из 3 слоев: осадочного, базальтового и габбросерпентинитового.Промежуточная (переходная) кора имеет черты как континентальной, так и океанической коры. Самыми крупными структурными элементами земной коры являютсяматерики, включая их подводные окраины, иокеаны. Основная их часть принадлежит спокойным участкам (плат­формам), меньшая – подвижным участкам (геосинклиналям).

Геосинклинали – обширные подвижные участки земной коры с разнообразными по интенсивности и направленности тек­тоническими движениями. В своем развитии геосинклинали проходят два этапа: первый (более продолжительный) харак­теризуется погружением и морским режимом (при этом фор­мируется океаническая земная кора), второй (менее продол­жительный) – интенсивным поднятием и горообразованием (при этом формируется материковая земная кора). Первый этап связан с расхождением литосферных плит, второй – с их сближением и столкновением.

Платформы обширные устойчивые, преимущественно равнинные блоки земной коры. Платформы бывают матери­ковые и океанические с соответствующим типом земной коры. Материковые платформы имеют нижний ярус – фундамент (образован метаморфическими и магматическими породами) и верхний ярус – осадочный чехол (образован осадочными по­родами). Различают древние платформы (фундамент образо­вался в докембрии) и молодые (фундамент образовался в па­леозое). Древние платформы разделены между собой геосинклинальными поясами. Молодые платформы не образуют са­мостоятельных массивов, а причленяются к древним. Горы в основном соответствуют геосинклинальным поясам разного возраста, равнины – древним и молодым платфор­мам.

Педосфера

Понятие почвы и почвенного покрова. Педосфера (лат. «педис» – нога, стопа) – оболочка Земли, образуемая почвенным по­кровом; верхняя (дневная) часть литосферы на суше.Почваэто поверхностный горизонт земной коры, образующий неболь­шой по мощности слой, сформированный в результате взаимо­действия факторов почвообразования: клима­та, организмов, почвообразующих пород, рельефа местности, возраста страны (времени), хозяйственной деятельности чело­века. Так как эти факторы почвообразования и их сочетания неодинаковы в различных частях Земли, то и мир почв также отличается широким разнообразием. Каждая почва отличается особым строением и отражает местные природные условия. В. И. Вернадский назвал почвы «благородной ржавчиной Земли». Это тончайшая поверхностная оболочка суши. Верхняя граница почвы – поверхность раздела между почвой и атмосферой, нижняя граница – глубина проникно­вения почвообразовательных процессов. Мощность (толщи­на) современных зональных почв около 80–150 см, с колеба­ниями от нескольких сантиметров до 2,5–3,0 м. Почва является неотъемлемым компонентом наземных биогеоценозов. Она осуществляет сопряжение (взаимодействие) большого геологического и малого биологического кругово­ротов веществ. Почва – уникальное по сложности веществен­ного состава природное образование. Вещество почвы пред­ставлено четырьмя физическими фазами: твердой (минераль­ные и органические частицы), жидкой (почвенный раствор), газообразной (почвенный воздух) и живой (организмы). Для почв характерна сложная пространственная организация и диф­ференциация признаков, свойств и процессов. Важнейшее свойство почв –плодородие способность почв удовлетворять потребность растений в элементах питания и воде, обеспечивать их корневые системы достаточным коли­чеством тепла и воздуха для нормальной деятельности и со­здания урожая. Природный процесс образования почв из слагающих земную поверхность горных пород, их развития, функциони­рования и эволюции под воздействием факторов почвообра­зования называетсяпочвообразовательным процессом или поч­вообразованием. Он представляет собой совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии в почвенной толще. Наиболее существенные слагаемые почвообразователь­ного процесса следующие: 1) превращение (трансформация) минералов горной породы, из которой образуется сама почва, а в дальнейшем и самой почвы; 2) накопление органических остатков и их постепенная трансформация; 3) взаимодействие минеральных и органических веществ с образованием слож­ной системы органо-минеральных соединений; 4) накопление (аккумуляция) в верхней части почвы ряда биофильных эле­ментов, прежде всего элементов питания; 5) передвижение продуктов почвообразования с током влаги в профиле почвы.

Тип почвы – группа почв, развивающихся в однотипно сопряженных биологических, климатических, гидрологических условиях и характеризующихся ярким проявлением основно­го процесса почвообразования при возможном сочетании с другими процессами. Почвенный покров Земли составляют в основном следую­щие почвы: арктические, тундровые, подзолистые, дерновые, дерново-подзолистые, мерзлотно-таежные, бурые лесные, се­рые лесные, черноземные, каштановые, бурые полупустын­ные, сероземы, желтоземы, красноземы, коричневые, серо-коричневые, ферралитные, латеритные, а также солончаки, солонцы, солоди, болотные, пойменные, песчаные и горные почвы и др.

Источник: cyberpedia.su


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.