Bevezetés

1. A Föld eredetének hipotézisei és indoklása

2. A Föld belső héjainak kialakulása geológiai evolúciója során

2.1 A Föld fejlődésének fő szakaszai

2.2 A Föld belső héjai

3. A Föld légkörének és hidroszférájának kialakulása és szerepe az élet kialakulásában

3.1 Hidroszféra

3.2 Légkör

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

A Föld bolygó körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett. Számos hipotézis létezik a bolygó kialakulására vonatkozóan. A modern hipotézisek Kant és Laplace bolygókeletkezési koncepcióján alapulnak.

A Föld modern megjelenése jelentősen eltér az eredetitől. A Föld fejlődése során több szakaszon ment keresztül, amelyeket általában korszakokra, időszakokra stb. Például most a kainozoikum korszakát éljük, ami már 67 millió éve tart, ami más időszakokhoz képest nem is olyan hosszú. Az evolúció során a bolygó ismétlődő változásokon ment keresztül. Jelenleg a Föld szerkezetét figyelembe véve láthatjuk, hogy gömbhéjak sorozatáról van szó. A legkülső héj a gázatmoszféra, majd van egy folyékony héj - a hidroszféra, amely részben lefedi a bolygó fő tömegét - a litoszféra.

A litoszféra és a légkör számos gömb alakú rétegre oszlik, amelyek fizikai tulajdonságaikban nem azonosak. Tehát a litoszféra a földkéregből, a köpenyből és a magból áll, a légkörben a következő rétegeket különböztetjük meg: troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra és termoszféra.

1. A Föld eredetének hipotézisei és indoklása

Modern hipotézisek a Föld és más bolygók kialakulásáról Naprendszer században előterjesztett alapján. I. Kant (Németország) és tőle függetlenül P. Laplace (Franciaország) a bolygók poros anyagból és gázködből való keletkezésének koncepcióját, később ezt a hipotézist Kant-Laplace-nek nevezték el. A 20. században ezt a koncepciót O. Yu. Schmidt (Szovjetunió), K. Weizsäcker (Németország), F. Foyle (Anglia), A. Cameron (USA) és E. Schatzmann (Franciaország) dolgozta ki.

Kant és Laplace felhívta a figyelmet arra, hogy a Nap forró, a Föld pedig hideg és sokkal kisebb, mint a Nap. Minden bolygó körben forog, ugyanabban az irányban és majdnem ugyanabban a síkban. Ez alkotja a Naprendszer fő megkülönböztető jegyeit.

Kant és Laplace azzal érvelt, hogy a természetben minden folyamatosan változik és fejlődik. A Föld és a Nap sem volt korábban az, ami most, és az őket alkotó anyag teljesen más formában létezett.

Laplace meggyőzőbben támasztotta alá hipotézisét. Úgy vélte, hogy valaha nem volt Naprendszer, hanem egy elsődleges ritka és forró gázköd volt, amelynek közepén tömörödött. Lassan forgott, és méretei nagyobbak voltak, mint a Naptól jelenleg legtávolabbi bolygó átmérője. A ködrészecskék egymáshoz való gravitációs vonzása a köd összenyomódásához és méretének csökkenéséhez vezetett. A szögimpulzus megmaradásának törvénye szerint a forgó test összenyomásakor a forgási sebessége megnő. Ezért, amikor a köd forog, az egyenlítőjénél nagyszámú részecske (amelyek gyorsabban forogtak, mint a pólusoknál) leváltak, pontosabban leváltak róla. A köd körül forgó gyűrű jelent meg. Ugyanakkor az eleinte gömb alakú köd a centrifugális erő hatására a pólusoknál ellapult, és lencseszerűvé vált.

A köd mindvégig összehúzódva és gyorsítva forgását, gyűrűről gyűrűre fokozatosan lehámlott, ami ugyanabba az irányba és ugyanabban a síkban forgott. A gázgyűrűk sűrűségi inhomogenitást mutattak. Az egyes gyűrűkben a legnagyobb koncentráció fokozatosan vonzotta a gyűrű többi anyagát. Így minden gyűrű egy nagy gázgolyóvá alakult, amely a tengelye körül forog. Ezek után ugyanaz történt vele, mint a hatalmas elsődleges köddel: viszonylag kis golyóvá alakult, gyűrűkkel körülvéve, és ismét kis testekké tömörült. Ez utóbbiak lehűlés után nagy gázgömbökből álló műholdakká váltak, amelyek a Nap körül keringtek, és megszilárdulva bolygókká változtak. A ködök nagy része a központban összpontosult; még nem hűlt ki és a Nap lett belőle.

Laplace hipotézise tudományos volt, mert a tapasztalatból ismert természeti törvényeken alapult. Laplace után azonban új jelenségeket fedeztek fel a Naprendszerben, amit elmélete nem tudott megmagyarázni. Kiderült például, hogy az Uránusz bolygó más irányban forog a tengelye körül, mint a többi bolygó. Jobban tanulmányozták a gázok tulajdonságait, a bolygók és műholdaik mozgásának sajátosságait. Ezek a jelenségek szintén nem egyeztek Laplace hipotézisével, ezért el kellett hagyni.

A Naprendszer kialakulásával kapcsolatos nézetek kialakulásának egy bizonyos szakasza volt James Jeans angol asztrofizikus hipotézise. Úgy vélte, hogy a bolygók egy katasztrófa eredményeként jöttek létre: valami viszonylag nagy csillag nagyon közel haladt el a már létező Naphoz, aminek következtében a Nap felszíni rétegeiből gázsugarak bocsájtottak ki, amelyekből utólag kialakultak a bolygók. De a Jeans-hipotézis, akárcsak a Kant-Laplace hipotézis, nem tudja megmagyarázni a bolygók és a Nap szögimpulzus-eloszlásának eltérését.

A híres szovjet tudós, O. Yu Schmidt akadémikus felvetett egy hipotézist, amelynek kidolgozásában csillagászok, geofizikusok, geológusok és más tudósok vettek részt, és amely szerint a Föld és más bolygók soha nem voltak forró gáztestek, mint a Nap és a csillagok, de hideg anyagrészecskékből kellett volna keletkezniük. Ezek a részecskék kezdetben véletlenszerűen mozogtak. Ezután pályájuk kör alakúvá vált, és megközelítőleg ugyanabban a síkban helyezkedtek el. Ebben az esetben az idő múlásával a részecskék bármely irányú forgási iránya kezdett érvényesülni, és végül minden részecske ugyanabba az irányba kezdett forogni. A kezdeti véletlenszerű mozgás során a részecskék ütközésének eredményeként mozgásuk energiája részben hővé alakult és szétszóródott a térben. A számítások azt mutatták, hogy ezen folyamatok hatására a gömbfelhő fokozatosan ellaposodott, és végül palacsinta alakú lett. Ezenkívül a gravitációs kölcsönhatás nagyobb részecskék növekedéséhez vezetett a kis részecskék befogásával. Így a porszemcsék nagy része több óriási anyagcsomóba gyűlt össze, amelyek bolygókká váltak.

A Schmidt által szerzett becslések szerint a Naprendszer kialakulása 6-7 milliárd évig tartott, ami nagyságrendileg megegyezik az izotópos elemzés eredményeként kapott adatokkal.

Schmidt hipotézise szerint a Föld soha nem volt tüzes-folyékony, és a Föld belső részének felmelegedése az eredeti anyag részét képező nehéz elemek bomlásának magreakciói eredményeként következett be.

2. A Föld belső héjainak kialakulása a geológiai evolúció folyamatában

2.1 A Föld fejlődésének fő szakaszai

A modern fogalmak szerint a Föld története körülbelül 4,6 milliárd év. A földkéreg vizsgálatának számos eredménye (a kőzetek kémiai összetétele és szerkezete, mélységi eloszlásuk, radioaktív izotópok tartalma, fosszilis élőlények maradványai) lehetővé tette a bolygó kialakulásáról és fejlődéséről alkotott kép kialakítását és meghatározását. a bioszféra kora.

A Föld létezésének teljes története időszakokra oszlik, amelyek mindegyikét bizonyos fizikai, kémiai, éghajlati viszonyok, valamint az élő természet fejlődési szakaszai.

A geokronológiai skála időintervallumait korszakokra, korszakokra, időszakokra osztják. Az első, legkorábbi időszak, amelyet „katarcheának” vagy „holdidőszaknak” neveznek, a Föld, a légkör és a vízi környezet kialakulásának felel meg. Az első 1-1,5 milliárd évben semmilyen formában nem létezett élet, mivel a megfelelő fizikai-kémiai feltételek még nem alakultak ki. A korai szakaszban intenzív tektonikai folyamatok zajlottak, amelyeket a Föld mélysége mentén történő újraeloszlás kísért. kémiai elemekés kapcsolatokat. A bolygó középső és mély rétegeiben fellépő nukleáris bomlási reakciók hozzájárultak a Föld felmelegedéséhez. A légkört a kén-, klór- és nitrogénvegyületek uralták, az oxigéntartalom több százszor kisebb volt, mint most. A nehezebb elemek a Föld közepe felé mozdultak el, majd alkották a magot, míg a könnyebb elemek a felszín felé mozogtak. Az intenzív vulkáni és zivatarfolyamatok hozzájárultak a vízi környezet kialakulásához - és elkezdtek benne kialakulni az első szerves molekulák.

Geokronológiai skála 1

Az archean és a proterozoikum a két legnagyobb korszak, amelyek során az élet a mikroorganizmusok szintjén kezdett kialakulni. Ez a két korszak egyesül a „nadera”-ba - kriptozoikummá (a rejtett élet ideje). Az első többsejtű élőlények a proterozoikum legvégén jelentek meg, körülbelül 600 millió évvel ezelőtt.

Körülbelül 570 millió évvel ezelőtt, amikor a Földön gyakorlatilag kedvező életkörülmények alakultak ki, megindult az élő szervezetek rohamos fejlődése. Ettől a pillanattól kezdve elkezdődött a „nyilvánvaló élet ideje” - a fanerozoikum. A geológiai történelem ezen szegmense 3 korszakra oszlik - paleozoikum, mezozoikum és kainozoikum. Az utolsó korszak geo- és biológia szempontjából a mai napig tart. Megjegyzendő, hogy a földi élet megjelenése és fejlődése a Föld szilárd héjában (litoszférában), a hidroszférában és a légkörben jelentős változáshoz vezetett, az intelligens élet (emberek) rövid időn belüli megjelenése pedig globális változásokat okozott. a bolygó evolúciójában. A mezozoikum korszakot a magmás tevékenység aktív megnyilvánulásai és a hegyépítés intenzív folyamata jellemzi. Ezt a korszakot a dinoszauruszok uralták.

A kőzetek összetételének korszakonkénti eltérései pedig a bolygó természeti, éghajlati és fizikai körülményeinek hirtelen változásaiból fakadnak. Megállapítást nyert, hogy a Föld éghajlata sokszor változott, a felmelegedési periódusok éles hideghullámoknak adták át a helyüket, emelkedő és süllyedő szárazföldi tömegek jelentkeztek. Súlyos űrkatasztrófák is történtek: meteoritokkal, üstökösökkel és aszteroidákkal való ütközések. Nagyszámú nagy meteoritkrátert fedeztek fel a Földön. A legnagyobb közülük a Yucatán-félszigeten több mint 100 km átmérőjű; kora - 65 millió év - gyakorlatilag egybeesik a kréta végével és a paleogén időszak kezdetével. Sok paleontológus ezzel foglalkozik legnagyobb katasztrófaösszefügg a dinoszauruszok kihalásával.

Az éghajlat és a hőmérséklet változásait nagyrészt csillagászati ​​tényezők okozzák: a Föld tengelyének dőlése (sokszor változott), az óriásbolygók zavarai, a Nap tevékenysége, valamint a Naprendszer Galaxis körüli mozgása. Egy hipotézis szerint 210-215 millió évenként (galaktikus évenként) egyszer fordul elő hirtelen klímaváltozás, amikor a Galaxis közepe körül keringő Naprendszer gáz- és porfelhőn halad át. Ez segít a gyengülésben napsugárzásés ennek következtében lehűlés a bolygón. Ezekben a pillanatokban jégkorszakok kezdődnek a Földön - sarki sapkák jelennek meg és nőnek. Az utolsó jégkorszak körülbelül 5 millió évvel ezelőtt kezdődött és a mai napig tart. A jégkorszakot időszakos hőmérséklet-ingadozások (50 ezer évenként) jellemzik. Lehűlés (jégkorszak) idején a gleccserek akár 30-40 fokkal is átterjedhetnek a sarkokról az Egyenlítőig. Jelenleg a jégkorszak „interglaciális” időszakát éljük. A jégkorszak öröksége a permafrost zóna (Oroszország területének több mint fele).

2.2 A Föld belső héjai

Jelenleg ismert, hogy a Föld magja főként vasból és nikkelből áll. A könnyebb elemeket (szilícium, magnézium és mások) tartalmazó anyagok fokozatosan „lebegtek felfelé”, kialakítva a Föld köpenyét és kérgét. A legkönnyebb elemek az óceánok és a Föld elsődleges légkörének részévé váltak. A szilárd Földet alkotó anyagok átlátszatlanok és sűrűek. Ezért kutatásuk csak olyan mélységekig lehetséges, amelyek a Föld sugarának jelentéktelen részét teszik ki. A jelenleg rendelkezésre álló legmélyebb fúrt kutak és projektek 10-15 km-re korlátozódnak, ami a sugár alig több, mint 0,1%-a. Ezért csak közvetett módszerekkel nyernek információkat a Föld mély belsejéről. Ide tartoznak a szeizmikus, gravitációs, mágneses, elektromos, elektromágneses, termikus, nukleáris és egyéb módszerek 2 . A legmegbízhatóbb közülük a szeizmikus. A szilárd Földben földrengések során keletkező szeizmikus hullámok megfigyelésén alapul. A szeizmikus hullámok lehetőséget adnak arra, hogy képet kapjunk belső szerkezet A Föld és a föld belsejében lévő anyag fizikai tulajdonságainak változása a mélységgel.

A szeizmikus hullámoknak két típusa van: hosszanti és keresztirányú. A hosszanti hullámokban a részecskék az irány mentén mozognak, a keresztirányú hullámokban - erre az irányra merőlegesen. A longitudinális hullámok sebessége nagyobb, mint a keresztirányú hullámoké. Amikor egy szeizmikus hullám találkozik bármely határfelülettel, az visszaverődik és megtörik. A szeizmikus rezgések megfigyelésével meg lehet határozni azon határok mélységét, amelyeknél a kőzettulajdonságok megváltoznak, és maguknak a változásoknak a nagyságát.

A nyíróhullámok nem tudnak folyékony közegben terjedni, ezért a nyíróhullámok jelenléte azt jelzi, hogy a litoszféra nagy mélységig szilárd. 3000 km mélyről indulva azonban a keresztirányú hullámok nem tudnak terjedni. Innen a következtetés: a litoszféra belső része egy magot alkot, amely olvadt állapotban van. Ráadásul maga a mag továbbra is két zónára oszlik: a belső szilárd magra és a külső folyékony magra (2900 és 5100 km közötti réteg).

A Föld szilárd héja szintén heterogén - körülbelül 40 km-es mélységben éles határfelülettel rendelkezik. Ezt a határt Mohorović-felületnek nevezik. A Mohorovic felszín feletti területet kéregnek, a köpeny alatti területnek nevezik.

A köpeny 2900 km mélységig terjed. 3 rétegre oszlik: felső, középső és alsó. A felső réteget, az asztenoszférát az anyag viszonylag alacsony viszkozitása jellemzi. Az asztenoszféra vulkánok forró pontjait tartalmazza. Az asztenoszféra anyag olvadáspontjának csökkenése magma képződéséhez vezet, amely a földkéreg repedésein és csatornáin keresztül a Föld felszínére áramolhat. A közbenső és alsó réteg szilárd, kristályos állapotban van.

A Föld felső rétegét ún földkéregés több rétegre oszlik. A földkéreg legfelső rétegei főként üledékes kőzetek rétegeiből állnak, amelyek különböző apró részecskék lerakódásával jönnek létre, főleg a tengerekben és óceánokban. Ezek a rétegek a múltban lakott állatok és növények maradványait tartalmazzák föld. Az üledékes kőzetek teljes vastagsága (vastagsága) nem haladja meg a 15-20 km-t.

A földrészeken és az óceán fenekén a szeizmikus hullámok terjedési sebességének különbsége arra a következtetésre vezetett, hogy a Földön két fő kéreg létezik: a kontinentális és az óceáni.

A kontinentális típusú kéreg vastagsága átlagosan 30-40 km, sok hegység alatt helyenként eléri a 80 km-t is. Általában az üledékes kőzetek alatt két fő réteget különböztetnek meg: a felső „gránit”, amely fizikai tulajdonságaiban és összetételében közel áll a gránithoz, és az alsó, amely nehezebb kőzetekből áll - „bazalt” (feltételezzük, hogy ez áll főleg bazaltból). Ezen rétegek vastagsága átlagosan 15-20 km. A gránit- és bazaltrétegek határvonalát azonban sok helyen nem lehet megállapítani.

Az óceáni kéreg sokkal vékonyabb (5-8 km). Összetételében és tulajdonságaiban közel áll a kontinensek bazaltrétegének alsó részének anyagához. De ez a fajta kéreg csak az óceánfenék mély, legalább 4 ezer m-es területeire jellemző, az óceánok alján vannak olyan területek, ahol a kéreg kontinentális vagy köztes típusú szerkezetű.

3. A Föld légkörének és hidroszférájának kialakulása és szerepe az élet kialakulásában

3.1 Hidroszféra

föld bolygó héj légkör hidroszféra

A hidroszféra a Föld összes víztestének (óceánok, tengerek, tavak, folyók, talajvíz, mocsarak, gleccserek, hótakaró) összessége.

A víz nagy része az óceánban koncentrálódik, sokkal kevésbé a kontinentális folyóhálózatban és a talajvízben. A légkörben nagy víztartalékok is vannak, felhők és vízgőz formájában. A hidroszféra térfogatának több mint 96%-át tengerek és óceánok teszik ki, körülbelül 2%-át talajvíz, körülbelül 2%-át jég és hó, körülbelül 0,02%-át felszíni víz sushi. A víz egy része szilárd halmazállapotú, gleccserek, hótakaró és permafrost formájában, ami a krioszférát 3 képviseli. A jég nagy része a szárazföldön található - főleg az Antarktiszon és Grönlandon. Teljes tömege körülbelül 2,42 * 10 22 g. Ha Ha ez a jég elolvadna, a Világóceán szintje körülbelül 60 méterrel emelkedne, ugyanakkor a szárazföld 10%-át elönti a tenger.

A felszíni vizek a hidroszféra teljes tömegének viszonylag kis részét foglalják el.

A hidroszféra kialakulásának története

Úgy gondolják, hogy amikor a Föld felmelegedett, a kéreg a hidroszférával és az atmoszférával együtt vulkáni tevékenység eredményeként jött létre - a láva, gőz és gázok felszabadulása a köpeny belső részéből. A víz egy része gőz formájában került a légkörbe.

A hidroszféra jelentősége

A hidroszféra állandó kölcsönhatásban van a légkörrel, a földkéreggel és a bioszférával. A víz keringése a hidroszférában és nagy hőkapacitása kiegyenlíti az éghajlati viszonyokat a különböző szélességeken. A hidroszféra vízgőzt juttat a légkörbe, a vízgőz az infravörös elnyelésnek köszönhetően jelentős üvegházhatást kelt , felemelő átlaghőmérséklet a Föld felszínét körülbelül 40 °C-kal. A hidroszféra más módon is befolyásolja az éghajlatot. Nyáron nagy mennyiségű hőt tárol, télen pedig fokozatosan bocsátja ki, mérsékelve a kontinensek szezonális hőmérséklet-ingadozásait. Ezenkívül hőt ad át az egyenlítői területekről a mérsékelt égövi, sőt a poláris szélességi körökre is.

A felszíni víz létfontosságú szerepet játszik bolygónk életében, mivel a vízellátás, öntözés és vízellátás fő forrása.

A hidroszféra jelenléte döntő szerepet játszott a földi élet kialakulásában. Ma már tudjuk, hogy az élet az óceánokban kezdődött, és évmilliárdok teltek el, mire a szárazföld lakhatóvá vált.

3.2 Légkör

A légkör egy gázhéj, amely körülveszi a Földet, és egyetlen egészként forog vele. A légkör főleg gázokból és különféle szennyeződésekből áll (por, vízcseppek, jégkristályok, tengeri sók, égéstermékek). A légkört alkotó gázok koncentrációja a víz (H 2 O) és a szén-dioxid (CO 2) kivételével szinte állandó. Nitrogéntartalma 78,08 térfogat%, oxigén – 20,95%, kisebb mennyiségben argont, szén-dioxidot, hidrogént, héliumot, neont és néhány egyéb gázt tartalmaz. A légkör alsó része vízgőzt is tartalmaz (a trópusokon legfeljebb 3%), 20-25 km magasságban ózonréteg található, bár mennyisége csekély, de szerepe igen jelentős.

A légkör kialakulásának története.

A légkör főként a litoszféra által a bolygó kialakulása után felszabaduló gázokból jött létre. A Föld légköre az évmilliárdok során jelentős evolúción ment keresztül számos fizikai-kémiai és biológiai folyamat hatására: gázok szétszóródása a világűrbe, vulkáni tevékenység, molekulák disszociációja (hasadása) a nap ultraibolya sugárzása következtében, légköri kémiai reakciók összetevők és kőzetek, élő szervezetek légzése és anyagcseréje. Így a légkör mai összetétele jelentősen eltér az elsődlegestől, amely 4,5 milliárd évvel ezelőtt, a kéreg kialakulásakor zajlott. A leggyakoribb elmélet szerint a Föld légkörének négy különböző összetétele volt az idők során. Kezdetben könnyű gázokból (hidrogén és hélium) állt, amelyeket a bolygóközi térből fogtak be. Ez az úgynevezett elsődleges légkör (i. e. 570-200 millió év). A következő szakaszban az aktív vulkáni tevékenység a légkör hidrogéntől eltérő gázokkal (szénhidrogén, ammónia, vízgőz) való telítéséhez vezetett. Így jött létre a másodlagos légkör (200 millió évvel ezelőtt - ma). Ez a légkör helyreállító volt. Továbbá a légkörképződés folyamatát a következő tényezők határozták meg:

a hidrogén állandó szivárgása a bolygóközi térbe;

kémiai reakciók, amelyek a légkörben ultraibolya sugárzás, villámkisülés és néhány egyéb tényező hatására lejátszódnak.

Fokozatosan ezek a tényezők egy tercier atmoszféra kialakulásához vezettek, amelyet sokkal kevesebb hidrogén és sokkal több nitrogén és szén-dioxid jellemez (amely az ammónia és a szénhidrogének kémiai reakcióinak eredményeként képződik).

Az élő szervezetek Földön való megjelenésével a fotoszintézis eredményeként oxigén felszabadulás és szén-dioxid felszívódás kíséretében a légkör összetétele megváltozni kezdett. Kezdetben az oxigént redukált vegyületek oxidációjára költötték – szénhidrogének, az óceánokban található vas vastartalmú formája stb. Ennek a szakasznak a végén a légkör oxigéntartalma növekedni kezdett. Fokozatosan modern, oxidáló tulajdonságokkal rendelkező légkör alakult ki.

A fanerozoikum idején a légkör összetétele és oxigéntartalma megváltozott. Így a szénfelhalmozódás időszakában a légkör oxigéntartalma jelentősen meghaladta a mai szintet. A szén-dioxid szintje megemelkedhetett az intenzív vulkáni tevékenység időszakában. Az utóbbi időben az emberek is elkezdték befolyásolni a légkör alakulását. Tevékenységének eredménye a szénhidrogén tüzelőanyagok elégetése következtében a légkör szén-dioxid-tartalmának állandó jelentős növekedése volt.

A légkör szerkezete.

A légkör réteges szerkezetű. Van a troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra és termoszféra. A troposzféra a légkör tömegének körülbelül 80% -át, a sztratoszféra körülbelül 20% -át teszi ki; a mezoszféra tömege nem több, mint 0,3%, a termoszféra kevesebb, mint 0,05% a légkör teljes tömegének.

A troposzféra a légkör legalsó, legtöbbet vizsgált rétege, magassága a sarkvidékeken 8-10 km, a mérsékelt övi szélességeken 10-12 km, az egyenlítőn pedig 16-18 km. A troposzféra a légkör teljes tömegének körülbelül 80-90%-át és szinte az összes vízgőzt tartalmazza. A troposzférában olyan fizikai folyamatok játszódnak le, amelyek ilyen vagy olyan időjárást okoznak. A vízgőz minden átalakulása a troposzférában megy végbe. Felhők képződnek benne és csapadék, ciklonok és anticiklonok alakulnak ki, a turbulens és konvektív keveredés nagyon fejlett.

A troposzféra felett található a sztratoszféra. A sztratoszférát állandó vagy növekvő hőmérséklet a magassággal és kivételesen száraz levegő jellemzi, szinte vízgőz nélkül. A sztratoszférában zajló folyamatok gyakorlatilag nincsenek hatással az időjárásra. A sztratoszféra 11-50 km magasságban található. Jellemzője a hőmérséklet enyhe változása a 11-25 km-es rétegben (a sztratoszféra alsó rétege) és a hőmérséklet emelkedése a 25-40 km-es rétegben -56,5-ről 0,8 ° C-ra (a sztratoszféra felső rétege). Körülbelül 40 km-es magasságban elérve a 0 °C körüli értéket, a hőmérséklet körülbelül 55 km-es magasságig állandó marad. Ezt az állandó hőmérsékletű régiót sztratopauzának nevezik, és ez a határ a sztratoszféra és a mezoszféra között. A sztratoszférában található az ózonréteg („ózonréteg”) (15-20-55-60 km magasságban), amely meghatározza az élet felső határát a bioszférában.

A sztratoszféra és a mezoszféra fontos alkotóeleme az O 3, amely fotokémiai reakciók eredményeként keletkezik legintenzívebben ~ 30 km-es magasságban. Az O 3 össztömege normál nyomáson 1,7-4,0 mm vastag réteget jelentene, de ez elegendő ahhoz, hogy elnyelje a Nap életromboló UV-sugárzását.

A sztratoszféra feletti következő réteg a mezoszféra. A mezoszféra 50 km-es magasságban kezdődik, és 80-90 km-ig terjed. A levegő hőmérséklete 75-85 km magasságban –88 °C-ra csökken. A mezoszféra felső határa a mezopauza, ahol a hőmérsékleti minimum található, e felett a hőmérséklet ismét emelkedni kezd. Ezután egy új réteg kezdődik, amelyet termoszférának neveznek. A hőmérséklet ott gyorsan emelkedik, 400 km-es magasságban eléri az 1000–2000 °C-ot. 400 km felett a hőmérséklet alig változik a magassággal. A hőmérséklet és a levegő sűrűsége nagymértékben függ a napszaktól és az évszaktól, valamint a naptevékenységtől. A maximális naptevékenység éveiben a hőmérséklet és a levegő sűrűsége a termoszférában lényegesen magasabb, mint a minimum éveiben.

A következő az exoszféra. Az exoszférában lévő gáz nagyon megritkult, és innen részecskéi a bolygóközi térbe szivárognak (disszipáció). Ezután az exoszféra fokozatosan átmegy az úgynevezett közeli űrvákuumba, amelyet bolygóközi gáz rendkívül ritka részecskéivel, főleg hidrogénatomokkal töltenek meg. De ez a gáz csak egy részét képviseli a bolygóközi anyagnak. A másik rész üstökös és meteor eredetű porszemcsékből áll. Ebbe a térbe a rendkívül ritka porszemcsék mellett nap- és galaktikus eredetű elektromágneses és korpuszkuláris sugárzás is behatol.

A légkör jelentése.

A légkör lát el bennünket a légzéshez szükséges oxigénnel. Már 5 km-es tengerszint feletti magasságban egy képzetlen személy oxigénéhezést kezd tapasztalni, és alkalmazkodás nélkül az ember teljesítménye jelentősen csökken. A légkör élettani zónája itt véget ér.

A sűrű levegőrétegek – a troposzféra és a sztratoszféra – megvédenek bennünket a sugárzás káros hatásaitól. Elegendő levegőritkulás mellett 36 km-nél nagyobb magasságban intenzív hatással van a szervezetre ionizáló sugárzás- elsődleges kozmikus sugarak; 40 km-nél nagyobb magasságban a napspektrum ultraibolya része veszélyes az emberre.

A felső légkörben található ózon egyfajta pajzsként szolgál, amely megvéd minket a Nap ultraibolya sugárzásától. E pajzs nélkül aligha jöhetett volna létre a szárazföldi élet modern formáiban.

Következtetés

A Föld körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, és a fejlődés több szakaszán ment keresztül. Ezekben az időszakokban a bolygó felszíne folyamatosan változott: megtörtént a bolygó domborzatának kialakulása, megjelent egy vízhéj - a hidroszféra és egy gázhéj - a légkör. A hidroszféra és az atmoszféra megjelenése volt a kezdete az élet megjelenésének a bolygón. Tehát pontosan benne vízi környezet Az első élőlények megjelentek, és a légkör megjelenése hozzájárult a szárazföldi megjelenésükhöz. Manapság pedig folyamatosan előfordulnak földrengések és vulkánkitörések a Földön, a Föld felszínét nemcsak belső folyamatok, hanem külső folyamatok is folyamatosan befolyásolják (erózió szél, víz, gleccserek stb. hatására), és az emberi tevékenység is. hatalmas hatás – ez arra utal, hogy bolygónk tovább fejlődik, és néhány ezer éven belül vagy még tovább megjelenése és állapota jelentősen megváltozhat.

Csillagászat Matematika oktatás ez... föld annak köszönhető, hogy miután annak oktatásés a mai napig a bioszféra bolygók... engedi, hogy ezeken az élet fejlődjön bolygók. Bolygó föld, mint a többi űrhajó...

Absztrakt >>

Jellegzetes bolygók föld A Naphoz legközelebb eső négy bolygók hívják bolygók típus föld, Nem úgy mint bolygók-óriások - Jupiter, Szaturnusz... véletlenül. A történelemhez kapcsolódik oktatásés a fejlesztés bolygók. A még kevéssé tanulmányozott Plútó közel van...

A tudósok (Shklovsky, 1984 stb.) Univerzumunk kialakulásának kezdetét a körülbelül 12 milliárd évvel ezelőtti ősrobbanással kötik össze, amely a korábban a világűrben létező elemi magrészecskékből és fotonokból hatalmas tömeget szült. a legkönnyebb elemek közül - hidrogén és hélium, esetleg más könnyű elemek - lítium, berillium, bór. Ezek az elemek közvetlenül a robbanás után többé-kevésbé homogén hidrogén-hélium plazma formájában léteztek, azaz ionizált gázként, amelynek hőmérséklete körülbelül 4000 ° C, átlagosan elhanyagolható sűrűsége 3000 részecske per 1 cm3. A plazmafelhő sugara kezdetben körülbelül 15 millió fényév volt, de az ősrobbanás következtében az Univerzum rohamosan tágul, jelenlegi átmérőjét 20 milliárd fényévre becsülik, azaz a fény kb. 300 ezer km/s, 20 milliárd év múlva repül a távolságot a számunkra látható csillagvilág egyik végétől a másik végéig – Univerzumunk mérete hihetetlenül hatalmas.

Ebből a legegyszerűbb hidrogén-hélium plazmából további fejlődése során egész hatalmas változatosság keletkezett vegyi anyagok. Ennek az evolúciónak a fő mechanizmusa, amelyet az Univerzum folyamatos bonyolítása kísért, egy elsősorban homogén plazma fókuszhűtése volt, amely bizonyos gravitációs anyagkondenzációs területeket generált benne. Ennek hatására a plazma hatalmas csomókra bomlott fel, amelyekből utólag galaxishalmazok, majd maguk a galaxisok, majd csillag- és bolygócsillagrendszerek alakultak ki, amelyek kialakulása a mai napig tart.

A csillagok megjelenésével megkezdődött az Univerzum kémiai összetételének további fejlődése. A csillagok belsejében a könnyű kémiai elemek a termonukleáris fúzió következtében - a könnyebb elemek magjainak fúziója, a csillagok belsejében való égés és a kellően nagy szupernóvák végső robbanása során - más, nehezebb, létező elemekké alakultak (Taylor, 1975). . Ilyen robbanásokkal, új A kifejlesztett kémiai elemeket kidobták a világűrbe, majd egy új generáció csillagainak részeivé váltak, vagyis megismétlődött az elemek keletkezési folyamata.

Ez az elemek kialakulása csak olyan csillagokban fordult elő, amelyek kritikus tömege legalább 0,3 Napunk tömege. Kisebb tömegű kozmikus testek a bolygó fejlődési fokán maradnak, és csak gravitációs összenyomódásuk hőenergiáját bocsátják ki; mélységükben nagyobb tömeggel lehetővé válik a termonukleáris reakciók kialakulása új kémiai elemek képződésével. Ezeket a reakciókat energiafelszabadulás kíséri, ami megakadályozza a csillagok összenyomódását és biztosítja fényességüket.

Ezeknek az elemeknek a szintézise jelenleg a Napunk mélyén zajlik, amely a környező bolygórendszerrel együtt mintegy 5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki. A Nap egy közönséges kis csillag (sárga törpe). Több milliárd ilyen csillag van galaxisunkban. Mindegyik keveset változik az idő múlásával, a hosszú életű csillagok típusába tartozik, ellentétben a nagyobb tömegű, gyorsan fejlődő, rövid élettartamú csillagokkal. A csillagok evolúciójában a fiatal csillagok a korábbi generációk csillagainak belében keletkezett gáz-por ködök anyagának koncentrálásával keletkeznek, így azok egyre több nehéz kémiai elemet tartalmaznak, amelyek a magfúzióból és a korábbi csillagok robbanásaiból származnak. generációk. A Nap, amelynek fotoszférájában 75 kémiai elem található, a kozmikus anyag kémiai összetételét a korábbi csillagfejlődés időszakából örökölte.

A Naprendszer és a Föld bolygó közvetlen kialakulása a modern fogalmak szerint, például A. A. Marakusev (1992) üstökös-hipotézisének megfelelően, a következőképpen történt. Eleinte egy gáz-por köd egy óriási korong alakú forgó felhő formájában létezett, amely kis poros vas-szilikát részecskékből és gázokból - hidrogénből és vízből - állt. Amint a hőmérséklet csökkent ebben a felhőben, a gázok szilárd jég állapotba kezdtek átalakulni, és ráfagytak a vas-szilikát porszemcsékre, megnövelve a szilárd részecskék méretét, és üstökösszerű jégszemcséket alkotva. Ez utóbbiban az anyag több mint 90%-a vizes vagy hidrogén összetételű jég, a többi kis vas-szilikát zárvány. Ez a tipikus üstökösök összetétele. Ezt követően a kaotikusan mozgó, ütköző részecskék formájában jelenlévő üstökösanyag kondenzáció formájában kezdett koncentrálódni, maximális térfogata a köd középpontjában - a modern Nap helyén, a kisebbek pedig a periféria mentén. - a modern bolygók helyén. Ezekben a koncentrációkban a kisebb részecskék gravitációs vonzása volt megfigyelhető a nagyobb részecskék által, majd ezek később nagyobb üstökösökké, aszteroidákká, majd bolygókká és a Napba növekedtek. Ezt a folyamatot akkréciónak nevezik.

A legnagyobb koncentráció a Nap volt a protoszoláris köd középpontjában, ahol nagyon nagy csillaganyag-tömeg összpontosult, amely koncentrációja mellett nagy mennyiségű hő szabadul fel a tömegek gravitációs összenyomódása miatt az akkréció során. Ez a hő elegendő volt ahhoz, hogy beindítsa a hidrogén és a hélium égésének termonukleáris reakcióit, melynek eredményeként a Nap csillaghoz hasonlóan magas hőmérsékletre és fényerőre tett szert, fényével és hőjével befolyásolva a környező bolygókat.

Amikor a kezdetben szétszórt üstökösrészecskék szilárd bolygókká konvergáltak, mint például a Föld, és ezeknek a részecskéknek a felszínére hullottak, a gravitációs összehúzódás hőakkréciós energiája termonukleáris reakciók nélkül szabadult fel. A bolygó kis tömege miatt ez csak ahhoz vezetett, hogy olvadt állapotba melegedett, és folyékony hidrogénburokká és vas-szilikát magmá rétegződött, amely viszont tovább rétegződött vas-nikkel magmá és szilikát héjává. fajsúly ​​szerint. Karbantartás magas hőmérsékletű különösen hozzájárult ehhez a külső folyadékhéjhoz, amely, mint egy bunda, megakadályozta, hogy a Földre hulló részecskék összenyomódása és tömörítése során felszabaduló hő a világűrbe kerüljön. Az olvadás és a delamináció következtében a bolygó szabályos gömb alakot kapott. A Föld forgási sebessége ebben az időben felgyorsult a nehezebb tömegek magban való koncentrációja miatt, ami lehetővé tette a centrifugális erők számára, hogy az olvadt anyag egy részét a bolygón kívülre dobják, és így aszteroidákat, meteoritokat és műholdját - a Holdat - képezzék. Ezt követően a Föld hidrogén-folyadékhéja a napfény hatására felszíni gáztalanításon ment keresztül, és eltűnt a világűrben, feltárva a Föld megolvadt vas-szilikát vázát, ahol ettől a pillanattól kezdve a kőzetképződés geológiai folyamatai zajlottak. a földkéreg, és ahogy lehűlt, elkezdődött a saját légköre.

Az olvadt Föld lehűléséhez kapcsolódik a földkéreg kialakulásának kezdete, amely egy viszonylag vékony (560 km) tömör héj, vastagsága mindössze a földgömb sugarának 1/200-a. A földkérget körülbelül 3000 km vastag köpeny fedi; 120-150 km mélyről kezdődik a kőzetek fokozott plaszticitásával járó úgynevezett aszténoszférikus réteg.

Felülről lefelé, mélyen a Földbe, a kőzetek sűrűségének növekedése figyelhető meg. A földkéreg három kagylóból áll (20. kép). A 2,2-2,5 g/cm3 sűrűségű felső üledékréteget különböző üledékes kőzetek alkotják, amelyek tengeri körülmények között vagy szárazföldön lerakódás útján keletkeznek. Vastagsága néhány métertől 20 km-ig terjed. Alatta 2,4-2,7 g/cm3 sűrűségű gránit-metamorf (vagy egyszerűen gránit) réteg húzódik, amelyet túlnyomórészt granitoid savas összetételű magmás kőzetek, gneiszek és kristályos palák alkotnak. A réteg vastagsága általában nem haladja meg a 25 km-t. A földkéreg metszetének alsó részét legfeljebb 20 km vastag, 2,7-2,9 g/cm3 sűrűségű bazaltréteg alkotja. Bazaltos és gabbro összetételű magmás kőzetek és metamorfizált analógjaik alkotják.

A köpenyanyag kőzetei még sűrűbbek - 2,9-3,2 g/cm3. Feltehetően ultramafikus kőzetek (periotitok, dunitok) vagy piroxén-gránát összetételű kőzetek (eklogitok) képviselik őket.

A sűrűség növekedése a kőzetekben a fajsúlyban nehezebb elemek (vas, kalcium) mennyiségének megfelelő növekedésével és a könnyű elemek (elsősorban a szilícium, amely a földkéreg felső horizontjaira költözik) mennyiségének megfelelő csökkenésével jár. ).

A földkéreg szerkezetének két fő típusa van - kontinentális és óceáni. Az elsőt kontinenseken és nagy szigeteken, a másodikat pedig az óceán mélyedéseiben fejlesztették ki.

A kontinentális kéreg sajátossága mindhárom réteg megnövekedett vastagsága, és elsősorban a legkönnyebb gránit és üledékes réteg. Ezért a kontinensek emelkedett területek a Föld felszíne, jéghegyekként emelkedik és lebeg a víz felszíne felett, csak ebben az esetben a víz szerepét a köpeny viszkózus asztenoszférája tölti be. A földkéreg legnagyobb vastagságát a legmagasabb hegyrendszerek – Himalája, Andok, Kaukázus, Tien Shan, Pamír – alatt éri el, vagyis a magasságot izosztatikusan kiegyenlíti a könnyebb földkéreg megfelelő vastagsága.

Az óceánokban a földkéreg kis vastagságú, gránitréteg nincs, az üledékes réteg mélytengeri kovás-agyagos és kovás-karbonátos lerakódásokból, a bazaltos réteget pedig bazaltos összetételű lávák alkotják.

A földkéreg e két fő típusa mellett átmeneti típusok is megkülönböztethetők - közép-óceáni, csökkentett vastagságú

Bazaltos és üledékes rétegek, szubceáni vastag üledékréteggel és szubkontinentális vékony gránitréteggel.

A kéregrétegek változása a kontinentális lejtőn belül történik. Az óceánfenék és a kontinentális lejtő alatti peremtengerek medencéi felé a gránitréteg elvékonyodik és kicsípődik. A földkéreg szubóceáni és szubkontinentális típusainak elterjedési területei térben a periféria felé gravitálódnak Csendes-óceán kiterjedt óceáni peremterületet alkotva. Ez a terület széltengerek medencéiből, mélytengeri árkokból és az őket elválasztó szigetívekből áll. Ezt a régiót tekintik szabványnak azon területeken, ahol jelenleg az óceáni kéreg kontinentális kéreggé történő átalakulása zajlik - a modern geoszinklinális régióban.

A földkéreg kialakulásának geoszinklinális elméletének megfelelően az óceánok felszíne fölé jelenleg kiemelkedő nagy szárazföldi területek - kontinensek - kialakulása úgy történik, hogy a geoszinklinális folyamat során az óceáni kéreg kontinentális kéreggé alakul, aminek két szakasza van. megkülönböztetett: a geoszinklinális tulajdon és orogén. Az első során a földfelszín túlnyomórészt az óceán szintje alatti, meglehetősen nagy mélységekbe süllyedése következik be az alap- és köztes összetételű lávák (bazaltok és andezitek) egyidejű intenzív kiömlésével, valamint az alap- és ultrabázisos intruziók (peridotitok, dunitok, diabázok) bevezetésével. ), valamint vastag mélytengeri rétegek lerakódása a tengerfenéken kovás, kovás-karbonátos, fles, jáspis, pala üledékek. Ez most a Csendes-óceán szélein történik, és különösen a Kamcsatka régióban és Kuril-szigetekés az óceán szomszédos területei. A második szakasz során a geoszinklinális területek felemelkedése, hegyépítés, a korábban kialakult üledékes-vulkanogén rétegek erőteljes gyűrődése, gyűrődése, metamorfózisa, valamint a durva üledékek (melasz) kiterjedt kialakulása a növekvő hegyemelkedések közötti mélyedésekben megy végbe; a legfontosabb jellemző a savas összetételű nagy behatolások (gránitok), azaz a fajsúly ​​szempontjából legkönnyebb magmás kőzetek betelepítése.

A földkéreg ezen területeinek telítettsége a legkönnyebb granitoid kőzetekkel izosztatikus kiemelkedéséhez és hegyi építkezéséhez vezet. A hegyláncokat ezután a felszíni mállás elpusztítja; töredékes anyagukat az óceán szomszédos részeibe viszik; platformszintű földterületekké egyengetik ki. Ezután a peremek mentén alakul ki a geoszinklinális fejlődés következő ciklusa, amely a formációval zárul

A kontinens másik platformszakaszának kiásásával, az elsőre nőve, és így tovább (21. ábra).

Kialakulásuk sorrendje a Föld történetében a következő. A Föld olvadásának, vas-nikkel magjának és külső szilikáthéjának kialakulását követően (4,2-4,6 milliárd évvel ezelőtt) megkezdődik a felszín lehűlése és a kemény kőzetekből álló kéreg - a protocrust - kialakulása. . Feltételezhető, hogy az olvadék magmás differenciálódási folyamata során keletkezett anortozit vagy eukrit (anortit és piroxén összetételű plagioklászt tartalmazó anortozit gabbro) összetételű.

A földi protocrust korai létezésének szakaszát a vulkáni jelenségek óriási fejlődése jellemezte. A bazaltos láva egész tengerei ömlöttek a föld felszínére, miközben a magma felszállt a földkéreg repedéseiben. Később a kéreg vastagabb lett, és a bazaltos lávák vulkáni kitörései a vetők mentén koncentrálódtak, ahol akkoriban repedéskitörések történtek, hatalmas vulkáni kúpok és robbanási kráterek alakultak ki, hasonlóak ahhoz, amit most a Holdon látunk, ahol ez a kezdeti szakasz. konzerváltnak hitték. Ebben az úgynevezett holdszakaszban bazaltos, azaz óceáni típusú protokruszt alakult ki. Ennek végén kezdtek kialakulni az első sziálos (azaz alumínium-szilícium) savas összetételű kőzetek - a granitoidok.

Rizs. 21. A legfontosabb szerkezeti elemek kontinensek (M. V. Muratov szerint, 1974, módosításokkal) 1 - ősi platformok (1 - kelet-európai, 2 - szibériai, 3 - tarim, 4 - észak-kínai, 5 - dél-kínai, 6 - észak-amerikai, 7 - észak-afrikai , 8 - dél-afrikai, 9 - arab, 10 - indiai, 11 - ausztrál, 12 - dél-amerikai, 13 - brazil, 14 - antarktiszi); 2-4 - geoszinklinálisan hajtogatott övek: 2 - A kis övek késő proterozoikum redős területei, amelyek a Dalsland, Grenville (1200-900 millió év) és Bajkál, Katangan, Brazília, Kadomián, Vindian (700-500) alatt hajtogatáson és granitizálódáson mentek keresztül millió év) korszakok ) korszakok; 3 - a nagy hajtogatott övek területei, amelyek fiatal platformokká változtak (epi-bajkáli, epi-hercini, epi-mezozoikum); 4 - a Nagy geoszinklinális redős övek részei, amelyek megtartották a mobilitást és kainozoikum és modern geoszinklinális területek; 5 - a geoszinklinális területeken belüli szárazföldi és peremtengerek medencéi; 6 - mélytengeri árkok; 7-9 - az óceánfenék szerkezetének elemei: 7 - az óceánfenék mély részeinek határai, 8 - óceáni hullámzások, 9 - óceánközépi gerincek; 10 - nagyobb hibák; 11 - a Csendes-óceán medencéjének határai (andezit „vonal”)

A holdszakasz a Földön viszonylag rövid ideig tartott, amíg az elsődleges kéreg felszíne és a légkör alsó rétegei 100 °C-ra nem hűltek, vagyis addig, amíg a víz folyadék formájában elkezdte kitölteni a Föld felszínén lévő mélyedéseket. Kialakultak az első vízgyűjtők - tengerek, tavak, folyók. Megkezdődtek az intenzív mállási és az elsődleges kéreg eróziós folyamatai, a törmelékek vízáramlások általi átvitele és az üledékek lerakódása a tározók fenekére, ahol azok vulkáni lávákkal és tufákkal beágyazódnak. Ettől az időszaktól kezdve a Föld felszínének kialakulása a földkérget felemelő, hajlító és letörő belső erők hatására, valamint a vulkánok tevékenységét, ill. külső erők, amely elpusztította és eltüntette ezeknek a mélyen meghúzódó folyamatoknak a nyomait, és üledékes kőzetek borításával borította be a Föld felszínét.

A korai archeai szakaszt a Föld vízhéja kialakulásának szakaszának és a kontinentális kéreg kialakulásának kezdetének tekintik. Az első kontinensek a modern kontinensek bizonyos területein gyakran izometrikus vagy kissé megnyúlt tömegek - ősi pajzsok - formájában alakultak ki. Kialakulásuk kezdete annak köszönhető, hogy ezeket a területeket, amelyek a legvékonyabb kéregű területeken alkották a Föld domborművének alsó formáit, először víz borította be, aljukon pedig a mállási termékek eltávolítása miatt megindult az üledék felhalmozódása, a part menti területek és a vulkáni folyamatok elpusztítása.

Itt volt egy új, kimondatlannak tűnő ötletem. De mi van akkor, ha ezek az elsődleges tengeri víztestek, amelyek kezdetben a Föld felszínének egyes területeit fedték le, járultak hozzá az elsődleges geoszinklinális rendszerek létrejöttéhez a helyükön? A víznek nagyon alacsony a hővezető képessége, és a földkéreg területeit bundaszerűen borította be, segítve a magas hőmérséklet fenntartását ezeken a területeken. Ráadásul a víz behatolt a földkéregbe, vagy legalábbis késleltette az onnan való kilépést, mint egy hidraulikus gát, elősegítve ezzel a granitizálódás metaszomatikus folyamatainak széles körű kifejlődését, mert a földkéreg vastagsága még nagyon kicsi volt. Utóbbi tényező is hozzájárulhatott ezeknek a területeknek a hosszú távú süllyedéséhez magának a víztömegnek és az itt felhalmozódó tengeri üledékeknek a hatására, éppen azért, mert itt volt a legvékonyabb a protokruszt.

Az archean elején a vízi környezet összetétele jelentősen eltért a maitól, mivel a vulkánok által kibocsátott gáznemű termékek a korai archean óceánok vizében oldódtak: sósav (HCl), hidrogén-fluorid (HF) és bór (H3BO3). ) savak, hidrogén-szulfid (H2S), szén-dioxid (CO2), metán (CH4) és egyéb szénhidrogének. Emiatt a víz lényegében sav volt, 1-2-hez közeli pH-val, és szilícium-dioxidot oldottak fel benne. Az archean elején a légkörben a szén-dioxid és az ammónia (ammónia - NH3) volt túlsúlyban, valamint HCl, H2804, CH4 is jelen volt. A felszíni hőmérséklet ekkor (3,53,0 milliárd évvel ezelőtt) 65-80 °C volt.

A korai archean végére a tengervíz összetétele jelentősen megváltozott. A tengervízben oldott savakat fokozatosan semlegesítették, kitették az üledékes lerakódások szilikátjainak és a K, Na, Ca, Mg karbonátoknak, amelyek a vulkáni eredetű kőzetásványok mállása során, szén-dioxid-atmoszféra hatására alakultak ki a szárazföldön. Az ilyenkor képződött különféle karbonátok a tengervízbe kerültek, és a benne oldott savakkal, különösen a sósavval reagálva kloridokat képeztek. Ennek eredményeként a tengervíz savassága csökkent, a víz kloridos oldat jelleget kapott. Ezzel párhuzamosan a légköri gázok összetétele is megváltozott. Bár még mindig főként ammóniából és metánból állt, a felső rétegekben az oxigén hatására (amit az első élőlények és növények szállítottak) megindulhatott az oxidáció és a nitrogén felszabadulási folyamata az ammóniából, amely fokozatosan az ammónia fő gázává vált. az atmoszféra.

Ezt követően a tengerekben megtörtént a kloridos víz átalakulása kloridos-karbonátos vízzé, ami a földfelszínen a kémiai mállás következtében keletkező oldott karbonátok intenzívebb eltávolításával járt együtt. A karbonátok nemcsak az erős savak maradványait semlegesítették, hanem karbonátos kicsapódáshoz is vezettek. Ennek eredményeként a homokos-agyagos üledékekkel és a vulkáni tevékenység termékeivel együtt karbonátlerakódások - dolomitok és mészkövek - kezdtek kialakulni a tengerek és óceánok fenekén a korai archean második felében. Megnövekedett a kemogén szilícium-dioxid és a vas-oxidok lerakódása is, miközben váltakozó vékony szilícium-dioxid és vastartalmú ásványi rétegekből álló iszapok képződtek, amelyek ezt követően vastartalmú kvarcitokká - jaspilitekké alakultak át, amelyek a legnagyobb modern vasérc lelőhelyeket alkotják.

Az Alsó-Archean üledékes-vulkanogén rétegei óriási vastagságot érnek el (10-12 km), majd metamorfózison és gyűrődésen mennek keresztül. Ez a keletkező üledékes kőzetek és a földkéreg alatti szakaszok granitizálódási folyamataival járt, vagy még pontosabban összefüggésbe hozható. A metasztomatizmus és a granitizálódás gránitolvadékok kialakulásához és a fedőrétegekbe való bejutáshoz vezetett, intruzív testek képződésével. A korai archean végére a granitizálódás nagy területeken jelent meg, amelyek elmozdult üledékes kőzetekből álltak. A keletkező gránittestek hatalmas gránitkupolák formájában emelkedtek felfelé, ami a befogadó metamorf kőzetek deformálódását okozta. Ez utóbbi szintén kupola alakú előfordulást kapott, gránit-gneisz kupolákat alkotva.

Így a korai archean végén a granitizálódási és gránitmagmatizálódási folyamatok eredményeként vastag gránit-metamorf réteg képződik. kontinentális típus a földkéreg a modern kontinensek területének bizonyos részén, magokat képezve - a víz fölé kiálló ősi pajzsokat. A modern óceáni területeket éppen ellenkezőleg, elöntötte a víz tengervízés nagyrészt a mai napig így léteznek.

A késő archeusban és a korai proterozoikumban (3,00-1,65 milliárd évvel ezelőtt), az ősi pajzsok peremén kezdődtek meg az első tipikus geoszinklinális területek kialakulása, ahol a földkéreg süllyedése, vastag vulkáni-üledékes felhalmozódás következett be. rétegek, majd az orogén szakaszban a gránit kőzetek betelepülése.tömegek, metamorfózisok, ezeknek a területeknek a gyűrődése, kiemelkedése - hegyépítés és a kontinentális kéreg kialakulása.

Az ekkor már létező platformterületeken sekély és szubaerial üledékek, vulkanogén kőzetek rakódtak le, amelyek a hegyépítés időszakában a szomszédos geoszinklinális rendszerekben nem tapasztaltak erős gyűrődést, és szubhorizontálisan előforduló, gyengén metamorfizált vulkáni-üledékes kőzetek képviselték őket.

E folyamatok eredményeként a modern kontinensek körvonalaiban nagy merev stabilizációjú platformterületek alakultak ki.

Az ezt követő késő proterozoikum korszakban (1,65-0,58 milliárd évvel ezelőtt) a platformterületek – a csendes-óceáni, a mediterrán, az atlanti, az urál-mongol és az északi-sarkvidéki – peremén új nagy geoszinklinális övek keletkeztek, amelyek fejlődése egyre növekvő a kontinentális kéreg területének bővülése, a kontinentális szárazföldi területek növekedése. Ebben az időszakban a karbonátos kőzetek - mészkövek és dolomitok - lerakódása különösen erősen megnövekedett az üledékes kőzetek összetételében. Ennek oka a légkör összetételének megváltozása az oxigén megjelenése miatt, amit az akkor megjelent kék-zöld algák fotoszintetikus aktivitása okozott. A vulkáni folyamatok során oxigén jelenlétében felszabaduló kén és kénhidrogén szulfátokat képez, amelyek a CO2-t a tengervízből az üledékbe szorították. Sőt, a tisztán kémiai jelenségek mellett – a mikroalgák karbonátkötése miatt – az organogén mészkövek is nagy szerepet kezdtek játszani.

Az ekkor keletkezett geoszinklinális övek hajtogatással és granitizálódással fejezték be fejlődésüket, vagyis az orogén szakaszt, ami abban nyilvánult meg. más idő. Ezeknek a öveknek a Riphea végén gyűrött területekké alakuló szakaszait Bajkalidáknak, a középső kambriumnak - Szalairidáknak, a középső paleozoikumnak - Caledonidáknak, a paleozoikum végén - Hercinidáknak, a mezozoikum közepén - nevezik. Cimmeridák, a neogénben - Alpidák. Sok esetben egymás után nőttek az ősi platformokról az óceáni területek felé.

A geoszinklinális területek fő fejlődési szakaszaival összhangban a földkéreg ripheai fejlődési szakaszát bajkálinak, korai paleozoikum-kaledóniainak, késő paleozoikum-kaledóniainak, késő paleozoikum-hercininek stb. Hercynian – epihercynian stb. Minden fiatal platform a geoszinklinális redős övek része, amelyek a platformrendszer olyan területeit képviselik, amelyek stabil emelkedést vagy lassú süllyedést és felemelkedést mutatnak a rétegek összeomlásának jelei nélkül. Ezért a peronburkolat lapos fekvésű kőzetrétegekből, az alatta lévő alapzat pedig gyűrött, gyűrött sziklákból áll.

A geoszinklinális fejlődés jelenleg is folytatódik a kontinensek határain a Csendes-óceánnal - a csendes-óceáni övezetben, amelyet intenzív vulkanizmus, földrengések, mélytengeri mélyedések és szigetláncok jellemeznek. A jövőben itt a hegyépítés szakasza következik be, és ezek a területek a peronok új akkrétált peremrészeivé válnak.

Itt a földkéreg fejlődését a legkidolgozottabb elmélet, az úgynevezett geoszinklinok doktrínája álláspontjáról jellemezték. A litoszférikus lemeztektonikának van egy másik koncepciója, vagy egy új globális tektonika, amely a közelmúltban, az 1960-as évek elején kezdett fejlődni. Merev litoszféra lemezek létezését feltételezi a földkéregben, amelyek "lebegnek" a földköpeny plasztikus asztenoszférikus rétegén. Az óceánközépi gerincek hasadékvölgyeiben, például az Atlanti-óceán középső részén, a lemezek állandó megnyúlási és szétválási folyamata zajlik az asztenoszférában a viszkózus köpenyanyag felemelkedése és szétterjedése miatt. A bazaltos lávák alulról törnek ki repedéseken keresztül, és erős töltések formájában szilárdulnak meg, amelyek ékekhez hasonlóan a szomszédos litoszféra lemezeket tolják, és vízszintesen különböző irányokba elmozdítják. Itt, az úgynevezett terjedési zónákban így nő az óceáni kéreg. Az új kéregfelesleg megjelenése következtében a litoszféra lemezek oldalirányban elmozdulnak az óceánközépi hátságról az óceánok peremére, és itt a szomszédos kontinentális litoszféra lemezek alá szorulnak a Zavaritsky-Benioff zónákban (ún. szubdukció zónák, például Kamcsatka és a Kuril-szigetek területén). A szomszédos alatt mozogva minden lemez az asztenoszférába merül, és ezáltal eltávolítja a felesleges kérget. A tolás során a lemez széleinek felmelegedése, a litoszféra olvadása, aktív andezites vulkanizmus és nagy szeizmikus aktivitás lép fel. Az üledékes réteg rétegei mintegy „lekaparódnak” a lemezről, belemerülnek az asztenoszférába, és a mélytengeri árok óceáni oldalán redőkbe zúzzák.

Befejezésül hadd jegyezzünk meg néhány kozmológiai elképzelést Univerzumunk kialakulásáról. Mi történt az Ősrobbanás előtt, ami a Föld és az emberiség kialakulásához vezetett, és mi lesz utána? A.D. Szaharov akadémikus egy „soklevelű univerzum” modelljét javasolta (lásd. Tudomány és élet. - 1991. - Nem. 6), amely szerint az ősrobbanást az előző Univerzum összenyomódása előzte meg; Univerzumunk maximális összenyomódása után ismét ősrobbanás lesz, vagyis ha az A. D. Szaharov által javasolt képet használjuk, a létezés végtelen könyvének lapjai örökre felfordulnak. A termodinamika második főtételéből az következik, hogy az Univerzum sugara ciklusról ciklusra növekszik. Ezért volt egyszer egy legelső ciklus, amelyben az Univerzumnak volt egy minimális sugara. Mi történt a ciklus előtt?

A. D. Szaharov akadémikus azt javasolta, hogy abban a pillanatban, amikor az első ciklus kezdődik, az idő megfordul. Más szóval, e pillanat előtt ugyanaz történik, mint utána, de csak fordított sorrendben. Mivel az idő megfordításával minden folyamat irányt változtat, minden Univerzum lakói (ha vannak) abban a szilárd meggyőződésben élnek, hogy az idő az egyetlen lehetséges irányba - a múltból a jövőbe - folyik.

De vajon miért pont olyanok a világunk paraméterei, mint? Miért három dimenziója van a térnek, és nem kettő vagy tíz, miért pont egy elektron töltése 1,6021892x10-19 coulomb? A tudósok a Megaverse hipotézist javasolják, vagyis azt a feltételezést, hogy nagyszámú különböző világok eltérő feltételekkel (különösen eltérő számú térdimenzióval vagy több időtengelysel). Tanulmányunk rendelkezésére áll az az egyetlen világ, amelyben az intelligens fehérjeélet létezése lehetséges (antropikus elv).

A.D. Szaharov akadémikus egy olyan hipotézist állított fel, amely szerint egy magasan szervezett elme, amely egy ciklus alatt évmilliárdokat fejlődik, megtalálja a módját, hogy kódolt formában továbbítsa az információ legértékesebb részét a következő ciklusokban örököseinek. ettől a ciklustól időben egy szupersűrű tömörítés és ősrobbanások választják el. Egy analógia az élőlények által a megtermékenyített sejt magjának kromoszómáiban tömörített és kódolt genetikai információ generációról generációra történő átvitele.

A FÖLD BOLYGÓJA: OKTATÁS ÉS FEJLESZTÉS

Bevezetés

1. A Föld bolygó kialakulása.

2. A világóceán és a szárazföld kialakulása.

3. Glaciation korszak.

4. A hajtogatás korszakai, jelen állapot. 5. Földlapok építése.

6. Vulkánok.

Következtetés

Felhasznált irodalom jegyzéke

Bevezetés

A huszadik század második fele. vitathatatlan eredményeket ért el nemcsak a Föld, hanem a Naprendszer összes bolygójának tanulmányozása terén is. A döntő tényezők a technológia és a mérnöki fejlesztések voltak. Története során először az emberiség képes volt kívülről szemlélni a Földet, ellátogatni a Holdra, részletes képeket készíteni az összes bolygóról, lefotózni aszteroidákat, tanulmányozni a meteoritokat és igazolni bizonyos bolygókhoz, például a Marshoz való tartozását. A visszhangszondák feltalálásának és a műholdas megfigyeléseknek köszönhetően a kutatók teljes képet kaptak az óceán fenekének topográfiájáról.

Az óceánok és tengerek szárazföldi és mélytengeri mélyfúrása lehetővé tette, hogy képet kapjunk az üledékes óceáni rétegek szerkezetéről, és áthaladjunk a Conrad felszínén a balti pajzson.

Az óceánok és tavak mélyébe, különösen a Bajkálba való búvárkodás az évszázad felfedezéséhez vezetett - a „működő ércgyárak”, az ún. fekete dohányosok. A paleomagnetológia lehetőséget adott számunkra, hogy rekonstruáljuk a kontinentális lemezek mozgását és bebizonyítsuk a tágulást tengerfenék. Az óceánok üledékes borításának részletes tanulmányozása az üledékképződés, különösen a biogén, teljesen új megértéséhez vezetett. Az ásványok és kémiai és izotópösszetételeik pontos diagnosztizálására szolgáló mikroszondák és egyéb műszerek feltalálása soha nem látott lehetőségeket nyitott meg a kőzettan.

1944-ben megjelent egy cikk a „Meteor elmélet a Föld és a bolygók eredetéről”, amely számos tanulmány alapját képezte a Föld és a bolygók forgó gáz szilárd részecskéiből történő kialakulásának elméletének kidolgozásához. és a Nap által elfogott porfelhő. 1949-ben jelent meg „Négy előadás a Föld eredetelméletéről”.

Harold (Harold) Clayton URY (USA) fizikus és fizikai kémikus, valamint G. Suess voltak az elsők, akik kémiai adatokat használtak a Naprendszer eredetének és fejlődésének mérlegelésekor, elvetették azt az elméletet, hogy a Föld és a bolygók az eredeti olvadékból keletkeztek. ügy. Az egyik első, aki megvizsgálta a bolygókeletkezés itermális elméletét, és úgy gondolta, hogy hideg objektumokként keletkeztek akkréció révén (gravitációs befogás és ezt követő leesés egy protoplanetáris embrióra).

1957-ben rendezték meg a „The Origin of Life on Earth” nemzetközi szimpóziumot. Feltételezések szerint a Föld körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett egy gáz-por köd hideg (10-20K) anyagának koncentrálódása és szilárd kozmikus képződmények (planetozimálok) ütközése következtében. A legrégebbi üledékes kőzetek kora 3960 millió év.

A protozoonok felemelkedése

Késő archean

A talaj megjelenése, zöld algák - eukarióták, hidroid polipok (többsejtűek); az első heterotróf organizmusok (állatok) megjelenése a tengerben és a szárazföldön egyaránt.

Az ősi élet virágzása

Proterozoikum

A legősibb karyóták evolúciós törzse több ágra oszlik, amelyekből többsejtű növények, gombák és többsejtű állatok keletkeztek. Az élet geológiai tényezővé válik, vagyis megkezdődött a bioszféra kialakulása. Az élőlények élettevékenységének eredménye az ásványi anyagok túlnyomó többségének kialakulása, mind a szárazföldön, mind az óceán fenekén.

Az ókori élet felemelkedése

Paleozoikus

A paleozoikum kezdetére már négy további élő természeti birodalom alakult ki: prokarióták (darálók), gombák, zöld növények és állatok. A gerinctelen csontváz felemelkedése (kambrium) és az első gerincesek megjelenése (szilur). A halak virágzása (devon) a tengerekben és a fás növényzet a szárazföldön (karbon). Az állatok szárazföldre való megjelenése a devonban a szárazföldi állatok (kétéltűek), a hüllők ősei megjelenéséhez és további virágzásához vezetett.

Alapvető

A hüllők óriási sokféleséget értek el, benépesítették az összes szárazföldet és tengert, és alkalmazkodtak a repüléshez. A dinoszauruszok a föld uraivá válnak. A zárvatermők megjelenése és fejlődése az egyik legnagyobb esemény a földi élet történetében. A primitív emlősök és madarak megjelenése.

Az emlősök virágzása – olvadás (új élet)

cenozoikum

Virágzó növények, rovarok, madarak és emlősök virágzása. A Föld időszakonként óriási eljegesedéseken megy keresztül. A modern ember őseinek megjelenése.

Az elme megjelenése

A majmoktól a modern emberekig. Ez csak a kezdete az élő anyag fejlődésének leghosszabb szakaszának, mivel az új korszaknak természetesen át kell lépnie a legújabbba - a nooszféra korszakába, és csak ezt követően a Kozmosz intelligens megtelepedésének korszakába. Az evolúció következő szakaszát még nehéz megjósolni.

Tehát 3,8 milliárd évvel ezelőtt (csak néhány százmillió évvel a bolygó kialakulása után) már javában zajlott az élet a Földön, vagyis több mint egymilliárd évvel korábban, mint azt korábban hitték.

Ugyanakkor a Föld bolygóval kapcsolatos tudatlanságunk szintje még mindig nagyon magas. Az ezzel kapcsolatos ismereteink előrehaladtával pedig nem csökken a megválaszolatlan kérdések száma. Kezdtük megérteni, hogy a Földön lezajló folyamatokat a Hold, a Nap és más bolygók befolyásolják, minden összefügg, sőt az életet is hozzánk hozták, aminek a kialakulása az egyik sarkalatos tudományos probléma. a világűrből. A geológusok még mindig tehetetlenek a földrengések előrejelzésében, bár a vulkánkitörések ma már nagy valószínűséggel megjósolhatók. Sok geológiai folyamatot még mindig nehéz megmagyarázni, még kevésbé megjósolni.

Az 1. ábra a Földünket mutatja, ahogy az űrhajósok látták az űrből. Észrevették, milyen barátságosnak és egyben magányosnak tűnik Földünk. Ez az űrből származó nézet, valamint a Földön végzett kutatás gazdagította a Föld bolygóról alkotott ismereteinket.

Rizs. 1. Föld az űrből

A Föld alakjának változásai több tízmillió év alatt halmozódtak fel. A Föld domináns oldalirányú terjeszkedése Déli félteke egyértelműen kimutatható Dél-Amerika, Afrika, Ausztrália stb. ábráin, amelyek ékeinek hegye a Déli-sark felé irányul.

A Föld története két egymást követő eseményből, két részből áll.

Első esemény: a Föld testének kialakulása egy felrobbant csillag anyagából. Ha az építési időszak viszonylag gyorsan eltelt (5-10 millió év), akkor 100-200 millió évnek kellett eltelnie ahhoz, hogy egy grandiózus katasztrófa után kilábaljon a sokkos állapotból - ennyi idő alatt az autonóm fejlődési szakaszba lépett. A kicsi, laza bolygó nyomáspróbája folyamatban volt. Felhalmozta a saját hőjét.

A Föld eredeti mérete úgy képzelhető el, hogy a ma kis csempékben szétszórt archeai földeket a teljes felületén összerakjuk. A nem egészen kerek bolygó kezdeti megjelenését a kis és nagy magasságkülönbségek határozták meg, vízszintes síkságok nélkül, lágy és meredek átmenetekkel.

A Föld eredeti teste zúzott, többszörösen őrölt csillagarcheális anyagból állt. A kis bolygó folytonos breccsa volt, kis minőségi mélységváltozásokkal, amelyet főként a Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz keletkezési zónáiból származó anyagok egyre későbbi megközelítése határoz meg.

Az elsődleges Föld fő összetétele anortozit, amely a Holdra is jellemző. A prekambriumi tengerekben található vastartalmú kvarcitok vastag lerakódásai bizonyítékok az elsődleges anyag vasvegyületekben való gazdagságára (a Föld teljes térfogatán). A vas kis részecskék formájában és diszpergált állapotban van jelen (mint a Holdon).

Hatalmas mennyiségű maghemit Észak-Szibériában a vas nagy komponensét jelzi a Föld testében, ami nem lehet más, mint a Föld mágneses mezőjének kialakulásában és a szibériai mágneses anomáliában. Kvantitatív értelemben a vasat, más fémekhez hasonlóan, a Merkúrtól az aszteroidaövig terjedő távolságok növekedésének sorrendjében kell elosztani a földi bolygók között, ami az anyag becsapódási sebességének differenciálódásához kapcsolódik.

Víz. A Naprendszer testein lévő vízbőség mindenhol látható. A bolygókat és a műholdakat is szó szerint elárasztja. A csillagok légkörében vizet találtak. Egy másik esetben vizet fedeztek fel egy csillag körül keringő gáz- és porkorongban. A földi bolygók testében egyre több víz van, ahogy távolodnak a Naptól. A korai Földet a közepétől a felszínig vízzel telítették. Még több víz van a Marson és az aszteroidaövben.

A vízkomponens a Naprendszer összes testének szerves része, kivéve a Merkúrt és valószínűleg a Vénuszt.

A korai Föld homogén gömbje. Közvetlen jelzésként a homogén összetétel nem csak a korai, hanem modern Föld(a horizont mentén) a 3He/4He arány állandósága a világóceán 60 000 km hosszú (az Egyenlítő hossza 40 000 km) óceánközépi gerinceinek teljes hosszában. A szoláris hélium 3He (hélium-3) a földi 4He-vel (hélium-4) egyidejűleg szabadul fel a Föld köpenyéből. Ugyanez történik az egész Csendes-óceánon.

A naphélium földköpenyben való megjelenésének természete teljesen nyilvánvaló. A gyémántok jelenléte a Föld köpenyében szintén teljesen nyilvánvaló. A gyémántok egy csillag robbanása során keletkeztek hatalmas, mintegy billió atmoszféra nyomás alatt. (Napunk középpontjában nyugodt állapotban 220 milliárd atm.) Természetesen a gyémántok idősebbek, mint a Föld, mint formált test. Ezzel egyidőben 2 db 9 milliárd éves gyémántot fedeztek fel. Feltételeznünk kell, hogy ezek a gyémántok a robbanás előtt keletkeztek, tömegük többi része a robbanás során keletkezett. A legrégebbi gyémántok kora arra utal, hogy a felrobbanó Csillag legalább 9 milliárd éves volt.

A Föld magja. Volt és nincs is vas-nikkel mag a Föld közepén. A modern mag ismert kőzetekből préselt breccsa, körülbelül 4 millió atm nyomáson. A Föld közepén súlytalanság uralkodik, és a vas, még az olvadt sem, nem tud oda rohanni. A vasat a maximális gravitáció tartományában kell elhelyezni, és üreges gömbnek kell lennie, bizonyos vastagságú falú. Sok jel szerint egy ilyen gömb egy felrobbant Csillag magjában volt, amelynek belsejében nukleáris robbanás történt.

Az ősi földeken minden ásvány csillag eredetű. A csak ősi földeken talált uránlelőhelyek alapján feltételezhető, hogy a Csillag robbanása nukleáris volt.

A Föld belsejének felmelegedése radioaktív csillaganyag alapján történt. Különösen erőteljes megnyilvánulásai a csapdamagmatizmushoz kapcsolódnak.

Így alakult ki a Föld történetének első része.

Az első rész csillagos.

A második rész földi.

A második rész attól a pillanattól kezdődik, amikor a Nap körüli hosszú néma futás után a Föld hirtelen megremegett, és földalatti zúgás hallatszott egy áttörő vulkánból.

A Föld szíve - a hőmotor működésbe lépett. A történelem földi része elkezdődött. Az Élet kialakulásának feltételei megteremtődtek.

Rizs. 2 A Föld szerkezete

Ahogy a Föld tömörödött, a víz elkezdett megjelenni a felszínen, kis víztömegeket képezve. A pálya perifériáján a víz és a föld is magas hőmérsékletre melegedett fel. Az első hőzsebek a radioaktív anyagok fokozott felhalmozódásának helyén jelentek meg. BAN BEN különböző helyeken A bolygók kitörő vulkánok keletkeztek, amelyek nagyszerű példái korunkban láthatók az Io-n, a Jupiter legközelebbi nagy műholdján.

Minden, ami az Io-n történik, a Föld múltjának másolata: eredeti megjelenése, éretlen vulkánok, az első gyenge lávafolyamok és forró víz. A kitörő vulkánokat és a műhold felszínét tekintve pontosan meg lehet írni a Föld korai történetét.

2. A világóceán és a szárazföld kialakulása.

A Föld életkora 5-7 milliárd év. Minden bolygó átmegy a forró test szakaszán, a Föld felszínének hőmérséklete akkoriban több mint 4000 Celsius fok volt. Amikor a hőmérséklet lecsökkent és 100 Celsius-fok alá csökkent, a Föld elsődleges légkörében lévő víz alkotta a világóceánt. Az elsődleges légkörben nem volt oxigén, a légkör „redukálódni kezdett”. Vízgőzt, ammóniát, kénhidrogént, metánt, szén-dioxidot, hidrogént tartalmazott.

A Föld felszínének nagy részét a környező világ foglalja el (361,1 millió km2; 70,8%); A szárazföld területe 149,1 millió km2 (29,2%), és hat kontinenst és szigetet alkot.

A leggyakoribb hipotézis szerint a Föld egy forgó forró gázködből keletkezett, amely fokozatosan lehűlve és összehúzódva tüzes folyékony állapotba jutott, majd kéreg képződött rajta. A földkéreg állapotát a Föld belső tömegének lehűlése és összenyomódása által okozott feszültség- és deformációs erők határozzák meg.

Egy másik elmélet szerint, amelyet századunk elején terjesztettek elő amerikai tudósok, a Föld eredetileg egy olyan gáztömeg volt, amelyet árapály-erők hatására löktek ki a Nap felszínéről. Ugyanakkor kis gázrészecskék szabadultak fel, amelyek gyorsan kondenzálva szilárd testekké alakultak, amelyeket planetezimáloknak neveznek. Nagy gravitációval rendelkezik, földtömeg vonzotta őket.

Így a Föld növekedési folyamattal érte el jelenlegi méretét, nem pedig összenyomódás eredményeként, ahogy az első hipotézis állítja.

Szinte minden hipotézis egyetért abban, hogy az óceáni medencék kialakulását két fő ok okozta: egyrészt a különböző sűrűségű kőzetek újraeloszlása, amely a földkéreg megszilárdulásának időszakában következett be, másrészt az erők kölcsönhatása a belekben. a zsugorodó Föld, ami forradalmi változásokat idézett elő a felszíni domborzatban.

A kontinensek és óceánok eredetének hipotézise eredeti, Alfred Lothar Wegener osztrák geológus nevéhez fűződik. A tudós úgy vélte, hogy a Föld történetének egy pontján az egyik oldalon egyenletes sziálréteg halmozódott fel. Így keletkezett Pangea kontinens. Wegener azt javasolta, hogy ezt a sziáltömeget egy sűrűbb simaréteg felületén tartsák. Ahogy a sziál szétszakadni kezdett, a kontinensek vízszintes mozgása miatt a sziál elülső élei meggörbültek. Ez magyarázhatja a magas part menti hegyláncok, például az Andok és a Sziklás-hegység eredetét.

Bár az óceáni medencék eredete továbbra is rejtély, többé-kevésbé pontosan elképzelhető egy kép arról, hogyan teltek meg vízzel, és hogyan jelentek meg és tűntek el az óceánok a Föld geológiai múltjában.

A földkéreg kialakulása után felszíne gyorsan lehűlni kezdett, mivel a Föld beléből kapott hő nem kompenzálta kellőképpen az űrbe kisugárzott hőveszteséget. Ahogy a Földet körülvevő vízgőz lehűlt, felhőtakarót alkotott. Amikor a hőmérséklet olyan szintre csökkent, hogy a nedvesség vízzé alakult, leestek az első esők.

Az évszázadokon át a Föld felszínére hulló esők voltak a fő vízforrások, amelyek kitöltötték az óceáni mélyedéseket. A tenger tehát az atmoszféra teremtője volt, ami viszont gáznemű kibocsátást jelentett ősi föld. A víz egy része a Föld mélyéről származott.

Az erózió, vagyis az erózió folyamata elkezdett működni a Földön. Ez a folyamat mély hatást gyakorolt ​​a szárazföld és a tenger fejlődésére. A tengerek körvonalai, és velük együtt az óceánok körvonalai is folyamatosan változtak. Az erózió és a földkéreg mozgása következtében új tengerek jöttek létre, a régiek feneke megemelkedett és szárazfölddé változott.

Mivel a fokozatos hőveszteség következtében a Föld megolvadt belsejének térfogata csökkent, a kéreg vízszintes összenyomódása következett be, amely deformálódott. Összegyűrt hegyláncok és kéregsüllyedések keletkeztek.

Az ismétlődő kompressziós és gyengülési ciklusok következtében a nagy óceáni medencék körvonalai jelentős változásokon mentek keresztül.
A világóceán körvonalai a paleozoikum korszak első időszakában - a kambriumban, amelynek korát csaknem 500 millió évre becsülik, teljesen eltértek a modernektől. A Csendes-óceán, amely talán egy sebhelyet jelentett a földkérgen, majdnem ugyanolyan körvonalú volt, mint most. Más óceánok azonban nagy területeket foglaltak el, amelyeket most szárazföld foglalt el.

Jelenleg bolygónk minden kontinensén felfedezték az úgynevezett archeai pajzs egyes területeit, amelyek valószínűleg a legősibb szárazföldi területek maradványait képviselik.

Mint kiderült, ezeken a zónákon belül a kérget alkotó kőzetek közel 4 milliárd évesek: Afrika, Grönland, Karélia és Ukrajna – 3,5 milliárd éves; Szibéria – 3,8-4,0 milliárd év; Észak-Kanada– akár 4 milliárd év; Nyugat-Ausztrália – 4,1 milliárd év; Antarktisz és Dél-Afrika– akár 4 milliárd év.

Így általában a kontinentális kéreg körülbelül 4 milliárd éves, és ezt a kérdést már nem tárgyalják a tudósok. Ez azt jelenti, hogy csak ettől a pillanattól kezdve beszélhetünk a földi protoélet lehetőségéről. A Föld kialakulása óta (4,5 milliárd évvel ezelőtt) mintegy 500-600 millió évvel a felszínén gyors metamorfizációs folyamatok, bazaltok és gránitok keletkeztek.

3. Glaciation korszak.

„A kőzetek bizonyítékokat tartalmaznak a fő jégkorszak időszakára, az elsőre, amelynek létezése szilárdan bizonyított” ...miért jött létre a termikus egyensúly a Földön? ....

A robbanás utáni anyagtöredezettség első fordulataitól a mezozoikumig (240 millió év) a Föld kialakult, majd negatív éves hőmérsékleti egyensúlyban maradt, vagyis mindig eljegesedési körülmények között volt. Az utolsó szakaszban különösen erős és tartós volt a karbon-perm korszakban, amely után 240 millió évvel ezelőtt megkezdődött a globális gleccser példátlan olvadása és az olvadékvíz előrenyomulása a szárazföldre, amely a legnagyobb törvényszegéssel végződött. a kréta időszak. Ez egy különleges és egyedülálló jelenség a Föld történetében.

A Föld keringésének kezdeti excentricitásánál e = 0,253, a Föld az év körülbelül 2/3-ában eljegesedés üzemmódban volt. A tavaszt és az őszt figyelembe véve körülbelül 40 nap maradt a nyárra. A forró nyár rövid volt, mivel a Föld gyorsan, 39 km/s-os sebességgel haladt át pályája perihéliumán, és az aphelion felé 23 km/s-ra csökkent. A Föld legtöbbször fagyott rezsimben volt, nem pedig hamuolvadásban.

Ahogy a bolygó belső felmelegedése és víz hozzáadása megtörtént, a forró nyár folyamán egyre több belőle párolgott felfelé, és az Egyenlítő mindkét oldalán szétterjedt a sarki régiókban, ahol erőteljes esőfolyamokban hullott. hó, felépítve a Föld jeges héját. A globális gleccser megjelenése több száz millió év alatt ment végbe. Egy viszonylag szűk egyenlítői sávban azonban mindig is megvoltak a feltételek az élet kialakulásához, amint a Föld nyílt medencékben „szerezte meg” saját vizét. A fiatal, ős Földön, amikor az anyagok elemeit még nem egyesítették kölcsönhatások, a szerves környezet létrejöttéhez szükséges kombinációk sokkal egyszerűbbek voltak, mint ma.

A globális gleccser globális olvadásának kezdete a Föld keringési pályájának excentricitásának csökkenésével jár. A hideg afelion annyira megközelítette a Napot, hogy a légkör pozitív hőmérsékleti rendszere (termikus egyensúly) kialakult. Emiatt a várható következő eljegesedés nem a jura időszakban következett be, amely eljegesedés már nem létezhetett. Kialakulásának kezdete óta nem volt évszakváltás a Földön. Történetének ezt az időszakát az egyenlítővel párhuzamos hőmérsékleti szélességi sávok egyértelmű eloszlása ​​jellemezte.

Rendkívül nagy és rendkívül alacsony hőmérsékletek természetesen az Egyenlítőn és a sarkvidékeken keletkeztek. Azonban egyedül az Egyenlítőn a hőmérséklet széles tartományban változott, +145 és 0°C között. a Nap alatti pontban, mivel az e = 0,253 pályaexcentricitásnál a Föld 112 millió km-re megközelítette a Napot, és 188 millió km-re távolodott el (ma nem közelebb, mint 147 millió km, és legfeljebb 152 millió km-re) .

Az aphelionnál a Föld nem csak a Naptól való nagy távolsága miatt fagyott meg, hanem azért is, mert a keringési sebesség lassulása miatt megnövekedett az ellipszis második felén való utazáshoz szükséges idő. A Föld keringésének dőlésszögének csökkenésével az évszakok eleinte nyilvánvalóvá váltak, majd egyre inkább kontrasztossá váltak a hideg telekkel és forró nyarakkal, amelyek nélkül a Föld elképzelhetetlen, és az emberiség emlékezetében a természetben uralkodó örök rendhez kötődik. egyszer s mindenkorra létrejött.

4. Hajtogatás korszakai, jelenlegi állapot.

Az összecsukható és a hegyi építkezés korszakában a következő jellemzők jellemzőek:

A hegyépítő mozgalmak széleskörű fejlődése a geosz. az oszcilláló mozgások területei a platformokon;

Erőteljes intruzív, majd effúziós magmatizmus megnyilvánulása;

Az epiogeosinklinális területekkel szomszédos platformok peremeinek megemelkedése, az epikontinentális tengerek visszafejlődése és a szárazföldi domborművek bonyolultsága;

Az éghajlat kontinentálissá válása, az éghajlati viszonyok enyhülése, a zonalitás növekedése, a sivatagok terjeszkedése és a kontinentális eljegesedés területeinek megjelenése (a hegyekben és a platformok közelében).

A fejlődés feltételeinek romlása szerves világ, ami a domináns és erősen specializált formák kihalását és újak megjelenését eredményezi.

A kontinentális kéreg összenyomódása, amely a litoszféra lemezek ütközésekor következik be, a hajtogatott hegyek kiterjesztett öveinek kialakulásához vezet. Az őket alkotó kőzeteket vagy kétféle gyűrődésre zúzzák (domború gerincszerű antiklinák és homorú árokszerű szinklinok), vagy a kőzettömbök egy-egy töredékrendszere mentén rányomódnak másokra. A központi és déli részek Az Appalache-hegységben Észak Amerika mindkét típus előfordul tektonikus szerkezetek– törésdeformációk keleten, a Blue Ridge geológiai tartományban (leggyakrabban Nyugat-Karolinában), és gyűrött deformációk nyugaton, a Valleys and Ranges geológiai tartományban (ezek a struktúrák leginkább Pennsylvaniában, Nyugat-Virginiában és Tennessee keleti részén fejeződnek ki ) . A tömörítés, amely ezeket a struktúrákat eredményezte, a paleozoikum korszak végén, kb. 250 millió évvel ezelőtt, az afrikai lemez és az észak-amerikai lemez ütközésekor. Tektonikai folyamatok, amelyek hatása alatt a formáció hegyeket hajtogatni, orogénnek nevezik.

Két és fél milliárd éve fejeződött be az ősi platformok kialakulása, és azóta gyakorlatilag változatlanok maradtak. Ezek közé tartozik a kelet-európai, szibériai, kelet-kínai és mások.

Tehát az ősi platformok, mint a jégtáblák, sodródtak, és még most is 2-3-10 cm-es sebességgel sodródnak évente a Föld félig folyékony köpenyének felszínén, körülvéve a latyakjéghez hasonló kisebb képződményeket. A lemezek ütközési zónáiban a földkéreg meggörbül, meghajlik és megreped. A geológusok által tektonikus töréseknek nevezett repedések mentén megolvadt magma emelkedik ki, és vulkánok kezdenek működni. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a vulkánok általában távol alakulnak ki azon platformok ütközési vonalától, amelyek mentén a fő gerincek találhatók (3. és 4. ábra).

Rizs. 3. Platformok ütközése és a földkéreg süllyedése a hajtogatási korszak első szakaszában.

Rizs. 4. A hegyek megjelenése. A hajtogatás II.

Azokra a hibákra korlátozódnak, amelyek elválasztják a platform sértetlen részét a süllyedéstől. Például Elbrus, Kazbek, Ararat, Aragats, vulkánok találhatók Távol-Kelet. A süllyedés után a platformok ütközési zónájában hegyvonulatok képződnek.

A szakértők a lemezütközési zónákat a Föld geoszinklinális hajtogatott öveinek nevezik. A hegyek építkezése ezeken az övezeteken belül történik. Vessünk egy pillantást a földrajzkönyv térképére (5. kép).

Rizs. 5. Eurázsia ősi platformjai és geoszinklinális területei.

Itt van például a jól ismert alpesi hajtásszíj. Spanyolországból az Alpokon, Dolomiton, Kárpátokon, Krím-félszigeten, Kaukázuson, Pamíron, Himaláján, Hindu Kush-on, Kara Korumon keresztül fut. Vagy az urál-mongol öv, Novaja Zemljától az Urálon, Tien Shanon, Altájon és a Sayanok egy részén keresztül húzódik. Hajtható övek választják el egymástól a platformokat (alpesi, uráli-mongol), vagy a kontinentális és óceáni lemezeket (csendes-óceáni öv).

A földkéreg vastagsága különböző helyeken változik. Ősi peronok alatt 15-20 kilométer, alatta hegyvonulatok Sokkal nagyobb. A hegyek, mint a jéghegyek, a Föld felszíne fölé emelkednek, ugyanakkor alapjaik mélyebbre süllyednek a köpenyben. A Kaukázus közelében, átlagosan 2,5-3,5 kilométeres hegymagasság mellett a földkéreg vastagsága eléri a 30-40 kilométert. A Tien Shan alatt 5-6 kilométeres magasságban a földkéreg vastagsága eléri a 70-80 kilométert. De az óceánok alatt, ahol sokkal kisebb a terhelés, a sziklák vastagsága is csökken. Itt 4-15 kilométer között mozog (6. ábra).

Rizs. 6. A földkéreg vastagsága a főbb földtani szerkezetek alatt.

Aktív hegyépítés nem történik folyamatosan és nem a teljes hajtássávban. Az övek különböző részein különböző időpontokban jelennek meg a hegyépítés korszakai, az úgynevezett hajtogatás korszakai. A hegyek a hajtogatási korszakban két szakaszban alakulnak ki. Először platformok ütköznek. Mozgásuk szörnyű energiája az ütközési zónában a földkéreg süllyedéséhez vezet. Miért kifejezetten hajlítás? Mert az ütközési zónából kiszorított kőzetek könnyebben tudják legyőzni a folyadékköpeny felhajtóerejét (archimedesi), mint a gravitációs erőt. A keletkező vályúk szélei mentén tektonikus vetők keletkeznek. Az olvadt magma kipréselődik rajtuk, számos vulkánt és egész lávamezőt képezve. Ilyen mezőket láthatunk például Örményországban vagy Indiában a Deccan fennsíkon.

A szubdukció nagyon lassan, évente néhány centiméterrel megy végbe, és több ezer és millió évig tart. A mélyedéseket tengervíz tölti ki. Sekély vízben meleg tengerek az élő szervezetek aktívan szaporodnak. Haldoklásuk során csontvázaikkal és héjaikkal kilométeres üledékes kőzetrétegeket képeznek: mészköveket, márgákat stb. Az ütköző platformok energiája azonban kimerült. Az ellenmozgás leáll, és a földkéreg süllyedése is megáll. Megkezdődik a hegyépítés második szakasza.

A felhajtóerő hatására a köpenybe merülő kőzetek lassú felemelkedése, rétegek összeomlása és hegyvonulatok, hegyközi mélyedések kialakulása következik be. Ha minden erő kiegyensúlyozott, a hegyépítés leáll, és a hajtogatások korszaka véget ér. A terület fiatal platformmá stabilizálódik.

Aztán, vagy inkább ezzel egy időben, a hegyek elkezdenek összeomlani. A kőzettöredékeket a víz a hegyközi mélyedésekbe és szélső vályúkba szállítja alapjukba. Idővel (évmilliók!) teljesen eltűnhetnek az üledék alatt, és a későbbi geológiai folyamatok sima síksággá változtathatják őket. Ilyen lerombolt hegyek rejtőznek például sztyeppe alatti terekben Krím félsziget. A redőzött öv élettartama azonban ezzel nem ér véget. Történetében egy új szakasz kezdődhet, amely képes megsemmisíteni az elmúlt korok eredményeit, vagy új hegyekkel kiegészíteni a meglévő hegyeket, ahogyan ez a Kaukázusban történt, ahol a Fő-Kaukázus-hegységtől északra fekvő gerincek egy korábbi korszakhoz tartoznak.

Más hegyépítési mechanizmusok is lehetségesek. Például a sziklák hidratációja és duzzadása miatt a Trans-Alai-hátság évente körülbelül 2 centiméteres sebességgel halad előre az Alai-völgybe, amely a Pamírt és a Pamir-Alait elválasztó hegyközi mélyedés. Ahogy a Föld lehűl, kéregének vastagsága növekszik, és ennek következtében nő a kőzetek térfogata. Úgy tűnik, hogy a föld lassan megduzzad, ami természetesen geológiai katasztrófákhoz vezet. Egyes helyeken a kontinentális lemezek az óceáni lemezek felett mozognak, és ezeken a területeken mélytengeri árkok és szigetívek alakulnak ki. Így alakult ki a Bajkál-tó vidéke és a Csendes-óceán medencéi. A dolog lényegének megértéséhez azonban elég, ha figyelembe vesszük a platformok ütközését. Hangsúlyozzuk még egyszer, hogy a földkéregben zajló valós folyamatok sokkal összetettebbek, és a fenti ábra csak durva analógiaként szolgál.

Fiatal platformokon belül ugyanazon arkhimédeszi erő hatására az egyes blokkok eltolódásai történhetnek (7. ábra), ami szintén hegyek kialakulásához vezet. Például a Pobeda-csúcs területe a Tien Shan középső részén keletkezett.

Rizs. 7. A földkéreg blokkjainak eltolódása (hegyek kialakulása) a fiatal platformon belül.

Példaként álljon itt egy táblázat a hegyek összehajtogatott régióiban.

2. táblázat

Összehajtott régiók hegyei

	A hajtogatás korszaka	Alapvető felszínformák	Tektonikus szerkezet	Relatív életkor
Proterozoikum	Bajkál	Jeniszei gerinc Keleti Sayan Apple Ridge	kockás, hajtogatott-kockás	Újjáéledve (a neogén-kvarter időkben)
Paleozoikus	kaledóniai	nyugati szaján
hercini	Urál hegység Altaj
mezozoikum	mezozoikum	Byrranga hegyek Sikhote-Alin Északkelet-Szibéria hegyei Verhojanszki gerinc Cserszkij-gerinc Kolima-felföld Chukotka-felföld stb.
cenozoikum	alpesi és csendes-óceáni	Kaukázus hegység hegyek o. Szahalin Kamcsatka hegyei (Middle Ridge) a Kuril-szigetek hegyei	összehajtogatva	Young (a neogén-negyedidőszakban jelent meg)

Oktatási területek jönnek a hegyek korunkban főként a Csendes-óceáni övezetben (gyűrűben) találhatók a Csendes-óceán körüli parton. A hegyképződés a Földközi-tenger vagy az alpesi hajtásövezeten belül sem fejeződött be. A Kaukázus, Pamír és Himalája tovább fejlődik. Ennek bizonyítékai a közelmúltbeli földrengések Észak-Olaszországban, Belgrád térségében.

5. Földlapok építése.

A Föld felszínétől a középpontig körülbelül 6380 km. Ez a távolság több mint 600-szor nagyobb, mint a legmélyebb óceáni árok mélysége, a Magas hegy vagy a troposzféra vastagsága. Kiderült, hogy bolygónk azon része, amellyel közvetlen kapcsolatban vagyunk, a belsejéhez képest elenyésző, számunkra elérhetetlen. Az emberi kíváncsiságot azonban nem korlátozhatja az, ami elérhető. A földfelszín külső rétegeinek feltárásával, a Föld irányított robbanásokkal történő megrázásával és a természet nyílt törvényei alapján következtetések levonásával az emberek képet alkottak a Föld belső „szerkezetéről”.

Feltételezzük, hogy a középponthoz közeledve a hőmérséklet (ez a középpontban °C van, mint a Nap felszínén), az anyag sűrűsége és a külső rétegek nyomása nő. Ilyen magas hőmérsékleten minden ismert anyag megolvadna. De az olvadást a hihetetlenül magas nyomás megakadályozza. Ezért valószínű, hogy a Föld keresztmetszete a következő szerkezettel rendelkezik.

A tetején az óceánok alatt 3-5 km vastag, a kontinensek alatt pedig akár 80 km vastag szilárd kéreg található. Nem csak vastagságban, hanem összetételben és korban is különbözik. Ezért a tudósok kétféle kérget különböztetnek meg - óceáni és kontinentális. Lent, körülbelül 2900 km mélységig található a köpeny. Ennek a rétegnek az anyaga olyan állapotban van, amely nem található meg a Föld felszínén. Nem szilárd és nem folyékony, és belső hő hatására nagyon lassan keveredhet, mint a búzadara a tűzhelyen. A köpeny tetején egy nagyon vékony anyagréteg található, amely inkább folyékony, mint szilárd. Ezt a réteget asztenoszférának (gyengített gömbnek) nevezik. A köpeny alatt a föld magja található. Valamivel kisebb nyomást érő felső része folyékony, alsó része szilárd halmazállapotú.

Rizs. 8. A föld belső „szerkezete”.

A Föld rétegei tulajdonságaikban különböznek egymástól. A Föld számunkra legfontosabb felső részét - a litoszférát - egy vékony megolvadt kőzetréteg választja el az alsó résztől - az asztenoszféra, amely lehetővé teszi a litoszféra elcsúszását a Föld felszínén.

Az asztenoszféra lehetővé teszi a felette lévő rétegek átcsúszását a bolygó felszínén, a felső rétegek pedig másképpen viselkednek, mint a mélyebb rétegek. Ezért ezek a felső rétegek, beleértve a földkérget és a köpeny felső részét, különleges nevet kaptak - litoszféra (kőhéj).

Rizs. 9. A litoszféra lemezek mozgásának térképe.

A litoszféra lemezek mozgásának térképe (a nyilak jelzik a litoszféra lemezek mozgási irányát, sárga - szeizmikus zónák, háromszögek - vulkánok). A litoszféra több nagy lemezre oszlik, amelyek lassan mozognak a Föld felszínén. Egyes helyeken a lemezek egymásnak fekszenek, máshol egymás alá merülnek, máshol pedig különböző irányokba távolodnak el egymástól.

A modern műszerekkel végzett geológiai vizsgálatok bebizonyították, hogy a földkéreg körülbelül 20 kisebb és nagyobb lemezből vagy platformból áll, amelyek folyamatosan változtatják helyüket a bolygón.

A földkéreg ezen vándorló tektonikus lemezei 60-100 km vastagok, és jégtáblákhoz hasonlóan süllyednek és süllyednek.

Azok a helyek, ahol ezek egymással érintkeznek (hibák, varratok), a földrengések fő okai: itt szinte soha nem marad nyugodt a földfelszín.

A tektonikus lemezek szélei azonban nem simán csiszoltak. Van bennük elég érdesség és karc, vannak éles szélek és repedések, bordák és gigantikus kiemelkedések, amelyek úgy tapadnak egymáshoz, mint a cipzár fogai. Amikor a lemezek elmozdulnak, a széleik a helyükön maradnak, mert nem tudják megváltoztatni a helyzetüket. Idővel ez óriási feszültséghez vezet a földkéregben. Egy ponton a szélek nem bírják a növekvő nyomást: a kiálló, szorosan egymásba záródó részek leszakadnak, és mintegy utolérik födémüket.

A litoszféra lemezek között 3 féle kölcsönhatás létezik: vagy eltávolodnak egymástól, vagy ütköznek, az egyik a másikra, vagy az egyik a másik mentén mozog. Ez a mozgás nem állandó, hanem szakaszos, vagyis kölcsönös súrlódásuk miatt epizodikusan lép fel. Minden hirtelen mozdulatot, minden rándulást földrengés jellemezhet.

Az asztenoszféra alatt, mint már mondtuk, a köpeny állandó, de nagyon lassú mozgásban van. A köpeny egy része, amelyet a föld mélyén nagyon magas hőmérsékletre melegítenek, kitágul és felfelé hajlik. A kihűlt felső rétegek pedig a helyükre esnek. Ezek a mozgások magukkal viszik a litoszférát, darabokra bontva, és a keletkező lemezeket beköltözésre kényszerítik. különböző irányokba a bolygó felszínén. Rendkívül lassan, évente néhány centiméteres sebességgel fordulnak elő. A tudósok azonban megtanulták észrevenni a jelentéktelen változásokat, és felhasználni azokat a Föld múltjának kitalálására, sőt jövőjének előrejelzésére is.

Még a 20. század elején. Alfred Wegener német geofizikus egy világtérkép tanulmányozása közben észrevette, hogy egyes kontinensek alakja egy szétszedett mozaik részeihez hasonlít. Például a keleti párkány Dél Amerika beillesztették volna abba a afrikai vályúba, ahol jelenleg a Guineai-öböl található. Így felmerült az a feltevés, hogy ezek a kontinensek valamikor egyetlen egészet alkottak. És pillanatnyilag Amerika és Afrika eltávolodik egymástól, növelve az Atlanti-óceán méretét.

A földkéreg azonban nem gumi, és nem tud megnyúlni, hogy betöltse az óceánt. Az anyaghiány pótlása középen történik Atlanti-óceán. Itt a föld mélyéről származó anyag a felszínre emelkedik, megszilárdul és új óceáni kérget képez. Ha a bolygón egyes helyeken a földkéreg kialakul, akkor másutt el kell tűnnie. Ellenkező esetben a Földnek folyamatosan tágulnia kellene, ami nem történik meg.

Rizs. 10 A vulkán szerkezete

Ahol a litoszféra lemezei egymásnak fekszenek, ott a földkéreg felfelé préselődik, és hegyeket képez. Így keletkezett például a Himalája. Itt az indo-ausztrál lemez az eurázsiai lemezzel határos, a Hindusztán-félsziget határán pedig a legmagasabb hegyi rendszer béke. Ráadásul a Himalája tovább növekszik, mivel a litoszféra lemezek mozgása még nem változott.

Ütközéskor a lemezek eltérően viselkedhetnek: az egyik lemez a másik alá merül. Ekkor a hegyek helyett a földfelszínen mély vetők keletkeznek. Ez a Csendes-óceán partjainál fordul elő, ahol számos legmélyebb óceáni árok található.

A földből kiáramló gázok csatornát hoznak létre – ezt vulkáni szellőzőnyílásnak hívják – és kődarabokat dobnak a magasba. A földre esve ezek a kövek egy takaros hegyet alkotnak - egy vulkán kúpját.

6. Vulkánok.

A tudósok szerint a vulkánok segítségével jött létre a földkéreg, a levegő és a víz. Ez azt jelenti, hogy a vulkánok létfontosságú szerepet játszottak a földi élet létrejöttében.

Jelenleg a legtöbb kutató elfogadta a vulkánok köpeny-táplálkozásának fejlődő nézőpontját. Ez a következtetés egyrészt a szeizmikus hullámok magmakamrák általi szűrésének hatásán, másrészt petrolkémiai, kőzettani, geokémiai vizsgálatok eredményein, és különösen a stroncium és neodímium izotópok arányán alapul. vulkáni kőzetek.

A vulkánok, a híres német természettudós, Alexander Humboldt átvitt kifejezésével, „a Föld biztonsági szelepei” a Föld köpenyében lezajlott és zajló mély folyamatok felszíni tükröződései. Mivel a földkéreg és a felső köpeny mély horizontjainak közvetlen tanulmányozása most és a közeljövőben lehetetlen, a vulkánok továbbra is az egyik fő információforrás a Föld mélyéről.

Ezeket az információkat főként a vulkáni eredetű kőzetek elemzésével gyűjtik össze, de jelentősen kiegészíthetők a vulkánok térbeli eloszlási mintáinak megállapításával.

"A vulkanizmus olyan jelenség, amelynek köszönhetően a geológiai történelem során kialakultak a Föld külső héjai - a kéreg, a hidroszféra és az atmoszféra, vagyis az élő szervezetek élőhelye - a bioszféra."

Ezt a véleményt a vulkanológusok többsége is kifejti, de messze nem ez az egyetlen elképzelés a földrajzi burok kialakulásáról.

A vulkanizmus kiterjed minden olyan jelenségre, amely a magma felszínre törésével kapcsolatos. Amikor a magma nagy nyomás alatt mélyen a földkéregben van, minden gázkomponense oldott állapotban marad. Ahogy a magma a felszín felé halad, csökken a nyomás, elkezdenek felszabadulni a gázok, és ennek következtében a felszínre ömlő magma jelentősen eltér az eredetitől. Ennek a különbségnek a hangsúlyozására a felszínre áramló magmát lávának nevezik. A kitörés folyamatát eruptív tevékenységnek nevezzük.

A vulkánkitörések a kitörési termékek összetételétől függően eltérően fordulnak elő. Egyes esetekben a kitörések nyugodtan zajlanak, a gázok nagy robbanások nélkül szabadulnak fel, és a folyékony láva szabadon áramlik a felszínre. Más esetekben a kitörések nagyon hevesek, erős gázrobbanásokkal és viszonylag viszkózus láva összenyomódásával vagy kiömlésével kísérve. Egyes vulkánok kitörései csak grandiózus gázrobbanásokból állnak, amelyek következtében lávával telített, kolosszális gáz- és vízgőzfelhők keletkeznek, amelyek óriási magasságba emelkednek.

A modern fogalmak szerint a vulkanizmus a magmatizmus külső, úgynevezett effúzív formája - egy olyan folyamat, amely a magma mozgásához kapcsolódik a Föld belsejéből a felszínre. 50-350 km mélységben bolygónk vastagságában olvadt anyag - magma - zsebek képződnek.

A földkéreg zúzódásos és repedéses területein a magma felemelkedik és láva formájában kiömlik a felszínre (a magmától annyiban tér el, hogy szinte nem tartalmaz illékony komponenseket, amelyek a nyomás csökkenésekor elválnak a magmától és menj a légkörbe.

A kitörés helyén lávatakarók, folyások, vulkánok-hegyek jelennek meg, amelyek lávákból és azok szétszórt részecskéiből - piroklasztokból állnak.

Az effúziós magmatizmus vagy vulkanizmus a láva Föld felszínére való kiömlése, gázok felszabadulása vagy töredékes anyagok kilökődése gázrobbanás következtében.

A gázok mennyiségétől, összetételétől és hőmérsékletétől függően a következők fordulnak elő:

a) a láva változása - effúzió (a gázok lassú felszabadulása, T°C - magas);

b) robbanásveszélyes kitörés - robbanás (gyors gázkibocsátás, forrás, T°C - magas);

c) a magma lassú forrása - extrudálás (viszkózus magma, T°C - magas).

A vulkánkitörések folyékony, szilárd és gáznemű termékei vannak.

1) Gáznemű (illékony): vízgőz, szén-dioxid (CO2), szén-monoxid (CO), nitrogén (N2), kén-dioxid (SO2), kén-oxid (SO), kéngáz (S2), hidrogén (H2), ammónia (NH3), hidrogén-klorid (HCl), hidrogén-fluorid (HF), hidrogén-szulfid (H2S), metán (CH4), bórsav (H3BO3), klór (Cl), argon (Ar), átalakított H2O és CO2. Alkálifém- és vas-kloridok is jelen vannak. A gázok összetétele és koncentrációjuk a hőmérséklettől és a földkéreg típusától függ, így ugyanazon a vulkánon belül változhatnak.

2) A folyékony vulkáni termékek a felszínre került láva.

Rizs. 11 vulkán

Az effúziós kitörések természetét, a lávafolyások alakját és mértékét a kémiai összetétel, a viszkozitás, a hőmérséklet és az illékony anyagok tartalma határozza meg.

A legelterjedtebbek a bazaltos lávák, hőmérsékletük 1100 - 1200 °C, alacsony viszkozitású, V áram = 60 km/h (lávafolyókat vagy fedőket alkotnak).

A víz alatt kitörő bazaltok párnás lávákat alkotnak. Ez ben történik szakadási zónákóceánközépi gerincek.

Viszonylag kevésbé gyakoriak a viszkózus, alacsony hőmérsékletű lávák (andezitek, dácitok, riolitok), amelyek rövid és erőteljes áramlást képeznek. Gyorsan lehűl a felületen.

3) Kizárólagos robbanásveszélyes kitörések során szilárd vulkáni termékek keletkeznek. Ebben az esetben 6 cm-es vagy annál nagyobb vulkáni bombák (folyékony láva fagyott kibocsátása) keletkeznek. A vulkáni bombák halmazai agglomerátumok.

Lapicki ("labda") – 1-5 cm-es méretek, kisebb kilökődési termékek a vulkáni homok, hamu és por. Ez utóbbi több ezer kilométeren terül el. Az 1883-ban kitört Krakatau vulkán (Szumátra szigete és Jáva szigete között a Szunda-szorosban) lökte ki a legfinomabb port, amely a légkör felső rétegeiben bejárta az egész földgolyót.

A robbanások összezúzzák és kilökik a már megszilárdult vulkáni kőzeteket és folyékony lávát, és tufákat képeznek, amelyek mérete 1-2 mm-es töredék.

A vulkánoknak 2 fő típusa van: központi és lineáris.

A központi típusú vulkánok kúp alakú vagy kupola alakú dombok, összehajtottak vulkánkitörések, több ezer méter magas.

A tetején tál alakú mélyedések - kráterek vannak, amelyek a 80 km-es mélységben található magmakamrához kapcsolódnak. és még több a felső köpenyben, a szellőzőnyíláson keresztül. A kitörés során kilökődő törmelék és láva felépítik a kúpot. A tavakat gyakran kráterekkel társítják. Egy kitörés során sárfolyamok képződnek, amelyek katasztrofális pusztításhoz vezetnek.

Kráter ősi vulkán, exogén folyamatok következtében megsemmisült, melyen belül több fiatalabb kúp található, akár 2 - 3 tíz km. átmérőjű kalderának nevezik. A kalderákat genezisük szerint osztályozzák:

· robbanásveszélyes, robbanásveszélyes kitörések során keletkezik;

· kaldera beomlása vagy süllyedése, a föld alatti üreg tetejének beomlása miatt, amelyből hirtelen magma-emulzió lövellt ki és a felborult láva részleges süllyedése;

· eróziós – a vulkán hosszú nyugalmi periódusa során külső folyamatok eredményeként alakult ki;

· vegyes – kialakulásukban endogén és exogén folyamatok egyaránt részt vettek.

Lineáris vagy repedéses típusú vulkánok - kiterjesztett tápcsatornákkal rendelkeznek

Általában a bazaltos folyékony láva kifolyik, és borítókat képez. A repedések mentén fröccsenő tengelyek (láva), lapos kúpok és lávamezők képződnek.

Ha a magma savas, akkor savas extrudív gerincek és masszívumok képződnek.

Következtetés

Arra a kérdésre válaszolva, hogy mikor keletkezett élet a Földön, meglehetősen meggyőző választ kaptunk - 3,8-4,0 milliárd évvel ezelőtt. Ugyanakkor joggal feltételezhető, hogy a Föld 4 milliárd évvel ezelőtt már végleg bolygóvá alakult, sőt gravitációs mezőjével másodlagos légkört is szerzett és megtartott.

Bizonyítottnak tekinthető (nagy valószínűséggel), hogy a Föld a Naprendszer többi bolygójához hasonlóan ebben az időszakban az űrből jelentős mennyiségű „bio-építőanyagot” kapott az élethez, fehérje formájában. félkész termékek” és az élőlények legegyszerűbb formái.

És akkor nyilvánvalóan a földi élet evolúcióját a fokozatos gyorsulásra való hajlam jellemezte az aromorfózisok viszonylag rövid periódusainak bizonyos váltakozásával (morfofiziológiai haladás - olyan jellemzők megjelenése az evolúció során, amelyek növelik az élet szerveződési szintjét lények) és az azt követő hosszú idioadaptáció (az élővilág sajátos alkalmazkodása, amely lehetővé teszi a sajátos környezeti feltételek elsajátítását).

A Föld mint bolygó a proterozoikumig nyúlik vissza, egy geológiai korszakhoz, amely 1 milliárd 800 millió évvel ezelőtt kezdődött.

Eddig a pillanatig a geológusok egyetlen geometriailag helyes szerkezetet sem ismernek a Föld felszínén, még egy vonalat sem.

A proterozoikumból nem csak a bolygó „csecsemőkorának” egyedi nyomai maradtak meg (például bolygóléptékben lineárisan megnyúlt geológiai aktivitási zónák), ​​hanem a kontinensek és óceánok elhelyezkedési rendszere is, amelyben számos ismert kutató a Földről. a bolygó az elmúlt több mint száz évben (L. Green, R. Owen, Shlalleman, A. Lapparan, T. Arldt stb.) teljesen természetesen „látta” a tetraéder keret körvonalait – a legegyszerűbb a megfelelő testet, amely négy háromszög alakú lapból áll.

A proterozoikum után további geológiai korszakok következtek, amelyeket a bolygó tektonikájának jelentős változásai jellemeztek, ami a híres tudós szerint „valamiféle kardinális változást jelez a mélységben zajló folyamatokban”. A tudomány a bolygó „arcának” átstrukturálódásának e legjelentősebb szakaszainak mindegyike saját nevet adott: proterozoikum, paleozoikum, mezozoikum, kainozoikum. Az IDSZ hipotézise szerint a „mélységi folyamatok kardinális változását” ezekre a geológiai korszakokra a Geokristály fejlődésének megfelelő szakaszai: tetraéder, kocka, oktaéder, ikozaéder, azaz egymást követő bonyodalommal és nagyobb mértékben biztosították. a labdához való közelítés.

Feltételezik, hogy a kainozoikum korszak csak néhány ezer éve ért véget (ez összhangban van a jelenleg uralkodó tudományos állásponttal is). Az új geológiai szakaszt pedig előre meghatározta a Geokristály ikozaéder alakjából dodekaéder formájú növekedése.

Mi következik ebből? Ebből következik, hogy alig néhány ezer évvel ezelőtt alapvető változások mentek végbe a bolygó anyagának mozgási mechanizmusában az ikozaéder és a dodekaéder keretek funkcióinak újrahasznosítása következtében. A „növekedési” keretből „táplálkozási” keret lett, és fordítva. A felszálló „csomópontokban” virágzó ősi kultúrák és civilizációk központjai a leszállókban találták magukat. A földfelszín leszálló „csomópontjai” pedig hajlamosak a domborművet lejjebb vinni, követve az asztenoszféra kéreg alatti áramlásainak az áramlás leszálló ága felé fordulását.

Felhasznált irodalom jegyzéke

2. Barenbaum. Naprendszer. Föld. M., 2002. – 234 p. – 56. o

3. Vascsekin a modern természettudományról - M.: MGUK, 2000, 189 p.

4. Vernadszkij művei. M., 1954

5. Vinogradov a Föld evolúciója. M., 19с.

6. Vinogradov, hány éves az óceán? // Természet. 1975. 12. sz.

7. Voitkevich elmélet a Föld eredetéről. – M., „Nedra”, 2002. – 135 p.

8. Földrajz. oktatóanyag// Szerk. . – M.: 2002. – 232 p.

9. A modern természettudomány Gorelovja. – M.: Könyvkiadó. „Központ”, 1997., 332 p.

10., A modern természettudomány Szadokhinja: Tankönyv. Haszon: elvégezni az iskolát. – M.: 1998.

11. Gumilev és a Föld bioszférája. – Leningrád kiadó. egyetemi. – Leningrád, 1989. – 495. o.

12. Dobrodeev anyag a Föld eljegesedésében // Természet. 1975. 6. sz.

13. Dubnischev a modern természettudomány. – Novoszibirszk: LLC Publishing House UKEA, 1999. – 832 p.

14. A modern természettudomány fogalmai. / Szerk. . – Rostov/nD: „Felix”, 2002. – 448 p.

15. stb. A Földkéreg szerkezetének főbb jellemzői a világóceáni zónában mélyszeizmológiai szondázási adatok szerint // Izv. A Szovjetunió Tudományos Akadémia. Ser. geofizika 1963. 1. sz.

16. Carey W. A Föld és az Univerzum fejlődési mintáit keresve. – M., Mir. 1991.

17. Levitan. – M.: Nevelés, 1999., 423 p.

18. // Föld és az Univerzum, 1995, 37-47.

19. Mamontov: Hivatkozás. kiadás. – M.: Feljebb. iskola, 2001. – 478 p.

20. Markhinin és az élet. M.: Mysl, 19 p.

21. Melekestsev és a dombormű // Az endogén domborzatképződés problémái. M.: Nauka, 1976. – 412 p.

22. A modern természettudomány eredményei. – Gardariki. – M.: 2001., 285 p.

23. Nebel B. Tudomány környezet: Hogyan működik a világ. 2 kötetben - M.: „Mir”, 1999.

24. A modern természettudomány Potejev. – Szentpétervár, 1999., 328 p.

25. Ringwood és a Föld eredete. – M., „Tudomány”, 2000. – 112 p.

26. Az evolúció rjabinin élei. Az űrbiztonság alapjai. – M.: 2003. – 326 p.

27. A modern természettudomány Szolopovja. – M.: VLADOS, 1999. – 232 p.

Voitkevich elmélet a Föld eredetéről. – M., „Nedra”, 2002. – 135 p. – P.34-35.

Barenbaum. Naprendszer. Föld. M., 2002. – 234 p. – 56. o

Vascsekin a modern természettudományról. - M.: MGUK, 2000, 189 p. - 20-as évek.

Dubnischev a modern természettudomány. – Novoszibirszk: LLC Publishing House UKEA, 1999. – 832 p.

Carey W. A Föld és az Univerzum fejlődési mintáit keresve. – M., Mir. 1991.

Levitan. – M.: Nevelés, 1999., 423 p. – 46 s.

// Föld és Univerzum, 1995, 37-47.

Nebel B. Környezettudomány: Hogyan működik a világ. 2 kötetben – M.: „Mir”, 1999. – P.67-68.

Szolopov a modern természettudomány. – M.: VLADOS, 1999. – 232 p. – 20. o.

A modern természettudomány eredményei. – Gardariki. – M.: 2001., 285 p. – 34-35.

Dobrodeev anyag a Föld eljegesedésében // Természet. 1975. 6. sz. – P.5.

Vascsekin a modern természettudományról. - M.: MGUK, 2000, 189 p. – 85 s.

A modern természettudomány Sadokhin: Tankönyv. Előny: Felsőfokú iskola. – M.: 1998. – P. 54-55.

Földrajz. Tankönyv // Szerk. . – M.: 2002. – 232 p. – 35. o.

És egyebek A Földkéreg szerkezetének főbb jellemzői a Világóceán zónában mélyszeizmológiai szondázási adatok szerint Izv. A Szovjetunió Tudományos Akadémia. Ser. geofizika 1963. 1. sz. – P.16.

Ringwood és a Föld eredete. – M., „Tudomány”, 2000. – 112 p. – 41. o.

Poteev a modern természettudomány. – Szentpétervár, 1999., 328 p. – 69 s.

Földrajz. Tankönyv // Szerk. . – M.: 2002. – 232 p. – P.26-27.

Vinogradov évekkel az óceánig? // Természet. 1975. 12. sz. – P.8-9.

Melekestsev és a dombormű // Az endogén domborműképződés problémái. M.: Nauka, 1976. P.312-313.

A modern természettudomány fogalmai. / Szerk. . – Rostov/nD: „Felix”, 2002. – 448 p. – P.212.

Markhinin és az élet. – M.: Mysl, 1980. – 198 p. – 32. o.

Melekestsev és a dombormű // Az endogén domborműképződés problémái. M.: Nauka, 1976. P.350-398.

Aprodov. – M.: Mysl, 1982. – 361 p. – 61. o.

Voitkevich elmélet a Föld eredetéről. – M., „Nedra”, 2002. – 135 p. – 67. o.

Az evolúció rjabinin élei. Az űrbiztonság alapjai. – M.: 2003. – 326 p. – 298. o.

Bevezetés

2. A Föld belső héjainak kialakulása geológiai evolúciója során

2.1 A Föld fejlődésének fő szakaszai

2.2 A Föld belső héjai

3. A Föld légkörének és hidroszférájának kialakulása és szerepe az élet kialakulásában

3.1 Hidroszféra

3.2 Légkör

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

A Föld bolygó körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett. Számos hipotézis létezik a bolygó kialakulására vonatkozóan. A modern hipotézisek Kant és Laplace bolygókeletkezési koncepcióján alapulnak.

A Föld modern megjelenése jelentősen eltér az eredetitől. A Föld fejlődése során több szakaszon ment keresztül, amelyeket általában korszakokra, időszakokra stb. Például most a kainozoikum korszakát éljük, ami már 67 millió éve tart, ami más időszakokhoz képest nem is olyan hosszú. Az evolúció során a bolygó ismétlődő változásokon ment keresztül. Jelenleg a Föld szerkezetét figyelembe véve láthatjuk, hogy gömbhéjak sorozatáról van szó. A legkülső héj a gázatmoszféra, majd van egy folyékony héj - a hidroszféra, amely részben lefedi a bolygó fő tömegét - a litoszféra.

A litoszféra és a légkör számos gömb alakú rétegre oszlik, amelyek fizikai tulajdonságaikban nem azonosak. Tehát a litoszféra a földkéregből, a köpenyből és a magból áll, a légkörben a következő rétegeket különböztetjük meg: troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra és termoszféra.

1. A Föld eredetének hipotézisei és indoklása

A Föld és a Naprendszer más bolygóinak kialakulására vonatkozó modern hipotézisek a 18. században felhozottakon alapulnak. I. Kant (Németország) és tőle függetlenül P. Laplace (Franciaország) a bolygók poros anyagból és gázködből való keletkezésének koncepcióját, később ezt a hipotézist Kant-Laplace-nek nevezték el. A 20. században ezt a koncepciót O. Yu. Schmidt (Szovjetunió), K. Weizsäcker (Németország), F. Foyle (Anglia), A. Cameron (USA) és E. Schatzmann (Franciaország) dolgozta ki.

Kant és Laplace felhívta a figyelmet arra, hogy a Nap forró, a Föld pedig hideg és sokkal kisebb, mint a Nap. Minden bolygó körben forog, ugyanabban az irányban és majdnem ugyanabban a síkban. Ez alkotja a Naprendszer fő megkülönböztető jegyeit.

Kant és Laplace azzal érvelt, hogy a természetben minden folyamatosan változik és fejlődik. A Föld és a Nap sem volt korábban az, ami most, és az őket alkotó anyag teljesen más formában létezett.

Laplace meggyőzőbben támasztotta alá hipotézisét. Úgy vélte, hogy valaha nem volt Naprendszer, hanem egy elsődleges ritka és forró gázköd volt, amelynek közepén tömörödött. Lassan forgott, és méretei nagyobbak voltak, mint a Naptól jelenleg legtávolabbi bolygó átmérője. A ködrészecskék egymáshoz való gravitációs vonzása a köd összenyomódásához és méretének csökkenéséhez vezetett. A szögimpulzus megmaradásának törvénye szerint a forgó test összenyomásakor a forgási sebessége megnő. Ezért, amikor a köd forog, az egyenlítőjénél nagyszámú részecske (amelyek gyorsabban forogtak, mint a pólusoknál) leváltak, pontosabban leváltak róla. A köd körül forgó gyűrű jelent meg. Ugyanakkor az eleinte gömb alakú köd a centrifugális erő hatására a pólusoknál ellapult, és lencseszerűvé vált.

A köd mindvégig összehúzódva és gyorsítva forgását, gyűrűről gyűrűre fokozatosan lehámlott, ami ugyanabba az irányba és ugyanabban a síkban forgott. A gázgyűrűk sűrűségi inhomogenitást mutattak. Az egyes gyűrűkben a legnagyobb koncentráció fokozatosan vonzotta a gyűrű többi anyagát. Így minden gyűrű egy nagy gázgolyóvá alakult, amely a tengelye körül forog. Ezek után ugyanaz történt vele, mint a hatalmas elsődleges köddel: viszonylag kis golyóvá alakult, gyűrűkkel körülvéve, és ismét kis testekké tömörült. Ez utóbbiak lehűlés után nagy gázgömbökből álló műholdakká váltak, amelyek a Nap körül keringtek, és megszilárdulva bolygókká változtak. A ködök nagy része a központban összpontosult; még nem hűlt ki és a Nap lett belőle.

Laplace hipotézise tudományos volt, mert a tapasztalatból ismert természeti törvényeken alapult. Laplace után azonban új jelenségeket fedeztek fel a Naprendszerben, amit elmélete nem tudott megmagyarázni. Kiderült például, hogy az Uránusz bolygó más irányban forog a tengelye körül, mint a többi bolygó. Jobban tanulmányozták a gázok tulajdonságait, a bolygók és műholdaik mozgásának sajátosságait. Ezek a jelenségek szintén nem egyeztek Laplace hipotézisével, ezért el kellett hagyni.

A híres szovjet tudós, O. Yu Schmidt akadémikus felvetett egy hipotézist, amelynek kidolgozásában csillagászok, geofizikusok, geológusok és más tudósok vettek részt, és amely szerint a Föld és más bolygók soha nem voltak forró gáztestek, mint a Nap és a csillagok, de hideg anyagrészecskékből kellett volna keletkezniük. Ezek a részecskék kezdetben véletlenszerűen mozogtak. Ezután pályájuk kör alakúvá vált, és megközelítőleg ugyanabban a síkban helyezkedtek el. Ebben az esetben az idő múlásával a részecskék bármely irányú forgási iránya kezdett érvényesülni, és végül minden részecske ugyanabba az irányba kezdett forogni. A kezdeti véletlenszerű mozgás során a részecskék ütközésének eredményeként mozgásuk energiája részben hővé alakult és szétszóródott a térben. A számítások azt mutatták, hogy ezen folyamatok hatására a gömbfelhő fokozatosan ellaposodott, és végül palacsinta alakú lett. Ezenkívül a gravitációs kölcsönhatás nagyobb részecskék növekedéséhez vezetett a kis részecskék befogásával. Így a porszemcsék nagy része több óriási anyagcsomóba gyűlt össze, amelyek bolygókká váltak.

A Schmidt által szerzett becslések szerint a Naprendszer kialakulása 6-7 milliárd évig tartott, ami nagyságrendileg megegyezik az izotópos elemzés eredményeként kapott adatokkal.

Schmidt hipotézise szerint a Föld soha nem volt tüzes-folyékony, és a Föld belső részének felmelegedése az eredeti anyag részét képező nehéz elemek bomlásának magreakciói eredményeként következett be.

2. A Föld belső héjainak kialakulása a geológiai evolúció folyamatában

2.1 A Föld fejlődésének fő szakaszai

A modern fogalmak szerint a Föld története körülbelül 4,6 milliárd év. A földkéreg vizsgálatának számos eredménye ( kémiai összetétel valamint a kőzetek szerkezete, mélységi eloszlása, radioaktív izotóp-tartalma, fosszilis élőlények maradványai) lehetővé tették a bolygó kialakulásának és fejlődésének képét, valamint a bioszféra korának meghatározását.

A Föld létezésének teljes története időszakokra oszlik, amelyek mindegyikét bizonyos fizikai, kémiai, éghajlati viszonyok, valamint az élő természet fejlődésének szakaszai jellemzik.

A geokronológiai skála időintervallumait korszakokra, korszakokra, időszakokra osztják. Az első, legkorábbi időszak, amelyet „katarcheának” vagy „holdidőszaknak” neveznek, a Föld, a légkör és a vízi környezet kialakulásának felel meg. Az első 1-1,5 milliárd évben semmilyen formában nem létezett élet, mivel a megfelelő fizikai-kémiai feltételek még nem alakultak ki. A korai szakaszban intenzív tektonikai folyamatok zajlottak le, amelyeket a kémiai elemek és vegyületek újraeloszlása ​​kísért a Föld mélyén. A bolygó középső és mély rétegeiben fellépő nukleáris bomlási reakciók hozzájárultak a Föld felmelegedéséhez. A légkört a kén-, klór- és nitrogénvegyületek uralták, az oxigéntartalom több százszor kisebb volt, mint most. A nehezebb elemek a Föld közepe felé mozdultak el, majd alkották a magot, míg a könnyebb elemek a felszín felé mozogtak. Az intenzív vulkáni és zivatarfolyamatok hozzájárultak a vízi környezet kialakulásához - és elkezdtek benne kialakulni az első szerves molekulák.

Az archean és a proterozoikum a két legnagyobb korszak, amelyek során az élet a mikroorganizmusok szintjén kezdett kialakulni. Ez a két korszak egyesül a „nadera”-ba - kriptozoikummá (a rejtett élet ideje). Az első többsejtű élőlények a proterozoikum legvégén jelentek meg, körülbelül 600 millió évvel ezelőtt.

Körülbelül 570 millió évvel ezelőtt, amikor a Földön gyakorlatilag kedvező életkörülmények alakultak ki, megindult az élő szervezetek rohamos fejlődése. Ettől a pillanattól kezdve elkezdődött a „nyilvánvaló élet ideje” - a fanerozoikum. A geológiai történelem ezen szegmense 3 korszakra oszlik - paleozoikum, mezozoikum és kainozoikum. Az utolsó korszak geo- és biológia szempontjából a mai napig tart. Megjegyzendő, hogy a földi élet megjelenése és fejlődése a Föld szilárd héjában (litoszférában), a hidroszférában és a légkörben jelentős változáshoz vezetett, az intelligens élet (emberek) rövid időn belüli megjelenése pedig globális változásokat okozott. a bolygó evolúciójában. A mezozoikum korszakot a magmás tevékenység aktív megnyilvánulásai és a hegyépítés intenzív folyamata jellemzi. Ezt a korszakot a dinoszauruszok uralták.

A kőzetek összetételének korszakonkénti eltérései pedig a bolygó természeti, éghajlati és fizikai körülményeinek hirtelen változásaiból fakadnak. Megállapítást nyert, hogy a Föld éghajlata sokszor változott, a felmelegedési periódusok éles hideghullámoknak adták át a helyüket, emelkedő és süllyedő szárazföldi tömegek jelentkeztek. Súlyos űrkatasztrófák is történtek: meteoritokkal, üstökösökkel és aszteroidákkal való ütközések. Nagyszámú nagy meteoritkrátert fedeztek fel a Földön. A legnagyobb közülük a Yucatán-félszigeten több mint 100 km átmérőjű; kora - 65 millió év - gyakorlatilag egybeesik a kréta végével és a paleogén időszak kezdetével. Sok paleontológus ehhez a nagy katasztrófához köti a dinoszauruszok kihalását.

Az éghajlat és a hőmérséklet változásait nagyrészt csillagászati ​​tényezők okozzák: a Föld tengelyének dőlése (sokszor változott), az óriásbolygók zavarai, a Nap tevékenysége, valamint a Naprendszer Galaxis körüli mozgása. Egy hipotézis szerint 210-215 millió évenként (galaktikus évenként) egyszer fordul elő hirtelen klímaváltozás, amikor a Galaxis közepe körül keringő Naprendszer gáz- és porfelhőn halad át. Ez hozzájárul a napsugárzás gyengüléséhez, és ennek következtében a bolygó lehűléséhez. Ezekben a pillanatokban jégkorszakok kezdődnek a Földön - sarki sapkák jelennek meg és nőnek. Az utolsó jégkorszak körülbelül 5 millió évvel ezelőtt kezdődött és a mai napig tart. A jégkorszakot időszakos hőmérséklet-ingadozások (50 ezer évenként) jellemzik. Lehűlés (jégkorszak) idején a gleccserek akár 30-40 fokkal is átterjedhetnek a sarkokról az Egyenlítőig. Jelenleg a jégkorszak „interglaciális” időszakát éljük. A jégkorszak öröksége a permafrost zóna (Oroszország területének több mint fele).

2.2 A Föld belső héjai

Jelenleg ismert, hogy a Föld magja főként vasból és nikkelből áll. A könnyebb elemeket (szilícium, magnézium és mások) tartalmazó anyagok fokozatosan „lebegtek felfelé”, kialakítva a Föld köpenyét és kérgét. A legkönnyebb elemek az óceánok és a Föld elsődleges légkörének részévé váltak. A szilárd Földet alkotó anyagok átlátszatlanok és sűrűek. Ezért kutatásuk csak olyan mélységekig lehetséges, amelyek a Föld sugarának jelentéktelen részét teszik ki. A jelenleg rendelkezésre álló legmélyebb fúrt kutak és projektek 10-15 km-re korlátozódnak, ami a sugár alig több, mint 0,1%-a. Ezért csak közvetett módszerekkel nyernek információkat a Föld mély belsejéről. Ide tartoznak a szeizmikus, gravitációs, mágneses, elektromos, elektromágneses, termikus, nukleáris és egyéb módszerek. A legmegbízhatóbb közülük a szeizmikus. A szilárd Földben földrengések során keletkező szeizmikus hullámok megfigyelésén alapul. A szeizmikus hullámok lehetővé teszik, hogy képet kapjunk a Föld belső szerkezetéről és a föld belsejében lévő anyag fizikai tulajdonságainak változásáról a mélységgel.

A szeizmikus hullámoknak két típusa van: hosszanti és keresztirányú. A hosszanti hullámokban a részecskék az irány mentén mozognak, a keresztirányú hullámokban - erre az irányra merőlegesen. A longitudinális hullámok sebessége nagyobb, mint a keresztirányú hullámoké. Amikor egy szeizmikus hullám találkozik bármely határfelülettel, az visszaverődik és megtörik. A szeizmikus rezgések megfigyelésével meg lehet határozni azon határok mélységét, amelyeknél a kőzettulajdonságok megváltoznak, és maguknak a változásoknak a nagyságát.

A nyíróhullámok nem tudnak folyékony közegben terjedni, ezért a nyíróhullámok jelenléte azt jelzi, hogy a litoszféra nagy mélységig szilárd. 3000 km mélyről indulva azonban a keresztirányú hullámok nem tudnak terjedni. Innen a következtetés: a litoszféra belső része egy magot alkot, amely olvadt állapotban van. Ráadásul maga a mag továbbra is két zónára oszlik: a belső szilárd magra és a külső folyékony magra (2900 és 5100 km közötti réteg).

A Föld szilárd héja szintén heterogén - körülbelül 40 km-es mélységben éles határfelülettel rendelkezik. Ezt a határt Mohorović-felületnek nevezik. A Mohorovic felszín feletti területet kéregnek, a köpeny alatti területnek nevezik.

A köpeny 2900 km mélységig terjed. 3 rétegre oszlik: felső, középső és alsó. A felső réteget, az asztenoszférát az anyag viszonylag alacsony viszkozitása jellemzi. Az asztenoszféra vulkánok forró pontjait tartalmazza. Az asztenoszféra anyag olvadáspontjának csökkenése magma képződéséhez vezet, amely a földkéreg repedésein és csatornáin keresztül a Föld felszínére áramolhat. A közbenső és alsó réteg szilárd, kristályos állapotban van.

A Föld felső rétegét földkéregnek nevezik, és több rétegre oszlik. A földkéreg legfelső rétegei főként üledékes kőzetek rétegeiből állnak, amelyek különböző apró részecskék lerakódásával jönnek létre, főleg a tengerekben és óceánokban. Ezek a rétegek olyan állatok és növények maradványait tartalmazzák, amelyek a múltban lakták a Földet. Az üledékes kőzetek teljes vastagsága (vastagsága) nem haladja meg a 15-20 km-t.

A földrészeken és az óceán fenekén a szeizmikus hullámok terjedési sebességének különbsége arra a következtetésre vezetett, hogy a Földön két fő kéreg létezik: a kontinentális és az óceáni.

Az óceáni kéreg sokkal vékonyabb (5-8 km). Összetételében és tulajdonságaiban közel áll a kontinensek bazaltrétegének alsó részének anyagához. De ez a fajta kéreg csak az óceánfenék mély, legalább 4 ezer m-es területeire jellemző, az óceánok alján vannak olyan területek, ahol a kéreg kontinentális vagy köztes típusú szerkezetű.

3. A Föld légkörének és hidroszférájának kialakulása és szerepe az élet kialakulásában

3.1 Hidroszféra

föld bolygó héj légkör hidroszféra

A hidroszféra a Föld összes víztestének (óceánok, tengerek, tavak, folyók, talajvíz, mocsarak, gleccserek, hótakaró) összessége.

A víz nagy része koncentrálódik, sokkal kevesebb a kontinentális hálózatban és. Nagy víz- és vízgőztartalékok is vannak. A hidroszféra térfogatának több mint 96%-át tengerek és óceánok teszik ki, körülbelül 2%-a talajvíz, körülbelül 2%-a jég és hó, és körülbelül 0,02%-a szárazföldi felszíni víz. A víz egy része szilárd halmazállapotú , alakban, ami . A jég nagy része a szárazföldön található - főleg az Antarktiszon és Grönlandon. Teljes tömege körülbelül 2,42 * 10 22 g. Ha Ha ez a jég elolvadna, a Világóceán szintje körülbelül 60 méterrel emelkedne, ugyanakkor a szárazföld 10%-át elönti a tenger.

A felszíni vizek a hidroszféra teljes tömegének viszonylag kis részét foglalják el.

A hidroszféra kialakulásának története

Úgy gondolják, hogy amikor a Föld felmelegedett, a kéreg a hidroszférával és az atmoszférával együtt vulkáni tevékenység eredményeként jött létre - a láva, gőz és gázok felszabadulása a köpeny belső részéből. A víz egy része gőz formájában került a légkörbe.

A hidroszféra jelentősége

A hidroszféra állandó kölcsönhatásban van a,. A víz keringése a hidroszférában és nagy hőkapacitása kiegyenlíti az éghajlati viszonyokat a különböző szélességeken. A hidroszféra vízgőzt juttat a légkörbe, a vízgőz az infravörös elnyelésnek köszönhetően jelentős üvegházhatást kelt , mintegy 40 °C-kal emelve a Föld felszínének átlaghőmérsékletét. A hidroszféra más módon is befolyásolja az éghajlatot. Nyáron nagy mennyiségű hőt tárol, télen pedig fokozatosan bocsátja ki, mérsékelve a kontinensek szezonális hőmérséklet-ingadozásait. Ezenkívül hőt ad át az egyenlítői területekről a mérsékelt égövi, sőt a poláris szélességi körökre is.

A felszíni víz létfontosságú szerepet játszik bolygónk életében, mivel a vízellátás, öntözés és vízellátás fő forrása.

A hidroszféra jelenléte döntő szerepet játszott a földi élet kialakulásában. Ma már tudjuk, hogy az élet az óceánokban kezdődött, és évmilliárdok teltek el, mire a szárazföld lakhatóvá vált.

3.2 Légkör

A légkör egy gázhéj, amely körülveszi a Földet, és egyetlen egészként forog vele. A légkör főleg gázokból és különféle szennyeződésekből áll (por, vízcseppek, jégkristályok, tengeri sók, égéstermékek). A légkört alkotó gázok koncentrációja a víz (H 2 O) és a szén-dioxid (CO 2) kivételével szinte állandó. Nitrogéntartalma 78,08 térfogat%, oxigén – 20,95%, kisebb mennyiségben argont, szén-dioxidot, hidrogént, héliumot, neont és néhány egyéb gázt tartalmaz. A légkör alsó része vízgőzt is tartalmaz (a trópusokon legfeljebb 3%), 20-25 km magasságban ózonréteg található, bár mennyisége csekély, de szerepe igen jelentős.

A légkör kialakulásának története.

A légkör főként a litoszféra által a bolygó kialakulása után felszabaduló gázokból jött létre. A Föld légköre az évmilliárdok során jelentős evolúción ment keresztül számos fizikai-kémiai és biológiai folyamat hatására: gázok szétszóródása a világűrbe, vulkáni tevékenység, molekulák disszociációja (hasadása) a nap ultraibolya sugárzása következtében, légköri kémiai reakciók összetevők és kőzetek, élő szervezetek légzése és anyagcseréje. Így a légkör mai összetétele jelentősen eltér az elsődlegestől, amely 4,5 milliárd évvel ezelőtt, a kéreg kialakulásakor zajlott. A leggyakoribb elmélet szerint a Föld légkörének négy különböző összetétele volt az idők során. Kezdetben könnyű gázokból állt ( hidrogénÉs hélium), a bolygóközi térből rögzítették. Ez az úgynevezett elsődleges légkör (i. e. 570-200 millió év). A következő szakaszban az aktív vulkáni tevékenység a légkör hidrogéntől eltérő gázokkal (szénhidrogénekkel, ammónia , vízpára). Így jött létre a másodlagos légkör (200 millió évvel ezelőtt - ma). Ez a légkör helyreállító volt. Továbbá a légkörképződés folyamatát a következő tényezők határozták meg:

· állandó hidrogénszivárgás a bolygóközi tér ;

· a légkörben ultraibolya sugárzás, villámkisülés és néhány egyéb tényező hatására lejátszódó kémiai reakciók.

Fokozatosan ezek a tényezők egy tercier atmoszféra kialakulásához vezettek, amelyet sokkal kevesebb hidrogén és sokkal több nitrogén és szén-dioxid jellemez (amely az ammónia és a szénhidrogének kémiai reakcióinak eredményeként képződik).

Földi megjelenésével élő organizmusok, ennek eredményeként fotoszintézis, az oxigén felszabadulása és a szén-dioxid felszívódása kíséretében a légkör összetétele megváltozni kezdett. Kezdetben az oxigént redukált vegyületek - szénhidrogének, nitrózus formában - oxidációjára fordították mirigy Az óceánok tartalmazzák stb. Ennek a szakasznak a végén a légkör oxigéntartalma növekedni kezdett. Fokozatosan modern, oxidáló tulajdonságokkal rendelkező légkör alakult ki.

Alatt Fanerozoikum a légkör összetétele és oxigéntartalma megváltozott. Így a szénfelhalmozódás időszakában a légkör oxigéntartalma jelentősen meghaladta a mai szintet. A szén-dioxid szintje megemelkedhetett az intenzív vulkáni tevékenység időszakában. A közelmúltban a légkör alakulását kezdték befolyásolni Emberi. Tevékenységének eredménye a szénhidrogén tüzelőanyagok elégetése következtében a légkör szén-dioxid-tartalmának állandó jelentős növekedése volt.

A légkör szerkezete.

A troposzféra a légkör legalacsonyabb, legtöbbet vizsgált rétege, magassága a sarkvidékeken 8-10 km. mérsékelt övi szélességi körök 10-12 km-ig, az Egyenlítőnél - 16-18 km. A troposzféra a légkör teljes tömegének körülbelül 80-90%-át és szinte az összes vízgőzt tartalmazza. A troposzférában olyan fizikai folyamatok játszódnak le, amelyek ilyen vagy olyan időjárást okoznak. A vízgőz minden átalakulása a troposzférában megy végbe. Felhők képződnek benne és csapadék, ciklonok és anticiklonok alakulnak ki, a turbulens és konvektív keveredés nagyon fejlett.

A troposzféra felett található a sztratoszféra. A sztratoszférát állandó vagy növekvő hőmérséklet a magassággal és kivételesen száraz levegő jellemzi, szinte vízgőz nélkül. A sztratoszférában zajló folyamatok gyakorlatilag nincsenek hatással az időjárásra. A sztratoszféra 11-50 km magasságban található. Jellemzője a hőmérséklet enyhe változása a 11-25 km-es rétegben (a sztratoszféra alsó rétege) és a hőmérséklet emelkedése a 25-40 km-es rétegben -56,5-ről 0,8 ° C-ra (a sztratoszféra felső rétege). Körülbelül 40 km-es magasságban elérve a 0 °C körüli értéket, a hőmérséklet körülbelül 55 km-es magasságig állandó marad. Ezt az állandó hőmérsékletű régiót nevezik, és ez a határ a sztratoszféra és a mezoszféra között. A réteg a sztratoszférában található ózonoszféra(„ózonréteg”) (15-20-55-60 km magasságban), amely meghatározza az élet felső határát a bioszférában.

A sztratoszféra és a mezoszféra fontos alkotóeleme, fotokémiai reakciók eredményeként jön létre a legintenzívebben ~ 30 km-es magasságban. Az O 3 össztömege normál nyomáson 1,7-4,0 mm vastagságú réteg lenne, de ez elég ahhoz, hogy elnyelje az életpusztító UV- a Nap sugárzása.

A sztratoszféra feletti következő réteg a mezoszféra. A mezoszféra 50 km-es magasságban kezdődik, és 80-90 km-ig terjed. A levegő hőmérséklete 75-85 km magasságban –88 °C-ra csökken. A mezoszféra felső határa a mezopauza, ahol a hőmérsékleti minimum található, e felett a hőmérséklet ismét emelkedni kezd. Ezután egy új réteg kezdődik, amelyet termoszférának neveznek. A hőmérséklet ott gyorsan emelkedik, 400 km-es magasságban eléri az 1000–2000 °C-ot. 400 km felett a hőmérséklet alig változik a magassággal. A hőmérséklet és a levegő sűrűsége nagymértékben függ a napszaktól és az évszaktól, valamint a naptevékenységtől. A maximális naptevékenység éveiben a hőmérséklet és a levegő sűrűsége a termoszférában lényegesen magasabb, mint a minimum éveiben.

A következő az exoszféra. Az exoszférában lévő gáz nagyon ritka, és innen részecskéi a bolygóközi térbe szivárognak (). Ezután az exoszféra fokozatosan átmegy az úgynevezett közeli űrvákuumba, amelyet bolygóközi gáz rendkívül ritka részecskéivel, főleg hidrogénatomokkal töltenek meg. De ez a gáz csak egy részét képviseli a bolygóközi anyagnak. A másik rész üstökös és meteor eredetű porszemcsékből áll. Ebbe a térbe a rendkívül ritka porszemcsék mellett nap- és galaktikus eredetű elektromágneses és korpuszkuláris sugárzás is behatol.

A légkör jelentése.

A légkör lát el bennünket a légzéshez szükséges oxigénnel. Már 5 km-es tengerszint feletti magasságban egy képzetlen személy oxigénéhezést kezd tapasztalni, és alkalmazkodás nélkül az ember teljesítménye jelentősen csökken. A légkör élettani zónája itt véget ér.

A sűrű levegőrétegek – a troposzféra és a sztratoszféra – megvédenek bennünket a sugárzás káros hatásaitól. A levegő elegendő ritkítása esetén 36 km-nél nagyobb magasságban az ionizáló sugárzás - az elsődleges kozmikus sugarak - intenzív hatással van a testre; 40 km-nél nagyobb magasságban a napspektrum ultraibolya része veszélyes az emberre.

A felső légkörben található ózon egyfajta pajzsként szolgál, amely megvéd minket a Nap ultraibolya sugárzásának hatásaitól. E pajzs nélkül aligha jöhetett volna létre a szárazföldi élet modern formáiban.

Következtetés

A Föld körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, és a fejlődés több szakaszán ment keresztül. Ezekben az időszakokban a bolygó felszíne folyamatosan változott: megtörtént a bolygó domborzatának kialakulása, megjelent egy vízhéj - a hidroszféra és egy gázhéj - a légkör. A hidroszféra és az atmoszféra megjelenése volt a kezdete az élet megjelenésének a bolygón. Így keletkeztek az első élőlények a vízi környezetben, és a légkör megjelenése hozzájárult a szárazföldi megjelenésükhöz. Manapság pedig folyamatosan előfordulnak földrengések és vulkánkitörések a Földön, a Föld felszínét nemcsak belső folyamatok, hanem külső folyamatok is folyamatosan befolyásolják (erózió szél, víz, gleccserek stb. hatására), és az emberi tevékenység is. hatalmas hatás – ez arra utal, hogy bolygónk tovább fejlődik, és néhány ezer éven belül vagy még tovább megjelenése és állapota jelentősen megváltozhat. A fentebb tárgyalt folyamatok, amelyek bolygónk kialakulásával kezdődtek, a mai napig tartanak, és így vagy úgy befolyásolják a létezést...