Struktura zemlje. Unutrašnja struktura i istorija geološkog razvoja Zemlje

Karakteristična karakteristika evolucije Zemlje je diferencijacija materije, čiji je izraz struktura ljuske naše planete. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera čine glavne ljuske Zemlje, koje se razlikuju po hemijskom sastavu, debljini i stanju materije.

Unutrašnja struktura Zemlje

Hemijski sastav Zemlje(Sl. 1) je sličan sastavu drugih zemaljskih planeta, kao što su Venera ili Mars.

Generalno, preovlađuju elementi kao što su gvožđe, kiseonik, silicijum, magnezijum i nikl. Sadržaj lakih elemenata je nizak. Prosječna gustina Zemljine supstance je 5,5 g/cm 3 .

Postoji vrlo malo pouzdanih podataka o unutrašnjoj strukturi Zemlje. Pogledajmo sl. 2. Prikazuje unutrašnju strukturu Zemlje. Zemlja se sastoji od kore, plašta i jezgra.

Rice. 1. Hemijski sastav Zemlje

Rice. 2. Unutrašnja struktura Zemlje

Core

Core(Sl. 3) nalazi se u centru Zemlje, njegov radijus je oko 3,5 hiljada km. Temperatura jezgra dostiže 10.000 K, odnosno viša je od temperature vanjskih slojeva Sunca, a njegova gustina je 13 g/cm 3 (uporedi: voda - 1 g/cm 3). Vjeruje se da je jezgro sastavljeno od legura željeza i nikla.

Vanjsko jezgro Zemlje ima veću debljinu od unutrašnjeg jezgra (radijus 2200 km) i nalazi se u tečnom (rastopljenom) stanju. Unutrašnje jezgro je podložno ogromnom pritisku. Supstance koje ga čine su u čvrstom stanju.

Mantle

Mantle- Zemljina geosfera, koja okružuje jezgro i čini 83% zapremine naše planete (vidi sliku 3). Njegova donja granica nalazi se na dubini od 2900 km. Plašt se dijeli na manje gust i plastičan gornji dio(800-900 km), od kojih se formira magma(u prijevodu s grčkog znači "gusta mast"; ovo je rastopljena tvar unutrašnjosti zemlje - mješavina hemijska jedinjenja i elementi, uključujući gasove, u posebnom polutečnom stanju); i kristalni donji, debljine oko 2000 km.

Rice. 3. Građa Zemlje: jezgro, plašt i Zemljina kora

Zemljina kora

Zemljina kora - spoljni omotač litosfere (vidi sliku 3). Njegova gustina je otprilike dva puta manja od prosječna gustina Zemlja, - 3 g/cm 3.

Odvaja zemljinu koru od plašta Mohorovičić granica(često se naziva Moho granica), karakterizirano naglim povećanjem brzina seizmičkih valova. Postavio ju je 1909. godine hrvatski naučnik Andrej Mohorovičić (1857- 1936).

Budući da procesi koji se odvijaju u najgornjem dijelu plašta utiču na kretanje materije u zemljinoj kori, oni se objedinjuju pod opštim nazivom litosfera(kamena školjka). Debljina litosfere kreće se od 50 do 200 km.

Ispod se nalazi litosfera astenosfera- manje tvrda i manje viskozna, ali više plastična ljuska s temperaturom od 1200°C. Može preći Moho granicu, prodrijeti u zemljinu koru. Astenosfera je izvor vulkanizma. Sadrži džepove rastopljene magme, koja prodire u zemljinu koru ili se izliva na površinu zemlje.

Sastav i struktura zemljine kore

U poređenju sa plaštom i jezgrom, zemljina kora je veoma tanak, tvrd i krhak sloj. Sastoji se od lakše supstance, u kojoj je oko 90 prirodnih hemijski elementi. Ovi elementi nisu podjednako zastupljeni u zemljinoj kori. Sedam elemenata - kiseonik, aluminijum, gvožđe, kalcijum, natrijum, kalijum i magnezijum - čine 98% mase zemljine kore (vidi sliku 5).

Neobične kombinacije hemijskih elemenata formiraju različite stijene i minerale. Najstariji od njih stari su najmanje 4,5 milijardi godina.

Rice. 4. Struktura zemljine kore

Rice. 5. Sastav zemljine kore

Mineral je relativno homogeno prirodno tijelo po svom sastavu i svojstvima, formirano kako u dubinama tako i na površini litosfere. Primeri minerala su dijamant, kvarc, gips, talk, itd. (Karakteristike fizičkih svojstava različitih minerala ćete naći u Dodatku 2.) Sastav minerala na Zemlji prikazan je na Sl. 6.

Rice. 6. General mineralni sastav zemlja

Kamenje sastoje se od minerala. Mogu se sastojati od jednog ili više minerala.

sedimentne stijene - glina, krečnjak, kreda, peščar itd. - nastaju taloženjem materija u vodena sredina i na kopnu. Leže u slojevima. Geolozi ih nazivaju stranicama istorije Zemlje, jer mogu da uče prirodni uslovi koji su postojali na našoj planeti u davna vremena.

Među sedimentnim stijene razlikuju organogene i anorganogene (klasične i hemogene).

Organogena Stijene nastaju kao rezultat nakupljanja životinjskih i biljnih ostataka.

Klastične stene nastaju kao rezultat trošenja, uništavanja vodom, ledom ili vjetrom produkata razaranja prethodno formiranih stijena (tablica 1).

Tabela 1. Klastične stijene ovisno o veličini fragmenata

Chemogenic Stijene nastaju kao rezultat taloženja tvari otopljenih u njima iz voda mora i jezera.

U debljini zemljine kore nastaje magma magmatskih stijena(Sl. 7), na primjer granit i bazalt.

Sedimentne i magmatske stijene, kada su potopljene na velike dubine pod utjecajem pritiska i visokih temperatura, podliježu značajnim promjenama, pretvarajući se u metamorfne stene. Na primjer, krečnjak se pretvara u mermer, kvarcni peščar u kvarcit.

Struktura zemljine kore podijeljena je na tri sloja: sedimentni, granit i bazalt.

Sedimentni sloj(vidi sliku 8) formiraju uglavnom sedimentne stijene. Ovdje prevladavaju gline i škriljci, a široko su zastupljene pješčane, karbonatne i vulkanske stijene. U sedimentnom sloju postoje naslage takvih mineral, kao ugalj, gas, nafta. Svi su organskog porijekla. Na primjer, ugalj je proizvod transformacije biljaka drevnih vremena. Debljina sedimentnog sloja varira u u širokim granicama- od potpunog odsustva u nekim područjima zemljišta do 20-25 km u dubokim depresijama.

Rice. 7. Klasifikacija stijena prema porijeklu

Sloj "granita". sastoji se od metamorfnih i magmatskih stijena, sličnih po svojstvima granitu. Ovdje su najčešći gnajsi, graniti, kristalni škriljci itd. Granitni sloj se ne nalazi svuda, ali na kontinentima gdje je dobro izražen, on maksimalna snaga može doseći nekoliko desetina kilometara.

"Basalt" sloj formirane od stijena bliskih bazaltima. To su metamorfizovane magmatske stijene, gušće od stijena „granitnog” sloja.

Debljina i vertikalna struktura zemljine kore su različite. Postoji nekoliko tipova zemljine kore (slika 8). Prema najjednostavnijoj klasifikaciji, pravi se razlika između okeanske i kontinentalne kore.

Debljina kontinentalne i oceanske kore varira. dakle, maksimalna debljina Zemljina kora se posmatra ispod planinskih sistema. To je oko 70 km. Pod ravnicama je debljina zemljine kore 30-40 km, a ispod okeana je najtanja - samo 5-10 km.

Rice. 8. Vrste zemljine kore: 1 - voda; 2- sedimentni sloj; 3—preslojavanje sedimentnih stijena i bazalta; 4 - bazalti i kristalne ultrabazične stijene; 5 – granitno-metamorfni sloj; 6 – granulit-mafični sloj; 7 - normalni plašt; 8 - dekomprimirani plašt

Razlika između kontinentalne i okeanske kore u sastavu stijena očituje se u tome što u okeanskoj kori nema granitnog sloja. I bazaltni sloj okeanske kore je veoma jedinstven. Po sastavu stijena razlikuje se od sličnog sloja kontinentalne kore.

Granica između kopna i okeana (nulta oznaka) ne bilježi prijelaz kontinentalne kore u okeansku. Zamjena kontinentalne kore okeanskom korom događa se u okeanu na dubini od približno 2450 m.

Rice. 9. Struktura kontinentalne i okeanske kore

Postoje i prijelazni tipovi zemljine kore - suboceanski i subkontinentalni.

Suboceanska kora smješteni duž kontinentalnih padina i podnožja, mogu se naći u rubnim i mediteranskim morima. Ona predstavlja kontinentalne kore sa kapacitetom do 15-20 km.

Subkontinentalna kora smještene, na primjer, na vulkanskim otočnim lukovima.

Na osnovu materijala seizmičko sondiranje - brzina prolaska seizmičkih talasa - dobijamo podatke o dubokoj strukturi zemljine kore. Tako je superduboka Kola, koja je po prvi put omogućila da se vide uzorci stijena sa dubine veće od 12 km, donijela mnogo neočekivanih stvari. Pretpostavljalo se da bi na dubini od 7 km trebao početi “bazaltni” sloj. U stvarnosti, nije otkriven, a među stijenama su prevladavali gnajsovi.

Promjena temperature zemljine kore sa dubinom. Površinski sloj zemljine kore ima temperaturu koju određuje solarna toplota. Ovo heliometrijskog sloja(od grčkog helio - Sunce), doživljava sezonske fluktuacije temperature. Prosječna debljina mu je oko 30 m.

Ispod je još tanji sloj, karakteristična karakteristikašto je konstantna temperatura koja odgovara prosječnoj godišnjoj temperaturi mjesta osmatranja. Dubina ovog sloja se povećava u kontinentalnoj klimi.

Još dublje u zemljinoj kori nalazi se geotermalni sloj čija je temperatura određena unutrašnja toplota Zemlja i raste sa dubinom.

Do povećanja temperature dolazi uglavnom zbog raspada radioaktivnih elemenata koji čine stijene, prvenstveno radijuma i uranijuma.

Količina povećanja temperature u stijenama s dubinom naziva se geotermalni gradijent. Ona varira u prilično širokom rasponu - od 0,1 do 0,01 °C/m - i zavisi od sastava stijena, uslova njihove pojave i niza drugih faktora. Pod okeanima temperatura raste brže sa dubinom nego na kontinentima. U prosjeku, na svakih 100 m dubine postaje toplije za 3 °C.

Recipročna vrijednost geotermalnog gradijenta se naziva geotermalna faza. Mjeri se u m/°C.

Toplota zemljine kore je važan izvor energije.

Dio zemljine kore koji se proteže do dubina dostupnih oblicima geološkog proučavanja utrobe zemlje. Unutrašnjost Zemlje zahtijeva posebnu zaštitu i mudro korištenje.

U dvadesetom vijeku, kroz brojna istraživanja, čovječanstvo je otkrilo tajnu zemljine unutrašnjosti; struktura zemlje u poprečnom presjeku postala je poznata svakom školarcu. Za one koji još ne znaju od čega se sastoji Zemlja, koji su njeni glavni slojevi, njihov sastav, kako se zove najtanji dio planete, navešćemo niz značajnih činjenica.

U kontaktu sa

Oblik i veličina planete Zemlje

Suprotno opštem zabludi naša planeta nije okrugla. Njegov oblik se naziva geoid i blago je spljoštena lopta. Mesta na kojima je globus sabijena nazivaju se polovi. Osa Zemljine rotacije prolazi kroz polove; naša planeta napravi jednu revoluciju oko nje za 24 sata - zemaljski dan.

Planeta je zaokružena u sredini - imaginarni krug koji dijeli geoid na sjevernu i južnu hemisferu.

Pored ekvatora, postoje meridijani - krugovi, okomito na ekvator i prolazi kroz oba pola. Jedan od njih, koji prolazi kroz opservatoriju Greenwich, zove se nula - služi kao referentna tačka za geografsku dužinu i vremenske zone.

Na glavne karakteristike globus može se pripisati:

• prečnik (km): ekvatorijalni – 12.756, polarni (na polovima) – 12.713;
• dužina (km) ekvatora – 40.057, meridijana – 40.008.

Dakle, naša planeta je neka vrsta elipse - geoida, koji rotira oko svoje ose prolazeći kroz dva pola - sjeverni i južni.

Centralni dio geoida je okružen ekvatorom - krugom koji dijeli našu planetu na dvije hemisfere. Da bi se odredio polumjer Zemlje, koristi se polovina vrijednosti njenog promjera na polovima i ekvatoru.

A sada o tome od čega je zemlja napravljena, kojim školjkama je prekriven i šta je presječnu strukturu zemlje.

Zemljane školjke

Osnovne ljuske zemlje dodjeljuju u zavisnosti od njihovog sadržaja. Budući da je naša planeta sfernog oblika, njene školjke, koje drži gravitacija, nazivaju se sferama. Ako pogledate utrostručenje zemlje u poprečnom presjeku, dakle vide se tri sfere:

U redu(počevši od površine planete) nalaze se na sljedeći način:

1. Litosfera - tvrda ljuska planete, uključujući minerale slojeva zemlje.
2. Hidrosfera - sadrži vodene resurse - rijeke, jezera, mora i okeane.
3. Atmosfera je ljuska zraka koja okružuje planetu.

Osim toga, izdvaja se i biosfera, koja uključuje sve žive organizme koji naseljavaju druge školjke.

Bitan! Mnogi naučnici klasifikuju populaciju planete kao pripadnike odvojene ogromne ljuske koja se zove antroposfera.

Zemljine školjke - litosfera, hidrosfera i atmosfera - identificiraju se prema principu kombinovanja homogene komponente. U litosferi - to su čvrste stijene, tlo, unutrašnji sadržaji planete, u hidrosferi - sve to, u atmosferi - sav zrak i drugi plinovi.

Atmosfera

Atmosfera je gasovita ljuska, unutra njegov sastav uključuje: dušik, ugljični dioksid, plin, prašina.

1. Troposfera je gornji sloj zemlje, koji sadrži većinu zemaljskog zraka i proteže se od površine do visine od 8-10 (na polovima) do 16-18 km (na ekvatoru). U troposferi se formiraju oblaci i razne vazdušne mase.
2. Stratosfera je sloj u kojem je sadržaj zraka mnogo manji nego u troposferi. Njegovo prosječne debljine je 39-40 km. Ovaj sloj počinje od gornje granice troposfere i završava se na nadmorskoj visini od oko 50 km.
3. Mezosfera je sloj atmosfere koji se proteže od 50-60 do 80-90 km iznad površine zemlje. Karakterizira ga stalni pad temperature.
4. Termosfera - nalazi se 200-300 km od površine planete, razlikuje se od mezosfere po porastu temperature kako se visina povećava.
5. Egzosfera - počinje od gornje granice, leži ispod termosfere, i postepeno prelazi u otvoreni prostor, karakteriše je nizak sadržaj vazduha i visoko sunčevo zračenje.

Pažnja! U stratosferi, na visini od oko 20-25 km, nalazi se tanak sloj ozona koji štiti sav život na planeti od štetnih ultraljubičastih zraka. Bez toga bi sva živa bića vrlo brzo umrla.

Atmosfera je Zemljina ljuska bez koje bi život na planeti bio nemoguć.

Sadrži vazduh neophodan za disanje živih organizama, određuje pogodne vremenske uslove i štiti planetu od negativan uticaj sunčevo zračenje.

Atmosfera se sastoji od zraka, a zrak se sastoji od otprilike 70% dušika, 21% kisika, 0,4% ugljičnog dioksida i ostatka rijetkih plinova.

Osim toga, postoji važan ozonski omotač u atmosferi, na visini od otprilike 50 km.

Hidrosfera

Hidrosfera su sve tečnosti na planeti.

Ova školjka po lokaciji vodni resursi a stepen njihovog saliniteta uključuje:

• svjetski ocean - ogroman prostor koji zauzima slana voda i uključuje četiri i 63 mora;
• Površinske vode kontinenata su slatkovodne, a povremeno i boćate vode. Po stepenu tečnosti dijele se na vodna tijela sa tokom - rijeke i rezervoare sa stajaćom vodom - jezera, bare, močvare;
• podzemna voda je slatka voda koja se nalazi ispod površine zemlje. Dubina njihova pojava se kreće od 1-2 do 100-200 ili više metara.

Bitan! Velika količina svježa voda je trenutno u obliku leda - danas u zonama permafrosta u vidu glečera, ogromnih santi leda, trajnog neotopljenog snijega, ima oko 34 miliona km3 rezervi slatke vode.

Hidrosfera je, prije svega,, izvor pitke vode, jedan od glavnih klimatskih faktora. Vodni resursi koriste se kao komunikacijski putevi i turistički i rekreacijski (rekreacijski) objekti.

Litosfera

Litosfera je čvrsta ( mineral) slojeva zemlje. Debljina ove školjke kreće se od 100 (pod morem) do 200 km (ispod kontinenata). Litosfera uključuje zemljinu koru i gornji omotač.

Ono što se nalazi ispod litosfere je neposredna unutrašnja struktura naše planete.

Litosferne ploče se uglavnom sastoje od bazalta, pijeska i gline, kamena i sloja tla.

Dijagram strukture zemlje zajedno sa litosferom predstavljen je sljedećim slojevima:

• Zemljina kora - gornji, sastoji se od sedimentnih, bazaltnih, metamorfnih stijena i plodnog tla. Ovisno o lokaciji, razlikuju se kontinentalna i oceanska kora;
• plašt - nalazi se ispod zemljine kore. Teži oko 67% ukupne mase planete. Debljina ovog sloja je oko 3000 km. Gornji sloj plašta je viskozan i leži na dubini od 50-80 km (ispod okeana) i 200-300 km (ispod kontinenata). Donji slojevi su tvrđi i gušći. Plašt sadrži teške materijale gvožđa i nikla. Procesi koji se odvijaju u plaštu odgovorni su za mnoge pojave na površini planete (seizmički procesi, vulkanske erupcije, formiranje naslaga);
• Centralni dio zemlje je zauzet jezgro koje se sastoji od unutrašnjeg čvrstog i vanjskog tečnog dijela. Debljina vanjskog dijela je oko 2200 km, unutrašnjeg dijela je 1300 km. Udaljenost od površine d o jezgru zemlje je oko 3000-6000 km. Temperatura u centru planete je oko 5000 Cº. Prema mnogim naučnicima, jezgro land by sastav je teška talina željezo-nikl sa primjesom drugih elemenata sličnih svojstvima željezu.

Bitan! Među uskim krugom naučnika, pored klasičnog modela sa poluotopljenim teškim jezgrom, postoji i teorija da se u centru planete nalazi unutrašnja zvijezda, okružena sa svih strana impresivnim slojem vode. Ova teorija, osim malog kruga pristalica u naučnoj zajednici, našla je široku upotrebu u naučnofantastičkoj literaturi. Primjer je roman V.A. Obrucheva "Plutonia", koja govori o ekspediciji ruskih naučnika u šupljinu unutar planete s vlastitom malom zvijezdom i svijetom životinja i biljaka koje su izumrle na površini.

Takav je opšteprihvaćen dijagram strukture zemlje, uključujući zemljinu koru, plašt i jezgro, svake godine se sve više poboljšava i usavršava.

Mnogi parametri modela bit će ažurirani više puta uz poboljšanje istraživačkih metoda i pojavu nove opreme.

Tako, na primjer, da bismo tačno saznali koliko kilometara do vanjskom dijelu jezgra, biće potrebno više godina naučnog istraživanja.

On ovog trenutka Najdublji rudnik u zemljinoj kori koji je iskopao čovjek je oko 8 kilometara, pa je proučavanje plašta, a još više jezgra planete, moguće samo u teorijskom kontekstu.

Struktura Zemlje sloj po sloj

Proučavamo od kojih se slojeva Zemlja sastoji iznutra

Zaključak

Uzimajući u obzir presječna struktura zemlje, vidjeli smo koliko je naša planeta zanimljiva i složena. Proučavanje njegove strukture u budućnosti pomoći će čovječanstvu da shvati misterije prirodnih fenomena, omogućit će preciznije predviđanje destruktivnih prirodnih katastrofa i otkriti nova, još nerazvijena ležišta minerala.

Uvod

Tokom mnogih stoljeća, pitanje porijekla Zemlje ostalo je monopol filozofa, budući da je činjenični materijal na ovom području gotovo potpuno izostao. Prve naučne hipoteze o nastanku Zemlje i Sunčevog sistema, zasnovane na astronomskim posmatranjima, iznete su tek u 18. veku. Od tada, sve više i više novih teorija nije prestajalo da se pojavljuje, što odgovara rastu naših kosmogonijskih ideja.

Prva u ovom nizu bila je poznata teorija koju je 1755. godine formulisao njemački filozof Emmanuel Kant. Kant je vjerovao da je Sunčev sistem nastao iz neke primordijalne materije koja je ranije bila slobodno rasuta u svemiru. Čestice ove materije kretale su se u različitim smjerovima i, sudarajući se jedna s drugom, gubile su brzinu. Najteži i najgušći od njih, pod utjecajem gravitacije, povezivali su se jedni s drugima, formirajući središnji ugrušak - Sunce, koje je, zauzvrat, privlačilo udaljenije, male i lagane čestice.

Tako je nastao određeni broj rotirajućih tijela, čije su se putanje presijecale. Neka od ovih tijela, koja su se u početku kretala u suprotnim smjerovima, na kraju su uvučena u jedan tok i formirala prstenove plinovite tvari, smještene približno u istoj ravni i rotirajući oko Sunca u istom smjeru, bez ometanja jedno u drugo. Gušće jezgre su se formirale u pojedinačnim prstenovima, na koje su se postepeno privlačile lakše čestice, formirajući sferne nakupine materije; Tako su nastale planete koje su nastavile da kruže oko Sunca u istoj ravni kao i prvobitni prstenovi gasovite materije.

1. Istorija Zemlje

Zemlja je treća planeta od Sunca u Sunčevom sistemu. Okreće se oko zvijezde po eliptičnoj orbiti (veoma bliskoj kružnoj) sa prosječnom brzinom od 29,765 km/s na prosječnoj udaljenosti od 149,6 miliona km u periodu od 365,24 dana. Zemlja ima satelit, Mjesec, koji kruži oko Sunca na prosječnoj udaljenosti od 384.400 km. Nagib Zemljine ose prema ravni ekliptike je 66033`22``. Period rotacije planete oko svoje ose je 23 sata 56 minuta 4,1 sekundu. Rotacija oko svoje ose uzrokuje promjenu dana i noći, a nagib ose i okretanje oko Sunca uzrokuje promjenu godišnjih doba. Oblik Zemlje je geoid, otprilike troaksijalni elipsoid, sferoid. Prosječni polumjer Zemlje je 6371,032 km, ekvatorijalni - 6378,16 km, polarni - 6356,777 km. Površina globusa je 510 miliona km2, zapremina - 1,083 * 1012 km2, prosečna gustina 5518 kg/m3. Masa Zemlje je 5976 * 1021 kg. Zemlja ima magnetno polje i blisko povezano električno polje. Gravitaciono polje Zemlje određuje njen sferni oblik i postojanje atmosfere.

Prema modernim kosmogonijskim konceptima, Zemlja je nastala prije otprilike 4,7 milijardi godina od plinovite tvari rasute u protosolarnom sistemu. Kao rezultat diferencijacije materije, Zemlja je pod uticajem svog gravitacionog polja, u uslovima zagrevanja zemljine unutrašnjosti, nastala i razvila se različitog po hemijskom sastavu, stanje agregacije I fizička svojstvaškoljke - geosfera: jezgro (u centru), plašt, kora, hidrosfera, atmosfera, magnetosfera. U sastavu Zemlje dominiraju gvožđe (34,6%), kiseonik (29,5%), silicijum (15,2%), magnezijum (12,7%). Zemljina kora, plašt i unutrašnje jezgro su čvrsti ( vanjski dio jezgro se smatra tečnim). Od površine Zemlje prema centru raste pritisak, gustina i temperatura. Pritisak u centru planete je 3,6 * 1011 Pa, gustina je oko 12,5 * 103 kg/m3, temperatura se kreće od 50.000 do

60000 C. Glavni tipovi zemljine kore su kontinentalni i okeanski, u zoni tranzicije od kontinenta do okeana razvija se kora srednje strukture.

Večina Zemlju zauzima Svjetski okean (361,1 milion km2; 70,8%), kopno je 149,1 milion km2 (29,2%) i čini šest kontinenata i ostrva. Izdiže se iznad nivoa mora u prosjeku za 875 m ( najveća visina 8848 m - Mount Chomolungma), planine zauzimaju preko 1/3 površine kopna. Pustinje pokrivaju oko 20% kopnene površine, šume - oko 30%, glečeri - preko 10%. Prosječna dubina svjetskih okeana je oko 3800 m (najveća dubina je 11020 m - Marijanski rov (rov) u Tihom okeanu). Količina vode na planeti je 1370 miliona km3, prosječni salinitet je 35 g/l.

Zemljina atmosfera, čija je ukupna masa 5,15 * 1015 tona, sastoji se od vazduha - mešavine uglavnom azota (78,08%) i kiseonika (20,95%), ostatak je vodena para, ugljen-dioksid, kao i inertni i dr. gasovi. Maksimalna temperatura površine kopna je 570-580 C (u tropskim pustinjama Afrike i Sjeverne Amerike), minimalna je oko -900 C (u centralnim regijama Antarktika).

Zemaljsko obrazovanje i Prva faza njegov razvoj datira iz pregeološke istorije. Apsolutna starost najstarijih stijena je preko 3,5 milijardi godina. Geološka istorija Zemlje podijeljena je u dvije nejednake faze: prekambrij, koji zauzima otprilike 5/6 cjelokupne geološke hronologije (oko 3 milijarde godina), i fanerozoik, koji pokriva posljednjih 570 miliona godina. Prije otprilike 3-3,5 milijardi godina, kao rezultat prirodne evolucije materije, na Zemlji je nastao život i započeo je razvoj biosfere. Ukupnost svih živih organizama koji ga nastanjuju, takozvana živa materija Zemlje, imala je značajan uticaj na razvoj atmosfere, hidrosfere i sedimentne ljuske. Novo

faktor koji ima snažan uticaj na biosferu je proizvodna aktivnost čoveka, koji se pojavio na Zemlji pre manje od 3 miliona godina. Visoka stopa rasta stanovništva Zemlje (275 miliona ljudi u 1000. godini, 1,6 milijardi ljudi 1900. godine i približno 6,3 milijarde ljudi 1995. godine) i sve veći uticaj ljudskog društva na prirodno okruženje izazvali su probleme. racionalno korišćenje svi prirodni resursi i očuvanje prirode.

2. Seizmički model strukture Zemlje

Nadaleko poznat model unutrašnje strukture Zemlje (koji je dijeli na jezgro, plašt i koru) razvili su seizmolozi G. Jeffries i B. Gutenberg u prvoj polovini 20. stoljeća. Odlučujući faktor u ovom slučaju bilo je otkriće naglog smanjenja brzine prolaska seizmičkih valova unutar globusa na dubini od 2900 km sa planetarnim radijusom od 6371 km. Brzina prolaska longitudinalnih seizmičkih talasa direktno iznad naznačene granice je 13,6 km/s, a ispod nje 8,1 km/s. Ovo je granica između plašta i jezgra.

Prema tome, radijus jezgre je 3471 km. Gornja granica plašta je Mohorovičićev seizmički odsek, koji je jugoslovenski seizmolog A. Mohorovičić (1857-1936) identifikovao još 1909. godine. Odvaja zemljinu koru od plašta. U ovom trenutku, brzine longitudinalnih talasa koji prolaze kroz zemljinu koru naglo se povećavaju sa 6,7-7,6 na 7,9-8,2 km/s, ali to se dešava na različitim nivoima dubine. Pod kontinentima dubina presjeka M (odnosno podnožja zemljine kore) iznosi nekoliko desetina kilometara, a ispod nekih planinskih struktura (Pamir, Andi) može doseći 60 km, dok pod okeanskim basenima, uključujući i vodu stuba, dubina je samo 10-12 km. Općenito, zemljina kora u ovoj shemi izgleda kao tanka ljuska, dok se plašt proteže u dubinu do 45% Zemljinog polumjera.

Ali sredinom 20. veka ideje o detaljnijoj dubokoj strukturi Zemlje ušle su u nauku. Na osnovu novih seizmoloških podataka pokazalo se da je moguće podijeliti jezgro na unutrašnje i vanjsko, a plašt na donje i gornje (sl. 1). Ovaj model, koji je postao široko rasprostranjen, koristi se i danas. Pokrenuo ga je australijski seizmolog K.E. Bullen, koji je početkom 40-ih predložio šemu podjele Zemlje na zone, koje je označio slovima: A - zemljina kora, B - zona u dubini od 33-413 km, C - zona 413-984 km, D - zona 984-2898 km, D - 2898-4982 km, Ž - 4982-5121 km, G - 5121-6371 km (centar Zemlje). Ove zone se razlikuju po seizmičkim karakteristikama. Kasnije je zonu D podijelio na zone D" (984-2700 km) i D" (2700-2900 km). Trenutno je ova shema značajno izmijenjena i samo sloj D" se široko koristi u literaturi. Njegova glavna karakteristika je smanjenje gradijenata seizmičke brzine u odnosu na područje iznad plašta.

Unutrašnje jezgro, koje ima radijus od 1225 km, je čvrsto i ima veliku gustinu od 12,5 g/cm3. Spoljno jezgro je tečno, njegova gustina je 10 g/cm3. Na granici jezgra-plašt dolazi do oštrog skoka ne samo u brzini uzdužnih valova, već iu gustoći. U plaštu se smanjuje na 5,5 g/cm3. Sloj D, koji je u direktnom kontaktu sa spoljnim jezgrom, je pod uticajem nje, jer temperature u jezgru znatno prevazilaze temperature omotača.Ponegde ovaj sloj generiše ogromne tokove toplote i mase usmerene ka površini Zemlje kroz plašt, nazvan perjanice.Mogu se manifestirati na planeti u obliku velikih vulkanskih područja, kao što su Havajska ostrva, Island i druge regije.

Gornja granica D" sloja je neizvjesna; njegov nivo od površine jezgra može varirati od 200 do 500 km ili više. Stoga je moguće

zaključiti da ovaj sloj odražava neravnomjeran i različit intenzitet snabdijevanja energijom jezgra u području plašta.

Granica donjeg i gornjeg plašta u šemi koja se razmatra je seizmički dio koji leži na dubini od 670 km. Ima globalnu distribuciju i opravdava se skokom seizmičkih brzina u pravcu njihovog povećanja, kao i povećanjem gustine materije u donjem plaštu. Ovaj dio je ujedno i granica promjena u mineralnom sastavu stijena u plaštu.

Dakle, donji plašt, koji se nalazi između dubina od 670 do 2900 km, proteže se duž radijusa Zemlje za 2230 km. Gornji plašt ima dobro dokumentiran unutrašnji seizmički dio, koji prolazi na dubini od 410 km. Prilikom prelaska ove granice od vrha do dna, seizmičke brzine naglo rastu. Ovdje, kao i na donjoj granici gornjeg plašta, dolazi do značajnih mineralnih transformacija.

Gornji dio gornjeg omotača i Zemljina kora zajednički se razlikuju kao litosfera, koja je gornji čvrsti omotač Zemlje, za razliku od hidro- i atmosfere. Zahvaljujući teoriji tektonike litosferskih ploča, termin "litosfera" je postao široko rasprostranjen. Teorija pretpostavlja kretanje ploča kroz astenosferu - omekšani, djelomično, možda, tečni duboki sloj niske viskoznosti. Međutim, seizmologija ne pokazuje prostorno konzistentnu astenosferu. Za mnoga područja identificirano je nekoliko vertikalno smještenih astenosferskih slojeva, kao i njihov horizontalni diskontinuitet. Njihovo izmjenjivanje posebno je jasno zabilježeno unutar kontinenata, gdje dubina astenosferskih slojeva (leća) varira od 100 km do više stotina.

Pod okeanskim ponornim depresijama, astenosferski sloj leži na dubinama od 70-80 km ili manje. U skladu s tim, donja granica litosfere je zapravo neizvjesna, a to stvara velike poteškoće za teoriju kinematike litosfernih ploča, kako primjećuju mnogi istraživači. Ovo su osnovne ideje o strukturi Zemlje koje su se do danas razvile. Zatim ćemo se osvrnuti na najnovije podatke o dubokim seizmičkim granicama, koji daju najvažnije informacije o unutrašnjoj strukturi planete.

3. Geološka struktura Zemlje

Istorija geološke strukture Zemlje obično se prikazuje u obliku uzastopnih faza ili faza. Geološko vrijeme se računa od početka formiranja Zemlje.

Faza 1(4,7 – 4 milijarde godina). Zemlja je formirana od gasa, prašine i planetezimala. Kao rezultat energije oslobođene tokom raspada radioaktivnih elemenata i sudara planetezimala, Zemlja se postepeno zagrijava. Pad džinovskog meteorita na Zemlju rezultira izbacivanjem materijala iz kojeg je formiran Mjesec.

Prema drugom konceptu, Proto-Mjesec, koji se nalazi u jednoj od heliocentričnih orbita, bio je zarobljen od strane Proto-Zemlje, što je rezultiralo formiranjem binarnog sistema Zemlja-Mjesec.

Otplinjavanje Zemlje dovodi do početka formiranja atmosfere koja se sastoji uglavnom od ugljičnog dioksida, metana i amonijaka. Na kraju faze koja se razmatra, usled kondenzacije vodene pare, počinje formiranje hidrosfere.

2. faza(4 – 3,5 milijardi godina). Pojavljuju se prva ostrva, protokontinenti, sastavljena od stijena koje uglavnom sadrže silicijum i aluminij. Protkontinenti se blago uzdižu iznad još uvijek vrlo plitkih okeana.

Faza 3(3,5 – 2,7 milijardi godina). Gvožđe se skuplja u centru Zemlje i formira njeno tečno jezgro, koje stvara magnetosferu. Stvoreni su preduslovi za pojavu prvih organizama, bakterija. Formiranje kontinentalne kore se nastavlja.

Faza 4(2,7 – 2,3 milijarde godina). Formira se jedan superkontinent. Pangea, kojoj se suprotstavlja superokean Panthalassa.

Faza 5(2,3 – 1,5 milijardi godina). Hlađenje kore i litosfere dovodi do raspada superkontinenta na blokove mikroploča, među kojima su prostori ispunjeni sedimentima i vulkanima. Kao rezultat toga nastaju sistemi naboranih površina i formira se novi superkontinent - Pangea I. Organski svijet predstavljaju plavo-zelene alge, čija fotosintetička aktivnost doprinosi obogaćivanju atmosfere kisikom, što dovodi do daljnjeg razvoj organskog svijeta.

Faza 6(1700 – 650 miliona godina). Dolazi do uništenja Pangee I, formiranja bazena sa korom okeanskog tipa. Formiraju se dva superkontinenta: Gondavana, koja uključuje Južnu Ameriku, Afriku, Madagaskar, Indiju, Australiju, Antarktik i Lauraziju, koja uključuje Sjevernu Ameriku, Grenland, Evropu i Aziju (osim Indije). Gondvana i Laurazija su odvojene morem sisa. Počinju prva ledena doba. Organski svijet ubrzano postaje zasićen višećelijskim, ne-skeletnim organizmima. Pojavljuju se prvi skeletni organizmi (trilobiti, mekušci itd.). dolazi do stvaranja ulja.

Faza 7(650 – 280 miliona godina). Apalački planinski pojas u Americi povezuje Gondvanu sa Laurazijom - formira se Pangea II. Konture su naznačene

Paleozojski okeani - Paleoatlantski, Paleo-Tetis, Paleo-azijski. Gondvanu je dva puta prekrivala glacijacija. Pojavljuju se ribe, a kasnije i vodozemci. Biljke i životinje dolaze na kopno. Počinje intenzivno formiranje uglja.

Faza 8(280 – 130 miliona godina). Pangea II je prožeta sve gustom mrežom kontinentalnih grebena, prorezima, jarcima nalik na delove zemljine kore. Počinje cijepanje superkontinenta. Afrika je odvojena od Južne Amerike i Hindustana, a ovaj drugi od Australije i Antarktika. Australija se konačno odvaja od Antarktika. Angiosperme naseljavaju velike površine zemlje. U životinjskom svijetu dominiraju gmizavci i vodozemci, pojavljuju se ptice i primitivni sisari. Na kraju perioda, mnoge grupe životinja su umrle, uključujući ogromne dinosauruse. Uzroci ovih pojava obično se vide ili u sudaru Zemlje sa velikim asteroidom, ili u naglom porastu vulkanske aktivnosti. I jedno i drugo bi moglo dovesti do globalnih promjena (povećanje sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi, pojava velikih požara, pepelnica), nespojive sa postojanjem mnogih vrsta životinja.

Faza 9(130 miliona godina – 600 hiljada godina). Opća konfiguracija kontinenata i okeana prolazi kroz velike promjene; ​​posebno se odvaja Evroazija sjeverna amerika, Antarktik - iz Južne Amerike. Rasprostranjenost kontinenata i okeana postala je vrlo bliska modernoj. Na početku posmatranog perioda klima na cijeloj Zemlji je topla i vlažna. Kraj perioda karakterišu oštri klimatski kontrasti. Nakon glacijacije Antarktika, dolazi do glacijacije Arktika. Nastaje fauna i flora bliska modernim. Pojavljuju se prvi preci modernih ljudi.

Faza 10(modernost). Između litosfere i Zemljinog jezgra, tokovi magme se dižu i spuštaju, probijajući se kroz pukotine u kori do vrha. Fragmenti okeanske kore tonu sve do jezgra, a zatim isplivaju i možda formiraju nova ostrva. Litosferske ploče se sudaraju jedna s drugom i stalno su pod utjecajem tokova magme. Tamo gdje se ploče razmiču, formiraju se novi segmenti litosfere. Postoji stalan proces diferencijacije Zemljine materije, koji transformiše stanje svih geoloških omotača Zemlje, uključujući i jezgro.

Zaključak

Zemlju izdvaja sama priroda: u Sunčevom sistemu samo na ovoj planeti postoje razvijeni oblici života, samo je na njoj lokalno uređenje materije dostiglo neobično visok nivo, nastavljajući zajednička linija razvoj materije. Na Zemlji je prošla najsloženija faza samoorganizacije, koja je označila duboki kvalitativni skok ka višim oblicima poretka.

Zemlja je najveća planeta u svojoj grupi. Ali, kako pokazuju procjene, čak se i takve dimenzije i masa ispostavljaju kao minimum na kojem planeta može održati svoju plinovitu atmosferu. Zemlja intenzivno gubi vodonik i neke druge lake gasove, što potvrđuju posmatranja takozvanog Zemljinog oblaka.

Zemljina atmosfera se bitno razlikuje od atmosfera drugih planeta: ima nizak sadržaj ugljičnog dioksida, visok sadržaj molekularnog kisika i relativno visok sadržaj vodene pare. Dva razloga stvaraju izolaciju Zemljine atmosfere: voda oceana i mora dobro apsorbira ugljični dioksid, a biosfera zasićuje atmosferu molekularnim kisikom koji nastaje tokom procesa fotosinteze biljaka. Proračuni pokazuju da kada bismo oslobodili sav ugljikov dioksid apsorbiran i vezan u oceanima, istovremeno uklonivši iz atmosfere sav kisik akumuliran kao rezultat života biljaka, tada bi sastav Zemljine atmosfere u svojim glavnim karakteristikama postao sličan sastav atmosfere Venere i Marsa.

U Zemljinoj atmosferi, zasićena vodena para stvara sloj oblaka koji pokriva značajan dio planete. Zemljini oblaci su važan element u ciklusu vode koji se odvija na našoj planeti u sistemu hidrosfera – atmosfera – kopno.

Tektonski procesi se danas aktivno odvijaju na Zemlji, njena geološka istorija je daleko od potpune. S vremena na vrijeme, odjeci planetarne aktivnosti manifestiraju se takvom snagom da izazivaju lokalne katastrofalne šokove koji pogađaju prirodu i ljudsku civilizaciju. Paleontolozi tvrde da je u ranoj mladosti Zemlje njena tektonska aktivnost bila još veća. Moderna topografija planete razvijala se i nastavlja se mijenjati pod utjecajem kombiniranog djelovanja tektonskih, hidrosferskih, atmosferskih i bioloških procesa na njegovoj površini.

Bibliografija

V.F. Tulinov „Koncepti savremene prirodne nauke”: Udžbenik za univerzitete.- M.: UNITY-DANA, 2004.

A.V. Byalko “Naša planeta - Zemlja” - M. Nauka, 1989

G.V. Voitkevič "Osnove teorije o nastanku Zemlje" - M Nedra, 1988.

Fizička enciklopedija. Tt. 1-5. – M. Velika ruska enciklopedija, 1988-1998.

Uvod……………………………………………………………………………………………..3

Istorija Zemlje…………………………………………………………………………4

Seizmički model Zemljine strukture………………………………...6

Geološka struktura Zemlje…………………………………………………………………….9

Zaključak…………………………………………………………………………………………….13

Reference…………………………………………………………………………15

INSTITUT ZA EKONOMIJU I PREDUZETNIŠTVO

Ekstramural

SAŽETAK

Na temu „Koncepti savremene prirodne nauke“ Zemlja Zemlja i Sunce su glavni faktor života na njemu zemljaSažetak >> Biologija

1. zemlja i njegovo mesto u Univerzumu zemlja. Oblik, veličina i reljef. Interni struktura. Mjesec. zemlja, treći... 384400 km. Interno struktura Glavna uloga u proučavanju unutrašnjeg zgrade zemlja seizmičke metode igraju...

Koliko često, u potrazi za odgovorima na naša pitanja o tome kako svijet funkcionira, gledamo u nebo, sunce, zvijezde, gledamo daleko, daleko stotine svjetlosnih godina u potrazi za novim galaksijama. Ali, ako pogledate ispod svojih nogu, onda se ispod vaših nogu nalazi čitav podzemni svijet koji čini našu planetu - Zemlju!

Utrobe zemlje ovo je isti taj tajanstveni svijet pod našim nogama, podzemni organizam naše Zemlje na kojem živimo, gradimo kuće, postavljamo puteve, mostove i godinama razvijamo teritorije naše rodne planete.

Ovaj svijet su tajne dubine utrobe Zemlje!

Struktura Zemlje

Naša planeta pripada zemaljskim planetama i, kao i druge planete, sastoji se od slojeva. Površina Zemlje sastoji se od tvrde ljuske zemljine kore, dublje se nalazi izuzetno viskozan omotač, a u centru se nalazi metalno jezgro, koje se sastoji od dva dijela, vanjski je tečan, unutrašnji čvrst.

Zanimljivo je da su mnogi objekti svemira toliko dobro proučeni da svaki školarac zna za njih, svemirske letjelice se šalju u svemir udaljene stotine hiljada kilometara, ali ulazak u najdublje dubine naše planete i dalje ostaje nemoguć zadatak, pa šta je ispod površina Zemlje i dalje ostaje velika misterija.

Zemlja je predmet proučavanja značajne količine geonauka. Proučavanje Zemlje kao nebeskog tijela pripada polju, građu i sastav Zemlje proučava geologija, stanje atmosfere - meteorologija, ukupnost manifestacija života na planeti - biologija. Geografija opisuje reljefne karakteristike površine planete - okeane, mora, jezera i vode, kontinente i ostrva, planine i doline, kao i naselja i društva. obrazovanje: gradovi i sela, države, ekonomske regije, itd.

Planetarne karakteristike

Zemlja se okreće oko zvijezde Sunca po eliptičnoj orbiti (veoma bliskoj kružnoj) sa prosječnom brzinom od 29.765 m/s na prosječnoj udaljenosti od 149.600.000 km po periodu, što je približno jednako 365,24 dana. Zemlja ima satelit koji se okreće oko Sunca na prosječnoj udaljenosti od 384.400 km. Nagib Zemljine ose u odnosu na ravan ekliptike je 66 0 33 "22". Period okretanja planete oko svoje ose je 23 sata 56 minuta 4,1 s. Rotacija oko svoje ose izaziva promenu dana i noći, a nagib ose i okretanje oko Sunca uzrokuje promjenu doba godine.

Oblik Zemlje je geoid. Prosječni polumjer Zemlje je 6371,032 km, ekvatorijalni - 6378,16 km, polarni - 6356,777 km. Površina globusa je 510 miliona km², zapremina - 1.083 10 12 km², prosečna gustina - 5518 kg / m³. Masa Zemlje je 5976,10 21 kg. Zemlja ima magnetsko i blisko povezano električno polje. Gravitaciono polje Zemlje određuje njen oblik blizak sfernom i postojanje atmosfere.

Prema modernim kosmogonijskim konceptima, Zemlja je nastala prije otprilike 4,7 milijardi godina od plinovite tvari rasute u protosolarnom sistemu. Kao rezultat diferencijacije Zemljine supstance, pod uticajem njenog gravitacionog polja, u uslovima zagrevanja zemljine unutrašnjosti, nastajale su i razvijale se različite vrste. hemijski sastav, agregatno stanje i fizička svojstva ljuske - geosfera: jezgro (u centru), plašt, zemljina kora, hidrosfera, atmosfera, magnetosfera. U sastavu Zemlje dominiraju gvožđe (34,6%), kiseonik (29,5%), silicijum (15,2%), magnezijum (12,7%). Zemljina kora, plašt i unutrašnji deo zrna su čvrsta (spoljni deo jezgre se smatra tečnim). Od površine Zemlje prema centru raste pritisak, gustina i temperatura. Pritisak u centru planete je 3,6 10 11 Pa, gustina je približno 12,5 10³ kg/m³, a temperatura se kreće od 5000 do 6000 °C. Glavni tipovi zemljine kore su kontinentalni i okeanski; u prijelaznoj zoni od kontinenta do okeana razvija se kora srednje strukture.

Oblik Zemlje

Lik Zemlje je idealizacija kojom se pokušava opisati oblik planete. U zavisnosti od svrhe opisa, koriste se različiti modeli oblika Zemlje.

Prvi pristup

Najgrublji oblik opisa lika Zemlje u prvoj aproksimaciji je sfera. Za većinu problema opšte geonauke, ova aproksimacija se čini dovoljnom da se koristi u opisu ili proučavanju određenih geografskih procesa. U ovom slučaju, spuštenost planete na polovima se odbacuje kao beznačajna primjedba. Zemlja ima jednu os rotacije i ekvatorijalnu ravan - ravan simetrije i ravan simetrije meridijana, što je karakteristično razlikuje od beskonačnosti skupova simetrije idealne sfere. Horizontalnu strukturu geografskog omotača karakterizira određena zonalnost i određena simetrija u odnosu na ekvator.

Druga aproksimacija

Pri bližem približavanju, lik Zemlje je izjednačen sa elipsoidom okretanja. Ovaj model, karakteriziran izraženom osom, ekvatorijalnom ravninom simetrije i meridijanskim ravnima, koristi se u geodeziji za izračunavanje koordinata, izgradnju kartografskih mreža, proračune itd. Razlika između poluosi takvog elipsoida je 21 km, velika osa je 6378,160 km, mala os je 6356,777 km, ekscentricitet je 1/298,25. Položaj površine može se lako teoretski izračunati, ali ne može odrediti eksperimentalno u prirodi.

Treća aproksimacija

Budući da je ekvatorijalni presjek Zemlje također elipsa s razlikom u dužinama poluosi od 200 m i ekscentricitetom od 1/30000, treći model je triaksijalni elipsoid. IN geografske studije Ovaj model se gotovo nikada ne koristi, on samo ukazuje na složenu unutrašnju strukturu planete.

Četvrta aproksimacija

Geoid je ekvipotencijalna površina koja se poklapa sa prosječnim nivoom Svjetskog okeana; to je geometrijsko mjesto tačaka u prostoru koje imaju isti gravitacijski potencijal. Takva površina ima nepravilan složeni oblik, tj. nije avion. Ravna površina u svakoj tački je okomita na liniju viska. Praktični značaj i važnost ovog modela je u tome što se samo uz pomoć odvoda, nivelete, nivelete i drugih geodetskih instrumenata može pratiti položaj ravnih površina, tj. u našem slučaju, geoid.

Okean i kopno

Opšta karakteristika strukture zemljine površine je njena distribucija na kontinente i okeane. Veći dio Zemlje zauzima Svjetski okean (361,1 milion km² 70,8%), kopno je 149,1 milion km² (29,2%) i čini šest kontinenata (Eurazija, Afrika, Sjeverna Amerika, južna amerika i Australija) i ostrva. Izdiže se iznad nivoa svjetskih okeana u prosjeku za 875 m (najviša visina je 8848 m - Mount Chomolungma), planine zauzimaju više od 1/3 površine kopna. Pustinje pokrivaju oko 20% kopnene površine, šume - oko 30%, glečeri - preko 10%. Visinska amplituda na planeti dostiže 20 km. Prosječna dubina svjetskih okeana je oko 3800 m (najveća dubina je 11020 m - Marijanski rov (rov) u Tihom okeanu). Količina vode na planeti je 1370 miliona km³, prosječni salinitet je 35 ‰ (g/l).

Geološka struktura

Geološka struktura Zemlje

Smatra se da je unutrašnje jezgro prečnika 2.600 km i sastavljeno od čistog gvožđa ili nikla, spoljno jezgro je 2.250 km debelo od rastopljenog gvožđa ili nikla, a plašt, debljine oko 2.900 km, sastoji se uglavnom od tvrdih stena, odvojenih od koru uz Mohorovićevu površinu. Kora i gornji plašt čine 12 glavnih pokretnih blokova, od kojih neki podržavaju kontinente. Platoi se stalno polako kreću, ovo kretanje se naziva tektonski drift.

Unutrašnja struktura i sastav “čvrste” Zemlje. 3. sastoji se od tri glavne geosfere: zemljine kore, plašta i jezgra, koje je, pak, podijeljeno na više slojeva. Supstanca ovih geosfera razlikuje se po fizičkim svojstvima, stanju i mineraloškom sastavu. U zavisnosti od veličine brzina seizmičkih talasa i prirode njihovih promena sa dubinom, „čvrsta“ Zemlja je podeljena na osam seizmičkih slojeva: A, B, C, D", D", E, F i G. Pored toga, posebno jak sloj se razlikuje u Zemljinoj litosferi i sledećem, omekšanom sloju - astenosferi. Kugla A, ili zemljina kora, ima promenljivu debljinu (u kontinentalnom regionu - 33 km, u okeanskom regionu - 6 km, u prosjeku - 18 km).

Kora se pod planinama zgušnjava i gotovo nestaje u rasjedanim dolinama srednjeokeanskih grebena. Na donjoj granici zemljine kore, Mohorovičićeve površine, brzine seizmičkih valova naglo rastu, što je uglavnom povezano s promjenom sastava materijala sa dubinom, prijelazom od granita i bazalta u ultrabazične stijene gornjeg plašta. Slojevi B, C, D, D" su uključeni u plašt. Slojevi E, F i G čine Zemljino jezgro poluprečnika 3486 km.Na granici sa jezgrom (Gutenbergova površina) brzina longitudinalnih talasa naglo opada za 30%, a poprečni talasi nestaju, što znači da spoljno jezgro (sloj E, prostire se do dubine od 4980 km) tečnost Ispod prelaznog sloja F (4980-5120 km) nalazi se čvrst unutrašnje jezgro(sloj G), u kojem se poprečni talasi ponovo šire.

U čvrstoj kori preovlađuju sledeći hemijski elementi: kiseonik (47,0%), silicijum (29,0%), aluminijum (8,05%), gvožđe (4,65%), kalcijum (2,96%), natrijum (2,5%), magnezijum (1,87%) ), kalijum (2,5%), titan (0,45%), što ukupno iznosi 98,98%. Najrjeđi elementi: Po (približno 2,10 -14%), Ra (2,10 -10%), Re (7,10 -8%), Au (4,3 10 -7%), Bi (9 10 -7%) itd.

Kao rezultat magmatskih, metamorfnih, tektonskih procesa i procesa sedimentacije, zemljina kora je oštro diferencirana; složeni procesi koncentracija i disperzija hemijskih elemenata što dovodi do stvaranja razne vrste rase

Vjeruje se da je gornji plašt po sastavu sličan ultramafičnim stijenama, u kojem dominiraju O (42,5%), Mg (25,9%), Si (19,0%) i Fe (9,85%). U mineralnom smislu ovdje vlada olivin, sa manje piroksena. Donji plašt se smatra analogom kamenih meteorita (hondrita). Zemljina jezgra je po sastavu slična željeznim meteoritima i sadrži približno 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. Na osnovu modela meteorita izračunat je prosječni sastav Zemlje u kojem dominiraju Fe (35%), A (30%), Si (15%) i Mg (13%).

Temperatura je jedna od najvažnije karakteristike Zemljine unutrašnjosti, što omogućava da se objasni stanje materije u različitim slojevima i izgradi opšta slika globalnih procesa. Prema mjerenjima u bunarima, temperatura u prvim kilometrima raste sa dubinom sa gradijentom od 20 °C/km. Na dubini od 100 km, gdje se nalaze primarni izvori vulkana, prosječna temperatura je nešto niža od tačke topljenja stijena i jednaka je 1100 °C. U isto vrijeme, ispod okeana na dubini od 100- 200 km temperatura je 100-200 °C viša nego na kontinentima.Gustoća materije u sloju C na 420 km odgovara pritisku od 1,4 10 10 Pa i poistovjećuje se sa faznim prijelazom u olivin, koji se javlja na temperaturi od približno 1600 °C. Na granici sa jezgrom pri pritisku od 1,4 10 11 Pa i temperaturi Na oko 4000 °C silikati su u čvrstom stanju, a gvožđe u tečnom stanju. U prelaznom sloju F, gde se gvožđe stvrdnjava, temperatura može biti 5000°C, u centru zemlje - 5000-6000°C, odnosno, adekvatna temperaturi Sunca.

Zemljina atmosfera

Zemljina atmosfera, čija je ukupna masa 5,15 10 15 tona, sastoji se od vazduha - mešavine uglavnom azota (78,08%) i kiseonika (20,95%), 0,93% argona, 0,03% ugljen-dioksid, ostalo je vodena para, kao i inertni i drugi gasovi. Maksimalna temperatura površina kopna 57-58 ° C (u tropskim pustinjama Afrike i Sjeverne Amerike), minimum je oko -90 ° C (u centralnim regijama Antarktika).

Zemljina atmosfera štiti sva živa bića od štetnog djelovanja kosmičkog zračenja.

Hemijski sastav Zemljine atmosfere: 78,1% - azot, 20 - kiseonik, 0,9 - argon, ostatak - ugljen dioksid, vodena para, vodonik, helijum, neon.

Zemljina atmosfera uključuje :

• troposfera (do 15 km)
• stratosfera (15-100 km)
• jonosfera (100 - 500 km).

Vrijeme i klima

Donji sloj atmosfere naziva se troposfera. U njemu se javljaju pojave koje određuju vremenske prilike. Zbog neravnomjernog zagrijavanja Zemljine površine sunčevim zračenjem, velike mase zraka neprestano kruže u troposferi. Glavna strujanja vazduha u Zemljinoj atmosferi su pasati u pojasu do 30° duž ekvatora i zapadni vetrovi umerenog pojasa u pojasu od 30° do 60°. Drugi faktor u prijenosu topline je sistem okeanskih struja.

Voda ima stalan ciklus na površini zemlje. Isparavanje sa površine vode i kopna, kada povoljnim uslovima vodena para se diže u atmosferu, što dovodi do stvaranja oblaka. Voda se vraća na površinu zemlje u obliku padavina i teče u mora i okeane tokom cijele godine.

Količina sunčeve energije koju prima Zemljina površina opada sa povećanjem geografske širine. Što je dalje od ekvatora, manji je upadni ugao sunčeve zrake na površinu, i što je veća udaljenost koju zrak mora prijeći u atmosferi. Kao posljedica toga, prosječna godišnja temperatura na nivou mora opada za oko 0,4 °C po stepenu geografske širine. Površina Zemlje je podijeljena na geografske pojaseve sa približno istom klimom: tropsku, suptropsku, umjerenu i polarnu. Klasifikacija klima zavisi od temperature i padavina. Najpriznatija je Kepenova klasifikacija klime, koja razlikuje pet širokih grupa - vlažni tropski krajevi, pustinja, vlažne srednje geografske širine, kontinentalna klima, hladna polarna klima. Svaka od ovih grupa podijeljena je u posebne grupe.

Ljudski uticaj na Zemljinu atmosferu

Na Zemljinu atmosferu značajno utiču ljudske aktivnosti. Oko 300 miliona automobila godišnje emituje 400 miliona tona ugljen-oksida, više od 100 miliona tona ugljenih hidrata i stotine hiljada tona olova u atmosferu. Moćni proizvođači atmosferskih emisija: termoelektrane, metalurška, hemijska, petrohemijska, celulozna i druge industrije, motorna vozila.

Sistematsko udisanje zagađenog vazduha značajno pogoršava zdravlje ljudi. Nečistoće plina i prašine mogu uzrokovati zrak neprijatan miris, iritiraju sluzokožu očiju, gornje respiratornog trakta i na taj način ih smanjiti zaštitne funkcije, uzrokuju hronični bronhitis i plućne bolesti. Brojna istraživanja su pokazala da na pozadini patoloških abnormalnosti u organizmu (bolesti pluća, srca, jetre, bubrega i drugih organa) štetnih efekata atmosfersko zagađenje pojavljuje se jače. Bitan ekološki problem Kisela kiša je počela da pada. Svake godine, prilikom sagorevanja goriva, u atmosferu dospe do 15 miliona tona sumpor-dioksida, koji u kombinaciji sa vodom formira slabo rešenje sumporna kiselina koja pada na zemlju sa kišom. Kisele kiše negativno utiču na ljude, useve, zgrade itd.

Zagađenje ambijentalnog zraka također može indirektno utjecati na zdravlje i sanitarni usloviživote ljudi.

Akumulacija ugljičnog dioksida u atmosferi može uzrokovati zagrijavanje klime kao rezultat efekta staklene bašte. Njegova suština leži u činjenici da je sloj ugljičnog dioksida koji slobodno prolazi sunčevo zračenje na Zemlju, odložiće povratak toplotnog zračenja u gornju atmosferu. S tim u vezi, temperatura u nižim slojevima atmosfere će se povećati, što će, zauzvrat, dovesti do topljenja glečera, snijega, porasta nivoa okeana i mora, te plavljenja značajnog dijela kopna.

Priča

Zemlja je nastala prije otprilike 4540 miliona godina od protoplanetarnog oblaka u obliku diska zajedno s drugim planetama Solarni sistem. Formiranje Zemlje kao rezultat akrecije trajalo je 10-20 miliona godina. U početku je Zemlja bila potpuno otopljena, ali se postepeno ohladila, a na njenoj površini se formirala tanka čvrsta ljuska - zemljina kora.

Ubrzo nakon formiranja Zemlje, prije otprilike 4530 miliona godina, formirao se Mjesec. Moderna teorija formiranje ujedinjenog prirodni satelit Zemlja tvrdi da se to dogodilo kao rezultat sudara sa masivnim nebeskim tijelom, koje se zvalo Theia.
Zemljina primarna atmosfera nastala je kao rezultat otplinjavanja stijena i vulkanske aktivnosti. Voda se kondenzovala iz atmosfere i formirala Svetski okean. Uprkos činjenici da je Sunce do tada sijalo 70% slabije nego sada, geološki podaci pokazuju da se okean nije smrznuo, što može biti zbog efekat staklenika. Prije oko 3,5 milijardi godina formiralo se Zemljino magnetsko polje koje je štitilo njenu atmosferu od sunčevog vjetra.

Formiranje Zemlje i početna faza njenog razvoja (u trajanju od približno 1,2 milijarde godina) pripadaju predgeološkoj istoriji. Apsolutna starost najstarijih stena je preko 3,5 milijardi godina i od ovog trenutka počinje geološka istorija Zemlje, koja se deli na dva nejednaka stadijuma: pretkambrij, koji zauzima otprilike 5/6 celokupne geološke hronologije ( oko 3 milijarde godina) i fanerozoik, koji pokriva poslednjih 570 miliona godina. Prije oko 3-3,5 milijardi godina, kao rezultat prirodne evolucije materije, na Zemlji je nastao život, započeo je razvoj biosfere - ukupnosti svih živih organizama (tzv. živa materija Zemlje), što značajno uticali na razvoj atmosfere, hidrosfere i geosfere (barem u dijelovima sedimentne ljuske). Kao rezultat kisikove katastrofe, djelovanje živih organizama promijenilo je sastav Zemljine atmosfere, obogaćujući je kisikom, što je stvorilo priliku za razvoj aerobnih živih bića.

Novi faktor koji ima snažan uticaj na biosferu, pa čak i geosferu je aktivnost čovečanstva, koja se pojavila na Zemlji nakon pojave čoveka kao rezultat evolucije pre manje od 3 miliona godina (jedinstvo u pogledu datiranja nije postignuto i neki istraživači vjeruju - prije 7 miliona godina). Shodno tome, u procesu razvoja biosfere razlikuju se formacije i dalji razvoj noosfere - ljuske Zemlje, na kojoj veliki uticaj vrši ljudsku aktivnost.

Visoka stopa rasta stanovništva Zemlje (svjetska populacija je iznosila 275 miliona 1000. godine, 1,6 milijardi 1900. i približno 6,7 milijardi 2009. godine) i sve veći uticaj ljudskog društva na prirodnu sredinu pokrenuli su probleme racionalnog korišćenja svih prirodnih resursa. i zaštite prirode.