Η δομή της γης. Εσωτερική δομή και ιστορία της γεωλογικής ανάπτυξης της γης

Χαρακτηριστικό γνώρισμα της εξέλιξης της Γης είναι η διαφοροποίηση της ύλης, έκφραση της οποίας είναι η δομή του κελύφους του πλανήτη μας. Η λιθόσφαιρα, η υδρόσφαιρα, η ατμόσφαιρα, η βιόσφαιρα αποτελούν τα κύρια κελύφη της Γης, που διαφέρουν ως προς τη χημική σύνθεση, το πάχος και την κατάσταση της ύλης.

Εσωτερική δομή της Γης

Χημική σύνθεση της Γης(Εικ. 1) είναι παρόμοια με τη σύνθεση άλλων επίγειων πλανητών, όπως η Αφροδίτη ή ο Άρης.

Γενικά, στοιχεία όπως ο σίδηρος, το οξυγόνο, το πυρίτιο, το μαγνήσιο και το νικέλιο κυριαρχούν. Η περιεκτικότητα σε ελαφριά στοιχεία είναι χαμηλή. Η μέση πυκνότητα της γήινης ουσίας είναι 5,5 g/cm 3 .

Υπάρχουν πολύ λίγα αξιόπιστα δεδομένα για την εσωτερική δομή της Γης. Ας δούμε το Σχ. 2. Απεικονίζει την εσωτερική δομή της Γης. Η Γη αποτελείται από τον φλοιό, τον μανδύα και τον πυρήνα.

Ρύζι. 1. Χημική σύνθεση της Γης

Ρύζι. 2. Εσωτερική δομή της Γης

Πυρήνας

Πυρήνας(Εικ. 3) βρίσκεται στο κέντρο της Γης, η ακτίνα της είναι περίπου 3,5 χιλιάδες χιλιόμετρα. Η θερμοκρασία του πυρήνα φτάνει τους 10.000 Κ, δηλαδή είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία των εξωτερικών στρωμάτων του Ήλιου και η πυκνότητά του είναι 13 g/cm 3 (σύγκριση: νερό - 1 g/cm 3). Ο πυρήνας πιστεύεται ότι αποτελείται από κράματα σιδήρου και νικελίου.

Ο εξωτερικός πυρήνας της Γης έχει μεγαλύτερο πάχος από τον εσωτερικό πυρήνα (ακτίνα 2200 km) και βρίσκεται σε υγρή (λιωμένη) κατάσταση. Ο εσωτερικός πυρήνας υπόκειται σε τεράστια πίεση. Οι ουσίες που το συνθέτουν είναι σε στερεή κατάσταση.

Μανδύας

Μανδύας- τη γήινη γεωσφαίρα, η οποία περιβάλλει τον πυρήνα και αποτελεί το 83% του όγκου του πλανήτη μας (βλ. Εικ. 3). Το κάτω όριο του βρίσκεται σε βάθος 2900 χλμ. Ο μανδύας χωρίζεται σε λιγότερο πυκνό και πλαστικό πάνω μέρος(800-900 χλμ.), από το οποίο σχηματίζεται μάγμα(μετάφραση από τα ελληνικά σημαίνει "παχιά αλοιφή"· αυτή είναι η λιωμένη ουσία του εσωτερικού της γης - ένα μείγμα χημικές ενώσειςκαι στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των αερίων, σε ειδική ημι-υγρή κατάσταση). και το κρυστάλλινο κάτω πάχους περίπου 2000 χλμ.

Ρύζι. 3. Δομή της Γης: πυρήνας, μανδύας και φλοιός της γης

φλοιός της γης

Φλοιός της γης -το εξωτερικό κέλυφος της λιθόσφαιρας (βλ. Εικ. 3). Η πυκνότητά του είναι περίπου δύο φορές μικρότερη από μέση πυκνότηταΓη, - 3 g/cm 3.

Διαχωρίζει τον φλοιό της γης από τον μανδύα σύνορα Mohorovicic(συχνά ονομάζεται όριο Moho), που χαρακτηρίζεται από μια απότομη αύξηση στις ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων. Εγκαταστάθηκε το 1909 από Κροάτη επιστήμονα Αντρέι Μοχόροβιτς (1857- 1936).

Δεδομένου ότι οι διεργασίες που συμβαίνουν στο ανώτερο μέρος του μανδύα επηρεάζουν τις κινήσεις της ύλης στον φλοιό της γης, συνδυάζονται με τη γενική ονομασία λιθόσφαιρα(πέτρινο κέλυφος). Το πάχος της λιθόσφαιρας κυμαίνεται από 50 έως 200 km.

Κάτω από τη λιθόσφαιρα βρίσκεται ασθενόσφαιρα- λιγότερο σκληρό και λιγότερο παχύρρευστο, αλλά πιο πλαστικό κέλυφος με θερμοκρασία 1200 ° C. Μπορεί να διασχίσει τα όρια του Moho, διεισδύοντας στον φλοιό της γης. Η ασθενόσφαιρα είναι η πηγή του ηφαιστείου. Περιέχει θύλακες λιωμένου μάγματος, το οποίο διεισδύει στον φλοιό της γης ή ξεχύνεται στην επιφάνεια της γης.

Σύνθεση και δομή του φλοιού της γης

Σε σύγκριση με τον μανδύα και τον πυρήνα, ο φλοιός της γης είναι ένα πολύ λεπτό, σκληρό και εύθραυστο στρώμα. Αποτελείται από μια ελαφρύτερη ουσία, στην οποία περίπου 90 φυσικά χημικά στοιχεία. Αυτά τα στοιχεία δεν αντιπροσωπεύονται εξίσου στον φλοιό της γης. Επτά στοιχεία - οξυγόνο, αλουμίνιο, σίδηρος, ασβέστιο, νάτριο, κάλιο και μαγνήσιο - αντιπροσωπεύουν το 98% της μάζας του φλοιού της γης (βλ. Εικ. 5).

Περίεργοι συνδυασμοί χημικών στοιχείων σχηματίζουν διάφορα πετρώματα και ορυκτά. Τα παλαιότερα από αυτά είναι τουλάχιστον 4,5 δισεκατομμυρίων ετών.

Ρύζι. 4. Δομή του φλοιού της γης

Ρύζι. 5. Σύνθεση του φλοιού της γης

Ορυκτόείναι ένα σχετικά ομοιογενές φυσικό σώμα ως προς τη σύσταση και τις ιδιότητές του, που σχηματίζεται τόσο στα βάθη όσο και στην επιφάνεια της λιθόσφαιρας. Παραδείγματα ορυκτών είναι το διαμάντι, ο χαλαζίας, ο γύψος, ο τάλκης κ.λπ. (Θα βρείτε χαρακτηριστικά των φυσικών ιδιοτήτων διαφόρων ορυκτών στο Παράρτημα 2.) Η σύνθεση των ορυκτών της Γης φαίνεται στο Σχ. 6.

Ρύζι. 6. Γενικά σύνθεση ορυκτώνΓη

Βράχοιαποτελούνται από ορυκτά. Μπορούν να αποτελούνται από ένα ή περισσότερα ορυκτά.

Ιζηματογενή πετρώματα -άργιλος, ασβεστόλιθος, κιμωλία, ψαμμίτης κ.λπ. - σχηματίζεται από καθίζηση ουσιών σε υδάτινο περιβάλλονκαι στην ξηρά. Βρίσκονται σε στρώματα. Οι γεωλόγοι τις αποκαλούν σελίδες της ιστορίας της Γης, γιατί μπορούν να μάθουν γι' αυτό φυσικές συνθήκεςπου υπήρχαν στον πλανήτη μας στα αρχαία χρόνια.

Μεταξύ ιζηματογενών βράχουςδιακρίνουν τα οργανογόνα και τα ανόργανα (κλαστικά και χημειογενή).

ΟργανογενήςΟι βράχοι σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης υπολειμμάτων ζώων και φυτών.

Κλαστικοί βράχοισχηματίζονται ως αποτέλεσμα των καιρικών συνθηκών, της καταστροφής από το νερό, τον πάγο ή τον άνεμο των προϊόντων καταστροφής προηγουμένως σχηματισμένων πετρωμάτων (Πίνακας 1).

Πίνακας 1. Κλαστικά πετρώματα ανάλογα με το μέγεθος των θραυσμάτων

ΧημειογενήςΤα πετρώματα σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της καθίζησης ουσιών που διαλύονται σε αυτά από τα νερά των θαλασσών και των λιμνών.

Στο πάχος του φλοιού της γης, σχηματίζεται μάγμα πυριγενή πετρώματα(Εικ. 7), για παράδειγμα γρανίτης και βασάλτης.

Τα ιζηματογενή και πυριγενή πετρώματα, όταν βυθίζονται σε μεγάλα βάθη υπό την επίδραση της πίεσης και των υψηλών θερμοκρασιών, υφίστανται σημαντικές μεταβολές και μετατρέπονται σε μεταμορφωμένα πετρώματα.Για παράδειγμα, ο ασβεστόλιθος μετατρέπεται σε μάρμαρο, ο χαλαζιακός ψαμμίτης σε χαλαζίτη.

Η δομή του φλοιού της γης χωρίζεται σε τρία στρώματα: ιζηματογενές, γρανίτη και βασάλτη.

Ιζηματογενές στρώμα(βλ. Εικ. 8) σχηματίζεται κυρίως από ιζηματογενή πετρώματα. Εδώ κυριαρχούν οι άργιλοι και οι σχιστόλιθοι, ενώ εκπροσωπούνται ευρέως αμμώδη, ανθρακικά και ηφαιστειακά πετρώματα. Στο ιζηματογενές στρώμα υπάρχουν εναποθέσεις τέτοιων ορυκτό,όπως ο άνθρακας, το φυσικό αέριο, το πετρέλαιο. Όλα είναι βιολογικής προέλευσης. Για παράδειγμα, ο άνθρακας είναι προϊόν της μεταμόρφωσης των φυτών της αρχαίας εποχής. Το πάχος του ιζηματογενούς στρώματος ποικίλλει σε εντός ευρέων ορίων- από πλήρη απουσία σε ορισμένες περιοχές της γης έως 20-25 km σε βαθιά βάθη.

Ρύζι. 7. Ταξινόμηση πετρωμάτων κατά προέλευση

Στρώμα "Γρανίτη".αποτελείται από μεταμορφωμένα και πυριγενή πετρώματα, παρόμοια στις ιδιότητες τους με το γρανίτη. Τα πιο συνηθισμένα εδώ είναι τα γνεύσια, οι γρανίτες, οι κρυσταλλικοί σχιστόλιθοι κ.λπ. Το στρώμα γρανίτη δεν συναντάται παντού, αλλά στις ηπείρους όπου εκφράζεται καλά, μέγιστη ισχύςμπορεί να φτάσει αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα.

Στρώμα "βασάλτης".που σχηματίζεται από πετρώματα κοντά σε βασάλτες. Πρόκειται για μεταμορφωμένα πυριγενή πετρώματα, πιο πυκνά από τα πετρώματα του στρώματος «γρανίτη».

Το πάχος και η κατακόρυφη δομή του φλοιού της γης είναι διαφορετικά. Υπάρχουν διάφοροι τύποι φλοιού της γης (Εικ. 8). Σύμφωνα με την απλούστερη ταξινόμηση, γίνεται διάκριση μεταξύ ωκεάνιου και ηπειρωτικού φλοιού.

Ο ηπειρωτικός και ο ωκεάνιος φλοιός ποικίλλουν σε πάχος. Ετσι, μέγιστο πάχοςο φλοιός της γης παρατηρείται κάτω από ορεινά συστήματα. Είναι περίπου 70 χλμ. Κάτω από τις πεδιάδες το πάχος του φλοιού της γης είναι 30-40 km, και κάτω από τους ωκεανούς είναι το πιο λεπτό - μόνο 5-10 km.

Ρύζι. 8. Τύποι του φλοιού της γης: 1 - νερό; 2- ιζηματογενές στρώμα. 3-ενδιάμεση στρώση ιζηματογενών πετρωμάτων και βασαλτών. 4 - βασάλτες και κρυσταλλικά υπερβασικά πετρώματα. 5 – γρανίτη-μεταμορφικό στρώμα. 6 – στρώμα κοκκίτιδας-μαφικής. 7 - κανονικός μανδύας? 8 - αποσυμπιεσμένος μανδύας

Η διαφορά μεταξύ του ηπειρωτικού και του ωκεάνιου φλοιού στη σύνθεση των πετρωμάτων εκδηλώνεται στο γεγονός ότι δεν υπάρχει στρώμα γρανίτη στον ωκεάνιο φλοιό. Και το στρώμα βασάλτη του ωκεάνιου φλοιού είναι πολύ μοναδικό. Όσον αφορά τη σύνθεση του βράχου, διαφέρει από ένα παρόμοιο στρώμα ηπειρωτικού φλοιού.

Το όριο μεταξύ ξηράς και ωκεανού (σημείο μηδέν) δεν καταγράφει τη μετάβαση του ηπειρωτικού φλοιού στον ωκεάνιο. Η αντικατάσταση του ηπειρωτικού φλοιού από τον ωκεάνιο φλοιό συμβαίνει στον ωκεανό σε βάθος περίπου 2450 m.

Ρύζι. 9. Δομή του ηπειρωτικού και ωκεάνιου φλοιού

Υπάρχουν επίσης μεταβατικοί τύποι του φλοιού της γης - υποωκεάνιος και υποηπειρωτικός.

Υποωκεάνιος φλοιόςπου βρίσκεται κατά μήκος των ηπειρωτικών πλαγιών και των πρόποδων, μπορεί να βρεθεί σε περιθωριακές και μεσογειακές θάλασσες. Εκπροσωπεί ηπειρωτικό φλοιόμε χωρητικότητα έως 15-20 km.

Υποηπειρωτικός φλοιόςβρίσκεται, για παράδειγμα, σε ηφαιστειακά νησιωτικά τόξα.

Με βάση τα υλικά σεισμικός ήχος -η ταχύτητα διέλευσης των σεισμικών κυμάτων - λαμβάνουμε δεδομένα για τη βαθιά δομή του φλοιού της γης. Έτσι, το υπερβαθύ πηγάδι Kola, το οποίο για πρώτη φορά επέτρεψε να δούμε δείγματα βράχου από βάθος άνω των 12 χιλιομέτρων, έφερε πολλά απροσδόκητα πράγματα. Θεωρήθηκε ότι σε βάθος 7 km θα έπρεπε να ξεκινήσει ένα στρώμα «βασάλτη». Στην πραγματικότητα, δεν ανακαλύφθηκε και τα γνεύσια κυριαρχούσαν μεταξύ των βράχων.

Μεταβολή της θερμοκρασίας του φλοιού της γης με το βάθος.Το επιφανειακό στρώμα του φλοιού της γης έχει μια θερμοκρασία που καθορίζεται από ηλιακή θερμότητα. Αυτό ηλιομετρικό στρώμα(από το ελληνικό ήλιο - Ήλιος), παρουσιάζοντας εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Το μέσο πάχος του είναι περίπου 30 m.

Παρακάτω είναι ένα ακόμη λεπτότερο στρώμα, χαρακτηριστικό στοιχείοπου είναι μια σταθερή θερμοκρασία που αντιστοιχεί στη μέση ετήσια θερμοκρασία του τόπου παρατήρησης. Το βάθος αυτού του στρώματος αυξάνεται στα ηπειρωτικά κλίματα.

Ακόμη πιο βαθιά στον φλοιό της γης υπάρχει ένα γεωθερμικό στρώμα, η θερμοκρασία του οποίου καθορίζεται από εσωτερική θερμότηταΓη και αυξάνεται με το βάθος.

Η αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται κυρίως στη διάσπαση των ραδιενεργών στοιχείων που αποτελούν τα πετρώματα, κυρίως του ραδίου και του ουρανίου.

Η ποσότητα της αύξησης της θερμοκρασίας στα πετρώματα με το βάθος ονομάζεται γεωθερμική κλίση.Κυμαίνεται σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος - από 0,1 έως 0,01 °C/m - και εξαρτάται από τη σύνθεση των πετρωμάτων, τις συνθήκες εμφάνισής τους και μια σειρά άλλων παραγόντων. Κάτω από τους ωκεανούς, η θερμοκρασία αυξάνεται ταχύτερα με το βάθος από ό,τι στις ηπείρους. Κατά μέσο όρο, με κάθε 100 m βάθους γίνεται θερμότερο κατά 3 °C.

Το αντίστροφο της γεωθερμικής κλίσης ονομάζεται γεωθερμικό στάδιο.Μετριέται σε m/°C.

Η θερμότητα του φλοιού της γης είναι μια σημαντική πηγή ενέργειας.

Το τμήμα του φλοιού της γης που εκτείνεται σε βάθη προσβάσιμα σε γεωλογικές μορφές μελέτης έντερα της γης.Το εσωτερικό της Γης απαιτεί ειδική προστασία και σοφή χρήση.

Τον εικοστό αιώνα, μέσα από πολυάριθμες μελέτες, η ανθρωπότητα αποκάλυψε το μυστικό του εσωτερικού της γης· η δομή της γης σε διατομή έγινε γνωστή σε κάθε μαθητή. Για όσους δεν γνωρίζουν ακόμη από τι αποτελείται η γη, ποια είναι τα κύρια στρώματά της, η σύνθεσή τους, πώς ονομάζεται το λεπτότερο μέρος του πλανήτη, θα παραθέσουμε μια σειρά από σημαντικά γεγονότα.

Σε επαφή με

Σχήμα και μέγεθος του πλανήτη Γη

Σε αντίθεση με τη γενική παρανόηση ο πλανήτης μας δεν είναι στρογγυλός. Το σχήμα του ονομάζεται γεωειδές και είναι μια ελαφρώς πεπλατυσμένη μπάλα. Τα μέρη όπου συμπιέζεται η υδρόγειος ονομάζονται πόλοι. Ο άξονας της περιστροφής της γης διέρχεται από τους πόλους· ο πλανήτης μας κάνει μια περιστροφή γύρω του σε 24 ώρες - μια γήινη μέρα.

Ο πλανήτης είναι περικυκλωμένος στη μέση - ένας φανταστικός κύκλος που χωρίζει το γεωειδές στο βόρειο και στο νότιο ημισφαίριο.

Εκτός από τον ισημερινό, υπάρχουν μεσημβρινοί - κύκλοι, κάθετα στον ισημερινό και διέρχονται και από τους δύο πόλους. Ένα από αυτά, περνώντας από το Αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς, ονομάζεται μηδέν - χρησιμεύει ως σημείο αναφοράς για το γεωγραφικό μήκος και τις ζώνες ώρας.

Στα κύρια χαρακτηριστικά σφαίραμπορεί να αποδοθεί:

• διάμετρος (χλμ): ισημερινός – 12.756, πολικός (στους πόλους) – 12.713;
• μήκος (km) του ισημερινού – 40.057, μεσημβρινός – 40.008.

Έτσι, ο πλανήτης μας είναι ένα είδος έλλειψης - ένα γεωειδές, που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του περνώντας από δύο πόλους - τον Βόρειο και τον Νότο.

Το κεντρικό τμήμα του γεωειδούς περιβάλλεται από τον ισημερινό - έναν κύκλο που χωρίζει τον πλανήτη μας σε δύο ημισφαίρια. Για να προσδιοριστεί ποια είναι η ακτίνα της γης, χρησιμοποιούνται οι μισές τιμές της διαμέτρου της στους πόλους και στον ισημερινό.

Και τώρα για αυτό από τι είναι φτιαγμένη η γη,με τι κοχύλια είναι καλυμμένο και τι είναι τομή της γης.

Κοχύλια γης

Βασικά κοχύλια της γηςκατανέμονται ανάλογα με το περιεχόμενό τους. Δεδομένου ότι ο πλανήτης μας έχει σφαιρικό σχήμα, τα κελύφη του, που συγκρατούνται από τη βαρύτητα, ονομάζονται σφαίρες. Αν κοιτάξεις τριπλασιασμός της γης σε διατομή, λοιπόνφαίνονται τρεις σφαίρες:

Για να(ξεκινώντας από την επιφάνεια του πλανήτη) βρίσκονται ως εξής:

1. Λιθόσφαιρα - το σκληρό κέλυφος του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων των ορυκτών στρώματα της γης.
2. Υδρόσφαιρα - περιέχει υδάτινους πόρους - ποτάμια, λίμνες, θάλασσες και ωκεανούς.
3. Ατμόσφαιρα - είναι ένα κέλυφος αέρα που περιβάλλει τον πλανήτη.

Επιπλέον, διακρίνεται και η βιόσφαιρα, η οποία περιλαμβάνει όλους τους ζωντανούς οργανισμούς που κατοικούν σε άλλα κοχύλια.

Σπουδαίος!Πολλοί επιστήμονες ταξινομούν τον πληθυσμό του πλανήτη ως ανήκει σε ένα ξεχωριστό τεράστιο κέλυφος που ονομάζεται ανθρωπόσφαιρα.

Τα κελύφη της γης - λιθόσφαιρα, υδρόσφαιρα και ατμόσφαιρα - προσδιορίζονται σύμφωνα με την αρχή του συνδυασμού ενός ομοιογενούς συστατικού. Στη λιθόσφαιρα - αυτά είναι στερεά πετρώματα, χώμα, τα εσωτερικά περιεχόμενα του πλανήτη, στην υδρόσφαιρα - όλα, στην ατμόσφαιρα - όλος ο αέρας και άλλα αέρια.

Ατμόσφαιρα

Η ατμόσφαιρα είναι ένα αέριο κέλυφος, μέσα η σύνθεσή του περιλαμβάνει: άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα, αέριο, σκόνη.

1. Η τροπόσφαιρα είναι το ανώτερο στρώμα της γης, που περιέχει το μεγαλύτερο μέρος του αέρα της γης και εκτείνεται από την επιφάνεια σε ύψος 8-10 (στους πόλους) έως 16-18 km (στον ισημερινό). Στην τροπόσφαιρα σχηματίζονται σύννεφα και διάφορες αέριες μάζες.
2. Η στρατόσφαιρα είναι ένα στρώμα στο οποίο η περιεκτικότητα σε αέρα είναι πολύ χαμηλότερη από ό,τι στην τροπόσφαιρα. Του μέσο πάχοςείναι 39-40 χλμ. Αυτό το στρώμα ξεκινά από το ανώτερο όριο της τροπόσφαιρας και τελειώνει σε υψόμετρο περίπου 50 km.
3. Η μεσόσφαιρα είναι ένα στρώμα της ατμόσφαιρας που εκτείνεται από 50-60 έως 80-90 km πάνω από την επιφάνεια της γης. Χαρακτηρίζεται από μια σταθερή μείωση της θερμοκρασίας.
4. Η Θερμόσφαιρα - που βρίσκεται 200-300 km από την επιφάνεια του πλανήτη, διαφέρει από τη μεσόσφαιρα από την αύξηση της θερμοκρασίας καθώς αυξάνεται το υψόμετρο.
5. Εξώσφαιρα - ξεκινά από το ανώτερο όριο, που βρίσκεται κάτω από τη θερμόσφαιρα, και σταδιακά μετακινείται στον ανοιχτό χώρο, χαρακτηρίζεται από χαμηλή περιεκτικότητα αέρα και υψηλή ηλιακή ακτινοβολία.

Προσοχή!Στη στρατόσφαιρα, σε υψόμετρο περίπου 20-25 km, υπάρχει ένα λεπτό στρώμα όζοντος που προστατεύει όλη τη ζωή στον πλανήτη από τις βλαβερές υπεριώδεις ακτίνες. Χωρίς αυτό, όλα τα ζωντανά όντα θα πέθαιναν πολύ σύντομα.

Η ατμόσφαιρα είναι το κέλυφος της γης, χωρίς το οποίο η ζωή στον πλανήτη θα ήταν αδύνατη.

Περιέχει τον αέρα που είναι απαραίτητος για να αναπνέουν οι ζωντανοί οργανισμοί, καθορίζει τις κατάλληλες καιρικές συνθήκες και προστατεύει τον πλανήτη αρνητική επιρροήηλιακή ακτινοβολία.

Η ατμόσφαιρα αποτελείται από αέρα, με τη σειρά του, ο αέρας αποτελείται από περίπου 70% άζωτο, 21% οξυγόνο, 0,4% διοξείδιο του άνθρακα και τα υπόλοιπα σπάνια αέρια.

Επιπλέον, υπάρχει ένα σημαντικό στρώμα του όζοντος στην ατμόσφαιρα, σε υψόμετρο περίπου 50 km.

Υδροσφαίρα

Η υδρόσφαιρα είναι όλα τα υγρά του πλανήτη.

Αυτό το κέλυφος κατά τοποθεσία υδατινοι ποροικαι ο βαθμός αλατότητάς τους περιλαμβάνει:

• ο παγκόσμιος ωκεανός - ένας τεράστιος χώρος που καταλαμβάνεται από αλμυρό νερό και περιλαμβάνει τέσσερις και 63 θάλασσες.
• Τα επιφανειακά ύδατα των ηπείρων είναι γλυκά, καθώς και περιστασιακά υφάλμυρα. Χωρίζονται ανάλογα με τον βαθμό ρευστότητας σε υδάτινα σώματα με ροή - ποτάμια και δεξαμενές με στάσιμα νερά - λίμνες, λίμνες, βάλτους.
• Τα υπόγεια ύδατα είναι γλυκό νερό που βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της γης. Βάθοςη εμφάνισή τους κυμαίνεται από 1-2 έως 100-200 ή περισσότερα μέτρα.

Σπουδαίος!Μεγάλο ποσό γλυκό νερόαυτή τη στιγμή έχει τη μορφή πάγου - σήμερα σε ζώνες μόνιμου παγετού με τη μορφή παγετώνων, τεράστιων παγόβουνων, μόνιμου χιονιού που δεν λιώνει, υπάρχουν περίπου 34 εκατομμύρια km3 αποθέματα γλυκού νερού.

Η υδρόσφαιρα είναι, πρώτα απ' όλα,, πηγή γλυκού πόσιμου νερού, ένας από τους κύριους παράγοντες διαμόρφωσης του κλίματος. υδατινοι ποροιχρησιμοποιούνται ως δρόμοι επικοινωνίας και εγκαταστάσεις τουρισμού και αναψυχής (αναψυχής).

Λιθόσφαιρα

Η λιθόσφαιρα είναι συμπαγής (ορυκτό) στρώματα της γης.Το πάχος αυτού του κελύφους κυμαίνεται από 100 (κάτω από τις θάλασσες) έως 200 km (κάτω από τις ηπείρους). Η λιθόσφαιρα περιλαμβάνει τον φλοιό της γης και τον ανώτερο μανδύα.

Αυτό που βρίσκεται κάτω από τη λιθόσφαιρα είναι η άμεση εσωτερική δομή του πλανήτη μας.

Οι λιθοσφαιρικές πλάκες αποτελούνται κυρίως από βασάλτη, άμμο και άργιλο, πέτρα και στρώμα εδάφους.

Διάγραμμα δομής γηςμαζί με τη λιθόσφαιρα, αντιπροσωπεύεται από τα ακόλουθα στρώματα:

• Φλοιός της γης - ανώτερος,που αποτελείται από ιζηματογενή, βασαλτικά, μεταμορφωμένα πετρώματα και γόνιμο έδαφος. Ανάλογα με την τοποθεσία, διακρίνεται ο ηπειρωτικός και ο ωκεάνιος φλοιός.
• μανδύας - βρίσκεται κάτω από τον φλοιό της γης. Ζυγίζει περίπου το 67% της συνολικής μάζας του πλανήτη. Το πάχος αυτού του στρώματος είναι περίπου 3000 km. Το ανώτερο στρώμα του μανδύα είναι παχύρρευστο και βρίσκεται σε βάθος 50-80 km (κάτω από τους ωκεανούς) και 200-300 km (κάτω από τις ηπείρους). Τα κατώτερα στρώματα είναι σκληρότερα και πυκνότερα. Ο μανδύας περιέχει βαριά υλικά σιδήρου και νικελίου. Οι διεργασίες που συμβαίνουν στον μανδύα είναι υπεύθυνες για πολλά φαινόμενα στην επιφάνεια του πλανήτη (σεισμικές διεργασίες, ηφαιστειακές εκρήξεις, σχηματισμός αποθέσεων).
• Το κεντρικό τμήμα της γης είναι κατειλημμένοπυρήνας που αποτελείται από ένα εσωτερικό στερεό και ένα εξωτερικό υγρό μέρος. Το πάχος του εξωτερικού τμήματος είναι περίπου 2200 km, του εσωτερικού είναι 1300 km. Απόσταση από την επιφάνεια δ για τον πυρήνα της γηςείναι περίπου 3000-6000 χλμ. Η θερμοκρασία στο κέντρο του πλανήτη είναι περίπου 5000 Cº. Σύμφωνα με πολλούς επιστήμονες, ο πυρήνας στεριά απόΗ σύνθεση είναι ένα βαρύ τήγμα σιδήρου-νικελίου με πρόσμιξη άλλων στοιχείων παρόμοια σε ιδιότητες με το σίδηρο.

Σπουδαίος!Μεταξύ ενός στενού κύκλου επιστημόνων, εκτός από το κλασικό μοντέλο με ημι-λιωμένο βαρύ πυρήνα, υπάρχει και μια θεωρία ότι στο κέντρο του πλανήτη υπάρχει ένα εσωτερικό αστέρι, που περιβάλλεται από όλες τις πλευρές από ένα εντυπωσιακό στρώμα νερού. Αυτή η θεωρία, εκτός από έναν μικρό κύκλο υποστηρικτών στην επιστημονική κοινότητα, έχει βρει ευρεία χρήση στη λογοτεχνία επιστημονικής φαντασίας. Ένα παράδειγμα είναι το μυθιστόρημα του V.A. Η «Πλουτωνία» του Ομπρούτσεφ, η οποία λέει για την αποστολή Ρώσων επιστημόνων στην κοιλότητα μέσα στον πλανήτη με το δικό του μικρό αστέρι και έναν κόσμο ζώων και φυτών που έχουν εξαφανιστεί στην επιφάνεια.

Ένα τέτοιο γενικά αποδεκτό διάγραμμα της δομής της γης,συμπεριλαμβανομένου του φλοιού, του μανδύα και του πυρήνα της γης, βελτιώνεται και βελτιώνεται ολοένα και περισσότερο κάθε χρόνο.

Πολλές παράμετροι του μοντέλου θα ενημερωθούν περισσότερες από μία φορές με τη βελτίωση των μεθόδων έρευνας και την έλευση νέου εξοπλισμού.

Έτσι, για παράδειγμα, για να μάθουμε ακριβώς πόσα χιλιόμετρα μέχριστο εξωτερικό μέρος του πυρήνα, θα χρειαστούν περισσότερα χρόνια επιστημονικής έρευνας.

Επί αυτή τη στιγμήΤο βαθύτερο ορυχείο στον φλοιό της γης που έσκαψε ο άνθρωπος είναι περίπου 8 χιλιόμετρα, επομένως η μελέτη του μανδύα, και ακόμη περισσότερο του πυρήνα του πλανήτη, είναι δυνατή μόνο σε ένα θεωρητικό πλαίσιο.

Δομή στρώμα-στρώμα της Γης

Μελετάμε από ποια στρώματα αποτελείται η Γη στο εσωτερικό του

συμπέρασμα

Έχοντας σκεφτεί τομή της γης,έχουμε δει πόσο ενδιαφέρον και πολύπλοκο είναι ο πλανήτης μας. Η μελέτη της δομής του στο μέλλον θα βοηθήσει την ανθρωπότητα να κατανοήσει τα μυστήρια των φυσικών φαινομένων, να καταστήσει δυνατή την ακριβέστερη πρόβλεψη καταστροφικών φυσικών καταστροφών και να ανακαλύψει νέα, μη ανεπτυγμένα ακόμη κοιτάσματα ορυκτών.

Εισαγωγή

Για πολλούς αιώνες, το ζήτημα της προέλευσης της Γης παρέμενε το μονοπώλιο των φιλοσόφων, αφού το πραγματικό υλικό σε αυτόν τον τομέα απουσίαζε σχεδόν εντελώς. Οι πρώτες επιστημονικές υποθέσεις σχετικά με την προέλευση της Γης και του ηλιακού συστήματος, βασισμένες σε αστρονομικές παρατηρήσεις, διατυπώθηκαν μόλις τον 18ο αιώνα. Έκτοτε, όλο και περισσότερες νέες θεωρίες δεν έπαψαν να εμφανίζονται, που αντιστοιχούν στην ανάπτυξη των κοσμογονικών μας ιδεών.

Η πρώτη αυτής της σειράς ήταν η περίφημη θεωρία που διατύπωσε το 1755 ο Γερμανός φιλόσοφος Εμμανουέλ Καντ. Ο Καντ πίστευε ότι το ηλιακό σύστημα προέκυψε από κάποια αρχέγονη ύλη που προηγουμένως ήταν ελεύθερα διασκορπισμένη στο διάστημα. Τα σωματίδια αυτής της ύλης κινήθηκαν προς διαφορετικές κατευθύνσεις και, συγκρουόμενοι μεταξύ τους, έχασαν ταχύτητα. Τα βαρύτερα και πυκνότερα από αυτά, υπό την επίδραση της βαρύτητας, συνδέθηκαν μεταξύ τους, σχηματίζοντας έναν κεντρικό θρόμβο - τον Ήλιο, ο οποίος, με τη σειρά του, προσέλκυσε πιο μακρινά, μικρά και ελαφριά σωματίδια.

Έτσι, προέκυψε ένας ορισμένος αριθμός περιστρεφόμενων σωμάτων, οι τροχιές των οποίων τέμνονταν μεταξύ τους. Μερικά από αυτά τα σώματα, που αρχικά κινούνταν σε αντίθετες κατευθύνσεις, τραβήχτηκαν τελικά σε μια ενιαία ροή και σχημάτισαν δακτυλίους από αέρια ύλη, που βρίσκονται περίπου στο ίδιο επίπεδο και περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο στην ίδια κατεύθυνση, χωρίς να παρεμβαίνουν μεταξύ τους. Πιο πυκνοί πυρήνες σχηματίστηκαν σε μεμονωμένους δακτυλίους, στους οποίους έλκονταν σταδιακά ελαφρύτερα σωματίδια, σχηματίζοντας σφαιρικές συσσωρεύσεις ύλης. Έτσι σχηματίστηκαν οι πλανήτες, οι οποίοι συνέχισαν να κάνουν κύκλους γύρω από τον Ήλιο στο ίδιο επίπεδο με τους αρχικούς δακτυλίους της αέριας ύλης.

1. Ιστορία της γης

Η Γη είναι ο τρίτος πλανήτης από τον Ήλιο στο ηλιακό σύστημα. Περιστρέφεται γύρω από το αστέρι σε μια ελλειπτική τροχιά (πολύ κοντά στην κυκλική) με μέση ταχύτητα 29,765 km/s σε μέση απόσταση 149,6 εκατομμυρίων km σε μια περίοδο 365,24 ημερών. Η Γη έχει έναν δορυφόρο, τη Σελήνη, σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο σε μέση απόσταση 384.400 km. Η κλίση του άξονα της γης προς το εκλειπτικό επίπεδο είναι 66033`22``. Η περίοδος περιστροφής του πλανήτη γύρω από τον άξονά του είναι 23 ώρες 56 λεπτά 4,1 δευτερόλεπτα. Η περιστροφή γύρω από τον άξονά του προκαλεί την αλλαγή της ημέρας και της νύχτας και η κλίση του άξονα και η περιστροφή γύρω από τον Ήλιο προκαλούν την αλλαγή των εποχών. Το σχήμα της Γης είναι ένα γεωειδές, περίπου ένα τριαξονικό ελλειψοειδές, ένα σφαιροειδές. Η μέση ακτίνα της Γης είναι 6371.032 km, ισημερινή - 6378,16 km, πολική - 6356.777 km. Η επιφάνεια του πλανήτη είναι 510 εκατομμύρια km2, όγκος - 1.083 * 1012 km2, μέση πυκνότητα 5518 kg/m3. Η μάζα της Γης είναι 5976 * 1021 kg. Η γη έχει ένα μαγνητικό πεδίο και ένα στενά συνδεδεμένο ηλεκτρικό πεδίο. Το βαρυτικό πεδίο της Γης καθορίζει το σφαιρικό της σχήμα και την ύπαρξη ατμόσφαιρας.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες κοσμογονικές έννοιες, η Γη σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,7 δισεκατομμύρια χρόνια από αέρια ύλη διασκορπισμένη στο πρωτοηλιακό σύστημα. Ως αποτέλεσμα της διαφοροποίησης της ύλης, η Γη, υπό την επίδραση του βαρυτικού της πεδίου, σε συνθήκες θέρμανσης του εσωτερικού της γης, προέκυψε και αναπτύχθηκε διαφορετική σε χημική σύσταση, κατάσταση συνάθροισηςΚαι φυσικές ιδιότητεςκοχύλια - γεωσφαίρα: πυρήνας (στο κέντρο), μανδύας, φλοιός, υδρόσφαιρα, ατμόσφαιρα, μαγνητόσφαιρα. Στη σύνθεση της Γης κυριαρχούν ο σίδηρος (34,6%), το οξυγόνο (29,5%), το πυρίτιο (15,2%), το μαγνήσιο (12,7%). Ο φλοιός, ο μανδύας και ο εσωτερικός πυρήνας της γης είναι συμπαγείς ( εξωτερικό μέροςο πυρήνας θεωρείται υγρός). Από την επιφάνεια της Γης προς το κέντρο, η πίεση, η πυκνότητα και η θερμοκρασία αυξάνονται. Η πίεση στο κέντρο του πλανήτη είναι 3,6 * 1011 Pa, η πυκνότητα είναι περίπου 12,5 * 103 kg/m3, η θερμοκρασία κυμαίνεται από 50.000 έως

60000 C. Οι κύριοι τύποι του φλοιού της γης είναι ο ηπειρωτικός και ο ωκεάνιος· στη ζώνη μετάβασης από την ήπειρο στον ωκεανό, αναπτύσσεται ένας φλοιός ενδιάμεσης δομής.

Τα περισσότερα απόΗ Γη καταλαμβάνεται από τον Παγκόσμιο Ωκεανό (361,1 εκατομμύρια km2, 70,8%), η γη είναι 149,1 εκατομμύρια km2 (29,2%) και σχηματίζει έξι ηπείρους και νησιά. Ανεβαίνει πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας κατά μέσο όρο 875 m ( υψηλότερο ύψος 8848 m - Όρος Chomolungma), τα βουνά καταλαμβάνουν πάνω από το 1/3 της επιφάνειας της γης. Οι έρημοι καλύπτουν περίπου το 20% της επιφάνειας της γης, τα δάση - περίπου 30%, οι παγετώνες - πάνω από το 10%. Το μέσο βάθος των ωκεανών του κόσμου είναι περίπου 3800 m (το μεγαλύτερο βάθος είναι 11020 m - η τάφρο Mariana (τάφρος) στον Ειρηνικό Ωκεανό). Ο όγκος του νερού στον πλανήτη είναι 1370 εκατομμύρια km3, η μέση αλατότητα είναι 35 g/l.

Η ατμόσφαιρα της Γης, η συνολική μάζα της οποίας είναι 5,15 * 1015 τόνοι, αποτελείται από αέρα - μείγμα κυρίως αζώτου (78,08%) και οξυγόνου (20,95%), το υπόλοιπο είναι υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα, καθώς και αδρανείς και άλλα αέρια. Η μέγιστη θερμοκρασία της επιφάνειας της γης είναι 570-580 C (στις τροπικές ερήμους της Αφρικής και της Βόρειας Αμερικής), η ελάχιστη είναι περίπου -900 C (στις κεντρικές περιοχές της Ανταρκτικής).

Γη Εκπαίδευση και Πρώτο στάδιοοι εξελίξεις του χρονολογούνται από την προγεωλογική ιστορία. Η απόλυτη ηλικία των πιο αρχαίων πετρωμάτων είναι πάνω από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η γεωλογική ιστορία της Γης χωρίζεται σε δύο άνισα στάδια: το Προκάμβριο, που καταλαμβάνει περίπου τα 5/6 του συνόλου της γεωλογικής χρονολογίας (περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια) και το Φανεροζωικό, που καλύπτει τα τελευταία 570 εκατομμύρια χρόνια. Πριν από περίπου 3-3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ως αποτέλεσμα της φυσικής εξέλιξης της ύλης, προέκυψε ζωή στη Γη και ξεκίνησε η ανάπτυξη της βιόσφαιρας. Το σύνολο όλων των ζωντανών οργανισμών που το κατοικούσαν, η λεγόμενη ζωντανή ύλη της Γης, είχε σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της ατμόσφαιρας, της υδρόσφαιρας και του ιζηματογενούς κελύφους. Νέος

Ένας παράγοντας που έχει ισχυρή επιρροή στη βιόσφαιρα είναι η παραγωγική δραστηριότητα του ανθρώπου, ο οποίος εμφανίστηκε στη Γη πριν από λιγότερο από 3 εκατομμύρια χρόνια. Ο υψηλός ρυθμός αύξησης του πληθυσμού της Γης (275 εκατομμύρια άνθρωποι το 1000, 1,6 δισεκατομμύρια άνθρωποι το 1900 και περίπου 6,3 δισεκατομμύρια άνθρωποι το 1995) και η αυξανόμενη επιρροή της ανθρώπινης κοινωνίας στο φυσικό περιβάλλον έχουν δημιουργήσει προβλήματα ορθολογική χρήσηόλους τους φυσικούς πόρους και τη διατήρηση της φύσης.

2. Σεισμικό μοντέλο της δομής της Γης

Ένα ευρέως γνωστό μοντέλο της εσωτερικής δομής της Γης (που τη χωρίζει στον πυρήνα, τον μανδύα και τον φλοιό) αναπτύχθηκε από τους σεισμολόγους G. Jeffries και B. Gutenberg το πρώτο μισό του 20ού αιώνα. Αποφασιστικός παράγοντας σε αυτή την περίπτωση ήταν η ανακάλυψη μιας απότομης μείωσης της ταχύτητας διέλευσης των σεισμικών κυμάτων στο εσωτερικό της υδρογείου σε βάθος 2900 km με πλανητική ακτίνα 6371 km. Η ταχύτητα διέλευσης των διαμήκων σεισμικών κυμάτων ακριβώς πάνω από το υποδεικνυόμενο όριο είναι 13,6 km/s και κάτω από αυτό είναι 8,1 km/s. Αυτό είναι το όριο μεταξύ του μανδύα και του πυρήνα.

Αντίστοιχα, η ακτίνα του πυρήνα είναι 3471 km. Το άνω όριο του μανδύα είναι το σεισμικό τμήμα Mohorovicic, το οποίο αναγνωρίστηκε από τον Γιουγκοσλάβο σεισμολόγο A. Mohorovicic (1857-1936) το 1909. Διαχωρίζει τον φλοιό της γης από τον μανδύα. Σε αυτό το σημείο, οι ταχύτητες των διαμήκων κυμάτων που διέρχονται από τον φλοιό της γης αυξάνονται απότομα από 6,7-7,6 σε 7,9-8,2 km/s, αλλά αυτό συμβαίνει σε διαφορετικά επίπεδα βάθους. Κάτω από ηπείρους, το βάθος του τμήματος Μ (δηλαδή η βάση του φλοιού της γης) είναι μερικές δεκάδες χιλιόμετρα και κάτω από ορισμένες ορεινές κατασκευές (Παμίρ, Άνδεις) μπορεί να φτάσει τα 60 χιλιόμετρα, ενώ κάτω από ωκεάνιες λεκάνες, συμπεριλαμβανομένου του νερού στήλη, το βάθος είναι μόνο 10-12 km . Γενικά, ο φλοιός της γης σε αυτό το σχήμα εμφανίζεται ως ένα λεπτό κέλυφος, ενώ ο μανδύας εκτείνεται σε βάθος στο 45% της ακτίνας της γης.

Αλλά στα μέσα του 20ου αιώνα, οι ιδέες για την πιο λεπτομερή βαθιά δομή της Γης εισήλθαν στην επιστήμη. Με βάση νέα σεισμολογικά δεδομένα, αποδείχθηκε ότι ήταν δυνατός ο διαχωρισμός του πυρήνα σε εσωτερικό και εξωτερικό και ο μανδύας σε κάτω και άνω (Εικ. 1). Αυτό το μοντέλο, που έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο, χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα. Ξεκίνησε από τον Αυστραλό σεισμολόγο Κ.Ε. Ο Bullen, ο οποίος στις αρχές της δεκαετίας του '40 πρότεινε ένα σχέδιο για τη διαίρεση της Γης σε ζώνες, τις οποίες ονόμασε με γράμματα: A - γήινος φλοιός, B - ζώνη στην περιοχή βάθους 33-413 km, C - ζώνη 413-984 km, D - ζώνη 984-2898 km , D - 2898-4982 km, F - 4982-5121 km, G - 5121-6371 km (κέντρο της Γης). Αυτές οι ζώνες διαφέρουν ως προς τα σεισμικά χαρακτηριστικά. Αργότερα χώρισε τη ζώνη Δ σε ζώνες Δ» (984-2700 χλμ.) και Δ» (2700-2900 χλμ.). Επί του παρόντος, αυτό το σχήμα έχει τροποποιηθεί σημαντικά και μόνο το στρώμα D" χρησιμοποιείται ευρέως στη βιβλιογραφία. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η μείωση των κλίσεων της σεισμικής ταχύτητας σε σύγκριση με την υπερκείμενη περιοχή του μανδύα.

Ο εσωτερικός πυρήνας, που έχει ακτίνα 1225 km, είναι συμπαγής και έχει υψηλή πυκνότητα 12,5 g/cm3. Ο εξωτερικός πυρήνας είναι υγρός, η πυκνότητά του είναι 10 g/cm3. Στο όριο πυρήνα-μανδύα, υπάρχει ένα απότομο άλμα όχι μόνο στην ταχύτητα των διαμήκων κυμάτων, αλλά και στην πυκνότητα. Στον μανδύα μειώνεται στα 5,5 g/cm3. Το στρώμα D, το οποίο βρίσκεται σε άμεση επαφή με τον εξωτερικό πυρήνα, επηρεάζεται από αυτό, καθώς οι θερμοκρασίες στον πυρήνα υπερβαίνουν σημαντικά τις θερμοκρασίες του μανδύα. Κατά τόπους, αυτό το στρώμα δημιουργεί τεράστια θερμότητα και ροές μάζας κατευθύνονται προς την επιφάνεια της Γης μέσω του Μπορούν να εκδηλωθούν στον πλανήτη με τη μορφή μεγάλων ηφαιστειακών περιοχών, όπως στα νησιά της Χαβάης, στην Ισλανδία και σε άλλες περιοχές.

Το ανώτερο όριο του στρώματος D" είναι αβέβαιο· το επίπεδο του από την επιφάνεια του πυρήνα μπορεί να κυμαίνεται από 200 έως 500 km ή περισσότερο. Έτσι, είναι δυνατό

συμπεραίνουν ότι αυτό το στρώμα αντανακλά την ανομοιόμορφη και διαφορετικής έντασης παροχή ενέργειας του πυρήνα στην περιοχή του μανδύα.

Το όριο του κάτω και του άνω μανδύα στο υπό εξέταση σχήμα είναι το σεισμικό τμήμα που βρίσκεται σε βάθος 670 km. Έχει παγκόσμια κατανομή και δικαιολογείται από το άλμα των σεισμικών ταχυτήτων προς την κατεύθυνση της αύξησής τους, καθώς και από την αύξηση της πυκνότητας της ύλης στον κάτω μανδύα. Αυτό το τμήμα είναι επίσης το όριο των αλλαγών στη σύνθεση ορυκτών των πετρωμάτων στον μανδύα.

Έτσι, ο κάτω μανδύας, που περιέχεται μεταξύ βάθους 670 και 2900 km, εκτείνεται κατά μήκος της ακτίνας της Γης για 2230 km. Ο άνω μανδύας έχει ένα καλά τεκμηριωμένο εσωτερικό σεισμικό τμήμα, που διέρχεται σε βάθος 410 km. Όταν διασχίζουμε αυτό το όριο από πάνω προς τα κάτω, οι σεισμικές ταχύτητες αυξάνονται απότομα. Εδώ, όπως και στο κάτω όριο του άνω μανδύα, συμβαίνουν σημαντικοί μετασχηματισμοί ορυκτών.

Το άνω μέρος του ανώτερου μανδύα και ο φλοιός της γης διακρίνονται συλλογικά ως η λιθόσφαιρα, η οποία είναι το ανώτερο στερεό κέλυφος της Γης, σε αντίθεση με την υδρο- και την ατμόσφαιρα. Χάρη στη θεωρία της τεκτονικής των λιθοσφαιρικών πλακών, ο όρος «λιθόσφαιρα» έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος. Η θεωρία υποθέτει την κίνηση των πλακών μέσω της ασθενόσφαιρας - ένα μαλακωμένο, εν μέρει, ίσως, υγρό βαθύ στρώμα χαμηλού ιξώδους. Ωστόσο, η σεισμολογία δεν δείχνει μια χωρικά συνεπή ασθενόσφαιρα. Για πολλές περιοχές, έχουν εντοπιστεί αρκετά ασθενοσφαιρικά στρώματα που βρίσκονται κατακόρυφα, καθώς και η οριζόντια ασυνέχειά τους. Η εναλλαγή τους καταγράφεται ιδιαίτερα καθαρά εντός ηπείρων, όπου το βάθος των ασθενοσφαιρικών στρωμάτων (φακών) ποικίλλει από 100 km έως πολλές εκατοντάδες.

Κάτω από τα βυθίσματα των ωκεανών, το ασθενοσφαιρικό στρώμα βρίσκεται σε βάθη 70-80 km ή λιγότερο. Αντίστοιχα, το κατώτερο όριο της λιθόσφαιρας είναι στην πραγματικότητα αβέβαιο, και αυτό δημιουργεί μεγάλες δυσκολίες για τη θεωρία της κινηματικής των λιθοσφαιρικών πλακών, όπως σημειώνεται από πολλούς ερευνητές. Αυτές είναι οι βασικές ιδέες για τη δομή της Γης που έχουν αναπτυχθεί μέχρι σήμερα. Στη συνέχεια, στραφούμε στα πιο πρόσφατα δεδομένα σχετικά με τα βαθιά σεισμικά όρια, τα οποία παρέχουν τις πιο σημαντικές πληροφορίες για την εσωτερική δομή του πλανήτη.

3. Γεωλογική δομή της Γης

Η ιστορία της γεωλογικής δομής της Γης συνήθως απεικονίζεται με τη μορφή διαδοχικά εμφανιζόμενων σταδίων ή φάσεων. Ο γεωλογικός χρόνος υπολογίζεται από την αρχή του σχηματισμού της Γης.

Φάση 1(4,7 – 4 δισεκατομμύρια χρόνια). Η γη σχηματίζεται από αέριο, σκόνη και πλανητοειδείς. Ως αποτέλεσμα της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά την αποσύνθεση των ραδιενεργών στοιχείων και τη σύγκρουση των πλανητών, η Γη σταδιακά θερμαίνεται. Η πτώση ενός γιγάντιου μετεωρίτη στη Γη έχει ως αποτέλεσμα την εκτίναξη υλικού από το οποίο σχηματίζεται η Σελήνη.

Σύμφωνα με μια άλλη αντίληψη, η Πρωτο-Σελήνη, που βρίσκεται σε μια από τις ηλιοκεντρικές τροχιές, καταλήφθηκε από την Πρωτο-Γη, με αποτέλεσμα να σχηματιστεί το δυαδικό σύστημα Γης-Σελήνης.

Η απαέρωση της Γης οδηγεί στην έναρξη του σχηματισμού μιας ατμόσφαιρας που αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο και αμμωνία. Στο τέλος της φάσης που εξετάζουμε, λόγω της συμπύκνωσης των υδρατμών, αρχίζει ο σχηματισμός της υδρόσφαιρας.

Φάση 2(4 – 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια). Εμφανίζονται τα πρώτα νησιά, πρωτόηπειροι, που αποτελούνται από πετρώματα που περιέχουν κυρίως πυρίτιο και αλουμίνιο. Οι προήπειροι υψώνονται ελαφρώς πάνω από τους ακόμα πολύ ρηχούς ωκεανούς.

Φάση 3(3,5 – 2,7 δισεκατομμύρια χρόνια). Ο σίδηρος συγκεντρώνεται στο κέντρο της Γης και σχηματίζει τον υγρό πυρήνα της, ο οποίος δημιουργεί τη μαγνητόσφαιρα. Δημιουργούνται οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση των πρώτων οργανισμών, των βακτηρίων. Ο σχηματισμός του ηπειρωτικού φλοιού συνεχίζεται.

Φάση 4(2,7 – 2,3 δισεκατομμύρια χρόνια). Δημιουργείται μια ενιαία υπερήπειρος. Πανγαία, στην οποία εναντιώνεται η υπερωκεάνια Πανθάλασσα.

Φάση 5(2,3 – 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια). Η ψύξη του φλοιού και της λιθόσφαιρας οδηγεί στη διάσπαση της υπερηπείρου σε μπλοκ μικροπλακών, οι χώροι μεταξύ των οποίων γεμίζουν με ιζήματα και ηφαίστεια. Ως αποτέλεσμα, προκύπτουν συστήματα διπλωμένης επιφάνειας και σχηματίζεται μια νέα υπερήπειρος - Pangea I. Ο οργανικός κόσμος αντιπροσωπεύεται από γαλαζοπράσινα φύκια, η φωτοσυνθετική δραστηριότητα των οποίων συμβάλλει στον εμπλουτισμό της ατμόσφαιρας με οξυγόνο, γεγονός που οδηγεί σε περαιτέρω ανάπτυξη του οργανικού κόσμου.

Φάση 6(1700 – 650 εκατομμύρια χρόνια). Συμβαίνει η καταστροφή της Πανγαίας Ι, ο σχηματισμός λεκανών με ωκεάνιο φλοιό. Δημιουργούνται δύο υπερήπειροι: η Gondavana, η οποία περιλαμβάνει τη Νότια Αμερική, την Αφρική, τη Μαδαγασκάρη, την Ινδία, την Αυστραλία, την Ανταρκτική και τη Λαυρασία, η οποία περιλαμβάνει τη Βόρεια Αμερική, τη Γροιλανδία, την Ευρώπη και την Ασία (εκτός από την Ινδία). Η Gondwana και η Laurasia χωρίζονται από τη Θάλασσα των Βυζιτών. Αρχίζουν οι πρώτες εποχές των παγετώνων. Ο οργανικός κόσμος διαποτίζεται γρήγορα από πολυκύτταρους, μη σκελετικούς οργανισμούς. Εμφανίζονται οι πρώτοι σκελετικοί οργανισμοί (τριλοβίτες, μαλάκια κ.λπ.). εμφανίζεται ο σχηματισμός λαδιού.

Φάση 7(650 – 280 εκατομμύρια χρόνια). Η ορεινή ζώνη των Αππαλαχίων στην Αμερική συνδέει τη Γκοντβάνα με τη Λαυρασία - σχηματίζεται η Παγγαία II. Τα περιγράμματα υποδεικνύονται

Παλαιοζωικοί ωκεανοί - Παλαιοατλαντικοί, Παλαιο-Τηθύς, Παλαιοασιατικοί. Η Γκοντβάνα καλύφθηκε από παγετώνες δύο φορές. Εμφανίζονται ψάρια και αργότερα αμφίβια. Φυτά και ζώα έρχονται στη γη. Αρχίζει ο εντατικός σχηματισμός άνθρακα.

Φάση 8(280 – 130 εκατομμύρια χρόνια). Η Παγγαία ΙΙ διεισδύεται από ένα ολοένα και πιο πυκνό δίκτυο ηπειρωτικών υφάλων, τμήματα του φλοιού της γης που μοιάζουν με σχισμή, σαν τάφρο. Αρχίζει η διάσπαση της υπερηπείρου. Η Αφρική χωρίζεται από τη Νότια Αμερική και το Ινδουστάν, και το τελευταίο από την Αυστραλία και την Ανταρκτική. Η Αυστραλία τελικά χωρίζεται από την Ανταρκτική. Τα αγγειόσπερμα αποικίζουν μεγάλες εκτάσεις γης. Στον κόσμο των ζώων κυριαρχούν τα ερπετά και εμφανίζονται αμφίβια, πτηνά και πρωτόγονα θηλαστικά. Στο τέλος της περιόδου, πολλές ομάδες ζώων πέθαναν, μεταξύ των οποίων και τεράστιοι δεινόσαυροι. Τα αίτια αυτών των φαινομένων φαίνονται συνήθως είτε στη σύγκρουση της Γης με έναν μεγάλο αστεροειδή, είτε σε μια απότομη αύξηση της ηφαιστειακής δραστηριότητας. Και τα δύο θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε παγκόσμιες αλλαγές (αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, εμφάνιση μεγάλων πυρκαγιών, τέφρα), ασυμβίβαστες με την ύπαρξη πολλών ειδών ζώων.

Φάση 9(130 εκατομμύρια χρόνια – 600 χιλιάδες χρόνια). Η γενική διαμόρφωση των ηπείρων και των ωκεανών υφίσταται σημαντικές αλλαγές· ειδικότερα, η Ευρασία διαχωρίζεται από Βόρεια Αμερική, Ανταρκτική - από τη Νότια Αμερική. Η κατανομή των ηπείρων και των ωκεανών έχει πλησιάσει πολύ τις σύγχρονες. Στην αρχή της υπό εξέταση περιόδου, το κλίμα σε όλη τη Γη είναι θερμό και υγρό. Το τέλος της περιόδου χαρακτηρίζεται από έντονες κλιματικές αντιθέσεις. Μετά τον παγετώνα της Ανταρκτικής, εμφανίζεται ο παγετώνας της Αρκτικής. Αναδύεται μια πανίδα και χλωρίδα κοντά στις σύγχρονες. Εμφανίζονται οι πρώτοι πρόγονοι των σύγχρονων ανθρώπων.

Φάση 10(νεωτερισμός). Μεταξύ της λιθόσφαιρας και του πυρήνα της γης, οι ροές μάγματος ανεβαίνουν και πέφτουν, διαπερνώντας τις ρωγμές στον φλοιό μέχρι την κορυφή. Θραύσματα ωκεάνιου φλοιού βυθίζονται μέχρι τον πυρήνα, και στη συνέχεια επιπλέουν και σχηματίζουν πιθανώς νέα νησιά. Οι λιθοσφαιρικές πλάκες συγκρούονται μεταξύ τους και επηρεάζονται συνεχώς από τις ροές του μάγματος. Όπου οι πλάκες απομακρύνονται, σχηματίζονται νέα τμήματα της λιθόσφαιρας. Υπάρχει μια συνεχής διαδικασία διαφοροποίησης της γήινης ύλης, η οποία μεταμορφώνει την κατάσταση όλων των γεωλογικών κελυφών της Γης, συμπεριλαμβανομένου του πυρήνα.

συμπέρασμα

Η Γη ξεχωρίζει από την ίδια τη φύση: στο ηλιακό σύστημα, μόνο σε αυτόν τον πλανήτη υπάρχουν ανεπτυγμένες μορφές ζωής, μόνο σε αυτόν τον πλανήτη η τοπική διάταξη της ύλης έχει φτάσει σε ασυνήθιστα υψηλό επίπεδο, συνεχίζοντας κοινή γραμμήανάπτυξη της ύλης. Στη Γη έχει περάσει το πιο περίπλοκο στάδιο της αυτοοργάνωσης, σηματοδοτώντας ένα βαθύ ποιοτικό άλμα προς ανώτερες μορφές τάξης.

Η Γη είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης στην ομάδα της. Όμως, όπως δείχνουν οι εκτιμήσεις, ακόμη και τέτοιες διαστάσεις και μάζα αποδεικνύονται ότι είναι το ελάχιστο με το οποίο ο πλανήτης μπορεί να διατηρήσει την αέρια ατμόσφαιρά του. Η Γη χάνει εντατικά υδρογόνο και κάποια άλλα ελαφρά αέρια, κάτι που επιβεβαιώνεται από τις παρατηρήσεις του λεγόμενου νέφους της Γης.

Η ατμόσφαιρα της Γης είναι θεμελιωδώς διαφορετική από τις ατμόσφαιρες άλλων πλανητών: έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα, υψηλή περιεκτικότητα σε μοριακό οξυγόνο και σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε υδρατμούς. Δύο λόγοι δημιουργούν την απομόνωση της ατμόσφαιρας της Γης: το νερό των ωκεανών και των θαλασσών απορροφά καλά το διοξείδιο του άνθρακα και η βιόσφαιρα διαποτίζει την ατμόσφαιρα με μοριακό οξυγόνο που σχηματίζεται κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης των φυτών. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι αν απελευθερώναμε όλο το διοξείδιο του άνθρακα που απορροφάται και δεσμεύεται στους ωκεανούς, αφαιρώντας ταυτόχρονα από την ατμόσφαιρα όλο το οξυγόνο που συσσωρεύεται ως αποτέλεσμα της ζωής των φυτών, τότε η σύνθεση της ατμόσφαιρας της γης στα κύρια χαρακτηριστικά της θα γινόταν παρόμοια με η σύνθεση των ατμοσφαιρών της Αφροδίτης και του Άρη.

Στην ατμόσφαιρα της Γης, οι κορεσμένοι υδρατμοί δημιουργούν ένα στρώμα νέφους που καλύπτει σημαντικό μέρος του πλανήτη. Τα σύννεφα της Γης είναι ένα σημαντικό στοιχείο στον κύκλο του νερού που συμβαίνει στον πλανήτη μας στο σύστημα υδρόσφαιρας - ατμόσφαιρας - ξηράς.

Τεκτονικές διεργασίες συμβαίνουν ενεργά στη Γη σήμερα· η γεωλογική της ιστορία απέχει πολύ από το να έχει ολοκληρωθεί. Κατά καιρούς, οι απόηχοι της πλανητικής δραστηριότητας εκδηλώνονται με τέτοια δύναμη που προκαλούν τοπικά καταστροφικά σοκ που επηρεάζουν τη φύση και τον ανθρώπινο πολιτισμό. Οι παλαιοντολόγοι ισχυρίζονται ότι στην πρώιμη νεότητα της Γης, η τεκτονική της δραστηριότητα ήταν ακόμη μεγαλύτερη. Η σύγχρονη τοπογραφία του πλανήτη έχει αναπτυχθεί και συνεχίζει να αλλάζει υπό την επίδραση της συνδυασμένης δράσης τεκτονικών, υδρόσφαιρων, ατμοσφαιρικών και βιολογικών διεργασιών στην επιφάνειά του.

Βιβλιογραφία

V.F. Tulinov "Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης": Εγχειρίδιο για πανεπιστήμια - M.: UNITY-DANA, 2004.

A.V. Byalko "Ο πλανήτης μας - Γη" - M. Nauka, 1989

G.V. Voitkevich "Βασικές αρχές της θεωρίας της προέλευσης της Γης" - M Nedra, 1988.

Φυσική εγκυκλοπαίδεια. Tt. 1-5. – M. Great Russian Encyclopedia, 1988-1998.

Εισαγωγή…………………………………………………………………………………..3

Ιστορία της Γης………………………………………………………………………………4

Σεισμικό μοντέλο της δομής της Γης……………………………………………………………………………………

Γεωλογική δομή της γης……………………………………………………………………………………

Συμπέρασμα……………………………………………………………………………….13

Παραπομπές……………………………………………………………… 15

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Εξωτοιχωματικό

ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ

Με θέμα «Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης»Γη Η Γη και ο Ήλιος είναι ο κύριος παράγοντας της ζωής ΓηΠερίληψη >> Βιολογία

1. Γηκαι τη θέση του στο Σύμπαν Γη. Σχήμα, μέγεθος και ανάγλυφο. Εσωτερικός δομή. Φεγγάρι. Γη, τρίτο... 384400 χλμ. Εσωτερικώς δομήΟ κύριος ρόλος στη μελέτη της εσωτερικής κτίρια Γηοι σεισμικές μέθοδοι παίζουν...

Πόσο συχνά, αναζητώντας απαντήσεις στις ερωτήσεις μας σχετικά με το πώς λειτουργεί ο κόσμος, κοιτάμε ψηλά στον ουρανό, τον ήλιο, τα αστέρια, κοιτάμε μακριά, πολύ μακριά εκατοντάδες έτη φωτός αναζητώντας νέους γαλαξίες. Αλλά, αν κοιτάξετε κάτω από τα πόδια σας, τότε κάτω από τα πόδια σας υπάρχει ένας ολόκληρος υπόγειος κόσμος που συνθέτει τον πλανήτη μας - τη Γη!

Σπλάχνα της γηςΑυτός είναι ο ίδιος μυστηριώδης κόσμος κάτω από τα πόδια μας, ο υπόγειος οργανισμός της Γης μας στον οποίο ζούμε, χτίζουμε σπίτια, βάζουμε δρόμους, γέφυρες και αναπτύσσουμε τα εδάφη του πλανήτη μας για πολλές χιλιάδες χρόνια.

Αυτός ο κόσμος είναι τα μυστικά βάθη των σπλάχνων της Γης!

Δομή της Γης

Ο πλανήτης μας ανήκει στους επίγειους πλανήτες και, όπως και άλλοι πλανήτες, αποτελείται από στρώματα. Η επιφάνεια της Γης αποτελείται από ένα σκληρό κέλυφος του φλοιού της γης, βαθύτερα υπάρχει ένας εξαιρετικά παχύρρευστος μανδύας και στο κέντρο υπάρχει ένας μεταλλικός πυρήνας, ο οποίος αποτελείται από δύο μέρη, το εξωτερικό είναι υγρό, το εσωτερικό είναι στερεό.

Είναι ενδιαφέρον ότι πολλά αντικείμενα του Σύμπαντος είναι τόσο καλά μελετημένα που κάθε μαθητής γνωρίζει γι 'αυτά, τα διαστημικά σκάφη αποστέλλονται στο διάστημα σε μακρινά εκατοντάδες χιλιάδες χιλιόμετρα, αλλά η είσοδος στα βαθύτερα βάθη του πλανήτη μας εξακολουθεί να παραμένει αδύνατη. η επιφάνεια της Γης παραμένει ακόμα ένα μεγάλο μυστήριο.

Η Γη είναι το αντικείμενο μελέτης για σημαντικό αριθμό γεωεπιστημών. Η μελέτη της Γης ως ουράνιου σώματος ανήκει στο πεδίο, η δομή και η σύνθεση της Γης μελετάται από τη γεωλογία, την κατάσταση της ατμόσφαιρας - μετεωρολογία, το σύνολο των εκδηλώσεων της ζωής στον πλανήτη - βιολογία. Η γεωγραφία περιγράφει τα ανάγλυφα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του πλανήτη - ωκεανούς, θάλασσες, λίμνες και νερά, ηπείρους και νησιά, βουνά και κοιλάδες, καθώς και οικισμούς και κοινωνίες. εκπαίδευση: πόλεις και χωριά, πολιτείες, οικονομικές περιφέρειες κ.λπ.

Πλανητικά χαρακτηριστικά

Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον αστέρα Ήλιο σε μια ελλειπτική τροχιά (πολύ κοντά στην κυκλική) με μέση ταχύτητα 29.765 m/s σε μέση απόσταση 149.600.000 km ανά περίοδο, που είναι περίπου ίση με 365,24 ημέρες. Η Γη έχει έναν δορυφόρο, ο οποίος περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε μέση απόσταση 384.400 km. Η κλίση του άξονα της γης προς το επίπεδο της εκλειπτικής είναι 66 0 33 "22". Η περίοδος περιστροφής του πλανήτη γύρω από τον άξονά του είναι 23 ώρες 56 λεπτά 4,1 δευτ. Η περιστροφή γύρω από τον άξονά του προκαλεί την αλλαγή της ημέρας και της νύχτας, και η Η κλίση του άξονα και η περιστροφή γύρω από τον Ήλιο προκαλούν την αλλαγή των εποχών του χρόνου.

Το σχήμα της Γης είναι γεωειδές. Η μέση ακτίνα της Γης είναι 6371.032 km, ισημερινή - 6378,16 km, πολική - 6356.777 km. Η επιφάνεια του πλανήτη είναι 510 εκατομμύρια km², όγκος - 1.083 10 12 km², μέση πυκνότητα - 5518 kg / m³. Η μάζα της Γης είναι 5976,10 21 kg. Η γη έχει ένα μαγνητικό και στενά συνδεδεμένο ηλεκτρικό πεδίο. Το βαρυτικό πεδίο της Γης καθορίζει το σχεδόν σφαιρικό σχήμα της και την ύπαρξη ατμόσφαιρας.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες κοσμογονικές έννοιες, η Γη σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,7 δισεκατομμύρια χρόνια από αέρια ύλη διασκορπισμένη στο πρωτοηλιακό σύστημα. Ως αποτέλεσμα της διαφοροποίησης της ουσίας της Γης, υπό την επίδραση του βαρυτικού της πεδίου, στις συνθήκες θέρμανσης του εσωτερικού της γης, προέκυψαν και αναπτύχθηκαν διάφοροι τύποι. χημική σύνθεση, κατάσταση συσσωμάτωσης και φυσικές ιδιότητες του κελύφους - η γεωσφαίρα: πυρήνας (στο κέντρο), μανδύας, φλοιός της γης, υδρόσφαιρα, ατμόσφαιρα, μαγνητόσφαιρα. Στη σύνθεση της Γης κυριαρχούν ο σίδηρος (34,6%), το οξυγόνο (29,5%), το πυρίτιο (15,2%), το μαγνήσιο (12,7%). ο φλοιός της γης, ο μανδύας και εσωτερικό μέροςοι πυρήνες είναι συμπαγείς (το εξωτερικό μέρος του πυρήνα θεωρείται υγρό). Από την επιφάνεια της Γης προς το κέντρο, η πίεση, η πυκνότητα και η θερμοκρασία αυξάνονται. Η πίεση στο κέντρο του πλανήτη είναι 3,6 10 11 Pa, η πυκνότητα είναι περίπου 12,5 10³ kg/m³ και η θερμοκρασία κυμαίνεται από 5000 έως 6000 °C. Οι κύριοι τύποι του φλοιού της γης είναι ο ηπειρωτικός και ο ωκεάνιος· στη ζώνη μετάβασης από την ήπειρο στον ωκεανό, αναπτύσσεται φλοιός μιας ενδιάμεσης δομής.

Σχήμα της Γης

Η φιγούρα της Γης είναι μια εξιδανίκευση που χρησιμοποιείται για να περιγράψει το σχήμα του πλανήτη. Ανάλογα με τον σκοπό της περιγραφής, χρησιμοποιούνται διάφορα μοντέλα του σχήματος της Γης.

Πρώτη προσέγγιση

Η πιο τραχιά μορφή περιγραφής του σχήματος της Γης κατά την πρώτη προσέγγιση είναι μια σφαίρα. Για τα περισσότερα προβλήματα της γενικής γεωεπιστήμης, αυτή η προσέγγιση φαίνεται επαρκής για να χρησιμοποιηθεί στην περιγραφή ή τη μελέτη ορισμένων γεωγραφικών διαδικασιών. Σε αυτή την περίπτωση, η πλάστιξη του πλανήτη στους πόλους απορρίπτεται ως ασήμαντη παρατήρηση. Η Γη έχει έναν άξονα περιστροφής και ένα ισημερινό επίπεδο - ένα επίπεδο συμμετρίας και ένα επίπεδο συμμετρίας μεσημβρινών, που τη διακρίνει χαρακτηριστικά από το άπειρο των συνόλων συμμετρίας μιας ιδανικής σφαίρας. Η οριζόντια δομή του γεωγραφικού περιβλήματος χαρακτηρίζεται από μια ορισμένη ζωνικότητα και μια ορισμένη συμμετρία σε σχέση με τον ισημερινό.

Δεύτερη προσέγγιση

Σε μια πιο κοντινή προσέγγιση, η μορφή της Γης εξισώνεται με ένα ελλειψοειδές επανάστασης. Αυτό το μοντέλο, που χαρακτηρίζεται από έναν έντονο άξονα, ένα ισημερινό επίπεδο συμμετρίας και μεσημβρινά επίπεδα, χρησιμοποιείται στη γεωδαισία για τον υπολογισμό συντεταγμένων, την κατασκευή χαρτογραφικών δικτύων, υπολογισμούς κ.λπ. Η διαφορά μεταξύ των ημιαξόνων ενός τέτοιου ελλειψοειδούς είναι 21 km, ο κύριος άξονας είναι 6378,160 km, ο δευτερεύων άξονας είναι 6356,777 km, η εκκεντρότητα είναι 1/298,25. Η θέση της επιφάνειας μπορεί εύκολα να υπολογιστεί θεωρητικά, αλλά δεν μπορεί να υπολογιστεί να προσδιοριστεί πειραματικά στη φύση.

Τρίτη προσέγγιση

Δεδομένου ότι το ισημερινό τμήμα της Γης είναι επίσης μια έλλειψη με διαφορά στα μήκη των ημιαξόνων 200 m και εκκεντρότητα 1/30000, το τρίτο μοντέλο είναι ένα τριαξονικό ελλειψοειδές. ΣΕ γεωγραφικές μελέτεςΑυτό το μοντέλο δεν χρησιμοποιείται σχεδόν ποτέ· υποδεικνύει μόνο την πολύπλοκη εσωτερική δομή του πλανήτη.

Τέταρτη προσέγγιση

Το γεωειδές είναι μια ισοδυναμική επιφάνεια που συμπίπτει με το μέσο επίπεδο του Παγκόσμιου Ωκεανού· είναι ο γεωμετρικός τόπος των σημείων στο διάστημα που έχουν το ίδιο βαρυτικό δυναμικό. Μια τέτοια επιφάνεια έχει ακανόνιστο πολύπλοκο σχήμα, δηλ. δεν είναι αεροπλάνο. Η οριζόντια επιφάνεια σε κάθε σημείο είναι κάθετη προς τη γραμμή του βάθρου. Η πρακτική σημασία και σημασία αυτού του μοντέλου έγκειται στο ότι μόνο με τη βοήθεια ενός υδραυλικού αγωγού, του επιπέδου, του επιπέδου και άλλων γεωδαιτικών οργάνων μπορεί κανείς να εντοπίσει τη θέση των επίπεδων επιφανειών, δηλ. στην περίπτωσή μας, το γεωειδές.

Ωκεανός και γη

Ένα γενικό χαρακτηριστικό της δομής της επιφάνειας της γης είναι η κατανομή της σε ηπείρους και ωκεανούς. Το μεγαλύτερο μέρος της Γης καταλαμβάνεται από τον Παγκόσμιο Ωκεανό (361,1 εκατομμύρια km² 70,8%), η γη είναι 149,1 εκατομμύρια km² (29,2%) και σχηματίζει έξι ηπείρους (Ευρασία, Αφρική, Βόρεια Αμερική, νότια Αμερικήκαι Αυστραλία) και νησιά. Ανεβαίνει πάνω από το επίπεδο των ωκεανών του κόσμου κατά μέσο όρο 875 m (το υψηλότερο ύψος είναι 8848 m - Όρος Chomolungma), τα βουνά καταλαμβάνουν περισσότερο από το 1/3 της επιφάνειας της γης. Οι έρημοι καλύπτουν περίπου το 20% της επιφάνειας της γης, τα δάση - περίπου 30%, οι παγετώνες - πάνω από το 10%. Το πλάτος ύψους στον πλανήτη φτάνει τα 20 χλμ. Το μέσο βάθος των ωκεανών του κόσμου είναι περίπου 3800 m (το μεγαλύτερο βάθος είναι 11020 m - η τάφρο Mariana (τάφρος) στον Ειρηνικό Ωκεανό). Ο όγκος του νερού στον πλανήτη είναι 1370 εκατομμύρια km³, η μέση αλατότητα είναι 35 ‰ (g/l).

Γεωλογική δομή

Γεωλογική δομή της Γης

Ο εσωτερικός πυρήνας πιστεύεται ότι έχει διάμετρο 2.600 km και αποτελείται από καθαρό σίδηρο ή νικέλιο, ο εξωτερικός πυρήνας έχει πάχος 2.250 km λιωμένου σιδήρου ή νικελίου και ο μανδύας, πάχους περίπου 2.900 km, αποτελείται κυρίως από σκληρό πέτρωμα, διαχωρισμένο από ο φλοιός από την επιφάνεια του Μοχόροβιτς. Ο φλοιός και ο άνω μανδύας σχηματίζουν 12 κύρια κινούμενα μπλοκ, μερικά από τα οποία υποστηρίζουν ηπείρους. Τα οροπέδια κινούνται συνεχώς αργά, αυτή η κίνηση ονομάζεται τεκτονική μετατόπιση.

Εσωτερική δομή και σύνθεση της «στερεής» Γης. 3. αποτελείται από τρεις κύριες γεωσφαίρες: τον φλοιό της γης, τον μανδύα και τον πυρήνα, ο οποίος, με τη σειρά του, χωρίζεται σε μια σειρά από στρώματα. Η ουσία αυτών των γεωσφαιρών διαφέρει ως προς τις φυσικές ιδιότητες, την κατάσταση και την ορυκτολογική σύνθεση. Ανάλογα με το μέγεθος των ταχυτήτων των σεισμικών κυμάτων και τη φύση των μεταβολών τους με το βάθος, η «στερεή» Γη χωρίζεται σε οκτώ σεισμικά στρώματα: A, B, C, D ", D", E, F και G. Επιπλέον, ένα ιδιαίτερα ισχυρό στρώμα διακρίνεται στη Γη τη λιθόσφαιρα και το επόμενο, μαλακωμένο στρώμα - την ασθενόσφαιρα. Η μπάλα Α, ή ο φλοιός της γης, έχει μεταβλητό πάχος (στην ηπειρωτική περιοχή - 33 km, στην ωκεάνια περιοχή - 6 km, κατά μέσο όρο - 18 km).

Ο φλοιός πυκνώνει κάτω από τα βουνά και σχεδόν εξαφανίζεται στις κοιλάδες των μεσοωκεάνιων κορυφογραμμών. Στο κάτω όριο του φλοιού της γης, την επιφάνεια του Mohorovicic, οι ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων αυξάνονται απότομα, γεγονός που σχετίζεται κυρίως με την αλλαγή της σύστασης του υλικού με το βάθος, τη μετάβαση από γρανίτες και βασάλτες σε υπερβασικά πετρώματα του ανώτερου μανδύα. Τα στρώματα B, C, D, D" περιλαμβάνονται στον μανδύα. Τα στρώματα E, F και G σχηματίζουν τον πυρήνα της Γης με ακτίνα 3486 χλμ. Στα όρια με τον πυρήνα (επιφάνεια Gutenberg), η ταχύτητα των διαμήκων κυμάτων μειώνεται απότομα κατά 30%, και τα εγκάρσια κύματα εξαφανίζονται, πράγμα που σημαίνει ότι ο εξωτερικός πυρήνας (στρώμα Ε, εκτείνεται σε βάθος 4980 km) υγρό Κάτω από το μεταβατικό στρώμα F (4980-5120 km) υπάρχει στερεό εσωτερικός πυρήνας(στρώμα G), στο οποίο διαδίδονται και πάλι εγκάρσια κύματα.

Στη στερεά κρούστα κυριαρχούν τα ακόλουθα χημικά στοιχεία: οξυγόνο (47,0%), πυρίτιο (29,0%), αλουμίνιο (8,05%), σίδηρος (4,65%), ασβέστιο (2,96%), νάτριο (2,5%), μαγνήσιο (1,87%) ), κάλιο (2,5%), τιτάνιο (0,45%), που αθροίζονται σε 98,98%. Τα πιο σπάνια στοιχεία: Po (περίπου 2,10 -14%), Ra (2,10 -10%), Re (7,10 -8%), Au (4,3 10 -7%), Bi (9 10 -7%) κ.λπ.

Ως αποτέλεσμα μαγματικών, μεταμορφωτικών, τεκτονικών διεργασιών και διεργασιών καθίζησης, ο φλοιός της γης διαφοροποιείται έντονα. σύνθετες διαδικασίεςσυγκέντρωση και διασπορά χημικών στοιχείων που οδηγεί στο σχηματισμό διάφοροι τύποιφυλές

Ο ανώτερος μανδύας πιστεύεται ότι είναι παρόμοιος σε σύσταση με τα υπερμαφικά πετρώματα, όπου κυριαρχούν το O (42,5%), το Mg (25,9%), το Si (19,0%) και το Fe (9,85%). Σε ορυκτό επίπεδο, εδώ βασιλεύει η ολιβίνη, με λιγότερα πυροξένια. Ο κάτω μανδύας θεωρείται ανάλογο των πετρώδων μετεωριτών (χονδρίτες). Ο πυρήνας της γης είναι παρόμοιος σε σύσταση με τους μετεωρίτες σιδήρου και περιέχει περίπου 80% Fe, 9% Ni, 0,6% Co. Με βάση το μοντέλο μετεωρίτη, υπολογίστηκε η μέση σύσταση της Γης, στην οποία κυριαρχούν οι Fe (35%), A (30%), Si (15%) και Mg (13%).

Η θερμοκρασία είναι ένα από τα τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικάτου εσωτερικού της γης, καθιστώντας δυνατή την εξήγηση της κατάστασης της ύλης σε διάφορα στρώματα και τη δημιουργία μιας γενικής εικόνας των παγκόσμιων διεργασιών. Σύμφωνα με μετρήσεις σε πηγάδια, η θερμοκρασία στα πρώτα χιλιόμετρα αυξάνεται με το βάθος με κλίση 20 °C/km. Σε βάθος 100 km, όπου βρίσκονται οι πρωτογενείς πηγές ηφαιστείων, η μέση θερμοκρασία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από το σημείο τήξης των πετρωμάτων και είναι ίση με 1100 ° C. Ταυτόχρονα, κάτω από τους ωκεανούς σε βάθος 100- 200 km η θερμοκρασία είναι 100-200 ° C υψηλότερη από ό, τι στις ηπείρους. Η πυκνότητα της ύλης στο στρώμα C στα 420 km αντιστοιχεί σε πίεση 1,4 10 10 Pa και ταυτίζεται με τη μετάβαση φάσης στην ολιβίνη, η οποία συμβαίνει σε μια θερμοκρασία περίπου 1600 ° C. Στα όρια με τον πυρήνα σε πίεση 1,4 10 11 Pa και θερμοκρασία Στους 4000 °C περίπου, τα πυριτικά άλατα βρίσκονται σε στερεή κατάσταση και ο σίδηρος σε υγρή κατάσταση. Στο μεταβατικό στρώμα F, όπου ο σίδηρος στερεοποιείται, η θερμοκρασία μπορεί να είναι 5000 ° C, στο κέντρο της γης - 5000-6000 ° C, δηλ. επαρκής για τη θερμοκρασία του Ήλιου.

ατμόσφαιρα της γης

Η ατμόσφαιρα της Γης, η συνολική μάζα της οποίας είναι 5,15 10 15 τόνοι, αποτελείται από αέρα - μείγμα κυρίως αζώτου (78,08%) και οξυγόνου (20,95%), 0,93% αργού, 0,03% διοξείδιο του άνθρακα, τα υπόλοιπα είναι υδρατμοί, καθώς και αδρανή και άλλα αέρια. Μέγιστη θερμοκρασίαεπιφάνεια γης 57-58 ° C (στις τροπικές ερήμους της Αφρικής και της Βόρειας Αμερικής), το ελάχιστο είναι περίπου -90 ° C (στις κεντρικές περιοχές της Ανταρκτικής).

Η ατμόσφαιρα της Γης προστατεύει όλα τα έμβια όντα από τις βλαβερές συνέπειες της κοσμικής ακτινοβολίας.

Χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας της Γης: 78,1% - άζωτο, 20 - οξυγόνο, 0,9 - αργό, το υπόλοιπο - διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμοί, υδρογόνο, ήλιο, νέον.

Η ατμόσφαιρα της Γης περιλαμβάνει :

• τροπόσφαιρα (έως 15 km)
• στρατόσφαιρα (15-100 km)
• ιονόσφαιρα (100 - 500 km).

Καιρός και κλίμα

Το κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας ονομάζεται τροπόσφαιρα. Σε αυτό συμβαίνουν φαινόμενα που καθορίζουν τον καιρό. Λόγω της ανομοιόμορφης θέρμανσης της επιφάνειας της Γης από την ηλιακή ακτινοβολία, μεγάλες μάζες αέρα κυκλοφορούν συνεχώς στην τροπόσφαιρα. Τα κύρια ρεύματα αέρα στην ατμόσφαιρα της Γης είναι οι εμπορικοί άνεμοι στη ζώνη έως και 30° κατά μήκος του ισημερινού και οι δυτικοί άνεμοι της εύκρατης ζώνης στη ζώνη από 30° έως 60°. Ένας άλλος παράγοντας στη μεταφορά θερμότητας είναι το σύστημα ωκεάνιου ρεύματος.

Το νερό έχει έναν σταθερό κύκλο στην επιφάνεια της γης. Εξάτμιση από την επιφάνεια των υδάτων και της γης, όταν ευνοϊκές συνθήκεςυδρατμοί ανεβαίνουν στην ατμόσφαιρα, οδηγώντας στο σχηματισμό νεφών. Το νερό επιστρέφει στην επιφάνεια της γης με τη μορφή βροχοπτώσεων και ρέει προς τις θάλασσες και τους ωκεανούς καθ' όλη τη διάρκεια του έτους.

Η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που λαμβάνει η επιφάνεια της Γης μειώνεται με την αύξηση του γεωγραφικού πλάτους. Όσο πιο μακριά από τον ισημερινό, τόσο μικρότερη είναι η γωνία πρόσπτωσης ακτίνες ηλίουστην επιφάνεια, και τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση που πρέπει να διανύσει η δέσμη στην ατμόσφαιρα. Κατά συνέπεια, η μέση ετήσια θερμοκρασία στο επίπεδο της θάλασσας μειώνεται κατά περίπου 0,4 °C ανά βαθμό γεωγραφικού πλάτους. Η επιφάνεια της Γης χωρίζεται σε γεωγραφικές ζώνες με περίπου το ίδιο κλίμα: τροπικό, υποτροπικό, εύκρατο και πολικό. Η ταξινόμηση των κλιμάτων εξαρτάται από τη θερμοκρασία και τη βροχόπτωση. Η πιο ευρέως αναγνωρισμένη είναι η κλιματική ταξινόμηση Köppen, η οποία διακρίνει πέντε ευρείες ομάδες - υγρές τροπικές περιοχές, έρημος, υγρά μεσαία γεωγραφικά πλάτη, ηπειρωτικό κλίμα, ψυχρό πολικό κλίμα. Κάθε μία από αυτές τις ομάδες χωρίζεται σε συγκεκριμένες ομάδες.

Η ανθρώπινη επίδραση στην ατμόσφαιρα της Γης

Η ατμόσφαιρα της Γης επηρεάζεται σημαντικά από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Περίπου 300 εκατομμύρια αυτοκίνητα εκπέμπουν ετησίως 400 εκατομμύρια τόνους οξειδίων του άνθρακα, περισσότερους από 100 εκατομμύρια τόνους υδατανθράκων και εκατοντάδες χιλιάδες τόνους μολύβδου στην ατμόσφαιρα. Ισχυροί παραγωγοί ατμοσφαιρικών εκπομπών: θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, μεταλλουργικές, χημικές, πετροχημικές, βιομηχανίες χαρτοπολτού και άλλες βιομηχανίες, αυτοκίνητα οχήματα.

Η συστηματική εισπνοή μολυσμένου αέρα επιδεινώνει σημαντικά την υγεία των ανθρώπων. Οι ακαθαρσίες από αέρια και σκόνη μπορεί να προκαλέσουν αέρα δυσάρεστη οσμή, ερεθίζουν τους βλεννογόνους των ματιών, άνω αναπνευστικής οδούκαι ως εκ τούτου να τα μειώσει προστατευτικές λειτουργίες, προκαλούν χρόνια βρογχίτιδα και πνευμονικές παθήσεις. Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι στο πλαίσιο παθολογικών ανωμαλιών στο σώμα (ασθένειες των πνευμόνων, της καρδιάς, του ήπατος, των νεφρών και άλλων οργάνων) βλαβερές συνέπειες ατμοσφαιρική ρύπανσηεμφανίζεται πιο έντονα. Σπουδαίος ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟ πρόβλημαΆρχισε να πέφτει όξινη βροχή. Κάθε χρόνο, κατά την καύση καυσίμου, έως και 15 εκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του θείου εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, το οποίο, όταν συνδυάζεται με το νερό, σχηματίζει αδύναμη λύσηθειικό οξύ που πέφτει στο έδαφος με τη βροχή. Η όξινη βροχή επηρεάζει αρνητικά τους ανθρώπους, τις καλλιέργειες, τα κτίρια κ.λπ.

Η ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί επίσης να επηρεάσει έμμεσα την υγεία και συνθήκες υγιεινήςοι ζωες των ΑΝΘΡΩΠΩΝ.

Η συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση του κλίματος ως αποτέλεσμα του φαινομένου του θερμοκηπίου. Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι ένα στρώμα διοξειδίου του άνθρακα που περνά ελεύθερα ηλιακή ακτινοβολίαστη Γη, θα καθυστερήσει την επιστροφή της θερμικής ακτινοβολίας στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Από αυτή την άποψη, η θερμοκρασία στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας θα αυξηθεί, η οποία, με τη σειρά της, θα οδηγήσει σε τήξη παγετώνων, χιονιού, άνοδο των επιπέδων ωκεανών και θαλασσών και πλημμύρες σημαντικού τμήματος της γης.

Ιστορία

Η Γη σχηματίστηκε πριν από περίπου 4540 εκατομμύρια χρόνια από ένα πρωτοπλανητικό σύννεφο σε σχήμα δίσκου μαζί με άλλους πλανήτες ηλιακό σύστημα. Ο σχηματισμός της Γης ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης διήρκεσε 10-20 εκατομμύρια χρόνια. Στην αρχή η Γη ήταν τελείως λιωμένη, αλλά σταδιακά ψύχθηκε και ένα λεπτό στερεό κέλυφος σχηματίστηκε στην επιφάνειά της - ο φλοιός της γης.

Λίγο μετά το σχηματισμό της Γης, περίπου 4530 εκατομμύρια χρόνια πριν, σχηματίστηκε η Σελήνη. Σύγχρονη θεωρίασχηματισμός ενιαίου φυσικός δορυφόροςΗ Γη ισχυρίζεται ότι αυτό συνέβη ως αποτέλεσμα σύγκρουσης με ένα τεράστιο ουράνιο σώμα, το οποίο ονομαζόταν Θεία.
Η πρωταρχική ατμόσφαιρα της Γης σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της απαέρωσης των πετρωμάτων και της ηφαιστειακής δραστηριότητας. Το νερό συμπυκνώθηκε από την ατμόσφαιρα για να σχηματίσει τον Παγκόσμιο Ωκεανό. Παρά το γεγονός ότι ο Ήλιος εκείνη την εποχή έλαμπε 70% πιο αδύναμος από τώρα, τα γεωλογικά δεδομένα δείχνουν ότι ο ωκεανός δεν πάγωσε, κάτι που μπορεί να οφείλεται στο το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, σχηματίστηκε το μαγνητικό πεδίο της Γης, προστατεύοντας την ατμόσφαιρά της από τον ηλιακό άνεμο.

Ο σχηματισμός της Γης και το αρχικό στάδιο της ανάπτυξής της (διαρκεί περίπου 1,2 δισεκατομμύρια χρόνια) ανήκουν στην προγεωλογική ιστορία. Η απόλυτη ηλικία των παλαιότερων πετρωμάτων είναι πάνω από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια και, ξεκινώντας από αυτή τη στιγμή, αρχίζει η γεωλογική ιστορία της Γης, η οποία χωρίζεται σε δύο άνισα στάδια: το Προκάμβριο, το οποίο καταλαμβάνει περίπου τα 5/6 του συνόλου της γεωλογικής χρονολογίας ( περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια), και το Φανεροζωικό, που καλύπτει τα τελευταία 570 εκατομμύρια χρόνια. Πριν από περίπου 3-3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ως αποτέλεσμα της φυσικής εξέλιξης της ύλης, προέκυψε ζωή στη Γη, ξεκίνησε η ανάπτυξη της βιόσφαιρας - το σύνολο όλων των ζωντανών οργανισμών (η λεγόμενη ζωντανή ύλη της Γης), η οποία σημαντικά επηρέασε την ανάπτυξη της ατμόσφαιρας, της υδρόσφαιρας και της γεωσφαίρας (τουλάχιστον σε μέρη του ιζηματογενούς κελύφους). Ως αποτέλεσμα της καταστροφής του οξυγόνου, η δραστηριότητα των ζωντανών οργανισμών άλλαξε τη σύνθεση της ατμόσφαιρας της Γης, εμπλουτίζοντάς την με οξυγόνο, γεγονός που δημιούργησε την ευκαιρία για την ανάπτυξη αερόβιων ζωντανών όντων.

Ένας νέος παράγοντας που έχει ισχυρή επιρροή στη βιόσφαιρα, ακόμη και στη γεωσφαίρα, είναι η δραστηριότητα της ανθρωπότητας, η οποία εμφανίστηκε στη Γη μετά την εμφάνιση του ανθρώπου ως αποτέλεσμα της εξέλιξης πριν από λιγότερο από 3 εκατομμύρια χρόνια (η ενότητα σχετικά με τη χρονολόγηση δεν έχει επιτευχθεί και ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν - πριν από 7 εκατομμύρια χρόνια). Κατά συνέπεια, στη διαδικασία ανάπτυξης της βιόσφαιρας, διακρίνονται οι σχηματισμοί και η περαιτέρω ανάπτυξη της νοόσφαιρας - το κέλυφος της Γης, στο οποίο μεγάλη επιρροήασκεί ανθρώπινη δραστηριότητα.

Ο υψηλός ρυθμός αύξησης του πληθυσμού της Γης (ο παγκόσμιος πληθυσμός ήταν 275 εκατομμύρια το 1000, 1,6 δισεκατομμύρια το 1900 και περίπου 6,7 δισεκατομμύρια το 2009) και η αυξανόμενη επιρροή της ανθρώπινης κοινωνίας στο φυσικό περιβάλλον έχουν εγείρει προβλήματα ορθολογικής χρήσης όλων των φυσικών πόρων και προστασία της φύσης.