На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти готовые бесплатные и платные работы или заказать написание уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов по самым низким ценам. Добавив заявку на написание требуемой для вас работы, вы узнаете реальную стоимость ее выполнения.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Быстрая помощь студентам

 

Результат поиска


Наименование:


Реферат Сейсмические данные позволяют судить о пространственных параметрах Земли и ее структурных компонентах. Эволюции геосферных оболочек Земли. Геосферные оболочки их строение. Асимметричность процессов, протекающих в геосферах. концепции развития геосфер.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Биология. Добавлен: 17.12.2008. Сдан: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


22
Ми-ни-стер-ст-во об-ра-зо-ва-ния и нау-ки Рос-сий-ской Фе-де-ра-ции
ПЕН-ЗЕН-СКИЙ ГО-СУ-ДАР-СТ-ВЕН-НЫЙ УНИ-ВЕР-СИ-ТЕТ
КА-ФЕД-РА «ФИЗИКА»
РЕФЕРАТ по дисциплине
«Концепции современного естествознания»
Тема № 38: «ГЕОСФЕРА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ
ОБОЛОЧКА ЗЕМЛИ»
Вы-пол-ни-ла:
сту-дент-ка груп-пы 05Ю1
Му-рае-ва Д.Ю.
Про-ве-рила:
доцент Суровицкая Г.В.
Пен-за 2006
Содержание:
I. Введение.
II. Основная часть.
1. Строение Земли.
2. Истории геосферных оболочек Земли.
3. Геосферные оболочки и их строение.
4. Асимметричность процессов, протекающих в геосферах.
5. Современные концепции развития геосфер.
III. Заключение.
I. Вве-де-ние

Фи-зи-че-ские, кос-мо-ло-ги-че-ские, хи-ми-че-ские кон-цеп-ции под-во-дят вплот-ную к пред-став-ле-ни-ям о Зем-ле, ее про-ис-хо-ж-де-нии, строе-нии и раз-но-об-раз-ней-ших свой-ст-вах. Ком-плекс на-ук о Зем-ле обыч-но на-зы-ва-ют гео-ло-ги-ей (греч. geо - Зем-ля). Зем-ля - ме-сто и не-об-хо-ди-мое ус-ло-вие су-ще-ст-во-ва-ния че-ло-ве-че-ст-ва. По этой при-чи-не гео-ло-ги-че-ские кон-цеп-ции име-ют для че-ло-ве-ка на-сущ-ней-шее зна-че-ние. Гео-ло-ги-че-ские кон-цеп-ции воз-ни-ка-ют не са-мо-про-из-воль-но, они яв-ля-ют-ся ито-гом кро-пот-ли-вей-ших на-уч-ных изы-ска-ний.
Зем-ля - уни-каль-ный кос-ми-че-ский объ-ект. Пла-не-тар-ный взгляд на все про-ис-хо-дя-щие на Зем-ле про-цес-сы сфор-ми-ро-вал-ся в эпо-ху Ве-ли-ких гео-гра-фи-че-ских от-кры-тий. Эта эпо-ха ох-ва-ты-ва-ет XV - XV?? вв., ко-гда че-ло-век су-мел взгля-нуть на Зем-ной шар как на еди-ное це-лое. Ори-ен-та-ция на та-кой «взгляд» оп-ре-де-ли-ла «дух» всей по-сле-дую-щей эпо-хи, вплоть до се-ре-ди-ны XX сто-ле-тия (до ис-чез-но-ве-ния «бе-лых пя-тен» на пла-не-те). Все уст-рем-ле-ния то-го пе-рио-да бы-ли на-прав-ле-ны на дос-ти-же-ние пол-но-ты пред-став-ле-ний о Зем-ном ша-ре, что ста-ло воз-мож-ным в XX в. бла-го-да-ря по-яв-ле-нию аэ-ро-фо-то-съем-ки, а за-тем бла-го-да-ря воз-мож-но-стям фо-то-гра-фи-ро-вать Зем-лю из кос-мо-са. По-сле это-го поя-ви-лась воз-мож-ность сфор-му-ли-ро-вать ис-ход-ные по-ня-тия фи-зи-че-ской гео-гра-фии, соз-дать фун-да-мент для ис-сле-до-ва-ния зем-ных обо-ло-чек, гео-сфер. Этот пе-ри-од мож-но на-звать «пе-ре-ва-лом», пре-одо-лев ко-то-рый, од-на из важ-ней-ших на-ук ес-те-ст-во-зна-ния - гео-гра-фия пре-вра-ти-лась в стро-гую науку, и на-ча-лось ак-тив-ное изу-че-ние гео-сфер.
Со-вре-мен-ная гео-ло-гия кон-ста-ти-ру-ет тот факт, что Зем-ля име-ет слож-ную и еще не-дос-та-точ-но изу-чен-ную ис-то-рию раз-ви-тия. Зем-ля - это объ-ект, ко-то-рый про-дол-жа-ет на-хо-дить-ся в про-цес-се ста-нов-ле-ния. По-это-му изу-че-ние строе-ния Зем-ли ак-ту-аль-но и по сей день. В сво-ей ра-бо-те я по-ста-ра-юсь пе-ре-чис-лить и дать ха-рак-те-ри-сти-ку ос-нов-ным гео-сфер-ным обо-лоч-кам Зем-ли. А так-же рас-крыть кон-цеп-ции раз-ви-тия гео-сфер в со-вре-мен-ном ес-те-ст-во-зна-нии и экс-пе-ри-мен-ты со-вре-мен-ных уче-ных, по-пол-нив-шие кар-ти-ну недр Зем-ли.
II. Ос-нов-ная часть
1. Строе-ние Зем-ли

О строе-нии Зем-ли гео-ло-ги су-дят в ос-нов-ном по сейс-ми-че-ским дан-ным, по-лу-чае-мым при ре-ги-ст-ра-ции ко-ле-ба-ний, вы-зы-вае-мых зем-ле-тря-се-ния-ми и атом-ны-ми взры-ва-ми. При этом учи-ты-ва-ет-ся ско-рость пе-ре-да-чи ко-ле-ба-ний, а так-же тот факт, что про-доль-ные вол-ны рас-про-стра-ня-ют-ся в лю-бой сре-де - жид-кой, твер-дой, га-зо-об-раз-ной, а по-пе-реч-ные лишь в сре-дах, об-ла-даю-щих боль-шой уп-ру-го-стью, т.е. в твер-дых объ-ек-тах. Про-доль-ные вол-ны свя-за-ны со сжа-ти-ем сре-ды (лю-бой). В по-пе-реч-ной вол-не час-ти-цы сре-ды ко-леб-лют-ся в плос-ко-сти, пер-пен-ди-ку-ляр-ной на-прав-ле-нию рас-про-стра-не-ния про-доль-ной вол-ны. По-пе-реч-ные вол-ны свя-за-ны с де-фор-ма-ци-ей сдви-га уп-ру-гой сре-ды. При-ме-ром по-пе-реч-ных волн яв-ля-ют-ся ко-ле-ба-ния, рас-про-стра-няю-щие-ся вдоль струн му-зы-каль-ных ин-ст-ру-мен-тов.
Итак, сейс-ми-че-ские дан-ные по-зво-ля-ют су-дить о про-стран-ст-вен-ных па-ра-мет-рах Зем-ли и ее струк-тур-ных ком-по-нен-тов, рав-но как о их аг-ре-гат-ном со-стоя-нии. Важ-ные све-де-ния о строе-нии Зем-ли по-лу-че-ны так-же в ре-зуль-та-те сверх-глу-бо-ко-го бу-ре-ния (Коль-ская сква-жи-на име-ет глу-би-ну бо-лее 12 км).
В гло-баль-ном мас-шта-бе фор-ма Зем-ли луч-ше все-го ап-прок-си-ми-ру-ет-ся эл-лип-сои-дом вра-ще-ния - рав-но-вес-ной фи-гу-рой вра-щаю-щей-ся од-но-род-ной жид-ко-сти. Фор-ма Зем-ли (гео-ид) не-зна-чи-тель-но от-ли-ча-ет-ся от сфе-рои-да вра-ще-ния. Имен-но по-это-му гео-гра-фи-че-ские гло-бу-сы из-го-тав-ли-ва-ют в фор-ме ша-ров. У со-вре-мен-ной Зем-ли по-ляр-ный ра-ди-ус Rп = 6356, 78 км, а эк-ва-то-ри-аль-ный Rэ = 6378, 16 км. Мас-са Зем-ли Мз = 5,98 1024 кг, а сред-няя плот-ность ?з = 5, 52 г/см 3.
Строе-ние Зем-ли очень слож-ное, оно по-сто-ян-но де-та-ли-зи-ру-ет-ся. По-сколь-ку Зем-ля име-ет фор-му ша-ра, то ее струк-тур-ные час-ти обыч-но пред-став-ля-ют в ви-де сфер-ных обо-ло-чек, чис-ло ко-то-рых рас-тет вме-сте с раз-ви-ти-ем гео-ло-ги-че-ско-го зна-ния. Для на-ча-ла рас-смот-рим внут-рен-ние гео-сфер-ные обо-лоч-ки.
Пер-во-на-чаль-но Зем-ля мно-ги-ми людь-ми вос-при-ни-ма-лась как твер-дый шар, бо-лее или ме-нее од-но-род-ный. За-тем, в ча-ст-но-сти в свя-зи с же-ла-ни-ем ос-мыс-лить ог-нен-ные вы-бро-сы вул-ка-нов, воз-ник-ло пред-став-ле-ние о двух-сту-пен-ча-той струк-ту-ре Зем-ли: внут-рен-няя обо-лоч-ка, ман-тия, по-кры-та зем-ной ко-рой. Пе-ре-ход к трех-сту-пен-ча-той струк-ту-ре Зем-ли был свя-зан с вы-де-ле-ни-ем яд-ра Зем-ли. Даль-ней-шая диф-фе-рен-циа-ция пред-став-ле-ний о струк-ту-ре Зем-ли ока-за-лась свя-зан-ной с вы-де-ле-ни-ем ее свое-об-раз-ных по-до-бо-ло-чек.
Со-глас-но со-вре-мен-ным воз-зре-ни-ям, яд-ро Зем-ли со-сто-ит из внут-рен-не-го и внеш-не-го яд-ра. Ман-тия Зем-ли со-сто-ит из верх-ней, сред-ней и ниж-ней ман-тии, от-де-лен-ных друг от дру-га раз-де-ла-ми. Что ка-са-ет-ся зем-ной ко-ры, то она от-де-ле-на от верх-ней час-ти ман-тии, пре-вра-тив-шей-ся в ре-зуль-та-те ос-ты-ва-ния в гор-ную по-ро-ду, раз-де-лом Мо-хо-ро-ви-чи-ча. Зем-ная ко-ра, раз-дел Мо-хо-ро-ви-чи-ча и упо-мя-ну-тая верх-няя часть ман-тии об-ра-зу-ют ли-то-сфе-ру (от греч. litos - ка-мень). К ли-то-сфе-ре при-мы-ка-ет ас-те-но-сфе-ра (от греч. astenes - сла-бый), слой по-ни-жен-ной вяз-ко-сти в верх-ней час-ти ман-тии Зем-ли. Над зем-ной ко-рой на-хо-дит-ся ат-мо-сфе-ра, а об-лас-ти океа-нов, мо-рей, озер и рек об-ра-зу-ют гид-ро-сфе-ру. Маг-нит-ное по-ле Зем-ли об-ра-зу-ет ее маг-ни-то-сфе-ру.
Итак, вос-хо-ж-де-ние от цен-тра Зем-ли к ее пе-ри-фе-рии свя-за-но с пе-ре-се-че-ни-ем сле-дую-щих гео-сфер-ных обо-ло-чек:
1) внут-рен-не-го яд-ра Зем-ли;
2) внеш-не-го яд-ра Зем-ли;
3) ниж-ней ман-тии Зем-ли;
4) сред-ней ман-тии Зем-ли;
5) верх-ней ман-тии Зем-ли;
6) ас-те-но-сфе-ры;
7) ниж-не-го слоя ли-то-сфе-ры;
8) раз-де-ла Мо-хо-ро-ви-чи-ча;
9) зем-ной ко-ры (верх-не-го слоя ли-то-сфе-ры);
10) гид-ро-сфе-ры;
11) ат-мо-сфе-ры;
12) маг-ни-то-сфе-ры.
2. Ис-то-рии гео-сфер-ных обо-ло-чек Зем-ли

Ис-то-рии эво-лю-ции гео-сфер-ных обо-ло-чек Зем-ли со-пря-же-ны друг с дру-гом, но ка-ж-дая из этих ис-то-рий име-ет свои весь-ма свое-об-раз-ные эта-пы.
ИС-ТО-РИЯ ЯД-РА ЗЕМ-ЛИ
Фор-ми-ро-ва-ние яд-ра Зем-ли на-ча-лось при-мер-но 4,6 10 9 лет на-зад (от-счет вре-ме-ни ве-дет-ся по на-прав-ле-нию от про-шло-го к со-вре-мен-но-сти). Со-от-вет-ст-вую-щие рас-че-ты по-ка-зы-ва-ют, что оно осо-бен-но ин-тен-сив-ным бы-ло в пе-ри-од 3 - 2,6 10 9 лет то-му на-зад. По-сле 2,6 млрд лет на-ра-щи-ва-ние мас-сы зем-но-го яд-ра на-ча-ло рез-ко, а по-том плав-но убы-вать. В на-ши дни мас-са яд-ра уве-ли-чи-ва-ет-ся, со-глас-но рас-че-там, на 130 млрд т в год. «Ме-тал-ли-че-ское же-ле-зо» по-ки-ну-ло ман-тию Зем-ли при-мер-но 500 млн лет то-му на-зад, ос-тав-ший-ся в ней маг-не-тит (Fe 3O4) рас-па-да-ет-ся: 2Fe3О4> 3FeO + 5O, при этом FeO пе-ре-хо-дит во внеш-нее яд-ро Зем-ли. Ос-ты-ва-ние Зем-ли при-ве-дет к час-тич-но-му или пол-но-му затвердеванию, как ее ман-тии, так и яд-ра. Даль-ней-шая судь-ба на-шей пла-не-ты бу-дет за-ви-сеть в пер-вую оче-редь от Солн-ца - пе-ре-хо-да его в со-стоя-ние бе-ло-го кар-ли-ка, что бу-дет со-про-во-ж-дать-ся ги-гант-ским вы-бро-сом из-лу-че-ния, ко-то-рое «опа-лит» Зем-лю.
Из всех гео-сфер-ных обо-ло-чек наи-боль-шие шан-сы уце-леть в «сол-неч-ной па-рил-ке» име-ет как раз зем-ное яд-ро. Оно, на-до по-ла-гать, ра-зо-гре-ет-ся, за-тем вновь ос-ты-нет и ста-нет кос-ми-че-ским пу-те-ше-ст-вен-ни-ком, ко-то-рый ли-бо под дей-ст-ви-ем из-лу-че-ния бу-дет мед-лен-но рас-сеи-вать-ся, ли-бо, по слу-чаю, уго-дит «в топ-ку» не-ве-до-мой нам звез-ды.
ИС-ТО-РИЯ МАН-ТИИ ЗЕМ-ЛИ
По сво-ему ве-ще-ст-вен-но-му со-ста-ву ман-тия пла-не-ты наи-бо-лее близ-ка к со-ста-ву пер-вич-но-го ве-ще-ст-ва Зем-ли. Тем не ме-нее, имен-но в ней про-цес-сы хи-ми-ко-плот-но-ст-ной диф-фе-рен-циа-ции идут наи-бо-лее энер-гич-но: на про-тя-же-нии 4 млрд лет она про-хо-дит все но-вые ста-дии сво-его ве-ще-ст-вен-но-го обед-не-ния. Тя-же-лое ве-ще-ст-во ухо-дит к цен-тру пла-не-ты - в ее яд-ро. Лег-кие эле-мен-ты пе-ре-ме-ща-ют-ся в ли-то-, ат-мо-, и гид-ро-сфе-ру. Из ман-тии Зем-ли пол-но-стью ис-чез-ли FeS, Fe, Ni, по срав-не-нию с со-ста-вом пер-вич-ной Зем-ли она су-ще-ст-вен-но обед-не-ла лег-ки-ми ве-ще-ст-ва-ми (Ka2O, Na2O, N2 , H2 и др.). Вме-сте с тем про-ис-хо-дя-щая в ман-тии хи-ми-ко-плот-но-ст-ная диф-фе-рен-циа-ция при-во-дит к рос-ту в про-цент-ном со-дер-жа-нии оки-слов крем-ния (SiO2) и маг-ния (MgO). В сум-ме эти два окис-ла со-став-ля-ют око-ло 83% со-ста-ва со-вре-мен-ной ман-тии (про-тив 57% в со-ста-ве пер-вич-но-го ве-ще-ст-ва Зем-ли).
Со-вре-мен-ная ман-тия вся ох-ва-че-на мощ-ны-ми кон-век-тив-ны-ми дви-же-ния-ми, за счет ко-то-рых те-п-ло-вая энер-гия яд-ра и ман-тии пе-ре-да-ет-ся дру-гим гео-сфер-ным обо-лоч-кам. Те-п-ло-по-те-ри Зем-ли не-из-мен-но при-ве-дут к ее ос-ты-ва-нию и пе-ре-хо-ду ман-тии в твер-дое, ли-то-сфер-ное со-стоя-ние. Пе-ре-ход Солн-ца в со-стоя-ние бе-ло-го кар-ли-ка, ви-ди-мо, бу-дет свя-зан с ис-па-ре-ни-ем зна-чи-тель-ной час-ти ли-то-сфе-ры,ко-то-рая к то-му вре-ме-ни бу-дет со-став-лять в фа-зо-вом от-но-ше-нии еди-ное це-лое с за-твер-дев-шей ман-ти-ей пла-не-ты.
ИС-ТО-РИЯ ЛИ-ТО-СФЕ-РЫ
Ли-то-сфе-ра об-ра-зу-ет-ся в про-цес-се ос-ты-ва-ния и кри-стал-ли-за-ции час-тич-но рас-плав-лен-но-го ве-ще-ст-ва ман-тии Зем-ли. Ее час-то на-зы-ва-ют «си-ли-кат-ным льдом». Име-ет-ся в ви-ду, что ли-то-сфе-ра, со-стоя-щая в ос-нов-ном из си-ли-ка-тов, т.е. со-лей крем-ние-вых ки-слот, со-дер-жа-щих SiO4, фор-ми-ру-ет-ся по-доб-но об-ра-зо-ва-нию льда при за-мер-за-нии во-ды. Ее фор-ми-ро-ва-ние на-ча-лось 4 - 3,5 млрд лет то-му на-зад. Око-ло 2 млрд лет уш-ло на фор-ми-ро-ва-ние су-пер-кон-ти-нен-та Пан-геи. По-сле-дую-щая тек-то-ни-че-ская дея-тель-ность Зем-ли при-во-дит к рас-ка-лы-ва-нию Пан-геи и об-ра-зо-ва-нию но-вых су-пер-кон-ти-нен-тов.
Со-вре-мен-ная ис-то-рия ли-то-сфе-ры свя-за-на пре-ж-де все-го с тек-то-ни-кой океа-ни-че-ских плит. При раз-дви-же-нии ли-то-сфе-ры ве-ще-ст-во ас-те-но-сфе-ры вне-дря-ет-ся в раз-ло-мы риф-то-вых зон и, ох-ла-ж-да-ясь, об-ра-зу-ет мо-ло-дую океа-ни-че-скую ли-то-сфе-ру. Океа-ни-че-ская ко-ра спо-соб-на над-ви-гать-ся на кон-цы кон-ти-нен-таль-ных плит, в ре-зуль-та-те че-го об-ра-зу-ют-ся склад-ча-тые струк-ту-ры. Об-лом-ки океа-ни-че-ских ли-то-сфер-ных плит, ув-ле-ка-ясь ман-тий-ны-ми по-то-ка-ми, опус-ка-ют-ся вплоть до яд-ра Зем-ли, пе-ре-ме-ши-ва-ют-ся с дру-гим ман-тий-ным ве-ще-ст-вом и вновь под-ни-ма-ют-ся на по-верх-ность. Так осу-ще-ст-в-ля-ют-ся цик-лы тек-то-ни-че-ской дея-тель-но-сти Зем-ли. В да-ле-ком бу-ду-щем не-пре-мен-но про-изой-дет их за-мед-ле-ние вплоть до пол-ной ос-та-нов-ки.
ИС-ТО-РИЯ ГИД-РО-СФЕ-РЫ
Мо-ло-дая Зем-ля бы-ла ли-ше-на гид-ро-сфе-ры. По-след-няя поя-ви-лась бла-го-да-ря де-га-за-ции Зем-ли, ини-ции-руе-мой из-ли-вав-ши-ми-ся на ее из-на-чаль-ную по-верх-ность ман-тий-ны-ми рас-пла-ва-ми, ко-то-рые, по-пав в ус-ло-вия с ми-ни-маль-ным дав-ле-ни-ем, вски-па-ли (как из-вест-но, тем-пе-ра-ту-ра ки-пе-ния тем ни-же, чем мень-ше дав-ле-ние) и вы-де-ля-ли ле-ту-чие ве-ще-ст-ва, в том чис-ле па-ры во-ды. Чем силь-нее на-рас-та-ли кон-век-тив-ные яв-ле-ния в ман-тии, тем ча-ще и в боль-шей мас-се из-вер-га-лись на по-верх-ность Зем-ли по-то-ки маг-мы, тем боль-ше ста-но-вил-ся объ-ем пер-во-на-чаль-но не-глу-бо-ко-го океа-на. Из-за по-гло-ще-ния час-ти во-ды океа-ни-че-ской, а так-же кон-ти-нен-таль-ной ко-рой глу-би-на океа-на уве-ли-чи-ва-лась мед-лен-но. И лишь по-сле пол-но-го на-сы-ще-ния во-дой сер-пан-ти-но-во-го слоя океа-ни-че-ской ко-ры, а про-изош-ло это око-ло 2,2 млрд лет на-зад, дно океа-на ста-ло бы-ст-ро опус-кать-ся (до сред-ней глу-би-ны со-вре-мен-но-го океа-на).
Наи-боль-ший при-ток во-ды про-ис-хо-дил в пе-ри-од ох-ва-та кон-век-тив-ны-ми дви-же-ния-ми всей ман-тии Зем-ли, т.е. око-ло 2,6 млрд лет на-зад. При-ток во-ды в Ми-ро-вой оке-ан име-ет ме-сто и в на-ши дни, он бу-дет про-дол-жать-ся в даль-ней-шем. Ос-лаб-ле-ние тек-то-ни-че-ской ак-тив-но-сти Зем-ли, ос-ты-ва-ние ее ман-тии, об-ра-зо-ва-ние в этой свя-зи осо-бо глу-бо-ких океа-ни-че-ских впа-дин и по-гло-ще-ние час-ти во-ды глу-бо-ко за-ле-гаю-щи-ми оса-доч-ны-ми по-ро-да-ми океа-ни-че-ской ли-то-сфе-ры при-ве-дет к то-му, что бу-дут вновь вид-ны сре-дин-но-океа-ни-че-ские хреб-ты. Пре-вра-ще-ние Солн-ца в бе-лый кар-лик при-ве-дет че-рез 5 млрд лет к та-ко-му мо-гу-че-му по-то-ку из-лу-че-ния, что он ис-па-рит весь Ми-ро-вой оке-ан. Воз-ник-ше-му од-на-ж-ды, ему не су-ж-де-но су-ще-ст-во-вать веч-но.
ИС-ТО-РИЯ АТ-МО-СФЕ-РЫ
Со-глас-но не-клас-си-че-ской кон-цеп-ции гло-баль-ной эво-лю-ции Зем-ли, ис-тория ат-мо-сфе-ры свя-за-на с де-га-за-ци-ей пла-не-ты от-нюдь не мень-ше, чем ис-то-рия гид-ро-сфе-ры. По-ла-га-ют, од-на-ко, что уже на ран-них эта-пах сво-ей эво-лю-ции (4,7 - 4 млрд. лет на-зад) Зем-ля, еще не при-об-ре-тя гид-ро-сфе-ры, уже об-ла-да-ла ат-мо-сфе-рой, но край-не раз-ря-жен-ной. Она, ви-ди-мо, со-стоя-ла глав-ным об-ра-зом из ле-ту-чих со-еди-не-ний, ко-то-рые рас-про-стра-не-ны в кос-мо-се, т.е. H2, He, N2, CH4, NH3, H2O, CO2, CO. Ро-ж-де-ние плот-ной ат-мо-сфе-ры ока-за-лось свя-зан-ным с вы-де-ле-ни-ем тех ле-ту-чих со-еди-не-ний, ко-то-рые по-па-ли на Зем-лю в свя-зан-ном со-стоя-нии: во-да - с гид-ро-си-ли-ка-та-ми, азот - с нит-ри-да-ми и нит-ра-та-ми, уг-ле-кис-лый газ - с кар-бо-на-та-ми и т. д. Под-лин-ным ди-на-ми-че-ским ис-точ-ни-ком ат-мо-сфе-ры Зем-ли ока-за-лась ее на-чав-шая-ся ак-тив-ная де-га-за-ция (4 млрд лет на-зад). Око-ло 3 млрд лет на-зад зем-ля бы-ла оку-та-на плот-ной, со-стоя-щей в ос-нов-ном из азо-та (N2) и уг-ле-ки-сло-го га-за (CO2) ат-мо-сфе-рой с дав-ле-ни-ем до 4 атм. По-сле-дую-щая ис-то-рия Зем-ли свя-за-на в ос-нов-ном со свое-об-раз-ной «за-ме-ной» уг-ле-ки-сло-го га-за на ки-сло-род.
На-сы-ще-ние сер-пен-ти-но-во-го слоя океа-ни-че-ской ко-ры во-дой со-про-во-ж-да-лось свя-зы-ва-ни-ем CO2 в кар-бо-на-тах (до-ло-ми-тах). Мож-но по-ка-зать, что при из-быт-ке уг-ле-ки-сло-го га-за в ат-мо-сфе-ре ре-ак-ции гид-ро-та-ции со-про-во-ж-да-ют-ся его свя-зы-ва-ни-ем в кар-бо-на-тах. Ти-пич-ная в этом смыс-ле ре-ак-ция вы-гля-дит сле-дую-щим об-ра-зом:
Mg2SiO4 + 4H2O + 2CO2 > Mg6[Si4O10](OH)8 + 2MgCO3.
Оли-вин Сер-пен-тин Маг-не-зит Сер-пен-ти-нит
Сер-пен-ти-ни-за-ция океа-ни-че-ской ко-ры при-ве-ла к «из-вле-че-нию» уг-ле-ки-сло-го га-за из ат-мо-сфе-ры, его пар-ци-аль-ное дав-ле-ние сни-зи-лось поч-ти до со-вре-мен-но-го. Обед-не-ние ат-мо-сфе-ры CO2 - га-зом, ко-то-рый за-дер-жи-ва-ет ин-фра-крас-ное (те-п-ло-вое) из-лу-че-ние Зем-ли, при-ве-ло к рез-ко-му сни-же-нию при-зем-ной тем-пе-ра-ту-ры (с 90 до 6 ?С). Со-про-во-ж-да-лось это (2,4 млн лет на-зад) гран-ди-оз-ным оле-де-не-ни-ем.
Ак-тив-ную роль в из-вле-че-нии уг-ле-ки-сло-го га-за из ат-мо-сфе-ры сыг-ра-ли так-же зе-ле-ные рас-те-ния и фо-то-син-те-зи-рую-щие мик-ро-ор-га-низ-мы. Речь идет о про-цес-се фо-то-син-те-за, сум-мар-ное вы-ра-же-ние ко-то-ро-го, как из-вест-но, вы-гля-дит сле-дую-щим об-ра-зом:
6CO2 + 6H2O > C6H12O6 + 6O2
Хло-ро-филл (фо-то-син-тез про-хо-дит с уча-сти-ем хло-ро-фил-ла, по-гло-щаю-ще-го кван-ты све-та).
На-сы-ще-ние ат-мо-сфе-ры ки-сло-ро-дом про-ис-хо-ди-ло так-же бла-го-да-ря фо-то-дис-со-циа-ции па-ров во-ды ко-рот-ко-вол-но-вым из-лу-че-ни-ем Солн-ца
H2O > HO + O
и га-ло-ге-ни-за-ции оки-слов ще-лоч-ных и ще-лоч-но-зе-мель-ных ме-тал-лов
Na2O + 2Cl > 2NaCl + O; CaO + 2F > CaF2 + O
(га-ло-ге-на-ми яв-ля-ют-ся хлор и фтор).
В на-сы-ще-нии ат-мо-сфе-ры ки-сло-ро-дом до-ми-ни-ру-ет био-ге-нез, а аут-сай-де-ром яв-ля-ет-ся га-ло-ге-нез.
Да-ле-ко не весь ки-сло-род пе-ре-хо-дил не-по-сред-ст-вен-но в ат-мо-сфе-ру. Его мощ-ным по-гло-ти-те-лем яв-ля-лось сво-бод-ное же-ле-зо:
2Fe + O2 > 2FeO.
Сво-бод-ное же-ле-зо ис-чез-ло из ман-тии Зем-ли око-ло 600 млн лет на-зад. Это спо-соб-ст-во-ва-ло рос-ту вы-хо-да ки-сло-ро-да в ат-мо-сфе-ру, что бла-го-при-ят-ст-во-ва-ло бы-ст-ро-му раз-ви-тию мно-го-кле-точ-ных ор-га-низ-мов.
В со-вре-мен-ных ус-ло-ви-ях вы-де-ляю-щий-ся в ман-тии ки-сло-род час-тич-но по-гло-ща-ет-ся:
3FeO + O > Fe3O4.
Рас-че-ты по-ка-зы-ва-ют, что че-рез 600 млн лет со-дер-жа-щее-ся в ман-тии же-ле-зо ока-жет-ся в со-стоя-нии маг-не-ти-та (Fe3O4). Маг-не-тит ус-той-чив в ман-тии, но при пе-ре-хо-де в яд-ро Зем-ли оно рас-па-да-ет-ся:
2Fe3O4 > 3FeO +5O.
Сво-бод-ный ки-сло-род, не встре-чая пре-пят-ст-вий, че-рез риф-то-вые зо-ны уст-ре-мит-ся в ат-мо-сфе-ру. Это, со-глас-но рас-че-там, при-ве-дет к быс-тро-му рос-ту дав-ле-ния ат-мо-сфе-ры (10 атм), при-зем-ная тем-пе-ра-ту-ра дос-тиг-нет 250 ?С. По-сле вски-па-ния во-ды океа-нов дав-ле-ние воз-рас-тет до 350 атм, а при-зем-ная тем-пе-ра-ту-ра дос-тиг-нет 450 ?С. В но-вых об-стоя-тель-ст-вах жизнь ока-жет-ся не-воз-мож-ной. Ис-то-рия жиз-ни ат-мо-сфе-ры пре-рвет-ся че-рез 5 млрд лет, по-сле взры-ва Солн-ца. Ат-мо-сфе-ра не смо-жет про-ти-во-сто-ять сол-неч-но-му из-лу-че-нию и бу-дет им ис-па-ре-на.
3. Геосферные оболочки их строение.

Зем-ных обо-ло-чек, или гео-сфер, вы-де-ля-ют очень мно-го.
Внут-рен-нее яд-ро Зем-ли пред-став-ля-ет со-бой шар диа-мет-ром 2500 км и име-ет кри-стал-ли-че-скую струк-ту-ру. Сейс-мо-ло-ги за-ме-ти-ли, что вол-ны зем-ле-тря-се-ний, про-бе-гаю-щие пла-не-ту от края до края, за-тра-чи-ва-ют на свой путь в за-ви-си-мо-сти от его на-прав-ле-ния раз-лич-ные про-ме-жут-ки вре-ме-ни. Это об-стоя-тель-ст-во со-гла-су-ет-ся с рас-че-та-ми, ко-то-рые по-ка-зы-ва-ют, что внут-рен-нее яд-ро Зем-ли, яв-ля-ясь кри-стал-лом, об-ла-да-ет ани-зо-троп-ны-ми свой-ст-ва-ми, оно про-пус-ка-ет сейс-ми-че-ские вол-ны в од-ном на-прав-ле-нии с боль-шей ско-ро-стью, чем в дру-гом. Ра-зу-ме-ет-ся, речь идет о весь-ма спе-ци-фи-че-ском кри-стал-ле. Его тем-пе-ра-ту-ра пре-вы-ша-ет 4000 ?С, но бла-го-да-ря ги-гант-ско-му дав-ле-нию он со-хра-ня-ет свою кри-стал-ли-че-скую при-ро-ду. Внут-рен-нее яд-ро Зем-ли бо-лее чем на 90% со-сто-ит из же-ле-за.
Аме-ри-кан-ские гео-фи-зи-ки Ро-нальд Ко-хен и Ларс Штих-ру-де опуб-ли-ко-ва-ли эту ги-по-те-зу в на-уч-ном жур-на-ле «Science» (США). Они пи-шут, что ги-по-те-за мо-жет объ-яс-нить мно-гие свой-ст-ва на-шей пла-не-ты, ка-жу-щие-ся по-ка за-га-доч-ны-ми. На-при-мер, не-ко-то-рые осо-бен-но-сти маг-нит-но-го по-ля или по-ве-де-ние во вре-мя пе-ре-по-лю-сов-ки, т.е. ко-гда Се-вер-ный маг-нит-ный по-люс ста-но-вит-ся Юж-ным и на-обо-рот, что бы-ва-ло не-од-но-крат-но.
Ги-по-те-зе о сверх-кри-стал-ле внут-ри пла-не-ты (ав-то-ры срав-ни-ва-ют его с брил-ли-ан-том в цен-тре Зем-ли) при-влек-ла вни-ма-ние сейс-мо-ло-гов, ко-то-рые за-ме-ти-ли, что вол-ны зем-ле-тря-се-ний за-тра-чи-ва-ют на свой путь на 4 се-кун-ды боль-ше, не-же-ли сейс-ми-че-ские вол-ны, иду-щие от по-лю-са до по-лю-са.
Рас-че-ты гео-фи-зи-ков по-ка-за-ли, что кри-сталл, ио-ны ко-то-ро-го рас-по-ло-же-ны в гек-са-го-наль-ной струк-ту-ре и плот-но при-жа-ты друг к дру-гу, про-пус-ка-ют че-рез се-бя сейс-ми-че-ские ко-ле-ба-ния, иду-щие свер-ху или сни-зу, с боль-шей ско-ро-стью, не-же-ли вол-ны, про-хо-дя-щие с бо-ко-вых на-прав-ле-ний. Всем кри-стал-лам при-су-ща ани-зо-тро-пия: их фи-зи-че-ские свой-ст-ва раз-лич-ны по раз-ным на-прав-ле-ни-ям. Вдоль оси или по-пе-рек нее кри-сталл про-во-дит те-п-ло-вые и зву-ко-вые ко-ле-ба-ния по-раз-но-му. Ес-ли бы зем-ное яд-ро со-стоя-ло из мно-же-ст-ва кри-стал-лов, ани-зо-тро-пия бы-ла бы по-га-ше-на раз-но-ори-ен-ти-ро-ван-ны-ми кри-стал-ла-ми. Но опы-ты Р. Ко-хе-на и Л. Штих-ру-де от-чет-ли-во по-ка-за-ли про-яв-ле-ние ани-зо-тро-пии. Зна-чит, мож-но го-во-рить о том, что внут-рен-не яд-ро Зем-ли - еди-ный, це-лый кри-сталл.
Внеш-нее яд-ро Зем-ли на-хо-дит-ся в жид-ком со-стоя-нии (в нем за-ту-ха-ют по-пе-реч-ные вол-ны) и в ос-нов-ном со-дер-жит же-ле-зо, его окис-лы, а так-же при-ме-си бо-лее лег-ких ве-ществ - крем-ния, се-ры.
Же-лез-ная со-став-ляю-щая яд-ра Зем-ли от-вет-ст-вен-на за зем-ной маг-не-тизм. А энер-гич-ное кон-век-тив-ное дви-же-ние внут-ри внеш-не-го яд-ра объ-яс-ня-ет не-од-но-крат-ные из-ме-не-ния маг-нит-ной по-ляр-но-сти на-шей пла-не-ты, о чем сви-де-тель-ст-ву-ют па-лео-маг-нит-ные дан-ные. Древ-ние по-ро-ды «за-по-ми-на-ют и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.