Геосфера

 

 

 

 

Содержание

 Введение................................................................................................................2

 Литосфера..............................................................................................................3

 Гидросфера............................................................................................................5

 Атмосфера.............................................................................................................6

 Биосфера...............................................................................................................7

 Заключение...........................................................................................................8

 Список литературы..............................................................................................9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В настоящее время человек располагает возможностями значительно полнее изучить нашу планету Земля.

Земля– источник всех веществ, которые человек повседневно использует в своей деятельности. Энергия доходит до нас извне - от Солнца и в меньшей степени от других звёзд. Земля, в свою очередь, излучает энергию в космическое пространство. Если количество излучаемой энергии будет больше приобретаемой энергии, то Земля начнёт охлаждаться, если же меньше, то Земля будет нагреваться. Часть солнечной энергии накапливается в виде химической энергии при образовании новых веществ, особенно органических соединений. Все вещества, которые человек использует, происходят главным образом из Земли.

Наша планета Земля  по составу, состоянию слагающего вещества, физическим свойствам и протекающим  в ней процессам неоднородна. Вообще, неоднородность - это главное свойство и движущая сила всей Вселенной, в том числе и нашей планеты.

В направлении к центру Земли можно выделить следующие  оболочки, или, иначе говоря, геосферы: атмосферу, гидросферу, биосферу, земную кору, мантию и ядро. Иногда внутри твердой  Земли выделяют литосферу, объединяющую земную кору и верхнюю мантию, астеносферу, или частично расплавленный слой в верхней мантии, и подастеносферную мантию.

Географическая оболочка (геосфера) - среда обитания человека и объект исследования географов - находится в зоне динамического соприкосновения и взаимодействия эндогенных, экзогенных и космических процессов, разных геосфер: литосферы, биосферы, гидросферы, атмосферы.

Три внешние оболочки (атмосфера, гидросфера и биосфера) имеют весьма непостоянные или даже неопределенные границы, но по сравнению  с другими геосферами они наиболее доступны непосредственному наблюдению. Геосферы твердой Земли, за исключением самого верхнего слоя земной коры, изучаются в основном косвенными, геофизическими методами, поэтому многие вопросы пока остаются нерешенными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литосфера

Литосфера-  это твёрдая часть Земли. Этот термин охватывает также и центральное ядро, хотя окончательно не выяснено, какое оно – твёрдое или жидкое. Литосфера представляет собой «шар» из твёрдого вещества радиусом около 6400 км. Человек имеет прямой доступ только к небольшой части этого огромного шара. Самые глубокие шахты имеют глубину 3-5 км; глубина нефтяных скважин достигает 5-8 км. Относительно тонкая оболочка, которую мы можем непосредственно изучить, называется  земной корой.

На основании сейсмических  исследований толщину земной коры считают равной приблизительно  32 км. Остальную часть называют внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. Внешние слои литосферы доступны для непосредственного исследования, поэтому наши знания об этой части земной коры достаточно обширны. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли.

Внутренние слои литосферы. Внутренние слои литосферы можно изучать только с помощью сейсмических исследований. Ударные волны, вызванные землетрясением, распространяются в толще Земли со скоростью, зависящей от упругих свойств и плотности пород, которые встречаются на пути. Зная это  сейсмологи могут определить наличие в литосфере зон с различными свойствами. Внешний слой, или мантия Земли, простирается на глубину больше 3000 км и, как принято обычно считать, находится в твердом состоянии. Плотность этого твердого вещества составляет около  3 г/см вблизи поверхности  и увеличивается примерно до 5 г/см в нижних слоях мантии. Это увеличение плотности обусловлено ростом давления в глубине Земли. Давление на глубине больше 3000 км составляет около 1 млн. атм, т.е. в 2-3 раза превышает максимальные давления, достигаемые в статических лабораторных опытах.

Внутренняя часть литосферы  называется ядром. Давления в ней  должны быть еще более высокими, а плотность вещества вблизи центра Земли может достигать 18 г/см. Возможно, земное ядро частично находится в  жидком состоянии, но это еще не доказано.

Мантия Земли состоит, по-видимому, из различных силикатов. Плотность, сжимаемость и твердость  образующего мантию вещества, полученные в результате сейсмических исследований, совпадают с соответствующими значениями силикатов. Долгое время считалось, что ядро Земли состоит преимущественно из железа, что подтверждалось составом метеоритов.

 

Земная кора. Наиболее распространенные в земной коре элементы – кислород и кремний. Таблица 1 показывает, что на долю кислорода приходится почти 60%, а на долю кремния – 20%  всех атомов, входящих в состав земной коры.

 

Место	Элемент	Порядковый номер	Число атомов на 10000 атомов
1	Кислород	8	6050
2	Кремний	14	2045
3	Алюминий	13	625
4	Водород	1	270
5	Натрий	11	258
6	Кальций	20	189
7	Железо	26	187
8	Магний	12	179
9	Калий	19	138
10	Титан	22	27
11	Фосфор	15	8,6
12	Углерод	6	5,5
13	Марганец	25	3,8
14	Сера	16	3,4
15	Фтор	9	3,3
16	Хлор	17	2,8
17	Хром	24	1,5
18	Барий	56	0,75

 

Таблица 1: Распространенность элементов в земной коре.

 

В океанской воде третье место по распространенности (перед алюминием) занимает водород. По содержанию элементов в ядре Земли   на втором месте находится железо, на третьем – кремний, а на четвертом –магний. В различных частях Земли существует свой порядок расположения элементов по распространенности. Однако наиболее распространенными оказываются элементы с низкими порядковыми номерами – 26 и ниже. На долю всех остальных элементов (после железа) приходится меньше 0,2 вес. % земной коры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидросфера

Гидросфера – водная оболочка Земли. В следствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ.

Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl–, S, C.  Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

 

Вода является важной составной частью всех компонентов  биосферы и одним из необходимых  факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95%) заключена в  Мировом океане, который занимает примерно 70% поверхности Земного  шара. Общая масса океанических вод составляет свыше 1300 млн. км 3. Около 24 млн. км 3 воды содержится в ледниках, причем 90% этого объема приходится на ледяной покров Антарктиды. Столько же воды содержится под землей. Поверхностные воды озер составляют приблизительно 0,18 млн. км 3 (из них половина соленые), а рек – 0,002 млн. км 3.

Количество воды в  телах живых организмов составляет примерно 0,001 млн. км 3. Из газов, растворенных в воде, наибольшее значение имеют  кислород и углекислый газ. Количество кислорода в океанических водах изменяется в широких пределах в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. Концентрация углекислого газа также варьирует. А общее количество его в океане в 60 раз превышает его содержание в атмосфере.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Атмосфера

Землю окружает третья фаза, газообразная. Смесь газов, находящаяся вокруг Земли, называется атмосферой. Более 98% этого газа (воздуха) находится на расстоянии меньше 64 км от  поверхности Земли.

Состав земной атмосферы  неодинаков в разные дни и, кроме  того, изменяется в зависимости от высоты и места на земном шаре. Больше всего в атмосфере изменяется содержание паров воды. Вода постоянно испаряется с поверхности гидросферы, из почвы, листьев. Через какие- то промежутки времени отдельные зоны атмосферы охлаждаются до точки росы или точки замерзания, и тогда избыток паров воды осаждается в виде дождя или  снега.

Поскольку концентрация паров воды в атмосфере весьма различна, геохимики обычно сообщают состав «сухого воздуха», т. е. воздуха, из которого пары воды полностью удалены.

Состав образца сухого воздуха приведен в таблице 2.

Земля - относительно небольшая  планета во вселенной и, следовательно, довольно слабо притягивает окружающие её газы. Поэтому большая часть  водорода и гелия, первоначально  связанных с веществом Земли, довольно легко удаляется от неё. Следует отметить также, что содержание азота в воздухе выше, чем содержание кислорода, хотя в гидросфере и литосфере кислорода гораздо больше. Большинство составных частей атмосферы (за исключением воды и двуокиси углерода) представляют собой элементы.

Таблица 2:  Состав образца сухого воздуха.

 

Название вещества	Формула  вещества	Содержание вещества, %
Азот	N2	78,09
Кислород	O2	20,95
Аргон	Ar	0,93
Двуокись кислорода	CO2	0,03
Неон	Ne	0,0018
Гелий	He	0,00052
Криптон	Kr	0,0001
Водород	H2	0,00005
Ксенон	Xe	0,000008

 

 

Биосфера

Биосфера - это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфер), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Биосфера - или сфера  жизни Земли, не занимает обособленного  положения, а располагается в  пределах других оболочек, охватывая  гидросферу, тропосферу и верхнюю  часть земной коры - ее приповерхностный и почвенный слои. Живые организмы встречаются и ниже почвенного слоя - в глубоких трещинах, пещерах, подземных водах и даже в нефтеносных слоях на глубине в сотни и тысячи метров.

В состав живых организмов входят не менее 60 химических элементов, главные из которых (биогенные элементы) - это C, O, H, N, S, P, K, Fe, Ca и некоторые другие. Живая масса биосферы в пересчете на сухое вещество составляет около 1015 т. В целом на растения приходится 99% биомассы, а на животных и микроорганизмы - всего 1%. Таким образом, живая масса биосферы планеты преимущественно растительная.