Эволюция геосфер

Эволюция геосфер.

 

• Геосфера —многослойная оболочка, охватывающая всю планету.

Состоит из трех основных сфер:

1. Литосфера
2. Гидросфера
3. Атмосфера
4. Земная кора
5. Мантия
6. Внешнее ядро
7. Внутреннее ядро

 

 

Геосферы условно делятся  на

• базовые или главные (литосфера, атмосфера и гидросфера и другие)
• вторичные геосферы: педосфера, антропосфера социосфера и ноосфера

 

 

• Внутреннее ядро Земли представляет собой шар диаметром 2500 км и имеет кристаллическую структуру. Его температура превышает 4000 ˚С, но благодаря гигантскому давлению он сохраняет свою кристаллическую природу. Внутреннее ядро Земли более чем на 90% состоит из железа.

 

• Внешнее ядро Земли находится в жидком состоянии и в основном содержит железо, его окислы, а также примеси более легких веществ - кремния, серы. Железная составляющая ядра Земли ответственна за земной магнетизм

 

 

• Ма́нтия — часть Земли расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км от земной поверхности.

  Границей  между корой и мантией служит  граница Мохоровича или, сокращённо, Мохо.

Благодаря высокому давлению вещество мантии, скорее всего, находится в кристаллическом  состоянии. Температура мантии составляет около 2500°С. Именно высокие давления обусловили такое агрегатное состояние вещества, в ином случае указанные температуры привели бы к его расплавлению.

 

 

• Земная кора- верхняя оболочка "твердой" Земли, ограниченная снизу Мохоровичича поверхностью. Различают континентальную кору (толщина от 35-45 км под равнинами до 70 км в области гор) и океаническую (5-10 км). В строении первой имеются три слоя: верхний осадочный, средний, называют условно гранитным, и нижний базальтовый; в океанической коре гранитный слой отсутствует, а осадочный имеет уменьшенную мощность. В переходной зоне от материка к океану развивается кора промежуточного типа (субконтинентальная или субокеаническая). Земная кора подвержена постоянным тектоническими движениям. В ее строении выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно спокойные - платформы.

 

 

• Гидросфера — это водная сфера нашей планеты, совокупность океанов, морей, вод континентов, ледниковых покровов. Общий объем природных вод составляет близко 1,39 млрд км3 (1/780 объема планеты). Воды укрывают 71 % поверхности планеты (361 млн км2). Вода выполняет четыре очень важных экологических функции:

а) есть важнейшим минеральным  сырьем, главным природным ресурсом потребления (человечество использует ее в тысячу раз большее, чем угля или нефти);

б) есть основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов  в екосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы);

в) есть главным агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических экологических  циклов;

г) есть основной составной  частью всех живых организмов.   

 Для огромного количества  живых организмов, в особенности  на ранних этапах развития  биосферы, вода была средой зарождения  и развития. Огромную роль сыграют  воды в формировании поверхности  Земли, ее ландшафтов, в развития  экзогенных процессов (схилових, карстовых), переносе химических веществ у глубь Земли и на ее поверхности, транспортировании загрязнителей окружающей среды. Водяной пар в атмосфере выполняет функцию мощного фильтра солнечной радиации, а на Земле — нейтрализатора экстремальных температур, регулятора климата. Основную массу воды на планете составляют соленые воды Мирового океана.   Химический состав океанических вод, как считают специалисты, очень похожий на состав человеческой крови — в них помещаются почти все известные нам химические элементы, но, конечно, в разных пропорциях.

 

 

• Еще одна часть гидросферы – подземные воды. Это все воды, находящиеся под земной поверхностью. Существуют подземные реки, свободно текущие по подземным каналам – трещинам, пещерам. Есть также фильтрующиеся воды, просачивающиеся через рыхлые породы (песок, гравий, гальку). Самый ближний к поверхности земли горизонт подземных вод называют грунтовыми водами.

Подземные воды могут  иметь атмосферное происхождение. Также источником подземных вод  могут быть пары воды раскаленной  магмы – т.е. ювенильные воды.

Вода, попавшая в  грунт, доходит до водоупорного слоя, накапливается на нем и пропитывает  вышележащие породы. Так образуются водоносные горизонты, могущие служить  источниками воды. Иногда водоупорный  слой может создавать вечная мерзлота.

 

 

• Вода выполняет четыре очень важных экологических функций:

а) есть важнейшим  минеральным сырьем, главным природным  ресурсом потребления (человечество использует ее в тысячу раз большее, чем угля или нефти);

б) есть основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в экосистемах (обмен  веществ, тепла, рост биомассы);

в) есть главным  агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических  экологических циклов;

г) есть основной составной частью всех живых организмов.

 

• Еще одна часть гидросферы – подземные воды. Это все воды, находящиеся под земной поверхностью. Существуют подземные реки, свободно текущие по подземным каналам – трещинам, пещерам. Есть также фильтрующиеся воды, просачивающиеся через рыхлые породы (песок, гравий, гальку). Самый ближний к поверхности земли горизонт подземных вод называют грунтовыми водами.

Подземные воды могут  иметь атмосферное происхождение. Также источником подземных вод  могут быть пары воды раскаленной  магмы – т.е. ювенильные воды.

Вода, попавшая в  грунт, доходит до водоупорного слоя, накапливается на нем и пропитывает  вышележащие породы. Так образуются водоносные горизонты, могущие служить  источниками воды. Иногда водоупорный  слой может создавать вечная мерзлота.

 

 

 

• Литосфера — внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25— 200 и 5—100км.   Актуальность экологического изучения литосферы обусловленная тем, что литосфера есть средой всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности (составных природной среды), через значительные изменения которого развивается глобальный экологический кризис. В верхней части континентальной земной коры развиты грунты, значение которых для человека тяжело переоценить.

 

  

• Атмосфера

 

   

 Атмосфера есть внешней газовой оболочкой Земли, которая достигает от ее поверхности в космическое пространство приблизительно на 3000 км. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает близко 3 млрд лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении последних 50 млн лет, как считают ученые, они стабилизировались. Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами. Следует отметить, что атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные.   

 

 

 

• На  ранней стадии развития Земли древняя  атмосфера состояла из паров воды, водорода, азота, метана и аммиака  и имела резко выраженный восстановительный  характер. Развитие ее до современного состояния было обусловлена снижением  температуры ниже 100 °С и образованием гидросферы. Большую роль в этих процессах играли газы, главным образом пары воды, поступающие из глубин Земли за счет дегазации мантии (термин, предложенный А. П. Виноградовым для характеристики процессов освобождения мантии от летучих веществ), фотохимические реакции с разложением воды и углекислого газа светом, фотосинтез растений. Органическая жизнь привела к смене восстановительного характера атмосферы на окислительный; с тем же процессом связано окисление метана и аммиака

 

• Возникновение и развития геосферы обусловлены планетарно-космическими факторами, из которых наиболее важны:

     1. Масса 3емли (5976 • 10¹⁸ т)  
 
2. Расположение Земли в Солнечной системе на среднем расстоянии от Солнца 149,5 млн. км  
 
3. Движение Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите со скоростью 29,76 км/с (определяет продолжительность года) и ее вращение вокруг собственной оси.

 
4. Форма Земли, представляющей геоид со средним радиусом 6371,032 км. 
 
5. Наличие спутника — Луны (масса 735 • 10¹⁷ т, среднее расстояние от Земли 384 400 км) 
 
6. Возраст Земли как планеты (оценивается в 4,7 млрд. лет).