Земля і планети земної кори
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кора.
Земна́ кора́ — зовнішній шар земної кулі, одна зі структурних оболонок планети, як ядро, мантія. Земна кора є твердим утворенням товщиною 5—40 км, що становить 0,1—0,5 % радіуса Землі. Від мантії Землі відокремлена поверхнею Мохоровичича. Фактично земна кора ніби плаває на поверхні магми, і тому на планеті спостерігаються її деформації та рухи. В основі сучасних уявлень про структуру лежать геофізичні дані про швидкість поширення пружних (переважно поперечних) хвиль.
Типи земної кори[ред. | ред. код]
Схематичний профіль перехідної зони «континент-океан»
Земна кора відрізняється під материками та океанами за складом та потужністю. Розрізняють материкову та океанічну земну кору, що різняться за складом, будовою, потужністю й іншими характеристиками. У залежності від густини порід, що її складають, у корі виділяють три шари: «базальтовий», «гранітний» та осадовий.
Потужність континентальної кори в залежності від тектонічних умов становить від 25-45 км (на платформах) до 60-80 км (в областях гороутворення). У континентальній корі розрізняють осадовий (до 20-25 км), «гранітний» або «гранітно-метаморфічний» (в середньому 15 км, густина порід 2,6-2,7 т/м³) і «базальтовий» (20-35 км, густина порід 2,7-3,0 т/м³) шари. Назви «гранітного» і «базальтового» шарів умовні і історично пов’язані з виділенням межі Конрада, яка їх розділяє. Обидва ці шари іноді об’єднують в поняття консолідованої кори.
Основна відмінності океанічної кори від континентальної — відсутність «гранітного» шару, істотно менша потужність (2-10 км), більш молодий вік (юра, крейда, кайнозой), велика латеральна однорідність. Океанічна кора складається з трьох шарів. Перший шар, або осадовий, має потужність до 1-2 км. Другий шар — вулканічний, або акустичний підмурівок, має в середньому потужність 1-2 км (за іншими даними, 1,2-1,8 км). Детальні дослідження дозволили розділити його на три горизонти (2А, 2В і 2С). Третій шар океанічної кори — «базальтовий» потужністю 4-8 км (інші дані — від 2 до 5 км).
Вік[ред. | ред. код]
Материкова земна кора є послідовним нашаруванням осадових гірських порід різного віку. Нижні горизонти таких нашарувань є найстаршими. Часто вони можуть бути метаморфізованими, тобто такими, які пройшли певну термічну обробку в земних надрах. Вік гірських порід визначають застосовуючи спеціальні методи. Цим займається наука геохронологія. Великою кількістю радіологічних досліджень доведено, що вік найстарших гірських порід земної кори за торієм-232 є не більшим ніж 3,5 мільярда років. Тому прийнято вважати, що вік найстарших гірських порід земної кори не перевищує 3,5 млрд років — а вік нашої планети — приблизно 5 млрд. років.
Протягом перших 2 млрд років, можливо, сформувалося від 50 % до 70-80 % всієї сучасної континентальної кори, в наступні 2 млрд років — щонайбільше 40 %, і лише близько 10 % — за останні 500 млн років, тобто у фанерозої. Переломний момент в розвитку земної кори мав місце у пізньому докембрії, коли в умовах існування великих плит вже зрілої континентальної кори стали можливі великомасштабні горизонтальні переміщення, що супроводжувалися субдукцією та обдукцією новоутвореної літосфери. З цього часу утворення і розвиток земної кори відбувається в геодинамічній обстановці, зумовленій механізмом тектоніки плит.
Рухи[ред. | ред. код]
Земна кора, як і гідросфера, є рухомою системою. Глибинними розломами земна кора розділена на блоки. В результаті взаємодії двох сил — тяжіння Землі до Місяця і відцентрової внаслідок обертання Місяця навколо Землі, виникають добові вертикальні рухи земної кори а також припливи і відпливи води в океанах і морях. Подібно такі рухи відбуваються за рахунок обертання Землі разом з Місяцем довкола Сонця. Встановлено, що такі плавні рухи земної кори відбуваються двічі протягом доби і досягають амплітуди декількох десятків сантиметрів. Напрямки цих рухів не є постійними, вони періодично змінюються. У масштабі мільйонів років вони викликали затоплення морем величезних територій і навпаки — виникнення та ріст гірських масивів. Унаслідок такого піднімання земної кори ростуть молоді гори, наприклад структури альпійської гірської системи, до якої належать і Крим, і Карпати. Геофізичними дослідженнями встановлено, що зараз поверхня Карпат піднімається зі швидкістю 0,1 — 10 мм за рік.
Коливальні рухи земної кори[ред. | ред. код]
Повільні плавні безперервні вертикальні переміщення мас гірських порід; одна з форм тектонічних рухів. Причину їх вбачають у глибинних процесах, що відбуваються в мантії Землі, деякі вчені — у космогенних процесах. Коливальні рухи земної кори впливають на зміни рівня Світового океану, що є однією з причин трансгресій та регресій моря, на склад, шаруватість і потужність осадів, на інтенсивність процесів денудації тощо.
Радіальні рухи земної кори[ред. | ред. код]
Рухи земної кори, паралельні радіусу Землі. Протікають повільно або швидко, при землетрусах — стрибкоподібно. Нерідко називаються коливальними рухами земної кори.
Основні тектонічні елементи земної кори[ред. | ред. код]
Найбільш древні і тектонічно малорухливі обширні області материків — древні платформи (кратони), утворені фундаментом з метаморфічних порід докембрійської, в основі архейської і ранньопротерозойської доби, які виступають на поверхню в межах щитів, і платформних чохлів. Євразія поділяється на такі платформи: Східноєвропейська, Сибірська, Китайсько-Корейська, Південнокитайська, Індостанська, Аравійська. На других материках — по одній платформі більш великих розмірів. Інший основний тип тектонічних областей материків і перехідних зон — широкі і досить протяжні рухомі пояси, що виникли 1,6-1 млрд років тому і які протягом пізнього протерозою і фанерозою пройшли складну історію тектонічного розвитку.
Головні типи сучасних тектонічних областей ложа океанів — їх рухомі зони — так звані серединно-океанічні рифтові пояси і розташовані між ними і околицями материків більш стабільні області — океанічні плити.
| Глибина[3] км | Шари | Щільність г/см³ | |
|---|---|---|---|
| 0-60 | Літосфера | — | |
| 0-35(75) | Земна кора | 2,2-2,9 | |
| 35-60 | … Верхня мантія Землі | 3,4-4,4 | |
| 35-2890 | Мантія | 3,4-5,6 | |
| 70—150(400) | … Астеносфера | — | |
| 2890-5100 | Зовнішнє ядро | 9,9-12,2 | |
| 5100-6378 | Внутрішнє ядро | 12,8-13,1 |
Хімічний склад[ред. | ред. код]
Більшість (99,79 %) маси кори припадає усього на 9 елементів, масові частки яких представлені в наступній таблиці[4]:
Оскільки кисень і кремній є найбільш поширеними елементами, їх сполуки — силікати, є основними породооутворюючими породами земної кори.
Див. також[ред. | ред. код]
- Континентальна земна кора
- Океанічна земна кора
- Перехідні зони «континент-океан»
Примітки[ред. | ред. код]
Джерела[ред. | ред. код]
- Дослідження гравітаційного поля, топографії океану та рухів земної кори в регіоні Антарктики: монографія / О. М. Марченко, К. Р. Третяк, А. Я. Кульчицький та ін. ; за заг. ред. О. М. Марченка, К. Р. Третяка ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. — 308 c. : іл., 6 окр. арк. іл. — Бібліогр.: с. 294—304 (221 назва). — ISBN 978-617-607-206-5
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Східний видавничий дім, 2004—2013.
- Третяк П. Р. Лісівнича історія. Навчальний посібник. — Львів, 2002.
Источник
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Земля в розрізі від ядра до екзосфери. Ліва картинка не в масштабі.
Земля має в першому грубому наближенні форму сплюснутої кулі (екваторіальний радіус дорівнює 6377 км, полярний — близько 6355,5 км[1], середній — 6371 км[2]) і складається з декількох оболонок.
Ці шари можуть бути визначені або їх хімічними або їх реологічними властивостями. В центрі розташоване ядро Землі з радіусом близько 1250 км, яке в основному складається із заліза та нікелю.
Далі йде рідка частина ядра Землі (яка складається в основному з заліза) з товщиною близько 2200 км. Потім 2900 км в’язкої мантії, що складається з силікатів і оксидів, а зверху доволі тонка, тверда земна кора. Вона також складається з силікатів та оксидів, але збагачена елементами, які не зустрічаються в мантійних породах. Наукове розуміння внутрішньої будови Землі базується на спостереженнях топографії і батиметрії, спостережень гірських порід у відслоненнях, зразках піднятих на поверхню з великих глибин в результаті вулканічної активності, аналізі сейсмічних хвиль, які проходять крізь Землю, вимірюванні гравітації областей Землі та експериментах з кристалічними твердими тілами при тисках і температурах, характерних для глибоких надр Землі.
Маса[ред. | ред. код]
Для оцінки маси Землі та її середньої густини може бути використано силу її гравітаційного притягання. Астрономи також можуть розрахувати масу Землі за її орбітою та впливом на близькі планетарні тіла.
Маса Землі становить 5,97219×1024 кг[2], її об’єм — близько 1,08321×1021 м3[2], звідки середня густина Землі — 5513 кг/м3.
Будова[ред. | ред. код]
Будову Землі можна класифікувати за двома принципами: за механічними властивостями, такими як реологія, або за хімічними властивостями. Механічно вона може бути розділена на літосферу, астеносферу, мезосферу, зовнішнє ядро та внутрішнє ядро. Хімічно Землю можна розділити на земну кору, верхню мантію, нижню мантію, зовнішнє ядро та внутрішнє ядро.
Геологічні шари Землі знаходяться на наступних глибинах під поверхнею[3]:
Шари Землі вивчаються непрямими методами, з допомогою вимірювання часу поширення заломлених та відбитих сейсмічних хвиль, створених землетрусами. Ядро не пропускає поперечні хвилі, а швидкість поширення хвиль відрізняється в різних шарах. Зміни у швидкості сейсмічних хвиль між різними шарами викликає їх заломлення у відповідності до закону Снеліуса.
Ядро[ред. | ред. код]
Вивчення будови Землі за допомогою хвиль, утворених землетрусом. Суцільними лініями позначено P-хвилі (поздовжні), штриховими лініями — S-хвилі (поперечні). Літерою K позначено поздовжні обмінні хвилі.
Порівнюючи середню густину Землі (5513 кг/м3[2]) з середньою густиною верхніх частин земної кори (2670 кг/м3[4]), можна зробити висновок, що матеріали з великою густиною наявні в надрах Землі, зокрема в ядрі. Ще один доказ високої густини ядра дає сейсмологія. Сейсмічні вимірювання показують, що ядро ділиться на дві частини — тверде внутрішнє ядро з радіусом ≈ 1220 км і рідке зовнішнє ядро з радіусом ≈ 3400 км[5].
Густини знаходяться в межах від 9900–12200 кг/м3 у зовнішньому ядрі і 12600–13000 кг/м3 у внутрішньому[6].
Зовнішнє ядро відділяється від внутрішнього розривом Леманн-Буллен.
Мантія[ред. | ред. код]
Товщина земної кори в кілометрах
Мантія Землі простягається до глибини 2890 км, що робить її найтовстішим шаром Землі. Тиск у нижній мантії сягає близько 140 ГПа (1,4·106атм). Мантія складається з силікатних порід, багатих (у порівнянні із земною корою) залізом та магнієм. Високі температури в мантії роблять силікатний матеріал достатньо пластичним, щоб могла існувати конвекція речовини в мантії, що виходить на поверхню через розломи в тектонічних плитах. Плавлення і в’язкість речовини залежать від тиску і хімічних змін в мантії. В’язкість мантії коливається від 1021 до 1024Па·с в залежності від глибини[7]. Для порівняння, в’язкість води складає близько 10−3 Па·с, а пеку — 107 Па·с.
Межею між ядром Землі та мантією є розрив Гутенберга[en].
Кора[ред. | ред. код]
Земна кора має товщину від 5 до 70 км. В залежності від складу, будови та деяких інших характеристик виділяють материкову та океанічну земну кору.
Материкова кора є товстішою (від 25–45 км на платформах до 60–80 км в областях гороутворення), і поділяється на три шари — осадовий, «гранітний» і «базальтовий» (два останні розділяються поверхнею Конрада).
Океанічна кора лежить в основі океанічних басейнів, має товщину 5–10 км і, на відміну від материкової земної кори, не має «гранітного» шару.
Межею між земною корою та мантією є поверхня Мохоровичича.
Див. також[ред. | ред. код]
- Поверхня Мохоровичича
Примітки[ред. | ред. код]
Література[ред. | ред. код]
- Джеффрис Г. Земля, ее происхождение, история и строение, пер. с англ. — М., 1960.(рос.)
- Магницкий В. А. Внутреннее строение и физика Земли. — М., 1965.(рос.)
- Ботт М. Внутреннее строение Земли, пер. с англ. — М., 1974.(рос.)
- Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. — 2 изд. — М., 1983.(рос.)
- Kruglinski, Susan. «Journey to the Center of the Earth.» Discover(англ.)
- Lehmann, I. (1936) Inner Earth, Bur. Cent. Seismol. Int. 14, 3-31(англ.)
- Schneider, David (October 1996) A Spinning Crystal Ball, Scientific American(англ.)
- Wegener, Alfred (1915) «The Origin of Continents and Oceans»(англ.)
Источник
Земля – третя від Сонця планета Сонячної системи, єдина планета, на якій відоме життя, домівка людства. Земля належить до планет земної групи і є найбільшою з цих планет у Сонячній системі. Землю іноді називають світом, латинською назвою Терра або грецькою – Гея.
Земля є об’єктом дослідження значної кількості наук про Землю. Вивчення Землі як небесного тіла належить до царини астрономії, будову і склад Землі вивчає геологія, стан атмосфери – метеорологія, сукупність проявів життя на планеті – біологія. Географія дає опис особливостей рельєфу поверхні планети — океанів, морів, озер та рік, материків та островів, гір та долин, а також людські поселення й cуспільні утворення: міста й села, держави, економічні райони тощо.
Планетарні характеристики
Земля обертається навколо зірки Сонце по еліптичній орбіті (дуже близької до колової) із середньою швидкістю 29765 м/с на середній відстані 149,6 млн км за період, що приблизно дорівнює 365,24 доби. Земля має супутник — Місяць, який обертається навколо Землі на середній відстані 384400 км. Нахил земної осі до площини екліптики складає 66033’22”. Період обертання планети навколо своєї осі 23 год 56 хв 4,1 с. Обертання навколо своєї осі викликає зміну дня і ночі, а нахил осі і обертання навколо Сонця — зміну пір року.
Форма Землі — геоїд. Середній радіус Землі складає 6371,032 км, екваторіальний — 6378,16 км, полярний — 6356,777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн км², об’єм — 1,083·1012 км², середня густина — 5518 кг/м³. Маса Землі складає 5976·1021 кг. Земля має магнітне і тісно зв’язане з ним електричне поля. Гравітаційне поле Землі зумовлює її близьку до сферичної форму й існування атмосфери.
За сучасними космогонічними уявленнями Земля утворилася приблизно
4,7 млрд років тому з розсіяної в протосонячній системі газової
речовини. У результаті диференціації речовини Землі, під дією свого
гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвилися
різні за хімічним складом, агрегатним станом і фізичними властивостями
оболонки — геосфери: ядро (у центрі), мантія, земна кора, гідросфера, атмосфера, магнітосфера. У складі Землі переважає залізо (34,6 %), кисень (29,5 %), кремній (15,2 %), магній
(12,7 %). Земна кора, мантія і внутрішня частина ядра тверді (зовнішня
частина ядра вважається рідкою). Від поверхні Землі до центру зростають
тиск, густина й температура. Тиск у центрі планети 3.6·1011 Па, густина приблизно 12,5·10³ кг/м³, температура в діапазоні від 5000 до 6000 °C. Основні типи земної кори — материковий і океанічний, у перехідній зоні від материка до океану розвинута кора проміжної будови.
Океан і суходіл
Генеральна особливість будови земної поверхні полягає в розподілі на материки і океани. Велика частина Землі зайнята Світовим океаном (361,1 млн. км²; 70,8%), суходіл складає 149,1 млн. км² (29,2%), і утворює шість материків (Євразію, Африку, Північну Америку, Південну Америку, Антарктиду і Австралію) і острови. Він підіймається над рівнем світового океану в середньому на 875 м (найбільша висота 8848 м — гора Джомолунгма), гори займають понад 1/3 поверхні суходолу. Пустелі вкривають приблизно 20 % поверхні суходолу, ліси — близько 30 %, льодовики —
понад 10 %. Амплітуда висот на планеті сягає 20 км. Середня глибина
світового океану приблизно дорівнює 3800 м (найбільша глибина 11020 м — Маріанський жолоб (западина) у Тихому океані). Обсяг води на планеті складає 1370 млн км³, середня солоність 35 ‰ (г/л).
Розвиток уявлень про Землю
Міфологія багатьох народів світу персоніфікувала Землю як божество, наприклад Гея у стародавніх греків. Священні тексти багатьох релігій
містять розповіді про творіння Землі. Людські уявлення про форму Землі
змінювалися з часом. Віра в плоску Землю поступилася уявленням про
сферичну форму Землі з розвитком мореплавання. До 16 ст. здебільшого вважалося, що Земля є центром Всесвіту, але віра поступилася геліоцентризму, починаючи з часів Миколи Коперника.
Нові моживості дослідження Землі зовні з’явилися з початком космічної ери.
На початку 21 ст. людство значною мірою бентежать проблеми майбутнього планети, фактори впливу людської діяльності на Землю, та загрози для навколишнього середовища, викликані такою діяльністю.
Источник
Земля — це третя від Сонця планета Сонячної системи, єдина планета, на якій відоме життя, домівка людства.
Планетарні характеристики
Земля обертається навколо зірки по еліптичній орбіті (дуже близької до кругової) із середньою швидкістю 29765 м/с на середній відстані 149.6 млн. км за період рівний 365.24 доби. Земля має супутник — Місяць, що обертається навколо Землі на середній відстані 384400 км. Нахил земної осі до площини екліптики складає 66033`22“. Період обертання планети навколо своєї осі 23 год 56 хв 4.1 сек. Обертання навколо своєї осі викликає зміну дня і ночі, а нахил осі і обертання навколо Сонця — зміну пір року.
Припливи
Анімація повного добового ходу Сонця
Полярний день
Схід Сонця на МКС
Форма Землі — геоїд, приблизно — еліпсоїд, сфероїд. Середній радіус Землі складає 6371.032 км, екваторіальний — 6378.16 км, полярний — 6356.777 км. Площа поверхні земної кулі 510 млн. км?, об’єм — 1.083 * 1012 км?, середня густина 5518 кг/м?. Маса Землі складає 5976 * 1021 кг. Земля має магнітне і тісно зв’язане з ним електричне поля. Гравітаційне поле Землі зумовлює її сферичну форму й існування атмосфери.
Відхилення геоїда(EGM96) від фігури Землі (еліпсоїда WGS84), що ідеалізується. Видно, що поверхня Світового океану насправді не усюди гладка, наприклад, на півночі Індійського океану – знижена на ~100 метрів, а на заході Тихого – піднята на ~80 метрів.
Такий вигляд має «кругла» Земля без морів та океанів…
За сучасними космогонічними уявленнями Земля утворилася приблизно 4.7 млрд. років тому з розсіяної в протосонячній системі газової речовини. В результаті диференціації речовини Землі, під дією свого гравітаційного поля, в умовах розігріву земних надр виникли і розвилися різні за хімічним складом, агрегатним станом і фізичними властивостями оболонки — геосфери: ядро (у центрі), мантія, земна кора, гідросфера, атмосфера, магнітосфера. У складі Землі переважає залізо (34.6 %), кисень (29.5 %), кремній (15.2 %), магній (12.7 %). Земна кора, мантія і внутрішня частина ядра тверді (зовнішня частина ядра вважається рідкою). Від поверхні Землі до центру зростають тиск, густина й температура. Тиск у центрі планети 3.6 * 1011 Па, густина приблизно 12.5 * 10? кг/м?, температура в діапазоні від 5000 до 6000 0С. Основні типи земної кори — материковий і океанічний, у перехідній зоні від материка до океану розвинута кора проміжної будови.
Відтворення в масштабі відносних розмірів Землі, Місяця і відстані між ними.
Місяць – відносно великий планетоподобный супутник з діаметром, рівним чверті земного. Це найбільший, по відношенню до розмірів своєї планети, супутник сонячної системи. По назві земного місяця, природні супутники інших планет також називають “місяцями”.
Розподіл висот і глибин по поверхні Землі. Дані Геофизичного інформаційного центру США.
Океан і суходіл
Велика частина Землі зайнята Світовим океаном (361.1 млн. км?; 70.8 %), суходіл складає 149.1 млн.км3 (29.2 %), і утворює шість материків (Євразію, Африку, Північну Америку, Південну Америку, Антарктиду і Австралію) і острови. Він підіймається над рівнем світового океану в середньому на 875 м (найбільша висота 8848 м — гора Джомолунгма), гори займають понад 1/3 поверхні суходолу. Пустелі покривають приблизно 20 % поверхні суходолу, ліси — близько 30 %, льодовики — понад 10 %. Середня глибина світового океану близько 3800 м (найбільша глибина 11020 м — Маріанський жолоб (западина) у Тихому океані). Обсяг води на планеті складає 1370 млн. км?, середня солоність 35 г/л.
Геологічна будова
Внутрішнє ядро, за припущенням, має діаметр 2600 км і складається з чистого заліза чи нікелю, зовнішнє ядро товщиною 2250 км із розплавленого заліза або нікелю, мантія близько 2900 км товщиною складається переважно з твердих гірських порід, відділена від земної кори поверхнею Мохоровичича. Кора і самий верхній шар мантії утворюють 12 основних рухомих плато, деякі з них несуть континенти. Плато постійно повільно рухаються, цей рух називається тектонічним дрейфом.
Внутрішня будова і склад «твердої» Землі. 3емля складається з трьох основних геосфер: земної кори, мантії і ядра, яке, в свою чергу, поділяється на ряд шарів. Речовина цих геосфер різна за фіз. властивостями, станом і мінералогіч. складом. У залежності від величини швидкостей сейсміч. хвиль і характеру їх зміни з глибиною «тверду» Землю ділять на вісім сейсміч. шарів: А, В, С, D’, D”, Е, F і G. Крім того, в Землі виділяють особливо міцний шар літосферу і наступний, розм’якшений шар — астеносферу. Шар А, або земна кора, має змінну товщину (в континентальній області 33 км, в океанічній 6 км, в сер. 18 км).
Будова Землі
Під горами кора потовщується, в рифтових долинах серединно-океанічних хребтів майже зникає. На нижній межі земної кори, — поверхні Мохоровичича, — швидкості сейсмічних хвиль зростають стрибкоподібно, що пов’язано переважно зі зміною речовинного складу з глибиною, переходом від гранітів і базальтів до ультраосновних гірських порід верхньої мантії. Шари В, С, D’, D” входять в мантію. Шари Е, F і G утворюють ядро Землі радіусом 3486 км. На межі з ядром (поверхні Гутенберґа) швидкість подовжніх хвиль різко зменшується на 30 %, а поперечні хвилі зникають, що вказує на те, що зовнішнє ядро (шар Е, що тягнеться до глибини 4980 км) рідке?. Нижче перехідного шару F (4980-5120 км) знаходиться тверде внутрішнє ядро (шар G), в якому знову розповсюджуються поперечні хвилі.
У твердій земній корі переважають такі хімічні елементи: кисень (47,0 %), кремній (29,0 %), алюміній (8,05 %), залізо (4,65 %), кальцій (2,96 %), натрій (2,5 %), магній (1,87 %), калій (2,5 %), титан (0,45 %), які в сумі складають 98,98 %. Найбільш рідкісні елементи: Ро (бл. 2х10-14), Ra (2х10-10 %), Re (7х10-8 %), Au (4,3х10-7%), Bi (9х10-7%) тощо.
У результаті магматичних, метаморфічних, тектонічних процесів і процесів осадоутворення земна кора різко диференційована, в ній протікають складні процеси концентрації і розсіяння хімічних елементів, що приводять до утворення різних типів порід.
Вважають, що верхня мантія за складом близька до ультраосновних порід, в яких переважає О (42,5 %), Mg (25,9 %), Si (19,0 %) і Fe (9,85 %). У мінеральному відношенні тут панує олівін, менше піроксенів. Нижню мантію вважають аналогом кам’яних метеоритів (хондритів). Ядро 3емлі за складом аналогічне залізним метеоритам і містить бл. 80 % Fe, 9 % Ni, 0,6 % Co. На основі метеоритної моделі розрахований середній склад З., в якому переважає Fe (35 %), О (30 %), Si (15 %) і Mg (13 %).
Температура є однією з найважливіших характеристик земних надр, що дозволяють пояснити стан речовини в різних шарах і побудувати загальну картину глобальних процесів. За вимірюваннями в свердловинах температура на перших кілометрах наростає з глибиною з градієнтом 20 оС/км. На глибині 100 км, де знаходяться первинні вогнища вулканів, середня температура трохи нижча за температуру плавлення гірських порід і дорівнює 1100оС. При цьому під океанами на глибині 100—200 км температура вища, ніж під континентами, на 100—200 оС. Стрибок густини речовини в шарі С на глибинв 420 км відповідає тиску 1,4х1010 Па і ототожнюється з фазовим переходом в олівіні, який відбувається при температурі бл. 1600 оС. На межі з ядром при тискові 1,4х1011 Па і т-рі порядку 4000 оС силікати знаходяться в твердому стані, а залізо в рідкому. У перехідному шарі F, де залізо затвердіває, температура може бути 5000 оС, в центрі 3. — 5000-6000 оС, тобто, адекватна темппературі поверхні Сонця.
Атмосфера Землі
Атмосфера Землі, загальна маса якої 5.15 * 10·15 т, складається з повітря — суміші в основному азоту (78.08 %) і кисню (20.95 %), 0,93 % аргону, 0,03 % вуглекислого газу, інше — це водяна пара, а також інертні та інші гази. Максимальна температура поверхні суходолу 57-580 С (у тропічних пустелях Африки і Північної Америки), мінімальна — біля ?900 С (у центральних районах Антарктиди).
Атмосфера Землі захищає все живе на від згубного впливу космічного випромінювання.
Хімічний склад атмосфери Землі: 78,1 відсотка — азот, 20 — кисень, 0,9 — аргон, решта — вуглекислий газ, водяна пара, водень, гелій, неон.
Атмосфера Землі включає:
тропосферу (до 15 км)
стратосферу (15—100 км)
іоносферу (100 — 500 км).
Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний шар — тропопауза. У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище — мезо-, термо- й екзосфери. Значного впливу науково-технічного прогресу зазнає атмосфера Землі. Близько 300 млн. автомобілів щорічно викидають в атмосферу 400 млн. т оксидів вуглецю, понад 100 млн. т вуглеводів, сотні тисяч тонн свинцю. Найпотужніші виробники викидів в атмосферу: ТЕС, металургійна, хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, автотранспорт.
Систематичне вдихання забрудненого повітря помітно погіршує здоров’я людей. Газоподібні і пилові домішки можуть надавати повітрю неприємного запаху, подразнювати слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і тим самим знижувати їхні захисні функції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легенів. Численні дослідження показали, що на фоні патологічних відхилень в організмі (захворювання легенів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою стало випадання кислотних дощів. Щорічно при спалюванні палива в атмосферу надходить до 15 млн. т двоокису сірки, який, сполучаючись з водою, утворює слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом з дощем випадає на землю. Кислотні дощі негативно впливають на людей, врожай, споруди і т. ін.
Забруднення атмосферного повітря може також опосередковано впливати на здоров’я і санітарні умови життя людей.
Накопичення в атмосфері вуглекислого газу може викликати потепління клімату в результаті парникового ефекту. Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого газу, який вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, буде затримувати повернення у верхні шари атмосфери теплового випромінювання. У зв’язку з цим у нижніх шарах атмосфери підвищуватиметься температура, що, у свою чергу, призведе до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення значної частини суші.
Магнітне поле Землі
Магнітне поле Землі та її радіаційні пояси
Полярне сяйво
Зовнішнє ядро Землі рідке і металеве. Метал – речовина, що проводить струм, і якби існували в рідкому ядрі постійні течії, то відповідний електричний струм створював би магнітне поле. Завдяки обертанню Землі, такі течії в ядрі існують. Земля в деякому наближенні є магнітним диполем, тобто своєрідним магнітом з двома полюсами: південним і північним.
Історія
Утворення Землі і початковий етап її розвитку (тривалістю приблизно 1,2 млрд. років) належать до догеологічної історії. Абсолютний вік найдревніших гірських порід складає понад 3,5 млрд. років і, починаючи з цього моменту, веде відлік геологічна історія Землі, яка поділяється на два нерівних етапи: докембрій, що займає приблизно 5/6 усього геологічного літочислення (близько 3 млрд. років), і фанерозой, що охоплює останні 570 млн. років. Близько 3-3,5 млрд. років тому в результаті закономірної еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток біосфери — сукупності всіх живих організмів (так звана жива речовина Землі), яка суттєво вплинула на розвиток атмосфери, гідросфери й геосфери (принаймні в частині осадової оболонки).
Новий фактор, що справляє могутній вплив на біосферу та навіть геосферу — діяльність людства, що з’явилося на Землі після появи (в результаті еволюції) людини менш ніж 3 млн. років тому (єдності щодо датування не досягнуто й деякі дослідники вважають — 7 млн. років тому). Відповідно, у процесі розвитку біосфери виділяють утворення й подальший розвиток ноосфери.
Високий темп росту населення Землі (чисельність земного населення складала 275 млн. у 1000 році, 1,6 млрд. у 1900 році і приблизно 6,7 млрд. чол. у 2009 році) і посилення впливу людського суспільства на природне середовище висунули проблеми раціонального використання всіх природних ресурсів і охорони природи.
Майбутнє
Художнє представлення того, як може виглядати Земля через 5-7 мільярдів років, коли Сонце збільшиться в діаметрі і стане червоним гігантом.
Источник