Planeetan kiinteä ulkokuori. Tiivistelmä: Maan pääkuorten ominaisuudet

Tasot evoluution kehitys Maapallo

Maa syntyi sakeuttamalla pääosin korkean lämpötilan fraktiota merkittävällä määrällä metallista rautaa, ja jäljelle jäänyt Maanläheinen materiaali, jossa rauta hapettui ja muuttui silikaateiksi, meni luultavasti kuun rakentamiseen.

Maan kehityksen alkuvaiheita ei ole kiinnitetty kivigeologiseen kirjaan, jonka mukaan geologiset tieteet palauttavat onnistuneesti sen historian. Jopa vanhimmat kivet (niiden ikää leimaa valtava luku - 3,9 miljardia vuotta) ovat tulosta paljon myöhemmistä tapahtumista, jotka tapahtuivat itse planeetan muodostumisen jälkeen.

Planeettamme olemassaolon alkuvaiheita leimasi sen planeettojen yhdentymisprosessi (kertyminen) ja myöhempi erilaistuminen, mikä johti muodostumiseen keskusydin ja ensisijainen silikaattivaippa, joka ympäröi sitä. Valtameren ja mannermaisen alumiinisilikaattikuoren muodostuminen viittaa myöhempiin tapahtumiin, jotka liittyvät fysikaaliset ja kemialliset prosessit itse vaipassa.

Maapallo pääplaneettana muodostui sen materiaalin sulamispisteen alapuolella olevissa lämpötiloissa 5-4,6 miljardia vuotta sitten. Maa syntyi kasautumalla kemiallisesti suhteellisen homogeeniseksi palloksi. Se oli suhteellisen homogeeninen seos rautahiukkasia, silikaatteja ja vähemmän sulfideja, ja se jakautui melko tasaisesti koko tilavuuteen.

Suurin osa sen massasta muodostui korkean lämpötilan jakeen (metalli, silikaatti) kondensaatiolämpötilan alapuolella, eli alle 800 K. Yleensä Maan muodostumisen loppuun saattaminen ei voinut tapahtua alle 320 °K:n lämpötilassa. , jonka saneli etäisyys Auringosta. Akkumulaatioprosessin aikana tapahtuvat hiukkasten vaikutukset voivat nostaa nousevan Maan lämpötilaa, mutta kvantifiointi tämän prosessin energiaa ei voida tuottaa tarpeeksi luotettavasti.

Nuoren Maan muodostumisen alusta lähtien havaittiin sen radioaktiivinen kuumeneminen, joka aiheutui nopeasti kuolevien radioaktiivisten ytimien, mukaan lukien tietty määrä transuraanisia, jotka ovat säilyneet ydinfuusion aikakaudelta, hajoamisesta ja nykyisestä hajoamisesta. säilötyt radioisotoopit ja.

Yleisessä radiogeenisessä atomienergiaa sisään varhaiset aikakaudet Maan olemassaolo riitti siihen, että sen materiaali alkoi paikoin sulaa, mitä seurasi kaasunpoisto ja kevyiden komponenttien nousu ylähorisontteihin.

Suhteellisen tasaisella jakautumisella radioaktiivisia elementtejä Kanssa virka-asujen jakelu radiogeenistä lämpöä kaikkialla maapallolla maksimi korkeus lämpötilat tapahtuivat sen keskellä, minkä jälkeen se tasaantui reunaa pitkin. Maan keskialueilla paine oli kuitenkin liian korkea sulamiseen. Radioaktiivisen kuumennuksen aiheuttama sulaminen alkoi joissakin kriittisissä syvyyksissä, joissa lämpötila ylitti osan Maan primäärimateriaalin sulamispisteen. Tässä tapauksessa rautamateriaali, johon oli lisätty rikkiä, alkoi sulaa nopeammin kuin puhdas rauta tai silikaatti.

Kaikki tämä tapahtui geologisesti melko nopeasti, koska sulan raudan valtavat massat eivät voineet pysyä epävakaassa tilassa pitkään maan yläosissa. Loppujen lopuksi kaikki nestemäinen rauta on lasia keskialueille Maa, joka muodostaa metalliytimen. Sen sisäosa siirtyi korkean paineen vaikutuksesta kiinteään tiheään faasiin, jolloin muodostui pieni, yli 5000 km syvyinen ydin.

Planeetan materiaalin epäsymmetrinen erilaistumisprosessi alkoi 4,5 miljardia vuotta sitten, mikä johti mannerten ja valtamerten puolipallojen (segmenttien) ilmestymiseen. On mahdollista, että nykyajan pallonpuoliskolla Tyyni valtameri oli segmentti, jossa rautamassat painuivat kohti keskustaa ja vastakkaisella pallonpuoliskolla ne nousivat silikaattimateriaalin nousun ja sitä seuranneen kevyempien alumiinisilikaattimassojen ja haihtuvien komponenttien sulamisen myötä. Vaippamateriaalin sulavat jakeet väkevöivät tyypillisimpiä litofiilisiä alkuaineita, jotka nousivat pintaan kaasujen ja vesihöyryn mukana. ensisijainen maa. Suurin osa planeettojen erilaistumisen lopussa olevista silikaateista muodosti planeetan voimakkaan vaipan, ja sen sulamistuotteet aiheuttivat alumiinisilikaattikuoren, ensisijaisen valtameren ja ensisijainen ilmapiiri kyllästetty CO 2:lla.

A.P. Vinogradov (1971) uskoo meteoriittiaineen metallifaasien analyysin perusteella, että kiinteä rauta-nikkeliseos syntyi itsenäisesti ja suoraan protoplanetaarisen pilven höyryfaasista ja kondensoitui 1500 °C:ssa. meteoriittien nikkelilejeeringillä on tiedemiehen mukaan ensisijainen luonne ja se luonnehtii vastaavasti metallifaasi maaplaneetat. Rauta-nikkeliseokset ovat melkoisia korkea tiheys Vinogradov uskoo, että se sai alkunsa protoplaneettapilvestä, joka sintrautui korkean lämmönjohtavuuden vuoksi erillisiksi paloiksi, jotka putosivat kaasu-pölypilven keskelle jatkaen niiden jatkuvaa kondensoitumisen kasvua. Ainoastaan protoplanetaarisesta pilvestä itsenäisesti tiivistetty massa rauta-nikkeli-seosta saattoi muodostaa maanpäällisten planeettojen ytimiä.

Primaarisen Auringon korkea aktiivisuus loi ympäröivään tilaan magneettikentän, joka vaikutti ferromagneettisten aineiden magnetoitumiseen. Näitä ovat metallinen rauta, koboltti, nikkeli ja osittain rautasulfidi. Curie-piste on lämpötila, jonka alapuolella aineet imeytyvät magneettiset ominaisuudet, - raudalla on 1043 °K, koboltilla - 1393 °K, nikkelillä - 630 °K ja rautasulfidilla (pyrrhotiitti, lähellä troiliittia) - 598 ° K. Koska magneettiset voimat pieniä hiukkasia ovat monta suuruusluokkaa parempia painovoimat massariippuvainen vetovoima, niin rautahiukkasten kerääntyminen jäähtyvästä aurinkosumusta voisi alkaa alle 1000°K lämpötiloissa suurina kokkareina ja olla monta kertaa tehokkaampaa kuin silikaattihiukkasten kerääntyminen muihin yhtäläiset olosuhteet. rauta sulfidi alle 580°K, se voi myös kerääntyä magneettisten voimien vaikutuksesta raudan, koboltin ja nikkelin jälkeen.

Planeettamme vyöhykerakenteen päämotiivi liittyi hiukkasten peräkkäiseen kertymiseen erilainen koostumus- ensin vahvasti ferromagneettisia, sitten heikosti ferromagneettisia ja lopuksi silikaattia ja muita hiukkasia, joiden kerääntymisen määräsivät jo pääasiassa kasvaneiden massiivisten metallimassojen gravitaatiovoimat.

Siten maankuoren vyöhykerakenteen ja koostumuksen pääasiallinen syy oli nopea radiogeeninen kuumeneminen, joka määräsi sen lämpötilan nousun ja vaikutti edelleen materiaalin paikalliseen sulamiseen, kemiallisen erilaistumisen ja ferromagneettisten ominaisuuksien kehittymiseen. aurinkoenergia.

Kaasupölypilven vaihe ja Maan muodostuminen tiivistymänä tässä pilvessä. Tunnelma sisälsi H ja Ei, näiden kaasujen hajoaminen tapahtui.

Protoplaneetan asteittaisen lämmityksen aikana tapahtui rautaoksidien ja silikaattien pelkistyminen, protoplaneetan sisäosat rikastuivat metallista rautaa. Ilmakehään vapautui erilaisia kaasuja. Kaasujen muodostuminen tapahtui radioaktiivisten, radiokemiallisten ja kemiallisten prosessien seurauksena. Aluksi pääasiassa inerttejä kaasuja päästettiin ilmakehään: Ne(neon), Ns(nilsborium), CO 2(hiilimonoksidi), H 2(vety), Ei(helium), Ag(argon), Kg(kryptoni), Heh(ksenon). Tunnelmaan luotiin palauttava tunnelma. Ehkä siellä oli koulutusta NH3(ammoniakki) synteesin kautta. Sitten, ilmoitettujen lisäksi, hapan savu alkoi tulla ilmakehään - CO 2, H2S, HF, SO2. Vedyn ja heliumin dissosiaatio tapahtui. Vesihöyryn vapautuminen ja hydrosfäärin muodostuminen aiheuttivat erittäin liukenevien ja reaktiivisten kaasujen pitoisuuksien laskua ( CO2, H2S, NH3). Ilmakehän koostumus muuttui vastaavasti.

Tulivuorten kautta ja muilla tavoilla vesihöyryn vapautuminen magmasta ja magmakivistä jatkui, CO 2, NIIN, NH3, EI 2, SO2. Siellä oli myös valikoima H 2, Noin 2, ei, Ag, Ne, kr, Xe radiokemiallisten prosessien ja radioaktiivisten alkuaineiden muunnosten vuoksi. vähitellen kertynyt ilmakehään CO 2 ja N 2. Siellä oli pientä keskittymistä Noin 2 ilmakehässä, mutta olivat myös läsnä siinä CH4, H2 ja NIIN(tulivuorista). Happi hapetti nämä kaasut. Maapallon jäähtyessä ilmakehä absorboi vetyä ja inerttejä kaasuja, joita painovoima ja inertit kaasut pidättivät geomagneettinen kenttä kuten muutkin kaasut primääriilmakehässä. Toissijainen ilmakehä sisälsi jonkin verran jäännösvetyä, vettä, ammoniakkia, rikkivetyä ja oli luonteeltaan jyrkästi pelkistävä.

Kun proto-Maa muodostettiin, kaikki vesi oli sisällä eri muoto liittyy protoplaneetan asiaan. Maapallon muodostuessa kylmästä protoplaneettasta ja sen lämpötilan noustessa vähitellen vettä sisällytettiin yhä enemmän magmaattisen silikaattiliuoksen koostumukseen. Osa siitä haihtui magmasta ilmakehään ja sitten haihtui. Maapallon jäähtyessä vesihöyryn hajoaminen heikkeni ja lakkasi sitten käytännössä kokonaan. Maan ilmakehä alkoi rikastua vesihöyryn pitoisuudella. Ilmakehän sademäärä ja vesistöjen muodostuminen Maan pinnalle tulivat kuitenkin mahdollisiksi vasta paljon myöhemmin, kun lämpötila maan pinnalla laski alle 100°C. Maan pinnan lämpötilan pudotus alle 100 asteeseen oli epäilemättä harppaus maapallon hydrosfäärin historiassa. Siihen asti vettä maankuoressa oli vain kemiallisesti ja fysikaalisesti sidottu tila, jotka muodostavat yhdessä kivien kanssa yhden jakamattoman kokonaisuuden. Vesi oli ilmakehässä kaasun tai kuuman höyryn muodossa. Maan pinnan lämpötilan pudonessa alle 100°C sen pinnalle alkoi muodostua runsaiden sateiden seurauksena melko laajoja matalia altaita. Siitä lähtien meret alkoivat muodostua pinnalle ja sitten ensisijainen valtameri. Maan kivissä ilmaantuu veteen sitoutuneen jähmettyvän magman ja esiin nousevien magmakivien ohella vapaata tippa-nestemäistä vettä.

Maan jäähtyminen vaikutti pohjaveden syntymiseen, jonka kemiallinen koostumus erosi merkittävästi niiden ja primaarimerien pintavesien välillä. Maan ilmakehä, joka syntyi alkuperäisen kuuman aineen jäähtyessä haihtuvista materiaaleista, höyryistä ja kaasuista, tuli perusta ilmakehän ja veden muodostumiselle valtamerissä. Veden ilmaantuminen maan pinnalle vaikutti ilmakehän kierron syntymiseen ilmamassat meren ja maan välillä. Aurinkoenergian epätasainen jakautuminen maan pinnalle on aiheuttanut ilmakehän kierron napojen ja päiväntasaajan välillä.

Kaikki olemassa olevat alkuaineet muodostuivat maankuoreen. Niistä kahdeksan – happi, pii, alumiini, rauta, kalsium, natrium, kalium ja magnesium – muodostivat yli 99 % maankuoren painosta ja atomimäärästä, kun taas kaikkien muiden osuus oli alle 1 %. Päämassa alkuaineet ovat hajallaan maankuoressa ja vain pieni osa niistä muodosti kertymiä mineraaliesiintymien muodossa. Talletuksissa elementtejä ei yleensä löydy puhdas muoto. Ne muodostavat luonnollisia kemialliset yhdisteet- mineraalit. Vain harvat - rikki, kulta ja platina - voivat kertyä puhtaaseen alkuperäiseen muotoon.

Kivi on materiaali, josta rakennetaan osia maankuoresta, joiden koostumus ja rakenne on enemmän tai vähemmän vakio ja joka koostuu useiden mineraalien kertymisestä. Pääasiallinen kivenmuodostusprosessi litosfäärissä on vulkanismi (kuva 6.1.2). Suurissa syvyyksissä magma on korkean paineen ja lämpötilan olosuhteissa. Magma (kreikaksi: "paksu muta") koostuu useista kemiallisista alkuaineista tai yksinkertaisista yhdisteistä.

Riisi. 6.1.2. Purkaus

Paineen ja lämpötilan laskulla kemiallisia alkuaineita ja niiden yhdisteet "tilataan" vähitellen muodostaen prototyyppejä tulevaisuuden mineraaleista. Heti kun lämpötila laskee tarpeeksi jähmettymisen alkamiseksi, magmasta alkaa erittyä mineraaleja. Tähän eristykseen liittyy kiteytysprosessi. Esimerkkinä kiteytymisestä esittelemme kiteen muodostumisen pöytäsuola NaCl(Kuva 6.1.3).

Kuva 6.1.3. Ruokasuolan (natriumkloridin) kiteen rakenne. (Pienet pallot ovat natriumatomeja, suuret pallot klooriatomeja.)

Kemiallinen kaava osoittaa, että aine on rakennettu sama numero natrium- ja klooriatomit. Luonnossa ei ole natriumkloridiatomeja. Natriumkloridi-aine on rakennettu natriumkloridimolekyyleistä. Vuorisuolakiteet koostuvat natrium- ja klooriatomeista vuorotellen kuution akseleilla. Kiteytymisen aikana sähkömagneettisten voimien vuoksi jokainen kiderakenteen atomeista pyrkii ottamaan paikkansa.

Magman kiteytyminen tapahtui aiemmin ja tapahtuu nyt tulivuorenpurkauksissa eri maissa luonnolliset olosuhteet. Kun magma jähmettyy syvyydessä, sen jäähtymisprosessi on hidasta, ilmaantuu rakeisia hyvin kiteytyneitä kiviä, joita kutsutaan syvyyksiksi. Näitä ovat graniitit, diariitit, gabro, syaniitit ja peridotiitit. Usein aktiivisen vaikutuksen alaisena sisäisiä voimia Maan magma vuotaa pintaan. Pinnalla laava jäähtyy paljon nopeammin kuin syvyydessä, joten olosuhteet kiteen muodostumiselle ovat epäsuotuisammat. Kiteet ovat vähemmän kestäviä ja muuttuvat nopeasti metamorfisiksi, löysäksi ja sedimenttikiviksi.

Luonnossa ei ole olemassa ikuisesti olemassa olevia mineraaleja ja kiviä. Mikä tahansa kivi syntyi kerran ja jonain päivänä sen olemassaolo päättyy. Se ei katoa jälkiä jättämättä, vaan muuttuu toiseksi kiviksi. Joten kun graniitti tuhoutuu, sen hiukkaset muodostavat hiekka- ja savikerroksia. Suolistoon upotettu hiekka voi muuttua hiekkakiveksi ja kvartsiittiksi ja muuksi korkeapaine ja lämpötila aiheuttaa graniittia.

Mineraalien ja kivien maailmassa on oma erityinen "elämänsä". Siellä on kaksoismineraaleja. Jos esimerkiksi löytyy "lyijykiiltävä" mineraali, niin "sinkkiseos" -mineraali on aina sen vieressä. Samat kaksoset ovat kulta ja kvartsi, kinaperi ja antimoniitti.

On mineraaleja "vihollisia" - kvartsi ja nefeliini. Kvartsi koostumuksessa vastaa piidioksidia, nefeliini - natriumaluminosilikaattia. Ja vaikka kvartsi on hyvin laajalle levinnyt luonnossa ja on osa monia kiviä, se ei "siedä" nefeliiniä eikä esiinny sen kanssa missään paikassa. Antagonismin salaisuus liittyy siihen, että nefeliini on alikyllästetty piidioksidilla.

Mineraalimaailmassa on tapauksia, joissa yksi mineraali osoittautuu aggressiiviseksi ja kehittyy toisen kustannuksella, kun ympäristöolosuhteet muuttuvat.

Mineraali, joka joutuu muihin olosuhteisiin, osoittautuu joskus epävakaaksi, ja se korvataan toisella mineraalilla säilyttäen samalla alkuperäisen muotonsa. Tällaisia muutoksia tapahtuu usein rikkikiisulla, joka on koostumukseltaan samanlainen kuin rautadisulfidi. Se muodostaa tavallisesti kullanvärisiä kuutiokiteitä, joilla on vahva metallinen kiilto. Ilmakehän hapen vaikutuksesta rikkikiisu hajoaa ruskeaksi rautamalmiksi. Ruskea rautamalmi ei muodosta kiteitä, mutta rikkikiiskon tilalle noussut säilyttää kiteen muodon.

Tällaisia mineraaleja kutsutaan vitsillä "petoksiksi". Niiden tieteellinen nimi on pseudomorfoosit tai vääriä kiteitä; niiden muoto ei ole luonteenomainen ainesosan mineraalille.

Pseudomorfoosit todistavat monimutkaisista suhteista eri mineraalien välillä. Myöskään yhden mineraalin kiteiden väliset suhteet eivät ole aina yksinkertaisia. Geologisissa museoissa olet luultavasti ihaillut kauniita kiteiden yhteiskasvuja useammin kuin kerran. Tällaisia yhdyskasvuja kutsutaan druusiksi tai vuoriharjoiksi. Mineraaliesiintymissä ne ovat kiven ystävien - sekä aloittelijoiden että kokeneiden mineralogien - holtittoman "metsästyksen" kohteita (kuva 6.1.4).

Druusit ovat erittäin kauniita, joten tällainen kiinnostus heitä kohtaan on varsin ymmärrettävää. Mutta kyse ei ole vain ulkonäöstä. Katsotaan kuinka nämä kideharjat muodostuvat, selvitetään miksi kiteet venymisellään ovat aina enemmän tai vähemmän kohtisuorassa kasvupintaan nähden, miksi druusissa ei ole lainkaan tai ei juuri ollenkaan kiteitä, jotka olisivat tasaisesti tai kasvaisivat vinosti. Vaikuttaa siltä, että kiteen "ytimen" muodostumisen aikana sen tulisi olla kasvupinnalla eikä seistä pystysuorassa sen päällä.

Riisi. 6.1.4. Kaavio kasvavien kiteiden geometrisestä valinnasta druusin muodostumisen aikana (D. P. Grigorjevin mukaan).

Kaikki nämä kysymykset selitetään hyvin kuuluisan mineralogin - Leningradin kaivosinstituutin professorin D. P. Grigorjevin kiteiden geometrisen valinnan teorialla. Hän osoitti, että monet syyt vaikuttavat kristallidruusien muodostumiseen, mutta joka tapauksessa kasvavat kiteet ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Jotkut niistä osoittautuvat "heikommiksi", joten niiden kasvu pysähtyy pian. "Vahvemmat" jatkavat kasvuaan, ja jotta naapurit eivät "rajoittaisi" heitä, ne venyvät ylöspäin.

Mikä on vuoriharjojen muodostumismekanismi? Kuinka lukuisat eri suuntaiset "ytimet" muuttuvat pieneksi määräksi suuria kiteitä, jotka sijaitsevat enemmän tai vähemmän kohtisuorassa kasvupintaan nähden? Vastaus tähän kysymykseen voidaan saada, jos harkitsemme huolellisesti vyöhykevärisistä kiteistä koostuvan druusin rakennetta, toisin sanoen niitä, joissa värimuutokset antavat kasvun jälkiä.

Katsotaanpa tarkemmin Drusen pitkittäisleikkausta. Epätasaisella kasvupinnalla näkyy useita kideytimiä. Luonnollisesti niiden venymät vastaavat suurimman kasvun suuntaa. Aluksi kaikki ytimet, orientaatiosta riippumatta, kasvoivat samalla nopeudella kiteen venymisen suuntaan. Mutta sitten kiteet alkoivat koskettaa. Nojaat joutuivat nopeasti pystysuoraan kasvavien naapureiden puristuksiin, eivätkä jättäneet heille vapaata tilaa. Siksi eri tavalla suuntautuneiden pienten kiteiden massasta "selviytyivät" vain ne, jotka olivat kohtisuorassa tai melkein kohtisuorassa kasvupintaan nähden. Museoiden vitriineihin tallennetun kristallidruusin kimaltelevan kylmän hehkun takana piilee pitkä elämä täynnä törmäyksiä...

Toinen merkittävä mineraloginen ilmiö on vuorikide, jossa on nippuja rutiilimineraaleja. Suuri kivien tuntija A. A. Malakhov sanoi, että "kun käännät tätä kiveä käsissäsi, näyttää siltä, että katsot merenpohjaa aurinkolankojen lävistämien syvyyksien läpi." Uralilla tällaista kiveä kutsutaan "karvaiseksi", ja mineralogisessa kirjallisuudessa se tunnetaan upealla nimellä "Venuksen hiukset".

Kiteen muodostumisprosessi alkaa jonkin matkan päässä tulisen magman lähteestä, kun kiven halkeamiin pääsevät kuumat vesiliuokset piin ja titaanin kanssa. Jos lämpötila laskee, liuos osoittautuu ylikylläiseksi, siitä saostuu samanaikaisesti piidioksidikiteitä (kivikide) ja titaanioksidia (rutiili). Tämä selittää vuorikiteen tunkeutumisen rutiilineuloilla. Mineraalit kiteytyvät tiettyyn järjestykseen. Joskus ne erottuvat samanaikaisesti, kuten "Venuksen hiusten" muodostumisessa.

Maan suolistossa ja tällä hetkellä aika juoksee valtava tuhoisa ja luova työ. Loputtomien reaktioiden ketjuissa syntyy uusia aineita - alkuaineita, mineraaleja, kiviä. Vaipan magma syöksyy tuntemattomista syvyyksistä maankuoren ohueen kuoreen, murtautuu sen läpi yrittäen löytää tien ulos planeetan pinnalle. Aallot sähkömagneettiset värähtelyt, neuronivirrat, radioaktiiviset päästöt joka virtaa maan syvyydestä. Juuri heistä tuli yksi tärkeimmistä elämän alkuperästä ja kehityksestä maan päällä.

Maantiede on tiedettä sisätiloista ja ulkoinen rakenne Maa, joka tutkii kaikkien maanosien ja valtamerten luontoa. Tutkimuksen pääkohteena ovat erilaiset geosfäärit ja geosysteemit.

Johdanto

Maantieteellinen kuori eli GO on yksi maantieteen peruskäsitteistä tieteenä, joka otettiin käyttöön 1900-luvun alussa. Se tarkoittaa koko maapallon kuorta, erityistä luonnonjärjestelmää. Maan maantieteellistä kuorta kutsutaan yhtenäiseksi ja jatkuvaksi kuoreksi, joka koostuu useista osista, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään, tunkeutuvat toisiinsa, vaihtavat jatkuvasti aineita ja energiaa keskenään. .

Kuva 1. Maan maantieteellinen kuori

Samanlaisia termejä on olemassa kapeita arvoja käytetään eurooppalaisten tutkijoiden töissä. Mutta he eivät tarkoita luonnollinen järjestelmä, vain joukko luonnon- ja sosiaalisia ilmiöitä.

Kehityksen vaiheet

Maan maantieteellinen kuori on käynyt läpi useita erityisiä vaiheita kehityksessään ja muodostumisessaan:

geologinen (esibiogeeninen)– muodostumisen ensimmäinen vaihe, joka alkoi noin 4,5 miljardia vuotta sitten (kesto noin 3 miljardia vuotta);
biologinen– toinen vaihe, joka alkoi noin 600 miljoonaa vuotta sitten;
antropogeeninen (nykyaikainen)- vaihe, joka jatkuu tähän päivään asti, joka alkoi noin 40 tuhatta vuotta sitten, kun ihmiskunta alkoi vaikuttaa huomattavasti luontoon.

Maan maantieteellisen kuoren koostumus

Maantieteellinen kirjekuori- tämä on planeettajärjestelmä, joka, kuten tiedätte, on pallon muotoinen, litistetty molemmilta puolilta napojen kannet, ja jonka pitkä päiväntasaaja on yli 40 tonnia km. GO:lla on tietty rakenne. Se koostuu toisiinsa liittyvistä ympäristöistä.

TOP 3 artikkeliajotka lukevat tämän mukana

Jotkut asiantuntijat jakavat väestönsuojelun neljään osa-alueeseen (jotka puolestaan on myös jaettu):

tunnelmaa;
litosfääri;
hydrosfääri;
biosfääri.

Joka tapauksessa maantieteellisen kirjekuoren rakenne ei ole mielivaltainen. Sillä on selkeät rajat.

Ylä- ja alarajat

Koko maantieteellisen vaipan ja maantieteellisten ympäristöjen rakenteessa voidaan jäljittää selkeä vyöhykejako.

Laki maantieteellinen vyöhykejako ei tarjoa vain koko kuoren jakamista sfääreihin ja mediaan, vaan myös jaon luonnonalueita maa ja valtameret. On mielenkiintoista, että tällainen jako luonnollisesti toistuu molemmilla pallonpuoliskoilla.

Vyöhykejako johtuu aurinkoenergian jakautumisen luonteesta leveysasteille ja kosteuden intensiteetistä (erilainen eri pallonpuoliskolla, mantereella).

Luonnollisesti on mahdollista määrittää maantieteellisen verhokäyrän yläraja ja alaraja. Yläraja sijaitsee 25 km korkeudessa, ja lopputulos Maantieteellinen vaippa kulkee 6 km:n korkeudella valtamerten alla ja 30-50 km:n korkeudella mantereilla. On kuitenkin huomattava, että alaraja on ehdollinen ja sen asettamisesta on edelleen kiistoja.

Vaikka ottaisimme ylärajan 25 km:n alueelta ja alarajan 50 km:n alueelta, niin maapallon kokonaiskokoon verrattuna saadaan jotain hyvin ohuen kalvon kaltaista, joka peittää planeetan ja suojaa. se.

Maantieteellisen kuoren peruslait ja ominaisuudet

Näissä maantieteellisen verhon rajoissa toimivat sitä kuvaavat ja määräävät peruslait ja ominaisuudet.

Komponenttien tunkeutuminen toisiinsa tai komponenttien sisäinen liike- pääominaisuus (aineiden komponenttien sisäistä liikettä on kahta tyyppiä - vaaka- ja pystysuora; ne eivät ole ristiriidassa eivätkä häiritse toisiaan, vaikka GO:n eri rakenneosissa komponenttien liikkumisnopeus on erilainen).
Maantieteellinen vyöhykejako- peruslaki.
Rytmi- kaikkien toisto luonnolliset ilmiöt(päivittäin, vuosittain).
Maantieteellisen kuoren kaikkien osien yhtenäisyys läheisen suhteensa vuoksi.

GO:n sisältämien Maan kuorien ominaisuudet

Tunnelma

Ilmakehä on tärkeä pysyä lämpimänä ja siksi elämä planeetalla. Se suojaa myös kaikkea elävää ultraviolettisäteilyltä, vaikuttaa maaperän muodostumiseen ja ilmastoon.

Tämän kuoren koko on 8 km - 1 t km (ja enemmän). Se koostuu:

kaasut (typpi, happi, argon, hiilidioksidi otsoni, helium, vety, inertit kaasut);
pöly;
vesihöyry.

Ilmakehä puolestaan on jaettu useisiin toisiinsa liittyviin kerroksiin. Niiden ominaisuudet on esitetty taulukossa.

Kaikki maan kuoret ovat samanlaisia. Ne sisältävät esimerkiksi kaikentyyppisiä aineiden aggregoituja tiloja: kiinteitä, nestemäisiä, kaasumaisia.

Kuva 2. Ilmakehän rakenne

Litosfääri

Maan kova kuori, maankuori. Siinä on useita kerroksia, joille on ominaista erilainen teho, paksuus, tiheys, koostumus:

ylempi litosfääri kerros;
sigmaattinen tuppi;
puolimetallinen tai malmikuori.

Litosfäärin suurin syvyys on 2900 km.

Mistä litosfääri on tehty? Kiinteistä aineista: basaltti, magnesium, koboltti, rauta ja muut.

Hydrosfääri

Hydrosfääri koostuu kaikista maapallon vesistä (valtameret, meret, joet, järvet, suot, jäätiköt ja jopa Pohjavesi). Se sijaitsee maan pinnalla ja vie yli 70% tilasta. Mielenkiintoista on, että on olemassa teoria, jonka mukaan maankuoren paksuus sisältää suuria varastoja vettä.

Vettä on kahta tyyppiä: suolaista ja tuoretta vettä. Vuorovaikutuksen seurauksena ilmakehän kanssa lauhteen aikana suola haihtuu, mikä tarjoaa maalle makean veden.

Kuva 3. Maan hydrosfääri (näkymä valtameristä avaruudesta)

Biosfääri

Biosfääri on maan "elävin" kuori. Se sisältää koko hydrosfäärin, alemman ilmakehän, maan pinnan ja ylemmän litosfäärikerroksen. On mielenkiintoista, että biosfäärissä asuvat elävät organismit ovat vastuussa aurinkoenergian kertymisestä ja jakautumisesta, vaellusprosesseista. kemialliset aineet maaperässä, kaasunvaihtoon, hapettavaan vähentäviä reaktioita. Voimme sanoa, että ilmakehä on olemassa vain elävien organismien ansiosta.

Kuva 4. Maan biosfäärin osat

Esimerkkejä Maan median (kuorten) vuorovaikutuksesta

Mediavuorovaikutuksesta on monia esimerkkejä.

Veden haihtuessa jokien, järvien, merien ja valtamerien pinnalta vettä pääsee ilmakehään.
Ilma ja vesi, jotka tunkeutuvat maaperän läpi litosfäärin syvyyksiin, mahdollistavat kasvillisuuden nousun.
Kasvillisuus tuottaa fotosynteesiä rikastamalla ilmakehää hapella ja absorboimalla hiilidioksidia.
Maan ja valtamerten pinnasta ilmakehän ylempiä kerroksia kuumennetaan, jolloin muodostuu elämää tarjoava ilmasto.
Elävät organismit, kuolevat, muodostavat maaperän.

keskiarvoluokitus: 4.6. Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 397.

Ilmakehän ilma koostuu typestä (77,99 %), hapesta (21 %), inertistä kaasusta (1 %) ja hiilidioksidista (0,01 %). Hiilidioksidin osuus kasvaa ajan myötä johtuen siitä, että polttoaineen palamistuotteita vapautuu ilmakehään, ja lisäksi hiilidioksidia absorboivien ja happea vapauttavien metsien pinta-ala pienenee.

Ilmakehässä on myös pieni määrä otsonia, joka keskittyy noin 25-30 km korkeuteen ja muodostaa ns. otsonikerros. Tämä kerros luo esteen auringolle ultraviolettisäteily vaarallisia maapallon eläville organismeille.

Lisäksi ilmakehä sisältää vesihöyryä ja erilaisia epäpuhtauksia - pölyhiukkasia, vulkaanista tuhkaa, nokea ja niin edelleen. Epäpuhtauksien pitoisuus on korkeampi lähellä maan pintaa ja tietyillä alueilla: yläpuolella isot kaupungit, aavikot.

Troposfääri- alempi, se sisältää suurimman osan ilmasta ja. Tämän kerroksen korkeus ei ole sama: 8-10 km tropiikista 16-18 km päiväntasaajaan. troposfäärissä se laskee nousun myötä: 6°C kilometriä kohden. Sää muodostuu troposfäärissä, muodostuu tuulia, sateita, pilviä, sykloneja ja antisykloneja.

Ilmakehän seuraava kerros on stratosfääri. Sen ilma on paljon harvinaisempaa, siinä on paljon vähemmän vesihöyryä. Stratosfäärin alaosan lämpötila on -60 - -80°C ja laskee korkeuden kasvaessa. Otsonikerros on stratosfäärissä. Stratosfääri on ominaista suuret nopeudet tuuli (jopa 80-100 m/s).

Mesosfääri- ilmakehän keskikerros, joka sijaitsee stratosfäärin yläpuolella 50 - S0-S5 km korkeudessa. Mesosfäärille on ominaista keskilämpötilan lasku, jonka korkeus on 0 °C alarajalla -90 °C ylärajalla. Mesosfäärin ylärajan lähellä on hämäriä pilviä yöllä auringon valaisemassa. Mesosfäärin ylärajalla ilmanpaine on 200 kertaa pienempi kuin maan pinnalla.

Termosfääri- sijaitsee mesosfäärin yläpuolella, korkeudessa SO - 400-500 km, siinä lämpötila aluksi hitaasti ja sitten nopeasti alkaa taas nousta. Syynä on auringon ultraviolettisäteilyn imeytyminen 150-300 km korkeudessa. Termosfäärissä lämpötila nousee jatkuvasti noin 400 km:n korkeuteen, jossa se saavuttaa 700-1500°C (riippuen auringon aktiivisuudesta). Ultravioletti- ja röntgensäteilyn vaikutuksen alaisena ja kosminen säteily on myös ilman ionisaatio ("napavalot"). Ionosfäärin pääalueet sijaitsevat termosfäärissä.

Eksosfääri- ilmakehän uloin, harvinainen kerros, se alkaa 450-000 km korkeudelta ja sen yläraja sijaitsee useiden tuhansien kilometrien etäisyydellä maan pinnasta, jossa hiukkasten pitoisuudet ovat samat kuin planeettojen välinen tila. Eksosfääri koostuu ionisoidusta kaasusta (plasma); eksosfäärin ala- ja keskiosat koostuvat pääasiassa hapesta ja typestä; Korkeuden noustessa kevyiden kaasujen, erityisesti ionisoidun vedyn, suhteellinen pitoisuus kasvaa nopeasti. Lämpötila eksosfäärissä on 1300-3000°C; se kasvaa hitaasti korkeuden mukana. Eksosfääri sisältää Maan säteilyvyöhykkeet.

1900-luvulla ihmiskunta paljasti lukuisten tutkimusten kautta maan sisäpuolen salaisuuden, ja maan rakenne kontekstissa tuli tunnetuksi jokaiselle koululaiselle. Niille, jotka eivät vielä tiedä, mistä maa koostuu, mitkä ovat sen pääkerrokset, niiden koostumus, mikä on planeetan ohuimman osan nimi, luettelemme useita merkittäviä tosiasioita.

Yhteydessä

Maaplaneetan muoto ja koko

Vastoin yleinen harhaluulo planeettamme ei ole pyöreä. Sen muotoa kutsutaan geoidiksi ja se on hieman litistetty pallo. Paikkoja, joissa maapallo puristuu, kutsutaan navoiksi. Maan pyörimisakseli kulkee napojen läpi, planeettamme tekee yhden kierroksen sen ympäri 24 tunnissa - maan vuorokaudessa.

Keskellä planeettaa ympäröi kuvitteellinen ympyrä, joka jakaa geoidin pohjoiseen ja eteläiseen pallonpuoliskoon.

Päiväntasaajaa lukuun ottamatta on meridiaaneja - ympyröitä kohtisuorassa päiväntasaajaa vastaan ja kulkee molempien napojen läpi. Yhtä niistä, joka kulkee Greenwichin observatorion läpi, kutsutaan nollaksi - se toimii vertailupisteenä maantieteellinen pituusaste ja aikavyöhykkeitä.

Takaisin pääominaisuuksiin maapallo voidaan syyttää:

halkaisija (km): päiväntasaaja - 12 756, napa (lähellä napoja) - 12 713;
päiväntasaajan pituus (km.) - 40 057, pituuspiiri - 40 008.

Joten planeettamme on eräänlainen ellipsi - geoidi, joka pyörii akselinsa ympäri kulkeen kahden navan - pohjoisen ja etelän - läpi.

Geoidin keskiosaa ympäröi päiväntasaaja - ympyrä, joka jakaa planeettamme kahteen pallonpuoliskoon. Maapallon säteen määrittämiseksi käytä puolta sen halkaisijan arvoista napoissa ja päiväntasaajalla.

Ja nyt siitä mistä maa on tehty millä kuorilla se on peitetty ja millä maan poikkileikkausrakenne.

Maan kuoret

Maan peruskuoret erotetaan sisällön perusteella. Koska planeettamme on pallomainen, sen painovoiman yhdessä pitämiä kuoria kutsutaan palloiksi. Jos katsot s Maan kolminaisuus osassa siis kolme aluetta voidaan nähdä:

Järjestyksessä(planeetan pinnasta alkaen) ne sijaitsevat seuraavasti:

Litosfääri - kova kuori planeetat, mukaan lukien mineraali maan kerrokset.
Hydrosfääri - sisältää vesivarat - joet, järvet, meret ja valtameret.
Tunnelma on ilmakuori planeetan ympärillä.

Lisäksi erotetaan myös biosfääri, joka sisältää kaikki elävät organismit, jotka asuvat muissa kuorissa.

Tärkeä! Monet tutkijat viittaavat planeetan väestöön erilliseen valtavaan kuoreen, jota kutsutaan antroposfääriksi.

Maan kuoret - litosfääri, hydrosfääri ja ilmakehä - erotetaan homogeenisen komponentin yhdistämisperiaatteen mukaisesti. Litosfäärissä - nämä ovat kiinteitä kiviä, maaperää, planeetan sisäistä sisältöä, hydrosfäärissä - kaikki, ilmakehässä - kaikki ilma ja muut kaasut.