Для понятия движений земной коры и вулканизма, образова­ния минералов, пород и процессов, происходящих на поверхности Земли (выветривание, влияние климатических факторов, кругово­рот веществ в природе, образования почвы и др.), необходимо иметь представление о размерах, строении и физическом состоя­нии Земли.

Земля, третья от Солнца планета Солнечной системы, вращаю­щаяся вокруг нее по эллиптической орбите (близкой к круговой) со средней скоростью 29,765 км/с, на среднем расстоянии 149,6 млн. км за период, равный 365,24 средних солнечных суток, имеет спутник — Луну, вращающуюся вокруг Земли на среднем расстоянии 384 000 км.

Измерения различными методами показали, что Земля имеет не совсем круглую форму — она немного сплюснута в направле­нии полюсов. Форма Земли — геоид, приближенно — трехосный эллипсоид, сфероид.

Экваториальный радиус Земли (расстояние от центра Земли до экватора) равняется 6378,160 км, а полярный радиус (расстоя­ние от центра Земли до полюса) — 6356,777 км. За средний радиус Земли принимают 6371,032 км. Разница между этими ра­диусами составляет 21,383 км. Площадь поверхности Земли состав­ляет 510,2 млн. км2, объем — 1,083-1012 км2, плотность — 5518 кг/см3, масса —5976-1021 кг.


Земля обладает магнитным и тесно связанными с ним электри­ческими полями. Гравитационное поле Земли обусловливает сфе­рическую форму Земли, существование атмосферы.

В составе Земли преобладают железо (34,6 %), кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%). От поверхности Земли к центру возрастают давление, плотность и температура; давление в центре Земли составляет 3,6-10й Н/м2, плотность — около 12,5-103 кг/м3, температура — 4000—5000 °С. Основные типы земной коры — материковый и океанический; в переходной зоне от материка к океану развита кора промежуточного строения.

Большая часть поверхности Земли занята Мировым океаном (361,1 млн. км2, или 70,8%). Средняя глубина океана — около 3800 м, наибольшая — 11022 м (Марианский желоб в Тихом океане), объем воды— 1370 млн. км3, средняя соленость — 35 г/л.

Суша составляет 149,1 млн. км2 (29,2 %) и образует 6 матери­ков и острова. Она поднимается над уровнем Мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м — гора Джомо­лунгма (Эверест); горы занимают свыше 1/3 поверхности суши. Пустыни покрывают около 20 % поверхности суши, саванны и редколесья — около 20, леса — около 30, ледники — свыше 10%. Свыше 10 % суши занято сельскохозяйственными угодьями.


В течение длительного времени на Земле происходили процес­сы превращения и перемещения материи, в результате чего она расчленилась на ряд оболочек, или геосфер, последовательно сме­няющих одна другую. Различают следующие геосферы Земли: атмосферу, гидросферу и литосферу, за которой находятся проме­жуточная оболочка и ядро. Помимо перечисленных сфер выделя­ют еще биосферу.

Геосферы Земли очень различаются между собой по химичес­кому составу и физическим свойствам (температура, плотность, давление).

Атмосфера окружает Землю мощной газовой оболочкой высотой до 3 тыс. км, которую в зависимости от химического со­става и плотности химических элементов разделяют на тропосфе­ру, стратосферу, ионосферу.

Тропосфера размещена над поверхностью Земли на высоте 10—15 км. В состав воздуха тропосферы входят азот (78%), кислород (21%), углекислый газ (0,03%), аргон, неон, ксенон и др. Тропосфера характеризуется тем, что давление воздуха в ней с увеличением высоты уменьшается, а температура понижа­ется и на расстоянии 10—12 км от Земли достигает 55 °С. Воздух в тропосфере очень насыщен, здесь происходит наибольшее пере­мещение воздушных масс.


Стратосфера размещается на высоте 50—100 км. Она характе­ризуется разреженным воздухом.

Ионосфера расположена выше стратосферы. В ней очень раз­режен воздух и под влиянием ультрафиолетовых лучей Солнца происходит образование ионов, которые рассеиваются в космосе.

Гидросфера — это моря, океаны, озера, реки, подземные воды, ледники и снежные покровы. Она занимает до 71 % поверх­ности Земли. В состав гидросферы входит свыше 40 химических элементов, среди которых 85,45% кислорода, 10,63 % водорода, 2,06% хлора, 1,14% натрия и 0,72% других элементов. Гидро­сфера наиболее активно действует на перераспределение химичес­ких соединений в природе.

Биосфера — это пространство, занятое живыми организма­ми (в воздухе — до высоты 10 км, в океанах — до глубины 11 км), населяющими литосферу, гидросферу и атмосферу. По В. И. Вер­надскому, биосфера — это зона жизни.

На протяжении всех геологических периодов биосфера разви­валась и изменялась. Живая субстанция биосферы содержит до 75 % воды, почти 25 % сухого вещества и в нем 2 % зольных (несжигаемых, или минеральных) веществ. В органической суб­станции содержится 50 % углерода, ассимилированного с воздуха и воды.

iv>

Новый фактор, оказывающий мощное влияние на биосферу,— производственная деятельность человека, появившегося на Земле не менее 3 млн. лет назад.

Значительное влияние на биосферу оказывают климатические условия различных зон Земли. Максимальная температура по­верхности суши в тропических пустынях Африки и Северной Аф­рики— 57—58 °С, а минимальная в центральных районах Антарк­тиды — около 90 °С. Распределение по широте и высоте над уров­нем моря солнечной энергии, поступающей на Землю, вызвало в пределах географической оболочки закономерную смену климата, растительности, почв, животного мира, в результате чего образо­вались физико-географические пояса, физико-географические зоны, высотная поясность.

Образование Земли и начальный этап ее развития относятся к догеологической истории. Абсолютный возраст наиболее древ­них пород составляет свыше 3,5 млрд. лет. Геологическая история Земли делится на два неравных этапа: докембрий, занимающий около 5/6 всего геологического летоисчисления (около 3 млрд. лет), и фанерозой, охватывающий последние 570 млн. лет.

Из геосфер наиболее интересным для почвоведения являются зона осадочных пород, биосфера, кора выветривания и значитель­ная часть атмосферы (тропосфера) со средней толщиной 8— 18 км в зависимости от географической широты.

Тропосфера, биосфера и кора выветривания имеют прямое и побочное влияние на круговорот веществ в природе, на почвообразующие породы, почвы, которые покрывают значительную часть континентов Земли, на развитие растений, животных и деятель­ность человека.


Литосфера — внешняя сфера «твердой» Земли, включаю­щая, земную кору и часть верхней мантии,— имеет толщину по Ферсману до 1200 км. Наиболее глубокая ее часть — передотитовая оболочка — состоит преимущественно из минералов оливина и роговой обманки. Удельная масса ее достигает 3,6—4, а температура — 1200—1500 °С. Из химических элементов в ней преобладает кислород, кремний, железо, магний, кальций, хром, алюминий, ванадий.

Промежуточная оболочка, или мантия, находит­ся между литосферой и ядром и распространяется до глубины 2900 км. Эта оболочка подразделяется на две части — верхнюю, в составе которой преобладают кислород, кремний и, очевидно, магний, и нижнюю, в состав которой входят, главным образом, кислород, кремний, железо, магний и никель. Граница между эти­ми двумя слоями проходит на глубине 900 км.

Ядро Земли располагается с глубины 2900 км от поверх­ности Земли и до ее центра. Мнения ученых относительно со­става ядра расходятся. Одни считают, что ядро состоит, главным образом, из железа и никеля, другие — что состав ядра немного отличается от состава нижней мантии, но вещество там находится в сильно уплотненном, так называемом металлизированном со­стоянии.

Возможно, Вас так же заинтересует:

  • Теории происхождения земли
  • Понятие о геологии и минералогии
  • Борьба с эрозией почв
  • Эрозия почв
>

Источник: mse-online.ru

Строение и состав Земли

Схема строение Земли

Строение и состав Земли похож на многие другие планеты, но все же есть весомые отличия. В составе земли можно найти все элементы таблицы Менделеева. Строение Земли всем известно с малых лет: металлическое ядро, большой слой мантии и, конечно же, земная кора с большим разнообразием рельефа и внутреннего состава.

Состав Земли.

Изучая массу Земли ученые пришли к выводу, что планета состоит на 32% из железа, 30% кислорода, 15% кремния, 14% магния, 3% серы, 2% никеля, 1,5% земли состоит из кальция и на 1,4% из алюминия, а на остальные элементы приходится 1,1%.

Строение Земли.

Земля, как и все планеты земной группы имеет слоистое строение. В центре планеты расположено ядро из расплавленного железа. Внутренняя часть ядра состоит из твердого железа. Все ядро планеты окружено вязкой магмой (более твердой, чем под поверхностью планеты) В состав ядра так же входит расплавленный никель и другие химические элементы.


Мантия планеты – вязкая оболочка на которую приходится 68% массы планеты и около 82% от общего объема планеты. Мантия состоит из силикатов железа, кальция, магния и многих других. Расстояние от поверхности Земли до ядра более 2800 км. и все это пространство занимает мантия. Обычно мантию разделяют на две основные части: верхнею и нижнюю. Выше отметки 660 км. до земной коры расположена верхняя мантия. Известно, что она, со времен формирования Земли и до наших дней, потерпела значительные изменения в своем составе, так же известно, что именно верхняя мантия породила земную кору. Нижняя мантия расположена, соответственно, ниже границы 660 км. до ядра планеты. Нижняя мантия была мало изучена из-за трудной доступности, но у ученых есть все основания полагать, что нижняя мантия не потерпела серьезных изменений в своем составе за все время существования планеты.

Земная кора – самая верхняя, твердая оболочка планеты. Толщина земной коры сохраняется в пределах от 6 км. на дне океанов и до 50 км. на континентах. Земную кору, так же как и мантию, разделяют на 2 части: океаническая земная кора и континентальная земная кора. Океаническая земная кора состоит, в основном, из различных пород и осадочного чехла. Континентальная земная кора состоит из трех слоев: осадочный чехол, гранитный и базальтовый.

За время жизни планеты состав и строение Земли терпели значительные изменения. Рельеф планеты постоянно меняется, тектонические плиты то сдвигаются, образуя на месте своего стыка большие горные рельефы, то раздвигаются, создавая между собой моря и океаны. Движение тектонических плит происходит из-за изменения температур мантии под ними и под различными химическими воздействиями. Состав планеты тоже подвергался различным внешним воздействиям, что привело в его изменению.


В один момент, Земля достигла того состояния, чтобы на ней могла появиться жизнь, что и произошло. Эволюция жизни на Земле длилась очень долгое время. За эти миллиарды лет она смогла из одноклеточного организма перерасти или мутировать в многоклеточные и сложные организмы, каким и является человек.

Источник: on-space.ru

10 фактов о космосе.

10 фактов о космосе.

1. Легкость. Если опустить Сатурн в воду, он будет плавать на поверхности. Средняя плотность вещества Сатурна почти в 2 раза меньше плотности воды. Если Вы сможете найти соответствующий стакан (диаметром не менее 60 тысяч км), то сами сможете это проверить.

2. Постоянное движение. Все мы – люди, дома, реки и горы – постоянно двигаемся в пространстве со скоростью 530 километров в секунду. Внутри нашей галактики мы двигаемся со скоростью 225 км/сек, а сама Галактика мчится в пространстве со скоростью 305 км/сек. Таким образом, пока Вы читаете это предложение, Земля перенесла Вас на расстояние 3 тысячи километров.

3. Прощай, старый друг… Луна удаляется от Земли. Каждый год Луна удаляется от Земли на растояние почти 4 см. Причин этому много, одна из них – замедление периода вращения Земли на 2 миллисекунды в день. Ученые не знают, как образовалась Луна, предполагают, что это – осколок Земли, “отбитый” крупным космическим телом, ударившим в поверхность Земли много миллиардов лет назад.


4. Свет из прошлого. Свет Солнца, который Вы видите, имеет возраст 30 тысяч лет. Энергия, которую мы получаем от Солнца, образовалась в его ядре 30 000 лет назад – именно столько времени необходимо, чтобы фотоны (частицы света) “пробились” из центра светила к его поверхности. После этого они достигают Земли всего за 8 минут. Температура солнечного ядра более 13 миллионов градусов, и вся вырабатываемая им энергия должна сначала пройти через многочисленные слои к поверхности в виде света других излучений.

5. Холодная сварка. Если два кусочка металла соприкоснутся в космосе, они приварятся друг к другу. Это звучит невероятно, но это правда. Если на их поверхности не будет оксидов, так и произойдет. На Земле такого не происходит, потому что в атмосфере на поверхности сразу образуются оксиды. Может показаться, что это большая проблема, но на самом деле это не так. Все инструменты до полета в космос непроизвольно окисляются на Земле. Подобное явление холодной сварки было специально изучено в космосе и было подтверждено опытами.

6. За 10 минут космический корабль может сфотографировать до 1 млн кв. км земной поверхности, в то время как с самолета такую поверхность снимают за 4 года, а географам и геологам потребовалось бы для этого не менее 80 лет.


7. Давление в центре Земли в 3 миллиона раз выше, чем давление в земной атмосфере.

8. Если наполнить чайную ложку веществом, из которого состоят нейтронные звезды, то ее вес будет равняться примерно 110 миллионам тонн!

9. Около 27 тонн космической пыли падает на Землю каждый день. За год более 10 000 тонн пыли приземляется на Землю.

10. Площадь солнечной поверхности размером с почтовую марку светит с такой же энергией, как и 1500000 свечей.

Источник: www.bibo.kz

Геологи намерены пробурить скважину до земной мантии

03.10.2012 в 14:23, просмотров: 29520

Новый проект стоит 1 млрд долларов США. Предполагается пробурить скважину глубиной около 6 км. На этой глубине уже кончается земная кора и начинается магма, слой которой простирается более чем на 3000 км вниз — вплоть до ядра нашей планеты, которое сдавлено гигантским давлением и находится в условиях огромной температуры. В конечном итоге, ученые надеются поднять на поверхность образцы настоящей магмы, которая, по сути, представляет собой самый обильный компонент земной структуры.

Ученые, работающие в рамках данного проекта, уже говорят, что настоящие образцы земной мантии можно сравнить по научной важности с образцами лунного грунта, которые были доставлены на Землю полвека назад.

Дэймон Тигл, технический специалист из британского Университета Саутхемптона, говорит, что в процессе бурения им придется пройти не только мягкую почву, но и сверхпрочные каменные породы, спрессованные на глубине нескольких километров. Уже сейчас у исследователей есть теоретическая детальная модель создания скважины глубиной до 10 км.

Суть проекта заключается в том, что бурить предлагается не на суше, а посередине океана. Дело в том, что сама мантия залегает на разных глубинах. И если в океане от поверхности дна до мантии в среднем 6-10 км, то на суше это расстояние может увеличиться и до 60 км. Сейчас геологи установили три предполагаемых места бурения — все в Тихом океане и все в райне разломов, где, как считается, толщина коры минимальна.

Ширина 6-километровой скважины составит всего 30 см, что делает ее довольно сложной конструкцией, которую просто может сдавить давлением. «Это как удержать волосок на кончике ножа», — говорит Тигл.

Чтобы достать до мантии, исследователи планируют использовать специальную японскую буровую платформу Чикую, созданную в 2002 году. На борт корабля-бура планируется загрузить до 10 км буровых труб. Ранее при помощи Чукую уже делали скважины глубиной около 2,2 км. Японские специалисты по бурению говорят, что в случае глубинного бурения буровые резцы придется менять через каждые 50-60 часов работы. То есть для того, чтобы пробурить 6 км, могут пройти несколько лет, сообщает cybersecurity.ru.

По словам геолога Бенуа Ильдефонса из французского Университета Монпелье, химическая структура мантии в значительной степени различается в зависимости от конкретного региона планеты и исследование этих различий может пролить свет на динамические процессы, идущие в теле нашей планеты.

Источник: www.mk.ru