Літосфера і рельєф: Внутрішня будова Землі. Абсолютний геологічний вік. Мінерали і гірські породи, що складають земну кору. Вивітрювання. Геохронологічна шкала та відносний геологічний вік

План

1. Внутрішня будова Землі. Поняття "літосфера"

2. Абсолютний геологічний вік

3. Мінерали і гірські породи, що складають земну кору. Вивітрювання

4. Геохронологічна шкала та відносний геологічний вік

5. Література

Внутрішня будова Землі. Поняття "літосфера"

У будові Землі виділяють три основні шари (геосфери): земну кору, мантію і ядро.

Верхню тверду оболонку Землі називають земною корою. її середня потужність становить близько 35 км, у гірських країнах — 50—75 км, у межах океанічних і морських западин 5—10 км. Природні речовини, якими утворена земна кора, називають гірськими породами.

Із глибиною у надрах Землі підвищуються тиск і температура, яка у центральній частині планети, за розрахунками вчених, становить близько 5000 °С. Тому стан речовин, які утворюють Землю, на різних глибинах має значні відмінності. Беручи їх до уваги, у внутрішній частині планети виділяють окремі шари, основними з яких є мантія і ядро.

Мантія поширюється до глибини 2900 км. У її верхній частині є шар — астеносфера, де речовини перебувають у пластичному розрідженому стані. Верхня межа астеносфери розташована на глибині 50 км під океанами і до 100 км під материками, а нижня відповідно на глибині 400 і 250 км. Над астеносферою є твердий шар мантії, який разом із земною корою утворює оболонку Землі літосферу. Усі оболонки пов'язані одна з одною і виступають як єдине ціле.

Ядро розташоване на глибинах нижчих за 2900км, тобто радіус ядра становить 3470 км, або більше половини радіуса Землі. Розрізняють внутрішнє і зовнішнє ядро. На основі даних сейсмології припускають, що внутрішня частина ядра — тверда, а у зовнішній його частині

речовини перебувають в розплавленому рухливому стані.

Геосфери Землі складаються з різних речовин, що пов'язують із розвитком Землі як планети. У XVIII—XIX ст. висувалося багато гіпотез про походження нашої планети. Однак наукові дані суперечили цим припущенням. На початку XX ст. академік АН У PCP О. Ю. Шмідт запропонував гіпотезу холодного походження Землі. Розвинута іншими дослідниками, вона знайшла зараз світове визнання.

Суть цієї гіпотези полягає в тому, що Земля разом з іншими планетами Сонячної системи утворилася з величезної хмари холодного космічного пилу. Поступово, стискаючись, пилинки об'єднувались у грудки. Вони, завдяки дії сили тяжіння, притягували менші за розміром частинки. Поступово у диско-видній хмарі, що оберталася, сформувалися малі тіла — астероїди, більші — планети, а в центрі — Сонце. Це відбувалось 5,5—7 млрд років тому.

Під впливом енергії, яка виділяється у результаті стискування земних глибин, хімічних реакцій, падінь метеоритів тощо, однорідна речовина Землі розігрівалася, а потім почала плавитись. Важчі речовини спрямовувалися до центру планети, а легші спливали до поверхні. Цей процес переміщування речовин з різною густиною продовжується й сьогодні.

У результаті зустрічних рухів мантійних потоків підвищилася температура земних глибин, у центрі сформувалося важке ядро, яке утворене переважно залізом та нікелем. Легкі речовини (кремній, алюміній), піднявшись у поверхневий шар планети, остигали, утворюючи первинну земну кору. Із розплаву одночасно виділялися гази і водяна пара, що сформували первинну атмосферу й гідросферу.

Абсолютний геологічний вік

Оскільки в земній корі немає гірських порід, які утворилися б давніше ніж 4,6 млрд років тому, то вважають, що в цей період виникла первісна земна кора. Вона сформувалася з остигаючої магми і мала незначну середню товщину. Припускають, що 3.млрд років тому середня потужність твердої оболонки Землі становила 2 км, 1 млрд років — 10 км, а на сьогодні сягає 20 км. За прогнозами вчених процес формування земної кори завершиться через 1,5 млрд років. її середня товщина досягне 26 км.

Визначення віку земної кори стало можливим після того, як на початку XX ст. було винайдено явище радіоактивності. Суть цього явища полягає в тому, що атоми деяких важких хімічних елементів, розпадаючись, поступово перетворюються на легкі елементи. Період, за який кількість атомів важкого елемента стане наполовину меншою, точно розраховується за математичною формулою. За наявності у товщі гірських порід атомів урану, торію, калію, рубідію тощо можна з точністю встановити час утворення гірської породи.

Вік, виражений у роках, що минули від моменту утворення породи, називають абсолютним.

Етап у розвитку Землі (5,5—4,6 млрд років тому) називають догеологічним, а з початку формування земної кори (4,6млрд років) відраховують геологічний етап. Його назва походить від науки геології, яка вивчає процеси, що відбуваються на поверхні і в надрах Землі, а також її будову, походження та розвиток.

Мінерали і гірські породи, що складають земну кору. Вивітрювання

Земна кора складається з магматичних, осадових і метаморфічних гірських порід. Магматичні породи утворюються при затвердінні магми, що надходить з,верхніх шарів мантії. Якщо магма проникає по тріщинах у земну кору і на глибині повільно застигає в умовах високого тиску, утворюються інтрузивні гірські породи (граніт, габро тощо). При виливанні магми на земну поверхню і швидкому остиганні її формуються ефузивні гірські породи (базальт, вулканічний туф тощо).

Осадові гірські породи утворюються на земній поверхні під дією зовнішніх сил, переважно у результаті вивітрювання. Це процес подрібнення та хімічних змін гірських порід унаслідок температурних коливань, хімічного впливу атмосфери, води та організмів. Розрізняють фізичне, хімічне й органічне вивітрювання. Перше являє собою процес подрібнення і розпушування гірських порід під впливом різких змін темпе

ратури, замерзання води в тріщинах. Руйнування гірських порід під дією води і повітря (кисню та вуглецю) називають хімічним вивітрюванням. Воно не лише руйнує породи, а й змінює їхній мінералогічний склад.

Органічним вивітрюванням називається процес руйнування і розпушування гірських порід корінням рослин та розчиненням мінералів кислотами рослин і мікроорганізмів, що поселяються на гірських породах.

Пухкий матеріал, що утворився в результаті вивітрювання, залишається на місці або переноситься текучими водами, вітром, льодовиками. Перенесені і відкладені продукти вивітрювання — де осадові гірські породи. Ті з них, які формуються при руйнуванні й наступному відкладанні різних гірських порід, називаються уламковими породами (глина, пісок, валуни тощо). У результаті хімічних реакцій, що відбуваються переважно у воді, утворюються осадові породи хімічного походження (солі, гіпси, вапняки, боксити, фосфорити, руди деяких металів тощо). Наслідками життєдіяльності організмів є органогенні породи (вапняк-черепашник, крейда, кам'яне вугілля, нафта тощо).

Метаморфічні породи виникають у результаті зміни (метаморфізму) осадових та магматичних гірських порід, які опинилися на значній глибині. Під впливом високих температур і тиску, а також гарячих розчинів і газів, що піднімаються з мантії, ці породи перекристалізовуються, змінюють свої властивості.

Геохронологічна шкала та відносний геологічний вік

Вік гірських порід, особливо осадових, можна встановити також за рештками живих організмів, знайдених у їхніх шарах. Це можливо завдяки тому, що протягом конкретних проміжків геологічного часу були поширені певні, притаманні їм види живих організмів.

Беручи до уваги розвиток органічного світу, геологічний етап розвитку Землі підрозділяють на геологічні ери, а їх, у свою чергу, на більш дрібні проміжки часу — періоди та епохи. Назви ер відображають розвиток життя на Землі. Так, палеозойська ера означає еру давнього життя, а кайнозойська — сучасного. У палеозої панували морські безхребетні, риби, земноводні й спорові рослини, у мезозої — плазуни та голонасінні рослини, а в кайнозої — ссавці й покритонасінні рослини.

Дві найдавніші й найтриваліші ери в геологічному етапі розвитку Землі, коли існували тільки найпростіші організми, називають архейською і протерозойською. їх відклади дуже змінені метаморфізмом і містять дуже мало викопних решток. Часто ці дві ери називають докембрієм. У свою чергу, гірські породи чи тектонічні структури, ЯКІ сформувалися давніше за кембрійський період палеозою, датують як докембрійські.

Така періодизація геологічного етапу розвитку Землі прийнята в усьому світі. її зображають у вигляді геохронологічної шкали, яка відображає послідовність етапів геологічної історії, розвитку органічного світу.

Отже, за рештками живих організмів у гірських породах, використовуючи геохронологічну шкалу, можна з'ясувати, коли утворились ці відклади (в яку еру, період). За викопними рештками встановлюють, які шари є давнішими, а які молодшими, тобто визначають відносний геологічний вік.

ЛІТЕРАТУРА

1. Алисов Н. В. Экономическая и социальная география мира (общий обзор): Учебник/Н. В. Алисов, Б. С. Хорев,— М.: Гардарики, 2001.— 704 с.

2. Безуглий В. В. Регіональна економічна та соціальна географія світу: Посібник / В. В. Безуглий, С. В. Козинець.— К.: Видавничий центр "Академія", 2003 - 688 с.

3. Білорус О. Г. Глобальні трансформації і стратегії розвитку / О. Г. Білорус, Д. Г. Лук'яненко та ін,— К., 1998,— 416 с.

4. Географічні таблиці: Довідкові матеріали.— Тернопіль: Джура, 1998.— 230 с.

5. География: Справ, материалы. — М.: Просвещение, 1988.— 400 с.

6. Гілецький Й. P. Географія України. Соціально-економічна з основами теорії: Підручник для 9 класу,— Львів: ВНТЛ-Класика, 2002.— 192 с.

6. Гілецький Й. Р. Економічна