Kokkuvõte: Maa peamiste kestade omadused. Maa sfäärid

Seda nimetatakse maakooreks ja see on osa litosfäärist, mis on tõlgitud kreeka keel tähendab sõna-sõnalt "kivine" või "kõva pall". See hõlmab ka osa ülemisest vahevööst. Kõik see asub otse astenosfääri kohal (“jõutu pall”) - viskoossema või plastilisema kihi kohal, justkui litosfääri all.

Maa sisemine struktuur

Meie planeedil on ellipsoidi või täpsemalt geoidi kuju, mis on suletud kujuga kolmemõõtmeline geomeetriline keha. See kõige olulisem geodeetiline kontseptsioon on sõna-sõnalt tõlgitud kui "maalaadne". Selline näeb meie planeet väljastpoolt välja. Sisemiselt on see korraldatud järgmisel viisil- Maa koosneb piiridega eraldatud kihtidest, millel on oma kindlad nimed (selgeim neist Mohorovici piir ehk Moho, mis eraldab maakoore ja vahevöö). Tuum, mis on meie planeedi keskpunkt, kest (või vahevöö) ja maakoor - Maa ülemine tahke kest - need on peamised kihid, millest kaks - tuum ja vahevöö on omakorda jagatud 2 alamkihiks - sisemine ja välimine või alumine ja ülemine. Seega koosneb südamik, mille raadius on 3,5 tuhat kilomeetrit, tahkest sisesüdamikust (raadius 1,3) ja vedelast välissüdamikust. Ja vahevöö ehk silikaatkest jaguneb alumiseks ja ülemiseks osaks, mis kokku moodustavad 67% meie planeedi kogumassist.

Planeedi kõige õhem kiht

Mullad ise tekkisid samaaegselt eluga Maal ja on selle mõju tulemus keskkond- vesi, õhk, elusorganismid ja taimed. Olenevalt erinevatest tingimustest (geoloogilised, geograafilised ja klimaatilised) on see kõige olulisem loodusvara on paksusega 15 cm kuni 3 m. Teatud tüüpi pinnase väärtus on väga kõrge. Näiteks eksportisid sakslased okupatsiooni ajal Ukraina musta mulda rullides Saksamaale. Maapõuest rääkides ei saa jätta mainimata suuri tahkeid alasid, mis libisevad mööda vahevöö vedelamaid kihte ja liiguvad üksteise suhtes. Nende lähenemine ja "rünnakud" ohustavad tektooniliste nihketega, mis võivad põhjustada Maal katastroofe.

Maa on meie päikesesüsteemi ainus planeet, millelt elu tekkis. See oli suuresti tingitud kuue erineva kesta olemasolust: atmosfäär, hüdrosfäär, biosfäär, litosfäär, pürosfäär ja tsentrosfäär. Kõik nad suhtlevad üksteisega tihedalt, mis väljendub energia ja aine vahetuses. Käesolevas artiklis vaatleme nende koostist, peamisi omadusi ja omadusi.

Maa väliskestad on atmosfäär, hüdrosfäär ja litosfäär.

Maa gaasiline ümbris on atmosfäär, põhjas piirneb see hüdrosfääri või litosfääriga ja ülaosas ulatub see 1000 km kaugusele. Selles on kolm kihti: troposfäär, mis liigub; pärast seda on stratosfäär; selle taga on ionosfäär ( ülemine kiht).

Troposfääri kõrgus on umbes 10 km ja selle mass moodustab 75% atmosfääri massist. See liigutab õhku horisontaalselt või vertikaalselt. Ülal on stratosfäär, mis ulatub 80 km ülespoole. See moodustab horisontaalselt liikudes kihte. Väljaspool stratosfääri on ionosfäär, milles õhk on pidevalt ioniseeritud.

Hüdrosfääri – Maa veekesta – suurus moodustab 71% kogu planeedi pinnast. Vee keskmine soolsus on 35 g/l. Ookeani pinna tihedus on ligikaudu 1 ja temperatuur 3-32 ° C. Nad võivad tungida mitte sügavamale kui kakssada meetrit ja ultraviolettkiirgus - kuni 800 m.

Elusorganismide elupaigaks on biosfäär, see sulandub hüdrosfääri, atmosfääri ja litosfääriga. Biosfääri ülemine serv tõuseb troposfääri ülemistesse sfääridesse ja alumine ulatub ookeanide süvendite põhja. See eristab loomade sfääri (üle miljoni liigi) ja taimede sfääri (üle 500 tuhande liigi).

Litosfääri – Maa kivise kesta – paksus võib varieeruda 35–100 km. See hõlmab kõiki kontinente, saari ja ookeanipõhja. Selle all on pürosfäär, mis on meie planeedi tuline kest. Selle temperatuur tõuseb umbes 1 °C iga 33 meetri sügavusel. Tõenäoliselt on kivimid suurel sügavusel, tohutu rõhu ja väga kõrgete temperatuuride mõjul sulanud ja vedelas olekus.

Maa keskse kesta – tuuma – asukoht on 1800 km sügav. Enamik teadlasi toetab versiooni, et see koosneb niklist ja rauast. Selles on komponentide temperatuur mitu tuhat kraadi Celsiuse järgi ja rõhk on 3 000 000 atmosfääri. Tuuma olekut pole veel usaldusväärselt uuritud, kuid on teada, et see jahtub edasi.

Maa geosfäärilised kestad muutuvad pidevalt: tuline kest tiheneb ja tahke kest tiheneb. See protsess kutsus korraga esile tahkete kiviplokkide - mandrite - ilmumise. Ja meie ajal ei lakka tuline sfäär oma mõju planeedi elule. Selle mõju on väga suur. Mandrite, kliima ja ookeanide kontuurid muutuvad pidevalt,

Endogeenne ja mõjutab tahke aine pidevat muutumist, mis mõjutab planeedi biosfääri.

Kõik Maa väliskestad on olemas üldine vara- suur liikuvus, mille tõttu nende vähimgi muutus levib kohe kogu selle massile. See seletab, miks kestade koostise ühtlus on suhteline erinev aeg, kuigi need on geoloogilise arengu käigus läbi teinud olulisi muutusi. Näiteks atmosfääris paljude teadlaste sõnul esialgu vaba hapnikku ei olnud, kuid see oli küllastunud ja hiljem taimede elutegevuse tulemusena omandas praeguse oleku. Sarnaselt muutus ka Maa veekesta koostis, mida tõestavad suletud vete ja ookeanide soolade koostise võrdlusnäitajad. Ka kogu orgaaniline maailm on muutunud ja muutused toimuvad selles endiselt.

Sissejuhatus

1. Maa põhilised kestad

3. Maa geotermiline režiim

Järeldus

Kasutatud allikate loetelu


Sissejuhatus

Geoloogia on teadus Maa ehituse ja arenguloo kohta. Peamisteks uurimisobjektideks on kivimid, mis sisaldavad Maa geoloogilist rekordit, aga ka tänapäevased füüsikalised protsessid ja mehhanismid, mis toimivad nii selle pinnal kui ka sügavustes, mille uurimine võimaldab mõista, kuidas meie planeet minevikus arenes.

Maa muutub pidevalt. Mõned muutused toimuvad ootamatult ja väga ägedalt (näiteks vulkaanipursked, maavärinad või suured üleujutused), kuid sagedamini aeglaselt (sajandi jooksul eemaldatakse või koguneb kuni 30 cm paksune settekiht). Selliseid muutusi ei ole ühe inimese elu jooksul märgata, kuid muutuste kohta on pika aja jooksul kogunenud teatud infot ning regulaarsete täpsete mõõtmiste abil fikseeritakse ka väiksemad maakoore liikumised.

Maa ajalugu algas arenguga samal ajal Päikesesüsteem umbes 4,6 miljardit aastat tagasi. Geoloogilist ülestähendust iseloomustab aga killustatus ja ebatäielikkus, sest paljud iidsed kivimid hävisid või kattusid nooremate setetega. Lüngad tuleb täita nii mujal aset leidnud sündmustega, mille kohta on rohkem andmeid, kui ka analoogia ja hüpoteesidega korrelatsiooni. Kivimite suhteline vanus määratakse nendes sisalduvate fossiilsete jäänuste komplekside põhjal ning setted, milles sellised jäänused puuduvad, määratakse mõlema suhtelise asukoha järgi. Lisaks saab geokeemiliste meetoditega määrata peaaegu kõigi kivimite absoluutse vanuse.

Selles töös uuritakse Maa peamisi kestasid, selle koostist ja füüsilist ehitust.


1. Maa põhilised kestad

Maal on 6 kesta: atmosfäär, hüdrosfäär, biosfäär, litosfäär, pürosfäär ja tsentrosfäär.

Atmosfäär on Maa välimine gaasiline kest. Selle alumine piir kulgeb mööda litosfääri ja hüdrosfääri ning ülemine piir on 1000 km kõrgusel. Atmosfäär jaguneb troposfääriks (liikuv kiht), stratosfääriks (troposfääri kohal olev kiht) ja ionosfääriks (ülemine kiht).

Keskmine pikkus troposfäär - 10 km. Selle mass moodustab 75% atmosfääri kogumassist. Õhk troposfääris liigub nii horisontaal- kui ka vertikaalsuunas.

Stratosfäär tõuseb troposfäärist 80 km kõrgusele. Selle õhk, mis liigub ainult horisontaalsuunas, moodustab kihte.

Ionosfäär ulatub veelgi kõrgemale, mis sai oma nime tänu sellele, et selle õhk ioniseerub pidevalt ultraviolettkiirguse ja kosmilised kiired.

Hüdrosfäär hõivab 71% Maa pinnast. Selle keskmine soolsus on 35 g/l. Ookeani pinna temperatuur on 3–32 °C, tihedus umbes 1. päikesevalgus tungib 200 m sügavusele ja ultraviolettkiired - kuni 800 m sügavusele.

Biosfäär ehk elusfäär sulandub atmosfääri, hüdrosfääri ja litosfääriga. Selle ülemine piir ulatub troposfääri ülemiste kihtideni, alumine piir kulgeb piki ookeanibasseinide põhja. Biosfäär jaguneb taimede sfääriks (üle 500 000 liigi) ja loomade sfääriks (üle 1 000 000 liigi).

Litosfäär - Maa kivine kest - on 40–100 km paksune. See hõlmab kontinente, saari ja ookeanide põhja. Mandrite keskmine kõrgus merepinnast: Antarktika - 2200 m, Aasia - 960 m, Aafrika - 750 m, Põhja-Ameerika- 720 m, Lõuna-Ameerika- 590 m, Euroopa - 340 m, Austraalia - 340 m.

Litosfääri all on pürosfäär – Maa tuline kest. Selle temperatuur tõuseb umbes 1 °C iga 33 m sügavuse kohta. Kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu tõttu on olulisel sügavusel kivimid tõenäoliselt sulas olekus.

Sentosfäär ehk Maa tuum asub 1800 km sügavusel. Enamiku teadlaste sõnul koosneb see rauast ja niklist. Rõhk ulatub siin 300000000000 Pa-ni (3000000 atmosfääri), temperatuur on mitu tuhat kraadi. Tuuma seisund on siiani teadmata.

Maa tuline sfäär jätkab jahtumist. Kõva kest pakseneb, tuline kest pakseneb. Omal ajal viis see tahkete kiviplokkide - mandrite - moodustumiseni. Tulesfääri mõju planeedi Maa elule on aga endiselt väga suur. Mandrite ja ookeanide piirjooned, kliima ja atmosfääri koostis muutusid korduvalt.

Eksogeensed ja endogeensed protsessid muudavad pidevalt meie planeedi tahket pinda, mis omakorda mõjutab aktiivselt Maa biosfääri.

2. Maa koostis ja füüsiline ehitus

Geofüüsikalised andmed ja sügavate inklusioonide uurimise tulemused näitavad, et meie planeet koosneb mitmest erinevat tüüpi kestast. füüsikalised omadused, mille muutumine kajastub muutusena keemiline koostis aine sügavusega ja muutused selle agregatsiooni olekus rõhu funktsioonina.

Maa ülemise kesta - maakoore - mandrite all on keskmine paksus umbes 40 km (25-70 km) ja ookeanide all - ainult 5-10 km (ilma veekihita, mis on keskmiselt 4,5 km). ). Maakoore alumiseks servaks on võetud Mohorovici pind - seismiline läbilõige, millel pikisuunaliste elastsete lainete levimiskiirus sügavusega 6,5-7,5 kuni 8-9 km/s suureneb järsult, mis vastab tõusule. aine tiheduses 2,8-3 ,0 kuni 3,3 g/cm3.

Mohorovici pinnalt kuni 2900 km sügavuseni ulatub Maa vahevöö; ülemise vahevööna eristatakse ülemist kõige vähem tihedat tsooni, mille paksus on 400 km. Intervall 2900 kuni 5150 km on hõivatud välimise tuumiga ja sellelt tasandilt Maa keskmesse, s.o. 5150 kuni 6371 km, asub sisemine tuum.

Maa tuum on teadlasi huvitanud alates selle avastamisest 1936. aastal. Seda oli äärmiselt raske pildistada, kuna selleni jõudis ja pinnale tagasi pöördus suhteliselt väike seismiliste lainete arv. Lisaks südamiku äärmuslikud temperatuurid ja rõhud pikka aega laboris raske reprodutseerida. Uued uuringud võivad anda meie planeedi keskpunktist üksikasjalikuma pildi. Maa tuum jaguneb 2 eraldi piirkonnaks: vedel (välimine tuum) ja tahke (sisemine), mille vaheline üleminek asub 5156 km sügavusel.

Raud on ainus element, mis ühtib täpselt Maa tuuma seismiliste omadustega ja mida on universumis piisavalt palju, et moodustada tuumas ligikaudu 35% planeedi massist. Tänapäevastel andmetel on välissüdamik sularaua ja nikli pöörlev voog, mis juhib hästi elektrit. Sellega seostatakse Maa magnetvälja päritolu, uskudes, et nagu hiiglaslik generaator, elektrivoolud, mis voolab vedelas tuumas, loovad globaalse magnetvälja. Välissüdamikuga otseses kontaktis olev mantli kiht on sellest mõjutatud, kuna südamikus on temperatuur kõrgem kui vahevöös. Kohati tekitab see kiht tohutuid soojus- ja massivoogusid, mis on suunatud Maa pinna poole – ploomid.

Sisemine tahke südamik ei ole mantliga ühendatud. Arvatakse, et selle tahke oleku, vaatamata kõrgele temperatuurile, tagab hiiglaslik rõhk Maa keskmes. On välja pakutud, et südamikus peaks lisaks raua-nikli sulamitele olema ka kergemaid elemente, nagu räni ja väävlit, ning võib-olla ka räni ja hapnikku. Küsimus Maa tuuma seisundi kohta on endiselt vastuoluline. Pinnast eemaldudes suureneb kokkusurumine, millele aine allub. Arvutused näitavad, et maakera tuumas võib rõhk ulatuda 3 miljoni atm-ni. Samal ajal tunduvad paljud ained olevat metalliseeritud – lähevad metallilisse olekusse. Oli isegi hüpotees, et Maa tuum koosneb metallilisest vesinikust.

Välissüdamik on samuti metallist (sisuliselt rauast), kuid erinevalt sisesüdamikust on metall siin vedelas olekus ega lase põiki elastsed lained. Konvektiivvoolud metallilises välissüdamikus põhjustavad Maa magnetvälja teket.

Maa vahevöö koosneb silikaatidest: räni ja hapniku ühenditest Mg, Fe, Ca. Ülemises vahevöös domineerivad peridotiidid – kivimid, mis koosnevad peamiselt kahest mineraalist: oliviinist (Fe,Mg) 2SiO4 ja pürokseenist (Ca, Na) (Fe,Mg,Al) (Si,Al) 2O6. Need kivimid sisaldavad suhteliselt vähe (< 45 мас. %) кремнезема (SiO2) и обогащены магнием и железом. Поэтому их называют ультраосновными и ультрамафическими. Выше поверхности Мохоровичича в пределах континентальной земной коры преобладают силикатные магматические породы основного и кислого составов. Основные породы содержат 45-53 мас. % SiO2. Кроме оливина и пироксена в состав основных пород входит Ca-Na полевой шпат - плагиоклаз CaAl2Si2O8 - NaAlSi3O8. Кислые магматические породы предельно обогащены кремнеземом, содержание которого возрастает до 65-75 мас. %. Они состоят из кварца SiO2, плагиоклаза и K-Na полевого шпата (K,Na) AlSi3O8. Наиболее распространенной интрузивной породой основного состава является габбро, а вулканической породой - базальт. Среди кислых интрузивных пород чаще всего встречается гранит, a вулканическим аналогом гранита является риолит.

Seega koosneb ülemine vahevöö ultraaluselistest ja ultramafilistest kivimitest ning maakoore moodustavad peamiselt aluselised ja happelised tardkivimid: gabro, graniidid ja nende vulkaanilised analoogid, mis sisaldavad võrreldes ülemise vahevöö peridotiitidega vähem magneesiumi ja rauda. ja samal ajal on rikastatud ränidioksiidi, alumiiniumi ja leelismetallidega.

Mandrite all on maakoore alumisse ossa koondunud mafilised kivimid ja ülemisse ossa felsikivimid. Ookeanide all olev õhuke maakoor koosneb peaaegu täielikult gabrost ja basaltist. Kindlalt on kindlaks tehtud, et põhilised kivimid, mis erinevatel hinnangutel moodustavad 75–25% mandrilise maakoore massist ja peaaegu kogu ookeanilise maakoore massist, sulatati ülemisest vahevööst magmaatilise tegevuse käigus. Felsilisi kivimeid peetakse tavaliselt mandrilise maakoore sees olevate mafiliste kivimite korduva osalise sulamise saadusteks. Vahevöö ülemisest osast pärit peridotiidid on ammendunud sulavates komponentides, mis kantakse magmaatiliste protsesside käigus maakoor. Mandrite all olev ülemine vahevöö, kus tekkis kõige paksem maakoor, on eriti "kurnatud".

maakoore atmosfääri biosfäär


3. Maa geotermiline režiim

Külmunud kihtide geotermilise režiimi määravad soojusvahetuse tingimused külmunud massiivi piiridel. Geotermilise režiimi peamised vormid on perioodilised temperatuurikõikumised (aastane, pikaajaline, ilmalik jne), mille olemuse määravad pinnatemperatuuride muutused ja soojusvoog Maa sisemusest. Kui temperatuurikõikumised levivad pinnalt sügavale kivimitesse, jääb nende periood muutumatuks ja amplituud väheneb plahvatuslikult koos sügavusega. Proportsionaalselt sügavuse suurenemisega jäävad äärmuslikud temperatuurid maha ajavahemiku võrra, mida nimetatakse faasinihkeks. Temperatuurikõikumiste võrdsete amplituudide korral on nende sumbumise sügavuste suhe võrdeline perioodide suhte ruutjuurega.

Külmunud kihtide geotermilise režiimi eripära määrab vesi-jää faasisiinete olemasolu, millega kaasneb soojuse eraldumine või neeldumine ning kivimite termofüüsikaliste omaduste muutumine. Soojustarbimine faasisiirde jaoks aeglustab 0 °C isotermi kulgu ja põhjustab külmunud kihtide termilist inertsi. Igikeltsa lõigu ülemises osas eristub aastaste temperatuurikõikumiste kiht. Selle kihi põhjas vastab temperatuur pikaajalise (5-10 aasta) perioodi keskmisele aastasele temperatuurile. Aastase temperatuurikõikumise kihi paksus varieerub sõltuvalt aasta keskmisest temperatuurist ja kivimite termofüüsikalistest omadustest keskmiselt 3-5 m kuni 20-25 m.

Aastate kõikumiste kihi all olev kivimite temperatuuriväli tekib mõjul soojusvoog Maa sisemusest ja temperatuurikõikumistest pinnal perioodiga üle 1 aasta. Teda mõjutab geoloogiline struktuur, kivimite termofüüsikalised omadused ja soojusülekanne põhjavesi, kokkupuutes igikeltsaga.

Igikeltsa lagunemise ajal täheldatakse madalaimat temperatuuri sügavamal kui aastaste kõikumiste kihi alus, seda põhjustab aasta keskmise temperatuuri tõus. Agradatsioonilise arengu käigus peegeldab temperatuuriväli külmunud massi jahtumist pinnalt, mis väljendub temperatuurigradiendi suurenemises.

Külmunud kihi alumise piiri dünaamika sõltub soojusvoogude suhtest külmunud ja sulatsoonis. Nende ebavõrdsus on tingitud pinna pikaajalistest temperatuurikõikumistest, mis tungivad sügavusele, mis ületab külmunud massi paksuse. Välja arendamise insenergeoloogilised ja hüdrogeoloogilised tingimused sõltuvad oluliselt geotermilise režiimi iseärasustest ja selle muutumisest mäetööde ja muude insenertehniliste rajatiste mõjul. Geotermilise režiimi uuring ja selle muutuste prognoos viiakse läbi geokrüoloogilise uuringu käigus.


Järeldus

Üksikisik Planeedi, nagu ka elusolendi välimus, määravad suuresti sisemised tegurid, mis tekivad selle sügavates sooltes. Neid aluspindu on väga raske uurida, kuna Maa moodustavad materjalid on läbipaistmatud ja tihedad, mistõttu on otseste andmete hulk sügavate tsoonide aine kohta väga piiratud.

On palju vaimukaid ja huvitavaid meetodeid meie planeeti uurides, vaid põhiteavet selle kohta sisemine struktuur mis on saadud maavärinate ajal tekkivate seismiliste lainete uuringute tulemusena ja võimsad plahvatused. Igas tunnis registreeritakse Maa erinevates punktides umbes 10 vibratsiooni. maa pind. Sel juhul tekivad kahte tüüpi seismilised lained: pikisuunalised ja põikisuunalised. Mõlemat tüüpi lained võivad levida tahkes aines, kuid vedelikes võivad levida ainult pikisuunalised.

Maapinna nihkeid registreerivad kõikjale paigaldatud seismograafid maakerale. Maad läbivate lainete kiiruse jälgimine võimaldab geofüüsikutel määrata kivimite tihedust ja kõvadust sügavamal, mis ei ole otsese uurimistöö ulatus. Seismiliste andmete ja kivimitega laboratoorsetes katsetes (kus simuleeritakse Maa teatud sügavusele vastavat temperatuuri ja rõhku) saadud tiheduste võrdlus võimaldab teha järelduse Maa sisemuse ainelise koostise kohta. Värskeimad geofüüsika andmed ja mineraalide struktuurimuutuste uurimisega seotud katsed on võimaldanud modelleerida paljusid Maa sügavustes toimuva struktuuri, koostise ja protsesside tunnuseid.


Elu mõte. Peamisteks struktuurielementideks on siin biogeotsenoosid, nende tuum, Maa geograafiline kest (atmosfäär, pinnas, hüdrosfäär, päikesekiirgus, kosmiline saaste jne), inimtekkeline sissevool. Zagalny vaates V.I. Vernadski nimetas biosfääri peamisteks struktuurikomponentideks elavat, inertset ja bioinertset kõnet oma ainulaadsete eluliselt tähtsate funktsioonidega...

Kas mitte sellel teel ei leia silda elutu ja elava looduse vahel? Otsustav sõna selles küsimuses on erinevatel tulevastel biokeemilistel ja geneetilistel uuringutel. Seega võib põhihüpoteesid elu tekke kohta Maal jagada 3 rühma: 1) religioosne hüpotees elu “jumaliku” tekke kohta; 2) "panspermia" - elu tekkis kosmoses ja seejärel tutvustati ...

25 mg. U-vitamiin soodustab mao- ja kaksteistsõrmiksoole haavandite paranemist. Sisaldab peterselli ja värske valge kapsa mahla. 1.1.6. Muud ained toiduainetes. Lisaks käsitletavatele põhiainetele sisaldavad toiduained orgaanilisi happeid, eeterlikke õlisid, glükosiide, alkaloide, tanniine, värvaineid ja fütontsiide. Orgaanilisi happeid leidub...

On ka vähemtähtsaid õigeusu koolkondi, nagu grammatika-, meditsiini- ja muud, mida on märgitud Madhavacharya töös. Heterokssüsteemid hõlmavad peamiselt kolme peamist koolkonda – materialistlikku (Charvaka tüüp), budistlikku (Vaibhashika, Sautrantika, Yogacara ja Madyamaka) ja Jaini. Neid nimetatakse heterodoksideks, sest nad ei aktsepteeri Vedade autoriteeti. 1)...

Sissejuhatus

1. Maa põhilised kestad

3. Maa geotermiline režiim

Järeldus

Kasutatud allikate loetelu

Sissejuhatus

Geoloogia on teadus Maa ehituse ja arenguloo kohta. Peamisteks uurimisobjektideks on kivimid, mis sisaldavad Maa geoloogilist rekordit, aga ka tänapäevased füüsikalised protsessid ja mehhanismid, mis toimivad nii selle pinnal kui ka sügavustes, mille uurimine võimaldab mõista, kuidas meie planeet minevikus arenes.

Maa muutub pidevalt. Mõned muutused toimuvad ootamatult ja väga ägedalt (näiteks vulkaanipursked, maavärinad või suured üleujutused), kuid sagedamini aeglaselt (sajandi jooksul eemaldatakse või koguneb kuni 30 cm paksune settekiht). Selliseid muutusi ei ole ühe inimese elu jooksul märgata, kuid muutuste kohta on pika aja jooksul kogunenud teatud infot ning regulaarsete täpsete mõõtmiste abil fikseeritakse ka väiksemad maakoore liikumised.

Maa ajalugu algas samaaegselt päikesesüsteemi arenguga ligikaudu 4,6 miljardit aastat tagasi. Geoloogilist ülestähendust iseloomustab aga killustatus ja ebatäielikkus, sest paljud iidsed kivimid hävisid või kattusid nooremate setetega. Lüngad tuleb täita nii mujal aset leidnud sündmustega, mille kohta on rohkem andmeid, kui ka analoogia ja hüpoteesidega korrelatsiooni. Kivimite suhteline vanus määratakse nendes sisalduvate fossiilsete jäänuste komplekside põhjal ning setted, milles sellised jäänused puuduvad, määratakse mõlema suhtelise asukoha järgi. Lisaks saab geokeemiliste meetoditega määrata peaaegu kõigi kivimite absoluutse vanuse.

Selles töös uuritakse Maa peamisi kestasid, selle koostist ja füüsilist ehitust.

1. Maa põhilised kestad

Maal on 6 kesta: atmosfäär, hüdrosfäär, biosfäär, litosfäär, pürosfäär ja tsentrosfäär.

Atmosfäär on Maa välimine gaasiline kest. Selle alumine piir kulgeb mööda litosfääri ja hüdrosfääri ning ülemine piir on 1000 km kõrgusel. Atmosfäär jaguneb troposfääriks (liikuv kiht), stratosfääriks (troposfääri kohal olev kiht) ja ionosfääriks (ülemine kiht).

Troposfääri keskmine kõrgus on 10 km. Selle mass moodustab 75% atmosfääri kogumassist. Õhk troposfääris liigub nii horisontaal- kui ka vertikaalsuunas.

Stratosfäär tõuseb troposfäärist 80 km kõrgusele. Selle õhk, mis liigub ainult horisontaalsuunas, moodustab kihte.

Veelgi kõrgemale ulatub ionosfäär, mis sai oma nime tänu sellele, et selle õhk ioniseerub pidevalt ultraviolettkiirte ja kosmiliste kiirte mõjul.

Hüdrosfäär hõivab 71% Maa pinnast. Selle keskmine soolsus on 35 g/l. Ookeani pinna temperatuur on 3 kuni 32 ° C, tihedus umbes 1. Päikesevalgus tungib 200 m sügavusele ja ultraviolettkiired 800 m sügavusele.

Biosfäär ehk elusfäär sulandub atmosfääri, hüdrosfääri ja litosfääriga. Selle ülemine piir ulatub troposfääri ülemiste kihtideni, alumine piir kulgeb piki ookeanibasseinide põhja. Biosfäär jaguneb taimede sfääriks (üle 500 000 liigi) ja loomade sfääriks (üle 1 000 000 liigi).

Litosfäär - Maa kivine kest - on 40–100 km paksune. See hõlmab kontinente, saari ja ookeanide põhja. Mandrite keskmine kõrgus ookeanipinnast: Antarktika - 2200 m, Aasia - 960 m, Aafrika - 750 m, Põhja-Ameerika - 720 m, Lõuna-Ameerika - 590 m, Euroopa - 340 m, Austraalia - 340 m.

Litosfääri all on pürosfäär – Maa tuline kest. Selle temperatuur tõuseb umbes 1 °C iga 33 m sügavuse kohta. Kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu tõttu on olulisel sügavusel kivimid tõenäoliselt sulas olekus.

Sentosfäär ehk Maa tuum asub 1800 km sügavusel. Enamiku teadlaste sõnul koosneb see rauast ja niklist. Rõhk ulatub siin 300000000000 Pa-ni (3000000 atmosfääri), temperatuur on mitu tuhat kraadi. Tuuma seisund on siiani teadmata.

Maa tuline sfäär jätkab jahtumist. Kõva kest pakseneb, tuline kest pakseneb. Omal ajal viis see tahkete kiviplokkide - mandrite - moodustumiseni. Tulesfääri mõju planeedi Maa elule on aga endiselt väga suur. Mandrite ja ookeanide piirjooned, kliima ja atmosfääri koostis muutusid korduvalt.

Eksogeensed ja endogeensed protsessid muudavad pidevalt meie planeedi tahket pinda, mis omakorda mõjutab aktiivselt Maa biosfääri.

2. Maa koostis ja füüsiline ehitus

Geofüüsikalised andmed ja sügavate inklusioonide uurimise tulemused näitavad, et meie planeet koosneb mitmest erinevate füüsikaliste omadustega kestadest, mille muutumine peegeldab nii aine keemilise koostise muutust sügavusega kui ka selle agregatsiooni oleku muutumist funktsioonina. survest.

Maa ülemise kesta - maakoore - mandrite all on keskmine paksus umbes 40 km (25-70 km) ja ookeanide all - ainult 5-10 km (ilma veekihita, mis on keskmiselt 4,5 km). ). Maakoore alumiseks servaks on võetud Mohorovici pind - seismiline läbilõige, millel pikisuunaliste elastsete lainete levimiskiirus sügavusega 6,5-7,5 kuni 8-9 km/s suureneb järsult, mis vastab tõusule. aine tiheduses 2,8-3 ,0 kuni 3,3 g/cm3.

Mohorovici pinnalt kuni 2900 km sügavuseni ulatub Maa vahevöö; ülemise vahevööna eristatakse ülemist kõige vähem tihedat tsooni, mille paksus on 400 km. Intervall 2900 kuni 5150 km on hõivatud välimise tuumiga ja sellelt tasandilt Maa keskmesse, s.o. 5150 kuni 6371 km, asub sisemine tuum.

Maa tuum on teadlasi huvitanud alates selle avastamisest 1936. aastal. Seda oli äärmiselt raske pildistada, kuna selleni jõudis ja pinnale tagasi pöördus suhteliselt väike seismiliste lainete arv. Lisaks on südamiku äärmuslikke temperatuure ja rõhku olnud laboris pikka aega raske reprodutseerida. Uued uuringud võivad anda meie planeedi keskpunktist üksikasjalikuma pildi. Maa tuum jaguneb 2 eraldi piirkonnaks: vedel (välimine tuum) ja tahke (sisemine), mille vaheline üleminek asub 5156 km sügavusel.

Raud on ainus element, mis ühtib täpselt Maa tuuma seismiliste omadustega ja mida on universumis piisavalt palju, et moodustada tuumas ligikaudu 35% planeedi massist. Tänapäevastel andmetel on välissüdamik sularaua ja nikli pöörlev voog, mis juhib hästi elektrit. Just sellega seostatakse Maa magnetvälja päritolu, arvates, et sarnaselt hiiglaslikule generaatorile tekitavad vedelas tuumas voolavad elektrivoolud globaalse magnetvälja. Välissüdamikuga otseses kontaktis olev mantli kiht on sellest mõjutatud, kuna südamikus on temperatuur kõrgem kui vahevöös. Kohati tekitab see kiht tohutuid soojus- ja massivoogusid, mis on suunatud Maa pinna poole – ploomid.

Sisemine tahke südamik ei ole mantliga ühendatud. Arvatakse, et selle tahke oleku, vaatamata kõrgele temperatuurile, tagab hiiglaslik rõhk Maa keskmes. On välja pakutud, et südamikus peaks lisaks raua-nikli sulamitele olema ka kergemaid elemente, nagu räni ja väävlit, ning võib-olla ka räni ja hapnikku. Küsimus Maa tuuma seisundi kohta on endiselt vastuoluline. Pinnast eemaldudes suureneb kokkusurumine, millele aine allub. Arvutused näitavad, et maakera tuumas võib rõhk ulatuda 3 miljoni atm-ni. Samal ajal tunduvad paljud ained olevat metalliseeritud – lähevad metallilisse olekusse. Oli isegi hüpotees, et Maa tuum koosneb metallilisest vesinikust.

Välissüdamik on samuti metallist (sisuliselt rauast), kuid erinevalt sisesüdamikust on metall siin vedelas olekus ega edasta põiki elastseid laineid. Konvektiivvoolud metallilises välissüdamikus põhjustavad Maa magnetvälja teket.

Maa vahevöö koosneb silikaatidest: räni ja hapniku ühenditest Mg, Fe, Ca. Ülemises vahevöös domineerivad peridotiidid – kivimid, mis koosnevad peamiselt kahest mineraalist: oliviinist (Fe,Mg) 2SiO4 ja pürokseenist (Ca, Na) (Fe,Mg,Al) (Si,Al) 2O6. Need kivimid sisaldavad suhteliselt vähe (< 45 мас. %) кремнезема (SiO2) и обогащены магнием и железом. Поэтому их называют ультраосновными и ультрамафическими. Выше поверхности Мохоровичича в пределах континентальной земной коры преобладают силикатные магматические породы основного и кислого составов. Основные породы содержат 45-53 мас. % SiO2. Кроме оливина и пироксена в состав основных пород входит Ca-Na полевой шпат - плагиоклаз CaAl2Si2O8 - NaAlSi3O8. Кислые магматические породы предельно обогащены кремнеземом, содержание которого возрастает до 65-75 мас. %. Они состоят из кварца SiO2, плагиоклаза и K-Na полевого шпата (K,Na) AlSi3O8. Наиболее распространенной интрузивной породой основного состава является габбро, а вулканической породой - базальт. Среди кислых интрузивных пород чаще всего встречается гранит, a вулканическим аналогом гранита является риолит .

Seega koosneb ülemine vahevöö ultraaluselistest ja ultramafilistest kivimitest ning maakoore moodustavad peamiselt aluselised ja happelised tardkivimid: gabro, graniidid ja nende vulkaanilised analoogid, mis sisaldavad võrreldes ülemise vahevöö peridotiitidega vähem magneesiumi ja rauda. ja samal ajal on rikastatud ränidioksiidi, alumiiniumi ja leelismetallidega.

Mandrite all on maakoore alumisse ossa koondunud mafilised kivimid ja ülemisse ossa felsikivimid. Ookeanide all olev õhuke maakoor koosneb peaaegu täielikult gabrost ja basaltist. Kindlalt on kindlaks tehtud, et põhilised kivimid, mis erinevatel hinnangutel moodustavad 75–25% mandrilise maakoore massist ja peaaegu kogu ookeanilise maakoore massist, sulatati ülemisest vahevööst magmaatilise tegevuse käigus. Felsilisi kivimeid peetakse tavaliselt mandrilise maakoore sees olevate mafiliste kivimite korduva osalise sulamise saadusteks. Vahevöö ülemisest osast pärit peridotiidid on magmaatiliste protsesside käigus ammendunud sulavates komponentides, mis transporditakse maakooresse. Mandrite all olev ülemine vahevöö, kus tekkis kõige paksem maakoor, on eriti "kurnatud".

maakoore atmosfääri biosfäär

3. Maa geotermiline režiim

Külmunud kihtide geotermilise režiimi määravad soojusvahetuse tingimused külmunud massiivi piiridel. Geotermilise režiimi peamised vormid on perioodilised temperatuurikõikumised (aastane, pikaajaline, ilmalik jne), mille olemuse määravad pinnatemperatuuride muutused ja soojusvoog Maa sisemusest. Kui temperatuurikõikumised levivad pinnalt sügavale kivimitesse, jääb nende periood muutumatuks ja amplituud väheneb plahvatuslikult koos sügavusega. Proportsionaalselt sügavuse suurenemisega jäävad äärmuslikud temperatuurid maha ajavahemiku võrra, mida nimetatakse faasinihkeks. Temperatuurikõikumiste võrdsete amplituudide korral on nende sumbumise sügavuste suhe võrdeline perioodide suhte ruutjuurega.

Külmunud kihtide geotermilise režiimi eripära määrab vesi-jää faasisiinete olemasolu, millega kaasneb soojuse eraldumine või neeldumine ning kivimite termofüüsikaliste omaduste muutumine. Soojustarbimine faasisiirde jaoks aeglustab 0 °C isotermi kulgu ja põhjustab külmunud kihtide termilist inertsi. Igikeltsa lõigu ülemises osas eristub aastaste temperatuurikõikumiste kiht. Selle kihi põhjas vastab temperatuur pikaajalise (5-10 aasta) perioodi keskmisele aastasele temperatuurile. Aastase temperatuurikõikumise kihi paksus varieerub sõltuvalt aasta keskmisest temperatuurist ja kivimite termofüüsikalistest omadustest keskmiselt 3-5 m kuni 20-25 m.

Aastate kõikumiste kihi all olev kivimite temperatuuriväli tekib Maa sisemusest tuleva soojusvoo ja pinna temperatuurikõikumiste mõjul ajavahemikuga üle 1 aasta. Seda mõjutavad geoloogiline struktuur, kivimite termofüüsikalised omadused ja igikeltsaga kokkupuutel põhjavee soojusülekanne.

Igikeltsa lagunemise ajal täheldatakse madalaimat temperatuuri sügavamal kui aastaste kõikumiste kihi alus, seda põhjustab aasta keskmise temperatuuri tõus. Agradatsioonilise arengu käigus peegeldab temperatuuriväli külmunud massi jahtumist pinnalt, mis väljendub temperatuurigradiendi suurenemises.

Külmunud kihi alumise piiri dünaamika sõltub soojusvoogude suhtest külmunud ja sulatsoonis. Nende ebavõrdsus on tingitud pinna pikaajalistest temperatuurikõikumistest, mis tungivad sügavusele, mis ületab külmunud massi paksuse. Välja arendamise insenergeoloogilised ja hüdrogeoloogilised tingimused sõltuvad oluliselt geotermilise režiimi iseärasustest ja selle muutumisest mäetööde ja muude insenertehniliste rajatiste mõjul. Geotermilise režiimi uuring ja selle muutuste prognoos viiakse läbi geokrüoloogilise uuringu käigus.

Järeldus

Planeedi individuaalne nägu, nagu ka elusolendi välimus, on suuresti määratud sisemiste teguritega, mis tekivad selle sügavates sooltes. Neid aluspindu on väga raske uurida, kuna Maa moodustavad materjalid on läbipaistmatud ja tihedad, mistõttu on otseste andmete hulk sügavate tsoonide aine kohta väga piiratud.

Meie planeedi uurimiseks on palju geniaalseid ja huvitavaid meetodeid, kuid põhiline teave selle sisestruktuuri kohta saadakse maavärinate ja võimsate plahvatuste tekitatud seismiliste lainete uuringutest. Igas tunnis registreeritakse erinevates Maa punktides umbes 10 maapinna vibratsiooni. Sel juhul tekivad kahte tüüpi seismilised lained: pikisuunalised ja põikisuunalised. Mõlemat tüüpi lained võivad levida tahkes aines, kuid vedelikes võivad levida ainult pikisuunalised.

Maapinna nihkeid registreerivad üle maakera paigaldatud seismograafid. Maad läbivate lainete kiiruse jälgimine võimaldab geofüüsikutel määrata kivimite tihedust ja kõvadust sügavamal, mis ei ole otsese uurimistöö ulatus. Seismiliste andmete ja kivimitega laboratoorsetes katsetes (kus simuleeritakse Maa teatud sügavusele vastavat temperatuuri ja rõhku) saadud tiheduste võrdlus võimaldab teha järelduse Maa sisemuse ainelise koostise kohta. Värskeimad geofüüsika andmed ja mineraalide struktuurimuutuste uurimisega seotud katsed on võimaldanud modelleerida paljusid Maa sügavustes toimuva struktuuri, koostise ja protsesside tunnuseid.

1. Arutsev, A.A. Kontseptsioon kaasaegne loodusteadus. / A.A. Arutsev, B.V. Ermolajev. - M., 1999. - 254 lk.

2. Ershov, V.V. Geoloogia. / V.V. Eršov. - M.: Nedra, 1999. - 380 lk.

3. Koronovski, N.V. Geoloogia alused. / N.V. Koronovski. - M., 1996. - 460 lk.

4. Petrosova, R.A. Geoloogia alused. / R.A. Petrosova, V.P. Pea. - M., 2007. - 305 lk.

5. Rapatskaja, L.A. Üldgeoloogia. / L.A. Rapatskaja. -M.: lõpetanud kool, 2004. - 357 lk.


Arutsev A.A. Kaasaegse loodusteaduse kontseptsioon. – M., 1999. – Lk 42.

Rapatskaja L.A. Üldgeoloogia.– M.: Kõrgkool, 2004. – Lk 96.

Arutsev A.A. Kaasaegse loodusteaduse kontseptsioon. – M., 1999. – Lk 46.

Ershov V.V. Geoloogia. – M.: Nedra, 1999. – Lk 153.

Petrosova R.A. Geoloogia alused. – M., 2007. – Lk 56.

Maa omadused (kuju, suurus).

Maa on üks üheksast planeedist, mis tiirlevad ümber Päikese. Esimesed ideed Maa kuju ja suuruse kohta tekkisid iidsetel aegadel. Muistsed mõtlejad (Pythagoras – 5. sajand eKr, Aristoteles – 3. sajand eKr jne) väljendasid mõtet, et meie planeedil on sfääriline kuju. Newton põhjendas teoreetiliselt seisukohta, mida vorm esindab revolutsiooni ellipsoid, või kerakujuline. Polaar- ja ekvaatoriraadiuse vahe on 21 km. T. D. Zhonglovitši ja S. I. Tropinina arvutuste kohaselt on näidatud Maa asümmeetria ekvaatori suhtes: lõunapoolus asub ekvaatorile lähemal kui põhjapoolus. Reljeefi tükeldamise tõttu (kõrgete mägede olemasolu ja sügavad depressioonid) Maa tegelik kuju on keerulisem kui kolmeteljeline ellipsoid. Enamik kõrgpunkt Maal - Chomolungma mägi Himaalajas - ulatub 8848 m kõrgusele. Suurim sügavus 11 034 m leiti aastal Mariana kraav.. Saksa füüsik Listing nimetas 1873. aastal Maa kuju geoidiks, mis tähendab otsetõlkes "maataoline". Nõukogude Liidus on see praegu aktsepteeritud. F. N. Krasovski ellipsoid ja tema õpilased (A. A. Izotova jt), mille peamised parameetrid on kinnitatud kaasaegsed uuringud ja orbitaaljaamadest. Nende andmete kohaselt on ekvaatori raadius 6378,245 km, polaarraadius 6356,863 km ja polaarsus on 1/298,25. Maa ruumala on 1,083 10 12 km 3 ja selle mass on 6 10 27 g.

Maa väliskestad.

Maa väliskestad on atmosfäär, hüdrosfäär ja litosfäär. Maa gaasiline ümbris on atmosfäär, põhjas piirneb see hüdrosfääri või litosfääriga ja ülaosas ulatub see 1000 km kaugusele. Selles on kolm kihti: troposfäär, mis liigub; pärast seda on stratosfäär; selle taga on ionosfäär (ülemine kiht).

Hüdrosfääri ehk Maa veekesta suurus moodustab 71% kogu planeedi pinnast. Vee keskmine soolsus on 35 g/l. Ookeani pinna tihedus on umbes 1 ja temperatuur on 3–32 ° C. Päikesekiired suudab tungida mitte sügavamale kui kakssada meetrit ja ultraviolettkiirgus - 800 m.

Elusorganismide elupaigaks on biosfäär, see sulandub hüdrosfääri, atmosfääri ja litosfääriga. Biosfääri ülemine serv tõuseb troposfääri ülemistesse sfääridesse ja alumine ulatub ookeanide süvendite põhja. See eristab loomade sfääri (üle miljoni liigi) ja taimede sfääri (üle 500 tuhande liigi).

Litosfääri – Maa kivise kesta – paksus võib varieeruda 35–100 km. See hõlmab kõiki kontinente, saari ja ookeanipõhja. Selle all on pürosfäär, mis on meie planeedi tuline kest. Selle temperatuur tõuseb umbes 1 °C iga 33 meetri sügavusel. Tõenäoliselt on kivimid suurel sügavusel, tohutu rõhu ja väga kõrgete temperatuuride mõjul sulanud ja vedelas olekus.

Seotud väljaanded