Общая и историческая геология (стр. 5 )

проводить электрический ток.

 

Рисунок 6 - Строение атмосферы

Физические процессы в атмосфере, главным образом в тро­посфере, определяют пагоду, а она, в свою очередь, — климат. Главными типами климата являются гумидный, характеризующийся избыточным увлажнением и достаточно высокой темпе­ратурой воздуха, аридный — сухой, с высокими температурами воздуха, характерный для пустынь и полупустынь, нивальный — холодный климат с осадками, главным образом, в виде снега, характерный для высокогорных районов и высоких широт, и тропический климат, жаркий и влажный. Климат может быть континентальным, с большой разницей ночных и дневных температур, и морским, с незначительной разницей этих температур.

Гидросфера, или водная оболочка Земли, включает воду морей и океанов, рек, озер и болот, а также льды ледников. К гидросфере следует отнести и подземные воды, нижняя граница распространения которых уходит на значительную глубину. По данным , общее количество воды в гидросфере составляет 1,8 млрд. км3.

Биосфера образует зону на границе атмосферы и литосферы, которая включает и гидросферу, и характеризуется тем, что в ней есть органическая жизнь. Большая роль в изучении биосферы принадлежит . Органическая жизнь в биосфере распространена практически везде, но больше всего ее в морях и океанах. Разнообразие форм жизни, длительность развития органического мира существенно влияют на течение геологических процессов. В начале XIX в. К. Эренберг писал, что только единственная диатомовая водоросль, не встречая врагов, за 8 дней может образовать массу, равную массе Земли. считал, что кислород атмосферы — продукт биосферы; это подтверждают новые доказательства. Почвы, торф, каменные угли и, вероятно, часть нефтей, известняки, фосфориты и другие образования обязаны своим появлением биосфере.

3.2.2 Внутренние геосферы. Представление о внутреннем строении Земли основано на изучении характера распределения в земных недрах упругих колебаний - сейсмических волн. Они могут вызываться как естественным (при землетрясениях), так и искусственным путями (взрывы).

Недра Земли в зависимости от свойств и плотности слагающих их веществ делят на несколько оболочек или внутренних геосфер: земная кора, мантия, ядро.

 

Рисунок 7 - Строение Земли

3.2.1 Земная кора (слой А) 1 — самый верхний твердый слой планеты. От нижележащих геосфер она отделена поверхностью М (Мохо, Мохоровичича), названной так в честь югославского геофизика Мохоровичича.

Глубина залегания этой поверхности различна: на континентах от 35 до 70 км, в океанах от 5 до 15 км; в среднем — 33 км.

При переходе этой границы меняются химический состав вещества и его плотность, в связи с чем, происходит скачкообразное увеличение скорости распространения упругих волн (продольных от 6,8 до 8,4 км/с; поперечных от 3,7 до 4,7 км/с). Средняя плотность горных пород, слагающих земную кору, составляет 2,8 - 103 кг/см3, изменяясь от 1,6 до 3,2-103 кг/см3. На долю земной коры приходится около 0,8 % всей массы нашей планеты.

3.2.2 Мантия (слои B, C, D) 2, 3, 4 - представляет собой вещественный комплекс, залегающий между поверхностями Мохоровичича и Вихерта-Гутенберга соответственно в интервале глубин от 33 км (в среднем) до 2900 км. Это самая мощная геосфера Земли. На ее долю приходится 83 % ее объема и почти 66 % массы (рисунок 5).

 

Рисунок 8 - Внутренние геосферы

3.2.3 Ядро (слои Е, G) 5, 6 - занимает центральную часть Земли, составляя около 17 % ее объема и 34 % массы. В пределах ядра сейсмологические данные позволяют выделить: внешнее ядро, переходную оболочку и внутреннее ядро.

3.3 Понятие литосферы

Земная кора в совокупности с верхней частью мантии (до астеносферы) составляет литосферу, то есть литосфера - это твердая оболочка Земли, состоящая из земной коры и верхней части мантии (от греч. lithos - камень и sphaira - шар). Известно, что существует тесная связь между литосферой и мантией Земли (рисунок 6).

Многие ученые считают, что литосфера разделена глубинными разломами на блоки, или плиты, разной величины. Эти плиты перемещаются по разжиженному слою мантии астеносфере относительно друг друга. Литосферные плиты бывают материковые и океанические (мы немного рассказывали чем они отличаются). При взаимодействии материковой и океанической плит одна надвигается на другую. Из-за своей меньшей толщины край океанической плиты как бы "ныряет" под край континентальной плиты. При этом образуются горы, глубоководные желоба, островные дуги. Наиболее яркий пример такого образования - Курильские острова и Анды

 

Рисунок 9 - Литосфера

Кроме внутренних (земной коры, мантии и ядра) Земля имеет также внешние геосферы: атмосферу, гидросферу и биосферу.

Геологическая деятельность атмосферы, гидросферы и биосферы будет рассмотрена в последующих главах.

Вопросы для самоконтроля:

1.Назовите основные геосферы.

2.Чем отличаются понятия «литосфера» и «земная кора»?

3.На основании каких данных было произведено разделение оболочек Земли?

4.Что такое астеносфера?

5.Какой состав имеет внутреннее ядро?

6. Назовите внешние геосферы Земли?

7. Что такое литосфера?

4 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ АТМОСФЕРЫ

4.1 Выветривание. Геологическая роль выветривания

4.1.1 Совокупное влияние колебаний температуры, воздействия атмосферы, воды и организмов на горные породы, приводящее к их изменению и разрушению, получило название выветривание. Различают две фазы выветривания - дезинтеграцию и химическое разложение.

Дезинтеграция представляет собой механическое разрушение пород с образованием частиц меньшего размера, состоящих из того же материала, что и коренная порода.

При химическом разложении изменяются первичные минералы. Как правило, процессы дезинтеграции протекают одновременно, тем не менее, в зависимости от преобладания того или иного разрушающего фактора, различают физическое, химическое и биологическое выветривание

4.1.2 Типы выветривания. Физическое выветривание протекает под влиянием колебаний температуры, поэтому иногда его называют температурным выветриванием. Минералы, слагающие горные породы, имеют неодинаковые коэффициенты линейного и объемного расширения, т. е. по-разному реагируют на нагревание и охлаждение. Особенно активно эти процессы протекают в районах с континентальным климатом, где отмечается резкая разница в сезонных и суточных температурах.

Физическое выветривание усугубляется периодическим намоканием породы и ее последующим высыханием, ростом кристаллов различных солей в порах и трещинах породы, разрушающим действием корневой системы растений. Вместе все эти факторы разрушают массив горной породы, ослабляют связи между слагающими ее частицами и, в конечном итоге, дезинтегрируют породу, которая сначала превращается в отдельные глыбы, потом — в более мелкие обломки, а далее — в щебень, гравий и песок

Химическое выветривание представляет собой процесс разрушения горной породы, обусловленный распадом слагающих ее минералов вследствие различных химических процессов. Обычно химическое выветривание протекает одновременно с тем или иным видом физического выветривания.

К числу химически активных веществ, содержащихся в атмосфере и воздействующих на породу, в первую очередь, следует отнести кислород, воду, углекислоту, различные органические кислоты. Они обеспечивают протекание основных химических реакций разрушения — окисления, гидратации, карбонизации, растворения и гидролиза.

Биологическое выветривание производят живые организмы (микроорганизмы, черви, насекомые, мелкие грызуны) и растения. Особенно активно разрушают горные породы микроорганизмы (бактерии, грибки, вирусы, бактериофаги), населяющие верхний слой почвы. Вблизи поверхности их содержание в I см3 грунта составляет сотни миллионов, на глубине 1-2 м-десятки тысяч, а на глубине 4м – сотни

Рисунок 10 - Результаты физического выветривания

Разрушают горные породы и сравнительно высокоорганизованные роющие животные (суслики, кроты). Сооружая норы в верхнем слое грунта, они разрыхляют его, в значительной степени способствуя дальнейшему выдуванию или вымыванию пылеобразного материала и образованию эоловых котловин.

Низшие и высшие растения также воздействуют на горные породы. Мхи и лишайники, покрывающие скальные склоны, в процессе жизнедеятельности выделяют кислоты (щавелевую, угольную), разрушающие породы. Корневая система высших растений, проникая в трещины горных пород, вызывает увеличение размеров трещин. Все это также способствует разрушению горных пород

4.1.3 Продукты выветривания. Обычно все виды выветривания оказывают совокупное воздействие на горные породы. В результате этого они не только разрушаются, но и образуют специфические продукты выветривания, которые в дальнейшем участвуют в формировании новых осадочных пород - элювия, делювия и коллювия.

Элювий (лат. вымывать) - продукты выветривания (чаще химического), 'которые остаются на месте первоначального залегания коренных пород.

Делювий (лат. смываю ) – удаление выветрелого материала вниз по склону за счет гравитационных сил и смыва.

Коллювий (лат. скопление) – продукты выветривания, смещенные вниз по склону за счет силы тяжести – щебнисто-глыбовые осыпи

Рисунок 11 - Продукты выветривания

4.1.4 Кора выветривания. Совокупность продуктов выветривания, залегающих на месте своего образования или перемещенных на небольшое расстояние, но не потерявших связи с материнской породой, называют корой выветривания мощность которой может меняться от нескольких сантиметров до 100 м и более. По времени образования различают современную кору выветривания, или элювий, и древнюю, или ископаемую, кору выветривания. Максимальная мощность коры выветривания характерна для жарких и влажных климатических зон. В зависимости от минерального состава различают каолиновую, латеритную, окисленных руд, обломочную и другие коры выветривания. Коры выветривания бывают современные и ископаемые.