география fenykc

FENYKC ГЕОГРАФИЯ

(для детей)

 

ГЛАВА 107

ДЕТСТВО ЗЕМЛИ

образование и строение земли

Сегодня нет причин сомневаться, что наша планета образовалась примерно в то же время, что и другие планеты Солнечной системы. Как показали измерения радиоактивным методом, это произошло около 5 млрд лет назад.

«Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною», – так говорится в Ветхом Завете о первом дне сотворения мира (Бытие, глава 1, стих 2). Слова эти вполне приемлемы для описания протопланетного скопления вещества - «зародыша» Земли, т.е. того космического материала, который обособился на третьей по счёту от Солнца орбите. Действительно, в то время мы не обнаружили бы для себя ни одной точки опоры в виде самой обычной и привычной для нас земной тверди: столь чёткой и определённой границы между плотным ядром планеты и окружающим пространством тогда ещё не существовало. Нелишне заметить, что планеты-гиганты Солнечной системы – Юпитер и Сатурн, – очевидно, до сих пор пребывают в этом состоянии.

«И дух Божий носился над водою» (Бытие, глава 1, стих 2). Собственно говоря, и воды тогда не было – ни в виде морей или озёр, ни в виде рек. Не было и самой «земли-почвы, грунта или скал, где бы эти воды могли собираться. Не существовало и атмосферы. Поначалу планета была окружена почти что жидкой, постоянно меняющейся и чрезвычайно подвижной субстанцией – настоящей бездной, постепенно сгущающейся к центру смесью газов и твёрдых частиц (Как в произведении Станислава Лема «Солярис»). Долго ли, коротко ли длился первобытный хаос, однако взаимное притяжение твёрдых частиц, влекущее их к центру скопления, в конце концов слепило из них твёрдое тело. Из недр его бурным потоком поднимались газы: колоссальные взрывы сотрясали юную планету. Если хотите хотя бы отдалённо представить себе первые дни её существования, найдите возможность и посетите, например, Камчатку или какой-нибудь другой вулканический район во время извержения (один из таких районов – Зондские острова). Они воспроизводят картину самого древнего на Земле пейзажа.

«Да будет свет – и стал свет» (Бытие, глава 1, стих 3). «И назвал Бог свет днём, а тьму – ночью. И был вечер, и было утро; день один» (Бытие, глава 1, стих 5). Одновременно обособлялась и очищалась газовая оболочка вокруг намечавшейся тверди, и в один прекрасный момент сквозь народившуюся атмосферу пробились первые лучи Солнца.

«И создал Бог твердь, и отделил воду, которая под твердью, от воды, которая над твердью. И стало так. И назвал Бог твердь небом» (Бытие, глава 1, стих 2). Следующее важное превращение – конденсация водяных паров из атмосферы. Большая часть влаги скопилась внизу – так появилась третья, жидкая оболочка Земли: прообраз современных морей и океанов. Конечно же, «небесной тверди» нет: меньшая часть атмосферной влаги образовала облачный слой.

«И назвал Бог сушу землёю, а собрание вод назвал морями» (Бытие, глава 1, стих 2). Давно ли наша планета приобрела основные свои черты и когда появились материки и океаны? Ответ на эти вопросы, возможно, смогут дать самые древние из горных пород, которые образовались в морских бассейнах. Возраст их оценивается примерно в 4 млрд лет.

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ

образование и строение земли

Непосредственному наблюдению доступен лишь самый верхний слой нашей планеты. Самая глубокая шахта достигает глубины не более 4 км, самая глубокая скважина – чуть более 11 км. Недра Земли представляют собой загадочный и гораздо более недоступный мир, чем окружающее нас космическое пространство. Было бы наивно судить по внешнему виду и полагать, что планета Земля представляет собой каменный монолит. Недра её нагреты до температур в несколько тысяч градусов и по большей части находятся в расплавленном состоянии или близком к нему вязко-пластичном.

ЗЕМЛЯ – ГИГАНТСКАЯ ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ

образование и строение земли

Протопланетное скопление вещества было достаточно однородным и не имело сферических оболочек. Был ли «зародыш» планеты раскалённым газовым сгустком или изначально холодным комом слипшихся частиц – неизвестно, но очевидно следующее: недра планеты на протяжении всей её последующей истории имели и имеют температуру в несколько тысяч градусов. Этот разогрев поддерживается внутренним источником энергии – распадом радиоактивных элементов. Земля похожа на гигантскую доменную печь, в которой в течение миллиардов лет выплавляются её основные компоненты. Расположившись в соответствии со своими физическими свойствами, они образовали ряд геосфер – оболочек планеты. История формирования Земли – это история формирования её оболочек. Они располагаются в соответствии со своим удельным весом, химическим и минералогическим составом, и физическими свойствами. Как это ни парадоксально, но Земля в значительной степени металлическая планета: её массивное ядро состоит на 98% из железо-никелевого сплава. К этому выводу пришли геофизики на основании изучения сейсмических волн, проходящих через тело планеты после землетрясений. Косвенное подтверждение тому дают метеориты: количественное соотношение между каменными и железными метеоритами примерно равно соотношению между прочими оболочками Земли (чей состав близок к каменному материалу) и ядром. Ядро Земли разогрето до 2600-3000 градусов по Цельсию и имеет значительную плотность: от 10 грамм на кубический сантиметр в верхних частях, т.е. на глубинах около 2900 км, до 13,6 грамм на куб см в центре планеты. Внешняя зона ядра (глубины от 2900 до 5150 км), очевидно, находится в жидком состоянии. Внутреннее ядро скорее всего твёрдое по причине огромного давления, оказываемого вышележащими слоями. Очевидно, что в первичном сгустке материи – «зародыше» Земли – такого ядра не было. Ему предстояло появиться в результате длительной – в миллиарды лет – переплавки вещества пла- неты.

МАНТИЯ – ГИГАНТСКИЙ КОТЁЛ,

образование и строение земли

КИПЯЩИЙ НА МЕДЛЕННОМ ОГНЕ

Вокруг ядра в процессе плавления скопились более лёгкие вещества – своеобразные «шлаки», оставшиеся после выплавки его железоникелевого сплава. Они образовали внешние оболочки планеты. В их основе лежит двуокись кремния (SiO2), которая в сочетании с окислами ряда металлов – магния, железа, алюминия, кальция – составляет от 85 до 95% общей массы этих «шлаков». Это и есть привычный для нас каменный материал. Однако он далеко не везде привычно твёрд. В зависимости от физических условий на глубинах более 60 км он может быть и жидкорасплавленным, и аморфно-пластичным. Эта полужидкая-полувязкая раскалённая масса земных недр, которая составляет основной объём планеты, называется мантией. Ядро, вероятнее всего, является основным источником внутренней энергии Земли, поставляющим тепло в мантию. Оно подогревает снизу этот гигантский котёл без стенок, в котором «вывариваются» компоненты других геосфер. Более плотные комбинации химических элементов (здесь SiO2 до 43%, значительное количество MgO, Fe2O3 и СаО) остаются в мантии. Плотность её вещества изменяется от 3,3 грамм на см в кубе у верхнего предела (на глубине 50 км) до 5,5 грамм на см в кубе у границы с ядром (на глубине 2900 км). Получая тепло от ядра, мантия разогревается от 800 градусов по Цельсию наверху до 2250 градусов по Цельсию на глубинах более 2000 км. Наилегчайшие компоненты (плотностью 2,6-2,9 грамм на см в кубе) поднялись наверх и образовали земную кору – самую тонкую, единственную доступную человеку и действительно твёрдую геосферу. Она более чем наполовину состоит из двуокиси кремния, 14-15% её приходится на окись алюминия (Al2O3). Вместе с подстилающим её тонким верхним слоем мантии земная кора образует литосферу – твёрдую оболочку планеты. Литосфера достаточно тонка – не более 65 км. По отношению к размерам всей планеты эта оболочка не толще яичной скорлупы и составляет всего 1,5% её объёма (или 0,8% массы). Именно на этой тонкой скорлупе, под которой бушует подземный огонь, мы с вами живём и здравствуем.

образование и строение земли

108 Юность Земли

 

 


 

ВВЕРХ

Auto Web Pinger

СОЗДАНО ©Zinorov 2003-2018 Fenykc.comсайт феникс

Besucherzahler
счетчик посещений