დედამიწის შიდა სტრუქტურა (ბირთი, მანტია, ქერქი). დედამიწის ნაწლავები. დედამიწის შიდა სტრუქტურა

დედამიწის შიდა სტრუქტურა

ცოტა ხნის წინ ამერიკელმა გეოფიზიკოსმა მ.ჰერნდონმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ დედამიწის ცენტრში არის ურანისა და პლუტონიუმის (ან თორიუმის) ბუნებრივი „ბირთვული რეაქტორი“, რომლის დიამეტრი მხოლოდ 8 კმ-ია. ამ ჰიპოთეზას შეუძლია ახსნას დედამიწის მაგნიტური ველის შებრუნება, რომელიც ყოველ 200 000 წელიწადში ერთხელ ხდება. თუ ეს ვარაუდი დადასტურდება, მაშინ სიცოცხლე დედამიწაზე შეიძლება დასრულდეს 2 მილიარდი წლით ადრე, ვიდრე მოსალოდნელი იყო, რადგან ურანიც და პლუტონიუმიც ძალიან სწრაფად იწვება. მათი ამოწურვა გამოიწვევს მაგნიტური ველის გაქრობას, რომელიც იცავს დედამიწას მზის მოკლე ტალღის გამოსხივებისგან და, შედეგად, ბიოლოგიური სიცოცხლის ყველა ფორმის გაქრობას. ამ თეორიაზე კომენტარი გააკეთა რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის წევრმა ვ.პ. ტრუბიცინი: „ურანიც და თორიუმიც ძალიან მძიმე ელემენტებია, რომლებიც პლანეტის პირველადი ნივთიერების დიფერენცირების პროცესში შეიძლება დედამიწის ცენტრში ჩაიძიროს. მაგრამ ატომურ დონეზე ისინი გატაცებულია მსუბუქი ელემენტებით, რომლებიც დედამიწის ქერქშია გადატანილი, რის გამოც ურანის ყველა საბადო მდებარეობს ქერქის ზედა ფენაში. ანუ, თუ ეს ელემენტები კონცენტრირებული იქნებოდა მტევნის სახით, ისინი შეიძლება ჩაიძირონ ბირთვში, მაგრამ, გაბატონებული იდეების მიხედვით, მათი რაოდენობა მცირე უნდა იყოს. ამგვარად, დედამიწის ურანის ბირთვის შესახებ განცხადებების გასაკეთებლად, საჭიროა უფრო გონივრული შეფასების წარმოდგენა რკინის ბირთვში შემავალი ურანის რაოდენობის შესახებ. დედამიწის სტრუქტურაც უნდა იყოს

2002 წლის შემოდგომაზე, ჰარვარდის უნივერსიტეტის პროფესორმა ა. ძიევონსკიმ და მისმა სტუდენტმა მ. იშიიმ, 30 წლის განმავლობაში შეგროვებული 300000-ზე მეტი სეისმური მოვლენის მონაცემების ანალიზზე დაყრდნობით, შემოგვთავაზეს ახალი მოდელი, რომლის მიხედვითაც ე.წ. ბირთვი მდებარეობს შიდა ბირთვში, რომლის სიგრძეა დაახლოებით 600 კმ: მისი არსებობა შეიძლება იყოს მტკიცებულება შიდა ბირთვის განვითარების ორი ეტაპის არსებობის შესახებ. ასეთი ჰიპოთეზის დასადასტურებლად საჭიროა კიდევ უფრო დიდი რაოდენობის სეისმოგრაფის განთავსება მთელს მსოფლიოში, რათა განხორციელდეს ანისოტროპიის (ნივთიერების ფიზიკური თვისებების დამოკიდებულება მასში არსებულ მიმართულებაზე) უფრო დეტალური იდენტიფიკაცია, რომელიც ახასიათებს დედამიწის ძალიან ცენტრში.

პლანეტის ინდივიდუალური სახე, ისევე როგორც ცოცხალი არსების გარეგნობა, დიდწილად განისაზღვრება შინაგანი ფაქტორებით, რომლებიც წარმოიქმნება მის ღრმა ნაწლავებში. ძალიან რთულია ამ წიაღისეულის შესწავლა, ვინაიდან დედამიწის შემადგენელი მასალები გაუმჭვირვალე და მკვრივია, ამიტომ ღრმა ზონების ნივთიერების შესახებ პირდაპირი მონაცემების რაოდენობა ძალიან შეზღუდულია. ესენია: ე.წ მინერალური აგრეგატი (კლდის დიდი კომპონენტები) ბუნებრივიდან ულტრა ღრმა ჭა - კიმბერლიტის მილილესოტოში ( სამხრეთ აფრიკა), რომელიც მიჩნეულია დაახლოებით 250 კმ სიღრმეზე მდებარე ქანების, აგრეთვე კოლას ნახევარკუნძულზე მსოფლიოს ყველაზე ღრმა ჭაბურღილიდან (12262 მ) ამოღებული ბირთვის (კლდის ცილინდრული სვეტი) წარმომადგენელად. პლანეტის სუპერ სიღრმეების შესწავლა ამით არ შემოიფარგლება. მეოცე საუკუნის 70-იან წლებში აზერბაიჯანის ტერიტორიაზე - სააბლინსკაიას ჭაზე (8324 მ) ჩატარდა სამეცნიერო კონტინენტური ბურღვა. ხოლო ბავარიაში, გასული საუკუნის 90-იანი წლების დასაწყისში, დააგეს ულტრა ღრმა ჭა KTB-Oberpfalz, რომლის ზომა 9000 მ-ზე მეტია.

ჩვენი პლანეტის შესასწავლად ბევრი გენიალური და საინტერესო მეთოდი არსებობს, მაგრამ ძირითადი ინფორმაცია მისი შიდა სტრუქტურის შესახებ მიღებულია მიწისძვრებისა და ძლიერი აფეთქებების შედეგად წარმოქმნილი სეისმური ტალღების კვლევებიდან. ყოველ საათში დედამიწის ზედაპირის დაახლოებით 10 ვიბრაცია ფიქსირდება დედამიწის სხვადასხვა წერტილში. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ორი ტიპის სეისმური ტალღები: გრძივი და განივი. ორივე ტიპის ტალღა შეიძლება გავრცელდეს მყარ მდგომარეობაში, მაგრამ მხოლოდ გრძივი შეიძლება გავრცელდეს სითხეებში. დედამიწის ზედაპირის გადაადგილება ფიქსირდება მთელ მსოფლიოში დამონტაჟებული სეისმოგრაფიებით. სიჩქარის დაკვირვება, რომლითაც ტალღები მოძრაობენ დედამიწაზე, გეოფიზიკოსებს საშუალებას აძლევს დაადგინონ ქანების სიმკვრივე და სიმტკიცე პირდაპირი კვლევისთვის მიუწვდომელ სიღრმეებზე. სეისმური მონაცემებით ცნობილი და კლდეებთან ლაბორატორიული ექსპერიმენტების დროს მიღებული სიმკვრივეების შედარება (სადაც სიმულირებულია დედამიწის გარკვეული სიღრმის შესაბამისი ტემპერატურა და წნევა) საშუალებას გვაძლევს გამოვიტანოთ დასკვნა დედამიწის ინტერიერის მატერიალური შემადგენლობის შესახებ. მინერალების სტრუქტურული გარდაქმნების შესწავლასთან დაკავშირებული გეოფიზიკის უახლესმა მონაცემებმა და ექსპერიმენტებმა შესაძლებელი გახადა დედამიწის სიღრმეში მომხდარი სტრუქტურის, შემადგენლობისა და პროცესების მრავალი მახასიათებლის მოდელირება.

ჯერ კიდევ მე -17 საუკუნეში, აფრიკის დასავლეთ სანაპიროსა და აღმოსავლეთ სანაპიროს სანაპიროების მონახაზების საოცარი დამთხვევა სამხრეთ ამერიკაზოგიერთ მეცნიერს უბიძგა იმის დასაჯერებლად, რომ კონტინენტები პლანეტის ირგვლივ „სეირნობდნენ“. მაგრამ მხოლოდ სამი საუკუნის შემდეგ, 1912 წელს, გერმანელმა მეტეოროლოგმა ალფრედ ლოთარ ვეგენერმა დააზუსტა თავისი კონტინენტური დრიფტის ჰიპოთეზა, რომელიც ამტკიცებდა, რომ კონტინენტების შედარებითი პოზიციები შეიცვალა დედამიწის ისტორიის განმავლობაში. ამავე დროს, მან მრავალი არგუმენტი წამოაყენა იმის სასარგებლოდ, რომ შორეულ წარსულში კონტინენტები გაერთიანებული იყო. სანაპირო ხაზების მსგავსების გარდა, მათ აღმოაჩინეს გეოლოგიური სტრუქტურების შესაბამისობა, რელიქტური მთათა მწვერვალების უწყვეტობა და ნამარხი ნაშთების იდენტურობა სხვადასხვა კონტინენტზე. პროფესორი ვეგენერი აქტიურად იცავდა იდეას წარსულში ერთი სუპერკონტინენტის პანგეას არსებობის, მისი განხეთქილებისა და შედეგად მიღებული კონტინენტების დრეიფის შესახებ. სხვადასხვა მხარე. მაგრამ ეს უჩვეულო თეორია სერიოზულად არ მიიღეს, რადგან იმდროინდელი თვალსაზრისით სრულიად წარმოუდგენელი ჩანდა, რომ გიგანტური კონტინენტებიშეეძლო დამოუკიდებლად გადაადგილება პლანეტის გარშემო. უფრო მეტიც, თავად ვეგენერმა ვერ შეძლო კონტინენტების გადაადგილების შესაფერის „მექანიზმის“ უზრუნველყოფა.

ამ მეცნიერის იდეების აღორძინება მოხდა ოკეანის ფსკერზე ჩატარებული კვლევის შედეგად. ფაქტია, რომ კონტინენტური ქერქის გარე რელიეფი კარგად არის ცნობილი, მაგრამ ოკეანის ფსკერი, რომელიც მრავალი საუკუნის განმავლობაში საიმედოდ დაფარული იყო მრავალი კილომეტრის წყლით, მიუწვდომელი დარჩა შესასწავლად და ემსახურებოდა ყველა სახის ლეგენდისა და მითის ამოუწურავი წყაროს. მნიშვნელოვანი ნაბიჯიმისი რელიეფის შესწავლის წინსვლა იყო ზუსტი ექოს ხმაურის გამოგონება, რომლის დახმარებით შესაძლებელი გახდა ფსკერის სიღრმის უწყვეტი გაზომვა და ჩაწერა გემის მოძრაობის ხაზის გასწვრივ. ოკეანის ფსკერზე ინტენსიური კვლევის ერთ-ერთი გასაოცარი შედეგი იყო მისი ტოპოგრაფიის ახალი მონაცემები. დღეს, ოკეანის ფსკერის ტოპოგრაფია უფრო ადვილია რუქების დადგენა თანამგზავრების წყალობით, რომლებიც ძალიან ზუსტად ზომავენ ზღვის ზედაპირის „სიმაღლეს“: ის ზუსტად არის წარმოდგენილი ზღვის დონის განსხვავებებიდან ადგილიდან მეორემდე. ბრტყელი ფსკერის ნაცვლად, ყოველგვარ განსაკუთრებულ მახასიათებლებს მოკლებული, სილით დაფარული, ღრმა თხრილები და ციცაბო კლდეები, აღმოაჩინეს გიგანტური მთები და უდიდესი ვულკანები. რუქებზე განსაკუთრებით მკაფიოდ გამოირჩევა შუა ატლანტიკური მთის ქედი, რომელიც ჭრის ატლანტის ოკეანეს შუაზე.

გაირკვა, რომ ოკეანის ფსკერი დაბერდება, როდესაც ის შუა ოკეანის ქედს შორდება, მისი ცენტრალური ზონიდან წელიწადში რამდენიმე სანტიმეტრი სიჩქარით „ივრცელდება“. ამ პროცესის მოქმედებამ შეიძლება ახსნას კონტინენტური კიდეების მონახაზების მსგავსება, თუ ვივარაუდებთ, რომ გაყოფილი კონტინენტის ნაწილებს შორის წარმოიქმნება ახალი ოკეანეური ქედი, ხოლო ოკეანის ფსკერი, რომელიც სიმეტრიულად იზრდება ორივე მხრიდან, ქმნის ახალ ოკეანეს. . ატლანტის ოკეანე, რომლის შუაში მდებარეობს შუა ატლანტიკური ქედი, ალბათ ამ გზით წარმოიშვა. მაგრამ თუ ზღვის ფსკერის ფართობი იზრდება და დედამიწა არ გაფართოვდება, მაშინ გლობალურ ქერქში რაღაც უნდა დაიშალოს ამ პროცესის კომპენსაციისთვის. ეს არის ზუსტად ის, რაც ხდება წყნარი ოკეანის დიდი ნაწილის კიდეებზე. აქ ლითოსფერული ფირფიტები უახლოვდება ერთმანეთს და ერთ-ერთი შეჯახებული ფირფიტა მეორეს ქვეშ ეშვება და ღრმად ჩადის დედამიწაში. ასეთი შეჯახების ადგილები აღინიშნება აქტიური ვულკანებით, რომლებიც გადაჭიმულია წყნარი ოკეანის სანაპიროზე და ქმნის ეგრეთ წოდებულ „ცეცხლის რგოლს“.

ზღვის ფსკერის პირდაპირ ბურღვამ და ამაღლებული ქანების ასაკის განსაზღვრამ დაადასტურა პალეომაგნიტური კვლევების შედეგები. ამ ფაქტებმა საფუძველი ჩაუყარა ახალი გლობალური ტექტონიკის, ანუ ლითოსფერული ფირფიტების ტექტონიკის თეორიას, რამაც ნამდვილი რევოლუცია მოახდინა დედამიწის მეცნიერებებში და მოიტანა ახალი გაგება პლანეტის გარე გარსების შესახებ. ამ თეორიის მთავარი იდეა არის ფირფიტების ჰორიზონტალური მოძრაობა.

როგორ დაიბადა დედამიწა

თანამედროვე კოსმოლოგიური კონცეფციების თანახმად, დედამიწა სხვა პლანეტებთან ერთად ჩამოყალიბდა დაახლოებით 4,5 მილიარდი წლის წინ ახალგაზრდა მზის გარშემო მობრუნებული ნაჭრებისა და ნარჩენებისგან. ის იზრდებოდა, იღებდა გარემომცველ მატერიას, სანამ არ მიაღწია ამჟამინდელ ზომას. თავდაპირველად, ზრდის პროცესი ძალიან სწრაფად მიმდინარეობდა და ცვივა სხეულების უწყვეტი წვიმა უნდა გამოეწვია მის მნიშვნელოვან გათბობას, რადგან ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია გადაკეთდა სითბოდ. შეჯახების დროს ჩნდებოდა კრატერები და მათგან გამოდევნილმა ნივთიერებამ ვეღარ სძლია მიზიდულობის ძალას და უკან დაბრუნდა და რაც უფრო დიდი იყო დაცემის სხეულები, მით უფრო ათბობდნენ დედამიწას. დაცემული სხეულების ენერგია ზედაპირზე კი არ გამოდიოდა, არამედ პლანეტის სიღრმეში, კოსმოსში გამოსხივების დრო არ ჰქონდათ. მიუხედავად იმისა, რომ ნივთიერებების საწყისი ნარევი შეიძლება იყოს ერთგვაროვანი დიდი მასშტაბით, დედამიწის მასის გაცხელებამ გრავიტაციული შეკუმშვის და მისი ნამსხვრევების დაბომბვის გამო გამოიწვია ნარევის დნობა და შედეგად მიღებული სითხეები გამოეყო დარჩენილი მყარი ნაწილებისგან გავლენის ქვეშ. სიმძიმის. ნივთიერების თანდათანობით გადანაწილება სიღრმეში სიმკვრივის შესაბამისად უნდა გამოეწვია მის ცალკეულ გარსებად დაყოფას. მსუბუქი ნივთიერებები, მდიდარი სილიციუმით, გამოეყო უფრო მკვრივი ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს რკინას და ნიკელს და შექმნეს პირველი დედამიწის ქერქი. დაახლოებით მილიარდი წლის შემდეგ, როდესაც დედამიწა მნიშვნელოვნად გაცივდა, დედამიწის ქერქი გამაგრდა პლანეტის მყარ გარე გარსში. როდესაც დედამიწა გაცივდა, მან გამოიდევნა მრავალი განსხვავებული აირი მისი ბირთვიდან (ეს ჩვეულებრივ ხდებოდა ვულკანური ამოფრქვევის დროს) - მსუბუქი, როგორიცაა წყალბადი და ჰელიუმი, უმეტესწილადაორთქლდა კოსმოსში, მაგრამ რადგან დედამიწის მიზიდულობის ძალა უკვე საკმაოდ ძლიერი იყო, მან უფრო მძიმეები შეინარჩუნა თავის ზედაპირზე. მათ შექმნეს დედამიწის ატმოსფეროს საფუძველი. ატმოსფეროდან წყლის ორთქლის ნაწილი შედედდა და დედამიწაზე ოკეანეები გაჩნდა.

Ახლა რა?

დედამიწა არ არის ყველაზე დიდი, მაგრამ არც ყველაზე პატარა პლანეტა მეზობლებს შორის. მისი ეკვატორული რადიუსი, რომელიც უდრის 6378 კმ-ს, 21 კმ-ით მეტია პოლარზე, ყოველდღიური ბრუნვის შედეგად შექმნილი ცენტრიდანული ძალის გამო. დედამიწის ცენტრში წნევა 3 მილიონი ატმოსფეროა, ხოლო მატერიის სიმკვრივე დაახლოებით 12 გ/სმ3. ჩვენი პლანეტის მასა, რომელიც აღმოჩენილია ეკვატორზე მიზიდულობის ფიზიკური მუდმივისა და მიზიდულობის აჩქარების ექსპერიმენტული გაზომვით, არის 6*1024 კგ, რაც შეესაბამება მატერიის საშუალო სიმკვრივეს 5,5 გ/სმ3. ზედაპირზე მინერალების სიმკვრივე საშუალო სიმკვრივის დაახლოებით ნახევარია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მატერიის სიმკვრივე პლანეტის ცენტრალურ რეგიონებში საშუალო მნიშვნელობაზე მაღალი უნდა იყოს. დედამიწის ინერციის მომენტი, რომელიც დამოკიდებულია მატერიის სიმკვრივის რადიუსის გასწვრივ განაწილებაზე, ასევე მიუთითებს მატერიის სიმკვრივის მნიშვნელოვან ზრდაზე ზედაპირიდან ცენტრამდე. სითბოს ნაკადი მუდმივად გამოიყოფა დედამიწის სიღრმეებიდან და რადგან სითბოს გადატანა შესაძლებელია მხოლოდ ცხელიდან ცივზე, პლანეტის სიღრმეში ტემპერატურა უფრო მაღალი უნდა იყოს, ვიდრე მის ზედაპირზე. ღრმა ბურღვამ აჩვენა, რომ ტემპერატურა იზრდება სიღრმით დაახლოებით 20°C-ით ყოველ კილომეტრზე და განსხვავდება ადგილიდან ადგილზე. თუ ტემპერატურის მატება მუდმივად გაგრძელდა, მაშინ დედამიწის ცენტრში ის ათეულ ათასობით გრადუსს მიაღწევდა, მაგრამ გეოფიზიკური კვლევები აჩვენებს, რომ სინამდვილეში აქ ტემპერატურა რამდენიმე ათასი გრადუსი უნდა იყოს.

დედამიწის ქერქის (გარე გარსი) სისქე მერყეობს რამდენიმე კილომეტრიდან (ოკეანეურ რეგიონებში) რამდენიმე ათეულ კილომეტრამდე (კონტინენტების მთიან რეგიონებში). დედამიწის ქერქის სფერო ძალიან მცირეა და პლანეტის მთლიანი მასის მხოლოდ 0,5%-ს შეადგენს. ქერქის ძირითადი შემადგენლობაა სილიციუმის, ალუმინის, რკინის და ტუტე ლითონების ოქსიდები. კონტინენტური ქერქი, რომელიც შეიცავს ზედა (გრანიტის) და ქვედა (ბაზალტის) დანალექ ფენას, შეიცავს დედამიწის უძველეს ქანებს, რომელთა ასაკი 3 მილიარდ წელზე მეტია შეფასებული. ოკეანის ქერქი დანალექი ფენის ქვეშ შეიცავს ძირითადად ერთ ფენას, შემადგენლობით ბაზალტის მსგავსი. დანალექი საფარის ასაკი არ აღემატება 100-150 მილიონ წელს.

დედამიწის ქერქი ქვედა მანტიისგან გამოყოფილია ჯერ კიდევ იდუმალი მოჰოს ფენით (სერბი სეისმოლოგის მოჰოროვიჩიჩის სახელით, რომელმაც ის აღმოაჩინა 1909 წელს), რომელშიც მკვეთრად იზრდება სეისმური ტალღების გავრცელების სიჩქარე.

მანტიას შეადგენს პლანეტის მთლიანი მასის დაახლოებით 67%. ზედა მანტიის მყარ ფენას, რომელიც ვრცელდება სხვადასხვა სიღრმეზე ოკეანეებისა და კონტინენტების ქვეშ, დედამიწის ქერქთან ერთად, ეწოდება ლითოსფერო - დედამიწის უმძიმესი გარსი. მის ქვემოთ არის ფენა, სადაც შეიმჩნევა სეისმური ტალღების გავრცელების სიჩქარის უმნიშვნელო კლება, რაც ნივთიერების თავისებურ მდგომარეობაზე მიუთითებს. ამ ფენას, რომელიც ნაკლებად ბლანტია და უფრო პლასტიკურია ზემოთ და ქვემოთ ფენებთან მიმართებაში, ასთენოსფერო ეწოდება. ითვლება, რომ მანტიის ნივთიერება უწყვეტ მოძრაობაშია და ვარაუდობენ, რომ მანტიის შედარებით ღრმა ფენებში, ტემპერატურისა და წნევის მატებასთან ერთად, ხდება ნივთიერების გადასვლა უფრო მჭიდრო მოდიფიკაციაში. ეს გადასვლა დასტურდება ექსპერიმენტული კვლევებით.

ქვედა მანტიაში 2900 კმ სიღრმეზე არის უეცარი ნახტომიარა მხოლოდ გრძივი ტალღების სიჩქარით, არამედ სიმკვრივითაც და განივი ტალღები აქ მთლიანად ქრება, რაც მიუთითებს ქანების მატერიალური შემადგენლობის ცვლილებაზე. ეს არის დედამიწის ბირთვის გარე საზღვარი.

დედამიწის ბირთვი აღმოაჩინეს 1936 წელს. უაღრესად რთული იყო მისი გამოსახულება სეისმური ტალღების მცირე რაოდენობის გამო, რომლებიც მიაღწიეს მას და დაბრუნდნენ ზედაპირზე. გარდა ამისა, ბირთვის ექსტრემალური ტემპერატურა და წნევა დიდი ხანია რთული იყო ლაბორატორიაში რეპროდუცირება. დედამიწის ბირთვი დაყოფილია 2 ცალკეულ რეგიონად: თხევადი (OUTER CORE) და მყარი (BHUTPEHHE), მათ შორის გადასვლა 5156 კმ სიღრმეზეა. რკინა არის ელემენტი, რომელიც შეესაბამება ბირთვის სეისმურ თვისებებს და უხვად არის სამყაროში და წარმოადგენს პლანეტის ბირთვში მისი მასის დაახლოებით 35%-ს. თანამედროვე მონაცემებით, გარე ბირთვი არის გამდნარი რკინისა და ნიკელის მბრუნავი ნაკადი, რომელიც კარგად ატარებს ელექტროენერგიას. სწორედ მასთან არის დაკავშირებული დედამიწის მაგნიტური ველის წარმოშობა, მიაჩნია, რომ, ელექტრო დენებისაგან, რომელიც მიედინება თხევადი ბირთვში, ქმნის გლობალურ მაგნიტურ ველს. მანტიის ფენა, რომელიც კონტაქტშია გარე ბირთვთან, განიცდის მის გავლენას, რადგან ბირთვში ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე მანტიაში. ზოგან ეს ფენა წარმოქმნის უზარმაზარ სითბოს და მასის ნაკადებს, რომლებიც მიმართულია დედამიწის ზედაპირისკენ – ბუმბულისკენ.

INNER SOLID CORE არ არის დაკავშირებული მანტიასთან. ითვლება, რომ მის მყარ მდგომარეობას, მიუხედავად მაღალი ტემპერატურისა, დედამიწის ცენტრში გიგანტური წნევით უზრუნველყოფს. ვარაუდობენ, რომ რკინა-ნიკელის შენადნობების გარდა, ბირთვი ასევე უნდა შეიცავდეს უფრო მსუბუქ ელემენტებს, როგორიცაა სილიციუმი და გოგირდი, და შესაძლოა სილიციუმი და ჟანგბადი. დედამიწის ბირთვის მდგომარეობის საკითხი ჯერ კიდევ სადავოა. ზედაპირს შორს, შეკუმშვა, რომელსაც ნივთიერება ექვემდებარება, იზრდება. გამოთვლები აჩვენებს, რომ დედამიწის ბირთვში წნევამ შეიძლება მიაღწიოს 3 მილიონ ატმოსფეროს. ამ შემთხვევაში ბევრი ნივთიერება თითქოს მეტალიზებულია - ისინი მეტალურ მდგომარეობაში გადადიან. იყო ჰიპოთეზაც კი, რომ დედამიწის ბირთვი შედგება მეტალის წყალბადისგან.

იმის გასაგებად, თუ როგორ შექმნეს გეოლოგებმა დედამიწის სტრუქტურის მოდელი, თქვენ უნდა იცოდეთ ძირითადი თვისებები და მათი პარამეტრები, რომლებიც ახასიათებს დედამიწის ყველა ნაწილს. ეს თვისებები (ან მახასიათებლები) მოიცავს:

1. ფიზიკური - სიმკვრივე, დრეკადი მაგნიტური თვისებები, წნევა და ტემპერატურა.

2. ქიმიური - ქიმიური შემადგენლობა და ქიმიური ნაერთები, განაწილება ქიმიური ელემენტებიდედამიწაზე.

ამის საფუძველზე განისაზღვრება დედამიწის შემადგენლობისა და სტრუქტურის შესწავლის მეთოდების არჩევანი. მოკლედ შევხედოთ მათ.

პირველ რიგში, ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ ყველა მეთოდი იყოფა:

· პირდაპირი - ეფუძნება მინერალებისა და ქანების უშუალო შესწავლას და მათ განლაგებას დედამიწის ფენებში;

· არაპირდაპირი - ინსტრუმენტების გამოყენებით მინერალების, ქანების და ფენების ფიზიკური და ქიმიური პარამეტრების შესწავლაზე დაყრდნობით.

პირდაპირი მეთოდებით შეგვიძლია შევისწავლოთ მხოლოდ დედამიწის ზედა ნაწილი, რადგან... ყველაზე ღრმა ჭა (კოლა) ~12 კმ-ს აღწევდა. ღრმა ნაწილების შეფასება შესაძლებელია ვულკანური ამოფრქვევით.

დედამიწის ღრმა შინაგანი სტრუქტურა შეისწავლება არაპირდაპირი მეთოდებით, ძირითადად გეოფიზიკური მეთოდების კომპლექსით. მოდით შევხედოთ მთავარებს.

1.სეისმური მეთოდი(ბერძ. seismos - რხევა) - საფუძვლად უდევს სხვადასხვა მედიაში დრეკადი ვიბრაციების (ანუ სეისმური ტალღების) გაჩენისა და გავრცელების ფენომენს. ელასტიური ვიბრაციები წარმოიქმნება დედამიწაზე მიწისძვრების, მეტეორიტების დაცემის ან აფეთქებების დროს და იწყებს გავრცელებას სხვადასხვა სიჩქარით მათი წარმოშობის წყაროდან (მიწისძვრის წყარო) დედამიწის ზედაპირზე. არსებობს ორი სახის სეისმური ტალღები:

1-გრძივი P-ტალღები (ყველაზე სწრაფი), გადის ყველა მედიაში - მყარი და თხევადი;

2-განივი S-ტალღები, უფრო ნელი და მოძრაობენ მხოლოდ მყარი მედიის მეშვეობით.

მიწისძვრის დროს სეისმური ტალღები წარმოიქმნება 10 კმ-დან 700 კმ-მდე სიღრმეზე. სეისმური ტალღების სიჩქარე დამოკიდებულია ქანების ელასტიურ თვისებებზე და სიმკვრივეზე, რომლებსაც ისინი კვეთენ. დედამიწის ზედაპირს მიაღწიეს, როგორც ჩანს, ანათებენ მას და წარმოდგენას აძლევენ იმ გარემოზე, რომელიც მათ გადაკვეთეს. სიჩქარის ცვლილება იძლევა წარმოდგენას დედამიწის ჰეტეროგენურობისა და სტრატიფიკაციის შესახებ. სიჩქარის ცვლილებების გარდა, სეისმური ტალღები განიცდის გარდატეხას არაჰომოგენურ ფენებში გავლისას ან ანარეკლს ფენების გამყოფი ზედაპირიდან.

2.გრავიმეტრული მეთოდიეფუძნება გრავიტაციის აჩქარების შესწავლას Dg, რომელიც დამოკიდებულია არა მარტო გეოგრაფიული გრძედი, არამედ დედამიწის მატერიის სიმკვრივეზე. ამ პარამეტრის შესწავლის საფუძველზე დადგინდა დედამიწის სხვადასხვა ნაწილში სიმკვრივის განაწილების ჰეტეროგენულობა.

3.მაგნიტომეტრიული მეთოდი- ეფუძნება დედამიწის ნივთიერების მაგნიტური თვისებების შესწავლას. მრავალრიცხოვანმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ სხვადასხვა ქანები ერთმანეთისგან განსხვავდება მაგნიტური თვისებებით. ეს იწვევს არაჰომოგენური მაგნიტური თვისებების მქონე ტერიტორიების წარმოქმნას, რაც შესაძლებელს ხდის დედამიწის სტრუქტურის მსჯელობას.

ყველა მახასიათებლის შედარებით, მეცნიერებმა შექმნეს დედამიწის სტრუქტურის მოდელი, რომელშიც განასხვავებენ სამ ძირითად რეგიონს (ან გეოსფეროს):

1-დედამიწის ქერქი, 2-დედამიწის მანტია, 3-დედამიწის ბირთვი.

თითოეული მათგანი, თავის მხრივ, იყოფა ზონებად ან ფენებად. განვიხილოთ ისინი და შევაჯამოთ ძირითადი პარამეტრები ცხრილში.

1.დედამიწის ქერქი(ფენა A) არის დედამიწის ზედა გარსი, მისი სისქე 6-7 კმ-დან 75 კმ-მდე მერყეობს.

2.დედამიწის მანტიაიყოფა ზედა (ფენებით: B და C) და ქვედა (ფენა D).

3. ბირთვი - იყოფა გარე (ფენა E) და შიდა (ფენა G), რომელთა შორის არის გარდამავალი ზონა - ფენა F.

საზღვარი შორის დედამიწის ქერქი და მანტიაარის მოჰოროვიჩიკის მონაკვეთი, შორის მანტია და ბირთვიასევე მკვეთრი საზღვარი - გუტენბერგის განყოფილება.

ცხრილიდან ჩანს, რომ გრძივი და განივი ტალღების სიჩქარე იზრდება ზედაპირიდან დედამიწის ღრმა სფეროებამდე.

ზედა მანტიის მახასიათებელია ზონის არსებობა, რომელშიც ათვლის ტალღების სიჩქარე მკვეთრად ეცემა 0,2-0,3 კმ/წმ-მდე. ეს აიხსნება იმით, რომ მყარ მდგომარეობასთან ერთად მანტია ნაწილობრივ წარმოდგენილია დნობით. შემცირებული სიჩქარის ამ ფენას ე.წ ასთენოსფერო. მისი სისქე 200-300 კმ, სიღრმე 100-200 კმ.

მანტიის და ბირთვის საზღვარზე აღინიშნება გრძივი ტალღების სიჩქარის მკვეთრი შემცირება და განივი ტალღების სიჩქარის შესუსტება. ამის საფუძველზე დაშვებული იქნა, რომ გარე ბირთვი დნობის მდგომარეობაშია.

გეოსფეროების საშუალო სიმკვრივის მნიშვნელობები აჩვენებს მის ზრდას ბირთვისკენ.

ქვემოთ მოცემულია წარმოდგენა დედამიწისა და მისი გეოსფეროს ქიმიურ შემადგენლობაზე:

1- დედამიწის ქერქის ქიმიური შემადგენლობა,

2 - მეტეორიტების ქიმიური შემადგენლობა.

დედამიწის ქერქის ქიმიური შემადგენლობა საკმარისად დეტალურად არის შესწავლილი - ცნობილია მისი ნაყარი ქიმიური შემადგენლობა და ქიმიური ელემენტების როლი მინერალებისა და ქანების წარმოქმნაში. სიტუაცია უფრო რთულია მანტიის და ბირთვის ქიმიური შემადგენლობის შესწავლით. ჩვენ ჯერ არ შეგვიძლია ამის გაკეთება პირდაპირი მეთოდების გამოყენებით. ამიტომ გამოიყენება შედარებითი მიდგომა. ამოსავალი წერტილი არის ვარაუდი პროტოპლანეტარული მსგავსების შესახებ დედამიწაზე ჩამოვარდნილი მეტეორიტების შემადგენლობასა და დედამიწის შიდა გეოსფეროებს შორის.

ყველა მეტეორიტი, რომელიც დედამიწაზე მოხვდა, მათი შემადგენლობის მიხედვით იყოფა ტიპებად:

1-რკინა, შედგება Ni და 90% Fe;

2-რკინის ქვები (სიდეროლიტები) შედგება Fe და სილიკატებისაგან,

3-ქვა, რომელიც შედგება Fe-Mg სილიკატებისა და ნიკელის რკინის ჩანართებისგან.

მეტეორიტების ანალიზის, ექსპერიმენტული კვლევებისა და თეორიული გამოთვლების საფუძველზე მეცნიერები ვარაუდობენ (ცხრილის მიხედვით), რომ ბირთვის ქიმიური შემადგენლობა ნიკელის რკინაა. მართალია, in ბოლო წლებიგამოთქმულია მოსაზრება, რომ Fe-Ni-ს გარდა, ბირთვი შეიძლება შეიცავდეს S, Si ან O-ს მინარევებს. მანტიისთვის ქიმიური სპექტრი განისაზღვრება Fe-Mg სილიკატებით, ე.ი. ერთგვარი ოლივინ-პიროქსენი პიროლიტიქმნის ქვედა მანტიას, ხოლო ზედა - ულტრაბაზისური შემადგენლობის ქანებს.

დედამიწის ქერქის ქიმიური შემადგენლობა მოიცავს ქიმიურ ელემენტთა მაქსიმალურ დიაპაზონს, რაც ვლინდება დღემდე ცნობილი მინერალური სახეობების მრავალფეროვნებაში. ქიმიურ ელემენტებს შორის რაოდენობრივი თანაფარდობა საკმაოდ დიდია. დედამიწის ქერქისა და მანტიის ყველაზე გავრცელებული ელემენტების შედარება აჩვენებს, რომ წამყვან როლს ასრულებს Si, Al და O 2.

ამრიგად, დედამიწის ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური მახასიათებლების შესწავლისას, ჩვენ ვხედავთ, რომ მათი მნიშვნელობები არ არის იგივე და ნაწილდება ზონალურად. ამრიგად, წარმოდგენას იძლევა დედამიწის ჰეტეროგენული სტრუქტურის შესახებ.

დედამიწის ქერქის სტრუქტურა

დედამიწის ქერქის აგებულებაში მონაწილე ქანების ის ტიპები, რომლებიც ადრე განვიხილეთ - ცეცხლოვანი, დანალექი და მეტამორფული. მათი ფიზიკურ-ქიმიური პარამეტრების მიხედვით, დედამიწის ქერქის ყველა ქანები დაჯგუფებულია სამ დიდ ფენად. ქვემოდან ზევით არის: 1-ბაზალტი, 2-გრანიტი-გნაისი, 3-დანალექი. ეს ფენები დედამიწის ქერქში არათანაბრადაა განაწილებული. უპირველეს ყოვლისა, ეს გამოიხატება თითოეული ფენის სიმძლავრის რყევებში. გარდა ამისა, ყველა ნაწილი არ აჩვენებს ფენების სრულ კომპლექტს. აქედან გამომდინარე, უფრო დეტალურმა შესწავლამ შესაძლებელი გახადა გამოეყო დედამიწის ქერქის ოთხი ტიპი შემადგენლობის, სტრუქტურისა და სისქის მიხედვით: 1-კონტინენტური, 2-ოკეანეური, 3-სუბკონტინენტური, 4-სუბოკეანური.

1. კონტინენტური ტიპი- აქვს სისქე 35-40 კმ-დან 55-75 კმ-მდე მთის ნაგებობებში, შეიცავს სამივე ფენას. ბაზალტის ფენა შედგება გაბროს ტიპის ქანებისგან და ამფიბოლიტისა და გრანულიტის ფაციების მეტამორფული ქანებისგან. მას იმიტომ უწოდებენ, რომ მისი ფიზიკური პარამეტრები ახლოსაა ბაზალტებთან. გრანიტის ფენის შემადგენლობა არის გნეისები და გრანიტ-გნაისები.

2.ოკეანის ტიპი- მკვეთრად განსხვავდება კონტინენტურისგან სისქით (5-20 კმ, საშუალოდ 6-7 კმ) და გრანიტ-გნაისის ფენის არარსებობით. მისი სტრუქტურა მოიცავს ორ ფენას: პირველი ფენა დანალექი, თხელი (1 კმ-მდე), მეორე ფენა ბაზალტის. ზოგიერთი მეცნიერი იდენტიფიცირებს მესამე ფენას, რომელიც არის მეორის გაგრძელება, ე.ი. აქვს ბაზალტური შემადგენლობა, მაგრამ შედგება ულტრაბაზური მანტიის ქანებისგან, რომლებმაც განიცადეს სერპენტინიზაცია.

3.სუბკონტინენტური ტიპი- მოიცავს სამივე ფენას და ამდენად ახლოსაა კონტინენტთან. მაგრამ იგი გამოირჩევა გრანიტის ფენის უფრო დაბალი სისქით და შემადგენლობით (ნაკლები გნაისები და მეტი მჟავე ვულკანური ქანები). ეს ტიპი გვხვდება კონტინენტებისა და ოკეანეების საზღვარზე ინტენსიური ვულკანიზმით.

4. სუბოკეანური ტიპი- მდებარეობს დედამიწის ქერქის ღრმა ღეროებში (შიდა ზღვები, როგორიცაა შავი და ხმელთაშუა ზღვა). ოკეანის ტიპისგან განსხვავდება დანალექი ფენის უფრო დიდი სისქით 20-25 კმ-მდე.

დედამიწის ქერქის წარმოქმნის პრობლემა.

ვინოგრადოვის თქმით, დედამიწის ქერქის ფორმირების პროცესი პრინციპის მიხედვით მოხდა ზონის დნობა. პროცესის არსი: პროტო-დედამიწის ნივთიერება, მეტეორიტთან ახლოს, დნება რადიოაქტიური გათბობის შედეგად და მსუბუქი სილიკატური ნაწილი ზედაპირზე ამოვიდა, ხოლო Fe-Ni კონცენტრირებულია ბირთვში. ასე მოხდა გეოსფეროების ფორმირება.

უნდა აღინიშნოს, რომ დედამიწის ქერქი და ზედა მანტიის მყარი ნაწილი გაერთიანებულია ლითოსფერო, რომლის ქვემოთ მდებარეობს ასთენოსფერო.

ტექტონოსფერო- ეს არის ლითოსფერო და ზედა მანტიის ნაწილი 700 კმ სიღრმემდე (ანუ მიწისძვრის ყველაზე ღრმა კერების სიღრმემდე). მას ასე ეწოდა იმიტომ, რომ აქ ხდება ძირითადი ტექტონიკური პროცესები, რომლებიც განსაზღვრავენ ამ გეოსფეროს რესტრუქტურიზაციას.

გეოლოგიის შესწავლის მთავარი ობიექტია დედამიწის ქერქი, დედამიწის გარე მყარი გარსი, რომელსაც უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ადამიანის სიცოცხლისა და საქმიანობისთვის. დედამიწისა და დედამიწის ქერქის განვითარების შემადგენლობის, აგებულებისა და ისტორიის შესწავლისას, კერძოდ, გეოლოგები იყენებენ: დაკვირვებებს; გამოცდილება ან ექსპერიმენტი, მათ შორის სხვადასხვა, როგორც საკუთარი, ისე სხვებში გამოყენებული ნატურალური მეცნიერებაკვლევის მეთოდები, მაგალითად, ფიზიკოქიმიური, ბიოლოგიური და ა.შ.; მოდელირება; ანალოგიების მეთოდი; თეორიული ანალიზი; ლოგიკური კონსტრუქციები (ჰიპოთეზები) და ა.შ.

IN ამ განყოფილებასგანიხილება დედამიწის წარმოშობის საკითხი, მისი ფორმა და სტრუქტურა, შემადგენლობა, დედამიწის ქერქის განვითარების ისტორია (გეოქრონოლოგია); დედამიწის ქერქის ტექტონიკური მოძრაობები, ზედაპირის ფორმები (რელიეფი).

დედამიწის წარმოშობა, ფორმა და სტრუქტურა დედამიწის წარმოშობა

მზის სისტემა შედგება ციური სხეულებისგან. მასში შედის: მზე, ცხრა ძირითადი პლანეტები, მათ შორის დედამიწა და ათიათასობით პატარა პლანეტა, კომეტა და მრავალი მეტეოროიდი. მზის სისტემა რთული და მრავალფეროვანი სამყაროა, შესწავლისაგან შორს.

დედამიწის წარმოშობის საკითხი ბუნებისმეტყველების ყველაზე მნიშვნელოვანი საკითხია. 100 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში აღიარებული იყო კანტ-ლაპლასის ჰიპოთეზა, რომლის მიხედვითაც მზის სისტემა ჩამოყალიბდა უზარმაზარი ცხელი აირის მსგავსი ნისლეულიდან, რომელიც ბრუნავს.

ღერძი ღერძის გარშემო და დედამიწა ჯერ თხევად მდგომარეობაში იყო, შემდეგ კი მყარ სხეულად იქცა.

მეცნიერების შემდგომმა განვითარებამ აჩვენა ამ ჰიპოთეზის შეუსაბამობა. XX საუკუნის 40-იან წლებში. აკად. ო.იუ. შმიდტმა წამოაყენა ახალი ჰიპოთეზა მზის სისტემის პლანეტების, მათ შორის დედამიწის წარმოშობის შესახებ, რომლის მიხედვითაც მზემ გზაზე გადაკვეთა და დაიპყრო გალაქტიკის მტვრის ერთ-ერთი დაგროვება, ამიტომ პლანეტები წარმოიქმნება არა ცხელი აირებისგან. , მაგრამ მზის გარშემო მოძრავი მტვრის ნაწილაკებისგან. ამ გროვაში დროთა განმავლობაში წარმოიქმნა მატერიის დატკეპნილი გროვა, რამაც წარმოქმნა პლანეტები.

მიწა, O.Yu-ს მიხედვით. შმიდტი თავიდან ციოდა. მისი სიღრმის გათბობა დაიწყო, როცა მიაღწია დიდი ზომები. ეს მოხდა მასში არსებული რადიოაქტიური ნივთიერებების დაშლის შედეგად სითბოს გამოყოფის გამო. დედამიწის შიდა ნაწილმა შეიძინა პლასტიკური მდგომარეობა, უფრო მკვრივი ნივთიერებები კონცენტრირებული იყო პლანეტის ცენტრთან უფრო ახლოს, მსუბუქია მის პერიფერიაზე. დედამიწა დაყოფილია ცალკეულ ჭურვებად. O.Yu-ს ჰიპოთეზის მიხედვით. შმიდტი, განშორება დღემდე გრძელდება. არაერთი მეცნიერის აზრით, სწორედ ეს არის დედამიწის ქერქში გადაადგილების მთავარი მიზეზი, ანუ ტექტონიკური პროცესების მიზეზი.

ყურადღებას იმსახურებს V.G-ის ჰიპოთეზა. ფესენკოვი, რომელიც თვლის, რომ ბირთვული პროცესები ხდება ვარსკვლავების, მათ შორის მზის სიღრმეში. ერთი პერიოდის განმავლობაში, ამან გამოიწვია სწრაფი შეკუმშვა და მზის ბრუნვის სიჩქარის ზრდა. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნა გრძელი პროტრუზია, რომელიც შემდეგ გაწყდა და დაიშალა ცალკეულ პლანეტებად. დედამიწის წარმოშობის შესახებ ჰიპოთეზების მიმოხილვა და მისი წარმოშობის ყველაზე სავარაუდო სქემა დეტალურად არის განხილული წიგნში I.I. პოტაპოვი "გეოლოგია და ეკოლოგია დღეს" (1999).

დედამიწის გლობალური ევოლუციის მოკლე ჩანახატი

მზის სისტემის პლანეტების წარმოშობა და მათი ევოლუცია აქტიურად იქნა შესწავლილი მე-20 საუკუნეში. O.Yu-ს ფუნდამენტურ ნაშრომებში. შმიდტი, ვ.ს. საფრონოვი, X. Alven და G. Arrhenius, A.V. ვიტიაზევი, ა. გინგვუდი, ვ.ე. ხაინა, ო.გ. სოროხტინა, ს.ა. უმანოვა, ლ.მ. Naimark, V. Elsasser, N.A. ბოჟკო, ა. სმიტი, ჯ. იურაჟდენი და სხვები.. თანამედროვე კოსმოლოგიური კონცეფციების მიხედვით, რომლებიც ჩამოყალიბებულია O.Yu. შმიდტი, დედამიწა და მთვარე, ისევე როგორც მზის სისტემის სხვა პლანეტები, წარმოიქმნა გაზის-მტვრის პროტოპლანეტარული ღრუბლის მყარი ნაწილაკების აკრეციის (ერთად შეკვრა და შემდგომი ზრდა) გამო. პირველ ეტაპზე დედამიწის ზრდა აჩქარებული აკრეციის რეჟიმში მიმდინარეობდა, მაგრამ რადგან პროტოპლანეტურ ღრუბელში პლანეტაზემავლების დედამიწის მახლობლად მდებარე გროვაში მყარი მატერიის მარაგი ამოიწურა, ეს ზრდა თანდათან შენელდა. დედამიწის აკრეციის პროცესს თან ახლდა გრავიტაციული ენერგიის კოლოსალური რაოდენობის გამოყოფა, დაახლოებით 23,3 10 ერგი. ენერგიის ასეთ რაოდენობას შეეძლო არა მხოლოდ ნივთიერების დნობა, არამედ მისი დაშლაც კი, მაგრამ ამ ენერგიის უმეტესი ნაწილი გათავისუფლდა პროტო-დედამიწის ზედაპირულ ნაწილში და დაიკარგა თერმული გამოსხივების სახით. დედამიწას 100 მილიონი წელი დასჭირდა, რომ ჩამოყალიბებულიყო მისი დღევანდელი მასის 99%.

პირველ ეტაპზე ახალგაზრდა დედამიწა, მისი ჩამოყალიბებისთანავე, შედარებით ცივი სხეული იყო და მისი შინაგანი ტემპერატურა არ აღემატებოდა დედამიწის ნივთიერების დნობის წერტილს, იმის გამო, რომ პლანეტის ფორმირების დროს იყო. არა მხოლოდ გათბობა პლანეტების დაცემის გამო, არამედ გაცივება მიმდებარე სივრცეში სითბოს დაკარგვის გამო, გარდა ამისა, დედამიწას ჰქონდა ერთგვაროვანი შემადგენლობა. დედამიწის შემდგომი ევოლუცია განისაზღვრება მისი შემადგენლობით, სითბოს მარაგით და მთვარესთან ურთიერთქმედების ისტორიით. კომპოზიციის გავლენა ძირითადად იგრძნობა რადიოაქტიური ელემენტების დაშლის ენერგიისა და მიწიერი მატერიის გრავიტაციული დიფერენციაციის საშუალებით.

პლანეტარული სისტემის ჩამოყალიბებამდე მზე თითქმის კლასიკური წითელი გიგანტი იყო. ამ ტიპის ვარსკვლავები, წყალბადის წვის შიდა ბირთვული რეაქციების შედეგად, ქმნიან უფრო მძიმე ქიმიურ ელემენტებს უზარმაზარი ენერგიის გამოთავისუფლებით და ზედაპირიდან აირისებრ ატმოსფეროში ძლიერი სინათლის წნევის გაჩენით. ამ წნევისა და უზარმაზარი გრავიტაციის ერთობლივი ეფექტის შედეგად, ვარსკვლავის ატმოსფერო განიცდიდა ალტერნატიულ შეკუმშვას და გაფართოებას. ეს პროცესი, აირისებრი გარსის მასის დინამიური ზრდის პირობებში, გაგრძელდა მანამ, სანამ რეზონანსის შედეგად, მზისგან მოწყვეტილი გარე აირისებრი გარსი არ გადაიქცა პლანეტურ ნისლეულად.

ვარსკვლავის ძალის მაგნიტური ველის გავლენით პლანეტარული ნისლეულის იონიზებულმა მატერიამ განიცადა მისი შემადგენელი ქიმიური ელემენტების ელექტრომაგნიტური გამოყოფა. თერმული ენერგიის და გაზების ელექტრული მუხტების თანდათანობითმა დაკარგვამ განაპირობა ისინი ერთმანეთთან დაკავშირებაში. ამავდროულად, ვარსკვლავის მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ, უზრუნველყოფილი იყო ბრუნვის ბრუნვის ეფექტური გადაცემა აკრეციის შედეგად წარმოქმნილ პლანეტებზე, რაც მზის სისტემის ყველა პლანეტის ფორმირების დასაწყისს ემსახურებოდა. . როდესაც იონიზებული ქიმიური ელემენტები კარგავდნენ მუხტს, ისინი გადაიქცნენ მოლეკულებად, რომლებიც რეაგირებდნენ ერთმანეთთან და ქმნიდნენ უმარტივეს ქიმიურ ნაერთებს: ჰიდრიდებს, კარბიდებს, ოქსიდებს, ციანიდებს, რკინის სულფიდებს და ქლორიდებს და ა.შ.

წარმოქმნილ პლანეტებში მატერიის თანდათანობითი დატკეპნის, გათბობისა და შემდგომი დიფერენცირების პროცესი მოხდა მიმდებარე სივრციდან ნაწილაკების დაჭერით. ფორმირების პროტოპლანეტის ცენტრში ლითონები კონცენტრირებული იყო მატერიის გრავიტაციული განცალკევების გამო. ამ ზონის ირგვლივ გროვდება რკინისა და ნიკელის კარბიდები, რკინის სულფიდი და რკინის ოქსიდები. ამრიგად, წარმოიქმნა გარე თხევადი ბირთვი, რომელიც მის გარსში შეიცავდა სილიციუმის და ალუმინის ჰიდრიდებს და ოქსიდებს, წყალს, მეთანს, წყალბადს, მაგნიუმის, კალიუმის, ნატრიუმის, კალციუმის და სხვა ნაერთების ოქსიდებს. ამ შემთხვევაში, წარმოქმნილი გარსის ზონაში დნობა მოხდა და ზედაპირი შეკუმშვა და პლანეტის მოცულობა შემცირდა. შემდეგი ეტაპები იყო მანტიის ფორმირება, პროტოკრასტი და ასთენოსფეროს დნობა. მოცულობისა და ზედაპირის ზემოაღნიშნული შემცირების გამო პროტოქერქის ფრაგმენტაცია მოხდა. ამის გამო ზედაპირზე ასხამდნენ ბაზალტებს, რომლებიც გაციების შემდეგ კვლავ იძირებოდნენ მანტიის ღრმა ნაწილში და შემდგომ დნობას ექვემდებარებოდნენ; შემდეგ ბაზალტის ქერქის ნაწილი თანდათან გარდაიქმნება გრანიტად.

დედამიწის ზედაპირული ფენები ფორმირების ეტაპზე შედგებოდა წვრილად ფოროვანი რეგოლითისგან, რომელიც აქტიურად აკავშირებდა გამოთავისუფლებულ წყალს და ნახშირორჟანგს მისი ულტრაბაზისური შემადგენლობის გამო. დედამიწის მთლიანი სითბოს რეზერვი და ტემპერატურის განაწილება მის ინტერიერში განისაზღვრა პლანეტის ზრდის ტემპით. ზოგადად, მთვარისგან განსხვავებით, დედამიწა მთლიანად არასოდეს დნება და დედამიწის ბირთვის ფორმირების პროცესი დაახლოებით 4 მილიარდი წელი გაგრძელდა.

ცივი და ტექტონიკურად პასიური დედამიწის მდგომარეობა გაგრძელდა დაახლოებით 600 მილიონი წლის განმავლობაში. ამ დროს პლანეტის ინტერიერი ნელ-ნელა გახურდა და დაახლოებით 4 მილიარდი წლის წინ დედამიწაზე გაჩნდა აქტიური გრანიტიზაცია და წარმოიქმნა ასთენოსფერო. ამავდროულად, მთვარე, როგორც ყველაზე მასიური თანამგზავრი, "გაწმინდა" დედამიწის მახლობლად არსებული სივრციდან ყველა პატარა თანამგზავრი და მიკრომთვარე, რომელიც იქ იყო.

ხოლო თავად მთვარეზე მოხდა ბაზალტური მაგმატიზმის აფეთქება, რომელიც დაემთხვა დედამიწაზე ტექტონიკური აქტივობის დაწყებას (პერიოდი გაგრძელდა 4,0-დან 3,6 მილიარდი წლის წინ). ამავდროულად, დედამიწის ნაწლავებში იწყება დედამიწის მატერიის გრავიტაციული დიფერენციაციის პროცესი - მთავარი პროცესი, რომელიც მხარს უჭერდა დედამიწის ტექტონიკურ აქტივობას ყველა შემდგომ გეოლოგიურ ეპოქაში და გამოიწვია მკვრივი ფენების გათავისუფლება და ზრდა. დედამიწის ოქსიდ-რკინის ბირთვი.

ვინაიდან კრიპტოტექტონიკურ ეპოქაში (კატარქეული) დედამიწის მატერია არასოდეს დნებოდა, დედამიწის დეგაზირების პროცესები ვერ განვითარდა, შესაბამისად, დედამიწის არსებობის პირველი 600 მილიონი წლის განმავლობაში, ჰიდროსფერო მთლიანად არ იყო მის ზედაპირზე და ატმოსფერო. უკიდურესად იშვიათი იყო და შედგებოდა კეთილშობილური აირებისგან. ამ დროს დედამიწის რელიეფი გათლილი იყო, რომელიც შედგებოდა მუქი ნაცრისფერი რეგოლითისგან. ყველაფერს ანათებდა ყვითელი, სუსტად გამთბარი მზე (ნათება 30%-ით ნაკლები იყო, ვიდრე დღეს) და მთვარის უზომოდ დიდი, უნაკლო დისკი (ის იყო დაახლოებით 300-350-ჯერ უფრო დიდი ვიდრე მთვარის დისკის თანამედროვე ხილული ფართობი. ). მთვარე ჯერ კიდევ ცხელი პლანეტა იყო და შეეძლო დედამიწის გათბობა. მზის მოძრაობა სწრაფი იყო - სულ რაღაც 3 საათში მან გადალახა ცა, 3 საათის შემდეგ კი ისევ აღმოსავლეთიდან ამოვიდა. მთვარე გაცილებით ნელა მოძრაობდა, რადგან სწრაფად ბრუნავდა დედამიწის ირგვლივ იმავე მიმართულებით, ისე რომ მთვარის ფაზებმა ყველა ეტაპი გაიარა 8-10 საათში.მთვარე დედამიწის გარშემო ბრუნავდა ორბიტაზე 14 რადიუსით. -25 ათასი კმ (ახლა რადიუსი 384, 4 ათასი კმ). დედამიწის ინტენსიურმა მოქცევის დეფორმაციამ გამოიწვია მიწისძვრების უწყვეტი (ყოველ 18-20 საათში) სერია მთვარის მოძრაობის შემდეგ. მთვარის მოქცევის ამპლიტუდა იყო 1,5 კმ.

თანდათანობით, ჩამოყალიბებიდან დაახლოებით მილიონი წლის შემდეგ, მომხდარი მოგერიების გამო, მთვარის მოქცევა შემცირდა 130 მ-მდე, კიდევ 10 მილიონი წლის შემდეგ 25 მ-მდე, ხოლო 100 მილიონი წლის შემდეგ - 15 მ-მდე, კატარქეის ბოლოს. - 7 მ-მდე და ახლა სუბმთვარის წერტილში, მყარი დედამიწის თანამედროვე მოქცევა 45 სმ-ია. მოქცევის მიწისძვრები იმ დროისთვის ექსკლუზიურად ეგზოგენური ხასიათისა იყო, რადგან ჯერ არ იყო ტექტონიკური აქტივობა. არქეაში, თავიდანვე, მიწიერი მატერიის დიფერენცირება მოხდა მისგან მეტალის რკინის დნობით ზედა მანტიის დონეზე. ახალგაზრდა დედამიწის ცივი ბირთვის განსაკუთრებული სიბლანტის გამო, გრავიტაციული არასტაბილურობა შეიძლება კომპენსირებული იყოს ამ ბირთვის დედამიწის ზედაპირისკენ შეკუმშვით და ადრე გამოთავისუფლებული მძიმე დნობის მის ადგილზე შემოდინებით, ანუ მკვრივი ბირთვის ფორმირებით. Დედამიწა. ეს პროცესი დასრულდა არქეანის ბოლოს დაახლოებით 2,7-2,6 მილიარდი წლის წინ; ამ დროს, ყველა ადრე გამოყოფილმა კონტინენტურმა მასამ სწრაფად დაიწყო მოძრაობა ერთ-ერთი პოლუსისკენ და გაერთიანდა პლანეტის პირველ სუპერკონტინენტში, მონოგეაში. შეიცვალა დედამიწის პეიზაჟები, რელიეფის კონტრასტი არ აღემატებოდა 1-2 კმ-ს, რელიეფში არსებული ყველა ჩაღრმავება თანდათან წყლით ივსებოდა, ხოლო გვიან არქეანში წარმოიქმნა არაღრმა (1 კმ-მდე) ერთი მსოფლიო ოკეანე.

არქეანის დასაწყისში მთვარე დედამიწიდან 160 ათასი კილომეტრით დაშორდა. დედამიწა თავისი ღერძის გარშემო ბრუნავდა დიდი სიჩქარით (წელიწადში 890 დღე იყო, დღე კი 9,9 საათი). 360 სმ-მდე ამპლიტუდის მქონე მთვარის მოქცევა დედამიწის ზედაპირს დეფორმირებდა ყოველ 5,2 საათში; არქეანის ბოლოს, დედამიწის ბრუნვა მნიშვნელოვნად შენელდა (წელიწადში იყო 490 დღე 19 საათის განმავლობაში) და მთვარემ შეწყვიტა გავლენა დედამიწის ტექტონიკურ აქტივობაზე. არქეის ატმოსფერო ივსებოდა აზოტით, ნახშირორჟანგით და წყლის ორთქლით, მაგრამ ჟანგბადი არ არსებობდა, რადგან იგი მყისიერად იყო შეკრული მანტიის მასალის თავისუფალი (ლითონური) რკინით, რომელიც გამუდმებით ადიოდა განხეთქილების ზონებში დედამიწის ზედაპირზე. .

პროტეროზოურში, სუპერკონტინენტზე მონოგეას ქვეშ კონვექციური მოძრაობების გადანაწილების გამო, აღმავალმა ნაკადმა გამოიწვია მისი კოლაფსი (დაახლოებით 2,4-3,3 მილიარდი წლის წინ). სუპერკონტინენტების მეგაგაის, მესოგეას და პანგეას შემდგომი ფორმირება და ფრაგმენტაცია მოხდა ყველაზე რთულის ფორმირებით. ტექტონიკური სტრუქტურებიდა გაგრძელდა კამბრიულ და ორდოვიციანამდე (უკვე პალეოზოურში). ამ დროისთვის დედამიწის ზედაპირზე წყლის მასა გახდა ასეთი

დიდი, რომელიც უკვე გამოიხატა უფრო ღრმა ოკეანის ფორმირებაში. ოკეანის ქერქი განიცდიდა ჰიდრატაციას და ამ პროცესს თან ახლდა ნახშირორჟანგის გაზრდილი შთანთქმა კარბონატების წარმოქმნით. ატმოსფერო აგრძელებდა ჟანგბადის გამოფიტვას გამოთავისუფლებული რკინის მიერ მისი მუდმივი შებოჭვის გამო. ეს პროცესი დასრულდა მხოლოდ ფანეროზოიკის დასაწყისში და ამ დროიდან დედამიწის ატმოსფერო აქტიურად დაიწყო ჟანგბადით გაჯერება, თანდათან უახლოვდება მის თანამედროვე შემადგენლობას.

ამ ახალ სიტუაციაში მოხდა სიცოცხლის ფორმების მკვეთრი გააქტიურება, რომელთა მეტაბოლიზმი ეფუძნებოდა საპირისპირო დაჟანგვის რეაქციებს. ორგანული ნივთიერებები, სინთეზირებული მცენარეებით. ასე გაჩნდნენ ცხოველთა სამყაროს ორგანიზმები, მაგრამ ეს უკვე იყო კამბრიული პერიოდის ბოლოს, ფანეროზოიკში და ამან გამოიწვია ყველა სახის ჩონჩხისებრი და არაჩონჩხის ცხოველის გაჩენა, რამაც გავლენა მოახდინა მრავალ გეოლოგიურ პროცესზე. დედამიწის ზედაპირის ზონა შემდგომ გეოლოგიურ ეპოქაში. ფანეროზოიკის გეოლოგიური ევოლუცია ბევრად უფრო დეტალურადაა შესწავლილი, ვიდრე სხვა ეპოქაში და შეიძლება მოკლედ აღწერილი იყოს შემდეგნაირად. ჩვენთან ყველაზე ახლოს ამ დროს, როგორც გაირკვა, მოხდა ოკეანის ტრანსგრესიები და რეგრესიები, გლობალური კლიმატის ცვლილებები, კერძოდ, გამყინვარების და პრაქტიკულად ყინულის გარეშე პერიოდების მონაცვლეობა; სხვათა შორის, პირველი, როგორც ვარაუდობენ, დედამიწა იყო ჰურონის გამყინვარება პროტეროზოურში.

ოკეანის ტრანსგრესიებისა და რეგრესიის პროცესებმა სიცოცხლის ფორმების მძლავრი განვითარებით, მყინვარების აქტიური ეროზიული აქტივობით და მყინვარული წყლების ეროზიული აქტივობით გამოიწვია ქანების მნიშვნელოვანი დამუშავება, რომლებიც შეადგენდნენ დედამიწის ქერქის ზედაპირულ ზონას, დაგროვებას. ოკეანის ფსკერზე ტერიგენული მასალის, წყლის ობიექტებში ორგანული და ქიმიოგენური მასალის დაგროვების დალექვის პროცესები, საცურაო აუზები.

კონტინენტებისა და ოკეანეების სივრცითი განლაგება თანდათან შეიცვალა და ძალიან განსხვავდებოდა ეკვატორთან შედარებით: მონაცვლეობით, შემდეგ ჩრდილოეთით, შემდეგ Სამხრეთ ნახევარსფეროიყო კონტინენტური ან ოკეანეური. კლიმატიც რამდენჯერმე შეიცვალა, ყოფნისას მჭიდრო კავშირიგამყინვარებისა და გამყინვარების პერიოდებით. პალეოზოური პერიოდიდან კენოზოურამდე (და მასში) იყო აქტიური ცვლილებები მსოფლიო ოკეანის წყლების სიღრმეში, ტემპერატურასა და შემადგენლობაში; სიცოცხლის ფორმების განვითარებამ გამოიწვია მათი გასვლა წყლის გარემოდან და მიწის თანდათანობითი განვითარება, აგრეთვე სიცოცხლის ფორმების ევოლუცია ცნობილამდე. ფანეროზოიკის გეოლოგიური ისტორიის ანალიზზე დაყრდნობით, ირკვევა, რომ ყველა ძირითადი საზღვარი (გეოქრონოლოგიური მასშტაბის დაყოფა ეპოქებად, პერიოდებად და ეპოქებად) დიდწილად განპირობებულია კონტინენტების შეჯახებითა და განხეთქილებით გლობალური მოძრაობის პროცესში. ანსამბლი” ლითოსფერული ფირფიტების.

SHAPE OF Earth

დედამიწის ფორმას ჩვეულებრივ უწოდებენ გლობუსს. დადგენილია, რომ დედამიწის მასა არის 5976 10 21 კგ, მოცულობა 1.083 10 12 კმ 3. საშუალო რადიუსი არის 6371,2 კმ, საშუალო სიმკვრივე 5,518 კგ/მ 3, საშუალო აჩქარება გრავიტაციის გამო 9,81 მ/წმ 2. დედამიწის ფორმა ახლოსაა ბრუნვის სამღერძულ ელიფსოიდთან პოლარული შეკუმშვით: თანამედროვე დედამიწას აქვს პოლარული რადიუსი 6356,78 კმ და ეკვატორული რადიუსი 6378,16 კმ. დედამიწის მერიდიანის სიგრძეა 40008,548 კმ, ეკვატორის სიგრძე 40075,704 კმ. პოლარული შეკუმშვა (ან "გაბრტყელება") გამოწვეულია დედამიწის ბრუნვით პოლარული ღერძის გარშემო და ამ შეკუმშვის სიდიდე დაკავშირებულია დედამიწის ბრუნვის სიჩქარესთან. ზოგჯერ დედამიწის ფორმას სფეროიდს უწოდებენ, მაგრამ დედამიწისთვის არის ასევე

ფორმის შესაბამისი სახელი, კერძოდ გეოიდი. ფაქტია, რომ დედამიწის ზედაპირი ცვალებადი და მნიშვნელოვანი სიმაღლეა; აქ არის უმაღლესი მთის სისტემები 8000 მ-ზე მეტი (მაგალითად, მთა ევერესტი - 8842 მ) და ღრმა ოკეანის თხრილები

11 000 მ (მარიანას თხრილი - 11 022 მ). კონტინენტების გარეთ გეოიდი ემთხვევა მსოფლიო ოკეანის ხელუხლებელ ზედაპირს; კონტინენტებზე გეოიდის ზედაპირი გამოითვლება გრავიმეტრული კვლევებით და კოსმოსიდან დაკვირვების გამოყენებით.

დედამიწას აქვს კომპლექსი მაგნიტური ველი, რომელიც შეიძლება შეფასდეს, როგორც მაგნიტიზებული ბურთის ან მაგნიტური დიპოლის მიერ შექმნილი ველი.

დედამიწის ზედაპირის 70,8% (361,1 მლნ კმ 2) უკავია ზედაპირულ წყლებს (ოკეანეები, ზღვები, ტბები, წყალსაცავები, მდინარეები და ა.შ.). მიწა შეადგენს 29,2%-ს (148,9 მლნ კმ2).

დედამიწის სტრუქტურა

ზოგადად, როგორც დადგინდა თანამედროვე გეოფიზიკური კვლევები, რომელიც ეფუძნება, კერძოდ, სეისმური ტალღების გავრცელების სიჩქარის შეფასებებს, დედამიწის მატერიის სიმკვრივის შესწავლას, დედამიწის მასას, კოსმოსური ექსპერიმენტების შედეგებს განაწილების დასადგენად. საჰაერო და წყლის სივრცეები და სხვა მონაცემები, დედამიწა შედგება რამდენიმე კონცენტრული ჭურვისაგან: გარე -ატმოსფერო (გაზის გარსი), ჰიდროსფერო (წყლის გარსი), ბიოსფერო (ცოცხალი ნივთიერების გავრცელების არეალი, V.I. ვერნადსკის მიხედვით) და შიდა,რომელსაც ეწოდება საკუთარი გეოსფეროები (ბირთი, მანტია და ლითოსფერო) (ნახ. 1).

ატმოსფერო, ჰიდროსფერო, ბიოსფერო და დედამიწის ქერქის ზედა ნაწილი ხელმისაწვდომია პირდაპირი დაკვირვებისთვის. ჭაბურღილების დახმარებით ადამიანებს შეუძლიათ ზოგადად 8 კმ-მდე სიღრმეების შესწავლა. ულტრა ღრმა ჭაბურღილების ბურღვა ხორციელდება სამეცნიერო მიზნებისთვის ჩვენს ქვეყანაში, აშშ-სა და კანადაში (რუსეთში, სიღრმეზე მეტი

12 კმ, რამაც შესაძლებელი გახადა კლდის ნიმუშების შერჩევა დაუყოვნებელი პირდაპირი შესწავლისთვის). ულტრა ღრმა ბურღვის მთავარი მიზანია მიაღწიოს დედამიწის ქერქის ღრმა ფენებს - „გრანიტის“ და „ბაზალტის“ ფენების საზღვრებს ან მანტიის ზედა საზღვრებს. დედამიწის ღრმა ინტერიერის სტრუქტურა შესწავლილია გეოფიზიკური მეთოდების გამოყენებით, რომელთაგან უმაღლესი ღირებულებააქვს სეისმური და გრავიმეტრიული. მანტიის საზღვრებიდან ამოღებული მატერიის შესწავლამ უნდა გაარკვიოს დედამიწის აგებულების პრობლემა. მანტია განსაკუთრებულ ინტერესს იწვევს, ვინაიდან

ბრინჯი. 1. დედამიწის სტრუქტურის სქემატური წარმოდგენა (A)და დედამიწის ქერქი (ბ):

ლ- ბირთვი; ბ და გ -მანტია; შესახებ -Დედამიწის ქერქი; E -ატმოსფერო (მ. ვასიჩის მიხედვით); 1 - დეპოზიტების დაფარვა; 2 - გრანიტის მსგავსი ფენა; 3 - ბაზალტის ფენა; 4-ზედა მანტია; 5-მანტია

დედამიწის ქერქი მთელი მისი მინერალებით საბოლოოდ ჩამოყალიბდა მისი ნივთიერებისგან.

ატმოსფერომასში განაწილებული ტემპერატურის მიხედვით ქვემოდან ზევით იყოფა ტროპოსფერო, სტრატოსფერო, მეზოსფერო, თერმოსფერო და ეგზოსფერო. ტროპოსფეროშეადგენს ატმოსფეროს მთლიანი მასის დაახლოებით 80%-ს და აღწევს სიმაღლეს 16-18 კმ-ს ეკვატორულ ნაწილში და

პოლარულ რაიონებში 8-10 კმ. სტრატოსფერო ვრცელდება 55 კმ სიმაღლეზე და აქვს ზედა ზღვარიოზონის შრე. შემდეგი მოდის მეზოსფერო 80 კმ სიმაღლეზე, თერმოსფერო 800-1000 კმ-მდე და ზემოთ არის ეგზოსფერო (დისპერსიის სფერო), რომელიც შეადგენს დედამიწის ატმოსფეროს მასის არაუმეტეს 0,5%-ს. INატმოსფეროს შემადგენლობაში შედის აზოტი (78,1%), ჟანგბადი (21,3%), არგონი (1,28%), ნახშირორჟანგი (0,04%) და სხვა აირები და თითქმის მთელი წყლის ორთქლი. ოზონის შემცველობა (0 3) არის 3.1 10 15 გ, ხოლო ჟანგბადის შემცველობა (0 2) არის 1.192 10 2! დ) დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებისას ატმოსფეროს ტემპერატურა მკვეთრად ეცემა და 10-12 კმ სიმაღლეზე უკვე დაახლოებით -50°C-ია. INტროპოსფეროში ღრუბლები იქმნება და ჰაერის თერმული მოძრაობა კონცენტრირებულია. დედამიწის ზედაპირზე ყველაზე მაღალი ტემპერატურა დაფიქსირდა ლიბიაში (+58 °C ჩრდილში), ტერიტორიაზე. ყოფილი სსრკტერმეზის მიდამოში (+50 °C ჩრდილში).

უმეტესობა დაბალი ტემპერატურადაფიქსირებულია ანტარქტიდაში (-87 °C), ხოლო რუსეთში - იაკუტიაში (-71 °C).

სტრატოსფერო -შემდეგი ფენა ტროპოსფეროს ზემოთ. ამ ატმოსფერულ ფენაში ოზონის არსებობა იწვევს მასში ტემპერატურის მატებას +50 °C-მდე, მაგრამ 8-90 კმ სიმაღლეზე ტემპერატურა ისევ ეცემა -60...-90 °C-მდე.

ჰაერის საშუალო წნევა ზღვის დონეზე არის 1,0132 ბარი (760 მმ Hg), ხოლო სიმკვრივე 1,3 10 3 გ/სმ. INატმოსფერო და მისი ღრუბლის საფარი შთანთქავს მზის გამოსხივების 18%-ს. დედამიწა-ატმოსფერული სისტემის რადიაციული ბალანსის შედეგად დედამიწის ზედაპირზე საშუალო ტემპერატურა დადებითია (+15 °C), თუმცა მისი მერყეობა სხვადასხვა კლიმატურ ზონაში შეიძლება მიაღწიოს 150 °C-ს.

ჰიდროსფერო- წყლის ჭურვი, რომელიც დიდ როლს ასრულებს დედამიწის გეოლოგიურ პროცესებში. INმისი შემადგენლობა მოიცავს დედამიწის ყველა წყალს (ოკეანეები, ზღვები, მდინარეები, ტბები, კონტინენტური ყინული და ა.შ.). ჰიდროსფერო არ ქმნის უწყვეტ ფენას და მოიცავს დედამიწის ზედაპირის 70,8%-ს. მისი საშუალო სისქე არის დაახლოებით 3,8 კმ, ყველაზე დიდი - 11 კმ-ზე მეტი (11,022 მ - მარიანას თხრილი). წყნარი ოკეანე).

დედამიწის ჰიდროსფერო გაცილებით ახალგაზრდაა ვიდრე თავად პლანეტა. არსებობის პირველ ეტაპზე დედამიწის ზედაპირი სრულიად უწყლო იყო და ატმოსფეროში წყლის ორთქლი პრაქტიკულად არ იყო. ჰიდროსფეროს წარმოქმნა განპირობებულია მანტიიდან წყლის გამოყოფის პროცესებით. ჰიდროსფერო ამჟამად განუყოფელ ერთობას ქმნის ლითოსფეროს, ატმოსფეროსა და ბიოსფეროსთან. სწორედ ამ უკანასკნელისთვის - ბიოსფეროსთვის არის ძალიან მნიშვნელოვანი წყლის, როგორც ქიმიური ნაერთის უნიკალური თვისებები, მაგალითად, მოცულობის ცვლილება წყლის ერთი ფაზური მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას (გაყინვის დროს,

აორთქლების დროს); მაღალი დაშლის უნარი დედამიწის თითქმის ყველა ნაერთთან მიმართებაში.

ეს არის წყლის არსებობა, რომელიც არსებითად უზრუნველყოფს დედამიწაზე სიცოცხლის არსებობას ჩვენთვის ცნობილი სახით. წყლიდან, როგორიცაა მარტივი კავშირიდა ნახშირორჟანგი, მცენარეებს შეუძლიათ მზის ენერგიის გავლენის ქვეშ და ქლოროფილის თანდასწრებით შექმნან კომპლექსი. ორგანული ნაერთები, რაც რეალურად არის ფოტოსინთეზის პროცესი. დედამიწაზე წყალი არათანაბრად არის განაწილებული, მისი უმეტესი ნაწილი კონცენტრირებულია ზედაპირზე. გლობუსის მოცულობასთან მიმართებაში ჰიდროსფეროს მთლიანი მოცულობა არ აღემატება 0,13%-ს. ჰიდროსფეროს ძირითადი ნაწილია მსოფლიო ოკეანე (94%), რომლის ფართობია 361059 კმ 2, ხოლო მთლიანი მოცულობა 1370 მილიონი კმ 3. კონტინენტურ ქერქში არის 4,42 10 23 გ წყალი, ოკეანის ქერქში -3,61 10 23 გ.. ცხრილში. სურათი 1 გვიჩვენებს წყლის განაწილებას დედამიწაზე.

ცხრილი 1

ჰიდროსფეროს მოცულობა და წყლის გაცვლის ინტენსივობა

^მხოლოდ 4000 ათასი კმ3 მიწისქვეშა წყალი, რომელიც მდებარეობს არაღრმა სიღრმეზე, შეიძლება ექვემდებარებოდეს წყლის აქტიურ გაცვლას და გამოყენებას.

ოკეანეში წყლის ტემპერატურა იცვლება არა მხოლოდ ტერიტორიის განედზე (პოლუსებთან ან ეკვატორთან სიახლოვე), არამედ ოკეანის სიღრმეზეც. ყველაზე დიდი ტემპერატურული ცვალებადობა შეინიშნება ზედაპირულ ფენაში 150 მ სიღრმემდე, წყლის ყველაზე მაღალი ტემპერატურა ზედა ფენაში დაფიქსირდა სპარსეთის ყურეში (+35,6 °C), ხოლო ყველაზე დაბალი ჩრდილოეთ ყურეში. არქტიკული ოკეანე(-2,8 °C).

ჰიდროსფეროს ქიმიური შემადგენლობა ძალიან მრავალფეროვანია: ძალიან მტკნარი წყლებიდან ძალიან მარილიან წყლამდე, როგორიცაა მარილწყალი.

დედამიწაზე არსებული წყლის რესურსების 98%-ზე მეტი ოკეანეების, ზღვების და ზოგიერთი ტბის მარილიანი წყლებია. ^გტატეკე მინერა პუსი იანგ-

ახალი მიწისქვეშა წყლები. საერთო მოცულობა სუფთა წყალიდედამიწაზე უდრის 28,25 მილიონი კმ 3, რაც ჰიდროსფეროს მთლიანი მოცულობის მხოლოდ დაახლოებით 2% -ს შეადგენს, ხოლო მტკნარი წყლის უდიდესი ნაწილი კონცენტრირებულია ანტარქტიდის, გრენლანდიის, პოლარული კუნძულების და მაღალმთიანი რეგიონების კონტინენტურ ყინულებში. ეს წყალი ამჟამად მიუწვდომელია ადამიანის პრაქტიკული გამოყენებისთვის.

მსოფლიო ოკეანე შეიცავს 1,4-10 2 ნახშირორჟანგს (C0 2), რაც თითქმის 60-ჯერ მეტია, ვიდრე ატმოსფეროში; ოკეანეში იხსნება 8 10 18 გ ჟანგბადი, ანუ თითქმის 150-ჯერ ნაკლები, ვიდრე ატმოსფეროში. ყოველწლიურად მდინარეებს ხმელეთიდან ოკეანეებში გადააქვს დაახლოებით 2,53 10 16 გ ტერიგენული მასალა, საიდანაც თითქმის 2,25 10 16 გ შეჩერებულია, დანარჩენი ხსნადი და ორგანული ნივთიერებებია.

მარილიანობა (საშუალო) ზღვის წყალიუდრის 3,5%-ს (35 გ/ლ). ქლორიდების, სულფატების და კარბონატების გარდა ზღვის წყალი შეიცავს იოდს, ფტორს, ფოსფორს, რუბიდიუმს, ცეზიუმს, ოქროს და სხვა ელემენტებს. 0,48 10 23 გ მარილები იხსნება წყალში.

ბოლო წლებში ჩატარებულმა ღრმა ზღვის კვლევებმა შესაძლებელი გახადა ჰორიზონტალური და ვერტიკალური დინების არსებობა და სიცოცხლის ფორმების არსებობა წყლის მთელ სვეტში. ზღვის ორგანული სამყარო იყოფა ბენთოზებად, პლანქტონებად, ნექტონებად და ა.შ. ბენთოსიეს მოიცავს ორგანიზმებს, რომლებიც ცხოვრობენ მიწაზე და საზღვაო და კონტინენტური წყლის ობიექტების ნიადაგში. პლანქტონი- ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც ბინადრობენ წყლის სვეტში, რომლებსაც არ შეუძლიათ წინააღმდეგობა გაუწიონ ტრანსპორტირებას დინებით. ნექტონი- აქტიურად ცურავს, როგორიცაა თევზი და ზღვის სხვა ცხოველები.

ამჟამად სერიოზული ხდება მტკნარი წყლის დეფიციტის საკითხი, რაც განვითარებადი გლობალური ეკოლოგიური კრიზისის ერთ-ერთი კომპონენტია. ფაქტია, რომ მტკნარი წყალი აუცილებელია არა მხოლოდ ადამიანის უტილიტარული მოთხოვნილებებისთვის (სასმელი, მომზადება, რეცხვა და ა. მეცხოველეობა, რადგან მცენარეთა და ცხოველთა აბსოლუტური უმრავლესობა კონცენტრირებულია მიწაზე და ისინი იყენებენ ექსკლუზიურად მტკნარ წყალს სასიცოცხლო საქმიანობის განსახორციელებლად. დედამიწის მოსახლეობის ზრდამ (პლანეტაზე უკვე 6 მილიარდზე მეტი ადამიანია) და მრეწველობისა და სოფლის მეურნეობის წარმოების აქტიურმა განვითარებამ განაპირობა ის, რომ ადამიანი ყოველწლიურად მოიხმარს 3,5 ათას კმ 3 მტკნარ წყალს, შეუქცევადი დანაკარგებით. შეადგენს 150 კმ 3. ჰიდროსფეროს ის ნაწილი, რომელიც ვარგისია წყალმომარაგებისთვის, არის 4,2 კმ 3, რაც ჰიდროსფეროს მოცულობის მხოლოდ 0,3%-ია. რუსეთს აქვს მტკნარი წყლის საკმაოდ დიდი მარაგი (დაახლოებით 150 ათასი მდინარე, 200 ათასი ტბა, მრავალი წყალსაცავი და აუზები,

მიწისქვეშა წყლების მნიშვნელოვანი მოცულობები), მაგრამ ამ რეზერვების განაწილება ქვეყნის მასშტაბით შორს არის ერთგვაროვანი.

ჰიდროსფერო მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მრავალი გეოლოგიური პროცესის გამოვლინებაში, განსაკუთრებით დედამიწის ქერქის ზედაპირულ ზონაში. ერთის მხრივ, ჰიდროსფეროს გავლენით ხდება ქანების ინტენსიური განადგურება და მათი გადაადგილება და დეპონირება; მეორე მხრივ, ჰიდროსფერო მოქმედებს როგორც მძლავრი შემოქმედებითი ფაქტორი, არსებითად წარმოადგენს აუზს მნიშვნელოვანი სისქის საზღვრებში დაგროვებისთვის. სხვადასხვა შემადგენლობის ნალექები.

ბიოსფერომუდმივ ურთიერთქმედებაშია ლითოსფეროს, ჰიდროსფეროსა და ატმოსფეროსთან, რაც მნიშვნელოვნად მოქმედებს ლითოსფეროს შემადგენლობასა და სტრუქტურაზე.

ზოგადად, ბიოსფერო ამჟამად გაგებულია, როგორც ცოცხალი ნივთიერების განაწილების არეალი (მეცნიერებისთვის ცნობილი ფორმების ცოცხალი ორგანიზმები); ეს არის კომპლექსურად ორგანიზებული გარსი, რომელიც დაკავშირებულია მატერიის, ენერგიისა და ინფორმაციის მიგრაციის ბიოქიმიური (და გეოქიმიური) ციკლებით. აკადემიკოსი V.I. ვერნადსკი ბიოსფეროს კონცეფციაში მოიცავს დედამიწის ყველა სტრუქტურას, რომელიც გენეტიკურად არის დაკავშირებული ცოცხალ მატერიასთან; ცოცხალი ორგანიზმების წარსული ან ახლანდელი საქმიანობა. დედამიწის გეოლოგიური ისტორიის უმეტესი ნაწილი დაკავშირებულია ცოცხალი ორგანიზმების აქტივობასთან, განსაკუთრებით დედამიწის ქერქის ზედაპირულ ნაწილში, მაგალითად, ეს არის ორგანოგენური ქანების ძალიან სქელი დანალექი ფენები - კირქვები, დიატომიტები და ა.შ. ბიოსფეროს გავრცელება ატმოსფეროში შემოიფარგლება ოზონის ფენით (დაახლოებით 18-50 კმ პლანეტის ზედაპირიდან), რომლის ზემოთაც დედამიწაზე ცნობილი სიცოცხლის ფორმები შეუძლებელია სპეციალური დაცვის საშუალებების გარეშე, როგორც ეს ხდება კოსმოსში. ფრენები ატმოსფეროს მიღმა და სხვა პლანეტებზე. ბოლო დრომდე ბიოსფერო ვრცელდებოდა დედამიწის სიღრმეში 11,022 მ სიღრმეზე მარიანას თხრილში, მაგრამ კოლას სუპერღრმა ჭაბურღილის გაბურღისას 12 კმ-ზე მეტი სიღრმე იყო მიღწეული, რაც ნიშნავს, რომ ცოცხალი მატერია ამ სიღრმეში შეაღწია. .

დედამიწის შიდა სტრუქტურა, თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, შედგება ბირთვის, მანტიისა და ლითოსფეროსგან. მათ შორის საზღვრები საკმაოდ თვითნებურია, როგორც ფართობში, ისე სიღრმეში ურთიერთშეღწევის გამო (იხ. სურ. 1).

დედამიწის ბირთვიშედგება გარე (თხევადი) და შიდა (მყარი) ბირთვისაგან. შიდა ბირთვის რადიუსი (ე.წ. B ფენა) არის დაახლოებით 1200-1250 კმ, გარდამავალი ფენა (B) შიდა და გარე ბირთვს შორის აქვს სისქე დაახლოებით 300-400 კმ, ხოლო გარე ბირთვის რადიუსი. არის 3450-3500 კმ (შესაბამისად, სიღრმე 2870-2920 კმ). მატერიის სიმკვრივე გარე ბირთვში იზრდება სიღრმით 9,5-დან 12,3 გ/სმ 3-მდე. ცენტრალურ ნაწილში

შიდა ბირთვში ნივთიერების სიმკვრივე თითქმის 14 გ/სმ 3-ს აღწევს. ყოველივე ეს აჩვენებს, რომ დედამიწის ბირთვის მასა შეადგენს დედამიწის მთლიანი მასის 32%-მდე, ხოლო მოცულობა დედამიწის მოცულობის დაახლოებით 16%-ს. თანამედროვე სპეციალისტებიითვლება, რომ დედამიწის ბირთვი თითქმის 90% რკინაა ჟანგბადის, გოგირდის, ნახშირბადისა და წყალბადის შერევით, ხოლო შიდა ბირთვს აქვს, თანამედროვე იდეების თანახმად, რკინა-ნიკელის შემადგენლობა, რომელიც სრულად შეესაბამება რიგის შემადგენლობას. შესწავლილი მეტეორიტები.

დედამიწის მანტიაეს არის სილიკატური გარსი ლითოსფეროს ბირთვსა და ფუძეს შორის. მანტიის მასა შეადგენს დედამიწის მთლიანი მასის 67,8%-ს (O.G. Sorokhtin, 1994). გეოფიზიკურმა კვლევებმა დაადგინა, რომ მანტია, თავის მხრივ, შეიძლება დაიყოს (იხ. სურ. 1) ზედა მანტია(ფენა დ 400 კმ სიღრმეზე), გოლიცინის გარდამავალი ფენა(ფენა C 400-დან 1000 კმ-მდე სიღრმეზე) და ქვედა მანტია(ფენა INბაზით დაახლოებით 2900 კმ სიღრმეზე). ზედა მანტიის ოკეანეების ქვეშ არის ფენა, რომელშიც მანტიის მასალა ნაწილობრივ დნობის მდგომარეობაშია. მანტიის სტრუქტურაში ძალიან მნიშვნელოვანი ელემენტია ლითოსფეროს ფუძის ქვეშ არსებული ზონა. ფიზიკურად ის წარმოადგენს გადასვლის ზედაპირს ზემოდან ქვემოდან გაცივებული მყარი ქანებიდან ნაწილობრივ გამდნარ მანტიის მატერიაზე, რომელიც პლასტმასის მდგომარეობაშია და ქმნის ასთენოსფეროს.

თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, მანტიას აქვს ულტრამაფიული შემადგენლობა (პიროლიტი, 75% პერიდოტიტისა და 25% ტოლერიტის ბაზალტის ან ლერზოლიტის ნარევი) და ამიტომ მას ხშირად უწოდებენ პერიდოტიტს, ან "ქვის" გარსს. რადიოაქტიური ელემენტების შემცველობა მანტიაში ძალიან დაბალია. ასე რომ, საშუალოდ 10 -8% 13; 10~ 7% TH, 10" 6% 40 K. მანტია ამჟამად შეფასებულია, როგორც სეისმური და ვულკანური ფენომენების წყარო, მთის აგების პროცესები, ასევე მაგმატიზმის ზონა.

დედამიწის ქერქიწარმოადგენს დედამიწის ზედა ფენას, რომელსაც აქვს ქვედა საზღვარი, ანუ ბაზა, სეისმური მონაცემების მიხედვით, მოჰოროვიჩის ფენის მიხედვით, სადაც ელასტიური (სეისმური) ტალღების გავრცელების სიჩქარის მკვეთრი მატებაა 8,2 კმ/წმ-მდე. აღნიშნა.

გეოლოგი ინჟინრისთვის დედამიწის ქერქი მთავარი ობიექტია კვლევა, სწორედ მის ზედაპირზე და მის სიღრმეში დგას საინჟინრო ნაგებობები, ანუ მიმდინარეობს სამშენებლო სამუშაოები. კერძოდ, მრავალი პრაქტიკული პრობლემის გადასაჭრელად მნიშვნელოვანია დედამიწის ქერქის ზედაპირის ფორმირების პროცესებისა და ამ წარმოქმნის ისტორიის გარკვევა.

ზოგადად, დედამიწის ქერქის ზედაპირი წარმოიქმნება ერთმანეთის საწინააღმდეგოდ მიმართული პროცესების გავლენის ქვეშ:

• ენდოგენური, მათ შორის ტექტონიკური და მაგმატური პროცესები, რომლებიც იწვევს ვერტიკალურ მოძრაობებს დედამიწის ქერქში - ამაღლებამდე და ჩაძირვამდე, ანუ ქმნის რელიეფში „დარღვევებს“;
• ეგზოგენური, რომელიც იწვევს რელიეფის დენუდაციას (გაბრტყელებას, გასწორებას) ამინდის გამო, სხვადასხვა ტიპის ეროზიისა და გრავიტაციული ძალების გამო;
• დალექვა (დალექვა), როგორც ნალექებით „შევსება“ ენდოგენეზის დროს შექმნილი ყველა დარღვევის სახით.

ამჟამად დედამიწის ქერქის ორი ტიპი არსებობს: „ბაზალტის“ ოკეანეური და „გრანიტის“ კონტინენტური.

ოკეანის ქერქიიგი საკმაოდ მარტივია შემადგენლობით და წარმოადგენს ერთგვარ სამშრიან ფორმირებას. ზედა ფენა, რომლის სისქე მერყეობს 0,5 კმ-დან ოკეანის შუა ნაწილში 15 კმ-მდე ღრმა ზღვის მდინარის დელტებთან და კონტინენტურ ფერდობებთან, სადაც თითქმის ყველა ტერიგენული მასალა გროვდება, ხოლო ოკეანის სხვა ზონებში დანალექი მასალაა. წარმოდგენილია კარბონატული ნალექებით და არაკარბონატული წითელი ღრმა ზღვის თიხებით. მეორე ფენა შედგება ოკეანეური ტიპის ბაზალტების ბალიშის ლავებისგან, რომლებიც დაფარულია იმავე შემადგენლობის დოლერიტის დიხებით; ამ ფენის საერთო სისქე 1,5-2 კმ-ია. განყოფილების ზედა ნაწილში მესამე ფენა წარმოდგენილია გაბროს ფენით, რომელიც შუა ოკეანის ქედების მახლობლად სერპენტინიტების ქვეშაა; მესამე ფენის საერთო სისქე 4,7-დან 5 კმ-მდე მერყეობს.

ოკეანის ქერქის საშუალო სიმკვრივე (ნალექის გარეშე) არის 2,9 გ/სმ 3, მისი მასა 6,4 10 24 გ, ნალექის მოცულობა 323 მილიონი კმ 3. ოკეანის ქერქი წარმოიქმნება შუა ოკეანის ქედების განხეთქილების ზონებში დედამიწის ასთენოსფერული ფენიდან ბაზალტის დნობის გამოყოფისა და ოკეანის ფსკერზე ტოლერიტის ბაზალტების გადმოსვლის გამო. დადგენილია, რომ ყოველწლიურად 12 კმ 3 ბაზალტი მოდის ასთენოსფეროდან. ყველა ამ გრანდიოზულ ტექტონო-მაგმატურ პროცესს თან ახლავს გაზრდილი სეისმურობა და კონტინენტებზე თანაბარი არ არის.

კონტინენტური ქერქიმკვეთრად განსხვავდება ოკეანისგან სისქით, სტრუქტურით და შემადგენლობით. მისი სისქე მერყეობს 20-25 კმ-დან კუნძულის რკალებით და ქერქის გარდამავალი ტიპის ტერიტორიებით 80 კმ-მდე დედამიწის ახალგაზრდა დაკეცილი სარტყლების ქვეშ, მაგალითად, ანდების ან ალპურ-ჰიმალაის სარტყლის ქვეშ. უძველესი პლატფორმების ქვეშ კონტინენტური ქერქის სისქე საშუალოდ 40 კმ-ია. კონტინენტური ქერქი შედგება სამი ფენისგან, რომელთა ზედა არის დანალექი, ხოლო ქვედა ორი წარმოდგენილია კრისტალური ქანებით. დანალექი ფენა შედგება თიხიანი ნალექებისა და არაღრმა ზღვის აუზების კარბონატებისგან.

seins და აქვს ძალიან განსხვავებული სისქე 0-დან ძველ ფარებზე 15 კმ-მდე პლატფორმების ზღვრულ ღეროებში. დანალექი ფენის ქვეშ მდებარეობს პრეკამბრიული „გრანიტის“ ქანები, რომლებიც ხშირად გარდაიქმნება რეგიონული მეტამორფიზმის პროცესებით. შემდეგ დევს ბაზალტის ფენა. განსხვავება ოკეანის ქერქსა და კონტინენტურ ქერქს შორის არის ამ უკანასკნელში გრანიტის ფენის არსებობა. გარდა ამისა, ოკეანეური და კონტინენტური ქერქი დაფარულია ზედა მანტიის ქანებით.

დედამიწის ქერქს აქვს ალუმინოსილიკატური შემადგენლობა, რომელიც წარმოდგენილია ძირითადად დნობითი ნაერთებით. უპირატესი ქიმიური ელემენტებია ჟანგბადი (43,13%), სილიციუმი (26%) და ალუმინი (7,45%) სილიკატებისა და ოქსიდების სახით (ცხრილი 2).

მაგიდა 2

დედამიწის ქერქის საშუალო ქიმიური შემადგენლობა

დედამიწის ქერქის ქიმიური შემადგენლობა,%, ასეთია: მჟავე

სქესი - 46,8; სილიციუმი - 27,3; ალუმინი - 8,7; რკინა -5,1; კალციუმი - 3,6; ნატრიუმი - 2,6; კალიუმი - 2,6; მაგნიუმი - 2,1; სხვები - 1.2.

როგორც უახლესი მონაცემები აჩვენებს, ოკეანის ქერქის შემადგენლობა იმდენად მუდმივია, რომ შეიძლება ჩაითვალოს ერთ-ერთ გლობალურ მუდმივებად, ისევე როგორც ატმოსფერული ჰაერის შემადგენლობა ან ზღვის წყლის საშუალო მარილიანობა. ეს არის მისი ფორმირების მექანიზმის ერთიანობის მტკიცებულება.

მნიშვნელოვანი გარემოება, რომელიც განასხვავებს დედამიწის ქერქს სხვა შიდა გეოსფეროებისგან, არის მასში ურანის 232 და თორიუმის 237 T, კალიუმის 40 K, ხანგრძლივი რადიოაქტიური იზოტოპების გაზრდილი შემცველობა და მათი უმაღლესი კონცენტრაცია აღინიშნება „გრანიტით“. კონტინენტური ქერქის ფენა, ხოლო ოკეანის ქერქში არის რადიოაქტიური ელემენტები უმნიშვნელოა.

ბრინჯი. 3. ოკეანის ტრანსფორმაციის რღვევის ბლოკ-სქემა

ლითოსფერო

ვულკანები

დაჭყლეტილი

კონტინენტური

ლითოსფერო

ცეცხლგამძლე შეჭრა

დნობა

ბრინჯი. 2. ოკეანის ლითოსფეროს დაქვეითების ზონის სქემატური მონაკვეთი

კონტინენტის ქვეშ

ლითოსფერო- ეს არის დედამიწის გარსი, რომელიც აერთიანებს დედამიწის ქერქს და ზედა მანტიის ნაწილს. ლითოსფეროს დამახასიათებელი თვისება ის არის, რომ ის შეიცავს ქანებს მყარ კრისტალურ მდგომარეობაში და არის ხისტი და გამძლე. დედამიწის ზედაპირიდან ქვევით, ტემპერატურის მატება შეინიშნება. ლითოსფეროს ქვეშ მდებარე მანტიის პლასტიკური გარსი არის ასთენოსფერო, რომელშიც მაღალ ტემპერატურაზე ნივთიერება ნაწილობრივ დნება და შედეგად, ლითოსფეროსგან განსხვავებით, ასთენოსფეროს არ გააჩნია სიმტკიცე და შეიძლება პლასტიკურად დეფორმირებული იყოს, შესაძლებლობის ფარგლებში. მიედინება თუნდაც ძალიან დაბალი ჭარბი წნევის გავლენის ქვეშ (ნახ. 2, 3). თანამედროვე იდეების ფონზე, ლითოსფერული ფირფიტების ტექტონიკის თეორიის მიხედვით, დადგინდა, რომ ლითოსფერული ფირფიტები, რომლებიც ქმნიან დედამიწის გარე გარსს, წარმოიქმნება ასთენოსფეროს ნაწილობრივ გამდნარი ნივთიერების გაციების და სრული კრისტალიზაციის გამო. , ისევე, როგორც ხდება, მაგალითად, მდინარეზე, როდესაც წყალი იყინება და ყინულის წარმოქმნა ყინვაგამძლე დღეს.

უნდა აღინიშნოს, რომ ზედა მანტიას შემადგენელ ლერზოლიტს აქვს რთული შემადგენლობა და, შესაბამისად, ასთენოსფეროს ნივთიერება, რომელიც მყარ მდგომარეობაშია, მექანიკურად არის

იმდენად დასუსტებულია, რომ შეუძლია მცოცავი. ეს აჩვენებს, რომ ასთენოსფერო გეოლოგიურ დროში ბლანტი სითხის მსგავსად იქცევა. ამრიგად, ლითოსფეროს შეუძლია გადაადგილება ქვედა მანტიასთან შედარებით ასთენოსფეროს შესუსტების გამო. ლითოსფერული ფირფიტების მოძრაობის შესაძლებლობის დამადასტურებელი მნიშვნელოვანი ფაქტია ის, რომ ასთენოსფერო გამოხატულია გლობალურად, თუმცა მისი სიღრმე, სისქე და ფიზიკური თვისებებიგანსხვავდება ფართოდ. ლითოსფეროს სისქე მერყეობს რამდენიმე კილომეტრიდან შუა ოკეანის ქედების განხეთქილების ხეობების ქვეშ ოკეანეების პერიფერიის ქვეშ 100 კმ-მდე, ხოლო უძველესი ფარების ქვეშ ლითოსფეროს სისქე 300-350 კმ-ს აღწევს.

გლობუსის დამახასიათებელი თვისებაა მისი არაერთგვაროვნება. იგი იყოფა რამდენიმე ფენად ან სფეროდ, რომლებიც იყოფა შიდა და გარე.

დედამიწის შიდა სფეროები: დედამიწის ქერქი, მანტია და ბირთვი.

დედამიწის ქერქიყველაზე ჰეტეროგენული. სიღრმის მიხედვით გამოირჩევა 3 ფენა (ზემოდან ქვემოდან): დანალექი, გრანიტი და ბაზალტი.

დანალექი ფენაწარმოიქმნება რბილი და ზოგჯერ ფხვიერი ქანებით, რომლებიც წარმოიქმნება მატერიის დეპონირების შედეგად წყლის ან ჰაერის გარემოში დედამიწის ზედაპირზე. დანალექი ქანები ჩვეულებრივ განლაგებულია პარალელური სიბრტყეებით შემოსაზღვრულ ფენებად. ფენის სისქე რამდენიმე მეტრიდან 10-15 კმ-მდე მერყეობს. არის ადგილები, სადაც დანალექი ფენა თითქმის მთლიანად არ არის.

გრანიტის ფენაშედგება ძირითადად ცეცხლოვანი და მეტამორფული ქანებისგან, რომლებიც მდიდარია ალ და სიით. მათში საშუალო SiO 2 შემცველობა 60%-ზე მეტია, ამიტომ ისინი კლასიფიცირდება როგორც მჟავე ქანები. ფენაში ქანების სიმკვრივეა 2,65-2,80 გ/სმ3. სისქე 20-40 კმ. როგორც ოკეანის ქერქის ნაწილი (მაგალითად, წყნარი ოკეანის ფსკერზე), არ არსებობს გრანიტის ფენა, რითაც არის კონტინენტური ქერქის განუყოფელი ნაწილი.

ბაზალტის ფენადევს დედამიწის ქერქის ძირში და უწყვეტია, ანუ გრანიტის ფენისგან განსხვავებით ის იმყოფება როგორც კონტინენტურ, ისე ოკეანეურ ქერქში. იგი გრანიტის ზედაპირისგან გამოყოფილია კონრადის ზედაპირით (K), რომელზეც სეისმური ტალღების სიჩქარე იცვლება 6-დან 6,5 კმ/წმ-მდე. ბაზალტის ფენის შემადგენელი ნივთიერება ქიმიური შემადგენლობით და ფიზიკური თვისებებით ახლოსაა ბაზალტებთან (ნაკლებად მდიდარია SiO 2-ით ვიდრე გრანიტები). ნივთიერების სიმკვრივე აღწევს 3,32 გ/სმ 3 . გრძივი სეისმური ტალღების გავლის სიჩქარე ქვედა საზღვარზე იზრდება 6,5-დან 7 კმ/წმ-მდე, სადაც სიჩქარე ისევ ხტება და აღწევს 8-8,2 კმ/წმ. დედამიწის ქერქის ეს ქვედა საზღვარი ყველგან შეიძლება მოიძებნოს და მას უწოდებენ მოჰოროვიჩის საზღვარს (იუგოსლავიელი მეცნიერი) ან M საზღვარი.

Მანტიამდებარეობს დედამიწის ქერქის ქვეშ, სიღრმეში 8-80-დან 2900 კმ-მდე. ტემპერატურა ზედა ფენებში (100 კმ-მდე) არის 1000-1300 o C, სიღრმის მატებასთან ერთად იზრდება და ქვედა საზღვარზე აღწევს 2300 o C-ს, თუმცა ნივთიერება მყარ მდგომარეობაშია წნევის გამო, რომელიც დიდ სიღრმეზეა. შეადგენს ასიათასობით და მილიონობით ატმოსფეროს. ბირთვთან საზღვარზე (2900 კმ) შეინიშნება გრძივი სეისმური ტალღების გარდატეხა და ნაწილობრივი ასახვა, მაგრამ განივი ტალღები ამ ზღვარს არ გადის („სეისმური ჩრდილი“ მერყეობს 103°-დან 143° რკალამდე). მანტიის ქვედა ნაწილში ტალღის გავრცელების სიჩქარეა 13,6 კმ/წმ.

შედარებით ცოტა ხნის წინ ცნობილი გახდა, რომ მანტიის ზედა ნაწილში არის დეკომპრესიული ქანების ფენა - ასთენოსფერო,დევს 70-150 კმ სიღრმეზე (უფრო ღრმა ოკეანეების ქვეშ), რომელშიც ფიქსირდება ელასტიური ტალღის სიჩქარის ვარდნა დაახლოებით 3%-ით.

ბირთვიფიზიკური თვისებებით ის მკვეთრად განსხვავდება მოსასხამისგან, რომელიც მას აკრავს. გრძივი სეისმური ტალღების გავლის სიჩქარეა 8,2-11,3 კმ/წმ. ფაქტია, რომ მანტიის და ბირთვის საზღვარზე შეინიშნება გრძივი ტალღების სიჩქარის მკვეთრი ვარდნა 13,6-დან 8,1 კმ/წმ-მდე. მეცნიერები დიდი ხანია მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ბირთვის სიმკვრივე ბევრად აღემატება ზედაპირული ჭურვების სიმკვრივეს. ის უნდა შეესაბამებოდეს რკინის სიმკვრივეს შესაბამის ბარომეტრულ პირობებში. აქედან გამომდინარე, გავრცელებულია მოსაზრება, რომ ბირთვი შედგება Fe და Ni-სგან და აქვს მაგნიტური თვისებები. ბირთვში ამ ლითონების არსებობა დაკავშირებულია ნივთიერების პირველად დიფერენციაციასთან სპეციფიკური სიმძიმის მიხედვით. მეტეორიტები ასევე საუბრობენ რკინა-ნიკელის ბირთვის სასარგებლოდ. ბირთვი იყოფა გარე და შიდა. ბირთვის გარე ნაწილში წნევა 1,5 მილიონი ატმ; სიმკვრივე 12 გ/სმ 3. გრძივი სეისმური ტალღები აქ ვრცელდება 8,2-10,4 კმ/წმ სიჩქარით. შიდა ბირთვი თხევად მდგომარეობაშია და მასში არსებული კონვექციური დენები იწვევს დედამიწის მაგნიტურ ველს. In შიდა ბირთვიწნევა აღწევს 3,5 მლნ ატმ., სიმკვრივე 17,3-17,9 გ/სმ 3, გრძივი ტალღის სიჩქარე 11,2-11,3 კმ/წმ. გამოთვლები აჩვენებს, რომ იქ ტემპერატურა რამდენიმე ათას გრადუსს უნდა მიაღწიოს (4000 o-მდე). ნივთიერება იქ მყარ მდგომარეობაშია მაღალი წნევის გამო.

დედამიწის გარე სფეროები: ჰიდროსფერო, ატმოსფერო და ბიოსფერო.

ჰიდროსფეროაერთიანებს ბუნებაში წყლის ფორმების გამოვლინებების მთელ კომპლექსს, დაწყებული უწყვეტი წყლის საფარიდან, რომელიც იკავებს დედამიწის ზედაპირის 2/3-ს (ზღვები და ოკეანეები) და დამთავრებული წყლით, რომელიც ქანებისა და მინერალების ნაწილია. ამ გაგებით, ჰიდროსფერო არის დედამიწის უწყვეტი გარსი. ჩვენი კურსი, პირველ რიგში, იკვლევს ჰიდროსფეროს იმ ნაწილს, რომელიც ქმნის დამოუკიდებელ წყლის ფენას - ოკეანოსფერო.

დან მთლიანი ფართობიმიწის ფართობი 510 მლნ კმ2-ია, 361 მლნ კმ2 (71%) წყლით არის დაფარული. სქემატურად მსოფლიო ოკეანის ფსკერის რელიეფი გამოსახულია როგორც ჰიფსოგრაფიული მრუდი.იგი გვიჩვენებს მიწის სიმაღლეებისა და ოკეანის სიღრმეების განაწილებას; აშკარად ჩანს ფსკერის 2 დონე 0-200 მ და 3-6 კმ სიღრმეებით. პირველი მათგანი შედარებით არაღრმა წყლის ტერიტორიაა, რომელიც აკრავს ყველა კონტინენტის სანაპიროებს წყალქვეშა პლატფორმის სახით. ეს კონტინენტური შელფია თუ თარო.ზღვიდან თარო შემოიფარგლება ციცაბო წყალქვეშა რადით - კონტინენტური ფერდობზე(3000 მ-მდე). 3-3,5 კმ სიღრმეზე არის კონტინენტური ფეხით.იწყება 3500 მ-ზე ქვემოთ ოკეანის საწოლი (ოკეანის საწოლი),რომლის სიღრმე 6000 მ-მდეა.კონტინენტური ფეხი და ოკეანის ფსკერი წარმოადგენს ზღვის ფსკერის მეორე მკაფიოდ განსაზღვრულ დონეს, რომელიც შედგება ტიპიური ოკეანის ქერქისგან (გრანიტის ფენის გარეშე). ოკეანის ფსკერებს შორის, ძირითადად, წყნარი ოკეანის პერიფერიულ ნაწილებში მდებარეობს ღრმა ზღვის დეპრესიები (თხრილები)- 6000-დან 11000 მ-მდე დაახლოებით ასე გამოიყურებოდა ჰიფსოგრაფიული მრუდი 20 წლის წინ. ბოლო დროის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გეოლოგიური აღმოჩენა იყო აღმოჩენა შუა ოკეანის ქედები -ზღვის მთა გლობალური სისტემა, რომელიც აწეულია ოკეანის ფსკერზე 2 კილომეტრით ან მეტით და იკავებს ოკეანის ფსკერის ფართობის 1/3-მდე. ამ აღმოჩენის გეოლოგიური მნიშვნელობა მოგვიანებით იქნება განხილული.

თითქმის ყველა ცნობილი ქიმიური ელემენტია ოკეანის წყალში, მაგრამ მხოლოდ 4 ჭარბობს: O 2, H 2, Na, Cl. ზღვის წყალში გახსნილი ქიმიური ნაერთების შემცველობა (მარილიანობა) განისაზღვრება წონის პროცენტით ან ppm(1 ppm = 0.1%). ოკეანის წყლის საშუალო მარილიანობა არის 35 ppm (1 ლიტრ წყალში არის 35 გ მარილი). მარილიანობა ძალიან განსხვავდება. ასე რომ, წითელ ზღვაში აღწევს 52 ppm, შავ ზღვაში 18 ppm-მდე.

ატმოსფეროწარმოადგენს დედამიწის ჰაერის ზედა გარსს, რომელიც მას უწყვეტი საფარით აკრავს. ზედა საზღვარი არ არის მკაფიო, რადგან ატმოსფეროს სიმკვრივე სიმაღლესთან ერთად მცირდება და თანდათან გადადის უჰაერო სივრცეში. ქვედა საზღვარი არის დედამიწის ზედაპირი. ეს ზღვარი ასევე თვითნებურია, რადგან ჰაერი გარკვეულ სიღრმემდე აღწევს ქვის გარსში და დაშლილი სახით შედის წყლის სვეტში. ატმოსფეროში არის 5 ძირითადი სფერო (ქვემოდან ზევით): ტროპოსფერო, სტრატოსფერო, მეზოსფერო, იონოსფეროდა ეგზოსფერო.ტროპოსფერო მნიშვნელოვანია გეოლოგიისთვის, რადგან ის პირდაპირ კავშირშია დედამიწის ქერქთან და აქვს მასზე მნიშვნელოვანი გავლენა.

ტროპოსფერო ხასიათდება მაღალი სიმკვრივით, წყლის ორთქლის, ნახშირორჟანგისა და მტვრის მუდმივი არსებობით; ტემპერატურის თანდათანობითი დაქვეითება სიმაღლესთან და მასში ვერტიკალური და ჰორიზონტალური ჰაერის ცირკულაციის არსებობა. IN ქიმიური შემადგენლობაძირითადი ელემენტების გარდა - O 2 და N 2 - CO 2, წყლის ორთქლი, ზოგიერთი ინერტული აირი (Ar), H 2, გოგირდის დიოქსიდი და მტვერი ყოველთვის არის. ტროპოსფეროში ჰაერის ცირკულაცია ძალიან რთულია.

ბიოსფერო- ერთგვარი ჭურვი (იზოლირებული და დაასახელა აკადემიკოს V.I. ვერნადსკის მიერ), აერთიანებს იმ ჭურვებს, რომლებშიც სიცოცხლეა. ის არ იკავებს ცალკეულ სივრცეს, მაგრამ აღწევს დედამიწის ქერქში, ატმოსფეროში და ჰიდროსფეროში. ბიოსფერო დიდ როლს ასრულებს გეოლოგიურ პროცესებში, მონაწილეობს როგორც ქანების შექმნაში, ასევე მათ განადგურებაში.

ცოცხალი ორგანიზმები ყველაზე ღრმად აღწევენ ჰიდროსფეროში, რომელსაც ხშირად „სიცოცხლის აკვანს“ უწოდებენ. სიცოცხლე განსაკუთრებით მდიდარია ოკეანოსფეროში, მის ზედაპირულ ფენებში. ფიზიკური და გეოგრაფიული სიტუაციიდან გამომდინარე, უპირველეს ყოვლისა სიღრმეზე, ზღვებსა და ოკეანეებში წყლის რამდენიმე სახეობაა. ბიონომიური ზონები(ბერძნული „ბიოს“ - სიცოცხლე, „ნომოს“ - კანონი). ეს ზონები განსხვავდება ორგანიზმების არსებობის პირობებით და მათი შემადგენლობით. თაროზე არის 2 ზონა: ზღვისპირადა ნერვიული.ზღვისპირა ზონა არის არაღრმა წყლის შედარებით ვიწრო ზოლი, რომელიც იშლება დღეში ორჯერ მოქცევის დროს. თავისი სპეციფიკური ბუნებიდან გამომდინარე, ზღვისპირა ზონაში ბინადრობენ ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ დროებითი გაშრობის მოთმენა (ზღვის ჭიები, ზოგიერთი მოლუსკი, ზღვის ზღარბი, ვარსკვლავები). თაროზე მოქცევის ზონაზე უფრო ღრმაა ნერიტული ზონა, რომელიც ყველაზე მდიდრულად არის დასახლებული სხვადასხვა საზღვაო ორგანიზმებით. აქ ფართოდ არის წარმოდგენილი ფაუნის ყველა სახეობა. ცხოვრების წესის მიხედვით განასხვავებენ ბენთურიცხოველები (ქვედა მაცხოვრებლები): მჯდომარე ბენთოები (მარჯნები, ღრუბლები, ბრიოზოები და ა.შ.), მოხეტიალე ბენთოები (მცოცავი - ზღარბი, ვარსკვლავები, კიბო). ნექტონიცხოველებს შეუძლიათ დამოუკიდებლად გადაადგილება (თევზი, კეფალოპოდები); პლანქტონური (პლანქტონი) -შეჩერებულია წყალში (ფორამინიფერა, რადიოლარია, მედუზა). შეესაბამება კონტინენტის ფერდობებს აბანო ზონა,კონტინენტური ფეხით და ოკეანის ფსკერი - უფსკრული ზონა.მათში საცხოვრებელი პირობები არც თუ ისე ხელსაყრელია - სრული სიბნელე, მაღალი წნევა, წყალმცენარეების ნაკლებობა. თუმცა, იქაც ახლახან აღმოაჩინეს ცხოვრების უფსკრული ოაზისები,შემოიფარგლება წყალქვეშა ვულკანებითა და ჰიდროთერმული გადინების ზონებით. ბიოტა აქ ეფუძნება გიგანტურ ანაერობულ ბაქტერიებს, ვესტიმენტიფერებსა და სხვა თავისებურ ორგანიზმებს.

ცოცხალი ორგანიზმების დედამიწაზე შეღწევის სიღრმე ძირითადად შეზღუდულია ტემპერატურული პირობებით. თეორიულად, ყველაზე გამძლე პროკარიოტებისთვის ეს არის 2,5-3 კმ. ცოცხალი მატერია აქტიურად მოქმედებს ატმოსფეროს შემადგენლობაზე, რაც მისი თანამედროვე ფორმით არის ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის შედეგი, რომლებიც ამდიდრებდნენ მას ჟანგბადით, ნახშირორჟანგით და აზოტით. უაღრესად მნიშვნელოვანია ორგანიზმების როლი ზღვის ნალექების წარმოქმნაში, რომელთაგან ბევრი მინერალია (კაუსტობიოლიტები, იასპილიტები და სხვ.).

თვითტესტის კითხვები.

როგორ ჩამოყალიბდა შეხედულებები მზის სისტემის წარმოშობის შესახებ?

როგორია დედამიწის ფორმა და ზომა?

რა მყარი ჭურვისაგან შედგება დედამიწა?

რით განსხვავდება კონტინენტური ქერქი ოკეანის ქერქისგან?

რა იწვევს დედამიწის მაგნიტურ ველს?

რა არის ჰიფსოგრაფიული მრუდი და მისი ტიპი?

რა არის ბენთოსი?

რა არის ბიოსფერო და მისი საზღვრები?

შესავალი

მრავალი საუკუნის განმავლობაში, დედამიწის წარმოშობის საკითხი რჩებოდა ფილოსოფოსების მონოპოლიაში, რადგან ამ სფეროში ფაქტობრივი მასალა თითქმის მთლიანად არ იყო. პირველი სამეცნიერო ჰიპოთეზები დედამიწისა და მზის სისტემის წარმოშობასთან დაკავშირებით, ასტრონომიულ დაკვირვებებზე დაყრდნობით, წამოაყენეს მხოლოდ მე-18 საუკუნეში. მას შემდეგ სულ უფრო მეტი ახალი თეორია არ წყდება, რაც შეესაბამება ჩვენი კოსმოგონიური იდეების ზრდას.

პირველი ამ სერიაში იყო ცნობილი თეორია, რომელიც ჩამოყალიბდა 1755 წელს გერმანელი ფილოსოფოსის ემანუელ კანტის მიერ. კანტს სჯეროდა, რომ მზის სისტემა წარმოიშვა რაღაც პირველყოფილი მატერიისგან, რომელიც ადრე თავისუფლად იყო მიმოფანტული სივრცეში. ამ მატერიის ნაწილაკები მოძრაობდნენ სხვადასხვა მიმართულებით და, ერთმანეთს შეეჯახნენ, დაკარგეს სიჩქარე. მათგან ყველაზე მძიმე და მკვრივი, გრავიტაციის გავლენის ქვეშ, დაუკავშირდა ერთმანეთს და ქმნიდა ცენტრალურ კოლტს - მზეს, რომელიც, თავის მხრივ, იზიდავდა უფრო შორეულ, პატარა და მსუბუქ ნაწილაკებს.

ამრიგად, წარმოიქმნა მბრუნავი სხეულების გარკვეული რაოდენობა, რომელთა ტრაექტორიები ერთმანეთს კვეთდნენ. ზოგიერთი სხეული, რომელიც თავდაპირველად საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობდა, საბოლოოდ გადაიზარდა ერთ ნაკადში და ჩამოაყალიბა აირისებრი ნივთიერების რგოლები, რომლებიც მდებარეობს დაახლოებით იმავე სიბრტყეში და ბრუნავს მზის გარშემო იმავე მიმართულებით, ერთმანეთთან ჩარევის გარეშე. უფრო მკვრივი ბირთვები წარმოიქმნება ცალკეულ რგოლებში, რომლებშიც თანდათან უფრო მსუბუქი ნაწილაკები იზიდავდნენ და ქმნიდნენ მატერიის სფერულ დაგროვებას; ასე ჩამოყალიბდნენ პლანეტები, რომლებიც განაგრძობდნენ მზის გარშემო წრეს იმავე სიბრტყეში, როგორც აირისებრი ნივთიერების თავდაპირველი რგოლები.

1. დედამიწის ისტორია

დედამიწა მზის სისტემის მესამე პლანეტაა მზიდან. ვარსკვლავის გარშემო ბრუნავს ელიფსურ ორბიტაზე (წრიულთან ძალიან ახლოს) საშუალო სიჩქარით 29,765 კმ/წმ, საშუალოდ 149,6 მილიონი კმ მანძილზე 365,24 დღის განმავლობაში. დედამიწას აქვს თანამგზავრი, მთვარე, რომელიც მზის გარშემო ბრუნავს საშუალოდ 384400 კმ მანძილზე. დედამიწის ღერძის დახრილობა ეკლიპტიკური სიბრტყისკენ არის 66033`22``. პლანეტის ღერძის გარშემო ბრუნვის პერიოდია 23 საათი 56 წუთი 4,1 წამი. მისი ღერძის გარშემო ბრუნვა იწვევს დღისა და ღამის ცვლილებას, ხოლო ღერძის დახრილობა და ბრუნი მზის გარშემო იწვევს სეზონების ცვლილებას. დედამიწის ფორმა არის გეოიდი, დაახლოებით ტრიაქსიალური ელიფსოიდი, სფეროიდი. დედამიწის საშუალო რადიუსია 6371,032 კმ, ეკვატორული - 6378,16 კმ, პოლარული - 6356,777 კმ. დედამიწის ზედაპირის ფართობია 510 მილიონი კმ2, მოცულობა - 1,083 * 1012 კმ2, საშუალო სიმკვრივე 5518 კგ/მ3. დედამიწის მასა 5976 * 1021 კგ. დედამიწას აქვს მაგნიტური ველი და მჭიდროდ დაკავშირებული ელექტრული ველი. დედამიწის გრავიტაციული ველი განსაზღვრავს მის სფერულ ფორმას და ატმოსფეროს არსებობას.

თანამედროვე კოსმოგონიური კონცეფციების თანახმად, დედამიწა ჩამოყალიბდა დაახლოებით 4,7 მილიარდი წლის წინ პროტომზის სისტემაში მიმოფანტული აირისებრი ნივთიერებებისგან. მატერიის დიფერენციაციის შედეგად, დედამიწა, თავისი გრავიტაციული ველის გავლენით, დედამიწის ინტერიერის გაცხელების პირობებში, წარმოიქმნა და განვითარდა სხვადასხვა ქიმიური შემადგენლობის, აგრეგაციის მდგომარეობისა და ფიზიკური თვისებების ჭურვები - გეოსფერო: ბირთვი ( ცენტრში), მანტია, დედამიწის ქერქი, ჰიდროსფერო, ატმოსფერო, მაგნიტოსფერო. დედამიწის შემადგენლობაში დომინირებს რკინა (34,6%), ჟანგბადი (29,5%), სილიციუმი (15,2%), მაგნიუმი (12,7%). დედამიწის ქერქი, მანტია და შიდა ბირთვი მყარია (ბირთის გარე ნაწილი თხევად ითვლება). დედამიწის ზედაპირიდან ცენტრისკენ იზრდება წნევა, სიმკვრივე და ტემპერატურა. პლანეტის ცენტრში წნევაა 3.6 * 1011 Pa, სიმკვრივე არის დაახლოებით 12.5 * 103 კგ/მ3, ტემპერატურა მერყეობს 50000-დან.

60000 C. დედამიწის ქერქის ძირითადი ტიპებია კონტინენტური და ოკეანეური, კონტინენტიდან ოკეანეში გარდამავალ ზონაში განვითარებულია შუალედური სტრუქტურის ქერქი.

დედამიწის უმეტესი ნაწილი უკავია მსოფლიო ოკეანეს (361,1 მილიონი კმ2; 70,8%), მიწა 149,1 მილიონი კმ2 (29,2%) და ქმნის ექვს კონტინენტს და კუნძულს. იგი მაღლა დგას მსოფლიო ოკეანეების დონეზე საშუალოდ 875 მ-ით (უმაღლესი სიმაღლეა 8848 მ - მთა ჩომოლუნგმა), მთებს უკავია ხმელეთის ზედაპირის 1/3-ზე მეტი. უდაბნოები მოიცავს მიწის ზედაპირის დაახლოებით 20%-ს, ტყეები - დაახლოებით 30%, მყინვარები - 10%-ზე მეტს. მსოფლიო ოკეანეების საშუალო სიღრმე დაახლოებით 3800 მ-ია (ყველაზე დიდი სიღრმეა 11020 მ - მარიანას თხრილი (თხრილი) წყნარ ოკეანეში). პლანეტაზე წყლის მოცულობა 1370 მლნ კმ3-ია, საშუალო მარილიანობა 35 გ/ლ.

დედამიწის ატმოსფერო, რომლის საერთო მასა 5,15 * 1015 ტონაა, შედგება ჰაერისაგან - ძირითადად აზოტის (78,08%) და ჟანგბადის (20,95%) ნაზავი, დანარჩენი არის წყლის ორთქლი, ნახშირორჟანგი, აგრეთვე ინერტული და სხვა. გაზები. მიწის ზედაპირის მაქსიმალური ტემპერატურაა 570-580 C (აფრიკისა და ჩრდილოეთ ამერიკის ტროპიკულ უდაბნოებში), მინიმალური დაახლოებით -900 C (ანტარქტიდის ცენტრალურ რეგიონებში).

დედამიწის ფორმირება და მისი განვითარების საწყისი ეტაპი ეკუთვნის გეოლოგიურ ისტორიას. უძველესი კლდეების აბსოლუტური ასაკი 3,5 მილიარდ წელზე მეტია. დედამიწის გეოლოგიური ისტორია იყოფა ორ უთანასწორო ეტაპად: პრეკამბრიული, რომელიც იკავებს მთელი გეოლოგიური ქრონოლოგიის დაახლოებით 5/6-ს (დაახლოებით 3 მილიარდი წელი) და ფანეროზოიკი, რომელიც მოიცავს ბოლო 570 მილიონ წელს. დაახლოებით 3-3,5 მილიარდი წლის წინ მატერიის ბუნებრივი ევოლუციის შედეგად დედამიწაზე გაჩნდა სიცოცხლე და დაიწყო ბიოსფეროს განვითარება. მასში მცხოვრები ყველა ცოცხალი ორგანიზმის მთლიანობამ, ეგრეთ წოდებულმა დედამიწის ცოცხალმა ნივთიერებამ, მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინა ატმოსფეროს, ჰიდროსფეროსა და დანალექი გარსის განვითარებაზე. ახალი

ბიოსფეროზე მძლავრი ზეგავლენის მქონე ფაქტორი არის ადამიანის საწარმოო აქტივობა, რომელიც დედამიწაზე 3 მილიონ წელზე ნაკლები ხნის წინ გამოჩნდა. დედამიწის მოსახლეობის ზრდის მაღალი ტემპი (275 მილიონი ადამიანი 1000 წელს, 1.6 მილიარდი ადამიანი 1900 წელს და დაახლოებით 6.3 მილიარდი ადამიანი 1995 წელს) და ადამიანთა საზოგადოების მზარდი გავლენა ბუნებრივ გარემოზე აჩენს ყველა ადამიანის რაციონალური გამოყენების პრობლემებს. ბუნებრივი რესურსებიდა ბუნების დაცვა.

2. დედამიწის სტრუქტურის სეისმური მოდელი

დედამიწის შიდა სტრუქტურის საყოველთაოდ ცნობილი მოდელი (მისი ბირთვი, მანტია და ქერქად დაყოფა) შეიმუშავეს სეისმოლოგებმა გ.ჯეფრისმა და ბ.გუტენბერგმა მე-20 საუკუნის პირველ ნახევარში. ამ შემთხვევაში გადამწყვეტი ფაქტორი იყო დედამიწის შიგნით სეისმური ტალღების გავლის სიჩქარის მკვეთრი შემცირების აღმოჩენა 2900 კმ სიღრმეზე, პლანეტარული რადიუსით 6371 კმ. გრძივი სეისმური ტალღების გავლის სიჩქარე მითითებულ საზღვრზე პირდაპირ არის 13,6 კმ/წმ, ხოლო ქვემოთ 8,1 კმ/წმ. ეს არის საზღვარი მანტიასა და ბირთვს შორის.

შესაბამისად, ბირთვის რადიუსი არის 3471 კმ. მანტიის ზედა საზღვარი არის მოჰოროვიჩის სეისმური მონაკვეთი, რომელიც იდენტიფიცირებულია იუგოსლაველმა სეისმოლოგმა ა.მოჰოროვიჩიჩმა (1857-1936) ჯერ კიდევ 1909 წელს. ის გამოყოფს დედამიწის ქერქს მანტიისგან. ამ დროს დედამიწის ქერქში გამავალი გრძივი ტალღების სიჩქარე მკვეთრად იზრდება 6,7-7,6-დან 7,9-8,2 კმ/წმ-მდე, მაგრამ ეს ხდება სხვადასხვა სიღრმის დონეზე. კონტინენტებზე M მონაკვეთის სიღრმე (ანუ დედამიწის ქერქის საფუძველი) არის რამდენიმე ათეული კილომეტრი, ხოლო ზოგიერთი მთის სტრუქტურის ქვეშ (პამირი, ანდები) შეიძლება მიაღწიოს 60 კმ-ს, ხოლო ოკეანის აუზების ქვეშ, წყლის ჩათვლით. სვეტი, სიღრმე მხოლოდ 10-12 კმ. ზოგადად, დედამიწის ქერქი ამ სქემაში ჩნდება თხელი გარსის სახით, მანტია კი სიღრმეში ვრცელდება დედამიწის რადიუსის 45%-მდე.

მაგრამ მე-20 საუკუნის შუა ხანებში მეცნიერებაში შემოვიდა იდეები დედამიწის უფრო დეტალური ღრმა სტრუქტურის შესახებ. ახალი სეისმოლოგიური მონაცემების საფუძველზე შესაძლებელი გახდა ბირთვის შიდა და გარე, ხოლო მანტიის დაყოფა ქვედა და ზედა (სურ. 1). ეს მოდელი, რომელიც ფართოდ გავრცელდა, დღესაც გამოიყენება. იგი დაიწყო ავსტრალიელმა სეისმოლოგმა კ.ე. ბულენმა, რომელმაც 40-იანი წლების დასაწყისში შემოგვთავაზა დედამიწის ზონებად დაყოფის სქემა, რომელიც მან ასოებით დაასახელა: A - დედამიწის ქერქი, B - ზონა 33-413 კმ სიღრმის დიაპაზონში, C - ზონა 413-984 კმ. D - ზონა 984-2898 კმ, D - 2898-4982 კმ, F - 4982-5121 კმ, G - 5121-6371 კმ (დედამიწის ცენტრი). ეს ზონები განსხვავდება სეისმური მახასიათებლებით. მოგვიანებით მან D ზონა დაყო D" (984-2700 კმ) და D" (2700-2900 კმ) ზონებად. ამჟამად ეს სქემა მნიშვნელოვნად შეცვლილია და ლიტერატურაში ფართოდ გამოიყენება მხოლოდ ფენა D". მისი მთავარი მახასიათებელი- სეისმური სიჩქარის გრადიენტების შემცირება მანტიის გადაფარებულ რეგიონთან შედარებით.

შიდა ბირთვი, რომლის რადიუსი 1225 კმ-ია, მყარია და აქვს მაღალი სიმკვრივე 12,5 გ/სმ3. გარე ბირთვი არის თხევადი, მისი სიმკვრივეა 10 გ/სმ3. ბირთვი-მანტიის საზღვარზე მკვეთრი ნახტომია არა მხოლოდ გრძივი ტალღების სიჩქარეში, არამედ სიმკვრივეშიც. მანტიაში მცირდება 5,5 გ/სმ3-მდე. ფენა D, რომელიც პირდაპირ კავშირშია გარე ბირთვთან, განიცდის მის გავლენას, რადგან ბირთვში ტემპერატურა მნიშვნელოვნად აღემატება მანტიის ტემპერატურას. ზოგან ეს ფენა წარმოქმნის უზარმაზარ სითბოს და მასის ნაკადებს, რომლებიც მიმართულია დედამიწის ზედაპირისკენ. მანტია, რომელსაც ეწოდება ბუმბული.მათ შეუძლიათ თავი გამოიჩინონ პლანეტაზე დიდი ვულკანური ტერიტორიების სახით, როგორიცაა ჰავაის კუნძულები, ისლანდია და სხვა რეგიონები.

D" ფენის ზედა საზღვარი გაურკვეველია; მისი დონე ბირთვის ზედაპირიდან შეიძლება განსხვავდებოდეს 200-დან 500 კმ-მდე ან მეტი. ამრიგად, შესაძლებელია.

დაასკვნათ, რომ ეს ფენა ასახავს მანტიის რეგიონში ბირთვული ენერგიის არათანაბარი და განსხვავებული ინტენსივობის მიწოდებას.

განსახილველ სქემაში ქვედა და ზედა მანტიის საზღვარი არის სეისმური მონაკვეთი, რომელიც მდებარეობს 670 კმ სიღრმეზე. მას აქვს გლობალური განაწილება და გამართლებულია სეისმური სიჩქარის ნახტომით მათი გაზრდის მიმართულებით, აგრეთვე ქვედა მანტიაში მატერიის სიმკვრივის ზრდით. ეს მონაკვეთი ასევე არის მანტიის ქანების მინერალური შემადგენლობის ცვლილებების საზღვარი.

ამრიგად, ქვედა მანტია, რომელიც შეიცავს 670 და 2900 კმ სიღრმეებს, ვრცელდება დედამიწის რადიუსზე 2230 კმ-ზე. ზედა მანტიას აქვს კარგად დოკუმენტირებული შიდა სეისმური მონაკვეთი, რომელიც გადის 410 კმ სიღრმეზე. ამ საზღვრის ზემოდან ქვევით გადაკვეთისას მკვეთრად იზრდება სეისმური სიჩქარეები. აქ, ისევე როგორც ზედა მანტიის ქვედა საზღვარზე, მნიშვნელოვანი მინერალური გარდაქმნები ხდება.

ზედა მანტიის და დედამიწის ქერქის ზედა ნაწილი ერთობლივად გამოიყოფა, როგორც ლითოსფერო, რომელიც არის დედამიწის ზედა მყარი გარსი, ჰიდრო- და ატმოსფეროსგან განსხვავებით. ლითოსფერული ფირფიტების ტექტონიკის თეორიის წყალობით, ტერმინი "ლითოსფერო" ფართოდ გავრცელდა. თეორია ითვალისწინებს ფირფიტების მოძრაობას ასთენოსფეროში - დარბილებული, ნაწილობრივ, შესაძლოა, თხევადი ღრმა ფენა დაბალი სიბლანტის. თუმცა, სეისმოლოგია არ აჩვენებს სივრცით თანმიმდევრულ ასთენოსფეროს. მრავალი უბნისთვის გამოვლენილია რამდენიმე ასთენოსფერული ფენა, რომელიც მდებარეობს ვერტიკალურად, ისევე როგორც მათი ჰორიზონტალური შეწყვეტა. მათი მონაცვლეობა განსაკუთრებით მკაფიოდ არის დაფიქსირებული კონტინენტებზე, სადაც ასთენოსფერული ფენების (ლინზების) სიღრმე მერყეობს 100 კმ-დან მრავალ ასეულამდე.

ოკეანის უფსკრულის ქვეშ, ასთენოსფერული ფენა 70-80 კმ ან ნაკლებ სიღრმეზე მდებარეობს. შესაბამისად, ლითოსფეროს ქვედა საზღვარი ფაქტობრივად გაურკვეველია და ეს დიდ სირთულეებს უქმნის ლითოსფერული ფირფიტების კინემატიკის თეორიას, როგორც ამას მრავალი მკვლევარი აღნიშნავს. ეს არის ძირითადი იდეები დედამიწის სტრუქტურის შესახებ, რომლებიც დღემდე განვითარდა. შემდეგ ჩვენ მივმართავთ უახლეს მონაცემებს ღრმა სეისმური საზღვრების შესახებ, რომლებიც გვაწვდიან ყველაზე მნიშვნელოვან ინფორმაციას პლანეტის შიდა სტრუქტურის შესახებ.

3. დედამიწის გეოლოგიური აგებულება

დედამიწის გეოლოგიური სტრუქტურის ისტორია ჩვეულებრივ გამოსახულია თანმიმდევრულად გამოჩენილი ეტაპების ან ფაზების სახით. გეოლოგიური დრო ითვლება დედამიწის ფორმირების დასაწყისიდან.

ფაზა 1(4,7 – 4 მილიარდი წელი). დედამიწა წარმოიქმნება აირის, მტვრისა და პლანეტის მატყლისგან. რადიოაქტიური ელემენტების დაშლისა და პლანეტების შეჯახებისას გამოთავისუფლებული ენერგიის შედეგად დედამიწა თანდათან თბება. გიგანტური მეტეორიტის დედამიწაზე დაცემის შედეგად ხდება მასალის გამოდევნა, საიდანაც წარმოიქმნება მთვარე.

სხვა კონცეფციის თანახმად, პროტო-მთვარე, რომელიც მდებარეობს ერთ-ერთ ჰელიოცენტრულ ორბიტაზე, დაიპყრო პროტო-დედამიწამ, რის შედეგადაც ჩამოყალიბდა დედამიწა-მთვარე ორობითი სისტემა.

დედამიწის დეგაზაცია იწვევს ატმოსფეროს წარმოქმნას, რომელიც შედგება ძირითადად ნახშირორჟანგის, მეთანისა და ამიაკისგან. განსახილველი ფაზის ბოლოს, წყლის ორთქლის კონდენსაციის გამო, იწყება ჰიდროსფეროს წარმოქმნა.

ფაზა 2(4 – 3,5 მილიარდი წელი). ჩნდება პირველი კუნძულები, პროტოკონტინენტები, რომლებიც შედგება ძირითადად სილიციუმის და ალუმინის შემცველი ქანებისგან. პროტოკონტინენტები ოდნავ მაღლა დგას ჯერ კიდევ ძალიან არაღრმა ოკეანეებზე.

ფაზა 3(3,5 – 2,7 მილიარდი წელი). რკინა გროვდება დედამიწის ცენტრში და ქმნის მის თხევად ბირთვს, რომელიც წარმოქმნის მაგნიტოსფეროს. იქმნება წინაპირობები პირველი ორგანიზმების, ბაქტერიების გამოჩენისთვის. კონტინენტური ქერქის ფორმირება გრძელდება.

ფაზა 4(2,7 – 2,3 მილიარდი წელი). იქმნება ერთი სუპერკონტინენტი. პანგეა, რომელსაც უპირისპირდება სუპეროკეანე პანთალასა.

ფაზა 5(2,3 – 1,5 მილიარდი წელი). ქერქისა და ლითოსფეროს გაციება იწვევს სუპერკონტინენტის დაშლას მიკროფირფიტის ბლოკებად, რომელთა შორის სივრცეები სავსეა ნალექებითა და ვულკანებით. შედეგად წარმოიქმნება დაკეცილი ზედაპირის სისტემები და იქმნება ახალი სუპერკონტინენტი - პანგეა I. ორგანული სამყარო წარმოდგენილია ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებით, რომელთა ფოტოსინთეზური აქტივობა ხელს უწყობს ატმოსფეროს ჟანგბადით გამდიდრებას, რაც იწვევს შემდგომში. ორგანული სამყაროს განვითარება.

ფაზა 6(1700 – 650 მილიონი წელი). ხდება პანგეა I-ის განადგურება, აუზების წარმოქმნა ოკეანის ტიპის ქერქით. იქმნება ორი სუპერკონტინენტი: გონდავანა, რომელიც მოიცავს სამხრეთ ამერიკას, აფრიკას, მადაგასკარს, ინდოეთს, ავსტრალიას, ანტარქტიდას და ლაურაზიას, რომელიც მოიცავს ჩრდილოეთ ამერიკას, გრენლანდიას, ევროპასა და აზიას (ინდოეთის გარდა). გონდვანას და ლაურაზიას ჰყოფს ტიტების ზღვა. პირველი გამყინვარება იწყება. ორგანული სამყარო სწრაფად ივსება მრავალუჯრედოვანი, არაჩონჩხის ორგანიზმებით. ჩნდება პირველი ჩონჩხის ორგანიზმები (ტრილობიტები, მოლუსკები და სხვ.). ხდება ზეთის წარმოქმნა.

ფაზა 7(650 – 280 მილიონი წელი). ამერიკაში აპალაჩის მთის სარტყელი გონდვანას ლავრაზიასთან აკავშირებს - წარმოიქმნება პანგეა II. მითითებულია კონტურები

პალეოზოური ოკეანეები - პალეოატლანტიკური, პალეო-ტეტისი, პალეო-აზიური. გონდვანა ორჯერ დაფარული იყო გამყინვარებით. ჩნდება თევზი, მოგვიანებით კი ამფიბიები. მცენარეები და ცხოველები მიწაზე მოდიან. იწყება ნახშირის ინტენსიური ფორმირება.

ფაზა 8(280 – 130 მილიონი წელი). პანგეა II-ში შეაღწია კონტინენტური რიფების მზარდი ქსელი, დედამიწის ქერქის ნაპრალის მსგავსი, თხრილის მსგავსი მონაკვეთები. იწყება სუპერკონტინენტის გაყოფა. აფრიკა გამოყოფილია სამხრეთ ამერიკიდან და ინდუსტანისაგან, ხოლო ეს უკანასკნელი ავსტრალიისა და ანტარქტიდისგან. ავსტრალია საბოლოოდ გამოეყო ანტარქტიდას. ანგიოსპერმები აგროვებენ მიწის დიდ ტერიტორიებს. ცხოველთა სამყაროში დომინირებს ქვეწარმავლები და ამფიბიები, ჩნდებიან ფრინველები და პრიმიტიული ძუძუმწოვრები. პერიოდის ბოლოს ცხოველთა მრავალი ჯგუფი დაიღუპა, მათ შორის უზარმაზარი დინოზავრები. ამ ფენომენების გამომწვევი მიზეზები ჩვეულებრივ ჩანს ან დედამიწის შეჯახებაში დიდ ასტეროიდთან, ან ვულკანური აქტივობის მკვეთრი მატებით. ორივემ შეიძლება გამოიწვიოს გლობალური ცვლილებები (ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობის მატება, დიდი ხანძრების გაჩენა, აშლილობა), რაც შეუთავსებელია მრავალი სახეობის ცხოველის არსებობასთან.

ფაზა 9(130 მილიონი წელი – 600 ათასი წელი). კონტინენტებისა და ოკეანეების ზოგადი კონფიგურაცია განიცდის დიდ ცვლილებებს; კერძოდ, ევრაზია გამოყოფილია. ჩრდილოეთ ამერიკა, ანტარქტიდა - სამხრეთ ამერიკიდან. კონტინენტებისა და ოკეანეების განაწილება ძალიან მიუახლოვდა თანამედროვეებს. განხილული პერიოდის დასაწყისში მთელ დედამიწაზე კლიმატი თბილი და ნოტიოა. პერიოდის დასასრული ხასიათდება მკვეთრი კლიმატური კონტრასტებით. ანტარქტიდის გამყინვარების შემდეგ ხდება არქტიკის გამყინვარება. ჩნდება თანამედროვესთან მიახლოებული ფაუნა და ფლორა. ჩნდებიან თანამედროვე ადამიანების პირველი წინაპრები.

ფაზა 10(თანამედროვეობა). ლითოსფეროსა და დედამიწის ბირთვს შორის მაგმის ნაკადები მატულობს და ეცემა, ქერქის ნაპრალებს ზევით არღვევს. ოკეანის ქერქის ფრაგმენტები იძირება ბირთვამდე, შემდეგ ცურავს მაღლა და შესაძლოა ქმნიან ახალ კუნძულებს. ლითოსფერული ფირფიტები ერთმანეთს ეჯახება და გამუდმებით განიცდიან მაგმის ნაკადების გავლენას. იქ, სადაც ფირფიტები შორდებიან, იქმნება ლითოსფეროს ახალი სეგმენტები. მიმდინარეობს დედამიწის მატერიის დიფერენციაციის მუდმივი პროცესი, რომელიც გარდაქმნის დედამიწის ყველა გეოლოგიური გარსის მდგომარეობას, ბირთვის ჩათვლით.

დასკვნა

დედამიწა გამორჩეულია ბუნებით: მზის სისტემაში მხოლოდ ამ პლანეტაზე არსებობს სიცოცხლის განვითარებული ფორმები, მხოლოდ ამ პლანეტაზე მატერიის ლოკალურმა მოწესრიგებამ მიაღწია უჩვეულოდ მაღალ დონეს, აგრძელებს მატერიის განვითარების ზოგად ხაზს. სწორედ დედამიწაზე გაიარა თვითორგანიზების ურთულესი ეტაპი, რაც აღინიშნა ღრმა ხარისხობრივი ნახტომისკენ. უმაღლესი ფორმებიმოწესრიგებულობა.

დედამიწა თავის ჯგუფში ყველაზე დიდი პლანეტაა. მაგრამ, როგორც შეფასებები აჩვენებს, ასეთი ზომები და მასაც კი აღმოჩნდება მინიმალური, რომლითაც პლანეტას შეუძლია შეინარჩუნოს თავისი გაზის ატმოსფერო. დედამიწა ინტენსიურად კარგავს წყალბადს და ზოგიერთ სხვა მსუბუქ აირს, რაც დასტურდება ე.წ. დედამიწის ბუმბულის დაკვირვებით.

დედამიწის ატმოსფერო ფუნდამენტურად განსხვავდება სხვა პლანეტების ატმოსფეროებისგან: მასში დაბალი შემცველობანახშირორჟანგი, მაღალი მოლეკულური ჟანგბადის შემცველობა და წყლის ორთქლის შედარებით მაღალი შემცველობა. ორი მიზეზი ქმნის დედამიწის ატმოსფეროს იზოლაციას: ოკეანეებისა და ზღვების წყალი კარგად შთანთქავს ნახშირორჟანგს, ხოლო ბიოსფერო ატმოსფეროს გაჯერებს მცენარეთა ფოტოსინთეზის პროცესში წარმოქმნილი მოლეკულური ჟანგბადით. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ თუ ჩვენ გავათავისუფლებთ ოკეანეებში შთანთქმულ და შეკრულ ნახშირორჟანგს, ერთდროულად ამოვიღებთ ატმოსფეროდან მცენარეთა სიცოცხლის შედეგად დაგროვილ მთელ ჟანგბადს, მაშინ დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობა მის ძირითად მახასიათებლებში გახდება მსგავსი. ვენერას და მარსის ატმოსფეროს შემადგენლობა.

დედამიწის ატმოსფეროში გაჯერებული წყლის ორთქლი ქმნის ღრუბლის ფენას, რომელიც ფარავს პლანეტის მნიშვნელოვან ნაწილს. დედამიწის ღრუბლები მნიშვნელოვანი ელემენტია წყლის ციკლში, რომელიც ხდება ჩვენს პლანეტაზე ჰიდროსფერო - ატმოსფერო - ხმელეთის სისტემაში.

დღეს დედამიწაზე ტექტონიკური პროცესები აქტიურად მიმდინარეობს, მისი გეოლოგიური ისტორია შორს არის დასრულებული. დროდადრო პლანეტარული აქტივობის გამოძახილები ისეთი ძალით ვლინდება, რომ იწვევს ადგილობრივ კატასტროფულ შოკებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ ბუნებასა და ადამიანის ცივილიზაციაზე. პალეონტოლოგები ამტკიცებენ, რომ დედამიწის ადრეულ ახალგაზრდობაში მისი ტექტონიკური აქტივობა კიდევ უფრო მაღალი იყო. პლანეტის თანამედროვე ტოპოგრაფია განვითარდა და აგრძელებს ცვლილებას მის ზედაპირზე ტექტონიკური, ჰიდროსფერული, ატმოსფერული და ბიოლოგიური პროცესების ერთობლივი მოქმედების გავლენით.

ბიბლიოგრაფია

ვ.ფ. ტულინოვი "თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ცნებები": სახელმძღვანელო უნივერსიტეტებისთვის - M.: UNITY-DANA, 2004 წ.

A.V. ბიალკო "ჩვენი პლანეტა - დედამიწა" - მ.ნაუკა, 1989 წ

გ.ვ. ვოიტკევიჩი "დედამიწის წარმოშობის თეორიის საფუძვლები" - მ ნედრა, 1988 წ.

ფიზიკური ენციკლოპედია. ტტ. 1-5. – M. დიდი რუსული ენციკლოპედია, 1988-1998 წწ.

შესავალი…………………………………………………………………………………..3

დედამიწის ისტორია ………………………………………………………………………………4

დედამიწის სტრუქტურის სეისმური მოდელი…………………………………6

დედამიწის გეოლოგიური აგებულება…………………………………………………………...9

დასკვნა ……………………………………………………………………………….13

ლიტერატურა …………………………………………………………………………………………………………………………………………

ეკონომიკისა და მეწარმეობის ინსტიტუტი

ექსტრამურალური

ᲐᲑᲡᲢᲠᲐᲥᲢᲣᲚᲘ

თემაზე "თანამედროვე ბუნებისმეტყველების ცნებები"დედამიწა დედამიწა და მზე სიცოცხლის მთავარი ფაქტორია დედამიწარეზიუმე >> ბიოლოგია

1. დედამიწადა მისი ადგილი სამყაროში დედამიწა. ფორმა, ზომა და რელიეფი. შიდა სტრუქტურა. მთვარე. დედამიწა, მესამე... 384400 კმ. შინაგანად სტრუქტურამთავარი როლი შესწავლაში შინაგანი შენობები დედამიწასეისმური მეთოდები თამაშობს...

მეოცე საუკუნეში კაცობრიობამ მრავალი გამოკვლევით გამოავლინა დედამიწის შინაგანი საიდუმლო, დედამიწის სტრუქტურა განივი კვეთით ცნობილი გახდა ყველა სკოლის მოსწავლისთვის. მათთვის, ვინც ჯერ არ იცის, რისგან შედგება დედამიწა, რა არის მისი ძირითადი ფენები, მათი შემადგენლობა, რა ჰქვია პლანეტის უწვრილეს ნაწილს, ჩამოვთვლით არაერთ მნიშვნელოვან ფაქტს.

კონტაქტში

პლანეტა დედამიწის ფორმა და ზომა

ზოგადი მცდარი წარმოდგენის საწინააღმდეგოდ ჩვენი პლანეტა არ არის მრგვალი. მის ფორმას გეოიდი ეწოდება და არის ოდნავ გაბრტყელებული ბურთი. იმ ადგილებს, სადაც გლობუსი არის შეკუმშული, პოლუსები ეწოდება. დედამიწის ბრუნვის ღერძი გადის პოლუსებზე, ჩვენი პლანეტა 24 საათში აკეთებს ერთ შემობრუნებას მის გარშემო - მიწიერი დღე.

პლანეტა გარშემორტყმულია შუაში - წარმოსახვითი წრე, რომელიც ყოფს გეოიდს ჩრდილოეთ და სამხრეთ ნახევარსფეროებად.

ეკვატორის გარდა, არის მერიდიანები - წრეები, ეკვატორის პერპენდიკულარული და ორივე პოლუსზე გადის. ერთ-ერთ მათგანს, რომელიც გადის გრინვიჩის ობსერვატორიაში, ეწოდება ნულს - ის გეოგრაფიული გრძედისა და დროის ზონების საცნობარო პუნქტს ემსახურება.

გლობუსის ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს:

• დიამეტრი (კმ): ეკვატორული – 12756, პოლარული (პოლუსებზე) – 12713;
• ეკვატორის სიგრძე (კმ) – 40 057, მერიდიანი – 40 008.

ასე რომ, ჩვენი პლანეტა არის ერთგვარი ელიფსი - გეოიდი, რომელიც ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო ორ პოლუსზე - ჩრდილოეთისა და სამხრეთის გავლით.

გეოიდის ცენტრალურ ნაწილს აკრავს ეკვატორი - წრე, რომელიც ჩვენს პლანეტას ორ ნახევარსფეროდ ყოფს. იმის დასადგენად, თუ რა არის დედამიწის რადიუსი, გამოიყენება მისი დიამეტრის მნიშვნელობების ნახევარი პოლუსებზე და ეკვატორზე.

ახლა კი ამის შესახებ რისგან არის შექმნილი დედამიწა,რა ჭურვებით არის დაფარული და რა არის დედამიწის სექციური სტრუქტურა.

დედამიწის ჭურვები

დედამიწის ძირითადი ჭურვებიგამოყოფილია მათი შინაარსის მიხედვით. ვინაიდან ჩვენი პლანეტა სფერული ფორმისაა, მის გარსებს, რომლებსაც გრავიტაცია უჭირავს, სფეროებს უწოდებენ. თუ შეხედავთ დედამიწის გასამმაგება განივი კვეთით, მაშინსამი სფერო ჩანს:

Წესით(დაწყებული პლანეტის ზედაპირიდან) ისინი განლაგებულია შემდეგნაირად:

1. ლითოსფერო - პლანეტის მყარი გარსი, მინერალების ჩათვლით დედამიწის ფენები.
2. ჰიდროსფერო - შეიცავს წყლის რესურსებს - მდინარეებს, ტბებს, ზღვებსა და ოკეანეებს.
3. ატმოსფერო - არის ჰაერის გარსი, რომელიც გარშემორტყმულია პლანეტაზე.

გარდა ამისა, ასევე გამოირჩევა ბიოსფერო, რომელიც მოიცავს ყველა ცოცხალ ორგანიზმს, რომელიც ბინადრობს სხვა ჭურვებში.

Მნიშვნელოვანი!ბევრი მეცნიერი პლანეტის მოსახლეობას კლასიფიცირებს, როგორც ცალკეულ უზარმაზარ გარსს, რომელსაც ანთროპოსფერო ეწოდება.

დედამიწის გარსები - ლითოსფერო, ჰიდროსფერო და ატმოსფერო - იდენტიფიცირებულია ერთგვაროვანი კომპონენტის გაერთიანების პრინციპის მიხედვით. ლითოსფეროში - ეს არის მყარი ქანები, ნიადაგი, პლანეტის შიდა შიგთავსი, ჰიდროსფეროში - ეს ყველაფერი, ატმოსფეროში - მთელი ჰაერი და სხვა აირები.

ატმოსფერო

ატმოსფერო არის აირისებრი გარსი, ში მის შემადგენლობაში შედის: აზოტი, ნახშირორჟანგი, გაზი, მტვერი.

1. ტროპოსფერო არის დედამიწის ზედა ფენა, რომელიც შეიცავს დედამიწის ჰაერის უმეტეს ნაწილს და ვრცელდება ზედაპირიდან 8-10 (პოლუსებზე) სიმაღლეზე 16-18 კმ-მდე (ეკვატორზე). ტროპოსფეროში ღრუბლები და ჰაერის სხვადასხვა მასები იქმნება.
2. სტრატოსფერო არის ფენა, რომელშიც ჰაერის შემცველობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე ტროპოსფეროში. მისი საშუალო სისქეარის 39-40 კმ. ეს ფენა იწყება ტროპოსფეროს ზედა საზღვრიდან და მთავრდება დაახლოებით 50 კმ სიმაღლეზე.
3. მეზოსფერო არის ატმოსფეროს ფენა, რომელიც ვრცელდება დედამიწის ზედაპირიდან 50-60-დან 80-90 კმ-მდე. ახასიათებს ტემპერატურის მუდმივი კლება.
4. თერმოსფერო - მდებარეობს პლანეტის ზედაპირიდან 200-300 კმ-ში, განსხვავდება მეზოსფეროსგან სიმაღლის მატებასთან ერთად ტემპერატურის მატებით.
5. ეგზოსფერო - იწყება ზედა საზღვრიდან, დევს თერმოსფეროს ქვემოთ და თანდათან გადადის ღია სივრცეში, ახასიათებს დაბალი ჰაერის შემცველობა და მზის მაღალი გამოსხივება.

ყურადღება!სტრატოსფეროში, დაახლოებით 20-25 კმ სიმაღლეზე, არის ოზონის თხელი ფენა, რომელიც იცავს პლანეტის მთელ სიცოცხლეს მავნე ულტრაიისფერი სხივებისგან. ამის გარეშე ყველა ცოცხალი არსება ძალიან სწრაფად მოკვდებოდა.

ატმოსფერო - დედამიწის გარსი, რომლის გარეშეც პლანეტაზე სიცოცხლე შეუძლებელი იქნებოდა.

ის შეიცავს ცოცხალი ორგანიზმების სუნთქვისთვის აუცილებელ ჰაერს, განსაზღვრავს ამინდის შესაფერის პირობებს და იცავს პლანეტას უარყოფითი გავლენამზის რადიაცია.

ატმოსფერო შედგება ჰაერისაგან, თავის მხრივ, ჰაერი შედგება დაახლოებით 70% აზოტის, 21% ჟანგბადის, 0,4% ნახშირორჟანგის და დანარჩენი იშვიათი აირებისგან.

გარდა ამისა, ატმოსფეროში არის მნიშვნელოვანი ოზონის შრე, დაახლოებით 50 კმ სიმაღლეზე.

ჰიდროსფერო

ჰიდროსფერო არის პლანეტის ყველა სითხე.

ეს ჭურვი მდებარეობის მიხედვით წყლის რესურსებიდა მათი მარილიანობის ხარისხი მოიცავს:

• მსოფლიო ოკეანე - უზარმაზარი სივრცე, რომელსაც უკავია მარილიანი წყალი და მოიცავს 4 და 63 ზღვას;
• კონტინენტების ზედაპირული წყლები მტკნარი, ასევე ზოგჯერ მლაშე წყლებია. ისინი სითხის ხარისხის მიხედვით იყოფა დინების მქონე წყალსატევებად - მდინარეებად და წყალსაცავებად მდგარი წყლით - ტბებად, ტბებად, ჭაობებად;
• მიწისქვეშა წყალი არის მტკნარი წყალი, რომელიც მდებარეობს დედამიწის ზედაპირის ქვემოთ. სიღრმემათი სიხშირე მერყეობს 1-2-დან 100-200 ან მეტ მეტრამდე.

Მნიშვნელოვანი!მტკნარი წყლის უზარმაზარი რაოდენობა ამჟამად ყინულის სახითაა - დღეს რაიონებში მუდმივი ყინვაგამძლემყინვარების, უზარმაზარი აისბერგების და მუდმივი არდნობის თოვლის სახით, დაახლოებით 34 მილიონი კმ3 მტკნარი წყლის მარაგია.

ჰიდროსფერო, პირველ რიგში, არისახალი წყარო წყლის დალევაკლიმატის ფორმირების ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორი. Წყლის რესურსებიგამოიყენება როგორც საკომუნიკაციო გზები და ტურისტული და დასასვენებელი (დასვენების) ობიექტები.

ლითოსფერო

ლითოსფერო მყარია (მინერალი) დედამიწის ფენები.ამ ჭურვის სისქე მერყეობს 100-დან (ზღვების ქვეშ) 200 კმ-მდე (კონტინენტების ქვეშ). ლითოსფერო მოიცავს დედამიწის ქერქს და ზედა მანტიას.

ის, რაც ლითოსფეროს ქვემოთ მდებარეობს, ჩვენი პლანეტის უშუალო შიდა სტრუქტურაა.

ლითოსფერული ფირფიტები ძირითადად შედგება ბაზალტის, ქვიშისა და თიხის, ქვისა და ნიადაგის ფენისგან.

დედამიწის სტრუქტურის დიაგრამალითოსფეროსთან ერთად იგი წარმოდგენილია შემდეგი ფენებით:

• Დედამიწის ქერქი - ზედა,შედგება დანალექი, ბაზალტური, მეტამორფული ქანებისგან და ნაყოფიერი ნიადაგისაგან. მდებარეობის მიხედვით განასხვავებენ კონტინენტურ და ოკეანეურ ქერქს;
• მანტია - მდებარეობს დედამიწის ქერქის ქვეშ. იწონის პლანეტის მთლიანი მასის დაახლოებით 67%-ს. ამ ფენის სისქე დაახლოებით 3000 კმ-ია. მანტიის ზედა ფენა ბლანტია და მდებარეობს 50-80 კმ სიღრმეზე (ოკეანეების ქვეშ) და 200-300 კმ (კონტინენტების ქვეშ). ქვედა ფენები უფრო რთული და მკვრივია. მანტია შეიცავს მძიმე რკინისა და ნიკელის მასალებს. მანტიაში მიმდინარე პროცესები პასუხისმგებელია პლანეტის ზედაპირზე არსებულ მრავალ მოვლენაზე (სეისმური პროცესები, ვულკანური ამოფრქვევები, საბადოების წარმოქმნა);
• დედამიწის ცენტრალური ნაწილი ოკუპირებულიაბირთვი, რომელიც შედგება შიდა მყარი და გარე თხევადი ნაწილისგან. გარე ნაწილის სისქე დაახლოებით 2200 კმ, შიდა ნაწილი 1300 კმ. მანძილი ზედაპირიდან დ დედამიწის ბირთვის შესახებარის დაახლოებით 3000-6000 კმ. პლანეტის ცენტრში ტემპერატურა დაახლოებით 5000 გრადუსია. მრავალი მეცნიერის აზრით, ბირთვი მიწაზეშემადგენლობა არის მძიმე რკინა-ნიკელის დნობა სხვა ელემენტების ნაზავით, რომლებიც მსგავსია რკინის თვისებებით.

Მნიშვნელოვანი!მეცნიერთა ვიწრო წრეს შორის, კლასიკური მოდელის გარდა ნახევრად გამდნარი მძიმე ბირთვით, ასევე არსებობს თეორია, რომ პლანეტის ცენტრში არის შიდა ვარსკვლავი, რომელიც გარშემორტყმულია ყველა მხრიდან წყლის შთამბეჭდავი ფენით. ამ თეორიამ, გარდა სამეცნიერო საზოგადოებაში მიმდევართა მცირე წრისა, ფართო გამოყენება ჰპოვა სამეცნიერო ფანტასტიკურ ლიტერატურაში. მაგალითად არის რომანი V.A. ობრუჩევის "პლუტონია", რომელიც მოგვითხრობს რუსი მეცნიერების ექსპედიციაზე პლანეტის ღრუში საკუთარი პატარა ვარსკვლავით და ზედაპირზე გადაშენებული ცხოველებისა და მცენარეების სამყაროში.

ასეთი ზოგადად მიღებული დედამიწის სტრუქტურის დიაგრამა,დედამიწის ქერქის, მანტიის და ბირთვის ჩათვლით, ყოველწლიურად უფრო და უფრო იხვეწება და იხვეწება.

მოდელის მრავალი პარამეტრი არაერთხელ განახლდება კვლევის მეთოდების გაუმჯობესებით და ახალი აღჭურვილობის გამოჩენით.

ასე, მაგალითად, ზუსტად გასარკვევად რამდენ კილომეტრამდებირთვის გარე ნაწილს, მეტი წლების სამეცნიერო კვლევა დასჭირდება.

ამ დროისთვის ადამიანის მიერ გათხრილი დედამიწის ქერქში ყველაზე ღრმა მაღარო დაახლოებით 8 კილომეტრია, ამიტომ მანტიის და განსაკუთრებით პლანეტის ბირთვის შესწავლა მხოლოდ თეორიულ კონტექსტშია შესაძლებელი.

დედამიწის ფენა-ფენა სტრუქტურა

ჩვენ ვსწავლობთ რა ფენებისგან შედგება დედამიწა შიგნით

დასკვნა

განიხილა დედამიწის სექციური სტრუქტურა,ჩვენ დავინახეთ, რამდენად საინტერესო და რთულია ჩვენი პლანეტა. სამომავლოდ მისი სტრუქტურის შესწავლა დაეხმარება კაცობრიობას ბუნებრივი ფენომენების საიდუმლოებების გაგებაში და შესაძლებელს გახდის უფრო ზუსტად წინასწარ განსაზღვროს დესტრუქციული სტიქიური უბედურებები, აღმოაჩინე ახალი, ჯერ განუვითარებელი მინერალური საბადოები.