Происхождение Земли

 

По современным данным. Наша Галактика образовалась 8-15 млрд. лет назад.

Звезды, подобные Солнцу, продолжают возникать и в настоящее время из холодных газопылевых межзвездных облаков, когда плотность последних возрастает настолько, что они становятся гравитационно неустойчивыми.

Предполагается, что из такого газопылевого, преимущественно водородно-гелиевого облака примерно 4, 6-4, 5 млрд. лет назад образовалось Солнце.

Планеты возникали путем конденсации вещества того же облака и одновременно с Солнцем.

Земля и другие планеты первоначально были холодные и однородные, затем произошел разогрев под воздействием:

А) гравитационного уплотнения;

Б) ударов крупных метеоритов;

В) распада радиоактивных элементов.

Разогрелись породы до нескольких тысяч градусов.

Произошло плавление вещества планеты, расслоение по удельному весу с образованием основных геосфер: ядра, мантии, земной коры, гидросферы и атмосферы.

Эти процессы относятся, в основном, к интервалу 4, 5-3, 5 млрд. лет, но

частично осуществляются и в наше время: вулканическая деятельность, истечение глубинных растворов и газов.

Рис.5. Земля- элепсоид вращения, который не имеет идеальной формы. Ее действительная форма показана жирной линией. На широте бермудского треугольника радиус Земли меньше, чем он должен был бы быть в соответствии с формой геоида. (Из работ З. Кукала, 1989).

Химический состав Земли

Мантия и ядро, составляющие 99% объема Земли, недоступны для непосредственного изучения.

Общее представление о составе Земли, благодаря исследованиям В.И.Вернадского, А.Е.Ферсмана и В.М.Гольдшмидта было сформировано уже в начале ХХ-го века.

Слои Земли

Рис. 6. Сектор земного шара

 

 

Первоначально было открыто ядро Земли. Р.Д. Ольдгем в 1906 году обратил внимание на то, что продольные сейсмические волны (волны Р) пересекают Землю по диаметру и приходят в точку с эпицентральным расстоянием 180⁰ позднее, чем можно было ожидать, считая вещество планеты однородным.

Поперечные сейсмические волны (волны S) дальше эпицентрального расстояния 103° вообще не проходят. То есть пересечь Землю в диаметральном и субдиаметральном направлениях они не способны.

Из этого следует, что внутри планеты, начиная с глубины 2900 км, располагается жидкое ядро. Внутреннее ядро твердое. Граница между ядром и мантией носит имя Б.Гутенберга – исследователя, впервые определившего глубину ее положения.

Вторая отчетливая поверхность раздела внутри Земли располагается на глубинах 10-15 км под океаном и 40-70 км под континентами.

Она открыта югославским геофизиком А. Мохоровичичем в 1909 году и называется «границей Мохоровичича» или сокращенно «Мохо», или «границей М.».

Граница разделяет высокоскоростную мантию Земли и сравнительно низкоскоростную верхнюю гипергенную оболочку планеты или земную кору.

 

 

Таблица 1

 

Химический состав земной коры (по Ф.Кларку, 1920)

Элементы	В процентах по весу
Кислород	50, 02
Кремний	25, 80
Алюминий	7, 30
Железо	4, 18
Кальций	3, 22
Натрий	2, 36
Калий	2, 28
Магний	2, 08
Прочие	2, 76

 

Гораздо труднее решить вопрос о химическом составе земного шара.

 

 

Таблица 2

Средний химический состав метеоритов (по А.Е.Ферсману, 1932)

Элементы	В процентах по весу
Кислород	34, 0
Железо	26, 8
Кремний	17, 4
Магний	12, 8
Сера	2, 7
Никель	1, 6
Кальций	1, 5
Алюминий	1, 3
Прочие	1, 9

 

1.Средняя плотность Земли в целом – 5, 517 г/см³

2.Плотность ядра Земли – 10 г/см³

3.Венеры – 4, 86 г/см³

4.Марса- 3, 96 г/см³

5.Меркурий – 3, 80 г/см³

6.Луны – 3, 30 г/см³

 

Эти цифры говорят о некоторых различиях в строении планет.

 

Таблица 3

Химический состав земного шара (по Ф.Кларку, 1924)

 

Элементы	В процентах по весу
Железо	67, 8
Кислород	12, 8
Кремний	7, 0
Магний	2, 1
Никель	6, 0
Кальций	1, 1
Сера	1, 0
Алюминий	1, 9
Прочие	0, 9

 

Ни одного элемента, ни одного минерала не обнаружено в метеоритах такого, которого бы не было на Земле.

Химическое родство, химическое единство небесных тел – вывод, имеющий большое методологическое значение.

На первые 8 элементов приходится около 98% массы Земли; остальные 84-101 элемента обладают всего 2% массы Земли.

 

Таблица 4

Содержание радиоактивных элементов в магматических породах

и выделение ими тепла

(из работы Г.П. Горшкова, А.Ф. Якушовой, 1962)

 

Горные породы	Содержание радиоактивных элементов	Выделение тепла, Кал
	Ra, г/г	U, г/г	Tu, г/г	К, г/г
Кислые	1, 3х10-12	4, 0х10-6	13, 0х10-6	2, 8х10-2	4, 3х10-13
Основные	0, 3х10-12	1, 1х10-6	4, 0х10-6	1, 4х10-2	1, 6х10-13
Ультраосновн.	?	0, 6х10-6	2, 0х10-6	0, 4х10-2	0, 7х10-13

 

 

Приток тепла способствует разогреванию слоя и тем самым увеличивает возможности достижения здесь температур плавления.

Не исключена возможность и того, что в глубоких горизонтах радиоактивные элементы содержатся в количествах больших, чем на поверхности. Следует учесть также генерацию тепла, возникающего в результате самих тектонических движений.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Аллисон А., Пальмер Д. Геология: Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 568 С.

2. Браун Д., Массет А. Недоступная Земля. – М.: Мир, 1984. – 263 С.

3. Гарбовский А. М. Иные миры. М.: Общество по изучению тайн и загадок Земли, 1991. – 240 С.

4. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. М.: Изд-во МГУ, 1962. – 566 С.

5. Дмитриев А.Н., Журавлев В.К. Тунгусский феномен 1908 года – вид солнечно-земных взаимосвязей. – Новосибирск: Наука, 1984. – 143 С.

6. Кедров Б.М. Классификация наук (Прогноз К.Маркса о науке будущего). М., 1985.

7. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии. М.: Высшая школа, 1991. – 320 С.

8. Кукал З. Великие загадки Земли. М.: Прогресс, 1989. – 396 С.

9. Кусков О.Л., Хитаров Н.И. Термодинамика и геохимия ядра и мантии Земли. М.: Наука, 1982. – 279 С.

10. Кусков О.Л. Структура переходной зоны мантии//Природа, 1986. – №12. – С. 20-32.

11. Лобанов Ю.А. Самоорганизация геометрического пространства в природе. Томск: Раско, 2002. – 349 С.

12. Московченко А.Д. Методологические вопросы классификации технических наук. Томск: Изд-во ТГУ, 1991. – 136 С.

13. Московченко А.Д. Философия для технических наук. Учебное пособие. Томск: ТУСУ, 2009.-216С.

14. Нарликар Дж. Неистовая вселенная: Пер. с англ./ Под ред. и с предисл. И.Д.Новикова. – М.: Мир, 1985. – 256 С.

15. Ольховатов А.Ю. Миф о Тунгусском метеорите. Тунгусский феномен 1908 года – земное явление. М.:, 1997. – 128 С.

16. Пугач А.Ф., Чуримов К.И. Небо без чудес. Киев: Изд-во полит. лит. Украины, 1987. – 231 С.

17. Родзин В.И., Семенцев Г.В. Основы экологического мониторинга / Под ред. Н.Г. Малышева. – Таганрог: ТРТИ, 1998. – 260 С.

18. Самоорганизация в природе. – Томск: ТПУ, 1998, т.2, 1; 2.2. – С. 248; 254.

19. Сальников В.Н. Электромагнитные системы литосферы и техногенеза / Деп. в ВИНИТИ 18.03.91, №156-В91. – Томск, 1991. – 384 С.

20. Сальников В.Н., Потылицына Е. С. Геология и самоорганизация жизни на Земле. Томск: STT, 2008.-430С.

21. Сальников В.Н., Потылицына Е.С., Ведерникова А.С. Курс лекций по общей геологии как интеграция новейших достижений в науках о Земле / материалы II ой Межд. конф.: Науки о Земле и образования. Санкт – Петербург: СПбГУ, 2006.-С.171-173

22. Соболевский В.И. Замечательные минералы / Кн. для учащихся. – 2-е изд., доп. – М.: Просвящение, 1983. – 191С.

23. Черняев А.Ф. Камни падают в небо. От Тунгусского до Сасовского взрыва… М.: 1992. – 132 С.

24. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум/ Под ред. Кардашева и В.И.Мороза. – 6-е изд. доп. – М.: Наука, 1987. – 320 С.

25. Энгельс Ф. Диалектика природы. М.: Изд-во полит. литер., 1946. – 338 С.

26. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. М.: Изд-во Московского у-та, 1988. – 380 С.

27. Якушова А.Ф. Геология с элементами геоморфологии. М.: Изд-во Московского у-та, 1983. – 275 С.