Студопедия — Строение Земли и экологическое значение внутренних геосферсфер
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Строение Земли и экологическое значение внутренних геосферсфер






Исходным веществом для формирования Солнечной системы послужили межзвездные пыль и газы, распространенные во Вселенной. За счёт гравитационного притяжения и соударения частицы слипались. Образовывались мелкие тела, которые также сталкиваясь к концу очистки небосвода собрались в планеты. Процесс продолжается и сегодня падением метеоритов, которые непрерывно, но незначительно увеличивают массу Земли. Процесс слипания тел в планету называется аккреция. За тем произошло разогревание планеты до жидкого состояния. Разжижение привело к дифференциация вещества по плотности. Были образованы сферические вложенные тела разного состава, которые в науке получили название геосфер. Внутри Земли находится твёрдое внутреннее ядро. Оно плавает в жидком внешнем ядре, которое в свою очередь окружено мантией. Над ней расположена каменная оболочка Земли – литосфера. Рельеф поверхности литосферы неровный с разницей высот до 20 километров. В понижениях рельефа сосредоточена масса воды – океаны, озёра, реки, составляющие совместно с ледниками и подземными водами ещё одну оболочку, называемую гидросферой. Над гидросферой и литосферой находится последняя, газовая оболочка Земли – атмосфера. За её пределами находится пространство Солнечной системы, спутник Луна, искусственные спутники и мелкие природные космические тела, которые постоянно оказывают некоторое влияние на жизнь на Земле, но по временам очень значительное, когда крупное космическое тело падает на нашу планету. Луна оказывает значительное регулярное воздействие на жизнь на Земле, освещая её ночами, создавая приливные движения не только на океане, что хорошо известно, но так же и на суше, что менее известно и, как представляется на первый взгляд, менее значительно.

Луна образовалась позже Земли, по книге Бытия в четвертый день. Согласно научным представлениям она была оторвана от Земли крупным космическим телом, прошедшим на небольшом расстоянии от Земли. Состав Луны соответствует составу мантии Земли, находящейся под тонкой земной корой.

Геосферы расположены сверху вниз в следующем порядке:

1. Атмосфера

2. Гидросфера до глубины около 10 км от поверхности океана

3. Литосфера-твердая оболочка Земли до глубины 10-80 км от поверхности литосферы

4. Мантия, 67,8% массы планеты, до глубины 2900 км.

5. Внешнее (жидкое) ядро до глубины 4980-5120 км.

6. Внутреннее ядро, твердое до центра Земли, отстоящего от обобщенной поверхности на 6368 км

 

Для нас в экологии очень существенно, что все эти громадные геосферы, даже удаленные от нас на тысячи километров непрерывно служат нам, и мы без них не можем существовать ни дня, ни часа. Геологи вслед за физиками могут исповедовать антропный принцип построения Земли.

Ядро Земли состоит из двух сферических частей. Внутреннее ядро при просвечивании планеты сейсмическими волнами читается специалистами, как шар. Внешнее ядро представляет собой сферу, к которой вложено внутреннее ядро. Никакие аппараты не опускались в область ядра. Строение его установлено прохождению волн от землетрясений и от мощных взрывов. Внутреннее ядро Земли твердое. Оно, по современным представлениям, состоит из магнитных элементов железа (Fe) и никеля (Ni), находится в автономном движении внутри жидкого внешнего ядра. В составе внешнего ядра преобладает железо и присутствуют кислород, сера, углерод и водород. Движение в ядре возбуждает магнитное поле планеты, которое пронизывает все геосферы, расположенные выше. Параметры магнитного поля быстро меняются во времени, что сказывается на состоянии живых организмов, в частности, на здоровье людей. На поверхности нашей планеты имеются два магнитных полюса, северный и южный. Через них проходят магнитные силовые линии. Магнитное поле распространяется над Землёй на сотни километров. Оно защищает всё живое на Земле от солнечного ветра – потока космических лучей, потока частиц, т.е. от радиации. Магнитное поле зримо проявляется в виде северного сияния, которое украшает небо в тяжелое для всего живого время полярной ночи. Соловецкие монахи за это благодарят Бога. Магнитные полюса перемещаются по поверхности планеты. Сейчас северный магнитный полюс находится далеко от северного географического полюса.Однако в Северном Ледовитом океане, в его восточной возле острова Врангеля. Он мигрирует в юго-восточном направлении.

Масса ядра составляет 32 % массы планеты. Она участвует в создании гравитационногополя, удерживающего океаны в берегах, деревья в вертикальном положении и т.д. Как магнитное поле, так и гравитационное поле совершенно не обходимы для жизни на Земле. Гравитационное поле так же необходимо для большинства неодушевленных объектов. Реки не потекут без гравитации, и дождь не упадёт на поверхность земли без поля тяготения.

Мантия составляет 67,8% массы Земли. Она создает основу гравитационного поля. Мантия находится в пластическом (с учетом существующих в ней напряжений) состоянии. В составе её преобладают кремний (Si), магний (Mg) и алюминий (Al), но присутствуют и все остальные химические элементы. На границе мантии и литосферы расположен пограничный слой мантии, названный астеносферой. Астеносфера, как можно понять из её названия, находится в особо пластичном состоянии. Местами и по временам вещество её переходит в жидкое состояние. Это создаёт возможность внедрения расплава в земную кору и даже извержения его на поверхность Земли. Поскольку мантия богата всеми химическими элементами, через извержения вулканов они поступают в атмосферу, гидросферу и почву, обеспечивая химический баланс в биосфере. Пополнение почв происходит и при выветривании горных пород, образовавшихся из расплава на глубине в недрах земной коры. Таким образом, и страшные извержения вулканов полезны для природы. Но при них гибнут люди. Почему? По своему неразумию. Места много на планете и нет необходимости селиться на склонах вулкана. На то и дан разум человеку, чтобы выбирать место поселения. К сожалению, не только в случае с извержениями люди проявляют близорукость при выборе мест для поселения. Пренебрегая опытом ушедших поколений, они строятся в местах, подверженных цунами и наводнениям. Так происходит в Японии и Дагестане и других местах, где имеется опыт строительства более, чем тысячелетний. Цунами в Японии в 2011 году унесло сотни жизней, причинило ущерб, оцениваемый в $300 млрд., в том числе атомной электростанции Фукусима, создало угрозу радиоактивного загрязнения региона. Неужели в высококультурной древней стране Японии не сохранилось письменных свидетельств о цунами прошедшего тысячелетия? В нашей стране районировано побережье Камчатки и Курильских островов по высоте возможной волны цунами. Выявлены места, где она может достигать 20м. Строительство ведётся в соответствии с этим районированием.

В Дербенте сохранились стены крепостей многих ушедших эпох. Они свидетельствуют о колебании уровня Каспия и о предельных уровнях в разрезе тысячелетия. Есть могила шейха, который велел похоронить себя над морем и запретил строить ниже. Но что его запрет для советских строителей, вооруженных передовой наукой? Они строили на берегу и добивались подпитывать Каспий из бассейна Белого моря. Теперь море само поднимается, и железобетонные прибрежные сооружения превратило в груды обломков. Необходимо знать данные от Бога законы Земли и разумно пользоваться ими. Но вернёмся к астеносфере.

Пластичная и разжижаемая астеносфера играет еще одну важную для человека роль в жизни Земли. Она местами служит «смазкой», по которой скользят материки. При горизонтальном перемещении они встречаются и деформируются, вздымаются вверх, образуя горы. Весь современный рельеф образован с одной стороны восходящими и нисходящими движениями земной коры, а с другой стороны разрушением горных пород реками, текущими с гор. Рельеф это не только красота Земли, которая сама по себе важна для человека и животного. Рельеф определяет климатическое разнообразие местностей на планете. Отсюда разнообразие растительного и животного мира, разнообразие наций человечества. Так культура среднеазиатских народов возникла на равнинах, открытых к северу, в предгориях Тянь-Шаня, Памира и Копет-Дага, открытых к северу. Горы останавливают холодные воздушные массы, извлекают воду и орошают солнечные предгорные долины и равнины. Культуры Египта и Месопотамии возникли на берегах мощных рек, питаемых в горах.

Литосфера и ее верхняя часть, земная кора, состоят из твердых кристаллических пород. Она является твердым фундаментом для всего живого. На ней стоят здания и сооружения. Инженерная геология изучает верхние слои земной коры для выбора оптимальных мест для зданий и сооружений. В земной коре залегают запасы необходимых для человека полезных ископаемых, созданных заблаговременно. Исследуя для реставрации церковь Казанской иконы Божией Матери в Дивееве, мы заметили, что все материалы, использованные при её строительстве, местные. В Дивееве есть хороший однородный суглинок для кирпича, доломит для приготовления извести и глыб фундамента, песок и вода для приготовления известкового раствора, лес для стройки. Есть даже необходимое железо, которое в старину выплавляли из местной руды для своих нужд и на вывоз. Большинство этих материалов промыслительно образовано очень давно, в геологическом прошлом. Часть в Пермском геологическом периоде, удаленном от нас более чем на 200 млн. лет, часть в четвертичном -- сотни тысяч и миллионы лет назад. Господь знал наши нужды и готовил для нас необходимые материалы. Также и в духовном плане он готовит нам места на Земле. Один священник, вернувшийся с Соловков, говорил, что удивлён как Господь за 200лет до ГУЛАГА явил преп. Иову Российскую Голгофу в начале XVIII века, чтобы намаливать это страшное место на о. Анзере.

На поверхности земной коры из ее материала с участием биоты сформирована почва – важнейший слой земной коры с точки зрения экологии. В почве наряду с инертными минералами присутствуют активные гидрофильные глинистые минералы, удерживающие воду для растений. Складируется в ней и гумус, питающий растения. Микроэлементный состав почв поддерживается выветриванием глубинных пород, извержениями вулканов, возвратом в почвы этих элементов при разложении животных и растительных организмов. Этим обеспечено плодородие почвы. В экологии такое вещество носит название биокосного вещества. Почвы на Земле разнообразны по составу, мощности слоя, плодородию. Они составляют наряду с водой и воздухом три главнейших компонента среды для растений, животных и человека. Именно возделывать почву Адам был отправлен из рая. С тех пор земледелие остается главным благословенным занятием человека.

В литосфере протекают эндогенные, вызванные внутренней энергией планеты, и экзогенные, вызванные энергией Солнце, процессы. Энергия Солнца внешняя по отношению к Литосфере. Эндогенные процессы выражаются во внедрении в литосферу расплавленной магмы, образовании из неё магматических горных пород на глубине и на поверхности при извержении вулканов, а также в землетрясениях. Извержения и землетрясения могут быть средством наказания людей. Вулканическим пеплом, вероятно, были засыпаны Содом и Гоморра, а в последствии Помпеи. Землетрясение постигло Иерусалим в час крестной смерти Спасителя. Эти явления, согласно откровению Иоанна Богослова, должны усилиться перед концом мiра. Они не свойственны большинству густонаселённых епархий Русской православной церкви. Лишь по южным регионам (Крым, Кавказ, Средняя Азия, Прибайкалье) да на мало населённых побережьях Тихого океана они проявляются с большой силой. Эндогенные процессы это ещё поднятие и пускание земной коры, которое формирует разнообразие лика земной поверхности, создаёт её красоту, распределяет по Земле сушу и водные пространства. Экзогенные процессы многочисленны и разнообразны. Выветривание горных пород, разрушая минералы, извлекает из них необходимые почве химические элементы, вместе с процессом эрозии (размыва) способствует обнажению образованных в недрах полезных для человека ископаемых руд, углей, строительных материалов. Оползни и обвалы на крутых склонах, подмываемых водой морей, рек, ручьёв трудно отнести к полезным процессам. Они также средство наказания Божия, которое постигает людей неразумных, как сказано в притче Спасителя о людях построивших дом на песке, а не на камне. В России немало мест подверженным этим процессами эти места, как правило, не застраиваются. Хороший пример – Воробьёвы горы, где издавна ползёт берег, подмываемый Москвой-рекой. На краю над обрывом начали строить Храм Христа Спасителя, но из-за оползня остановили стройку и перенесли её в центр города. Вторично эта площадка соблазнила архитекторов при проектировании высотного здания МГУ в конце 40-овых годов прошлого века. Тогда три профессора-геолога осмелились написать И.В. Сталину о непригодности места. Здание МГУ было построено в достаточном удалении от опасного берега. Не так было с прямолинейной на подобие Николаевской железной дороги трассой проспектов Вернадского и Комсомольского. Она в генплане Москвы 1935 года по решению проектантов, которым диктовала всевластная рука вождя, пересекла оползневой берег. В результате метромост в Москве получил опасные деформации. Москвичи помнят, что станция метро Воробьёвы горы много лет была закрыта. Поезда шли по обводным туннелям в обход аварийного участка. Есть ещё много экзогенных процессов, среди которых лишь некоторые хотя бы частично полезных для человека, растений и животных. Например, отчасти полезен процесс морозного пучения глинистого грунта. Он разуплотняет глинистый грунт, который после весеннего протаивания оказывается разрыхленным для диких растений. Песок не испытывает пучения. Он и без того рыхлый. Отчасти полезен процесс растворения растворимых горных пород. Он формирует карстовые пещеры, которые могут быть прибежищем для животных и использовались человеком. В пещере Дева Мария родила Спасителя. В Палестине показывают пещеру пророка Илии. Однако и пучение и пещеры могут быть опасны для неразумно построенных сооружений.

Заканчивая обзор геосфер, отметим, что над литосферой находятся гидросфера и атмосфера, о которых будет сказано в последующих лекциях. Особняком стоит биосфера, которая подробно будет рассмотрена позже. Биосфера – сфера жизни не имеет собственного пространства. Она располагается на границах литосферы и гидросферы с атмосферой, частично проникая в эти каменную, водную и газовую оболочки.

 

 

3) Минералы.

Остановимся на минеральном составе верхней части литосферы или земной коры. Здесь есть инертные минералы, которые составляют жесткий скелет подпочвенных грунтов. Они используются человеком для строительства (кварц, кремень, силикаты); есть коллоидные минералы глин, из которых человек делает посуду с каменного века и кирпич. Без этих минералов не могли бы варить пищу первые люди. Они же играют существенную роль в формировании плодородия почвы. На поверхности микронных по размеру кристаллов глины удерживаются электростатическими силами молекулы воды и атомы химических элементов питательных для растений. Вода и эти атомы сохраняются глиной длительное время в отсутствии дождей и полива и постепенно отдаётся растениям. Причём, чем меньше остаётся запас, тем труднее растению отделить его от кристалла глины. Глина регулирует водное и минеральное питание, как бы сохраняя «крохи» на последний день.

Уникален минерал кальцит (CaCO3), из которого построены скелеты теплокровных животных, раковины моллюсков, коралловые рифы. Этот минерал обладает исключительной особенностью. Он слабо растворим в воде. Растворимость его падает в определенном интервале температур, что видимо способствует его усвоению теплокровными организмами. Кальцит благодаря слабой растворимости в небольшом количестве содержится в природных пресных водах, как подземных, так и поверхностных, из которых его и усваивают организмы.

Уникален минерал кремень, который в древности и не очень давно позволял людям получать огонь.

Уникален один из самых распространённых минералов кварц. Он абсолютно химически инертен. Из него сложен песок, который рыхлит почву, песок в котором хранятся основные запасы подземных вод для животных и людей. Из кварца люди научились делать стеклянную посуду многоразового пользования. Когда она разбивается, из осколков при желании можно снова сделать стекло путём переплавки. Уникальны многие минералы, которые всемилостивый Господь приготовил для использования в оптической, электротехнической, электронной промышленности. До извлечения в этих целях они лежали невостребованными в недрах Земли. Отсюда делаем вывод, что Господь заранее благословил современную техническую деятельность людей, что электроника и другие современные достижения не противоречат Промыслу Божию.

Мы здесь можем повторить за пророком Давидом: ”Вся премудростию сотворил Господь”.

 

4) Уникальность планеты Земля.

Академик Виктор Ефимович Хаин в книге “Основные проблемы современной геологии”, (Москва,1995г) создал эссе, похвалу Земле под заголовком - ”Земля уникальная планета”. Этот выдающийся геолог подобно физикам, утвердившимся в антропном принципе строения вселенной, убежден в антропном принципе строения Земли. В конце своей продолжительной и плодотворной творческой жизни он видит уникальность Земли в том, что на ней и только на ней «расцвела органическая жизнь, и появился человек разумный – высшее порождение этой жизни». Предпосылкой к этому были уникальные особенности строения, состава и развития планеты: наличие кислородно-азотной атмосферы и гидросферы, образованных при дегазации твердой Земли, а также почвенного слоя. Вместе эти три составили ту природную среду, в которой происходило развитие биосферы, а затем и техносферы, создаваемой человеком в биосфере и за её пределами в космосе.

В истории человечества велика роль верхней гранито-гнейсовой континентальной коры свойственной только нашей планете. Она первоисточник жизненно важных для цивилизации металлов: железа, меди, олова, цинка, свинца, урана и других. Не менее важна и роль осадочной оболочки – источника биогенного элемента фосфора, а также железа, меди, марганца и в особенности энергетического сырья – угля, нефти, горючего газа, торфа, осадочных руд урана. «Предшествующее развитие Земли, -- пишет учёный, --подготовило для человека на каждой ступени его восхождения к вершинам цивилизации доступные ему энергетические ресурсы: сначала древесину, затем каменный уголь, далее нефть, газ, уран…Таким образом именно геологическая эволюция Земли создала необходимые условия для появления на ней жизни, для её эволюции в направлении создания её высших форм и в завершение – человека» (с. 174). Напрашивается вопрос: Кто же запрограммировал и с такой последовательностью строил дом для человечества за миллионы и миллиарды лет до появления человека? Ответ нам очевиден.

«Уникальная судьба нашей планеты была запрограммирована уже в расположении её в Солнечной системе» (с.175). Расстояние от Солнца повлияло на размер планеты. Оно же дало соотношение химических элементов в материале, за счёт аккреции которого сформировалась Земля. Состав, в свою очередь, определил возможность образования и длительного сохранения в недрах воды и углекислого газа. Они и сегодня в громадных, по меркам биосферы, количествах содержатся в мантии. В составе Земли заложены естественно радиоактивные элементы, играющие важную роль в энергетическом балансе планеты. Расстояние от Солнца сегодня определяет уровень инсоляции, оптимальный для биосферы. На соседних планетах, на Марсе слишком холодно, а на Венере, напротив, слишком горячо. Размер планеты обусловил ход глубинной дифференциации вещества, в ходе которой сформировались необходимые биосфере ядро с жидкой частью и мантия.

Исследованиями последних десятилетий ХХ века установлено, что Земля – единственная из внутренних планет Солнечной системы, сохранившая и имеющая перспективу ещё на 1-1,5 млрд. лет сохранить свою эндогенную (вулканическую) активность, которую Венера утратила 0,5 млрд. лет назад.

Ссылаясь на исследования К. Хсю (Hsu K.J. 1992), В.Е. Хаин пишет, что жизнь, появившаяся на земле 3,8 или 3,5 млрд. лет назад в условия слабого освещения виде анаэробных автотрофов, сама стала геологическим фактором, менявшим лик Земли и готовившим его к принятию всё более совершенных форм организмов. Первое примитивное население Земли в течение миллиардов лет создало мощные толщи горных пород и при этом изменило состав атмосферы, переведя в осадок значительную часть углерода, вводя кислород, который необходим животным и людям.

Таким образом, вслед за направленным формированием планеты из космического материала (в ходе аккреции) произошло также направленное геологическое переформирование складированного в теле планеты вещества. Далее в формировании Земли, как места для современной биосферы, приняли участие живые организмы. Они окончательно подготовили поверхность Земли для человека и совместно с ним проживающих ныне растений и животных.

Напрашивается вопрос: Кто же запрограммировал и с такой последовательностью строил дом для человечества за миллионы и миллиарды лет до появления человека? Ответ нам очевиден – Бог. История планеты, установленная учёными в XX веке, кратко описана пророком Моисеем в первой главе книги Бытия.

Человек – последнее творение Божие. Перед ним были созданы животные. Господь создал все необходимое для жизни человека. Земля – идеальный дом для человека, в котором все заготовлено для активной жизни. На Земле с момента её создания все течет, все изменяется. Человек должен вписаться в поток жизни. Не останавливать, не консервировать, не запасать много (как тот богач, что сломал хранилища и построил новые), но все время получать свежий продукт своих трудов. Это прежде всего касается пищи, которая всегда должна быть свежей (вспомним о манне небесной, которую было запрещено сберегать на следующий день). В городах это невозможно! Вспомним вкус яблока или фиги (инжира), непосредственно с дерева. Как этот вкус отличается от вкуса тех же фруктов через сутки и даже через час. Вспомним вкус свежего молока из глиняной или стеклянной посуды, созданной из природных инертных материалов. Вкус городского молока из бумажного пакета почти не имеет общего с ним.

Земля прекрасна и совершенна. В ней нет случайного. Всё создано для человека, для громадного по численности человечества. Не отрываться от неё, не нарушать последовательно созданного Богом его творения, проходить земное поприще с сознанием совершенства окружающей среды, с благоговением перед длительным трудом Создателя – наша задача.

 

Контрольные вопросы по теме лекции 2.

  1. В чём реально выражается единство мiра и какое значение это имеет для объектов экологии?
  2. Ядро Земли. Его строение, состав и значение для биосферы.
  3. Мантия Земли. Её строение, состояние и состав. Её значение для биосферы.
  4. Литосфера. Её состав и рельеф, их значение для биосферы и человека.. Процессы в ней протекающие и их значение для биосферы и человека.
  5. Минералы и их экологическое значение.
  6. В чём уникальность планеты Земля, как дома для человечества.

 







Дата добавления: 2015-03-11; просмотров: 834. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде...

Метод Фольгарда (роданометрия или тиоцианатометрия) Метод Фольгарда основан на применении в качестве осадителя титрованного раствора, содержащего роданид-ионы SCN...

Потенциометрия. Потенциометрическое определение рН растворов Потенциометрия - это электрохимический метод иссле­дования и анализа веществ, основанный на зависимости равновесного электродного потенциала Е от активности (концентрации) определяемого вещества в исследуемом рас­творе...

Патристика и схоластика как этап в средневековой философии Основной задачей теологии является толкование Священного писания, доказательство существования Бога и формулировка догматов Церкви...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия