Ис­то­рии гео­сфер­ных обо­ло­чек Зем­ли

Страница 1

Ис­то­рии эво­лю­ции гео­сфер­ных обо­ло­чек Зем­ли со­пря­же­ны друг с дру­гом, но ка­ж­дая из этих ис­то­рий име­ет свои весь­ма свое­об­раз­ные эта­пы.

ИС­ТО­РИЯ ЯД­РА ЗЕМ­ЛИ

Фор­ми­ро­ва­ние яд­ра Зем­ли на­ча­лось при­мер­но 4,6 10 9 лет на­зад (от­счет вре­ме­ни ве­дет­ся по на­прав­ле­нию от про­шло­го к со­вре­мен­но­сти). Со­от­вет­ст­вую­щие рас­че­ты по­ка­зы­ва­ют, что оно осо­бен­но ин­тен­сив­ным бы­ло в пе­ри­од 3 - 2,6 10 9 лет то­му на­зад. По­сле 2,6 млрд лет на­ра­щи­ва­ние мас­сы зем­но­го яд­ра на­ча­ло рез­ко, а по­том плав­но убы­вать. В на­ши дни мас­са яд­ра уве­ли­чи­ва­ет­ся, со­глас­но рас­че­там, на 130 млрд т в год. «Ме­тал­ли­че­ское же­ле­зо» по­ки­ну­ло ман­тию Зем­ли при­мер­но 500 млн лет то­му на­зад, ос­тав­ший­ся в ней маг­не­тит (Fe 3O4) рас­па­да­ет­ся: 2Fe3О4→ 3FeO + 5O, при этом FeO пе­ре­хо­дит во внеш­нее яд­ро Зем­ли. Ос­ты­ва­ние Зем­ли при­ве­дет к час­тич­но­му или пол­но­му затвердеванию, как ее ман­тии, так и яд­ра. Даль­ней­шая судь­ба на­шей пла­не­ты бу­дет за­ви­сеть в пер­вую оче­редь от Солн­ца - пе­ре­хо­да его в со­стоя­ние бе­ло­го кар­ли­ка, что бу­дет со­про­во­ж­дать­ся ги­гант­ским вы­бро­сом из­лу­че­ния, ко­то­рое «опа­лит» Зем­лю.

Из всех гео­сфер­ных обо­ло­чек наи­боль­шие шан­сы уце­леть в «сол­неч­ной па­рил­ке» име­ет как раз зем­ное яд­ро. Оно, на­до по­ла­гать, ра­зо­гре­ет­ся, за­тем вновь ос­ты­нет и ста­нет кос­ми­че­ским пу­те­ше­ст­вен­ни­ком, ко­то­рый ли­бо под дей­ст­ви­ем из­лу­че­ния бу­дет мед­лен­но рас­сеи­вать­ся, ли­бо, по слу­чаю, уго­дит «в топ­ку» не­ве­до­мой нам звез­ды.

ИС­ТО­РИЯ МАН­ТИИ ЗЕМ­ЛИ

По сво­ему ве­ще­ст­вен­но­му со­ста­ву ман­тия пла­не­ты наи­бо­лее близ­ка к со­ста­ву пер­вич­но­го ве­ще­ст­ва Зем­ли. Тем не ме­нее, имен­но в ней про­цес­сы хи­ми­ко-плот­но­ст­ной диф­фе­рен­циа­ции идут наи­бо­лее энер­гич­но: на про­тя­же­нии 4 млрд лет она про­хо­дит все но­вые ста­дии сво­его ве­ще­ст­вен­но­го обед­не­ния. Тя­же­лое ве­ще­ст­во ухо­дит к цен­тру пла­не­ты - в ее яд­ро. Лег­кие эле­мен­ты пе­ре­ме­ща­ют­ся в ли­то-, ат­мо-, и гид­ро­сфе­ру. Из ман­тии Зем­ли пол­но­стью ис­чез­ли FeS, Fe, Ni, по срав­не­нию с со­ста­вом пер­вич­ной Зем­ли она су­ще­ст­вен­но обед­не­ла лег­ки­ми ве­ще­ст­ва­ми (Ka2O, Na2O, N2 , H2 и др.). Вме­сте с тем про­ис­хо­дя­щая в ман­тии хи­ми­ко-плот­но­ст­ная диф­фе­рен­циа­ция при­во­дит к рос­ту в про­цент­ном со­дер­жа­нии оки­слов крем­ния (SiO2) и маг­ния (MgO). В сум­ме эти два окис­ла со­став­ля­ют око­ло 83% со­ста­ва со­вре­мен­ной ман­тии (про­тив 57% в со­ста­ве пер­вич­но­го ве­ще­ст­ва Зем­ли).

Со­вре­мен­ная ман­тия вся ох­ва­че­на мощ­ны­ми кон­век­тив­ны­ми дви­же­ния­ми, за счет ко­то­рых те­п­ло­вая энер­гия яд­ра и ман­тии пе­ре­да­ет­ся дру­гим гео­сфер­ным обо­лоч­кам. Те­п­ло­по­те­ри Зем­ли не­из­мен­но при­ве­дут к ее ос­ты­ва­нию и пе­ре­хо­ду ман­тии в твер­дое, ли­то­сфер­ное со­стоя­ние. Пе­ре­ход Солн­ца в со­стоя­ние бе­ло­го кар­ли­ка, ви­ди­мо, бу­дет свя­зан с ис­па­ре­ни­ем зна­чи­тель­ной час­ти ли­то­сфе­ры,ко­то­рая к то­му вре­ме­ни бу­дет со­став­лять в фа­зо­вом от­но­ше­нии еди­ное це­лое с за­твер­дев­шей ман­ти­ей пла­не­ты.

ИС­ТО­РИЯ ЛИ­ТО­СФЕ­РЫ

Ли­то­сфе­ра об­ра­зу­ет­ся в про­цес­се ос­ты­ва­ния и кри­стал­ли­за­ции час­тич­но рас­плав­лен­но­го ве­ще­ст­ва ман­тии Зем­ли. Ее час­то на­зы­ва­ют «си­ли­кат­ным льдом». Име­ет­ся в ви­ду, что ли­то­сфе­ра, со­стоя­щая в ос­нов­ном из си­ли­ка­тов, т.е. со­лей крем­ние­вых ки­слот, со­дер­жа­щих SiO4, фор­ми­ру­ет­ся по­доб­но об­ра­зо­ва­нию льда при за­мер­за­нии во­ды. Ее фор­ми­ро­ва­ние на­ча­лось 4 - 3,5 млрд лет то­му на­зад. Око­ло 2 млрд лет уш­ло на фор­ми­ро­ва­ние су­пер­кон­ти­нен­та Пан­геи. По­сле­дую­щая тек­то­ни­че­ская дея­тель­ность Зем­ли при­во­дит к рас­ка­лы­ва­нию Пан­геи и об­ра­зо­ва­нию но­вых су­пер­кон­ти­нен­тов.

Со­вре­мен­ная ис­то­рия ли­то­сфе­ры свя­за­на пре­ж­де все­го с тек­то­ни­кой океа­ни­че­ских плит. При раз­дви­же­нии ли­то­сфе­ры ве­ще­ст­во ас­те­но­сфе­ры вне­дря­ет­ся в раз­ло­мы риф­то­вых зон и, ох­ла­ж­да­ясь, об­ра­зу­ет мо­ло­дую океа­ни­че­скую ли­то­сфе­ру. Океа­ни­че­ская ко­ра спо­соб­на над­ви­гать­ся на кон­цы кон­ти­нен­таль­ных плит, в ре­зуль­та­те че­го об­ра­зу­ют­ся склад­ча­тые струк­ту­ры. Об­лом­ки океа­ни­че­ских ли­то­сфер­ных плит, ув­ле­ка­ясь ман­тий­ны­ми по­то­ка­ми, опус­ка­ют­ся вплоть до яд­ра Зем­ли, пе­ре­ме­ши­ва­ют­ся с дру­гим ман­тий­ным ве­ще­ст­вом и вновь под­ни­ма­ют­ся на по­верх­ность. Так осу­ще­ст­в­ля­ют­ся цик­лы тек­то­ни­че­ской дея­тель­но­сти Зем­ли. В да­ле­ком бу­ду­щем не­пре­мен­но про­изой­дет их за­мед­ле­ние вплоть до пол­ной ос­та­нов­ки.

Популярные статьи:

Роголистниковые
Роголистниковые (лат. Ceratophýllum) — род многолетних травянистых водных растений с тонкими ветвями, единственный род в семействе Роголистниковые (Ceratophyllaceae). Роголистники распространены по всему земного шару — от полярног ...

Бионический чип
В экспериментах, проводимых в Университете Калифорнии в Беркли, ученые нашли способ мгновенно обнаруживать смерть клетки, что позволит создавать датчики, реагирующие на наличие любого опасного для человека и других форм жизни отравляющего ...

Урбанистические системы
Урбанистическая система – неустойчивая природно – антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушаемых естественных экосистем. По мере развития города в нем все более дифференцируются его функциональ ...