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:

История химической кинетики
Выделение химической кинетики в самостоятельную научную дисциплину произошло в 80-е гг. XIX в. Это оказалось возможным благодаря накоплению и систематизации громадного фактического материала по изучению механизмов химических превращений. ...

Биология опухолевой клетки
Клетка многоклеточного организма может существовать в двух состояниях: нормальном и трансформированном, т.е. опухолевом. Для исследовательских целей во многих случаях более удобна культура опухолевых клеток. Опухолевая клетка по многим ...

Анализ клонов
После очистки бляшек можно приготовить минилизат ДНК из клонов, руководствуясь любой стандартной методикой. Использование на этой стадии в качестве газона LE392 позволяет получить несколько больший выход фаговой ДНК, чем при посеве на МС1 ...