Геологическое развитие земли доклад

Обновлено: 28.06.2024

Геология — в широком смысле наука о составе, строении, истории развития земной коры и других недр Земли; в узком смыле — наука о размещении а земной коре полезных ископаемых.

Идеологии изучающие нашу планету.

Современная идеология в структурном плане включает в себя 4 основных направления:

1. Описательная идеология(занимается описание минералов, горных пород и их типов)

Минералы-это физические и химические индуализированный тела возникшие в результате естественных физико-химических процессов земной коры. Известны 3000 минералов.

Горные породы - это природные агрегаты минералов (скоплений) более или менее постоянного состава образующие идеологические тела образующие земную кору.

2. Динамическая идеология изучает геологические процессы и их эволюцию.

Геодинамические процессы можно разделить на 2 типа:

Эндогенные процессы относятся:

горообразования, вулканизм, тектоника горных пород, метаморфизм, землетрясение, в том числе формирование ловушек для нефти и газа.

К экзогенным процессам относятся:

Выветривание, заболачивание, деятельность атмосферных вод, водных потоков, морей, озер, ледников, оползней, криогенных процессов.

3. Третье направление :историческая геология(восстанавливает прошлую картину земли).

Изучение окаменевших остатков животных и растительных организмов называется палиантогигией.

4. Четвертое направление: прикладная биология.

Занимается поиском полезным ископаемых.

Объектов изучения выступает земля которая состоит из 10 гелио оболочек.

На долю суши приходится 29% поверхности земли. Водные запасы составляют полтора миллиарда кубических километра.

79 соленая вода, 2 процента замершие ледники,19 пресная.

Ядро земли является двухслойным. Внутреннее ядро состоит из железа. Глубина бурения не превышает 12км. Основной метод изучения внутреннего состава земли это сейсмическая разведка.

На ряду с основными геооболочками следует учитывать и влияние магнитосферы (это область околоземного пространства, физические свойства которой определяется магнитным полем земли и его взаимодействием с потоком разряженных частиц).

Геологическая история земли.

Геологическая история (от архея до современности) характеризуется быстрым темпом эволюции. После охлаждения земной поверхности до 100°С парообразная вода превращается в жидкость, образуются водоемы, возникает круговорот воды в природе. Водная атмосфера превратилась в углекислую. В атмосфере преобладают газы-восстановители: водород, аммиак, сероводород, метан, углекислый и угарный газы. Появление растений привело к формированию атмосферы современного типа. Земля – это объект, который продолжает находиться в процессе становления.

С учетом перспективы история планеты Земля в окончательном виде может выглядеть следующим образом:

1) образование планеты (4,7-4,0 млрд. лет назад);

2) нарастание тектонической деятельности Земли и достижение ею своего пика (4,0-2,2 млрд. лет назад);

3) период приблизительного постоянства в тектонической деятельности планеты (2,2 млрд. лет назад – 0,6 млрд. лет вперед);

4) угасание тектонической деятельности Земли (0,6 млрд. лет вперед – 1,6 млрд. лет вперед);

5) остывание планеты под лучами Солнца (1,6-5 млрд. лет вперед);

6) опаление Земли в результате взрыва Солнца (около 5 млрд. лет вперед);

7) космическое странствие планеты (через 5 млрд. лет) до ее поглощения системой какой-либо звезды.

В XIX веке в геологии сформировались две концепции развития Земли[1]:

Введение
1. Гипотезы происхождения Земли и их обоснование
2. Формирование внутренних оболочек Земли в процессе ее геологической эволюции
2.1 Основные этапы эволюции Земли
2.2 Внутренние оболочки Земли
3. Возникновение атмосферы и гидросферы Земли и их роль в появлении жизни
3.1 Гидросфера
3.2 Атмосфера
Заключение
Список литературы

Файлы: 1 файл

Oformlenie_referata_po_KSE.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

Кафедра общей и теоретической физики

Выполнил: студент 4 курса,

группы – ФКг – 108

очной формы обучения

Ивановым Иваном Ивановичем

Проверил: ст. пр. кафедры общей

и теоретической физики

Введение

Планета Земля образовалась примерно 4,6 млрд лет назад. Существует множество гипотез образования планеты. Современные гипотезы основаны на концепции образования планет, выдвинутой Кантом и Лапласом.

Современный облик Земли значительно отличается от первоначального. В своей эволюции Земля прошла несколько этапов, которые принято делить на эры, периоды и т.д. Например, сейчас мы живем в кайнозойскую эру, которая уже продолжается 67 млн лет, что не так много по сравнению с другими периодами. В ходе эволюции на планете происходили неоднократные изменения. В настоящее время, рассматривая строение Земли, можно убедиться, что она представляет собой ряд сферических оболочек. Самая внешняя оболочка – газовая атмосфера, затем идет жидкая оболочка – гидросфера, которая частично покрывает основную массу планеты – литосферу.

Литосфера и атмосфера разделяются на ряд сферических слоев, не одинаковых по своим физическим свойствам. Так литосфера состоит из земной коры, мантии и ядра, в атмосфере выделяют следующие слои: тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу.

1. Гипотезы происхождения Земли и их обоснование

Современные гипотезы образования Земли и других планет Солнечной системы основаны на выдвинутой в 18в. И. Кантом (Германия) и независимо от него П. Лапласом (Франция) концепции образования планет из пылевого вещества и газовой туманности, позднее эта гипотеза получила название Канта-Лапласа. В 20в. эту концепцию развили О. Ю. Шмидт (СССР), К. Вейцзекер (Германия), Ф. Фойл (Англия), А. Камерон (США) и Э. Шацман (Франция).

Кант и Лаплас обратили внимание на то, что Солнце горячее, а Земля холодная и по своему размеру много меньше, чем Солнце. Все планеты обращаются по окружностям, в одну и ту же сторону и почти в одной и той же плоскости. Это составляет основные отличительные черты Солнечной системы.

Кант и Лаплас утверждали, что в природе все непрерывно изменяется, развивается. И Земля и Солнце раньше не были такими, какие они сейчас, а составляющее их вещество существовало совсем в другом виде.

Лаплас обосновал свою гипотезу более убедительно. Он считал, что когда-то Солнечной системы не было, а была первичная разряженная и раскаленная газовая туманность с уплотнением в центре. Она медленно вращалась, и размеры ее были больше, чем теперь поперечник самой удаленной от Солнца планеты. Гравитационное притяжение частичек туманности друг к другу приводило к сжатию туманности и уменьшению ее размеров. Согласно закону сохранения момента импульса при сжатии вращающегося тела скорость его вращения возрастает. Поэтому при вращении туманности большое количество частичек на ее экваторе (которые вращались быстрее, чем у полюсов) отрывались, или, точнее, отслаивались от нее. Вокруг туманности возникало вращающееся кольцо. Вместе с тем туманность, шарообразная вначале, вследствие центробежной сплющивалась у полюсов и становилась похожей на линзу.

Все время сжимаясь и ускоряя свое вращение, туманность постепенно отслаивала от себя кольцо за кольцом, которые вращались в одну и ту же сторону и в одной и той же плоскости. Газовые кольца имели неоднородности плотности. Наибольшее сгущение в каждом из колец постепенно притягивало к себе остальное вещество кольца. Так каждое кольцо превращалось в один большой газовый клубок, вращающийся вокруг своей оси. После этого с ним повторялось то же, что с огромной первичной туманностью: он превращался в сравнительно небольшой шар, окруженный кольцами, опять сгущавшимися в небольшие тела. Последние, охладившись, становились спутниками больших газовых шаров, обращавшихся вокруг Солнца и после затвердевания превратившихся в планеты. Наибольшая часть туманностей сосредоточилась в центре; она не остыла до сих пор и стала Солнцем.

Гипотеза Лапласа была научной, поскольку основывалась на законах природы, известных из опыта. Однако после Лапласа были открыты новые явления в Солнечной системе, которые его теория не могла объяснить. Например, оказалось, что планета Уран вращается вокруг своей оси не в ту сторону, куда вращаются остальные планеты. Были лучше изучены свойства газов и особенности движения планет и их спутников. Эти явления также не согласовывались с гипотезой Лапласа и от нее пришлось отказаться.

Определенным этапом в развитии взглядов на образование Солнечной системы была гипотеза английского астрофизика Джеймса Джинса. Он считал, что планеты образовались в результате катастрофы: какая-то относительно большая звезда прошла совсем близко от уже существовавшего Солнца, следствием чего явился выброс из поверхностных слоев Солнца струи газа, из которых впоследствии образовались планеты. Но гипотеза Джинса, так же как гипотеза Канта-Лапласа, не может объяснить несоответствие в распределении момента количества движения между планетами и Солнцем.

Известный советский ученый академик О. Ю Шмидт предложил гипотезу, в разработке которой приняли участие астрономы, геофизики, геологи и другие ученые и согласно которой Земля и другие планеты никогда, не были раскаленными газовыми телами, подобными Солнцу и звездам, а должны были образоваться из холодных частиц вещества. Эти частицы первоначально двигались беспорядочно. Затем их орбиты становились круговыми и располагались примерно в одной и той же плоскости. При этом направление вращения частиц в какую-либо определенную сторону со временем начинало преобладать, и, в конце концов, все частицы стали вращаться в одну и ту же сторону. В результате столкновения частиц при первоначальном беспорядочном движении энергия их движения частично переходила в тепло и рассеивалась в пространство. Расчеты показали, что в результате этих процессов шарообразное облако постепенно сплющивалось и наконец стало по форме похожим на блин. Далее гравитационное взаимодействие привело к росту более крупных частиц путем захвата ими мелких частиц. Таким образом, большая часть пылинок собралась в несколько гигантских комков вещества, которые стали планетами.

Согласно оценкам, полученным Шмидтом, для образования Солнечной системы потребовалось 6-7 млрд. лет, что по порядку величины согласуется с данными, полученными в результате изотопического анализа.

По гипотезе Шмидта, Земля никогда не была огненно-жидкой, а разогрев внутренней области Земли произошел в результате ядерных реакций распада тяжелых элементов, входящих в состав первоначального вещества.

2. Формирование внутренних оболочек Земли в процессе ее геологической эволюции

2.1 Основные этапы эволюции Земли

История Земли по современным представлениям насчитывает примерно 4,6 млрд. лет. Многочисленные результаты исследования земной коры (химический состав и структура горных пород, их распределение по глубине, содержание радиоактивных изотопов, остатков ископаемых живых организмов) позволили установить картину формирования и развития планеты, определить возраст биосферы.

Вся история существования Земли подразделяется на временные отрезки, для каждого из которых характерны определенные физические, химические, климатические условия, а также этапы эволюции живой природы.

Временные отрезки геохронологической шкалы подразделяют на эоны, эры, периоды. Первый, самый ранний временной отрезок, называемый "катархей" или "лунный период", соответствует формированию Земли, ее атмосферы, водной среды. Жизни на протяжении первых 1-1,5 млрд. лет не существовало ни в какой форме, поскольку еще не возникли соответствующие физико-химические условия. На раннем этапе происходили интенсивные тектонические процессы, сопровождавшиеся перераспределением по глубине Земли химических элементов и соединений. Ядерные реакции распада, происходившие в центре и глубинных слоях планеты, способствовали разогреву Земли. В атмосфере преобладали соединения серы, хлора, азота, содержание кислорода было в сотни раз меньше, чем сейчас. Более тяжелые элементы перемещались к центру Земли и затем сформировали ядро, более легкие – к поверхности. Интенсивные вулканические и грозовые процессы способствовали формированию водной среды – в ней и начали образовываться первые органические молекулы.

Различия в составе горных пород от одной эпохи к другой, в свою очередь, обусловлены резкими изменениями природно-климатических и физических условий на планете. Установлено, что климат на Земле многократно менялся, потепления сменялись резкими похолоданиями, происходили поднятия и опускания суши. Случались и крупные космические катастрофы: столкновения с метеоритами, кометами и астероидами. На Земле обнаружено большое число метеоритных кратеров крупных размеров. Самый крупный из них на полуострове Юкатан имеет диаметр более 100 км; его возраст- 65 млн. лет - практически совпадает с окончанием мелового и началом палеогенового периода. Многие палеонтологи именно с этой крупнейшей катастрофой связывают вымирание динозавров.

2.2 Внутренние оболочки Земли

Сейсмические волны бывают двух типов: продольные и поперечные. В продольных волнах частицы сдвигаются вдоль направления, в поперечных – перпендикулярно к этому направлению. Скорость продольных волн больше, чем поперечных. Когда сейсмическая волна встречает какую-либо границу раздела, происходит ее отражение и преломление. Наблюдая сейсмические колебания можно определить глубину границ, на которых происходит изменение свойств пород, и величину самих изменений.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………..3
Ранние фазы эволюции Земли……………………………………………………4
Догеологический этап развития Земли. Архей(1800лет назад)………………..6
Протерозойская эра (2000 млн. лет назад)………………………………………8
Палеозойская эра (330 млн. лет назад)…………………………………………10
Мезозойская эра (165 млн. лет назад)…………………………………………..12
Кайнозойская эра (70 млн. лет назад)…………………………………………..13
Заключение……………………………………………………………………….14
Список литературы………………………………………………………………15

Файлы: 1 файл

геологическая история Земли.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ИНСТИТУТ ПРАВА, ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ

Геологическая история Земли.

(реферат по дисциплине Современная научная картина мира)

Ранние фазы эволюции Земли……………………………………………………4

Догеологический этап развития Земли. Архей(1800лет назад)………………..6

Протерозойская эра (2000 млн. лет назад)………………………………………8

Палеозойская эра (330 млн. лет назад)…………………………………………10

Мезозойская эра (165 млн. лет назад)…………………………………………..12

Кайнозойская эра (70 млн. лет назад)…………………………………………..13

Появление и развитие жизни на Земле - это уникальное явление во всей Солнечной системе. Но оно не случайно, а было подготовлено сочетанием ряда благоприятных условий. Прежде всего, для зарождения жизни должен был сформироваться сложный комплекс активно взаимодействующих природных компонентов, которые в течение чрезвычайно длительного времени в относительно стабильных гидротермальных условиях испытали строго направленную эволюцию.

Планета Земля находится на третьем по порядку месте по удаленности от Солнца. Она относится к классу планет земного типа и является крупнейшей в этой группе. Было установлено, что возраст Земли составляет около 4,54 миллиарда лет. Образовалась она из космической пыли и газа – это были вещества, оставшиеся после того как сформировалось Солнце.

Ранние фазы эволюции Земли.

Земля, как и другие планеты, пережила ранние фазы эволюции - фазу аккреции ("рождения"), фазу расплавления внешней сферы земного шара и фазу первичной коры ("лунную фазу").

Фаза аккреции - это образование ее из хаотического роя твердых, преимущественно каменных, некрупных тел и пылевых частиц. Её надо представлять себе, как непрерывное выпадение на растущую Землю относительно все большего количества крупных тел, укрупняющихся в своем полете при соударениях между собой, и притяжением к себе более удаленных мелких частей материи. Вместе с крупными телами на Землю падали макрообъекты - планетезимали, неудавшиеся планеты. Они имели размеры астероидов или некрупных спутников больших планет.

В фазу аккреции Земля приобрела приблизительно 95% современной массы, на что потребовалось по разным оценкам от 17 млн. лет до 400 млн. лет, в период с 4,6 по 4,2 млрд. лет назад. Во время аккреции Земля долго оставалась холодным космическим телом, и только в конце этой фазы, когда началась предельно интенсивная бомбардировка ее крупными объектами, произошло сильное разогревание, а затем полное расплавление вещества внешней зоны планеты.

Фаза расплавления внешней сферы Земли устанавливается сообразно с ранней историей других планет, в первую очередь Луны, а также Меркурия, Марса. К этому же времени относят образование у Земли ядра, мантии и коры. Образование ядра создало условия для образования у Земли диполярного магнитного поля. Установление на Земле самых древнейших палеомагнитных пород с возрастом 3,7 млрд. лет - свидетельство существования в то время ядра, и естественно, мантии

На тот момент вся поверхность Земли представляла собой океан раскаленного тяжелого расплава с прорывающимися из него газами. В этот своеобразный океан продолжали стремительно врываться как малые, так и крупные космические тела, удары которых о жидкую поверхность вызывали образование всплесков, фонтанов и другие формы взлета и падения тяжелой жидкости. Над раскаленным океаном простиралось сплошь укутанное густыми тучами небо, с которого на поверхность не падало ни капли воды.

"Лунная фаза". Остывание расплавленного вещества внешней сферы Земли вследствие излучения тепла в космос и ослабления метеоритной бомбардировки, не могущей компенсировать потерю тепла, привело к образованию тонкой первичной коры базальтового состава. В раннюю историю Земли происходило и формирование гранитного слоя материковой коры. Самые древние из выявленных гранитных интрузий имеют возраст не менее 3,5 млрд. лет, т. е. они, безусловно, доархейские. В течение всей фазы формирования коры, поверхность которой имела температуру выше 100° С, продолжалось выпадение преимущественно крупных тел. На всей поверхности нашей планеты создавался типичный для всех других планет земной группы рельеф ударных кратеров. В лунную фазу существования Земля постепенно охлаждалась от температуры плавления базальтов (1000°- 800°) до 100° С. С преодолением температурного рубежа + 100° С связано все последующее преобразование природной среды и эволюция земной коры.

Определенный отрезок времени, отвечающий наиболее крупному этапу развития земной коры и органического мира, принято называть геологической эрой. Вся история развития Земли поделена на 5 эр. В свою очередь эры подразделяются на геологические периоды, название которых чаще всего связано с местностью, где впервые были найдены соответствующие отложения.

Догеологический этап развития Земли. Архей(1800лет назад) .

Рассматривать геологическую историю Земли мы начинают обычно с раннего архея, т.е. с того момента, с которого сохранились древнейшие горные породы.

В эту же эпоху грандиозной вулканической деятельности Земля подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке. Земная кора становилась толще и прочнее, лавы изливались уже более сосредоточенно, вдоль крупных разломов.

Архейская эра ведет свое начало со времени, когда Земля сформировалась как планета – около 4 млрд. лет назад. Ее продолжительность составляет 1 млрд. лет. К концу раннего архея уже существовал, хотя. возможно и не повсеместно, гранитогнейсовый слой земной коры, который уже 3,0-3,3 млрд. лет назад подвергался раскалыванию с формированием зеленокаменных и гранулитовых поясов. Следы еще более ранней стадии развития практически исчезли. Первичная кора, образовавшаяся в результате охлаждения Земли, беспрерывно разрушалась паром и газом, которые выделяло раскаленное вещество. Извергаемая миллионами вулканов лава застывала на поверхности, образуя первичные горы и плоскогорья, материки и океанические впадины.

Мощная, плотная атмосфера также охлаждалась, в результате чего выпадали обильные дожди. На горячей земной поверхности они мгновенно превращались в пар. Сплошные облака обволакивали Землю, препятствуя прохождению солнечных лучей, согревающих ее поверхность. Твердая кора охладилась, океанические впадины заполнились водой.

Первичный океан, реки, атмосфера разрушали первичные горы и материки, образуя первые осадочные породы. На протяжении многих миллионов лет истории Земли эти породы, неоднократно подвергаясь воздействию раскаленного вещества, громадного давления и высокой температуры, сильно изменились. Ныне они твердые и плотные. С ними связано образование многих полезных ископаемых: строительного камня, слюды, никелевой руды, каолина, золота, молибдена, меди, кобальта, радиоактивных минералов, железа.

В архейскую эру в теплых водах первичного океана протекали различные химические реакции между солями, щелочами и кислотами. Им благоприятствовали солнечная радиация, плотная атмосфера, ионизация воды, вызываемая разрядами огромных молний.

В конце архейской эры в морях появляются комочки белкового вещества, положившие начало всему живому на Земле. Основой синтеза первичных белковых веществ, несомненно, являлись аминокислоты.

Результаты радиоастрономических исследований убедительно свидетельствуют о том, что в космосе имеется множество химических веществ, в состав которых входят элементы – органогены (водород, углерод, азот, сера, фосфор), производные мочевины и других органических соединений. Таким образом, сложные и разнообразные соединения углерода Земля, по определению академика А. И. Опарина, “получила в наследство от космоса”.

Абиогенные органические соединения характерны также для земной коры. Они образуют карбосферу, существующую и в современных условиях (например, в жерлах вулканов).Битумы и многие другие органические вещества были обнаружены в газожидкостных включениях древних минералов магматического происхождения.

Существование карбосферы земной коры, органические соединения космоса, солнечные лучи, радиация в конце концов послужили причиной образования первичных аминокислот.

Чрезвычайно благоприятствовала возникновению и развитию жизни на Земле относительно постоянная на протяжении последних 3 млрд. лет температура ее поверхности.

Ученые разделяют историю Земли на длительные промежутки времени – эоны. Эоны – на эры, эры – на периоды, периоды – на эпохи, эпохи – на века. Разделение на эры и периоды не случайно. Окончание одной эры и начало другой знаменовалось существенными преобразованиями лика Земли, изменением соотношения суши и моря, интенсивными горообразовательными процессами.

Геологическая история Земли делится на два эона: криптозойский и фанерозойский. Криптозойский (от греч. крипто – тайный, скрытый и греч. zoе – жизнь) эон - интервал времени (свыше 3000 млн. лет), в течение которого сформировались докембрийские толщи пород, лишенные явных остатков скелетной фауны. Он составляет 5/6 всего геологического летоисчисления. Фанерозой(от греч. фанеро – явный и zoе – жизнь), охватывает последние 570 млн. лет. Выделен в 1930 году американским геологом Дж. Чедвиком наряду с криптозойским эоном.

Самый древний этап в геологической истории Земли – катархей (ниже древнейшего) и архей (древнейший). Это время активной вулканической деятельности на планете. В отложениях этих эр остатки организмов практически не обнаружены. Горные породы архея представлены гнейсами (метаморфическая горная порода, состоящая из кварца, полевого шпата и слюды), кристаллическими сланцами, кварцитами.

На грани архейской и следующей за ней протерозойской (от греч. proteros – более ранний, первый; zoe – жизнь) эры в результате горообразовательных процессов произошло значительное перераспределение суши и моря на Земле.

Протерозой – огромный по продолжительности (около 2 млрд. лет) этап исторического развития Земли. Это эра возникновения жизни на Земле. Жизнь становится важным геологическим фактором. Живые организмы изменяют форму и состав земной коры. В результате фотосинтетической деятельности неузнаваемо изменился состав атмосферы. К этой эре относится образование крупнейших залежей железных руд (курские, криворожские) органогенного происхождения.

Между протерозойской и палеозойской эрами (около 600 млн. лет назад) происходил очередной период интенсивного горообразования. Вновь перераспределяются площади суши и моря на Земле. Накопленные в течение протерозоя мощные слои осадков в результате сжатий, поднятий дна моря превратились в горные породы.

Палеозойская эра (от греч. palaios – древний, zoe – жизнь) - первая эра фанерозойского эона. Продолжительность – около 240-350 млн. лет. Это эра активного горообразования. Животный мир развился от примитивных морских животных до наземных пресмыкающихся, а растительный – до хвойных растений. Из полезных ископаемых появляются каменный уголь, нефть, горючие сланцы, фосфориты.

Следующая эра – мезозойская (от греч. mesoa – средний, zoe – жизнь). Ее продолжительность – около 173 млн. лет. Это время интенсивного горообразования на периферии Тихого, Атлантического и Индийского океанов, эра господства гигантских пресмыкающихся на суше, в морях и в воздухе (динозавров, ихтиозавров и др.). Появляются многочисленные насекомые, костистые рыбы, птицы, млекопитающие, а из растений - лиственные деревья.

Около 60-70 млн. лет назад началась кайнозойская (от греч. kainos – новый, zoe – жизнь) и продолжается в настоящее время. Она характеризуется интенсивными горообразовательными процессами, неоднократными наступлениями моря на сушу и его отступлениями. Около 0,7 – 1,8 млн. лет назад произошло резкое изменение климата, сопровождавшееся мощным материковым оледенением, охватившим огромные площади в Евразии и Северной Америке. Накопление гигантских запасов льда на суше привело к существенному понижению уровня Мирового океана (на 60-70 м). В конце кайнозойской эры появился человек.

3. Внутреннее строение Земли

Современные концепции геосферных оболочек

В настоящее время в направлении от периферии к центру Земли различают магнитосферу, атмосферу, гидросферу, земную кору, мантию Земли и ее ядро. Земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера описаны подробно. Что касается мантии и ядра, то они исследованы недостаточно. Для их изучения применяются методы, основанные главным образом на способности световых, звуковых и ударных волн по-разному распространяться в различных сферах.

Центральная область Земли – ядро. Оно ограничено сферической поверхностью на глубине 2900 км. Вещество ядра обладает повышенной плотностью и электропроводностью. Радиус ядра 3470 км. Предполагают, что ядро состоит из двух частей: внутренней (радиусом 1300 км) твердой и очень плотной от огромного сжатия оболочки, состоящей из металлического железа, и внешней оболочки из расплавленных минералов с температурой 5000-6000 о С.

83% объема Земли и 67 % ее массы составляет ее мантия. Верхняя граница мантии проходит на глубине от 5-10 до 70 км. Нижняя – на глубине 2900 км. Предполагается, что мантия Земли сложена в основном оливином – минералом, содержащим кремний, железо и магний. Благодаря высокому давлению вещество мантии, по - видимому, находится в твердом кристаллическом состоянии, за исключением атмосферы. Температура в мантии не превышает 2000-2500 о С. С процессами в мантии Земли связаны тектонические движения земной коры, извержения вулканов и другие процессы.

Земная кора – твердая внешняя оболочка земного шара толщиной в среднем 35-40 км. Различают два вида земной коры – материковую или континентальную и океаническую.

Земная кора подвержена постоянным тектоническим движениям. Одна из современных теорий, объясняющих динамику процессов в земной коре, называется теорией неомобилизма. Ее появление относится к концу 60-х годов XX в. и вызвано сенсационным открытием на дне океана цепи горных хребтов, оплетающих земной шар. Ее длина превышает 72 тыс.км. Компьютерные программы, построенные на основе теории неомобилизма, позволили смоделировать динамические процессы, происходившие внутри Земли и на ее поверхности в относительно близкие эпохи прошлого.

Ученые считают, что геосферные оболочки возникли в результате дифференциации вещественного состава первичной Земли. Они отличаются по плотности и химическому составу.

Земную кору и верхний слой верхней мантии объединяют в общую твердую оболочку – литосферу. Общая ее мощность составляет, вероятно, 50-200 км. Она имеет важное значение, так как создает твердый слой на поверхности Земли, на котором возникает жизнь. Она содержит в себе полезные ископаемые, необходимые для жизни человека, имеет особый органический слой – почву, создающую условия для жизни растительных организмов, которые, в свою очередь, являются пищей для человека и животных.

С высотой температура, давление и плотность воздуха в атмосфере меняются. В зависимости от этого принято деление атмосферы на несколько слоев: тропосфера (толщина 16-18 км над экватором), стратосфера (50-55 км), мезосфера (80-85 км), термосфера (от 85 до 600-800 км). Атмосфера защищает Землю от влияния открытого космоса, поддерживает температурное равновесие и благоприятный режим, содержит азот, входящий в состав почти всех живых организмов, и кислород, необходимый для дыхания. Одним из важнейших компонентов атмосферы является изотоп кислорода – озон. Озоновый слой, являясь экраном от ультрафиолетового излучения, играет исключительно важную роль в сохранении жизни на Земле.

Особая комплексная оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются, проникают друг в друга и взаимодействуют верхняя часть литосферы, гидросферы, нижняя часть атмосферы называется географической оболочкой. Границы географической оболочки разные ученые определяют по-разному. Верхняя граница совпадает с границей тропосферы или озоновым экраном, а нижняя – граница земной коры или нижняя граница ее осадочного слоя.

Целостность географической оболочки обеспечивается постоянным обменом веществ и энергией между сушей, атмосферой, мировым океаном и организмами. Учение о географической оболочке было разработано А.А. Григорьевым.

Основные понятия темы:

Земля – третья по счету от Солнца планета в Солнечной системе.

Нептунизм – концепция, согласно которой все горные породы отложились в виде осадков из Всемирного океана.

Плутонизм – концепция, согласно которой все процессы на Земле обусловлены ее внутренним теплом.

Униформизм – концепция о неизменности геологических явлений в истории Земли.

Ядро Земли – центральная область Земли, ограниченная сферической поверхностью на глубине 2900 км.

Мантия Земли – одна из внутренних оболочек, расположенная между Земной корой и ядром.

Земная кора – твердая внешняя оболочка земного шара толщиной в среднем 35-40 км, часть литосферы.

Эра геологическая – длительный этап геологической истории и развития жизни на Земле, соответствующий времени образования определенных горных пород.

Литосфера – верхняя оболочка Земли.

Атмосфера – газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и участвующая в ее суточном и годовом вращении.

Гидросфера – водная оболочка Земли, совокупность всех природных вод планеты.

Тема 13. Особенности биологического уровня организации материи

Раздел: Биология
Количество знаков с пробелами: 508393
Количество таблиц: 2
Количество изображений: 1

Наша Вселенная существует 13 миллиардов лет. Планета Земля образовалась примерно 4,5 млрд лет назад из газа и пыли, возникших в ходе образования Солнца. Вначале планета была раскалена из-за ударов астероидов и остаточного тепла, но со временем Земля остыла и на её поверхности образовалась земная кора.

Несколько позже, в результате столкновения Земли с неким небесным телом возникла Луна. Остатки вещества вместе с земной мантией были выброшены в космос, на околоземную орбиту. Так появился естественный спутник Земли.

Геологическая история Земли – это последовательность сменяющих друг друга эпох и периодов. Эти эпохи и периоды включают в себя такие процессы как образование ландшафтов и материков, формирование флоры и фауны, смена климата, зарождение жизни.

Жизнь на нашей планете появилась около 3,8 млрд лет назад. В это время уже оформляется земная кора. Впоследствии непрерывного движения тектонических плит, происходило её постоянное изменение.

Первые живые организмы появляются в воде, а на сушу выбираются спустя несколько миллионов лет. Процесс геологического развития Земли происходит и сейчас.

Всю историю Земли учёные делят на временные отрезки – эоны. Существуют 2 крупных эона в истории Земли: Докембрий и Фанерозой. В свою очередь эоны делятся на эры, а эра на периоды. Каждый из этапов характеризуется важными событиями в формировании условий для жизни на Земле. Смена этапов происходит в результате масштабных природных катаклизмов.

Геологической эрой называют отрезок на геологической временной шкале истории Земли, подинтервал эона, например: Архей (Архейская эра). Большинство геологических эр подразделяются на меньшие временные отрезки, называемые геологическими периодами.

В геологической истории Земли важное значение имеют 5 основных эр, о которых речь пойдёт ниже.

Архейская эра

Архей – самый древнейший этап жизни в истории Земли. Сам термин был предложен геологом Дж. Дана в 1872 году.

Начинается этот период примерно 4,5 млрд лет назад, когда планета Земля только формировалась. Сохранившиеся горные породы этого времени свидетельствуют о развитии прокариотической (доядерной) формы жизни.

Первые фотосинтезирующие организмы сохранились до наших дней в виде окаменелостей и их возраст насчитывает 3,4 млрд лет.

В атмосфере присутствовал хлор, водород и аммиак. В Архее формируются залежи серы, никеля, железа. Уровень радиации в это время был достаточно высок, а температура доходила до 80 градусов по Цельсию.

От удара с небесным телом, в результате которого сформировалась Луна, увеличивается скорость вращения Земли и её наклон.

Протерозойская эра

Протерозойская эра начинается примерно 2,5 млрд лет назад и длится до 540 млн лет назад. Это самый длительный геологический период в истории Земли. Происходит формирование почвы и одноклеточных организмов, появляются первые водоросли, черви и моллюски.

Солнце начинает давать больше света, однако его недостаточно для прогрева Земли. Наоборот, – Земля значительно охлаждается в этот период. Вся планета покрывается ледником, отсюда появляется гипотеза Земля-снежок. Вероятно, похолодание было связано с резким увеличением кислорода в атмосфере.

Палеозойская эра

Этот период известен как эра древней жизни. Палеозой делится на 6 периодов:

Кембрийский период – этот период занимает 530-490 млн лет назад. В кембрии происходит формирование флоры и фауны Земли. Однако из-за высоких температур живые существа не могли проживать на суше, как правило, жизнь развивалась в воде. В океане жили водоросли, моллюски и членистоногие.
Ордовикский период (490 – 422 млн лет назад). В океане начинают появляться позвоночные, коралловые и губки. На суши распространяются лишайники, а также первые членистоногие.
Силурский период начинается с 422 и заканчивается 418 млн лет назад. В нём появляются растения на суше, у членистоногих возникает лёгочная ткань. У позвоночных формируется костный скелет. В силуре появляются климатические зоны, а также возникают горные массивы.
Девонский период длится с 418 по 353 млн лет назад. Поверхность земли покрывается лесами. Появляются амфибии, живущие на суше, а также первые насекомые.
Каменноугольный период длился с 353 по 290 млн лет назад. Появляются земноводные, но в конце периода температура сильно снижается, что приводит к вымиранию живых существ.
Пермский период охватывает промежуток с 290 по 249 млн лет назад. Появляются пресмыкающиеся, температура возрастает, образуются пустыни.

Мезозойская эра

В свою очередь мезозой делится на 3 периода:

Триасовый период(248 – 200 млн лет назад) – в это время суша начинает делиться на континенты. Возникает класс млекопитающих и семейство растений.
Юрский период (200 – 140 млн лет назад) – это период отличает возникновение покрытосеменных растений и прародителей птиц – динозавров.
Меловой период (140 – 65 млн лет назад) – развиваются высший формы млекопитающих и птиц. В конце мелового периода вымирают динозавры.

Кайнозойская эра

Кайнозой – это современная эра Земли. Начинается 65 млн лет назад. Этот период истории Земли отличается большим разнообразием видов животных и растений, наземных млекопитающих. Кайнозой также является эрой саванн, цветковых растений и насекомых. Происходит эволюция птиц.

Эпоха Кайнозоя ознаменовалась появлением на Земли человека разумного.

Подведение итогов

Геологическая история Земли, безусловно, важна для современной науки. Современные формы жизни представляют собой результат того, что происходило за все эти эпохи. Эволюция жизни на Земле идёт и по сей день. Изучение истории Земли в ретроспективе позволит понять, откуда возникло самое удивительное явление во Вселенной – жизнь.

Читайте также: