Лекция 8. ЗАЩИТА ЛИТОСФЕРЫ, РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО МИРА

Земля – очень активная планета. Изменяется, хоть и медленно очертания её материков и океанов, разрушаются целые горные хребты, извергаются вулканы, меняется климат. Непрерывно изменяются важные параметры окружающей среды – температура воздуха и воды, их химический состав, влажность грунта и содержание в них жизненно необходимых компонентов и т.п.

С давних времен Землю представляли, как плоский диск или остров, окруженный океаном. Со времён Ньютона Землю начали представлять как эллипсоид вращения на малой оси. Земля более выпуклая вблизи экватора. Форму Земли характеризует геоид – геометрически неправильное тело, поверхность которого в каждой точке перпендикулярна направлению силы тяжести.

В древние геологические эпохи фигура Земли имела, вероятно, более неправильную форму, чем сейчас. Современная её форма поясняется обращением вокруг оси. Сейчас Земля имеет форму, более сплюснутого шара, радиус Земли – 6370 километров, длина экватора – 40000 километров.

Наша планета состоит из трёх основных частей (геосфер), которые отличаются своими физическими свойствами. Это – земная кора, оболочка (мантия) и ядро. Земная кора или литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, которая складывается из осадочных пород, гранитов и базальтов. Температура коры увеличивается с глубиной на 1 градус Цельсия на каждые 33 метра, и уже где-то на глубине 40 км составляет 800 – 1000 ⁰С. Все области литосферы пребывают в движении. Под Земной корой находится оболочка ядра - мантия, в радиальном направлении она простирается от подошвы земной коры до 2900 км, и составляет 80 % Земного шара. Мантия имеет слоистое строение. Выделяют две её основные части: верхнюю мантию - до 1000 км (астеносфера), и нижнюю - от 1000 до 2900 км в глубину. В верхней мантии давление, возрастающее с глубиной, достигает 10 000 атм., температура - около 1500 градусов Цельсия, а на границе с ядром 3000 – 5000 градусов Цельсия. В состав мантии входят соединения оксида кремния с оксидами магния и железа, поэтому её называют Sima.

Вещество нижней мантии – это однородное твердое тело, из-за высокого давления атомы вещества очень плотно придавливаются один к другому. В этом слое земли очень много железа, магния и др. твёрдых металлов, его называют рудной оболочкой. Между мантией и ядром имеется граница, ниже которой поперечные сейсмические волны не распространяются.

Ядро Земли имеет радиус 3470 км. (19 % объема). Выделяют внешнее ядро, находящееся на глубине от 2900–5100 км, и внутреннее - радиусом приблизительно 1270 км. Температура в центре Земли 4000 – 5000 ⁰С, а давление достигает 3,5 млн. атм. По поводу химического состава ядра высказывались различные суждения:

1. Ядро Земли состоит в основном из железа и небольших примесей никеля, поэтому его называют Nife; подобный состав имеют некоторые метеориты. Из-за высокой температуры внешнее ядро пребывает в расплавленном жидком состоянии, а внутреннее в твердом состоянии;

2. Внешнее ядро силикатное, а внутреннее - железное;

3. Ядро состоит из силикатных соединений и является каменным веществом с примесями железа, уплотненным высоким давлением. Плотность ядра – более 10 г/см³, а в центре – даже 12 г/см³. Оно находится под давлением
(1,4 - 3,5 млн. атм.) и имеет достаточно высокую температуру. Поэтому вещество находится здесь в особенном металлизированном состоянии.