Subiectul și sarcinile geologiei
Geologia este una dintre științele naturale fundamentale care studiază structura, compoziția, originea și dezvoltarea Pământului. Exploră fenomene și procese complexe care apar pe suprafața sa și în interior. Geologia modernă se bazează pe experiența seculară a cunoașterii Pământului și a diverselor metode speciale de investigare. Spre deosebire de alte geoscience, geologia este preocupată de explorarea interiorului său. Problema principală constă în învelișul exterior planeta piatra studiu geologie - crusta si interactionand cu cochilii sale externe și interne ale Pământului (extern - atmosfera, hidrosfera, biosfera, interne - manta și miez) (Fig 9.1.
Obiectivele studiului direct al geologiei sunt mineralele, rocile, rămășițele organice fosile, procesele geologice.
Geologia este strâns legată de alte științe despre Pământ, de exemplu, cu astronomie, geodezie, geografie, biologie. Geologia se bazează pe astfel de științe fundamentale precum matematica, fizica, chimia. Geologie este o știință sintetică, în timp ce, în același timp, se rupe într-o multitudine de sectoare interconectate de discipline științifice care studiază Pământul în diferite aspecte și pentru a obține informații despre fenomene geologice specifice și procese. Astfel, petrologia studiază compoziția litosferei. explorarea rocilor magmatice și metamorfice, litologia. studiind roci sedimentare, mineralogie - știința care studiază mineralele ca compuși chimici naturali și geochimie - studiul distribuției și migrarea elementelor chimice în pământ.
Procesele geologice care formează relieful suprafeței pământului sunt studiate prin geologie dinamică. dintre care o parte sunt geotectonica. seismologie și vulcanologie.
Secțiunea de geologie, care studiază istoria dezvoltării crustei Pământului și a Pământului în ansamblul său, include stratigrafia. paleontologie. geologie regională și se numește geologie istorică.
Există în geologia științei, care are o mare importanță practică, cum ar fi depozitele de minerale, hidrogeologia. inginerie geologie. geocryology.
În ultimele decenii, știința a apărut și câștigă din ce în ce mai multă importanță în ceea ce privește explorarea spațiului (geologia cosmică), fundul oceanului și podeaua oceanică (geologia marină).
În același timp, există și științe geologice care se află la intersecția cu alte științe naturale: geofizică. biogeochimiei. cristale chimie. paleobotanist. Acestea includ geochimia și paleogeografia. Relația cea mai apropiată și cea mai variată dintre geologie și geografie. Pentru științele geografice, cum ar fi studiile peisagistice. climatologie. Hidrologie. oceanografia. cele mai importante sunt științele geologice, studierea proceselor care afectează formarea reliefului suprafeței pământului și istoricul formării crustei pământului a întregului Pământ.
Structura internă și istoria dezvoltării geologice a Pământului
Conform conceptelor cosmologice moderne, Pământul sa format împreună cu alte planete, cu aproximativ 4,6 miliarde de ani în urmă, din bucăți și resturi care se rotesc în jurul tânărului Soare. Ea sa extins, capturând substanța care a fost în jur până când a atins dimensiunea actuală.
În structura Pământului se disting trei straturi principale:
Coaja Pământului este carcasa exterioară solidă a Pământului. Grosimea crustei pământului la scară planetară este extrem de mică (o medie de aproximativ 35 km). Puterea sa variază foarte mult de la 5 km sub oceane până la 70 km sub structurile montane. 90% din crusta terestră este formată din opt elemente chimice. oxigen, siliciu, aluminiu, fier, calciu, potasiu, sodiu, magneziu.
Există două soiuri ale crustei pământului:
1) continental (mai puternic, complex, având trei straturi - sedimentar, granit și bazaltic);
2) oceanic (mai greu și mai ales bazaltic fără strat de granit).
Kernel-ul este la o adancime de 2,900-6371 km, r. E. Raza miezului ocupă mai mult de jumătate din raza Pământului și are o capacitate de 3500 km. Miezul constă din straturile exterioare și interioare. Se crede că partea exterioară a materialului de bază este în stare topită și în interiorul său mobil datorită rotației planetei există curenți electrici care generează un câmp magnetic al pământului; partea interioară a nucleului este solidă. Miezul Pământului este format din fier, cu un amestec de elemente mai ușoare. Cu adâncime, creșterea presiunii și a temperaturii, care este de aproximativ 5000 ° C în miez.
Vârsta absolută a Pământului este de aproximativ 4,6 miliarde de ani. Vârsta celor mai vechi roci ale Pământului este gineul de granit. găsită pe uscat, este de 3,8-4,0 miliarde de ani. O scară internațională geochronologică oferă o idee despre evenimentele din trecutul geologic. Principalele sale unități temporare sunt erele Archaean, Proterozoic, Paleozoic, Mesozoic și Cenozoic (figura 9.4
).
Cel mai vechi interval de timp geologic cuprinzând Archaea și Proterozoic numit Precambriană (90% din istoria geologică a Pământului). a subliniat în continuare epoca paleozoic - „viața veche“ - de acum 570 la 230 de milioane de ani, mezozoic - „viata medie“ - de la 230 până la 65-67 de milioane de ani în urmă cenozoic epoca - „viață nouă“ - de la 65-67 milioane de ani până în prezent. În interiorul er emit perioade de timp mai puțin - perioade.
Concepte moderne de dezvoltare a cojilor de geosferă
Litosfera este coaja tare superioară a Pământului, care include crusta pământului și partea superioară a mantalei. Grosimea litosferei în funcție de date diferite este de 30-70 km (conform unor date de până la 200 km).
Recent, conceptul de plăci litosferice tectonice a fost recunoscut. conform căruia continentele mezozoice și cenozoice s-au mutat de-a lungul suprafeței planetei.
Hidrosfera acoperă 71% din suprafața planetei și include oceanele, mările, lacurile, râurile și apele subterane. O parte semnificativă a apei este conținută în criosferă - gheața Arcticului și a Antarcticii, care ocupă spații largi. Rezervele totale de apă de pe glob sunt de 1,5 miliarde km 3. Apa de sare reprezintă aproximativ 97% din acest volum. În timpul anului aproximativ 355 mii km de apă se evaporă de pe suprafața planetei noastre. Cea mai mare parte (circa 90%), urmată de căderi ca precipitații pe suprafața mărilor și oceanelor, umiditatea rămasă este depozitat pe uscat, în râuri și apoi transportate în ocean, lăsând solul sau congelat în ghețari.
Un ciclu continuu de apă are un impact enorm asupra climei și a metabolismului întregii planete.
Atmosfera - coaja de gaz a Pământului, diferă substanțial de atmosfera altor planete ale sistemului solar. Inițial a constat din hidrogen, vapori de apă, dioxid de carbon, metan, amoniac și cantități mici de heliu și neon. Pe pământ, dioxidul de carbon a fost îndepărtat prin reacții chimice cu roci, cu participarea apei lichide și, ulterior, a fotosintezei plantelor. Atmosfera modernă constă în azot (aproximativ 78%) și oxigen (aproximativ 20%). În plus, în atmosferă se află cantități mici de dioxid de carbon, argon, heliu, hidrogen și ozon. Atmosfera este împărțită în mai multe niveluri: o troposferă de sol cu mișcare intensă a aerului verticală și orizontală, o stratosferă cu un strat de ozon, o mezosferă. ionosferă și exosphere (figura 9.5
Totalitatea mișcărilor de aer troposferice formează o circulație atmosferică. Acolo deplasare latitudinal intercalarea sezonier zone de presiune înaltă și joasă și detașat de vârtejurile atmosferice sunt asociate cu zone de presiune înaltă și joasă, numite cicloane și ridicat.
Interacțiunea complexă dintre cele trei geosfere - atmosfera, litosfera și hidrosfera (poate cu unele influențe externe suplimentare) - au dus în antichitate profundă la formarea unei noi geosfere - biosfera. sfera vieții.
Litosfera ca bază abiotică a vieții. Funcțiile ecologice ale litosferei
După cum sa menționat deja mai sus, litosfera - coajă tare superioară a Pământului, inclusiv scoarța și mantaua superioară și de cotitură, fără a limita ascuțite la astenosferă de bază. Grosimea litosferei este în funcție de date diferite de la 50 la 200 km.
Stâncile crustei pământului sunt împărțite în trei clase. având origini diferite:
1) roci ignifuge (granit, bazalt, gabbro, tuf);
2) roci sedimentare (cretă, calcar, dolomită, nisip);
3) roci metamorfe.
Există mai mult de o sută de elemente chimice, dar fundamentul sistemelor vii sunt doar șase organogens numite. carbon, hidrogen, oxigen, azot, fosfor și sulf. fracția lor de greutate totală în organisme - 97,4%. Urmată de 12 elemente implicate într-un punct de vedere fiziologic componente importante ale sistemelor biologice: sodiu, potasiu, calciu, magneziu, fier, siliciu, aluminiu, clor, cupru, zinc, cobalt (fracția de greutate în organisme - 1,6%). Alte 20 de elemente sunt implicate în activitatea Biosystems individuale, o parte din elementele rămase în construcția sistemelor biologice nu este, practic, fix.
Pe pământ, cele mai frecvente sunt oxigenul, siliciul, aluminiu, fierul, magneziul, calciul, sodiul, potasiul, nichelul și carbonul ocupă locul 16. Din organogen, oxigenul și hidrogenul sunt cele mai frecvente. În consecință, geochimia nu joacă un rol important în selectarea elementelor chimice în formarea sistemelor organice, cu atât mai puțin biosistemele.
Funcțiile ecologice ale litosferei. resursă, geodinamică, geofizică-geochimică.
Resursele naturale sunt organismele și forțele naturii, care la acest nivel de dezvoltare a forțelor și cunoștințelor productive pot fi folosite pentru a satisface nevoile societății umane sub forma participării directe la activități materiale.
Mineralele sunt formațiuni minerale ale crustei pământului care pot fi utilizate efectiv în activitățile economice umane. Distribuția mineralelor în scoarța pământului este supusă unor modele geologice. Resursele din litosferă includ combustibilul, minereurile și mineralele nemetalice, precum și energia căldurii interne a Pământului.
Astfel, litosfera îndeplinește una dintre cele mai importante funcții pentru omenire - resursă - care furnizează omului aproape toate tipurile de resurse cunoscute.
Pe lângă funcția de resurse, litosfera îndeplinește și o altă funcție importantă - geodinamică. Pe Pamant, procesele geologice sunt continuu. În centrul tuturor proceselor geologice se află diferite surse de energie. Sursa proceselor interne este căldura generată de decăderea radioactivă și diferențierea gravitațională a substanțelor din Pământ.
În diversitatea compoziției chimice și a proprietăților fizice și chimice ale crustei pământului, se constituie următoarea funcție a litosferei, geofizică și geochimică. Conform datelor geologice și geochimice la o adâncime de 16 km calculat compoziția chimică medie a rocilor crustale pământului: oxigen - 47%, siliciu - 27,5% aluminiu - 8,6%, fier - 5%, calciu, sodiu, magneziu și potasiu - 10 , 5%, toate celelalte elemente reprezintă aproximativ 1,5%, inclusiv 0,6% pentru titan, 0,1% pentru carbon, 0,01% pentru cupru, 0,0016% pentru plumb, 0 pentru aur , 0000005%. Evident, primele opt elemente reprezintă aproape 99% din suprafața pământului. Performanța litosferei, care nu este mai puțin importantă decât cele anterioare, conduce la cea mai eficientă utilizare economică a practic tuturor straturilor de litosferă. În special, cele mai valoroase în compoziție și proprietățile fizico-chimice este stratul superior subțire al crustei pământului, care are fertilitate naturală și se numește sol.
Ce studiază geologia?
Când sa format Pământul?
Care sunt cele trei straturi principale ale structurii Pământului?
Care sunt principalele epoci temporare în istoria dezvoltării Pământului?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: