Строение Земли

Содержание:

 

1. Введение                                                                                                                                  3

2. Земля                                                                                                                                        4

3. История Земли                                                                                                                        5

4. Геохронологическая шкала                                                                                                   6

5. Строение Земли                                                                                                                     7

    5.1 Земная кора                                                                                                                       8

    5.2 Мантия                                                                                                                               9

    5.3 Ядро                                                                                                                                  10

    5.4 Форма                                                                                                                                12

    5.5 Химический состав                                                                                                          12

6.Заключение                                                                                                                              13

7.Список использованной литературы                                                                                    15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Создание модели внутреннего строения Земли - одно из самых больших достижений науки XX столетия. Конечно, создавались модели и раньше, которые основывались на предположениях и на небольшом количестве достоверных фактов. Нельзя сказать, что сегодня все в строении Земли ученым известно. Недра таят в себе большой запас загадок. Но я думаю, что современная модель  вряд ли когда-нибудь изменится настолько сильно, как менялись модели прошлых веков.

Чтобы добиться успехов в изучении строения Земли ученые рассмотрели Землю как физическое тело. Стали изучать физические процессы, которые происходили в твердой, жидкой и газообразной оболочках Земли. Заинтересовались реакцией нашей планеты на притяжение Луны с Солнцем, воздействием межпланетной среды на Землю. Специалисты серьезно занялись изучением химического состава земной коры.

Сформировалась наука геофизика, отдельные разделы которой были заложены в прошлые столетия. Геофизика - комплекс физических наук, изучающих нашу планету. Комплекс включает в себя гравиметрию - науку о поле силы тяжести Земли и его изменении. Благодаря методам гравиметрии ученые изучили и построили сложную фигуру геоида, выяснили строение глубинных слоев, а также изучили упругие деформации - изменения форм и размеров Земли под воздействием притяжения Солнца и Луны.

Следующий раздел науки сейсмология - наука о землетрясениях. Она изучает условия и причины возникновения бедствий и распространение в земной толще волн упругих колебаний. Наблюдая распространение волн, ученые составили сейсмическую модель внутреннего строения Земли, которая используется по сей день.

Третий раздел - учение о земном магнетизме, заложенное в XVII веке, оно недавно вошло в группу наук, занятых изучением строения и эволюции Земли.

К физике Земли так же относят электрометрию, изучающую искусственные и естественные электрические поля в Земле; радиометрию, исследующую излучения, испускаемые естественными радиоактивными элементами, содержащимися в горных породах.

Данные геофизики и экспериментов позволяют смоделировать многие особенности строения, состава и процессов, происходящих в глубинах Земли, знание которых позволяет решать такие важные проблемы современного естествознания, как эволюция планеты и ее формирование, динамика мантии и земной коры, оценка риска захоронения опасных отходов на больших глубинах, энергетические ресурсы Земли и многое другое.

 

 

3

Земля.

 

Земля - третья планета от Солнца и пятая по размеру, крупнейшая по массе, диаметру и плотности среди планет Солнечной системы. Земля – это единственная планета известная человеку, которая населена живыми организмами.

Земля образовалась из солнечной туманности примерно 4,54 миллиарда лет назад и имеет единственный естественный спутник — Луну. Жизнь на Земле появилась в течение первого миллиарда после её возникновения, предположительно 3,9 млрд лет назад.

С тех пор биосфера Земли сильно изменила атмосферу, обеспечив формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет солнечную радиацию вредную для жизни, тем самым сохраняя условия существования жизни на Земле.

Мировой океан занимает примерно 70,8 % поверхности планеты, остальную часть занимают острова и континенты. Гидросферу составляют Мировой океан, озера и реки, льды и подземные воды, расположенные на материках.

 Земля притягивается гравитационными силами с другими объектами в космосе, включая Луну и Солнце. Земля делает вокруг Солнца полный оборот приблизительно за 365,26 солнечных суток. Ось вращения Земли наклонена на 23,44° относительно перпендикуляра к её орбитальной плоскости, это вызывает на поверхности планеты сезонные изменения с периодом 365,24 солнечных суток (один тропический год). Своё обращение вокруг Земли Луна начала приблизительно 4,53 миллиарда лет назад. Гравитационное воздействие Луны на Землю - причина возникновения океанских приливов.

Внутренние области Земли очень активны и состоят из вязкого толстого слоя -мантии, которая покрывает жидкое внешнее ядро, являющееся источником магнитного поля Земли, и внутреннее твёрдое ядро, состоящее из никеля и железа. Орбитальные движения Земли и ее физические характеристики позволили жизни сохраниться в течение 3,5 млрд лет.

 

 

4

Ученые предполагают, что Земля будет сохранять условия для существования живых организмов ещё на протяжении 0,5 — 2,3 млрд лет.

Земля - это дом для миллионов видов живых существ, в том числе и человека. На Земле существует 195 независимых государств, взаимодействующих между собой путём дипломатических отношений, торговли, путешествий и военных действий. Человеческая культура сформировала много представлений об устройстве мироздания — таких, как геоцентрическая система мира, концепция о плоской Земле и гипотеза Геи, по которой Земля представляет собой единый суперорганизм.

 

История Земли.

Современной научной гипотезой формирования Земли и планет Солнечной системы является гипотеза солнечной туманности, по которой Солнечная система образовалась из облака газа и межзвёздной пыли. Облако состояло из гелия и водорода, которые образовались после Большого взрыва. Примерно 4,5 млрд лет назад облако стало сжиматься, что, возможно, произошло из-за воздействия ударной волны на расстоянии нескольких световых лет. Когда облако начало сокращаться, его угловой момент, инерция и гравитация сплюснули его в протопланетный диск перпендикулярно оси вращения. Обломки в протопланетном диске под действием силы притяжения стали сталкиваться, и, сливаясь, образовывали первые планетоиды.

Пыль, планетоиды, обломки и газ, которые остались после формирования Солнечной системы, стали сливаться в более крупные объекты, формируя планеты. Примерная дата образования Земли— 4,54±0,04 млрд. лет назад. А весь процесс формирования планеты занял примерно 10-20 миллионов лет.

Луна сформировалась позже, приблизительно 4,527±0,01 млрд лет назад, хотя её происхождение до сих пор точно не установлено. Основная гипотеза гласит, что она образовалась путём аккреции из вещества, оставшегося после касательного столкновения Земли с объектом, по размерам близким Марсу и массой 10-12 % от земной. При этом столкновении было высвобождено примерно в 100 млн раз больше энергии, чем в результате того, которое, предположительно, вызвало вымирание динозавров. Часть мантии была выброшена на орбиту Земли, что предсказывает, почему Луна обделена металлическим материалом, и объясняет её необычный состав. Под влиянием собственной силы тяжести выброшенный материал принял сферического форму и образовалась Луна.

Протоземля увеличилась за счёт аккреции, и была достаточно раскалена, чтобы расплавлять минералы и металлы.

 

5

Железо, а также сидерофильные элементы, обладающие более высокой плотностью, чем алюмосиликаты и силикаты, опускались к центру Земли. Это привело к разделению внутренних слоёв Земли на металлическое ядро и мантию и спустя 10 миллионов лет после того, как Земля начала формироваться, произведя слоистую структуру Земли и сформировав магнитное поле Земли. Вулканическая активность и выделение газов из коры привели к образованию первичной атмосферы. Конденсация водяного пара, усиленная льдом, занесённым астероидами и кометами, привела к образованию океанов. Земная атмосфера тогда состояла из легких атмофильных элементов: гелия и водорода, но содержала значительно больше углекислого газа, чем сейчас. Это уберегло океаны от замерзания, поскольку светимость Солнца тогда не превышала 70 % от нынешнего уровня. Примерно 3,5 миллиарда лет назад образовалось магнитное поле Земли, которое предотвратило опустошение атмосферы солнечным ветром.

Поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет: континенты появлялись и разрушались. Они перемещались по поверхности, порой собираясь в суперконтинент. Примерно 750 млн лет назад самый ранний из известных суперконтинентов — Родиния — стал раскалываться на части. Позже эти части объединились в Паннотию (600—540 млн лет назад), затем в последний из суперконтинентов — Пангею, который распался 180 миллионов лет назад

 

Геохронологическая шкала.

Геохронологическая шкала— геологическая временная шкала истории Земли; применяется в палеонтологии и геологии, своеобразный календарь для промежутков времени в сотни тысяч и миллионы лет. Впервые геохронологическая шкала фанерозоя была предложена в 1938 году английским геологом А. Холмсом. Из-за отсутствия останков фауны, геохронологическая шкала докембрия построена по данным определений абсолютных возрастов пород на разных континентах.

История Земли разделена на различные временные промежутки. Их границы проходят по важнейшим событиям, которые тогда происходили. Граница между эрами фанерозоя проведена по крупнейшим эволюционным событиям— глобальным вымираниям. Палеозойская эра отделена от мезозойской крупнейшим за историю Земли массовым пермским вымиранием. Мезозойская эра отделена от кайнозойской мел-палеогеновым вымиранием.

Кайнозойская эра делится на три периода: палеоген, неоген и четвертичный период (антропоген). Эти периоды, в свою очередь, подразделяются на геологические эпохи: палеоген— на палеоцен, эоцен и олигоцен; неоген— на миоцен и плиоцен. Антропоген включает в себя плейстоцен и голоцен.

6

Строение Земли.

Земля относится к планетам земной группы, и, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твёрдую поверхность. Это крупнейшая из четырёх планет земной группы в Солнечной системе, как по массе, так и по размеру. Так же Земля имеет наибольшую плотность, сильнейшее магнитное поле и самую сильную поверхностную гравитацию.

В первой половине XX века сейсмологи Г. Джеффрисом и Б. Гутенбергом разработали широко известную модель внутреннего строения Земли (деление ее на ядро, мантию и земную кору).

Недра Земли делятся на слои по физическим и химическим свойствам, внутренняя структура Земли имеет ярко выраженное внутреннее и внешнее ядро. Наружный слой Земли представляет собой твёрдую оболочку, которая состоит в основном из силикатов. От мантии она отделена границей с резким увеличением скоростей продольных сейсмических волн — поверхностью Мохоровичича. Литосфера состоит из твёрдой коры и вязкой мантии. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твёрдости и прочности.

Значительные изменения кристаллической структуры мантии происходят на глубине 410—660 км ниже поверхности, которая охватывает переходную зону, отделяющую нижнюю и верхнюю мантию. Под мантией располагается жидкий слой, который состоит из расплавленного железа с примесями никеля, кремния и серы — ядро Земли. На глубине 2900 км происходит резкое снижение скорости прохождения сейсмических волн. Скорость прохождения продольных сейсмических волн на данном рубеже равна 13,6 км/с, а под ним - 8,1 км/с. Это и есть граница мантии и ядра. Сейсмические измерения показывают, что ядро состоит из 2 частей: жидкого внешнего ядра, с радиусом приблизительно 2250 км и твёрдого внутреннего ядра с радиусом примерно 1220 км.

7