Строение и развитие Земли

Средняя мощность земной коры составляет 35 км, верхней мантии – до 200 км, средней мантии – до 900 км, нижней мантии – до 2900 км, внешней части ядра – 2900- 5000 км, переходной зона между внутренним и внешним ядром – 5000 до 5100 км, внутреннего ядра – от 5100 до 6371 км. Внутренне ядро состоит их железа (80%) и никеля (20%). Температура мантии – 2000- 2500° С, внутреннего ядра – 4500- 6000"С.

В XIX в. сформировалось две концепции развития Земли. «Теория катастроф» Ж. Кювье утверждала, что развитие осуществляется посредством скачков, катастроф. Эволюционная теория Ч. Лайеля основывалась на развитии посредством небольших изменений, осуществляющихся в одном направлении. Суммируясь эти изменения приводят к значительным результатам.

Концепции движения материков

Первая гипотеза мобилизма была сформулирована немецким геофизиком А. Вегенером в 1912: В Карбоне (геологический период) существовал единый массив суши - Пангея. Пангея раскололась на Лавразию и Гондвану. 135 млн. лет назад Африка отделилась от Южной Америки, а 85 млн. лет назад Северная Америка - от Европы; 40 млн. лет назад Индийский материк столкнулся с Азией и появились Тибет и Гималаи. Основание этой модели заключается в сходстве очертаний материков, как частей расколовшегося когда-то единого праматерика Пангеи; эмпирическом обнаружении в конце 50-х годов расширения дна океана; сходстве геологического строения, верхнепалеозойской флоры и фауны приатлантических континентов (особенно Африки и Южной Америки).

Вторая гипотеза мобилизма называется «новая глобальная тектоника»: литосфера разбита на крупные плиты, которые перемещаются по астеносфере (слой пониженной вязкости в верхней мантии Земли; вероятно, в ней происходит перетекание вещества, которое вызывает вертикальное и горизонтальное движение участков блоков литосферы) в горизонтальном направлении. Близ срединно-океанических хребтов литосферные плиты наращиваются за счет вещества, поднимающегося из недр, и расходятся в стороны. В глубоководных желобах одна плита подвигается под другую и поглощается мантией. Там, где одна плита сталкивается с другой плитой, образуются складчатые участки блоков литосферы. Изучение литосферы сегодня не обходиться без учета взаимодействия общества и геологической компоненты. Новая глобальная тектоника может быть ответственной за океанизацию прибрежных материковых зон и составляет альтернативу Киотской угледорной концепции потепления климата Земли.

Экологические функции литосферы

Ресурсная функция верхних горизонтов литосферы заключается в ее потенциальной способности обеспечения потребностей биоты (экосистем) абиотическими ресурсами, в том числе и потребностей человека теми или иными полезными ископаемыми, необходимыми для существования и развития человеческой цивилизации. Ресурсные потребности человека давно вступили в противоречие с потребностями биоты в целом. Около 70% добываемых полезных ископаемых в мире составляют энергоресурсы, нехватка которых все растет. На фоне нехватки собственных природных ресурсов энергопотребители стремятся захватить мировые рынки сбыта полезных ископаемых, прежде всего нефти, угля, металлических и полиметаллических руд и т.д., объявляя их зоной национальных экономических интересов. Малейшие «сбои» в этих зонах приводят к тяжелейшим, прежде всего энергетическим и экономическим, кризисам в этих странах. В конечном итоге такой путь развития губителен для людей: все большее число стран, переходя в стадию экономически высокоразвитых государств, с одной стороны, будет вынуждено вступать в конфликты из-за ресурсов, а с другой - все более интенсивно эксплуатировать ресурсы слаборазвитых стран.

Геодинамическая функция литосферы в экологическом аспекте проявляется в ходе различных геологических процессов (экзогенных - оползней, обвалов, селей, береговой абразии, подтопления и т.д. и эндогенных – землетрясений, вулканических извержений и т.д.), так или иначе влияющих на различные экосистемы, в том числе и человеческое общество. Эти процессы, как указывалось выше, делятся на природные геологические и процессы, вызванные человеком. Техногенное воздействие человека на литосферу приводят к не только к локальным бедствиям (эрозия почвы, обвалы, наводнения), но и способы инициировать масштабные катаклизмы (землетрясения, цунами, смещение орбиты Земли).

Геохимическая функция литосферы заключается в ее активном участии в процессах круговорота веществ в природе. Выделяют механическую, физико-химическую, биогенную и техногенную миграцию миграцию веществ.

Географическая функция литосферы – это способность поверхности Земли долгое время сохранять сухопутные и водные границы. Движение материков составляет сейчас несколько сантиметров в год, но оно ускоряется при активном техногенном воздействии на литосферу.

Итак, экологические функции литосферы – функции, определяющие роль и значение литосферы в жизнеобеспечении биоты, и главным образом человеческого сообщества. Во всем мире затраты на восстановление естественного равновесия в литосфере пока очень малы. Однако плата человека за вмешательство в природную среду год от года увеличивается. В США ассигнования на природоохранные мероприятия в 1990 финансовом году составили 12,7 млрд. долларов. В России на эти цели выделяется ассигнований почти в 10 раз меньше.

План семинарского занятия по теме № 6.

1. Развитие представлений о строении Вселенной.

2. Солнечная система.

3. Строение и эволюция Земли.

4. Экологическое значение литосферы.

Задания

1. Поставьте сценку о слоне, которого постигали слепые мудрецы. Чему нас учит в понимании Вселенной притча?

2. Смоделируйте будущее Вселенной.

3. Чем отличается астрология от астрономии? Является ли астрология наукой?

4. К каким политическим последствиям может привести движение материков?

5. Россия тратит ежегодно миллионы рублей на космическую программу, в то время как сотни тысяч её граждан лишены собственного жилья; не хватает больниц, детских садов, сельских дорог. Оправданы ли такие расходы? Ответ обоснуйте.

6. Какие законы определяют статус искуственных и естественных космических объектов? Имеет ли юридическую силу продажа звёзд, участков на Луне и планетах?