Элементы общей геологии и геоморфологии

Наука о происхождении космических тел и их систем называется космогонией. Согласно современным представлениям возникшим на основе гипотезы Канта-Лапласа Земля образовалась около 4,7 млрд. лет назад из рассеянного в протосолнечной системе относительного холодного газово-пылевого облака. Сгущение холодной космической пыли в результате процессов аккреции (слипания и дальнейшего роста) способствовало формированию плотных сгустков, которые превращались в планетезималии размером до 1 км. Дальнейшая аккреция роя планетезималей вокруг определенных центров, послуживших зародышем будущих планет, привела к образованию Солнечной системы и нашей планеты.

Как полагают многие ученые, начальное становление планеты продолжалось в течение примерно 500 млн. лет, после чего образовались первые горные породы и началась геологическая история Земли.

Средний радиус Земли – 6371 км, около 30% поверхности занимает суша и 70% моря и океаны.

В общем виде, как установлено современными геофизическими исследованиями на основании, в частности, оценок скоростей распространения сейсмических волн, изучения плотности земного вещества, массы Земли, результатов космических экспериментов по определению распределения воздушного и водного пространства и другими данными, Земля сложена как бы несколькими концентрическими оболочками: внешними – атмосфера (газовая оболочка), гидросфера (водная оболочка), биосфера (область распространения жизни) и внутренними, которые называют собственно геосферами это ядро, мантия и литосфера (земная кора).

Рис. 1. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ. Относительно тонкая земная кора (причем под океанами более тонкая и более плотная, чем под материками) составляет внешний покров, который отделен от нижележащей мантии границей Мохоровичича. Самый плотный материал слагает ядро Земли, по-видимому, состоящее из металлов. Кора, мантия и, возможно, внутреннее ядро находятся в твердом состоянии, а внешнее ядро, скорее всего, в жидком.

Схема строения Земли

Внутреннее строение Земли, по современным представлениям, состоит из ядра, мантии и литосферы. Границы между ними весьма условны, вследствие взаимопроникновения как по площади так и по глубине.

Земное ядро начинается с глубины 2900 км. Состоит из внешнего (жидкого) и внутреннего (твердого) ядра. Современные специалисты считают, что земное ядро почти на 90% представляет собой железо с примесью кислорода, серы, углерода и водорода, причем внутреннее ядро имеет железо-никелиевый состав, что полностью отвечает составу ряда исследованных метеоритов. Ядро почти вдвое плотнее, чем мантия. Большая плотность ядра объясняется очень высоким давлением, и температурой более 3500^оС.

Мантия Земли располагается на глубине 5-75 км от поверхности земли и состоит из двух частей нижней и верхней мантии. Благодаря огромному давлению вещество мантии плотное, в составе преобладают кремний и магний.

Совместно с ядром мантия формирует гравитационное поле Земли и вместе с солнечной радиацией во многом определяет температурный режим Земли.

В верхней части мантии содержится слой пониженной прочности и вязкости, получивший название астеносферы. Повышенная текучесть вещества в литосфере обусловливает перемещение литосферных плит, а при наличии в земной коре разломов – излив подкорковых масс на поверхность. Именно здесь зарождаются сейсмически и вулканические явления, горообразовательные процессы.

Литосфера ближайшая к поверхности твердая часть земли (на глубину до 50-70 км), именно на ее поверхности и в ее недрах возводятся инженерные сооружения, т.е. осуществляется строительная деятельность. В настоящее время выделяются два типа земной коры «базальтовая» океаническая и «гранитная» континентальная. Они различаются между собой по мощности, строению и составу. Континентальная кора имеет мощность под равнинами в среднем 33 км, достигая 60-75 км под горами. Мощность океанического слоя в среднем 5-8 км. В переходной зоне от материка к океану залегает кора промежуточного типа (субконтинентальная или субокеаническая).

Рис. Схема строения литосферы.

Непосредственному наблюдению доступна лишь самая верхняя часть литосферы, с помощью буровых скважин человеку удалось проникнуть на глубину не более 12,5 км.

В целом поверхность земной коры формируется под воздействием направленных противоположно друг другу процессов:

- эндогенных, включающих в себя тектонические и магматические процессы, которые ведут к вертикальным перемещениям в земной коре – поднятиям и опусканиям, т.е. создают «неровности» рельефа;

- экзогенных, вызывающих денудацию (выполаживание, выравнивание) рельефа за счет выветривания, эрозии различных видов и гравитационных сил;

- седиментационных (осадконакопление), как заполняющих осадками все созданные при эндогенезе неровности.