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Thema des Artikels:	Die chemische Zusammensetzung der Erdkruste
Kategorie (thematische Kategorie)	Bildung

Lithosphärenplatten und Kontinentalverschiebung

Krustenstruktur (kontinentale und ozeanische Kruste)

Die obersten Schichten der Erdkruste bestehen hauptsächlich aus Schichten von Sedimentgesteinen, die durch Ablagerung verschiedener kleiner Partikel, hauptsächlich in den Meeren und Ozeanen, gebildet werden. In diesen Schichten sind die Überreste von Tieren und Pflanzen begraben, die in der Vergangenheit auf der Erde lebten.
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Οʜᴎ Im Laufe der Zeit in Fossilien verwandelt. Die Gesamtdicke (Dicke) von Sedimentgesteinen erreicht in seltenen Fällen 15 bis 20 km. Die durchschnittliche Ausbreitungsgeschwindigkeit von Längsschwingungen in ihnen beträgt 2 bis 5 km / s. Seismische Wellen bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten tief in der Erde auf Kontinenten und auf dem Meeresboden. Daraus folgerten die Wissenschaftler, dass es auf der Erde zwei Haupttypen fester Erdkruste gibt: kontinentale und ozeanische.

Die Dicke der Kontinentalkruste beträgt durchschnittlich 30-40 km und unter den Bergen 70 km. Der kontinentale Teil der Erdkruste ist in mehrere Schichten unterteilt, deren Anzahl und Dicke von Region zu Region variieren. Normalerweise werden zwei Hauptschichten unterhalb der Sedimentgesteine \u200b\u200bunterschieden: Die obere ist Granit, die in ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer Zusammensetzung dem Granit nahe kommt, und die untere ist basaltisch (es wird angenommen, dass sie aus schwereren Gesteinen besteht, hauptsächlich Basalt). Die Dicke jeder dieser Schichten beträgt durchschnittlich 15 bis 20 km.

Die ozeanische Kruste ist dünner - 3-7 km. In Zusammensetzung und Eigenschaften ist es näher an der Substanz der Basaltschicht der Kontinentalkruste, d. H. Anscheinend besteht es hauptsächlich aus Basalt oder anderen Gesteinen, die reich an Magnesium und Eisen sind. Diese Art von Kruste ist jedoch nur für tiefe Bereiche des Meeresbodens charakteristisch - mindestens 4.000 m. Am Meeresboden gibt es Bereiche, in denen die Erdkruste eine kontinentale oder mittlere Struktur aufweist. Die Basaltschicht ist von den darunter liegenden Gesteinen durch eine Oberfläche getrennt, die als Oberfläche von Mohorovicic bezeichnet wird (benannt nach dem jugoslawischen Wissenschaftler, der sie entdeckt hat). Die Geschwindigkeit seismischer Wellen, die tiefer als diese Oberfläche sind, steigt sofort stark auf 8,2 km / s an, was wahrscheinlich auf eine Änderung der elastischen Eigenschaften und der Dichte der Erdsubstanz zurückzuführen ist.

Die Lithosphäre besteht aus: 7 großen, 7 kleinen und vielen Mikrotiterplatten. Lithosphärenplatten bewegen sich ständig mit Geschwindigkeiten von 1 bis 20 cm / Jahr. Die Untersuchung der Geschichte der Plattenbewegung hat gezeigt, dass in einem Zeitraum von 500 bis 600 Millionen Jahren Blöcke kontinentaler Kruste auf einem einzigen Superkontinent gesammelt werden. Dann zerfällt es in Kontinente und der Zyklus wiederholt sich.

Gondwana

Laurasia

Eurasien

Die chemische Zusammensetzung der Erdkruste wurde aus den Ergebnissen der Analyse zahlreicher Proben von Gesteinen und Mineralien bestimmt, die während des Bergbaus auf der Erdoberfläche entstehen und aus Minen und tiefen Bohrlöchern stammen.

Heute wurde die Erdkruste bis zu einer Tiefe von 15 bis 20 km untersucht. Es besteht aus chemischen Elementen, aus denen Gesteine \u200b\u200bbestehen.

Am weitesten verbreitet in der Erdkruste sind 46 Elemente, von denen 8 97,2-98,8% ihrer Masse ausmachen, 2 (Sauerstoff und Silizium) -75% der Erdmasse.

Die ersten 13 Elemente (mit Ausnahme von Titan), die am häufigsten in der Erdkruste vorkommen, sind Teil der organischen Substanz von Pflanzen, sind an allen lebenswichtigen Prozessen beteiligt und spielen eine wichtige Rolle für die Bodenfruchtbarkeit. Eine große Anzahl von Elementen, die an chemischen Reaktionen im Darm der Erde beteiligt sind, führen zur Bildung einer Vielzahl von Verbindungen. Chemische Elemente, von denen es vor allem in der Lithosphäre gibt, sind Teil vieler Mineralien (hauptsächlich verschiedene Gesteine \u200b\u200bbestehen aus ihnen).

Die einzelnen chemischen Elemente sind in den Geosphären wie folgt verteilt: Sauerstoff und Wasserstoff füllen die Hydrosphäre; Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff bilden die Basis der Biosphäre; Sauerstoff, Wasserstoff, Silizium und Aluminium sind die Hauptbestandteile von Tonen und sandigen Gesteinen oder Verwitterungsprodukten (sie bilden hauptsächlich die obere Erdkruste).

Chemische Elemente in der Natur kommen in einer Vielzahl von Verbindungen vor, die als Mineralien bezeichnet werden.

7. Mineralien in der Erdkruste - Definition, Klassifizierung, Eigenschaften.

Die Erdkruste besteht hauptsächlich aus Substanzen, die als Mineralien bezeichnet werden - von seltenen und äußerst wertvollen Diamanten bis zu verschiedenen Erzen, aus denen Metalle für unseren täglichen Bedarf gewonnen werden.

Definition von Mineralien

Häufig vorkommende Mineralien wie Feldspat, Quarz und Glimmer werden als Gesteinsbildung bezeichnet. Dies unterscheidet sie von Mineralien, die nur in geringen Mengen vorkommen. Calcit ist ein weiteres gesteinsbildendes Mineral. Es bildet Kalksteinfelsen.

Es gibt so viele Mineralien in der Natur, dass Mineralogisten ein ganzes System ihrer Definition entwickeln mussten, das auf physikalischen und chemischen Eigenschaften basiert. Manchmal helfen sehr einfache Eigenschaften wie Farbe oder Härte, ein Mineral zu erkennen, und manchmal erfordert dies komplexe Tests unter Laborbedingungen unter Verwendung von Reagenzien.

Einige Mineralien wie Lapislazuli (blau) und Malachit (grün) sind an ihrer Farbe zu erkennen. Aber die Farbe täuscht oft, weil sie bei vielen Mineralien sehr unterschiedlich ist. Farbunterschiede werden durch Verunreinigungen, Temperatur, Beleuchtung, Strahlung und Erosion beeinflusst.

Mineralklassifizierung

1. Native Elemente

Über 90 Mineralien - 0,1% der Masse der Erdkruste

Gold, Platin, Silber - Edelmetalle, Kupfer - Nichteisenmetall, Diamant - Edelstein, Graphit, Schwefel, Arsen

2 ... Sulfide

Über 200 Mineralien - 0,25% der Masse der Erdkruste

Sphalerit - Zinkerz, Bleiglanz - Bleierz, Chalkopyrit - Kupfererz, Pyrit - Rohstoffe für die chemische Industrie, Zinnober - Quecksilbererz

3 ... Sulfate

Etwa 260 Mineralien, 0,1% der Masse der Erdkruste

Gips, Anhydrit, Baryt - Zementrohstoffe, Zierstein usw.

4 ... Galloide

Über 100 Mineralien

Halit - Steinsalz, Sylvin - Kalidünger, Fluorit - Fluorid

5 ... Phosphate

Über 350 Mineralien - 0,7% der Masse der Erdkruste

Phosphorit - Dünger

6 ... Carbonate

Etwa 80 Mineralien, 1,8% der Masse der Erdkruste

Calcit, Aragonit, Dolomit - Baustein; Siderit, Rhodochrosit - Eisen- und Manganerze

7. Oxide

Etwa 200 Mineralien, 17% der Masse der Erdkruste

Wassereis; Quarz, Chalzedon, Jaspis, Opal, Feuerstein, Korund - Edel- und Halbedelsteine; Bauxitmineralien - Aluminiumerze, Mineralien von Eisenerzen, Zinn, Mangan, Chrom usw.

8. Silikate

Etwa 800 Mineralien, 80% der Erdkruste

Pyroxene, Amphibole, Feldspate, Glimmer, Serpentin und Tonmineralien sind die wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien. Granate, Olivin, Topas, Adularia, Amazonit sind Edelsteine \u200b\u200bund Halbedelsteine.

Eigenschaften

Glanz ist ein sehr charakteristisches Merkmal vieler Mineralien. In einigen Fällen ist es dem Glanz von Metallen (Bleiglanz, Pyrit, Arsenopyrit) sehr ähnlich, in anderen dem Glanz von Glas (Quarz), Perlmutt (Muskovit). Es gibt auch viele solcher Mineralien, die selbst bei einem frischen Bruch stumpf aussehen, dh keinen Glanz haben.

Ein bemerkenswertes Merkmal vieler natürlicher Verbindungen ist ihre Farbe. Für eine Reihe von Mineralien ist es konstant und sehr charakteristisch. Zum Beispiel: Zinnober (schwefelhaltiges Quecksilber) hat immer eine karminrote Farbe; Malachit zeichnet sich durch eine hellgrüne Farbe aus; kubische Pyritkristalle sind leicht an ihrer metallisch goldenen Farbe usw. zu erkennen. Gleichzeitig ist die Farbe einer großen Anzahl von Mineralien variabel. Dies sind zum Beispiel die Quarzsorten: farblos (transparent), milchig weiß, gelblich braun, fast schwarz, lila, pink.

Mineralien unterscheiden sich auch in anderen physikalischen Eigenschaften. Einige von ihnen sind so hart, dass sie leicht Kratzer auf dem Glas hinterlassen (Quarz, Granat, Pyrit); andere werden selbst von Glassplittern oder einer Messerkante (Calcit, Malachit) zerkratzt; Wieder andere haben eine so geringe Härte, dass sie leicht mit einem Fingernagel (Gips, Graphit) gezeichnet werden können. Wenn einige Mineralien gespalten werden, können sie leicht entlang bestimmter Ebenen gespalten werden und bilden Fragmente von regelmäßiger Form, ähnlich wie Kristalle (Steinsalz, Bleiglanz, Calcit). andere geben Kurven an der Fraktur, "konchiale" Oberflächen (Quarz). Eigenschaften wie spezifisches Gewicht, Schmelzbarkeit usw. variieren ebenfalls stark.

Ebenso unterschiedlich sind die chemischen Eigenschaften von Mineralien. Einige lösen sich leicht in Wasser (Steinsalz), andere sind nur in Säuren (Calcit) löslich und wieder andere sind auch gegenüber starken Säuren (Quarz) stabil. Die meisten Mineralien überleben gut in der Luft. Gleichzeitig ist eine Reihe natürlicher Verbindungen bekannt, die aufgrund von Sauerstoff, Kohlendioxid und Feuchtigkeit in der Luft leicht oxidiert oder zersetzt werden. Es ist auch seit langem bekannt, dass einige Mineralien unter dem Einfluss von Licht allmählich ihre Farbe ändern.

Alle diese Eigenschaften von Mineralien hängen kausal von den Eigenschaften der chemischen Zusammensetzung der Mineralien, von der Kristallstruktur der Substanz und von der Struktur der Atome oder Ionen ab, aus denen die Verbindungen bestehen.

Die chemische Zusammensetzung der Erdkruste - Konzept und Typen. Klassifizierung und Merkmale der Kategorie "Chemische Zusammensetzung der Erdkruste" 2017, 2018.

Die Erdkruste ist die feste Oberflächenschicht unseres Planeten. Es wurde vor Milliarden von Jahren gegründet und verändert sein Aussehen unter dem Einfluss externer und interner Kräfte ständig. Ein Teil davon ist unter Wasser versteckt, der andere bildet trockenes Land. Die Erdkruste besteht aus verschiedenen Chemikalien. Lassen Sie uns herausfinden, welche.

Oberfläche des Planeten

Hunderte Millionen Jahre nach dem Entstehen der Erde begann sich die äußere Schicht aus kochendem geschmolzenem Gestein abzukühlen und bildete die Erdkruste. Die Oberfläche veränderte sich von Jahr zu Jahr. Darauf erschienen Risse, Berge und Vulkane. Der Wind glättete sie, so dass sie nach einer Weile wieder auftauchten, aber an anderen Orten.

Dank der äußeren und inneren festen Schicht des Planeten ist heterogen. In Bezug auf die Struktur können folgende Elemente der Erdkruste unterschieden werden:

• geosynkline oder gefaltete Gebiete;
• plattformen;
• kantenfehler und Durchbiegungen.

Die Plattformen sind große, inaktive Bereiche. Ihre obere Schicht (bis zu einer Tiefe von 3-4 km) ist von Sedimentgesteinen bedeckt, die in horizontalen Schichten überlagert sind. Die untere Ebene (Fundament) ist stark zerknittert. Es besteht aus metamorphosierten Gesteinen und kann magmatische Einschlüsse enthalten.

Geosynkline sind tektonisch aktive Gebiete, in denen Bergbauprozesse stattfinden. Sie entstehen an der Kreuzung des Meeresbodens mit der kontinentalen Plattform oder im Trog des Meeresbodens zwischen Kontinenten.

Wenn sich nahe der Plattformgrenze Berge bilden, können Randfehler und Mulden auftreten. Sie erreichen eine Tiefe von bis zu 17 Kilometern und erstrecken sich entlang der Felsformation. Im Laufe der Zeit sammeln sich hier Sedimentgesteine \u200b\u200ban und es bilden sich Ablagerungen von Mineralien (Öl, Gestein und Kaliumsalze usw.).

Rindenzusammensetzung

Die Krustenmasse beträgt 2,8 · 1019 Tonnen. Dies sind nur 0,473% der Masse des gesamten Planeten. Der Gehalt an Substanzen darin ist nicht so vielfältig wie im Mantel. Es besteht aus Basalten, Graniten und Sedimentgesteinen.

99,8% der Erdkruste besteht aus achtzehn Elementen. Der Rest macht nur 0,2% aus. Am häufigsten sind Sauerstoff und Silizium, die den größten Teil der Masse ausmachen. Darüber hinaus ist die Kruste reich an Aluminium, Eisen, Kalium, Kalzium, Natrium, Kohlenstoff, Wasserstoff, Phosphor, Chlor, Stickstoff, Fluor usw. Der Gehalt dieser Substanzen ist in der Tabelle aufgeführt:

Artikelname
Sauerstoff
Aluminium
Mangan

Astatin, eine äußerst instabile und giftige Substanz, gilt als das seltenste Element. Tellur, Indium, Thallium sind ebenfalls selten. Sie sind oft verstreut und enthalten keine großen Cluster an einem Ort.

Kontinentalkruste

Das Festland oder die kontinentale Kruste ist das, was wir normalerweise Land nennen. Es ist ziemlich alt und bedeckt ungefähr 40% des gesamten Planeten. Viele seiner Teile sind zwischen 2 und 4,4 Milliarden Jahre alt.

Die kontinentale Kruste besteht aus drei Schichten. Von oben ist es von einer intermittierenden Sedimentabdeckung bedeckt. Die darin enthaltenen Gesteine \u200b\u200bliegen in Schichten oder Schichten, da sie durch Pressen und Verdichten von Salzsedimenten oder Resten von Mikroorganismen entstehen.

Die untere und ältere Schicht wird durch Granite und Gneise dargestellt. Sie sind nicht immer unter Sedimentgesteinen versteckt. An einigen Stellen kommen sie in Form kristalliner Schilde an die Oberfläche.

Die unterste Schicht besteht aus metamorphen Gesteinen wie Basalten und Granuliten. Die Basaltschicht kann 20-35 Kilometer erreichen.

Ozeankruste

Der Teil der Erdkruste, der unter den Gewässern des Weltozeans verborgen ist, wird als ozeanisch bezeichnet. Es ist dünner und jünger als der Kontinent. Die Kruste ist weniger als zweihundert Millionen Jahre alt und etwa 7 Kilometer dick.

Die kontinentale Kruste besteht aus Sedimentgesteinen aus Tiefseeresten. Darunter befindet sich eine 5-6 Kilometer dicke Basaltschicht. Darunter beginnt der Mantel, der hier hauptsächlich durch Peridotite und Duniten dargestellt wird.

Die Kruste wird alle hundert Millionen Jahre erneuert. Es wird in Subduktionszonen absorbiert und in den mittelozeanischen Kämmen mithilfe von herauskommenden Mineralien neu gebildet.

Die chemische Zusammensetzung der Erde (Abb. 1) ähnelt der Zusammensetzung anderer terrestrischer Planeten wie Venus oder Mars.

Im Allgemeinen überwiegen Elemente wie Eisen, Sauerstoff, Silizium, Magnesium, Nickel. Der Gehalt an Lichtelementen ist gering. Die durchschnittliche Dichte der Erdmaterie beträgt 5,5 g / cm3.

Es gibt nur sehr wenige verlässliche Daten zur inneren Struktur der Erde. Die Erde besteht aus der Erdkruste, dem Erdmantel und dem Erdkern.

Zahl: 1. Die chemische Zusammensetzung der Erde

Zahl: 2. Die innere Struktur der Erde

Ader Der Radius im Erdmittelpunkt beträgt etwa 3,5 Tausend km. Die Kerntemperatur erreicht 10.000 K, dh sie ist höher als die Temperatur der äußeren Sonnenschichten und ihre Dichte beträgt 13 g / cm3 (vergleiche: Wasser - 1 g / cm3). Der Kern besteht vermutlich aus Eisen- und Nickellegierungen.

Der äußere Erdkern hat eine größere Dicke als der innere (Radius von 2200 km) und befindet sich in einem flüssigen (geschmolzenen) Zustand. Der innere Kern ist einem enormen Druck ausgesetzt. Die Substanzen, aus denen es besteht, befinden sich in einem festen Zustand.

Mantel- die Geosphäre der Erde, die den Kern umgibt und 83% des Volumens unseres Planeten ausmacht. Die untere Grenze befindet sich in einer Tiefe von 2900 km. Der Mantel ist in einen weniger dichten und plastischen oberen Teil (800-900 km) unterteilt, aus dem Magma gebildet wird (übersetzt aus dem Griechischen bedeutet es "dicke Salbe"; diese geschmolzene Substanz im Erdinneren ist eine Mischung aus chemischen Verbindungen und Elementen einschließlich Gasen in einem speziellen halbflüssigen Zustand); und eine kristalline untere, etwa 2000 km dick.

Erdkruste - die äußere Hülle der Lithosphäre. Seine Dichte ist ungefähr zweimal geringer als die durchschnittliche Dichte der Erde - 3 g / cm3.

Die Erdkruste ist durch die Mohorovichich-Grenze (oft als Moho-Grenze bezeichnet) vom Erdmantel getrennt, die durch einen starken Anstieg der seismischen Wellengeschwindigkeiten gekennzeichnet ist. Es wurde 1909 vom kroatischen Wissenschaftler Andrei Mohorovici (1857-1936) installiert.

Da die im obersten Teil des Mantels ablaufenden Prozesse die Bewegung der Materie in der Erdkruste beeinflussen, werden sie gemeinsam als Lithosphäre (Felshülle) bezeichnet. Die Dicke der Lithosphäre reicht von 50 bis 200 km.

Unterhalb der Lithosphäre befindet sich die Asthenosphäre - eine weniger feste und weniger viskose, aber plastischere Hülle mit einer Temperatur von 1200 ° C. Es kann die Grenze zu Moho überschreiten und die Erdkruste durchdringen. Die Asthenosphäre ist die Quelle des Vulkanismus. Es enthält Brennpunkte von geschmolzenem Magma, das in die Erdkruste eindringt oder auf die Erdoberfläche fließt.

2. Lithosphäre und ihre Struktur

Die Lithosphäre ist eine harte Hülle der Erde, die aus der Erdkruste und dem oberen Teil des Mantels besteht (aus dem griechischen Lithostein - Stein und Sphairakugel). Es ist bekannt, dass eine enge Verbindung zwischen der Lithosphäre und dem Erdmantel besteht. Die Dicke der Lithosphäre beträgt durchschnittlich 70 bis 250 km.

Lithosphäre - Dies ist die äußere Hülle der "festen" Erde.

Die Erdkruste und der obere (feste) Teil des Mantels bilden die Lithosphäre. Es ist eine "Kugel" aus fester Materie mit einem Radius von etwa 6400 km. Die Erdkruste ist die äußere Hülle der Lithosphäre. Besteht aus Sediment-, Granit- und Basaltschichten. Unterscheiden Sie zwischen ozeanischer und kontinentaler Kruste. Die erste enthält keine Granitschicht. Die maximale Dicke der Erdkruste beträgt etwa 70 km - unter den Gebirgssystemen 30-40 km - unter den Ebenen die dünnste Erdkruste - unter den Ozeanen nur 5-10 km.
Den Rest nennen wir die innere Lithosphäre, zu der auch der zentrale Teil gehört, der als Kern bezeichnet wird. Wir wissen fast nichts über die inneren Schichten der Lithosphäre, obwohl sie fast 99,5% der gesamten Masse der Erde ausmachen. Sie können nur mit seismischen Vermessungen untersucht werden.

Die Dicke der Lithosphäre variiert zwischen 50 km (unter den Ozeanen) und 100 km (unter den Kontinenten). Die Struktur der Lithosphäre wird durch ihre großen Blöcke dargestellt - lithosphärische Platten, die durch tiefe tektonische Fehler voneinander getrennt sind. Lithosphärenplatten bewegen sich horizontal mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 5-10 cm pro Jahr.

Die Erdkruste im wissenschaftlichen Sinne ist der oberste und härteste geologische Teil der Hülle unseres Planeten.

Wissenschaftliche Forschung ermöglicht es Ihnen, es gründlich zu studieren. Dies wird durch wiederholtes Bohren von Brunnen sowohl auf Kontinenten als auch auf dem Meeresboden erleichtert. Die Struktur der Erde und die Erdkruste in verschiedenen Teilen des Planeten unterscheiden sich sowohl in der Zusammensetzung als auch in den Eigenschaften. Die obere Grenze der Erdkruste ist das sichtbare Relief, und die untere Grenze ist die Trennzone der beiden Medien, die auch als Mohorovic-Oberfläche bekannt ist. Es wird oft einfach als "M-Grenze" bezeichnet. Diesen Namen erhielt es dank des kroatischen Seismologen Mohorovici A. Viele Jahre lang beobachtete er die Geschwindigkeit seismischer Bewegungen in Abhängigkeit von der Tiefe. 1909 stellte er fest, dass ein Unterschied zwischen der Erdkruste und dem glühenden Erdmantel besteht. Die M-Grenze liegt auf dem Niveau, auf dem die Geschwindigkeit der seismischen Welle von 7,4 auf 8,0 km / s ansteigt.

Die chemische Zusammensetzung der Erde

Wissenschaftler untersuchten die Muscheln unseres Planeten und kamen zu interessanten und sogar erstaunlichen Schlussfolgerungen. Merkmale der Struktur der Erdkruste machen es den gleichen Gebieten auf Mars und Venus ähnlich. Mehr als 90% seiner Bestandteile sind Sauerstoff, Silizium, Eisen, Aluminium, Calcium, Kalium, Magnesium, Natrium. In verschiedenen Kombinationen bilden sie homogene physikalische Körper - Mineralien. Sie können in unterschiedlichen Konzentrationen in die Zusammensetzung von Gesteinen eingehen. Die Struktur der Erdkruste ist sehr heterogen. Gesteine \u200b\u200bin verallgemeinerter Form sind also Aggregate mit mehr oder weniger konstanter chemischer Zusammensetzung. Dies sind unabhängige geologische Körperschaften. Sie werden als klar abgegrenzter Bereich der Erdkruste verstanden, der innerhalb seiner Grenzen denselben Ursprung und dasselbe Alter hat.

Felsen von Gruppen

1. Magmatisch. Der Name spricht für sich. Sie entstehen aus gekühltem Magma, das aus den Öffnungen alter Vulkane fließt. Die Struktur dieser Gesteine \u200b\u200bhängt direkt von der Erstarrungsrate der Lava ab. Je größer es ist, desto kleiner sind die Kristalle der Substanz. Granit zum Beispiel bildete sich in der Dicke der Erdkruste, und Basalt trat als Ergebnis des allmählichen Ausgießens von Magma auf seine Oberfläche auf. Die Vielfalt solcher Rassen ist ziemlich groß. In Anbetracht der Struktur der Erdkruste sehen wir, dass sie zu 60% aus magmatischen Mineralien besteht.

2. Sediment. Dies sind Gesteine, die das Ergebnis der allmählichen Ablagerung von Fragmenten bestimmter Mineralien an Land und auf dem Meeresboden sind. Dies können lose Bestandteile (Sand, Kiesel), Zement (Sandstein), Reste von Mikroorganismen (Kohle, Kalkstein), Produkte chemischer Reaktionen (Kaliumsalz) sein. Sie machen 75% der gesamten Erdkruste auf den Kontinenten aus.
Nach der physiologischen Formationsmethode werden Sedimentgesteine \u200b\u200bunterteilt in:

• Detrital. Dies sind die Überreste verschiedener Felsen. Sie wurden unter dem Einfluss natürlicher Faktoren (Erdbeben, Taifun, Tsunami) zerstört. Dazu gehören Sand, Kieselsteine, Kies, Schotter, Ton.
• Chemisch. Sie werden allmählich aus wässrigen Lösungen bestimmter mineralischer Substanzen (Salz) gebildet.
• Organisch oder biogen. Besteht aus Tier- oder Pflanzenresten. Dies sind Ölschiefer, Gas, Öl, Kohle, Kalkstein, Phosphorite, Kreide.

3. Metamorphe Gesteine. Andere Komponenten können in diese konvertiert werden. Dies geschieht unter dem Einfluss von Temperaturänderungen, Hochdruck, Lösungen oder Gasen. Beispielsweise kann Marmor aus Kalkstein, Gneis aus Granit und Quarzit aus Sand gewonnen werden.

Mineralien und Gesteine, die die Menschheit in ihrem Leben aktiv nutzt, werden Mineralien genannt. Was sind Sie?

Dies sind natürliche Mineralformationen, die die Struktur der Erde und die Erdkruste beeinflussen. Sie können sowohl in ihrer natürlichen Form als auch nach ihrer Verarbeitung in Landwirtschaft und Industrie eingesetzt werden.

Arten von nützlichen Mineralien. Ihre Klassifizierung

Je nach körperlicher Verfassung und Aggregation können Mineralien kategorisiert werden:

1. Fest (Erz, Marmor, Kohle).
2. Flüssigkeit (Mineralwasser, Öl).
3. Gasförmig (Methan).

Eigenschaften bestimmter Arten von Mineralien

In Bezug auf Zusammensetzung und Anwendung unterscheiden sie sich:

1. Brennbar (Kohle, Öl, Gas).
2. Erz. Dazu gehören radioaktive (Radium, Uran) und Edelmetalle (Silber, Gold, Platin). Es gibt Eisenerze (Eisen, Mangan, Chrom) und Nichteisenmetalle (Kupfer, Zinn, Zink, Aluminium).
3. Nichtmetallische Mineralien spielen eine wesentliche Rolle in einem Konzept wie der Struktur der Erdkruste. Ihre Geographie ist umfangreich. Dies sind nichtmetallische und nicht brennbare Gesteine. Dies sind Baumaterialien (Sand, Kies, Ton) und Chemikalien (Schwefel, Phosphate, Kaliumsalze). Ein separater Abschnitt ist Edelsteinen und Ziersteinen gewidmet.

Die Verteilung der Mineralien auf unserem Planeten hängt direkt von externen Faktoren und geologischen Mustern ab.

So werden Brennstoffmineralien hauptsächlich in Öl-, Gas- und Kohlebecken abgebaut. Sie sind sedimentären Ursprungs und werden auf Sedimentabdeckungen von Plattformen gebildet. Öl und Kohle kommen selten zusammen vor.

Erzmineralien entsprechen meist dem Keller, den Leisten und den gefalteten Bereichen der Plattformplatten. An solchen Orten können sie riesige Gürtel mit einer Länge erzeugen.

Ader

Es ist bekannt, dass die Erdschale mehrschichtig ist. Der Kern befindet sich genau in der Mitte und hat einen Radius von ca. 3.500 km. Seine Temperatur ist viel höher als die der Sonne und liegt bei etwa 10.000 K. Genaue Daten zur chemischen Zusammensetzung des Kerns wurden nicht erhalten, aber vermutlich besteht er aus Nickel und Eisen.

Der äußere Kern befindet sich in einem geschmolzenen Zustand und hat noch mehr Kraft als der innere. Letzterer steht unter enormem Druck. Die Substanzen, aus denen es besteht, befinden sich in einem dauerhaften festen Zustand.

Mantel

Die Geosphäre der Erde umgibt den Kern und macht etwa 83 Prozent der gesamten Hülle unseres Planeten aus. Die untere Grenze des Mantels befindet sich in einer großen Tiefe von fast 3000 km. Diese Schale ist herkömmlicherweise in einen weniger plastischen und dichten oberen Teil (daraus wird Magma gebildet) und in einen unteren kristallinen Teil unterteilt, dessen Breite 2000 Kilometer beträgt.

Zusammensetzung und Struktur der Erdkruste

Um darüber zu sprechen, welche Elemente Teil der Lithosphäre sind, müssen Sie einige Konzepte angeben.

Die Erdkruste ist die äußerste Hülle der Lithosphäre. Seine Dichte ist zweimal geringer als die durchschnittliche Dichte des Planeten.

Die Kruste ist durch die bereits oben erwähnte Grenze M vom Mantel getrennt. Da sich die in beiden Bereichen ablaufenden Prozesse gegenseitig beeinflussen, wird ihre Symbiose üblicherweise als Lithosphäre bezeichnet. Dies bedeutet "Steinschale". Seine Kapazität reicht von 50-200 Kilometern.

Unterhalb der Lithosphäre befindet sich die Asthenosphäre, die eine weniger dichte und viskose Konsistenz aufweist. Seine Temperatur beträgt etwa 1200 Grad. Ein einzigartiges Merkmal der Asthenosphäre ist die Fähigkeit, ihre Grenzen zu durchbrechen und in die Lithosphäre einzudringen. Sie ist die Quelle des Vulkanismus. Hier sind geschmolzene Magmaherde, die in die Erdkruste eindringen und auf die Oberfläche strömen. Durch die Untersuchung dieser Prozesse konnten Wissenschaftler viele erstaunliche Entdeckungen machen. So wurde die Struktur der Erdkruste untersucht. Die Lithosphäre wurde vor vielen tausend Jahren gebildet, aber auch jetzt finden darin aktive Prozesse statt.

Strukturelemente der Erdkruste

Im Vergleich zu Mantel und Kern ist die Lithosphäre eine zähe, dünne und sehr zerbrechliche Schicht. Es besteht aus einer Stoffkombination, in der bisher mehr als 90 chemische Elemente gefunden wurden. Sie sind nicht gleichmäßig verteilt. Sieben Bestandteile machen 98 Prozent der Masse der Erdkruste aus. Dies sind Sauerstoff, Eisen, Kalzium, Aluminium, Kalium, Natrium und Magnesium. Die ältesten Gesteine \u200b\u200bund Mineralien sind über 4,5 Milliarden Jahre alt.

Durch die Untersuchung der inneren Struktur der Erdkruste können verschiedene Mineralien unterschieden werden.
Mineral ist eine relativ homogene Substanz, die sowohl innerhalb als auch auf der Oberfläche der Lithosphäre vorkommt. Dies sind Quarz, Gips, Talk usw. Gesteine \u200b\u200bbestehen aus einem oder mehreren Mineralien.

Die Prozesse, die die Erdkruste bilden

Die Struktur der ozeanischen Kruste

Dieser Teil der Lithosphäre besteht hauptsächlich aus Basaltgesteinen. Die Struktur der ozeanischen Kruste wurde nicht so gründlich untersucht wie die der kontinentalen. Die plattentektonische Theorie erklärt, dass die ozeanische Kruste relativ jung ist und die jüngsten Abschnitte auf das späte Jura datiert werden können.
Seine Dicke ändert sich praktisch nicht mit der Zeit, da er durch die Menge der aus dem Mantel in der Zone der mittelozeanischen Kämme freigesetzten Schmelzen bestimmt wird. Es wird maßgeblich von der Tiefe der Sedimentschichten auf dem Meeresboden beeinflusst. In den voluminösesten Gebieten reicht es von 5 bis 10 Kilometern. Diese Art der Erdhülle gehört zur ozeanischen Lithosphäre.

Kontinentalkruste

Die Lithosphäre interagiert mit der Atmosphäre, der Hydrosphäre und der Biosphäre. Während des Synthesevorgangs bilden sie die komplexeste und reaktivste Hülle der Erde. In der Tektonosphäre treten Prozesse auf, die die Zusammensetzung und Struktur dieser Schalen verändern.
Die Lithosphäre auf der Erdoberfläche ist nicht gleichmäßig. Es hat mehrere Schichten.

1. Sedimentär. Es wird hauptsächlich von Felsen gebildet. Hier herrschen Tone und Schiefer sowie Karbonat-, Vulkan- und Sandfelsen vor. Mineralische Ressourcen wie Gas, Öl und Kohle befinden sich in Sedimentschichten. Alle von ihnen sind organischen Ursprungs.
2. Granitschicht. Es besteht aus magmatischen und metamorphen Gesteinen, die Granit in der Natur am nächsten kommen. Diese Schicht ist nicht überall zu finden, sie ist auf den Kontinenten am ausgeprägtesten. Hier kann seine Tiefe mehrere zehn Kilometer betragen.
3. Die Basaltschicht besteht aus Gesteinen in der Nähe des gleichnamigen Minerals. Es ist dichter als Granit.

Tiefe und Temperaturänderung der Erdkruste

Die Oberflächenschicht wird durch die Hitze der Sonne erwärmt. Dies ist eine heliometrische Schale. Es kommt zu saisonalen Temperaturschwankungen. Die durchschnittliche Schichtdicke beträgt ca. 30 m.

Darunter befindet sich eine Schicht, die noch dünner und zerbrechlicher ist. Seine Temperatur ist konstant und entspricht ungefähr der durchschnittlichen Jahrestemperatur, die für dieses Gebiet des Planeten charakteristisch ist. Die Tiefe dieser Schicht nimmt je nach Kontinentalklima zu.
Noch tiefer in der Erdkruste befindet sich eine andere Ebene. Dies ist eine geothermische Schicht. Die Struktur der Erdkruste sorgt für ihre Anwesenheit, und ihre Temperatur wird durch die innere Wärme der Erde bestimmt und nimmt mit der Tiefe zu.

Der Temperaturanstieg erfolgt durch den Zerfall radioaktiver Substanzen, die Teil des Gesteins sind. Dies sind hauptsächlich Radium und Uran.

Geometrischer Gradient - Das Ausmaß des Temperaturanstiegs hängt vom Grad der Zunahme der Tiefe der Schichten ab. Dieser Parameter hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die Struktur und Art der Erdkruste beeinflussen sie ebenso wie die Zusammensetzung der Gesteine, das Niveau und die Bedingungen ihres Auftretens.

Die Wärme der Erdkruste ist eine wichtige Energiequelle. Ihre Studie ist heute sehr relevant.

§ 8.1. Die Form und Struktur der Erde

Erdform

Die Erde ist die Arena, in der Zivilisationen entstehen, sich entwickeln und zugrunde gehen und eine einzige moderne Gesellschaft gebildet wird. Unsere Zukunft hängt weitgehend davon ab, wie gut wir die Struktur unseres Planeten verstehen. Wir wissen jedoch nicht mehr darüber (und oft viel weniger) als über entfernte Sterne.
Beginnen wir mit Ideen über die Form der Erde. Derzeit bestreitet niemand die Behauptung, dass unser Planet "rund" ist. In erster Näherung wird die Form der Erde als sphärisch definiert. Diese Idee entstand im antiken Griechenland. Und nur in den XVII-XVIII Jahrhunderten. es begann verfeinert zu werden. Es wurde festgestellt, dass die Erde entlang der Rotationsachse abgeflacht ist (der Unterschied zwischen den Achsen beträgt etwa 21 km). Es wird angenommen, dass die Erde unter dem Einfluss der kombinierten Wirkung von Schwerkraft und Zentrifugalkräften gebildet wurde. Das Ergebnis dieser Kräfte - die Schwerkraft - drückt sich in der Beschleunigung aus, die jeder Körper an der Erdoberfläche erhält. Bereits I. Newton begründete theoretisch die Position, nach der die Erde in Richtung der Rotationsachse komprimiert werden sollte und die Form eines Ellipsoids annehmen sollte, was anschließend empirisch bestätigt wurde. Später wurde entdeckt, dass die Erde nicht nur an den Polen, sondern in geringem Maße am Äquator komprimiert wird. Die größten und kleinsten Äquatorradien unterscheiden sich um 213 m, d.h. Die Erde ist ein dreiachsiges Ellipsoid. Die Vorstellung von der Erde als Ellipsoid ist aber auch nur in erster Näherung richtig.
Die reale Erdoberfläche ist noch komplexer. Am nächsten an der modernen Erdfigur geoid - eine imaginäre ebene Fläche, auf die der Schwerkraftvektor überall senkrecht gerichtet ist.Im Bereich der Wasserfläche der Ozeane fällt das Geoid mit der Wasseroberfläche zusammen, die sich vollständig in Ruhe befindet. Die Diskrepanz zwischen dem Geoid und dem Ellipsoid erreicht stellenweise ± (100-150) m, was durch die ungleichmäßige Verteilung von Massen unterschiedlicher Dichte im Erdkörper erklärt wird, die die Änderung der Schwerkraft und damit die Form des Geoids beeinflusst . Derzeit wird das Krasovsky-Ellipsoid mit den folgenden Hauptparametern verwendet, um eine geodätische Basis für Karten und andere Zwecke in Russland zu schaffen: Äquatorialradius von 6378,245 km; Polarradius 6356.863 km; polare Kompression 1 / 298,25; Die Erdoberfläche beträgt etwa 510 Millionen km2, ihr Volumen beträgt 1,083 × 1012 km3. Die Masse der Erde beträgt 5,976 1027 g.

Die innere Struktur der Erde

Beachten Sie, dass nur die obersten Horizonte (bis zu einer Tiefe von 15 bis 20 km) der Erdkruste für eine direkte Beobachtung zugänglich sind, die an die Oberfläche gelangen oder von Minen, Schächten und Bohrlöchern freigelegt werden. Beurteilungen über die Zusammensetzung und den physikalischen Zustand tieferer Schalen basieren auf Daten aus geophysikalischen Methoden, d.h. sind spekulativ. Von diesen Methoden ist die seismische Methode von besonderer Bedeutung, die auf der Aufzeichnung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen, die durch Erdbeben oder künstliche Explosionen verursacht wurden, im Erdkörper basiert. In den Erdbebenzentren entstehen sogenannte longitudinale seismische Wellen, die als Reaktion des Mediums auf eine Volumenänderung angesehen werden, und Scherwellen, die Reaktion des Mediums auf eine Formänderung, die sich nur in Festkörpern ausbreiten. Basierend auf geophysikalischen Beobachtungen wurde festgestellt, dass die Erde entlang des Radius heterogen und differenziert ist.
Derzeit sind mehrere Modelle der Erdstruktur bekannt. Die meisten Forscher akzeptieren das Modell, nach dem es drei Hauptschalen der Erde gibt, die durch genau definierte seismische Grenzflächen getrennt sind, an denen sich die Geschwindigkeiten der seismischen Wellen dramatisch ändern (Abb. 8.1):

1. die Erdkruste ist die feste Oberschale der Erde. Seine Dicke variiert von 5-10 km unter den Ozeanen bis 30-40 km in flachen Gebieten und erreicht 50-75 km in Berggebieten (Maximalwerte finden sich unter den Anden und im Himalaya);
2. der Erdmantel erstreckt sich unter der Erdkruste bis zu einer Tiefe von 2900 km von der Oberfläche und ist in zwei Teile unterteilt: den oberen Mantel - bis zu einer Tiefe von 900-1000 km und den unteren Mantel - von 900-1000 bis 2900 km;

3) der Erdkern, wobei der äußere Kern - bis zu einer Tiefe von etwa 5120 km und der innere Kern - unter 5120 km unterschieden wird. Erdkrustees ist in den meisten Fällen durch eine ziemlich scharfe seismische Grenze vom Mantel getrennt - die Mohorovichich-Oberfläche (abgekürzt als Μ οхо oder М). Die seismische Methode im oberen Mantel ergab eine Schicht aus relativ weniger dichten, sozusagen "erweichten" Gesteinen - die Asthenosphäre. In dieser Schicht verringerte sich die Geschwindigkeit der seismischen Wellen, insbesondere der Transversalwellen, und die elektrische Leitfähigkeit nahm zu beobachtet werden, was auf einen weniger viskosen, plastischeren Zustand der Materie hinweist - um 2-3 Größenordnungen niedriger als in den Abraum- und darunter liegenden Schichten des Mantels. Es wird angenommen, dass diese Eigenschaften mit einem teilweisen Schmelzen des Mantelmaterials (1-10%) infolge eines schnelleren Temperaturanstiegs als Druck mit zunehmender Tiefe verbunden sind. Die Viskosität der Asthenosphäre ändert sich sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung signifikant, und auch ihre Dicke ändert sich. Die Asthenosphäre befindet sich in verschiedenen Tiefen: unter den Kontinenten - von 80-120 bis 200-250 km, unter den Ozeanen - von 50-70 bis 300-400 km. Es wird am deutlichsten in Stellen bis zu einer Tiefe von 20 bis 25 km oder weniger unter den beweglichsten Zonen der Erdkruste ausgedrückt und emporgehoben und im Gegenteil unter den ruhigsten Teilen der Kontinente (Plattformschilde) schwach ausgedrückt und abgesenkt ). Die Asthenosphäre spielt eine große Rolle in tiefen geologischen Prozessen. Die feste suprastenosphärische Schicht des Mantels zusammen mit der Erdkruste wird als Lithosphäre bezeichnet.

Hauptmerkmale der Erde

Die durchschnittliche Dichte der Erde beträgt nach gravimetrischen Daten 5,5 g / cm. Die Dichte der Gesteine, aus denen die Erdkruste besteht, liegt zwischen 2,4 und 3,0 g / cm. Der Vergleich dieser Werte mit der durchschnittlichen Dichte der Erde führt zu der Annahme, dass eine Zunahme der Dichte im Erdmantel und im Erdkern mit der Tiefe beobachtet werden sollte. Es wird angenommen, dass die Felsen im oberasthenosphärischen Teil des Mantels unterhalb der Moho-Grenze viel dichter sind. Beim Übergang vom Mantel zum Kern steigt der Dichtesprung auf 9,7-10,0 g / cm3, steigt dann an und beträgt im inneren Kern 12,5-13,0 g / cm3.
Es wird berechnet, dass die Erdbeschleunigung von 9,82 m / s2 an der Oberfläche bis zu einem Maximalwert von 10,37 m / s2 an der Basis des unteren Mantels (2900 km) variiert. Im Kern fällt die Erdbeschleunigung schnell ab und erreicht eine Tiefe von etwa 5000 km bis 4,52 m / s2, dann in einer Tiefe von 6000 km fällt sie auf 1,26 m / s2 und in der Mitte auf Null.
Es ist bekannt, dass die Erde wie ein riesiger Magnet mit einem Kraftfeld um sie herum ist. In der Neuzeit befinden sich die Magnetpole der Erde in der Nähe der geografischen Pole, stimmen jedoch nicht mit diesen überein. Gegenwärtig wird der Ursprung des Hauptmagnetfeldes der Erde am häufigsten mit dem dynamo-theoretischen Konzept von Frenkel-Elsasser erklärt, wonach dieses Feld durch die Wirkung eines Systems elektrischer Ströme entsteht, die durch komplexe konvektive Bewegungen verursacht werden im flüssigen äußeren Kern während der Rotation der Erde. Der allgemeine Hintergrund des Magnetfelds überlagert den Einfluss von Gesteinen, die ferromagnetische Mineralien enthalten und im oberen Teil der Erdkruste liegen, wodurch sich magnetische Anomalien auf der Erdoberfläche bilden. Die Restmagnetisierung von Gesteinen, die ferromagnetische Mineralien enthalten, ist wie das Erdmagnetfeld ausgerichtet, das während ihrer Entstehungszeit bestand. Studien dieser Magnetisierung haben gezeigt, dass das Erdmagnetfeld im Laufe der geologischen Geschichte wiederholt Inversionen erfahren hat: Der Nordpol wurde zum Süden und der Südpol zum Norden. Die magnetische Inversionsskala wird verwendet, um Gesteinsschichten zu vergleichen und ihr Alter zu bestimmen.
Für das Verständnis der Prozesse in den Tiefen der Erde erwies sich das Problem des Wärmefeldes des Planeten als wichtig. Derzeit gibt es zwei Wärmequellen der Erde - die Sonne und das Erdinnere. Das Aufwärmen durch die Sonne erstreckt sich bis zu einer Tiefe von nicht mehr als 28 bis 30 m. In einer bestimmten Tiefe von der Oberfläche befindet sich ein Gürtel mit konstanter Temperatur, der der durchschnittlichen Jahrestemperatur des Gebiets entspricht. So gibt es in Moskau in einer Tiefe von 20 m eine konstante Temperatur von +4,2 ° C und in Paris von +11,83 ° C in einer Tiefe von 28 m. Unterhalb des Gürtels mit konstanter Temperatur Beobachtungen in Minen, Minen, Bohrlöcher haben einen Temperaturanstieg mit der Tiefe festgestellt, der auf den Wärmefluss aus den Eingeweiden der Erde zurückzuführen ist.
Der Durchschnittswert des internen Wärmeflusses für die Erde beträgt etwa 1,4-1,5 μcal / cm2 pro Sekunde. Es wurde festgestellt, dass der Wärmefluss vom Grad der Mobilität des Kortex und der Intensität endogener (interner) Prozesse abhängt. In den ruhigen Regionen der Kontinente liegt sein Wert etwas unter dem Durchschnitt. Signifikante Schwankungen des Wärmeflusses sind charakteristisch für Berge: Auf dem größten Teil des Meeresbodens ist der Wärmefluss fast der gleiche wie auf den kontinentalen Ebenen, aber innerhalb der sogenannten Rift-Täler der mittelozeanischen Kämme nimmt er manchmal um 5 zu -7 mal. In den inneren Regionen des Roten Meeres werden hohe Werte des Wärmeflusses festgestellt.
Die Quellen der inneren Wärmeenergie der Erde wurden noch nicht ausreichend untersucht. Die wichtigsten sind jedoch: 1) Zerfall radioaktiver Elemente (Uran, Thorium, Kalium usw.); 2) Gravitationsdifferenzierung mit Umverteilung des Materials durch Dichte im Mantel und Kern, begleitet von der Freisetzung von Wärme. Beobachtungen in Minen, Minen und Bohrlöchern deuten auf einen Temperaturanstieg mit der Tiefe hin. Zur Charakterisierung wurde ein geothermischer Gradient eingeführt - ein Temperaturanstieg in Grad Celsius pro Tiefeneinheit. Seine Bedeutungen sind in verschiedenen Teilen der Welt unterschiedlich. Der Durchschnitt wird mit etwa 30 ° C pro 1 km angenommen, und die Extremwerte des Bereichs unterscheiden sich um mehr als das 25-fache, was durch die unterschiedliche endogene Aktivität der Erdkruste und die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit der Gesteine \u200b\u200berklärt wird. Der höchste geothermische Gradient von 150 ° С pro 1 km wird in Oregon (USA) und der kleinste (6 ° С pro 1 km) in Südafrika festgestellt. Im Kola-Brunnen wurde in einer Tiefe von 11 km eine Temperatur von etwa 200 ° C gemessen. Die höchsten Werte des Gradienten sind mit den mobilen Zonen der Ozeane und Kontinente verbunden, die niedrigsten mit den stabilsten und ältesten Teilen der Kontinentalkruste. Die Änderung der Temperatur mit der Tiefe wird sehr ungefähr aus indirekten Daten bestimmt. Für die Erdkruste basieren die Temperaturberechnungen hauptsächlich auf Daten zum Wärmefluss, zur Wärmeleitfähigkeit von Gesteinen und zur Lavatemperatur. Für große Tiefen sind solche Daten jedoch nicht verfügbar, und die Zusammensetzung des Mantels und des Kerns ist nicht genau bekannt. Es wird angenommen, dass unterhalb der Asthenosphäre die Temperatur regelmäßig mit einer signifikanten Abnahme des geothermischen Gradienten ansteigt.
Basierend auf der Idee, dass der Kern hauptsächlich aus Eisen besteht, wurden Berechnungen seines Schmelzens an verschiedenen Grenzen unter Berücksichtigung des dort vorhandenen Drucks durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass an der Grenze des unteren Mantels und des Kerns die Schmelztemperatur von Eisen 3700 ° C und an der Grenze des äußeren und inneren Kerns 4300 ° C betragen sollte. Daraus wird geschlossen, dass aus physikalischer Sicht die Temperatur im Kern 4000-5000 ° C beträgt. Zum Vergleich kann angegeben werden, dass die Temperatur auf der Sonnenoberfläche etwas unter 6000 ° C liegt.
Lassen Sie uns die Frage nach dem Gesamtzustand der Erdmaterie ansprechen. Es wird angenommen, dass sich die Substanz der Lithosphäre in einem festen kristallinen Zustand befindet, da die Temperatur bei den vorhandenen Drücken nicht den Schmelzpunkt erreicht. An einigen Stellen und in der Erdkruste stellen Seismologen jedoch fest, dass separate Linsen mit niedriger Geschwindigkeit vorhanden sind, die an die asthenosphärische Schicht erinnern. Nach seismischen Daten befindet sich das Material des Erdmantels, durch das sowohl longitudinale als auch transversale seismische Wellen verlaufen, in einem effektiv festen Zustand. In diesem Fall befindet sich das Material des unteren Mantels wahrscheinlich in einem kristallinen Zustand, da der in ihnen vorhandene Druck das Schmelzen verhindert. Nur in der Asthenosphäre, wo die seismischen Wellengeschwindigkeiten verringert werden, nähert sich die Temperatur dem Schmelzpunkt. Es wird angenommen, dass sich die Substanz in der asthenosphärischen Schicht in einem amorphen glasigen Zustand und teilweise (weniger als 10%) sogar in einem geschmolzenen Zustand befinden kann. Geophysikalische Daten sowie Magmakammern, die auf verschiedenen Ebenen der asthenosphärischen Schicht entstehen, weisen auf die Inhomogenität und Schichtung der Asthenosphäre hin. Was den Materiezustand im Erdkern betrifft, so glauben die meisten Forscher, dass sich die Materie des äußeren Kerns in einem flüssigen Zustand und der innere Kern in einem festen Zustand befindet, da der Übergang vom Mantel zum Kern von a begleitet wird Eine starke Abnahme der Geschwindigkeit von seismischen Wellen in Längsrichtung und von Scherwellen, die sich nur in fester Umgebung ausbreiten, ist nicht enthalten.

§ 8.2. Die materielle Zusammensetzung und Struktur der Erdkruste

Chemische und mineralische Zusammensetzung der Erde

Die Analyse der chemischen und mineralischen Zusammensetzung der Erde ist von erheblichem theoretischem und praktischem Interesse: Sie kann viele Geheimnisse der Entstehung und Entwicklung unseres Planeten enthüllen und einen Schlüssel für eine effizientere Suche nach Bodenschätzen liefern. Die durchschnittliche Zusammensetzung der Erde wird anhand der Substanz beurteilt, aus der sich Meteoriten zusammensetzen, da angenommen wird, dass aus diesem Material die Planeten des Sonnensystems, einschließlich der Erde, auf einmal entstanden sind. Ordnen Sie Stein- (97,7% aller Funde), Eisenstein- (1,3%) und Eisenmeteoriten (5,6%) zu. Ihre chemische Analyse legt nahe, dass Eisen (30-36%), Sauerstoff (29-31%), Silizium (14-15%) und Magnesium (13-16%) in der Zusammensetzung der Erde vorherrschen. Zusätzlich wird die Menge an Schwefel, Nickel, Aluminium und Calcium in Einheiten von Prozent gemessen. Alle anderen Elemente sind in einer Menge von weniger als 1% vorhanden.
Die zuverlässigsten Informationen über die chemische Zusammensetzung des obersten Teils der Erdkruste der Kontinente sind verfügbar und können direkt beobachtet und analysiert werden. Die ersten Daten wurden 1889 vom amerikanischen Wissenschaftler F. Clarke veröffentlicht, der sie als arithmetisches Mittel von 6000 Ergebnissen der chemischen Analyse verschiedener ihm zur Verfügung stehender Gesteine \u200b\u200berhielt. Später wurden diese Daten verfeinert. In der Zusammensetzung der Erdkruste sind die folgenden acht chemischen Elemente mit einem Gesamtgewicht von über 98 Gew .-% am häufigsten: Sauerstoff (46,5%), Silizium (25,7%), Eisen (6,2%), Calcium (5,8%), Magnesium ( 3,2%), Natrium (1,8%), Kalium (1,3%). Fünf weitere Elemente sind in Zehntelprozent in der Erdkruste enthalten: Titan (0,52%), Kohlenstoff (0,46%), Wasserstoff (0,16%), Mangan (0,12%), Schwefel (0,11%). Alle anderen Elemente machen etwa 0,37% aus.
1924 wurde der norwegische Forscher V.M. Goldschmit schlug eine weit verbreitete und heutzutage geochemische Klassifizierung chemischer Elemente vor, die in vier Gruppen unterteilt wurden:
◊ Die siderophile Gruppe chemischer Elemente umfasst Elemente der Eisenfamilie, Platinmetalle sowie Molybdän und Rhenium (insgesamt 11 Elemente), die in geochemischen Merkmalen eisennah sind.
◊ Lithophile Elemente bilden eine Gruppe von 53 Elementen, die den größten Teil der Mineralien der Erdkruste (Lithosphäre) ausmachen: Silizium, Titan, Zirkonium, Fluor, Chlor, Aluminium, Natrium, Kalium, Magnesium, Kalzium usw.;
◊ Die chalkophile Gruppe chemischer Elemente besteht aus Schwefel, Antimon, Wismut, Arsen, Selen, Tellur und einer Reihe schwerer Nichteisenmetalle (Kupfer usw.) - nur 19 Elemente, die zur Bildung natürlicher Sulfide, Selenide, Telluride, Sulfosalze und manchmal im heimischen Staat gefunden (Gold, Silber, Quecksilber, Wismut, Arsen usw.);
◊ Die atmosphärische Gruppe umfasst für die Erdatmosphäre typische chemische Elemente (Stickstoff, Wasserstoff, Edelgase), in denen sie in Form von freien Atomen oder Molekülen vorliegen.
Die Erdkruste besteht aus verschiedenen Gesteinsgruppen, die sich in Formation und Zusammensetzung unterscheiden. Gesteine \u200b\u200bsind Mineralaggregate, d.h. eine bestimmte Kombination von Mineralien. Mineralien sind natürliche chemische Verbindungen oder native chemische Elemente, die infolge bestimmter physikalisch-chemischer Prozesse in der Erdkruste und auf ihrer Oberfläche entstanden sind.Die meisten Mineralien sind kristalline Körper und nur wenige sind amorph. Die Formen natürlicher Kristalle sind vielfältig und hängen von der regelmäßigen Anordnung der Mikropartikel im Raum ab - Atome, Ionen, Moleküle, die die Struktur von Kristallen bilden, oder deren (räumliches) Kristallgitter. Physikochemische und thermodynamische Bedingungen sind für die Bildung dieser Struktur von großer Bedeutung. Graphit - das weichste Mineral (Härte 1) - bildet tafelförmige Kristalle, und Diamant - das härteste Mineral (Härte 10) - hat die perfekteste kubische Symmetriegruppe. Dieser Unterschied in den Eigenschaften ist auf den Unterschied in der Anordnung der Atome im Kristallgitter zurückzuführen.
Derzeit sind mehr als 2500 natürliche Mineralien bekannt, wobei Sorten nicht berücksichtigt werden, aber nur wenige (etwa 50) - gesteinsbildende - sind an der Bildung von Gesteinen beteiligt, aus denen die Erdkruste besteht. Der Rest der Mineralien in Gesteinen liegt in Form geringfügiger Verunreinigungen vor und wird als akzessorische Mineralien bezeichnet. Die Klassifizierung von Mineralien basiert auf ihrer chemischen Zusammensetzung und Kristallstruktur. Die wichtigsten Gesteinsbildungs- und Erzmineralien werden in mehrere Mineralklassen zusammengefasst:
◊ native Elemente: natives Gold, Silber, Kupfer, Platin, Graphit, Diamant, Schwefel;
◊ Sulfide: Pyrit, Chalkopyrit, Bleiglanz, Zinnober;
◊ Halogenverbindungen: Halit (Tafelsalz), Sylvin, Carnallit und Fluorit;
◊ Oxide und Hydroxide: Quarz, Opal, Magnetit (magnetisches Eisenerz), Hämatit, Korund, Limonit, Goethit;
◊ Carbonate: Calcit (Kalkspat), dessen transparenter Unterschied als isländischer Holm, Dolomit bezeichnet wird;
◊ Phosphate: Apatit, Phosphorit;
◊ Sulfate: Gips, Anhydrit, Mirabilit (Glaubersalz), Baryt;
Über Wolframate: Wolframit;
◊ Silikate: Quarz, Olivin, Beryll, Pyroxene, Hornblende, Glimmer, Serpentin, Talk, Glaukonit, Feldspat.
Silikate bilden eine besondere Klasse von Mineralien. Diese Klasse umfasst die häufigsten gesteinsbildenden Mineralien in der Erdkruste (über 90 Gew .-%), die in ihrer chemischen Zusammensetzung äußerst komplex sind und an der Struktur aller Gesteinsarten beteiligt sind, hauptsächlich magmatisch und metamorph. Sie machen etwa ein Drittel aller bekannten Mineralien aus. Manchmal enthalten Silikate Quarz. Die Basis des Kristallgitters von Silikaten ist die ionische vierwertige Gruppe SiO4.
Sogar die alten Bergleute bemerkten, dass in Erzvorkommen einzelne Mineralien immer zusammen gefunden werden. Der gemeinsame Befund von Mineralien wird mit dem Begriff "Paragenese" oder "Paragenese" (griechisch "para" - nah, nah) bezeichnet. Jeder Prozess der Mineralbildung ist durch seine eigenen regelmäßigen Kombinationen von Mineralien gekennzeichnet. Als Beispiele für die Paragenese können Quarz- und Gold-, Chalkopyrit- und Silbererze angeführt werden. Die Kenntnis der Paragenese von Mineralien erleichtert die Suche nach Mineralien über ihre Satelliten. So half das Diamant-Begleitpyrop (eine Art Granat), primäre Diamantvorkommen in Jakutien zu erschließen.
Wie oben erwähnt, bildet sich eine bestimmte Kombination von Mineralien gesteine \u200b\u200bsind natürliche Aggregate von Mineralien mit mehr oder weniger konstanter mineralogischer und chemischer Zusammensetzung, die unabhängige geologische Körper bilden, aus denen die Erdkruste besteht.Die Form, Größe und gegenseitige Anordnung der Mineralkörner bestimmen die Struktur und Textur der Gesteine. Die meisten Gesteine, aus denen die Erdkruste besteht, bestehen aus vielen Mineralien, seltener bestehen sie aus Körnern eines Minerals. Die mineralische Zusammensetzung, Struktur und Form der Einstreu des Gesteins spiegeln die Bedingungen seiner Bildung wider.
Nach dem Ursprung werden Gesteine \u200b\u200bin drei Gruppen eingeteilt:

1. magmatischgesteine, die sich durch Eindringen (intrusive Gesteine) in die Erdkruste oder durch Eruption auf der Oberfläche von Magma (effusive Gesteine) gebildet haben. Das auf die Oberfläche gegossene Magma heißt Lava. Viele Ablagerungen von metallischen Mineralien sowie Apatiten, Diamanten usw. sind mit magmatischen verbunden;
2. sedimentärgesteine, die sich während der Ablagerung zerstörter magmatischer Gesteine \u200b\u200bund auf andere Weise im Ozean, in Meeren, Seen und Flüssen gebildet haben. Klastisch, tonig, chemisch und organogen unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung. Die folgenden Sedimentgesteine \u200b\u200bsind als Mineralien wichtig: Öl, Gas, Kohle, Torf, Bauxit, Phosphorit usw.;
3. metamorphrasse, d.h. sowohl magmatisch als auch sedimentär umgewandelt. Unter metamorphen Bedingungen entstehen Eisen, Kupfer, Polymetall, Uran und andere Erze sowie Graphit, Edelsteine, feuerfeste Materialien usw. Manchmal werden metasomatische Gesteine \u200b\u200baus der metamorphen Gruppe als eigenständige Klasse unterschieden, die durch Metasomatismus gebildet wird - der Prozess, bei dem einige Mineralien durch andere ersetzt werden, wobei sich die chemische Zusammensetzung des Gesteins erheblich ändert, das Volumen und der Feststoff jedoch erhalten bleiben Zustand, wenn er Lösungen mit hoher chemischer Aktivität ausgesetzt wird. In diesem Fall tritt die Migration chemischer Elemente auf.

Arten von Krusten

Die gesamte Erdkruste besteht aus sedimentären, magmatischen und metamorphen Gesteinen, die über der Moho-Grenze liegen. Das Verhältnis der verschiedenen Gesteinsarten in der Zusammensetzung der Kruste variiert je nach Relief der Erde und geologischer Struktur. Innerhalb des Kontinents unterscheiden sich Ebenen und Berggebiete in den Ozeanen - die Unterwasserränder der Kontinente (Schelf bis zu einer Tiefe von etwa 200 m, Kontinentalhang mit einem Fuß bis zu einer Tiefe von 2,5 bis 3,0 km), ein Bett (mit vorherrschende Tiefen von 4 bis 6 km), Tiefwassertröge (bis zu 10 bis 11 km und mehr) und Mittelozeanergrate.
Es gibt normalerweise vier Haupttypen von Krusten: kontinentale, ozeanische, subkontinentale und subozeanische.
Kontinentaler Typdie Erdkruste hat eine unterschiedliche Dicke (Dicke): innerhalb der kontinentalen Ebenen - Plattformen - 35-40 km, in jungen Gebirgsstrukturen - 55-70 km. Die maximale Dicke (ca. 70-75 km) wird im Himalaya und in den Anden festgelegt. An der Struktur der Kontinentalkruste sind zwei Hauptteile beteiligt: \u200b\u200bSediment, bestehend aus Sedimentgesteinen; konsolidiert, bestehend aus magmatischen und metamorphen Gesteinen, die üblicherweise in Granit- (Granit-Gneis) und Basalt- (Granulit-Basalt) Schichten unterteilt sind. Alle Schichten der Erdkruste zeichnen sich durch eine variable Dicke aus. Die Dicke der Sedimentschicht variiert also von null (auf den Schilden - Ostsee, Aldan usw.) bis 5 km innerhalb der Kontinentalebenen und steigt nur in großen Tälern der konsolidierten Kruste auf 8-10 km oder mehr an. In den orogenen Gebieten im Vorgebirge und in den intermontanen Tälern erreicht diese Schicht 15 bis 20 km. Die Dicke der Granitschicht variiert zwischen 10 und 25 km, abhängig von der Gesamtdicke der Erdkruste. In den Ebenen beträgt sie etwa 15 bis 20 km, in den Bergregionen 20 bis 25 km. Die Basaltschicht hat auch eine variable Dicke - von 10-15 bis 20 km innerhalb der Plattformen und bis zu 25-35 km in einigen Gebirgsstrukturen.
Meerestypder Erdkruste, die für den Boden des Weltozeans charakteristisch ist, unterscheidet sich sowohl in der Dicke als auch in der Zusammensetzung stark von der kontinentalen. Es gibt keine Granitschicht und die Dicke reicht von 5 bis 12 km, durchschnittlich 6 bis 7 km. Es besteht aus drei Schichten: 1) Die erste (obere) Schicht loser mariner Sedimente hat eine Dicke von den ersten Hunderten von Metern bis zu 1 km, selten mehr; 2) Die zweite Schicht hat eine Dicke von 1 bis 1,5 bis 3 km. Den Bohrdaten zufolge wird die Schicht durch Basaltlaven mit untergeordneten Schichten aus Kiesel- und Karbonatgesteinen dargestellt. 3) Die dritte Schicht mit einer Dicke von 3,5-5 km wurde noch nicht gebohrt.
Subozeanischer Typder Erdkruste ist charakteristisch für Tiefseebecken der Rand- und Binnenmeere (das südliche Becken des Kaspischen, Schwarzen, Mittelmeers, Ochotsk und anderer Meere). Ein Merkmal der Struktur dieser Art von Kruste ist die große Dicke von Sedimentgesteinen (bis zu 4-10 km, an einigen Stellen bis zu 20 km). Eine ähnliche Struktur der Kruste ist auch typisch für einige tiefe Vertiefungen an Land, beispielsweise für den zentralen Teil des kaspischen Tieflandes (Vertiefung).
Der subkontinentale Typ der Erdkruste ist charakteristisch für die Inselbögen (Aleuten, Kurilen usw.) und die Kontinentalränder. In der Struktur ist es nahe am kontinentalen Typ, hat aber eine geringere Dicke (20-30 km). Ein Merkmal der subkontinentalen Kruste von Inselbögen ist die unklare Trennung der Schichten der konsolidierten Kruste.
Die neuesten geophysikalischen Daten und Materialien des einzigartigen Superdeep-Kola-Bohrlochs mit einer Tiefe von über 12 km ermöglichen es, von einer viel komplexeren Struktur der Erdkruste zu sprechen und die Interpretation der Struktur der Erdkruste anders anzugehen, wodurch die Schaffung neuer Modelle davon. Zum Beispiel in N.I. In Pavlenkovo \u200b\u200bist der konsolidierte Teil der Kontinentalkruste (unterhalb der Sedimentschicht) im Gegensatz zum beschriebenen Zweischichtmodell in drei Schichten unterteilt. Darüber hinaus wird das vorgestellte zweischichtige Modell des konsolidierten Teils der Kontinentalkruste mit der Zuordnung von Granit- und Basaltschichten von vielen Seismologen bestritten. Geophysikalische Untersuchungen zeigen eine vollständige Unsicherheit in der Position der Grenze zwischen diesen Schichten. Dies wurde durch die Ergebnisse des Bohrens des Kola-Superdeep-Bohrlochs bestätigt. Nach vorläufigen seismischen Daten sollte dieses Bohrloch in einer Tiefe von etwa 7 km in die Basaltschicht eindringen. Dies geschah jedoch nicht. Es stellte sich heraus, dass die seismische Grenze innerhalb einer einheitlichen Schicht metamorpher Gesteine \u200b\u200bverläuft.
Dies unterstreicht einmal mehr, dass die Struktur der Erdkruste und der Erde als Ganzes aufgrund der unterschiedlichen Entstehungsgeschichte und der unterschiedlichen Art der darin ablaufenden Prozesse durch große Komplexität und Vielfalt gekennzeichnet ist. Vieles bleibt unklar, insbesondere bei der Interpretation der Materialzusammensetzung der unteren Schichten der Kontinentalkruste.

§ 8.3. Hydrosphäre und Atmosphäre der Erde

Die Wasserhülle der Erde

Hydrosphäre— wasserhülle der Erde, die alles chemisch ungebundene Wasser enthält.Wasser ist auf der Erde in drei Phasenzuständen vorhanden: fest, flüssig und gasförmig. Von den fast 1,5 Milliarden km3 des gesamten Volumens an Hydrosphärengewässern fallen etwa 94% auf den Weltozean, 4% auf Grundwasser (die meisten davon sind tiefe Sole), 1,6% auf Gletscher und Dauerschnee, etwa 0,25% auf den Weltozean. zu den Oberflächengewässern des Landes (Flüsse, Seen, Sümpfe), von denen sich die meisten in Seen befinden. Wasser ist in der Atmosphäre und in lebenden Organismen vorhanden.
Die Einheit der Hydrosphäre ist zurückzuführen auf der Wasserkreislauf -der Prozess seiner kontinuierlichen Bewegung unter dem Einfluss von Sonnenenergie und Schwerkraft, der die Hydrosphäre, Atmosphäre, Lithosphäre und lebende Organismen abdeckt (Abb. 8.2). Der Wasserkreislauf besteht aus Verdunstung von der Meeresoberfläche, Feuchtigkeitsübertragung in der Atmosphäre, Niederschlag auf Ozean und Land, deren Versickerung und Oberfläche sowie unterirdischem Abfluss von Land zu Ozean. Während des Weltwasserkreislaufs findet seine schrittweise Erneuerung in allen Teilen der Hydrosphäre statt. Darüber hinaus werden unterirdische Gewässer über Hunderte, Tausende und Millionen von Jahren erneuert. polare Gletscher - seit 8-15 Tausend Jahren; die Gewässer des Weltozeans - für 2,5-3 Tausend Jahre; geschlossene, entwässerungslose Seen - 200-300 Jahre; Durchfluss - seit mehreren Jahren; Flüsse - 11-20 Tage; Wasserdampf der Atmosphäre - für 8 Tage; Wasser in Organismen - in wenigen Stunden. Es ist bekannt, dass je langsamer der Wasseraustausch ist, desto höher ist die Mineralisierung (Salzgehalt) des Wassers im Element der Hydrosphäre. Aus diesem Grund ist das Wasser der unterirdischen Hydrosphäre am stärksten mineralisiert, und das Flusswasser dient als Beginn fast aller Süßwasserquellen.
Ein wichtiges Element der Hydrosphäre ist Weltozean,die durchschnittliche Tiefe beträgt 3700 m, die größte ist I 022 m (Marianengraben). Fast alle auf der Erde bekannten Substanzen sind in unterschiedlichen Mengen im Meerwasser gelöst. Der Hauptteil der in Meerwasser gelösten Salze sind Chloride (88,7%) und Sulfate (10,8%), Carbonate (0,3%).

Jedes Kilogramm Wasser enthält durchschnittlich etwa 35 g Salze. Der Salzgehalt des Meerwassers hängt vom Verhältnis von Niederschlag und Verdunstung ab. Sein Salzgehalt wird durch Flusswasser und Wasser aus schmelzendem Eis verringert. Im offenen Ozean hat die Verteilung des Salzgehalts in den Oberflächenschichten des Wassers (bis zu 1500 m) einen zonalen Charakter: Im Äquatorgürtel, wo es viel Niederschlag gibt, ist er gering, in tropischen Breiten ist er erhöht, in gemäßigten und polaren Breiten nimmt der Salzgehalt wieder ab. Die Ozeane absorbieren und emittieren eine große Menge an Gasen (Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Ammoniak usw.).
Die Oberflächentemperatur des Weltozeanwassers ist auch durch Zonen gekennzeichnet, die durch Strömungen, Landeinflüsse und konstante Winde gestört werden. Die höchsten durchschnittlichen Jahrestemperaturen (27-28 ° C) werden in äquatorialen Breiten beobachtet. Mit zunehmendem Breitengrad sinkt die Temperatur des Wassers des Weltozeans auf 0 ° C und in den zirkumpolaren Regionen sogar noch niedriger (die Gefriertemperatur von Wasser mit einem durchschnittlichen Salzgehalt beträgt 1,8 ° C unter Null). Die durchschnittliche Temperatur der Oberflächenwasserschicht beträgt + 17,5 ° C, und die durchschnittliche Wassertemperatur des gesamten Weltozeans beträgt + 4 ° C. Die Dicke des mehrjährigen Eises erreicht eine Dicke von 3-5 m. Das kontinentale Eis im Ozean bildet schwimmende Berge - Eisberge. Eis bedeckt ungefähr 15% der gesamten Wasserfläche des Weltozeans.
Das Wasser des Weltozeans ruht nicht, sondern macht oszillierende (Wellen) und translatorische Bewegungen (Strömungen). Wellen auf der Meeresoberfläche werden hauptsächlich vom Wind erzeugt; ihre Höhe beträgt normalerweise nicht mehr als 4-6 m bis maximal 30 m; Wellenlängen von 100-250 m bis 500 m. Die vom Wind verursachte Erregung lässt mit der Tiefe nach: In einer Tiefe von 200 m sind selbst starke Wellen nicht wahrnehmbar. Wenn Sie sich der Küste durch Reibung gegen den Boden nähern, nimmt die Geschwindigkeit der Wellenbasis ab und der Wellenberg kippt um - es tritt eine Brandung auf. An steilen Ufern, wo die Energie der Wellen nicht vom Boden gelöscht wird, erreicht die Kraft ihres Aufpralls 30-38 Tonnen pro 1 m2. Die Wellen der gesamten Meerwassersäule verursachen Erdbeben, Vulkanausbrüche und Gezeitenkräfte. Unterwassererdbeben und Vulkanausbrüche verursachen Tsunamis, die sich mit einer Geschwindigkeit von über 700 km / h ausbreiten. Im offenen Ozean wird die Tsunami-Länge auf 200 bis 300 km in einer Höhe von etwa 1 m geschätzt, was für Schiffe normalerweise unsichtbar ist. In Küstennähe steigt die Höhe der Tsunami-Welle auf 30 m, was zu einer katastrophalen Zerstörung führt.
Unter dem Einfluss der Anziehungskräfte von Mond und Sonne treten Ebbe und Flut auf. Besonders auffällig sind die vom Mond verursachten Gezeiten. Aufgrund der Rotation der Erde bewegen sich Flutwellen in Richtung ihrer Bewegung - von Ost nach West. Wo der Kamm einer Flutwelle vorbeizieht, tritt eine Ebbe auf, gefolgt von einer Ebbe. Abhängig von den Bedingungen können die Gezeiten halb täglich (zwei Fluten und zwei Ebben pro Mondtag), täglich (eine Flut und eine Ebbe pro Tag) und gemischt (tägliche und halbtägliche Gezeiten ersetzen sich gegenseitig) sein ). Sonnenfluten sind 2,17-mal weniger als Mondfluten. Mond- und Sonnenfluten können addiert und subtrahiert werden. Die Größe und Art der Gezeiten hängt von den relativen Positionen der Erde, des Mondes und der Sonne, vom Breitengrad, der Meerestiefe und der Form der Küste ab. Im offenen Ozean beträgt die Gezeitenhöhe in engen Buchten nicht mehr als 1 m - bis zu 18 m. Die Flutwelle dringt in einige Flüsse (Amazonas, Themse) ein und bildet schnell flussaufwärts eine bis zu 5 m hohe Wasserwand.
Meeresströmungen werden durch Wind, Änderungen des Wasserspiegels und der Dichte verursacht. Die Hauptursache für Oberflächenströme ist Wind. In kälteren Gewässern werden warme Strömungen festgestellt, in weniger kalten Gewässern kalte. Warme Ströme werden von niedrigeren Breiten zu höheren, kalte Ströme geleitet - umgekehrt. Die Richtung des Stroms wird durch die Rotation der Erde beeinflusst, was ihre Abweichung nach rechts in der nördlichen Hemisphäre und nach links in der südlichen Hemisphäre erklärt. Die Systeme der Oberflächenströme in den Ozeanen hängen von der Richtung der vorherrschenden Winde, von der Position und Konfiguration der Ozeane ab. In tropischen Breiten verursachen stabile Luftströmungen über den Ozeanen (Passatwinde) Nord- und Süd-Passatwinde, die Wasser an die Ostküste der Kontinente ziehen. Zwischen ihnen besteht ein Gegenstrom zwischen den Handelsbeziehungen. Entlang der Ostküste fließen warme Strömungen nach Norden und Süden, um die Breiten zu mildern. In gemäßigten Breiten führen westliche Winde dazu, dass Strömungen die Ozeane von West nach Ost durchqueren. Die Ursachen für Strömungen in der Tiefe sind unterschiedliche Wasserdichten, die durch den Druck eines Gewässers von oben (z. B. an Orten, an denen ein Schwall auftritt oder vom Wind weggeblasen wird), Temperatur- und Salzgehaltsänderungen verursacht werden können. Änderungen in der Dichte des Wassers sind der Grund für seine vertikalen Bewegungen: Absenken der Kälte (oder salziger) und Aufsteigen der Wärme (oder weniger salzig).
Die Bewegung von Wasser ist mit der Zufuhr von Sauerstoff und anderen Gasen aus der Atmosphäre in die Tiefe und der Entfernung von Nährstoffen für Organismen aus den Tiefen in die Oberflächenschichten verbunden. Orte intensiver Wassermischung sind die reichsten im Leben. Im Weltozean leben etwa 160.000 Tierarten und mehr als 10.000 Algenarten. Es gibt drei Gruppen von Meeresorganismen: 1) Plankton - passiv bewegte einzellige Algen und Tiere, Krebstiere, Quallen usw.; 2) Nekton - aktiv bewegte Tiere (Fische, Wale, Schildkröten, Kopffüßer usw.); 3) Benthos - am Boden lebende Organismen (Braun- und Rotalgen, Weichtiere, Krebstiere usw.). Die Verteilung des Lebens in der Oberflächenwasserschicht ist zonal.
Landgewässer, zu denen unterirdische Gewässer, Flüsse, Seen, Sümpfe und Gletscher gehören, spielen eine wichtige Rolle für die Existenz des Lebens auf der Erde.
Das Grundwasserbefinden sich in der Gesteinsmasse des oberen Teils der Erdkruste. Die meisten von ihnen entstehen durch Versickerung von Regen, Schmelze und Flusswasser. Die Tiefe, Richtung und Intensität der Grundwasserbewegung hängen von der Wasserdurchlässigkeit der Gesteine \u200b\u200bab. Grundwasser wird je nach Vorkommensbedingungen in Boden aufgeteilt; Boden, der auf der ersten dauerhaften wasserdichten Schicht von der Oberfläche liegt; interstratal, zwischen zwei wasserfesten Schichten gelegen. Grundwasser speist Flüsse und Seen.
Flüsse -konstante Wasserströme auf der Landoberfläche. Der Hauptfluss mit Nebenflüssen bildet das Flusssystem. Das Gebiet, aus dem der Fluss Oberflächen- und Grundwasser sammelt, wird als Flusseinzugsgebiet bezeichnet. Die Becken benachbarter Flüsse sind durch Wassereinzugsgebiete getrennt. Die Geschwindigkeit des Flussflusses steht in direktem Verhältnis zur Neigung des Kanals - dem Verhältnis des Höhenunterschieds des Standorts zu seiner Länge. In Tieflandflüssen überschreitet die Durchflussrate selten 1 m / s und in Gebirgsflüssen normalerweise mehr als 5 m / s. Das wichtigste Merkmal von Flüssen ist ihre Fütterung - Schnee, Regen, Gletscher und Untergrund. Die meisten Flüsse werden gemischt gespeist. Regenwasserzufuhr ist typisch für Flüsse in äquatorialen, tropischen und Monsunregionen. Der schmelzende Schnee speist Flüsse mit gemäßigtem Klima mit kalten, schneereichen Wintern. Die Flüsse, die in den hohen, vergletscherten Bergen beginnen, erhalten Gletscherkraft. Unterirdische Gewässer versorgen viele Flüsse, so dass sie im Sommer nicht austrocknen und unter dem Eis nicht austrocknen. Das Regime der Flüsse hängt weitgehend von der Ernährung ab - Änderungen des Wasserverbrauchs nach Jahreszeiten, Schwankungen des Niveaus und Temperaturänderungen. Der am häufigsten vorkommende Fluss der Welt ist der Amazonas (220.000 m3 / s pro Jahr). In unserem Land ist der Jenissei der am häufigsten vorkommende Fluss (19.800 m3 / s pro Jahr).
Seen -stauseen mit verzögertem Wasseraustausch. Sie nehmen etwa 1,8% der Landfläche ein. Das größte von ihnen ist das Kaspische Meer, das tiefste ist der Baikalsee. Seen können Abwasser (Flüsse fließen aus ihnen heraus) und endlos (ohne Fluss) sein; Letztere sind oft salzig. In Seen mit sehr hoher Mineralisierung können Salze ausfallen (selbstsedimentierende Seen Elton und Baskunchak). Zonierung wird bei der Verteilung von Seen über die Erdoberfläche beobachtet. Es gibt besonders viele Seen in der Tundra- und Waldzone. In Gebieten mit unzureichender Feuchtigkeit entstehen hauptsächlich temporäre Gewässer.
Sümpfe -übermäßig angefeuchtete Landflächen mit feuchtigkeitsliebender Vegetation und einer Torfschicht von mindestens 0,3 m (mit einer kleineren Schicht - Feuchtgebiete). Sümpfe entstehen durch Überwachsen von Seen oder Staunässe und werden in tiefliegende Gebiete unterteilt, die sich hauptsächlich vom Grundwasser ernähren und eine konkave oder flache Oberfläche haben, Übergangs- und Hochland, deren Hauptnahrungsmittel Niederschlag ist. Ihre Oberfläche ist konvex . Die Gesamtfläche der Sümpfe beträgt ca. 2% der Landfläche.
Gletscher -bewegte Landmassen bildeten sich an Land infolge der Ansammlung und allmählichen Umwandlung fester atmosphärischer Niederschläge. Sie bilden sich dort, wo im Laufe des Jahres mehr feste Niederschläge fallen als Zeit zum Schmelzen und Verdampfen. Die Grenze, über der sich Schnee ansammeln kann, wird als Schneegrenze bezeichnet. In den Polarregionen liegt es niedrig (in der Antarktis - auf Meereshöhe), am Äquator - auf einer Höhe von etwa 5 km und in tropischen Breiten - über 6 km. Es gibt zwei Arten der Vereisung: Deckung (Antarktis, Grönland) und Berg (Alaska, Himalaya, Hindukusch, Pamir, Tien Shan). Der Gletscher hat Bereiche zum Aufladen (wo sich Eis ansammelt) und zum Abfließen (wo seine Masse aufgrund von Schmelzen, Verdunstung und mechanischer Abspaltung abnimmt). Nachdem sich das Eis angesammelt hat, beginnt es sich unter dem Einfluss der Schwerkraft zu bewegen. Der Gletscher kann vorrücken und sich zurückziehen. Jetzt nehmen Gletscher etwa 11% der gesamten Landfläche ein, während der Ära der maximalen Vereisung etwa 30% der Fläche bedeckten. Gletscher enthalten fast 70% der Süßwasserreserven der Erde.

Luftschale der Erde

Atmosphäre— es ist die Luftschale der Erde, die aus einer Mischung von Gasen (Luft), Wasserdampf und Verunreinigungen (Aerosole) besteht.Die Luft in der Nähe der Erdoberfläche enthält (nach Volumen) mehr als 78% Stickstoff N2, etwa 21% Sauerstoff 02 und weniger als 1% andere Gase, einschließlich 0,93% Argon Ar und 0,03% Kohlendioxid CÜ2. Seine Zusammensetzung ist fast überall gleich und aufgrund des Mischens bleibt es bis zu einer Höhe von 90-100 km erhalten, und oben herrschen leichtere Gase vor. Infolge photochemischer Reaktionen in einer Höhe von 20 bis 30 km bildet sich eine Schicht aus O3-Ozon mit erhöhtem Ozongehalt, die ultraviolette Strahlung einfängt, die für lebende Organismen zerstörerisch ist. Die Menge an Wasserdampf nimmt mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche schnell ab. In einer Höhe von 2 km ist es 2-mal weniger als an der Oberfläche und oberhalb von 70-80 km fehlt es praktisch. Die Atmosphäre enthält feste und flüssige Verunreinigungen (Staub, Ruß, Asche, Eis und Meersalzkristalle, Wassertropfen, Mikroorganismen, Pflanzenpollen usw.).
Entsprechend der Änderung der Temperatur mit der Höhe wird Folgendes unterschieden: die Troposphäre (bis zu 15-17 km in den Tropen und bis zu 8-9 km über den Polen), die Stratosphäre (bis zu 50-55 km), die Mesosphäre (bis zu 80-82 km) und die Thermosphäre, die sich allmählich in einen interplanetaren Raum verwandelt. In der Troposphäre und Mesosphäre nimmt die Temperatur mit der Höhe ab, während sie in der Stratosphäre und Thermosphäre dagegen steigt (Abb. 8.3). Je nach Ionisationsgrad in der Atmosphäre werden die Neutrosphäre (bis zu einer Höhe von 80-100 km) und eine stark ionisierte Schicht - die Ionosphäre (über 80-100 km) - unterschieden.


Die Troposphäre enthält 4/5 der Gesamtmasse der Luft. Hier bilden sich Wolken und es fällt Niederschlag. Die Atmosphäre erhält die größte Wärmemenge von der Sonnenstrahlung, die von der Erdoberfläche reflektiert wird. Daher nimmt in der Troposphäre die Lufttemperatur normalerweise mit der Höhe ab. Wenn die Erdoberfläche jedoch mehr Wärme an die Luft abgibt, als sie gleichzeitig empfängt, kühlt sie ab, und die Luft darüber kühlt sich ebenfalls ab, und in diesem Fall steigt die Lufttemperatur mit der Höhe. Dies kann im Sommer nachts, im Winter - über der Schneeoberfläche beobachtet werden.
Die durchschnittliche Lufttemperatur in der unteren Zwei-Meter-Schicht für die gesamte Erde beträgt +14 ° C. Die Lufttemperatur ändert sich tagsüber und das ganze Jahr über. Im täglichen Verlauf werden ein Maximum (nach Mittag) und ein Minimum (nach Sonnenaufgang) eingehalten. Vom Äquator bis zu den Polen nehmen die täglichen Amplituden der Temperaturschwankungen ab; Sie sind über Land immer größer als über dem Ozean. Die Amplituden der jährlichen Schwankungen der Lufttemperatur nehmen mit zunehmendem Breitengrad zu; am Äquator sind sie weniger als täglich (1-2 ° C über dem Ozean und bis zu 5 ° C über Land), in gemäßigten Breiten von 10-15 ° C über dem Ozean bis 60 ° C und mehr über Land; In polaren Breiten erreichen die jährlichen Temperaturschwankungen 30-40 ° C.
Auf der Erde zuweisenwärmezonen, deren Grenzen von der Höhe der Sonne, der Länge des Tages, der Art der Erdoberfläche, der Wärmeübertragung durch Luft und Meeresströmungen abhängen. Die Grenzen der heißen Zone äquatorialer Breiten, in denen die durchschnittliche Jahrestemperatur nicht unter +20 ° C fällt, fallen mit den Grenzen der Verbreitung von Palmen an Land und Korallen im Ozean zusammen. Gemäßigte Zonen grenzen von Norden und Süden an die heiße Zone an, wo die Durchschnittstemperatur der wärmsten Monate - Juli auf der Nordhalbkugel und Januar auf der Südhalbkugel - + 10 ° C beträgt. Dies ist die Grenze der Ausbreitung von Wäldern. In den beiden kältesten Zonen schwankt die Durchschnittstemperatur des wärmsten Monats zwischen + 10 ° C und 0 ° C. Dies ist die Grenze der Tundra. Dahinter liegen die Frostgürtel an den Polen, wo die Durchschnittstemperatur des wärmsten Monats unter 0 ° C liegt.
Der atmosphärische Druck auf der darunter liegenden Oberfläche beträgt durchschnittlich 1,033 kg pro 1 cm2 (mehr als 10 Tonnen pro 1 m2). Der Druck wird in Millimetern Quecksilber, Millibar und Hektopascal gemessen (0,75 mm Hg \u003d 1 mb \u003d 1 hPa). Der maximale atmosphärische Druck beträgt 816 mm Hg. Kunst. im Winter in Turukhansk registriert, und das Minimum - 641 mm Hg. Kunst. - im Hurrikan Nancy über dem Pazifik. Der Druck nimmt mit der Höhe ab: In einer Höhe von 5 km ist er 2-mal niedriger als normal, in einer Höhe von 20 km - 18-mal. Die Druckänderung ist auf die Bewegung der Luft aufgrund ihrer Erwärmung und Abkühlung zurückzuführen. Wenn sich die Luft von der Oberfläche erwärmt, dehnt sie sich aus und strömt nach oben. Wenn es eine Höhe erreicht hat, in der seine Dichte größer ist als die Dichte der Umgebungsluft, breitet es sich zu den Seiten aus. Daher nimmt der Druck auf die warme Oberfläche ab und auf die angrenzenden Bereiche - zu.
In äquatorialen Breiten ist der Druck immer niedrig, da die von der Oberfläche erwärmte Luft aufsteigt und in Richtung der tropischen Breiten geht, wodurch dort ein Bereich mit erhöhtem Druck entsteht. Über der kalten Oberfläche in der Arktis und Antarktis wird der Druck erhöht. Es entsteht durch die Luft, die aus gemäßigten Breiten zum Ort der kondensierten kalten Luft kommt. Der Luftaustritt in die polaren Breiten ist der Grund für den Druckabfall in den gemäßigten Breiten. Infolgedessen werden Bänder mit niedrigem (äquatorialem und mittlerem) und hohem (tropischem und polarem) Druck gebildet.
Die Luft bewegt sich in horizontaler Richtung (Wind). Die durchschnittliche Langzeitwindgeschwindigkeit in der Nähe der Erdoberfläche beträgt 4-9 m / s. Das Maximum wird vor der Küste der Antarktis bei -22 m / s mit Böen bis zu 100 m / s beobachtet. Die Windgeschwindigkeit nimmt mit der Höhe zu und erreicht Hunderte von Metern pro Sekunde. Die Richtung des Windes wird durch die Seite des Horizonts bestimmt, von der er weht, und hängt von der Druckverteilung und der Ablenkwirkung der Erdrotation ab. Die Luft bewegt sich auf dem kürzesten Weg tendenziell von höherem zu niedrigerem Druck und weicht in der südlichen Hemisphäre nach links und in der nördlichen nach rechts ab (Abb. 8.4). Das Muster der Gürtel dominanter Winde wird durch den Einfluss von Kontinenten und Ozeanen, die Bildung saisonaler Minima und Druckmaxima über Land kompliziert. An der Grenze zwischen Kontinenten und Ozeanen wehen im Winter Winde vom Festland zum Meer und im Sommer vom Meer zum Festland (Monsunwinde). Je nach Art des Reliefs entstehen Vegetation, Gewässer und lokale Winde (Brise, Haartrockner, Bora usw.).

In der Troposphäre bilden sich aufgrund des unterschiedlichen atmosphärischen Drucks und der Ablenkwirkung der Erdrotation ständig Wirbel. In einem geschlossenen Bereich mit vermindertem Druck strömt Luft in die Mitte und weicht auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ab. In der Mitte steigt es an und breitet sich seitlich aus, auch abweichend. Ein aufsteigender Wirbel - ein Zyklon - wird gebildet, und ein Gebiet mit niedrigem Druck und einem zyklischen Windsystem (von der Peripherie zum Zentrum) wird nahe der Oberfläche gebildet. In einem geschlossenen Bereich mit erhöhtem Druck bildet sich ein absteigender Wirbel - ein Antizyklon und an der Oberfläche ein Bereich mit erhöhtem Druck mit einem antizyklischen Windsystem (vom Zentrum bis zur Peripherie). Zyklone und Antizyklone sind besonders häufig in gemäßigten Breiten. Ihr Durchmesser reicht 3—4 tausend km in einer Höhe von 18-20 km. Wirbelstürme in tropischen Breiten (Taifune, Hurrikane) zeichnen sich durch höhere Windgeschwindigkeiten aus. Vergleichsweise kleine Wirbelwinde (Tornados und Tornados) haben zerstörerische Kraft.
Wasser in der Atmosphäre ist in Form von Dampf, Tröpfchen und Kristallen enthalten. Das prozentuale Verhältnis der in der Luft enthaltenen Wasserdampfmenge zu der Menge, die bei einer bestimmten Temperatur enthalten sein kann, wird als relative Luftfeuchtigkeit bezeichnet. Je höher die Lufttemperatur, desto mehr Wasserdampf kann sie enthalten. Durch Verdunstung von der Oberfläche gelangt Wasserdampf in die Atmosphäre. Wenn die Temperatur in der Atmosphäre sinkt, kann Kondensation beginnen, die sich in Form von Tau, Frost, Nebel und Wolken manifestiert. Unterscheiden Sie zwischen Zirruswolken (Wolken der oberen Reihe - über 6000 m; sie sind durchscheinend, eisig; Niederschlag von ihnen fällt nicht); geschichtet (mittlere Schicht - von 2000 bis 6000 m und niedriger - weniger als 2000 m), die hauptsächlich Niederschläge ergeben, die normalerweise lang sind und darüber liegen; Cumulus (kann sich in der unteren Reihe bilden und eine sehr hohe Höhe erreichen; Schauer, Hagel, Gewitter sind damit verbunden). Die meisten Trübungen werden in Gebieten mit niedrigem Druck beobachtet; am wenigsten - in Bereichen mit erhöhtem Druck. Es ist über dem Ozean größer als über Land, da die Luft mehr Feuchtigkeit enthält. Das absolute Maximum der Bewölkung liegt über dem Nordatlantik, das absolute Minimum über der Antarktis und den tropischen Wüsten. Wolken fangen Sonnenstrahlung ein, die die Erdoberfläche erreicht, reflektieren und streuen sie und fangen auch Wärmestrahlung von der Erdoberfläche ein.
Fallender Niederschlag kann flüssig (Regen) und fest (Schnee, Getreide, Hagel) sein. Die Ausfällung wird durch die Wasserschicht (in Millimetern) gemessen, die gebildet wird, wenn das ausgefällte Wasser nicht abfließt und verdunstet. Im Durchschnitt fallen pro Jahr 1130 mm Niederschlag auf die Erde, davon fast die Hälfte - in äquatorialen Breiten. In Richtung von äquatorialen Breiten zu tropischen Breiten nimmt die Niederschlagsmenge ab. In gemäßigten Breiten nimmt ihre Zahl wieder zu, in polaren nimmt sie ab. Über dem Ozean fällt mehr Niederschlag als über Land, über kalten Strömungen weniger Niederschlag als über warmen. Die Art der Niederschlagsverteilung an Land wird durch die Entfernung zum Ozean und das Relief der Erdoberfläche beeinflusst. Der größte Teil des Niederschlags fällt an den Windhängen der Berge, ihre Menge nimmt mit der Höhe ab, und oberhalb der Schneegrenze hat fester Niederschlag keine Zeit zum Schmelzen und sammelt sich in Form von Schneefeldern und Gletschern an. Aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit schützt Schnee den Boden vor dem Einfrieren, Pflanzen vor dem Tod; es sammelt Wasserreserven, die im Sommer verbraucht werden. Geschmolzenes Wasser füllt Grundwasserreserven, Seen und Flüsse wieder auf. Der absolute maximale Niederschlag wurde in Cherrapunji (Indien) gemessen - 26 461 mm / Jahr, das absolute Minimum - in den Wüsten von Atacama und Libyen, wo der Niederschlag nicht jedes Jahr fällt. Aber nur anhand der Niederschlagsmenge ist es unmöglich, die Versorgung des Territoriums mit Feuchtigkeit zu beurteilen - Feuchtigkeit. Die mögliche Verdunstung (Verdunstung), die von der Menge der Sonnenstrahlung abhängt, muss berücksichtigt werden: Je mehr Strahlung, desto mehr Feuchtigkeit kann verdunsten. Je nach Feuchtigkeitsgrad werden feuchte (feuchte) und trockene (trockene) Bereiche unterschieden.
Die Erdatmosphäre ist ein miteinander verbundenes System bewegter Luftmengen. Große Luftmengen in der Troposphäre, die ungefähr die gleichen Eigenschaften haben, werden als Luftmassen bezeichnet. Es zeichnet sich durch eine allgemeine Bewegungsrichtung aus. Die Luftmasse erhält ihre Eigenschaften (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Staubigkeit), wenn sie mit der darunter liegenden Oberfläche in Kontakt kommt, über der sie verweilt. Es werden die wichtigsten (zonalen) Arten von Luftmassen unterschieden, die sich in Breitengurten mit unterschiedlichem Luftdruck bilden: äquatorial - warm und feucht; zwei tropisch - warm und trocken über den Kontinenten; zwei Luftmassen gemäßigter Breiten - weniger warm und feuchter als tropisch, aber wärmer und feuchter als die Arktis und Antarktis; Arktis und Antarktis - kalt und trocken. Neben den Bändern mit ständigem Aufenthalt von Luftmassen entstehen Bänder, bei denen eine Luftmasse im Winter und eine andere im Sommer dominiert. Zum Beispiel wird gemäßigte Luft aus tropischen und arktischen (Antarktis) gebildet.
Alle Luftmassen sind durch allgemeine Zirkulation in der Troposphäre miteinander verbunden. Innerhalb der wichtigsten (zonalen) Arten von Luftmassen gibt es kontinentale (kontinentale) und ozeanische (marine) Subtypen. Die Hauptzirkulationsfaktoren sind die Strahlungsenergie der Sonne, die Rotation der Erde um ihre Achse und die Art der Erdoberfläche.
Für die Analyse von Prozessen und Phänomenen verschiedener räumlich-zeitlicher Skalen in der Atmosphäre sind Konzepte wie Wetter und Klima unerlässlich. Wetter - der Zustand der Atmosphäre in einem bestimmten Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt oder für einen bestimmten Zeitraum (Tag, Woche, Monat).Das Wetter ist durch Elemente (Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck) und Phänomene (Wind, Wolken, Niederschlag) gekennzeichnet. Manchmal sind Wetterphänomene außergewöhnlicher oder katastrophaler Natur: Hurrikane, Gewitter, Schauer, Dürren. Die Hauptgründe für Wetteränderungen sind Änderungen der Sonnenwärmemenge, der Bewegung von Luftmassen, atmosphärischen Fronten, Zyklonen und Antizyklonen.
Klima— es ist ein langfristiges Wetterregime, das für ein bestimmtes Gebiet typisch ist.Es manifestiert sich in der regelmäßigen Veränderung des gesamten in diesem Gebiet beobachteten Wetters. Wie das Wetter hängt das Klima von der Menge der Sonnenstrahlung, von der Bewegung von Luftmassen, atmosphärischen Fronten, Zyklonen und Antizyklonen sowie von den Eigenschaften der darunter liegenden Oberfläche ab. Wichtige Klimaindikatoren: Lufttemperatur (durchschnittliches Jahr, Januar und Juli), vorherrschende Windrichtung, jährliche Menge und Niederschlagsart.
In Übereinstimmung mit den thermischen Zonen und Dominanzzonen der zonalen Arten von Luftmassen werden klimatische Zonen unterschieden. Es gibt sieben Hauptklimazonen: äquatorial, zwei tropisch, zwei gemäßigt und zwei polar (Arktis und Antarktis). Übergangsklimazonen befinden sich zwischen den Hauptzonen: zwei subäquatoriale, zwei subtropische und zwei subpolare. Sie unterscheiden sich in der Veränderung der Luftmassen: Im Winter dominiert die Luftmasse des Hauptgürtels neben dem Pol die im Sommer neben dem Äquator. Festland- und Meeresklima werden unterschieden: Sie unterscheiden sich in den jährlichen Amplituden der Temperaturschwankungen und in der Niederschlagsmenge. An der Grenze zwischen Kontinenten und Ozeanen, wo die saisonalen Winde die Richtung fast in die entgegengesetzte Richtung ändern (im Winter - vom Land, im Sommer - vom Meer), dominiert ein Monsunklima, das durch warme, regnerische Sommer und kalte, trockene Winter gekennzeichnet ist ( im Osten Eurasiens an der Grenze zum Pazifik). Auf den Kontinenten wirkt sich die Erleichterung auf das Klima aus. In den Bergen sind die Gipfel der Berge mit Schnee bedeckt, je höher, desto kälter und sogar am Äquator. In der Luft, die entlang der Hänge aufsteigt, nimmt die Niederschlagsmenge zuerst zu und beginnt dann abzunehmen; Die Berge sind durch Höhenunterschiede des Klimas gekennzeichnet. In jeder Höhe hängt das Klima jedoch vom Breitengrad des Gebiets ab, da die Länge des Tages (Sonneneinstrahlung) dieselbe bleibt wie in der Klimazone am Fuß.
Das Klima ändert sich im Laufe der Zeit und es gibt viele Gründe dafür. Eine Änderung des Neigungswinkels der Erdachse zur Umlaufbahn bewirkt also eine Änderung der Position der Grenzen der thermischen und damit der Klimazonen. Änderungen der Gebiete, der Lage der Kontinente und der Ozeane führen zu erheblichen Änderungen des Klimas auf der ganzen Erde. Das Klima wird durch heftige Vulkanausbrüche beeinflusst, bei denen große Mengen an Gasen, Staub, Asche und Wasserdampf in die Atmosphäre gelangen. In den letzten Jahrzehnten haben die anthropogenen Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf das Klima zugenommen: ein Anstieg des CO2-Gehalts, der Staubigkeit, der Wärmeemissionen usw. den Zustand der Atmosphäre beeinflussen; Abholzung, Schaffung von Stauseen, Bewässerung und Entwässerung von Gebieten, Verringerung der mit Eis bedeckten Gebiete an Land und im Meer, Veränderung der Erdoberfläche, verursachen ebenfalls Klimawandel.

§ 8.4. Geodynamische Prozesse

Endogene (interne) Prozesse

Das Aussehen unseres Planeten ist nicht ein für allemal eingefroren. Aufgrund verschiedener geodynamischer Prozesse kommt es zu einer ständigen Veränderung der Erdkruste und ihrer Erdoberfläche. Es werden Bedingungen für die Entstehung neuer Gesteine \u200b\u200bund die Zerstörung bestehender Gesteine \u200b\u200bgeschaffen. Diese Prozesse sind in zwei große Gruppen unterteilt - endogen (intern) und exogen (extern). Geodynamische Prozesse sind räumlich und zeitlich eng miteinander verbunden, und ihre Wechselwirkung hat einen komplexen und weitgehend widersprüchlichen Charakter.
Betrachten wir die wichtigsten geodynamischen Prozesse und einige der Ergebnisse ihrer Wechselwirkung. Endogene Prozesse werden Prozesse genannt, die hauptsächlich durch die inneren Kräfte der Erde verursacht werden und in ihren Tiefen auftreten.Sie werden durch die Energie verursacht, die während der Entwicklung der Erdmaterie freigesetzt wird, durch die Einwirkung von Schwerkraft und Kräften, die sich aus der Erdrotation ergeben, und manifestieren sich in Form tektonischer Bewegungen (langsames Auf- und Absteigen der Erdkruste, Faltung, die Bildung großer Reliefelemente, Erdbeben), Magmatismusprozesse (Schmelzen, Bewegung und Verfestigung von Magma), Metamorphose von Gesteinen und die Bildung von Mineralablagerungen.
Tektonische Bewegungenführen zu Verformungen (Störungen) der oberen Teile der Erdkruste. Fehlerfehler werden unterschieden, begleitet von der Bewegung von gebrochenen Teilen geologischer Körper relativ zueinander und gefalteten Fehlern, wenn sich das Auftreten von Schichten ändert, ohne die Kontinuität von Gesteinen zu ändern, d. H. Schichten von Schichten erscheinen - Falten; Der Prozess ihrer Bildung wird als Falten oder Falten bezeichnet.
Tektonische Bewegungen können in horizontale und vertikale unterteilt werden. Horizontale Bewegungen spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung der Lithosphäre und dem Relief der Erdoberfläche und stehen im Mittelpunkt der Plattentektonik, die mittlerweile vielleicht das universellste Konzept ist, das viele Phänomene auf der Erde erklärt.
Dieses Konzept basiert auf den folgenden Bestimmungen. Der obere Teil der Erde ist in zwei Schalen unterteilt - eine starre und zerbrechliche Lithosphäre und eine plastischere und beweglichere Asthenosphäre. Die Lithosphäre ist in mehrere Platten unterteilt (Abb. 8.5). Grundlage für ihre Differenzierung ist der Ort der Erdbebenherde, da seismische Energie hauptsächlich an den Grenzen zwischen den Platten freigesetzt wird. In den meisten Fällen, wenn auch nicht immer, sind diese Grenzen klar definiert.


Es werden drei Arten gegenseitiger Verschiebungen von Platten beobachtet: О divergierende Grenzen, entlang derer sich die Platten auseinander bewegen (Ausbreitung);
◊ konvergente Grenzen, entlang derer es zu einer Konvergenz der Platten kommt, was normalerweise durch das Schieben einer Platte unter eine andere ausgedrückt wird. In diesem Fall ist Folgendes möglich: Subduktion, wenn sich die ozeanische Platte unter der kontinentalen bewegt (ein Akkretionsprisma wird gebildet, wodurch der Kontinental-, Rand- oder Inselbogen vergrößert wird); Obduktion, wenn sich eine ozeanische Platte (Kruste, Lithosphäre) dem Kontinent nähert; Kollision, wenn zwei Kontinentalplatten kollidieren (normalerweise mit einem Unterschub unter dem anderen), was zu einer komplexen Krustenstruktur und einem Gebirgsaufbau führt;
◊ Transformationsgrenzen, entlang derer eine Platte entlang der Ebene des vertikalen Transformationsfehlers relativ zu einer anderen horizontal gleitet.
In der Natur überwiegen die Grenzen der ersten beiden Typen. Darüber hinaus beschränken sich die divergierenden Grenzen auf die axialen Zonen mittelozeanischer Kämme und interkontinentaler Risse (große lineare tektonische Strukturen der Erdkruste, die hauptsächlich durch horizontale Dehnung der Kruste gebildet werden) und auf konvergente Grenzen - auf die axialen Zonen der Tiefsee. Seegräben, konjugiert mit Inselbögen. An den divergierenden Grenzen entsteht kontinuierlich eine neue ozeanische Kruste, die sich durch den asthenosphärischen Strom in Richtung der Subduktionszonen bewegt, wo sie in der Tiefe absorbiert wird. Es wird angenommen, dass das Volumen der in Subduktionszonen absorbierten ozeanischen Kruste gleich dem Volumen der in Ausbreitungszonen gebildeten Kruste ist. Aufgrund dessen bleiben Radius und Volumen der Erde mehr oder weniger konstant.
Die durch seine Erwärmung verursachte Konvektion im Mantel wird als Hauptgrund für die horizontale Bewegung der Platten angesehen. Gleichzeitig befinden sich die mittelozeanischen Kämme mit ihren Rissen über den aufsteigenden Zweigen der Strömungen, und die Tiefseegräben befinden sich über den absteigenden. Die neu gebildete ozeanische Lithosphäre bewegt sich in Richtung der Gräben und kühlt sich aufgrund der Asthenosphäre allmählich ab, verdichtet sich und erhöht ihre Dicke. Dies führt zu vertikalen Abwärtsbewegungen. Letztendlich wird die ozeanische Lithosphäre schwerer als die darunter liegende Asthenosphäre und versinkt entlang der Ozeanhänge von Tiefseegräben darin.
Vertikale Bewegungen haben noch vielfältigere Ursachen. Die Anhebungen können durch das Aufsteigen von leichteren Schmelzen aus der Asthenosphäre (die gleichzeitig divergierende horizontale Bewegungen verursachen) sowie durch die Erwärmung der Lithosphäre über diesen aufsteigenden heißen Mantelströmen verursacht werden. Das Absinken in den Ozeanen ist mit der Abkühlung der Lithosphäre verbunden, wenn sie sich von den Ausbreitungsachsen entfernt und in den Zonen der Tiefseegräben maximal ist. In den Zonen, die entlang der Achsen der Tröge an die Oberfläche treten, wird das Absinken wieder durch eine Anhebung aufgrund von Überfüllung, Ansammlung von Sedimenten und Ansammlung von Produkten vulkanischer Aktivität ersetzt. Die Prozesse der regionalen Metamorphose und Granitbildung führen hier zu einer Zunahme der Dicke der leichten kontinentalen Kruste, was wiederum zu ihrem Aufschwimmen führt. Mit diesem Prozess ist die Bildung primärer Gebirgsstrukturen verbunden. Sekundäre Gebirgsstrukturen entstehen unter dem Einfluss der Kollision von Kontinentalplatten, wodurch der Wärmefluss zunimmt, was zum Aufstieg der Asthenosphäre und zum Wachstum von Aufzügen beiträgt. Es wird angenommen, dass das Absinken des Territoriums mit der Bildung der Eisdecke (Antarktis, Grönland) und der Anhebung von Gebieten verbunden sein kann, die aufgrund der Entfernung der Last (der baltischen und der kanadischen Schutzschild) von der Eisdecke befreit sind.
Erdbeben sind Zittern und Schwingungen der Erdoberfläche, die infolge plötzlicher Verschiebungen und Brüche in der Erdkruste oder im oberen Teil des Erdmantels auftreten und über große Entfernungen in Form elastischer Schwingungen übertragen werden.Erdbeben wurden seit der Antike beobachtet. Detaillierte Beschreibungen der seit Mitte des 1. Jahrtausends v. Chr. Beobachteten Erdbebens geben die Japaner. Systematische instrumentelle Beobachtungen begannen in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. (BB Golitsyn, E. Vikhert, B. Gutenberg, A. Mohorovich, F. Omori usw.).
Starke Erdbeben sind katastrophal, nach Taifunen in der Anzahl der Opfer an zweiter Stelle und deutlich (zehnmal) vor Vulkanausbrüchen. Die Anzahl der schwachen Erdbeben ist viel größer als die Anzahl der starken. Für Hunderttausende von Erdbeben, die jährlich auf der Erde beobachtet werden, gibt es nur wenige katastrophale.
Die territoriale Verteilung der Erdbeben ist ungleichmäßig und wird durch die Bewegung und Wechselwirkung der lithosphärischen Platten bestimmt. Es gibt zwei seismische Hauptgürtel: den Pazifik, der den Pazifischen Ozean umgibt, und das Mittelmeer, das sich über den Süden Eurasiens von der Iberischen Halbinsel im Westen bis zum malaiischen Archipel im Osten erstreckt. Innerhalb der Ozeane sind mittelozeanische Kämme durch eine signifikante seismische Aktivität gekennzeichnet. Erdbebenherde befinden sich in Tiefen von bis zu 700 km, aber 3/4 der seismischen Energie wird in Brennpunkten freigesetzt, die sich in einer Tiefe von nicht mehr als 70 km befinden. Die Größe der Quelle katastrophaler Erdbeben kann Hunderte und Tausende von Kilometern erreichen.
Das Gebiet der größten Zerstörung befindet sich um das Epizentrum - die Projektion auf die Erdoberfläche des Ortes, an dem sich die Masse zu bewegen beginnt - das Hypozentrum.
Die Intensität der Manifestation von Erdbeben auf der Oberfläche wird in Punkten gemessen und hängt von der Tiefe der Quelle und der Stärke des Erdbebens ab, das als Maß für seine Energie dient. Der bekannte Maximalwert der Größe liegt nahe bei 9. Mit einer Zunahme der Größe pro Einheit steigt die Energie um das 100-fache, beispielsweise setzt ein Schock mit einer Größe von 6 100-mal mehr Energie frei als eine Größe 5. Die Skala der Größen ist genannt die Richterskala. Daneben werden eine Reihe von seismischen Skalen verwendet, die auf drei Hauptgruppen reduziert werden können.
In Russland wird in Lateinamerika die weltweit am weitesten verbreitete 12-Punkte-Skala MSK-64 (Medwedew-Sponheuer-Karnik) verwendet, die auf die Merkali-Kankani-Skala (1902) zurückgeht, die 10-Punkte-Rossi-. Forel-Skala (1883), in Japan - 7-Punkte-Skala. Die Intensitätsbewertung, die auf den häuslichen Folgen eines Erdbebens basiert, in der MSK-64-Skala ist wie folgt festgelegt:

1. punkt - von niemandem gefühlt, nur von seismischen Instrumenten aufgezeichnet;
2. punktzahl - manchmal von Menschen in einem ruhigen Zustand gefühlt;
3. punkte - in Räumen in den oberen Etagen etwas deutlicher spürbar;
4. punkte - von vielen gefühlt (besonders in Innenräumen), einige wachen nachts auf. Mögliches Klirren des Geschirrs, Klappern der Gläser, Zuschlagen der Türen;
5. punkte - von fast allen gefühlt, viele wachen nachts auf. Hängende Gegenstände schwingen, Risse in Fensterscheiben und Putz;
6. punkte - von allen gefühlt, Putz bröckelt, leichte Zerstörung von Gebäuden;

7 Punkte - Risse erscheinen im Putz und einige seiner Teile brechen ab, dünne Risse in den Wänden. In Autos sind Schocks zu spüren.
8 Punkte - große Risse in den Wänden, fallende Rohre, Denkmäler. Risse an steilen Hängen und in nassem Boden;
9 Punkte - Einsturz von Wänden, Dachdecken in einigen Gebäuden, Platzen unterirdischer Rohrleitungen;

1. punkte - Einstürze vieler Gebäude, Krümmung der Eisenbahnschienen. Erdrutsche, Erdrutsche, Risse (bis zu 1 m) im Boden;
2. punkte - zahlreiche breite Risse im Boden, Erdrutsche in den Bergen, Einsturz von Brücken, nur wenige Steingebäude bleiben stabil;
3. punkte - signifikante Veränderungen im Relief, Abweichung des Flussflusses, in die Luft geworfene Gegenstände, totale Zerstörung von Strukturen.

Starke Erdbeben sind in einer Entfernung von Tausenden von Kilometern oder mehr zu spüren. Zum Beispiel gibt es in Moskau von Zeit zu Zeit Zittern von Intensität bis zu 3 Punkten als "Echo" der katastrophalen Karpaten-Erdbeben in den Vrancea-Bergen in Rumänien; Die gleichen Erdbeben in Moldawien in der Nähe von Rumänien werden als 7-8 Punkte empfunden. Die Dauer von Erdbeben ist unterschiedlich. Zum Beispiel dauerte das Erdbeben auf der Insel Lissa im Mittelmeer drei Jahre (1870-1873), die Gesamtzahl der Nachbeben betrug 86.000.
Jedes Erdbeben mit einer Stärke von mehr als 7 kann eine große Katastrophe sein. Es kann jedoch unbemerkt bleiben, wenn es in einem Wüstengebiet passiert. Als Ergebnis des Erdbebens von Gobi-Altai von 1957 mit einer Stärke von 8,5 und einer Intensität von 11 bis 12 Punkten entstanden beispielsweise zwei Seen, wobei sich sofort ein gewaltiger Schub in Form einer bis zu 10 m hohen Felswelle bildete. die maximale Verschiebung entlang des Fehlers erreichte 300 m usw.; Ein Gebiet von der Größe Dänemarks oder Hollands wurde vollständig zerstört. Wenn sich dieses Erdbeben in einem dicht besiedelten Gebiet ereignete, könnte die Zahl der Todesopfer in Millionenhöhe gemessen werden.
Wenn Erdbeben auf See auftreten, können sie zerstörerische Wellen verursachen - Tsunamis, die am häufigsten die Küste des Pazifischen Ozeans zerstören, wie es 1933 in Japan und 1952 in Kamtschatka geschah. Die Gesamtzahl der Erdbebenopfer auf dem Planeten in den letzten 500 Jahren belief sich auf etwa 5 Millionen Menschen, fast die Hälfte davon in China. Große Erdbebenverluste sind normalerweise mit einer hohen Bevölkerungsdichte und primitiven Bauweisen verbunden, die insbesondere für arme Regionen charakteristisch sind.
Ende des 20. Jahrhunderts. Menschliche Aktivitäten, die auf planetarischer Ebene stattgefunden haben, sind zur Ursache künstlich induzierter Seismizität geworden, die beispielsweise bei nuklearen Explosionen (Tests am Teststandort Nevada (USA) haben Tausende von seismischen Schocks ausgelöst) während des Baus von Stauseen aufgetreten ist , deren Füllung manchmal starke Erdbeben hervorruft. Dies geschah in Indien, als der Bau des Coyne-Reservoirs ein 8-Punkte-Erdbeben verursachte, bei dem 177 Menschen ums Leben kamen.
Magmatismus ist der Prozess des Schmelzens von Magma, seiner Weiterentwicklung, Bewegung, Wechselwirkung mit festen Gesteinen und Verfestigung. Magma ist eine geschmolzene Masse, die sich in den tiefen Zonen der Erde bildet.Wenn Magma in die Erdkruste eindringt oder auf der Erdoberfläche ausbricht, bilden sich magmatische Gesteine. Magma bildet in regelmäßigen Abständen getrennte Brennpunkte in Erdschalen unterschiedlicher Zusammensetzung und Tiefe.
Der Magmatismus ist eine Manifestation der tiefen Aktivität der Erde, die eng mit ihrer Entwicklung, ihrer thermischen Geschichte und ihrer tektonischen Entwicklung zusammenhängt. Je nach Manifestationstiefe wird der Magmatismus in Abgrund (tief), Hypabyss (in geringer Tiefe manifestiert) und Oberfläche (Vulkanismus) unterteilt. Infolge des Magmatismus werden aufdringliche Körper und Gesteine \u200b\u200bgebildet - beim Eindringen von geschmolzenem Magma in die Dicke der Erdkruste und beim Ergießen von flüssiger Lava aus den Tiefen der Erde an die Oberfläche mit dem Bildung von Lavablättern und -flüssen.
Vulkanismus ist eine Reihe von Phänomenen, die durch das Eindringen von Magma aus den Tiefen der Erde bis zu ihrer Oberfläche verursacht werden.Vulkanismus führt dazu, dass auf der Erdoberfläche eine große Menge vulkanischen Materials (Vulkanglas, Asche, Gase usw.) auftritt und sich eine grandiose Formation wie ein Vulkan bildet, die über Kanälen entsteht und Risse aufweist die Erdkruste. Durch diese Kanäle und Risse treten Lava, Asche, heiße Gase, Wasserdampf und Gesteinsreste auf der Erdoberfläche aus.
Je nach Aktivitätsgrad werden aktive, ruhende und erloschene Vulkane in ihrer Form unterschieden - zentral, aus dem zentralen Auslass ausbrechend, und Risse, deren Vulkanapparat das Aussehen von klaffenden Rissen oder einer Reihe kleiner Kegel aufweist. Die Hauptteile des Vulkanapparats sind die Magmakammer (in der Erdkruste oder im oberen Mantel); Entlüftungskanal, durch den Magma an die Oberfläche steigt; Kegel - ein Hügel auf der Erdoberfläche aus den Produkten eines Vulkanausstoßes; Krater - eine Vertiefung auf der Oberfläche eines Vulkankegels. Moderne Vulkane befinden sich entlang großer Verwerfungen und tektonisch beweglicher Regionen (hauptsächlich auf den Inseln und Ufern des Pazifiks und des Atlantiks). Unter den aktiven aktiven Vulkanen werden wir Klyuchevskaya Sopka und Avachinskaya Sopka (Kamtschatka, Russland), den Vesuv (Italien), Isalco (Salvador) und Mauna Loa (Hawaii-Inseln) nennen.

Exogene (externe) Prozesse

Exogen sind die Prozesse, die auf der Erdoberfläche oder in geringer Tiefe in der Erdkruste ablaufen und durch die Energie der Sonnenstrahlung, die Gravitationskraft und die Lebensaktivität von Organismen verursacht werden.Das Wesen exogener Prozesse ist wie folgt:
◊ Verwitterung - mechanische Zerstörung von Gesteinen und chemische Umwandlung ihrer Mineralbestandteile;
◊ Entblößung - Entfernung und Übertragung von gelösten und gelösten Produkten der Gesteinszerstörung durch Wasser, Wind und Eis. Seine Geschwindigkeit und sein Charakter werden stark von der Reichweite und Geschwindigkeit der tektonischen Bewegungen sowie den klimatischen Bedingungen des Territoriums beeinflusst. Die Prävalenz der Denudation gegenüber der tektonischen Anhebung führt zu einer Abnahme der absoluten und relativen Höhen der Region und zu einer allgemeinen Nivellierung des Reliefs.
◊ Anreicherung - Ablagerung dieser Produkte in Form von Sedimenten an Land oder am Boden von Wasserbecken.
Der Prozess der gemeinsamen Bildung von Relief und losen Sedimenten wird wiederum als Morpholithogenese bezeichnet. Infolge der Aktivität des Flusses bilden sich sein Tal und seine Sedimente (Alluvium).
Die Basis aller exogenen Prozesse ist verwitterung - der Prozess der mechanischen Zerstörung und chemischen Veränderung von Gesteinen und Mineralien unter den Bedingungen der Erdoberfläche und oberflächennahen Schichten der Lithosphäre,auftreten unter dem Einfluss verschiedener atmosphärischer Stoffe (Niederschlag, Wind, saisonale und tägliche Schwankungen der Lufttemperatur, Einfluss von Luftsauerstoff auf Gesteine \u200b\u200busw.), Grund- und Oberflächengewässern, dem Leben pflanzlicher und tierischer Organismen und ihrer Zersetzungsprodukte. Die Verwitterung ist für die Vorbereitung eines Stoffes für seinen Transport von großer Bedeutung. eng damit verbunden ist die Bodenbildung - der Ursprung und die Bildung des Bodens.
Hangprozesse -klasse exogener Phänomene. Ihre weite Verbreitung beruht auf der Tatsache, dass der größte Teil der Erdoberfläche Hänge sind - geneigte Bereiche der Oberfläche, die durch endogene und exogene Prozesse entstehen. Die Art der Hänge wird durch die Zusammensetzung und Struktur der Gesteinsbestandteile, die absoluten und relativen Höhen des Geländes, die Intensität der Hangprozesse, die Besonderheiten des Klimas, der Vegetation und anderer Bestandteile der natürlichen Umwelt sowie die Exposition von bestimmt die Pisten. Je nach Prävalenz der Gravitationsbewegungen der einen oder anderen Art und der Art der Reliefbildungsprozesse werden Erdrutsche, Erdrutsche usw. unterschieden. Ihre Mechanismen sind sehr unterschiedlich. Beispielsweise können sich Erdrutsche (gleitende Verschiebung von Gesteinsmassen an einem Hang unter dem Einfluss der Schwerkraft) infolge von Hangerosion, Staunässe, seismischen Stößen usw. Solifluktionsprozesse entstehen durch die langsame Bewegung von Böden und losen Böden unter dem Einfluss von abwechselndem Auftauen - Gefrieren und Schwerkraft.
Die Transformation der Erdoberfläche wird durch erheblich erleichtert fluvial(erosionsakkumulativ) prozesse - eine Reihe von Prozessen, die von fließenden Oberflächenwasserströmen ausgeführt werden.Wasserflüsse werden in permanente (Flüsse) und temporäre und temporäre wiederum in Kanäle (Schluchten und Schluchten) und Nicht-Kanäle (Hang) unterteilt. Flussprozesse führen an einigen Stellen zur Erosion durch Wasserströme der Erdoberfläche und an anderen zur gleichzeitigen Übertragung und Ablagerung von Erosionsprodukten, wodurch gleichzeitig ausgearbeitete (Erosion) und akkumulative Landformen gebildet werden.
Flussprozesse entwickeln sich in Flusseinzugsgebieten, zu denen Fluss-, Schlucht- und Schlucht- und Hangsysteme gehören. Das zentrale Element von Flusseinzugsgebieten sind Flüsse - Wasserströme, die in natürlichen Kanälen fließen und von Oberflächen- und unterirdischen Abflüssen aus ihren Einzugsgebieten gespeist werden. Flüsse werden in zwei Gruppen unterteilt: Gebirgsflüsse mit schnellem Fluss, die normalerweise in engen Tälern fließen, und Tieflandflüsse mit langsamerem Fluss und breiten terrassierten Tälern. Die größten Flüsse: in der Russischen Föderation - Ob, Jenissei, Amur, Lena, Wolga; im Ausland - Nil, Mississippi, Amazonas, Jangtse. Flüsse zeichnen sich durch ihr Regime aus - Änderungen des Niveaus, des Abflusses, der Durchflussrate, der Wassertemperatur und anderer Phänomene, die hauptsächlich von der Art der Zufuhr der Flüsse und den klimatischen Bedingungen des Gebiets abhängen, in dem sie fließen. Der jährliche Gesamtfluss von Flüssen in den Weltozean beträgt 42.000 km3. Flüsse sind ein wesentliches Element der natürlichen Umwelt: eine Trink- und Brauchwasserquelle, eine natürliche Wasserstraße, eine dauerhaft erneuerbare Wasserkraftquelle, ein Lebensraum für Fische und andere Süßwasserorganismen sowie aquatische Vegetation.
Eiszeitprozesse sind Prozesse, die mit der Aktivität von Eis verbunden sind, d.h. mit moderner oder vergangener Vereisung des Territoriums.Solche Prozesse können sich unter der Bedingung der Vereisung eines bestimmten Gebiets entwickeln - eine ausreichend lange Existenz einer großen Menge Eis in einem Abschnitt der Erdoberfläche, hauptsächlich in Form von Gletschern -, die Eisansammlungen bewegen. Die Erosionsaktivität von Gletschern (Exaration) reduziert sich auf das Auspflügen des Gletscherbettes mit in das sich bewegende Eis gefrorenen Gesteinsresten, akkumulative Aktivität - auf die Bildung spezifischer Sedimente in Form einer Ansammlung von unsortierten Gesteinsfragmenten, die von getragen oder abgelagert werden Gletscher - Moränen. In der geologischen Vergangenheit führten die größten Klimaschwankungen zum Wechsel von Gletscherepochen (Gletschern) und Interglazialen. In der uns am nächsten gelegenen Zeit - im Pleistozän - gibt es sechs Eiszeiten und fünf Interglaziale. Durch das Abschmelzen der Gletscher entstehen starke Wasserströme, die fluviotische Ablagerungen (Ablagerungen von Wasser-Gletscherströmen) und Reliefs bilden. In Gebieten, die durch eine negative Temperatur von Gesteinen und Böden, das Vorhandensein von unterirdischem Eis und Permafrost gekennzeichnet sind, sind spezifische kryogene Prozesse weit verbreitet: Heben und Eisbildung; kryogene Verwitterung, Frostsortierung, kryogenes Kriechen, Solifluktion usw.; frostiges Knacken; Thermokarst.
Karstprozesse sind Prozesse der Auflösung oder Auswaschung und teilweisen Erosion gebrochener löslicher Gesteine \u200b\u200bdurch Bewegung von Untergrund- und Oberflächengewässern und der damit verbundenen Bildung spezifischer Karstdepressionsreliefformen auf der Erdoberfläche und verschiedener Hohlräume, Kanäle und Höhlen in den Tiefen.Neben Karst werden Pseudokarstprozesse (falscher Karst) unterschieden, wenn Formen gebildet werden, die wie Karst aussehen, aber durch andere Prozesse verursacht werden.
Äolische Prozesse sind Prozesse, die durch Windaktivität verursacht werden:loses Material blasen oder winken (Deflation), Schleifen und Zerstören von Hartgestein durch vom Wind gezogenes Abriebmaterial (Korrosionsnischen und äolische "Steinpilze", "Steinsäulen" usw.), Übertragung von äolischem Material und dessen Ansammlung (Kamm) Sande, Dünen, Dünenketten und Parabolische Dünen usw.). Diese Prozesse treten häufig in Gebieten mit dünner Vegetation und starkem Wind auf.
Meeresprozesse an der Küste finden innerhalb der Küstenzone an der Grenze zwischen Land und Meer statt.Infolge der Umwandlung und Ableitung der Energie von Meereswellen entstehen bei der Wechselwirkung mit der Lithosphäre Abriebküsten - hoch zurückweichende Ufer von Stauseen und akkumulierten Ufern - vorrückende Ufer, die aus Sedimenten bestehen, die durch Wellen und Brandung gebracht werden. Durch die seitliche Bewegung von Sedimenten entsteht ein Strand - eine Ansammlung von Sedimenten in der Zone des Brandungsstroms. Es wird angenommen, dass der Prozess der seitlichen Bewegung von Sedimenten auch mit der Bildung von Unterwasserschächten verbunden ist - akkumulativen Formen, die normalerweise aus sandigem Material bestehen und sich parallel zueinander entlang der Küste erstrecken.
Innerhalb des Meeresbodens des Weltozeans sind Gravitationsprozesse weit verbreitet - Prozesse, bei deren Entstehung und Entwicklung die Schwerkraft die Hauptrolle spielt.Gegenwärtig gibt es unter den Gravitationsprozessen am Boden des Weltozeans einen Prozess des langsamen Gleitens oder Quellens von Sedimentschichten an relativ sanften Hängen (Kriechen); Unterwasser-Erdrutsche; Trübungsströme - der Strom einer wässrigen Suspension fester Partikel; Boden- und konstante Oberflächenströme, die riesige Sedimentkämme bilden; Bodenansammlung, die zu einer Änderung der Bodentopographie aufgrund der Bestattung grundlegender Unregelmäßigkeiten führt. Eine wichtige Rolle bei der Bildung exogener Landformen am Boden des Weltozeans spielt der biogene Faktor - die Aktivität der Riffbauer, die Ansammlung von losem Material infolge des Todes von Organismen, die Zerstörung und Lockerung von Gesteinen auf die Tätigkeit verschiedener Steinarbeiter, die Bearbeitung von Bodenböden durch Schlickfresser usw.
Der zunehmende Einfluss des Menschen auf die Erdoberfläche macht es erforderlich, Studien durchzuführen anthropogenes Relief und Sedimente - eine Reihe von Formen der Erdoberfläche und Sedimente, die durch menschliche Aktivitäten modifiziert oder erzeugt wurden.Unterscheiden Sie zwischen absichtlich geschaffenen Formen anthropogener Entlastung und Sedimenten, die bei der Landgewinnung (Terrassierung und Böschung von Hängen, Bau von Bewässerungs- und Entwässerungsnetzen), beim Bau (Böschungen, Ausgrabungen, Kanäle, Dämme) usw. entstehen und spontan entstehen unsachgemäße Land- und Forstwirtschaft, Untertagebau, Straßenbau usw. (Schluchten, Absenken der Oberfläche über Minenarbeiten, beweglicher Sand usw.).
Zusätzlich zu den oben genannten sollten Sie angeben kosmogener Prozess im Zusammenhang mit dem Fall von Meteoriten,die Spuren in Form von Kratern hinterlassen. Neben großen Körpern gelangt Weltraummaterie in Form von Staub und Mikrometeoriten an die Erdoberfläche, deren Menge im allgemeinen Gleichgewicht der losen Sedimente, die sich auf der Oberfläche des Reliefs bewegen, gering ist.

Wechselwirkung von exogenen und endogenen Prozessen

Die Konzepte der Wechselwirkung zwischen exogenen und endogenen Prozessen sind von großer Bedeutung für das Verständnis der Prozesse der Ablagerungsbildung und des Oberflächenreliefs. In den Geowissenschaften wird diese Wechselwirkung seit geraumer Zeit diskutiert. 1763 wurde M.V. Lomonosov hat bereits über eine solche Idee nachgedacht. In der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts. Die Lehren wurden über die Kräfte entwickelt, die an der Bildung der Erdkruste beteiligt sind und Veränderungen in ihrer Oberfläche verursachen - Neptunismus und Plutonismus. Also, G.A. Werner (ein Neptunist) glaubte, dass die Ozeane eine außergewöhnliche Rolle bei der Bildung von Gesteinen spielten, aus denen die Erdoberfläche besteht, und bei der Entwicklung von Reliefs. Im Gegenzug führte J. Hetton (Plutonist) das Konzept des geologischen Zyklus in die Wissenschaft ein und betrachtete Änderungen des Reliefs als integralen Bestandteil der geologischen Entwicklung des Erdinneren. Das Konzept einer langsamen und kontinuierlichen Veränderung der Erdoberfläche unter dem Einfluss von Prozessen, die derzeit noch ablaufen, wurde von C. Lyell vertreten, der glaubte, dass die Hauptformen der Erleichterung durch die Bewegung der Erde entstehen Erdkruste, und werden dann eingeebnet, durch äußere Kräfte zerstört.
1899 veröffentlichte W. Davis die Doktrin der geografischen (geomorphologischen) Zyklen und gab seine Vision des Zusammenspiels endogener und exogener Prozesse wieder. Auf der Grundlage des führenden exogenen Prozesses hat Davis "normale" (wassererosionale), glaziale, marine und trockene (äolische) Zyklen der Reliefentwicklung herausgegriffen. Die Aktivität jedes dieser führenden Prozesse verläuft stufenweise und führt zu unterschiedlichen Ergebnissen unter den Bedingungen einer unterschiedlichen geologischen Struktur, führt jedoch letztendlich zu einer Nivellierung des Reliefs und zur Bildung einer fast Ebene (Peneplain). Ein neuer Entwicklungszyklus beginnt laut Davis mit einer tektonischen (endogenen) Anhebung der Peneplain, und die sequentielle Entwicklung des Reliefs von einem frühen (jungen) Stadium zu einem heruntergekommenen Stadium kann durch tektonische oder klimatische Veränderungen gestört werden.
Der Zusammenhang zwischen Denudationsprozessen und vertikalen Bewegungen der Erdkruste wurde vom deutschen Wissenschaftler V. Penka (1924) untersucht, der das Prinzip der Untersuchung tektonischer Bewegungen auf der Grundlage der Analyse des Reliefs entwickelte. Er glaubte, dass man bei der Analyse der Wechselwirkung von exogenen und endogenen Prozessen die Kontinuität und Gleichzeitigkeit der Wirkung dieser beiden Prozesse berücksichtigen sollte. In der Folge wurden die Interaktionsmodelle zwischen exogenen und endogenen Prozessen komplizierter und verfeinert.

§ 8.5. Die Entstehung und geologische Geschichte der Erde

Die Entstehung der Erde und die frühen Stadien ihrer Entstehung

Eine der wichtigsten Aufgaben der modernen Naturwissenschaften auf dem Gebiet der Geowissenschaften ist die Wiederherstellung der Geschichte ihrer Entwicklung. Nach modernen kosmogonischen Konzepten wurde die Erde aus Gas und Staub gebildet, die im protosolaren System verstreut waren. Eine der wahrscheinlichsten Varianten des Erdursprungs ist wie folgt. Zunächst bildeten sich die Sonne und ein abgeflachter rotierender zirkumsolarer Nebel aus einer interstellaren Gas- und Staubwolke unter dem Einfluss beispielsweise einer Explosion einer nahe gelegenen Supernova. Ferner fand die Entwicklung der Sonne und des zirkumsolaren Nebels mit der Übertragung des Drehimpulses von der Sonne auf die Planeten auf elektromagnetische oder turbulent-konvektive Weise statt. Anschließend kondensierte das "staubige Plasma" zu Ringen um die Sonne, und das Material der Ringe bildete die sogenannten Planetesimalen, die zu Planeten kondensierten. Danach wurde ein ähnlicher Vorgang um die Planeten wiederholt, der zur Bildung von Satelliten führte. Es wird angenommen, dass dieser Prozess etwa 100 Millionen Jahre gedauert hat.
Es wird angenommen, dass infolge der Differenzierung der Erdsubstanz unter dem Einfluss ihres Gravitationsfeldes und der radioaktiven Erwärmung eine Hülle, die Erdgeosphäre, die sich in chemischer Zusammensetzung, Aggregationszustand und physikalischen Eigenschaften unterscheidet, erschien und sich entwickelte. Das schwerere Material bildete einen Kern, der wahrscheinlich aus Eisen mit einer Beimischung von Nickel und Schwefel bestand. Einige leichtere Elemente blieben im Mantel. Nach einer der Hypothesen besteht der Mantel aus einfachen Oxiden von Aluminium, Eisen, Titan, Silizium usw. Die Zusammensetzung der Erdkruste wurde bereits in § 8.2 ausführlich erörtert. Es besteht aus leichteren Silikaten. Noch leichtere Gase und Feuchtigkeit bildeten die Primäratmosphäre.
Wie bereits erwähnt, wird angenommen, dass die Erde aus einer Ansammlung kalter fester Partikel geboren wurde, die aus einem Gas- und Staubnebel fielen und unter dem Einfluss gegenseitiger Anziehung zusammenklebten. Als der Planet wuchs, erwärmte er sich aufgrund der Kollision dieser Teilchen, die wie moderne Asteroiden mehrere hundert Kilometer erreichten, und der Freisetzung von Wärme nicht nur durch natürlich radioaktive Elemente, die uns jetzt in der Kruste bekannt sind, sondern auch durch mehr als 10 radioaktive Isotope AI, Be, die seitdem ausgestorben sind. Cl und andere. Infolgedessen kann es zu einem vollständigen (im Kern) oder teilweisen (im Mantel) Schmelzen der Materie kommen. In der Anfangszeit ihres Bestehens, bis zu ungefähr 3,8 Milliarden Jahren, wurden die Erde und andere terrestrische Planeten sowie der Mond einem intensiven Beschuss durch kleine und große Meteoriten ausgesetzt. Eine Folge dieses Bombardements und einer früheren Kollision von Planetesimalen könnte die Freisetzung flüchtiger Stoffe und der Beginn der Bildung einer sekundären Atmosphäre sein, da die primäre Atmosphäre, die aus Gasen bestand, die während der Bildung der Erde eingeschlossen wurden, höchstwahrscheinlich schnell zerstreut wurde Raum. Wenig später begann sich die Hydrosphäre zu bilden. Die so gebildete Atmosphäre und Hydrosphäre wurden während der Entgasung des Mantels während der vulkanischen Aktivität wieder aufgefüllt.
Der Fall großer Meteoriten erzeugte riesige und tiefe Krater, ähnlich denen, die derzeit auf Mond, Mars und Merkur beobachtet werden, wo ihre Spuren durch nachfolgende Veränderungen nicht gelöscht wurden. Die Kraterbildung könnte eine Ausgießung von Magma mit der Bildung von Basaltfeldern hervorrufen, ähnlich denen, die die "Mondmeere" bedecken. Auf diese Weise wurde wahrscheinlich die Primärkruste der Erde gebildet, die jedoch auf ihrer gegenwärtigen Oberfläche nicht erhalten blieb, mit Ausnahme relativ kleiner Fragmente in der "jüngeren" kontinentalen Kruste.
Diese Kruste, die bereits Granite und Gneise enthält, obwohl sie einen geringeren Gehalt an Kieselsäure und Kalium aufweist als "normale" Granite, trat um die Wende von etwa 3,8 Milliarden Jahren auf und ist uns aus Aufschlüssen innerhalb der kristallinen Schilde fast aller Kontinente bekannt . Die Art der Bildung der ältesten kontinentalen Kruste ist noch weitgehend unklar. In der Zusammensetzung dieser Kruste, die unter Bedingungen hoher Temperaturen und Drücke allgegenwärtig verwandelt wird, werden Gesteine \u200b\u200bgefunden, deren Texturmerkmale ihre Anreicherung in der aquatischen Umgebung anzeigen, d.h. In dieser fernen Epoche existierte die Hydrosphäre bereits. Das Entstehen der ersten Kruste, ähnlich der modernen, erforderte große Mengen an Kieselsäure, Aluminium und Laugen aus dem Mantel, während der Mantelmagmatismus jetzt ein sehr begrenztes Volumen an Gesteinen erzeugt, die mit diesen Elementen angereichert sind. Es wird angenommen, dass vor 3,5 Milliarden Jahren die graue Gneiskruste auf dem Gebiet der modernen Kontinente weit verbreitet war, so benannt nach der vorherrschenden Art ihrer Gesteinsbestandteile. In unserem Land ist es beispielsweise auf der Kola-Halbinsel und in Sibirien bekannt, insbesondere im Einzugsgebiet des Flusses. Aldan.

Die Prinzipien der Periodisierung der geologischen Geschichte der Erde

Weitere Ereignisse in geologischer Zeit werden häufig nach bestimmt relative Geochronologie,kategorien "älter", "jünger". Zum Beispiel ist eine Ära älter als eine andere. Einzelne Abschnitte der geologischen Geschichte werden (in absteigender Reihenfolge ihrer Dauer) als Zonen, Epochen, Perioden, Epochen, Jahrhunderte bezeichnet. Ihre Identifizierung basiert auf der Tatsache, dass geologische Ereignisse in Gesteinen eingeprägt sind und sich Sediment- und Vulkangesteine \u200b\u200bin Schichten in der Erdkruste befinden. Im Jahr 1669 legte N. Stenoy das Gesetz der Bettungssequenz fest, wonach die darunter liegenden Schichten von Sedimentgesteinen älter sind als die darüber liegenden, d.h. früher als sie gebildet. Dank dessen wurde es möglich, die relative Reihenfolge der Schichtbildung und damit die damit verbundenen geologischen Ereignisse zu bestimmen.
Die Hauptsache in der relativen Geochronologie ist die biostratigraphische oder paläontologische Methode zur Bestimmung des relativen Alters und der Abfolge von Gesteinen. Diese Methode wurde von W. Smith zu Beginn des 19. Jahrhunderts vorgeschlagen und dann von J. Cuvier und A. Bronyard entwickelt. Tatsache ist, dass in den meisten Sedimentgesteinen Reste von Tieren oder Pflanzenorganismen zu finden sind. J. B. Lamarck und C. Darwin stellten fest, dass sich Tiere und Pflanzenorganismen im Laufe der geologischen Geschichte im Kampf ums Dasein allmählich verbessert haben und sich an veränderte Lebensbedingungen angepasst haben. Einige Tiere und Pflanzenorganismen starben in bestimmten Stadien der Erdentwicklung aus, andere, fortgeschrittenere, ersetzten sie. Entsprechend den Überresten primitiverer Vorfahren, die früher lebten und in jeder Schicht gefunden wurden, kann man das relativ ältere Alter dieser Schicht beurteilen.
Eine andere Methode zur geochronologischen Zerstückelung von Gesteinen, die besonders wichtig für die Zerstückelung magmatischer Formationen des Meeresbodens ist, basiert auf der Eigenschaft der magnetischen Suszeptibilität von Gesteinen und Mineralien, die im Erdmagnetfeld gebildet werden. Bei einer Änderung der Ausrichtung des Gesteins relativ zum Magnetfeld oder zum Feld selbst bleibt ein Teil der "angeborenen" Magnetisierung erhalten, und die Änderung der Polarität wird in die Änderung der Ausrichtung der remanenten Magnetisierung des Gesteins eingeprägt . Gegenwärtig wurde eine Skala für den Wechsel solcher Epochen festgelegt.
Absolute Geochronologie - das Studium der Messung der geologischen Zeit, ausgedrückt in konventionellen absoluten astronomischen Einheiten(Jahre), - bestimmt den Zeitpunkt des Auftretens, der Vollendung und der Dauer aller geologischen Ereignisse, vor allem den Zeitpunkt der Bildung oder Umwandlung (Metamorphose) von Gesteinen und Mineralien, da das Alter der geologischen Ereignisse durch ihr Alter bestimmt wird. Die Hauptmethode hierbei ist die Analyse des Verhältnisses radioaktiver Substanzen und ihrer Zerfallsprodukte in Gesteinen, die in verschiedenen Epochen gebildet wurden.
Die ältesten Gesteine \u200b\u200bbefinden sich derzeit in Westgrönland (3,8 Milliarden Jahre). Das größte Alter (4,1 - 4,2 Milliarden Jahre) wurde von Zirkonen aus Westaustralien erhalten, aber Zirkon kommt hier in mesozoischen Sandsteinen in einem wieder abgelagerten Zustand vor. Unter Berücksichtigung des Konzepts der gleichzeitigen Bildung aller Planeten im Sonnensystem und im Mond sowie des Alters der ältesten Meteoriten (4,5-4,6 Milliarden Jahre) und der alten Mondgesteine \u200b\u200b(4,0-4,5 Milliarden Jahre) ist das Alter der Die Erde wird auf 4,6 Milliarden Jahre geschätzt.
1881 wurden auf dem II. Internationalen Geologischen Kongress in Bologna (Italien) die Hauptunterteilungen der kombinierten stratigraphischen (zur Trennung von geschichteten Sedimentgesteinen) und geochronologischen Skalen genehmigt. Auf dieser Skala wurde die Geschichte der Erde entsprechend den Entwicklungsstadien der organischen Welt in vier Epochen unterteilt: 1) Archäisch oder Archäozoikum - die Ära des alten Lebens; 2) Paläozoikum - die Ära des alten Lebens; 3) Mesozoikum - die Ära des mittleren Lebens; 4) Känozoikum - die Ära des neuen Lebens. 1887 wurde die proterozoische Ära des Primärlebens von der archäischen Ära getrennt. Später wurde die Skala verbessert. Eine der Optionen für die moderne geochronologische Skala ist in der Tabelle dargestellt. 8.1. Die archäische Ära ist in zwei Teile unterteilt: die frühe (älter als 3500 Millionen Jahre) und die späte archäische; Proterozoikum - auch in zwei Teile: frühes und spätes Proterozoikum; In letzterem werden der Riphean (der Name stammt vom alten Namen des Uralgebirges) und die Vendian-Zeit unterschieden. Die phanerozoischen Zonen sind in die Epochen Paläozoikum, Mesozoikum und Känozoikum unterteilt und bestehen aus 12 Perioden.

Tabelle 8.1.Geochronologische Skala

Äon			Alter (Anfang), Millionen Jahre
Phanerozoikum	Känozoikum	Quartär
		Neogene
		Paläogen
	Mesozoikum
		Trias
	Paläozoikum	Permian
		Kohle
		Devonian
		Silur
		Ordovizier
		Kambrium
Kryptose	Proterozoikum	Vendian
		Riphean
		Karelian
	Archean
	Katarchisch

Die Hauptstadien der Entwicklung der Erdkruste

Betrachten wir kurz die Hauptstadien der Entwicklung der Erdkruste als inertes Substrat, auf dem sich die Vielfalt der umgebenden Natur entwickelt hat.
IMapxeedie immer noch ziemlich dünne und plastische Kruste unter dem Einfluss der Dehnung erlebte zahlreiche Diskontinuitäten, durch die Basaltmagma wieder an die Oberfläche schoss und Tröge mit einer Länge von Hunderten von Kilometern und einer Breite von mehreren zehn Kilometern füllte, die als Grünsteingürtel bekannt sind Namen verdanken sie der vorherrschenden Greenschist-Niedertemperaturmetamorphose von Basaltgesteinen). Neben Basalten gibt es unter den Laven der unteren, die in Bezug auf die Dicke des Abschnitts dieser Gürtel die Hauptmenge sind, hochmagnesische Laven, die auf einen sehr hohen Grad an teilweisem Schmelzen des Mantelmaterials hinweisen, was auf eine hohe Hitze hinweist fließen, viel höher als der moderne. Die Entwicklung von Grünsteingürteln bestand in einer Änderung der Art des Vulkanismus in Richtung einer Erhöhung des Siliziumdioxidgehalts (SiO2), in Kompressionsdeformationen und Metamorphosen der sedimentär-vulkanogenen Erfüllung und schließlich in der Akkumulation von Klastik Sedimente, die auf die Bildung eines gebirgigen Reliefs hinweisen.
Nach dem Wechsel mehrerer Generationen von Grünsteingürteln endete das archäische Stadium in der Entwicklung der Erdkruste vor 3,0 bis 2,5 Milliarden Jahren mit der Massenbildung normaler Granite mit einem überwiegenden Anteil von K2O gegenüber Na2O. Die Granitisierung sowie die regionale Metamorphose, die an einigen Stellen das höchste Stadium erreichte, führten zur Bildung einer reifen Kontinentalkruste über den größten Teil des Gebiets moderner Kontinente. Diese Kruste erwies sich jedoch auch als unzureichend stabil: Zu Beginn des Proterozoikums wurde sie gequetscht. Zu dieser Zeit entstand ein planetarisches Netzwerk von Fehlern und Rissen, gefüllt mit Deichen (plattenartigen geologischen Körpern). Einer von ihnen, der Deich in Simbabwe, ist über 500 km lang und bis zu 10 km breit. Darüber hinaus traten zum ersten Mal Risse auf, die zu Senkungszonen, starker Sedimentation und Vulkanismus führten. Ihre Entwicklung führte am Ende zur Schöpfung frühes Proterozoikum(Vor 2,0 bis 1,7 Milliarden Jahren) gefalteter Systeme, die Fragmente der archaischen Kontinentalkruste neu löten, was durch eine neue Ära der starken Granitbildung erleichtert wurde.
Infolgedessen existierte die reife kontinentale Kruste am Ende des frühen Proterozoikums (vor der Wende von 1,7 Milliarden Jahren) bereits auf 60–80% ihres modernen Verbreitungsgebiets. Darüber hinaus glauben einige Wissenschaftler, dass an dieser Grenze die gesamte Kontinentalkruste ein einziges Massiv darstellte - das Superkontinent Megageu (Festland), dem auf der anderen Seite der Welt der Ozean gegenüberstand - der Vorgänger des modernen Pazifischen Ozeans - Megatalassa ( großes Meer). Dieser Ozean war weniger tief als die modernen Ozeane, da das Wachstum des Volumens der Hydrosphäre aufgrund der Entgasung des Mantels im Verlauf der vulkanischen Aktivität während der nachfolgenden Erdgeschichte fortgesetzt wird, wenn auch langsamer. Es ist möglich, dass der Prototyp von Megatalassa noch früher am Ende des Archean erschien.
Im Katarchischen und zu Beginn des Archäischen traten die ersten Lebensspuren auf - Bakterien und Algen, und in den späten Archäern verbreiteten sich Algenkalksteinstrukturen - Stromatolithen. Im späten Archäismus begann eine radikale Veränderung der Zusammensetzung der Atmosphäre und im frühen Proterozoikum eine radikale Veränderung der Zusammensetzung der Atmosphäre: Unter dem Einfluss der Vitalaktivität der Pflanzen trat darin freier Sauerstoff auf, während die Die katarchische und früharchäische Atmosphäre bestand aus Wasserdampf, CO2, CO, CH4, N, NH3 und H2S mit einem Gemisch aus HC1, HF und Inertgasen.
Im späten Proterozoikum(Vor 1,7 bis 0,6 Milliarden Jahren) Megagea begann sich allmählich zu spalten, und dieser Prozess verstärkte sich am Ende des Proterozoikums stark. Seine Spuren sind ausgedehnte kontinentale Rift-Systeme, die an der Basis der Sedimentdecke antiker Plattformen vergraben sind. Das wichtigste Ergebnis war die Bildung riesiger interkontinentaler Mobilgürtel - Nordatlantik, Mittelmeer, Ural-Ochotsk, die die Kontinente Nordamerika, Osteuropa, Ostasien und das größte Fragment von Megagea - den südlichen Superkontinent Gondwana - trennten. Die zentralen Teile dieser Gürtel entwickelten sich auf der während des Risses neu gebildeten ozeanischen Kruste, d.h. Die Gürtel waren Ozeanbecken. Ihre Tiefe nahm allmählich zu, als die Hydrosphäre wuchs. Gleichzeitig entwickelten sich die mobilen Gürtel entlang der Peripherie des Pazifischen Ozeans, deren Tiefe ebenfalls zunahm. Die klimatischen Bedingungen wurden kontrastreicher, wie das Auftreten von Gletscherablagerungen (Tillite, alte Moränen und Wasser-Gletschersedimente) insbesondere am Ende des Proterozoikums zeigt.
Paläozoikumdie Entwicklung der Erdkruste war durch die intensive Entwicklung mobiler Gürtel gekennzeichnet - interkontinentale und kontinentale Ränder (letztere an der Peripherie des Pazifischen Ozeans). Diese Gürtel wurden in Randmeere und Inselbögen zerlegt, ihre sedimentär-vulkanischen Schichten erfuhren komplexe Faltschub- und dann Verwerfungs-Schlupf-Verformungen, Granite drangen in sie ein und auf dieser Basis wurden gefaltete Gebirgssysteme gebildet. Dieser Prozess war ungleichmäßig. Darin werden eine Reihe intensiver tektonischer Epochen und Granitmagmatismus unterschieden: der Baikal - ganz am Ende des Proterozoikums, der Salair (vom Salair-Kamm in Mittelsibirien) - am Ende des Kambriums, der Takovo (vom Takov) Berge im Osten der Vereinigten Staaten) - am Ende des Ordoviziers der Kaledonier (vom alten römischen Namen Schottlands) - am Ende des Silurianers Acadian (Acadia - der alte Name der nordöstlichen Staaten der Vereinigten Staaten) - im mittleren Devon, Sudeten - am Ende des frühen Karbon, Saal (aus der Saale in Deutschland) - mitten im frühen Perm. Die ersten drei tektonischen Epochen des Paläozoikums werden häufig in der kaledonischen Ära der Tektogenese kombiniert, die letzten drei im Hercynian oder Varissian. In jeder der aufgeführten tektonischen Epochen verwandelten sich bestimmte Teile der mobilen Gürtel in gefaltete Bergstrukturen, und nach der Zerstörung (Entblößung) wurden sie Teil des Kellers junger Plattformen. Einige von ihnen erlebten jedoch in späteren Orogen-Epochen eine Wiederbelebung.
Bis zum Ende des Paläozoikums waren die interkontinentalen Mobilgürtel vollständig geschlossen und mit gefalteten Systemen gefüllt. Infolge des Absterbens des Nordatlantikgürtels schloss sich der nordamerikanische Kontinent mit dem osteuropäischen und dem letzteren (nach Abschluss der Entwicklung des Ural-Okhotsk-Gürtels) - mit dem Sibirier, Sibirier - mit dem Sino -Koreanisch. Infolgedessen wurde der Superkontinent Laurasia gebildet, und das Absterben des westlichen Teils des Mittelmeergürtels führte zu seiner Vereinigung mit dem südlichen Superkontinent - Gondwana - zu einem Kontinentalblock - Pangaea. Im späten Paläozoikum - frühen Mesozoikum verwandelte sich der östliche Teil des Mittelmeergürtels in eine riesige Bucht des Pazifischen Ozeans, an deren Peripherie sich auch gefaltete Gebirgsstrukturen erhoben.
Vor dem Hintergrund dieser Veränderungen in der Struktur und im Relief der Erde wurde die Entwicklung des Lebens fortgesetzt. Die ersten Tiere tauchten im späten Proterozoikum auf, und zu Beginn des Phanerozoikums existierten fast alle Arten von Wirbellosen, aber sie hatten noch keine Muscheln oder Muscheln, die aus dem Kambrium bekannt sind. Im Silur (oder bereits im Ordovizier) begann sich an Land Vegetation zu entwickeln, und am Ende des Devon gab es Wälder, die in der Karbonzeit am weitesten verbreitet waren. Fische tauchten im Silur auf, Amphibien im Karbon.
Mesozoikum und Känozoikum -das letzte große Stadium in der Entwicklung der Struktur der Erdkruste, die durch die Bildung moderner Ozeane und die Trennung moderner Kontinente gekennzeichnet ist. Zu Beginn der Etappe existierte Pangaea in der Trias noch, spaltete sich jedoch bereits in der frühen Jurazeit aufgrund der Entstehung des Breitengrads Tethys, der sich von Mittelamerika bis Indochina und Indonesien erstreckte, wieder in Laurasia und Gondwana auf im Westen und Osten verschmolz es mit dem Pazifik (Abbildung 8.6); Dieser Ozean umfasste den Zentralatlantik. Von hier aus, am Ende des Jura, breitete sich der Prozess der kontinentalen Ausbreitung nach Norden aus, wodurch der Nordatlantik während der Kreidezeit und des frühen Paläogens entstand und ausgehend vom Paläogen das eurasische Becken des Arktischen Ozeans (das amerikanische Becken entstand früher als Teil des Pazifischen Ozeans). Infolgedessen trennte sich Nordamerika von Eurasien. Im späten Jura begann die Bildung des Indischen Ozeans, und ab Beginn der Kreidezeit begann sich der Südatlantik von Süden zu öffnen. Dies war der Beginn des Zusammenbruchs von Gondwana, der im gesamten Paläozoikum als Ganzes existierte. Am Ende der Kreidezeit verschmolz der Nordatlantik mit dem Süden und trennte Afrika von Südamerika. Zur gleichen Zeit trennte sich Australien von der Antarktis und am Ende des Paläogens trennte sich letzteres von Südamerika.
So bildeten sich am Ende des Paläogens alle modernen Ozeane, alle modernen Kontinente wurden isoliert, und das Erscheinungsbild der Erde nahm eine Form an, die größtenteils der Gegenwart nahe kam. Es gab jedoch noch keine modernen Gebirgssysteme.

Der intensive Bergbau begann im späten Paläogen (vor 40 Millionen Jahren) und gipfelte in den letzten 5 Millionen Jahren. In diesem Stadium der Bildung junger faltbedeckter Gebirgsstrukturen wird die Bildung wiederbelebter Bogenblockberge als neotektonisch bezeichnet. Tatsächlich ist das neotektonische Stadium ein Teil des mesozoisch-kenozoischen Stadiums der Erdentwicklung, da in diesem Stadium die Hauptmerkmale der modernen Topographie der Erde Gestalt annahmen, beginnend mit der Verteilung der Ozeane und Kontinente.
Zu diesem Zeitpunkt war die Bildung der Hauptmerkmale der modernen Fauna und Flora abgeschlossen. Das Mesozoikum war das Zeitalter der Reptilien, Säugetiere setzten sich im Känozoikum durch und im späten Pliozän tauchten Menschen auf. Am Ende der frühen Kreidezeit traten Angiospermen auf und das Land erhielt eine Grasdecke. Am Ende des Neogens und des Anthropogens waren die hohen Breiten beider Hemisphären von einer starken kontinentalen Vereisung bedeckt, deren Relikte die Eiskappen der Antarktis und Grönlands sind. Dies war die dritte große Vereisung im Phanerozoikum: Die erste fand im späten Ordovizier statt, die zweite - im späten Karbon - frühen Perm; beide waren in Gondwana üblich.

FRAGEN ZUR SELBSTKONTROLLE

1. Was sind Sphäroid, Ellipsoid und Geoid? Was sind die Parameter des in unserem Land verwendeten Ellipsoids? Warum wird es benötigt?
2. Wie ist die innere Struktur der Erde? Was ist die Grundlage für eine Schlussfolgerung über seine Struktur?
3. Was sind die wichtigsten physikalischen Parameter der Erde und wie ändern sie sich mit der Tiefe?
4. Wie ist die chemische und mineralogische Zusammensetzung der Erde? Was ist die Grundlage für eine Schlussfolgerung über die chemische Zusammensetzung der gesamten Erde und der Erdkruste?
5. Was sind die Haupttypen der Erdkruste, die derzeit unterschieden werden?
6. Was ist die Hydrosphäre? Was ist der Wasserkreislauf in der Natur? Was sind die Hauptprozesse in der Hydrosphäre und ihren Elementen?
7. Was ist Atmosphäre? Wie ist ihre Struktur? Welche Prozesse finden darin statt? Was ist Wetter und Klima?
8. Definieren Sie endogene Prozesse. Welche endogenen Prozesse kennen Sie? Beschreibe sie kurz.
9. Was ist die Essenz der Plattentektonik? Was sind die wichtigsten Bestimmungen?

10. Definieren Sie exogene Prozesse. Was ist die Hauptessenz dieser Prozesse? Welche endogenen Prozesse kennen Sie? Beschreibe sie kurz.
11. Wie interagieren endogene und exogene Prozesse? Was sind die Ergebnisse des Zusammenspiels dieser Prozesse? Was ist die Essenz der Theorien von W. Davis und W. Penck?

1. Was sind die aktuellen Vorstellungen über den Ursprung der Erde? Wie kam es zu seiner frühen Entstehung als Planet?
2. Was ist die Grundlage für die Periodisierung der geologischen Geschichte der Erde?

14. Wie hat sich die Erdkruste in der geologischen Vergangenheit der Erde entwickelt? Was sind die Hauptstadien in der Entwicklung der Erdkruste?

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