Литосфера

Литосфера- твердая оболочка Земли. Верхний слой литосферы это Земная кора. По современным данным толщина этой оболочки изменяется от 6 км под дном океана до 70 км в горных районах. Далее следует внутренняя оболочка литосферы - «мантия» Земли. Границей раздела этих оболочек является так называемая граница Мохоровича.

Обычно информацию о границах земной коры, границе Мохоровича и мантии получают на основании данных о скорости прохождения сейсмических волн через земные недра. При переходе от земной коры к мантии происходит скачкообразное изменение в распространении волны.

Внутренняя оболочка (мантия) включает в себя так же несколько слоев:

-верхнюю мантию (слои В и С) до глубины 2900км

-внешний слой ядра (2900 - 4980км)

-переходная зона ядра (4980 - 5120км)

-внутреннее ядро (5120 – 6370км)

Установлено что плотность земного вещества с глубиной возрастает. На этом основании предполагается, что в составе мантии преобладают более тяжелые химические элементы (Fe, Cr, Mg). Повышенная текучесть вещества в мантии обуславливает перемещение литосферных плит. В этой зоне зарождаются экологически значимые процессы: сейсмические, вулканические, горообразовательные и др., определяющие степень стабильности участков земной коры. Но до сих пор нет единого мнения о химическом составе внутренней оболочки ядра и глубинного строения Земли. Имеются предположения, что в условиях высокого давления и температуры (выше 3000⁰С) происходит переход вещества внутреннего ядра в фазу, при которой электронные оболочки атомов разрушаются и образуются так называемые «гигантские кольцевые вихри электронов». Возможно, они и создают постоянное магнитное поле Земли. Ядро совместно с мантией формируют гравитационное полк Земли.

Наиболее изученной частью Земли является ей верхний слой – земная кора. Среднее содержание химических элементов в земной коре впервые определил американский геохимик Ф. Кларк: 99% земной коры состоят всего из 9 химических элементов, на долю остальных элементов приходится всего 0,52%. Кислород, кремний, алюминий – являются главными элементами земной коры. На их долю приходится 85,6% её массы. Далее идут: Fe, Ca, K, Na, Mg, Ti. При этом следует особо отметить, что кислород по объему занимает 92% (т.е. земная кора представляет собой, в основном связанные элементы с кислородом). Рассеянные элементы (которых совсем немного) распределены в земной коре неравномерно, поэтому выделяют определенные территории, которые называют геохимическими провинциями, где концентрация их значительно выше, чем в других местах. Пример: район Уральских гор, характеризуется повышенным содержанием Cu, Cr, Ni.

Природные химические соединения (которые в основном образуют земную кору) принято называть минералами. Минералы – это однородные по составу и строению природные химические соединения, возникающие вследствие различных химических и физико-химических процессов в земной коре. Минералы встречаются в твердом, жидком (вода, нефть) и газообразном состоянии. Известно около трех тысяч минералов; 30 из них образуют горные породы (т.е. геологические тела более или менее постоянно минералогического (химического) состава). Это такие основные минералы: как полевые шпаты (ортоклаз - K[AlSi3O8], нефелин K[AlSiO4] ), кварц (SiO2), слюды (биотит, мусковит).

В зависимости от условий образования горные породы принято делить на три главные группы: магматические, осадочные, метаморфические. Верхний слой земной коры на 95% сложен из магматических пород, 1% - осадочных, 4% - метаморфических.

Магматические породы – возникают при затвердевании магматического расплава на поверхности или глубине земной коры. Это сложный раствор силикатного состава. При застывании магмы образуется крупнокристаллические структуры интрузивных пород: гранит, диорит, габбро, перидотит. Их плотность в этом ряду возрастает, а содержание SiO2 убывает.

Осадочные породы образуются путем отложения материала разрушенных или растворенных горных пород любого генезиса, как на суше, так и в море, осадочные породы залегают слоями. По составу и происхождению осадочные породы подразделяются на обломочные, хемогенные и биогенные. Обломочные – это продукты механического разрушения коренных исходных пород (глина, песок, гравий, галька, щебень, валуны). Хемогенные породы образуются из естественных растворов вследствие выпаривания воды. Это: каменная соль NaCl, гипс CaSO4 · 2H2O, известняки CaCО3 и т д. Биогенныепороды образуются вследствие жизнедеятельности живых организмов. Это либо продукты их жизнедеятельности, либо их неразложившиеся остатки. Их делят на карбонатные, кремнистые, фосфатные.

Метаморфические породы – формируются путем преобразований магматических и осадочных пород в глубинах земной коры, под воздействием высоких температур и плотности. Различают метаморфизм 2-х видов – контактный и региональный (обусловлен давлением вышележащих слоев и тепловыми потоками из глубин). К наиболее распространенным метаморфическим породам относятся: сланцы, гнейсы, кварцы, мрамор.

Длительный промежуток времени почва рассматривалась, как разновидность горных пород, т.е. термин «земля» и «почва» были равнозначны. Лишь в 1874г. В.В. Докучаев дал первое научное определение понятия «почва». Он доказал, что именно в почве переплетены и взаимосвязаны геологические и биологические процессы Земли.

Почвенный покров Земли представляет собой тончайшую оболочку планеты, которая является источником существования множества живых организмов. Процесс перехода горной породы в качественно новое состояние под воздействием живых организмов называются почвообразованием. При этом протекают химические, физические и биологические процессы.