6.1. Основные этапы истории развития Земли
В свете современных геохимических и космохимических данных дифференциация первичной мантии имела двухстороннюю направленность. С одной стороны, происходило выплавление наиболее легкоплавких, но тяжелых компонентов – железо-сернистых масс с опусканием их к центру ввиду высокой плотности и низкой вязкости. С другой стороны, выплавлялись менее легкоплавкие, но обогащенные летучими элементами силикатные фракции, что привело к образованию базальтовой магмы и впоследствии к формированию базальтовой коры. Этот процесс происходил при разогреве мантии от ее сжатия в результате воздействия сил тяготения, электромагнитных сил и реакций радиоактивного распада. Основная масса ядра образовалась в период формирования Земли за счет аккумуляции металлических частиц, а последующее выплавление железо-сернистых масс в нижних частях первичной мантии завершило формирование всего ядра Земли в целом.
В результате дифференциации вещества Земли все жидкое железо стекло в центральные области, образовав металлическое ядро. Внутренняя часть его перешла в твердую фазу под влиянием высокого давления, сформировав маленькое ядро на глубине 5000 км. Большая часть силикатов при завершении планетарной дифференциации образовало мощную мантию планеты, а продукты её выплавления дали начало развитию алюмосиликатной коры, первичного океана и первичной атмосферы, насыщенной углекислым газом.
У земного шара сложилась структура, состоящая из оболочек различной плотности и состава, концентрически обволакивающих друг друга. Верхними оболочками Земли являются атмосфера и гидросфера. Атмосфера прочно защищена от космического пространства радиационными поясами магнитного поля Земли. Твердое тело нашей планеты состоит из трех главных оболочек: тонкой коры, мошной мантии и центрального ядра (рис. 6.1.1). На рис. 6.1.1 в теле Земли представлены две границы: Мохоровича и Конрада.
В 1909 г. югославскому геофизику А.Мохоровичичу (1857–1936) удалось доказать, что наружная кора Земли по своим свойствам отличается от более глубоких слоев планеты. При землетрясениях упругие сейсмические волны в коре распространяются с меньшей скоростью, чем в более глубоких слоях (верхней мантии). Переходя из наружной оболочки в подстилающий слой, сейсмические волны меняют скорость скачком, могут преломляться и отражаться. Подошва наружной оболочки Земли была принята за основание земной коры. А.Мохоровичич предположил, что подошва земной коры соответствует границе, на которой кристаллическое вещество земной коры, вследствие давления и высокой температуры переходит в стекловатое состояние. Эту границу условно стали называть «граница Мохо». Наблюдение за изменением силы тяжести и прохождением сейсмических волн показали, что «граница Мохо» в разных местах планеты залегает на разной глубине: на континентах на 60-100 км, в океанах на глубине 5-15 км, на побережьях от 16-60 км. Вещество Земли, залегающее ниже «границы Мохо» считают подкорковым и относят к мантии.
Рис. 6.1.1. Схема строения планеты Земля
В 1916 году австрийскому геофизику В. Конраду (1876–1962) удалось установить границу разделяющую «гранитные» и «базальтовые» слои Земли по увеличению скорости прохождения сейсмических волн.
Геологическая история Земли (во временном масштабе) подразделяется на крупные промежутки – эры; эры – на периоды, периоды – на века. Разделение на эры, периоды и века, конечно же, относительное, потому что резких разграничений между этими подразделениями не было. Но все же именно на рубеже соседних эр, периодов происходили существенные геологические преобразования: горообразовательные процессы, перераспределение суши и моря, смена климата. Кроме того, каждое подразделение характеризовалось качественным своеобразием флоры и фауны.
Геологические эры Земли:
1) катархей (от образования Земли 5 млрд. лет назад до зарождения жизни);
2) архей, древнейшая эра (3,5 - 2,6 млрд. лет);
3) протерозой (2,6 - 570 млн. лет);
4) палеозой (570 - 230 млн. лет) со следующими периодами:
кембрий (570 - 500 млн. лет);
ордовик (500 - 440 млн. лет);
силур (440 - 410 млн. лет);
девон (410 - 350 млн. лет);
карбон (350 - 285 млн. лет);
пермь (285 млн. - 230 млн. лет);
5) мезозой (230 - 67 млн. лет) со следующими периодами:
триас (230 - 195 млн. лет);
юра (195 - 137 млн. лет);
мел (137 - 67 млн. лет);
6) кайнозой (67 млн. — до нашего времени) со следующими периодами палеоген (67 - 27 млн. лет),
палеоцен (67 - 54 млн. лет),
эоцен (54 - 38 млн. лет),
олигоцен (38 - 27 млн. лет),
неоген (27 - 3 млн. лет),
миоцен (27 - 8 млн. лет),
плиоцен (8 - 3 млн. лет);
7) четвертичный (3 млн. — наше время):
плейстоцен (3 млн. — 20 тыс. лет),
голоцен (20 тыс. лет — наше время).
- Концепции современного естествознания
- Задачи курса - сформировать у студентов:
- Ключевые слова содержания дисциплины «Концепции современного естествознания», в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования
- Глава 1 Естествознание. История развития естественных наук
- 1.1.Естествознание. Методы исследований
- 1.2.Философские концепции в развитии естественных наук
- 1.3.История развития естественных наук
- 1.3.1. Подготовительный период
- 1.3.2. Механистический период
- 1.3.3. Новое время
- 1.3.4. Новейшее время
- Тестовые задания к главе 1
- Глава 2 Теории о строении материи
- 2.1. Механистическая теория
- 1. Все состояния механического движения тел по отношению ко времени оказываются в принципе одинаковыми, поскольку время считается обратимым.
- 5. Действие и сигналы могут передаваться в пустом пространстве с какой угодно скоростью.
- 2.2. Электромагнитная теория
- 2.3. Электронная (атомно-молекулярная) теория
- 2.4. Физическая (квантово-полевая) теория
- Тестовые задания к главе 2.
- Глава 3 Законы развития материального мира
- 3.1. Законы диалектики
- 3.2. Категории диалектики
- 1. Единичное и общее
- 2. Причина и следствие
- 3. Необходимость и случайность
- 4. Возможность и действительность
- 5. Содержание и форма
- 6. Сущность и явление
- 7. Самоорганизация
- 8. Состояние
- 9. Взаимодействие
- 10. Близкодействие и дальнодействие
- 11. Принцип относительности
- 12. Принцип инвариантности
- 13. Принципы симметрии
- 14. Принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности
- 15.Принцип системной целостности
- Тестовые задания к главе 3.
- Глава 4 системнАя организациЯ и законы энергии материального мира
- 4.1. Формы существования материи
- Системный подход к изучению материи
- Современное естествознание о микро-, макро- и мегамирах
- Структурная организация микромира
- 4.3. Законы взаимопревращения различных видов энергии материального мира
- Законы сохранения энергии в макроскопических процессах
- Принципы возрастания энтропии. Термодинамические законы
- Химические процессы. Реактивная способность веществ
- Тестовые задания к главе 4
- Глава 5 эволюция вселенной
- 5.1. Метагалактика. Галактика. Солнце
- 5.2. Происхождение Солнечной системы
- Тестовые задания к главе 5
- Глава 6 эволюция земли. Биосфера
- 6.1. Основные этапы истории развития Земли
- Этапы эволюционного развития Земли Образование основных оболочек Земли
- Зарождение жизни
- 6.2. Биосфера Земли Характеристика и состав биосферы
- В.И. Вернадский о биосфере и «живом веществе»
- Биогенная миграция химических элементов
- Развитие органического мира
- Появление многоклеточных организмов
- 6.3. Антропогенез. Эволюция мозга и развитие сознания
- Этапы развития человека
- Развитие сознания
- Психика человека
- Психика животных
- 2. Стадия перцептивной психики
- 3. Стадия интеллекта
- Эволюция психической деятельности человека
- Строение и функции нервной системы человека
- Варианты психической деятельности человека
- Тестовые задания к главе 6
- Глава 7 циклы и Ритмы Вселенной и их влияние на эволюцию земли
- 7.1. Ритмы Галактики
- 7.2. Ритмы Солнца
- 7.3. Влияние ритмов Галактики и Солнца на геофизические процессы Земли
- Тестовые задания к главе 7.
- Глава 8 колебания климата земли
- 8.1. Причины колебаний климата Земли
- 1. Астрономические факторы (положение Земли в космическом пространстве).
- 8.2. Палеоклиматическая реконструкция климата Земли
- 8.3. Моделирование климата Земли за 3,5 млрд. Лет и долгосрочный прогноз его изменчивости
- Моделирование процесса динамики температурного режима земной поверхности за 3,5 млрд. Лет
- Реконструкция температурных аномалий за 3,5 млрд. Лет до н.В. И прогноз на 1 млрд. Лет вперед
- Реконструкция температурных аномалий
- Реконструкция температурных аномалий за 100 тыс. Лет до н.В. И прогноз на 100 тыс. Лет вперед
- Реконструкция температурных аномалий за 8 тыс. Лет до н.В. И прогноз на 12 тыс. Лет вперед
- Атлантический период отмечен значительным сдвигом природных зон умеренных широт в северном направлении. Судя по палеотемпературной реконструкции, он продолжался 1300 лет (от 6800 до 5500 лет назад).
- Тестовые задания к главе 8.
- Глава 9
- 9.1. Антропогенные воздействия на микроклимат сельской местности
- 9.2. Антропогенные воздействия на микроклимат города
- 9.3. Антропогенное воздействие на глобальный климат планеты
- Глава 10 Законы естествознания
- 10.1. Законы существования материального мира
- 10.2. Законы системной целостности
- 10.3. Законы внутреннего развития систем
- 39. Закон согласования строения (функции) частей подсистемы.
- 10.4. Законы термодинамики систем
- 10.5. Законы иерархии систем
- 51. Периодический закон химических элементов д.И.Менделеева
- 10.6. Законы «система-среда»
- Сверлова Любовь Ивановна доктор географических наук, профессор Концепции современного естествознания
- 680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 134, хгаэп, риц