Геологическое строение Земли.

Как уже было сказано, твердая оболочка Земли называется литосферой (или земной корой). Рассмотрим разрез земной коры. Протяженность литосферы ( в глубину) составляет 10 – 80 км. Ее верхний слой толщиной всего несколько метров называется почвой, но этот тончайший слой кормитвсе человечество, домашний скот и диких животных. Учение о почвах создал в Х1Х веке русский ученый В.В. Докучаев, учитель другого выдающегося русского ученого В.И. Вернадского ( о нем будет сказано далее). Согласно этому учению, почва состоит из 4-х компонентов : гумуса (перегноя, останков живых организмов, живших на Земле сотни и тысячи лет назад), осадочных пород, воды и воздуха. Чем больше в почве гумуса, тем она плодороднее.

Следующий слой – осадочные породы. Главным образом это глины, песчаники и известняки. Глины и песчаники в основном состоят из диоксида кремния и по - существу различаются только размером частиц глины имеют тонкодисперсную (порошкообразную) структуруu1080, тогда как песчаники состоят из довольно крупных частиц. Известняки (а это также мел и мрамор) имеют в своем составе главным образом карбонат кальция. Разумеется, это грубая классификация осадочных пород, геологи в зависимости от процентного содержания разных компонентов выделяют до 20 их типов. Большинство осадочных пород имеет биогенное происхождение, т.е. это останки живых организмов, живших на Земле миллионы лет назад.

Далее вглубь следуют магматические породы, из которых состояла первозданная Земля до появления гидросферы и биосферы. Это граниты, базальты и туфы. На этом литосфера кончается.

Дальше простирается горячая полужидкая оболочка Земли – мантия, состоящая в основном из расплавленных магматических пород. Иногда она дает знать о своем существовании при извержениях вулканов, когда потоки раскаленной магмы стекают вниз по склонам, уничтожая все живое на своем пути и напоминая человечеству о том, что, несмотря на свое кажущееся всемогущество, люди еще очень беззащитны перед стихией. Толщину мантии оценивают примерно в 2900 км, а ее температуру - около 2000 К.

Наконец, в центре Земли находится ядро, состоящее в основном из железа, обуславливающего магнитное поле Земли, с изрядной примесью серы ( недаром извержения вулканов сопровождаются обильными выбросами сернистого газа - диоксида серы). Про состояние ядра и его температуру известно довольно мало, и здесь мнения ученых расходятся :одни считают земное ядро холодным и твердым, другие - горячим и расплавленным. В начале ХХ века ирландский ученый Д. Джоли предположил, что земные недра разогреваются за счет тепла, испускаемого радиоактивными элементами при их распаде. В 1909 году русский ученый В.И. Вернадский основал геохимию – науку об истории атомов Земли, их физико-химической эволюции и распределении в земных недрах.

Геохронологическая шкала.

Далее целесообразно привести геохронологическую шкалу, т.е. рассказать о геологической истории нашей планеты и об ее отдельных этапах (эрах). Согласно данным о периодах полураспада радиоактивных химических элементов, возраст Земли оценивается примерно 4, 5 мрд лет (это начало архейской эры). Она продолжалась до 2,6 млрд лет. Итак:

4,5 млрд. лет- 2,6 млрд. лет - архейская эра.

2,6 млрд. лет - 600 млн. лет- протерозойская эра (ранняя жизнь).

600 млн. лет – 200 млн. лет - палеозойская эра (древняя жизнь).

Млн. лет - 70 млн. лет - мезозойская эра (средняя жизнь).

От 70 млн. лет назад - кайнозойская эра (современная жизнь).

В архее первый миллиард лет шла химическая эволюция: образовывались тяжелые химические элементы и благодаря вращению Земли проникали все глубже и глубже в земную кору, легкие же оставались вблизи поверхности. Далее в архее произошло важное событие в геологической истории Земли: 3,5 мрд лет назад в водной среде на ней зародилась органическая жизнь. (об этом будет подробно рассказано в биологическом блоке). Поэтому в названиях всех последующих геологических эпох присутствует корень «зой», что по-гречески означает «жизнь».

В протерозое жизнь продолжает развиваться в воде, происходит разделение на растительный и животный миры. Растения представлены водорослями, животные - разнообразными беспозвоночными. Благодаря жизнедеятельности растений сначала в воде, а затем и в атмосфере начинает скапливаться свободный кислород.

В палеозое жизнь выходит на сушу – сначала растения, затем животные, которые представлены многообразными земноводными, а растения – споровыми, гигантскими древовидными папоротниками. При последующем вымирании и захоронении эти гиганты образовали месторождения угля.

В мезозойскую геологическую эру среди растений преобладают голосеменные (хвойные), а животные представлены разнообразными рептилиями (пресмыкающимися): на суше это динозавры, причем среди них появляются зверозубые, т.е. хищные; в воде это ихтиозавры, в воздухе –птеродактили и археоптериксы - промежуточная форма между летающими рептилиями и современными птицами. Вымирая, живые организмы мезозойской эры после захоронения образовали месторождения нефти и

природного горючего газа: большинство этих месторождений приурочено к мезозойским отложениям.

Некоторые геологи и астрономы выдвинули гипотезу о том, что в конце мезозоя – начале кайнозоя Земля претерпела космическую катастрофу: произошло столкновение с каким-то космическим телом. Удар был столь силен, что земная ось, которая была до этого перпендикулярна плоскости эклиптики, наклонилась, началась смена времен года, которая до того отсутствовала, климат Земли сильно похолодал, а полюса покрылись ледяными шапками. Многие огромные рептилии мезозойской эры вымерли.

Кайнозойская геологическая эра началась примерно 70 млн лет назад. Растительный и животный мир к этому времени приняли современный облик : среди животных стали преобладать млекопитающие, среди растений - покрытосеменные (цветковые).