2) Строение Земли и экологическое значение внутренних геосферсфер .
Исходным веществом для формирования Солнечной системы послужили межзвездные пыль и газы, распространенные во Вселенной. За счёт гравитационного притяжения и соударения частицы слипались. Образовывались мелкие тела, которые также сталкиваясь к концу очистки небосвода собрались в планеты. Процесс продолжается и сегодня падением метеоритов, которые непрерывно, но незначительно увеличивают массу Земли. Процесс слипания тел в планету называется аккреция. За тем произошло разогревание планеты до жидкого состояния. Разжижение привело к дифференциация вещества по плотности. Были образованы сферические вложенные тела разного состава, которые в науке получили название геосфер. Внутри Земли находится твёрдое внутреннее ядро. Оно плавает в жидком внешнем ядре, которое в свою очередь окружено мантией. Над ней расположена каменная оболочка Земли – литосфера. Рельеф поверхности литосферы неровный с разницей высот до 20 километров. В понижениях рельефа сосредоточена масса воды – океаны, озёра, реки, составляющие совместно с ледниками и подземными водами ещё одну оболочку, называемую гидросферой. Над гидросферой и литосферой находится последняя, газовая оболочка Земли – атмосфера. За её пределами находится пространство Солнечной системы, спутник Луна, искусственные спутники и мелкие природные космические тела, которые постоянно оказывают некоторое влияние на жизнь на Земле, но по временам очень значительное, когда крупное космическое тело падает на нашу планету. Луна оказывает значительное регулярное воздействие на жизнь на Земле, освещая её ночами, создавая приливные движения не только на океане, что хорошо известно, но так же и на суше, что менее известно и, как представляется на первый взгляд, менее значительно.
Луна образовалась позже Земли, по книге Бытия в четвертый день. Согласно научным представлениям она была оторвана от Земли крупным космическим телом, прошедшим на небольшом расстоянии от Земли. Состав Луны соответствует составу мантии Земли, находящейся под тонкой земной корой.
Геосферы расположены сверху вниз в следующем порядке:
1. Атмосфера
2. Гидросфера до глубины около 10 км от поверхности океана
3. Литосфера-твердая оболочка Земли до глубины 10-80 км от поверхности литосферы
4. Мантия, 67,8% массы планеты, до глубины 2900 км.
5. Внешнее (жидкое) ядро до глубины 4980-5120 км.
6. Внутреннее ядро, твердое до центра Земли, отстоящего от обобщенной поверхности на 6368 км
Для нас в экологии очень существенно, что все эти громадные геосферы, даже удаленные от нас на тысячи километров непрерывно служат нам, и мы без них не можем существовать ни дня, ни часа. Геологи вслед за физиками могут исповедовать антропный принцип построения Земли.
Ядро Земли состоит из двух сферических частей. Внутреннее ядро при просвечивании планеты сейсмическими волнами читается специалистами, как шар. Внешнее ядро представляет собой сферу, к которой вложено внутреннее ядро. Никакие аппараты не опускались в область ядра. Строение его установлено прохождению волн от землетрясений и от мощных взрывов. Внутреннее ядро Земли твердое. Оно, по современным представлениям, состоит из магнитных элементов железа (Fe) и никеля (Ni), находится в автономном движении внутри жидкого внешнего ядра. В составе внешнего ядра преобладает железо и присутствуют кислород, сера, углерод и водород. Движение в ядре возбуждает магнитное поле планеты, которое пронизывает все геосферы, расположенные выше. Параметры магнитного поля быстро меняются во времени, что сказывается на состоянии живых организмов, в частности, на здоровье людей. На поверхности нашей планеты имеются два магнитных полюса, северный и южный. Через них проходят магнитные силовые линии. Магнитное поле распространяется над Землёй на сотни километров. Оно защищает всё живое на Земле от солнечного ветра – потока космических лучей, потока частиц, т.е. от радиации. Магнитное поле зримо проявляется в виде северного сияния, которое украшает небо в тяжелое для всего живого время полярной ночи. Соловецкие монахи за это благодарят Бога. Магнитные полюса перемещаются по поверхности планеты. Сейчас северный магнитный полюс находится далеко от северного географического полюса.Однако в Северном Ледовитом океане, в его восточной возле острова Врангеля. Он мигрирует в юго-восточном направлении.
Масса ядра составляет 32 % массы планеты. Она участвует в создании гравитационного поля, удерживающего океаны в берегах, деревья в вертикальном положении и т.д. Как магнитное поле, так и гравитационное поле совершенно не обходимы для жизни на Земле. Гравитационное поле так же необходимо для большинства неодушевленных объектов. Реки не потекут без гравитации, и дождь не упадёт на поверхность земли без поля тяготения.
Мантия составляет 67,8% массы Земли. Она создает основу гравитационного поля. Мантия находится в пластическом (с учетом существующих в ней напряжений) состоянии. В составе её преобладают кремний (Si), магний (Mg) и алюминий (Al), но присутствуют и все остальные химические элементы. На границе мантии и литосферы расположен пограничный слой мантии, названный астеносферой. Астеносфера, как можно понять из её названия, находится в особо пластичном состоянии. Местами и по временам вещество её переходит в жидкое состояние. Это создаёт возможность внедрения расплава в земную кору и даже извержения его на поверхность Земли. Поскольку мантия богата всеми химическими элементами, через извержения вулканов они поступают в атмосферу, гидросферу и почву, обеспечивая химический баланс в биосфере. Пополнение почв происходит и при выветривании горных пород, образовавшихся из расплава на глубине в недрах земной коры. Таким образом, и страшные извержения вулканов полезны для природы. Но при них гибнут люди. Почему? По своему неразумию. Места много на планете и нет необходимости селиться на склонах вулкана. На то и дан разум человеку, чтобы выбирать место поселения. К сожалению, не только в случае с извержениями люди проявляют близорукость при выборе мест для поселения. Пренебрегая опытом ушедших поколений, они строятся в местах, подверженных цунами и наводнениям. Так происходит в Японии и Дагестане и других местах, где имеется опыт строительства более, чем тысячелетний. Цунами в Японии в 2011 году унесло сотни жизней, причинило ущерб, оцениваемый в $300 млрд., в том числе атомной электростанции Фукусима, создало угрозу радиоактивного загрязнения региона. Неужели в высококультурной древней стране Японии не сохранилось письменных свидетельств о цунами прошедшего тысячелетия? В нашей стране районировано побережье Камчатки и Курильских островов по высоте возможной волны цунами. Выявлены места, где она может достигать 20м. Строительство ведётся в соответствии с этим районированием.
В Дербенте сохранились стены крепостей многих ушедших эпох. Они свидетельствуют о колебании уровня Каспия и о предельных уровнях в разрезе тысячелетия. Есть могила шейха, который велел похоронить себя над морем и запретил строить ниже. Но что его запрет для советских строителей, вооруженных передовой наукой? Они строили на берегу и добивались подпитывать Каспий из бассейна Белого моря. Теперь море само поднимается, и железобетонные прибрежные сооружения превратило в груды обломков. Необходимо знать данные от Бога законы Земли и разумно пользоваться ими. Но вернёмся к астеносфере.
Пластичная и разжижаемая астеносфера играет еще одну важную для человека роль в жизни Земли. Она местами служит «смазкой», по которой скользят материки. При горизонтальном перемещении они встречаются и деформируются, вздымаются вверх, образуя горы. Весь современный рельеф образован с одной стороны восходящими и нисходящими движениями земной коры, а с другой стороны разрушением горных пород реками, текущими с гор. Рельеф это не только красота Земли, которая сама по себе важна для человека и животного. Рельеф определяет климатическое разнообразие местностей на планете. Отсюда разнообразие растительного и животного мира, разнообразие наций человечества. Так культура среднеазиатских народов возникла на равнинах, открытых к северу, в предгориях Тянь-Шаня, Памира и Копет-Дага, открытых к северу. Горы останавливают холодные воздушные массы, извлекают воду и орошают солнечные предгорные долины и равнины. Культуры Египта и Месопотамии возникли на берегах мощных рек, питаемых в горах.
Литосфера и ее верхняя часть, земная кора, состоят из твердых кристаллических пород. Она является твердым фундаментом для всего живого. На ней стоят здания и сооружения. Инженерная геология изучает верхние слои земной коры для выбора оптимальных мест для зданий и сооружений. В земной коре залегают запасы необходимых для человека полезных ископаемых, созданных заблаговременно. Исследуя для реставрации церковь Казанской иконы Божией Матери в Дивееве, мы заметили, что все материалы, использованные при её строительстве, местные. В Дивееве есть хороший однородный суглинок для кирпича, доломит для приготовления извести и глыб фундамента, песок и вода для приготовления известкового раствора, лес для стройки. Есть даже необходимое железо, которое в старину выплавляли из местной руды для своих нужд и на вывоз. Большинство этих материалов промыслительно образовано очень давно, в геологическом прошлом. Часть в Пермском геологическом периоде, удаленном от нас более чем на 200 млн. лет, часть в четвертичном -- сотни тысяч и миллионы лет назад. Господь знал наши нужды и готовил для нас необходимые материалы. Также и в духовном плане он готовит нам места на Земле. Один священник, вернувшийся с Соловков, говорил, что удивлён как Господь за 200лет до ГУЛАГА явил преп. Иову Российскую Голгофу в начале XVIII века, чтобы намаливать это страшное место на о. Анзере.
На поверхности земной коры из ее материала с участием биоты сформирована почва – важнейший слой земной коры с точки зрения экологии. В почве наряду с инертными минералами присутствуют активные гидрофильные глинистые минералы, удерживающие воду для растений. Складируется в ней и гумус, питающий растения. Микроэлементный состав почв поддерживается выветриванием глубинных пород, извержениями вулканов, возвратом в почвы этих элементов при разложении животных и растительных организмов. Этим обеспечено плодородие почвы. В экологии такое вещество носит название биокосного вещества. Почвы на Земле разнообразны по составу, мощности слоя, плодородию. Они составляют наряду с водой и воздухом три главнейших компонента среды для растений, животных и человека. Именно возделывать почву Адам был отправлен из рая. С тех пор земледелие остается главным благословенным занятием человека.
В литосфере протекают эндогенные, вызванные внутренней энергией планеты, и экзогенные, вызванные энергией Солнце, процессы. Энергия Солнца внешняя по отношению к Литосфере. Эндогенные процессы выражаются во внедрении в литосферу расплавленной магмы, образовании из неё магматических горных пород на глубине и на поверхности при извержении вулканов, а также в землетрясениях. Извержения и землетрясения могут быть средством наказания людей. Вулканическим пеплом, вероятно, были засыпаны Содом и Гоморра, а в последствии Помпеи. Землетрясение постигло Иерусалим в час крестной смерти Спасителя. Эти явления, согласно откровению Иоанна Богослова, должны усилиться перед концом мiра. Они не свойственны большинству густонаселённых епархий Русской православной церкви. Лишь по южным регионам (Крым, Кавказ, Средняя Азия, Прибайкалье) да на мало населённых побережьях Тихого океана они проявляются с большой силой. Эндогенные процессы это ещё поднятие и пускание земной коры, которое формирует разнообразие лика земной поверхности, создаёт её красоту, распределяет по Земле сушу и водные пространства. Экзогенные процессы многочисленны и разнообразны. Выветривание горных пород, разрушая минералы, извлекает из них необходимые почве химические элементы, вместе с процессом эрозии (размыва) способствует обнажению образованных в недрах полезных для человека ископаемых руд, углей, строительных материалов. Оползни и обвалы на крутых склонах, подмываемых водой морей, рек, ручьёв трудно отнести к полезным процессам. Они также средство наказания Божия, которое постигает людей неразумных, как сказано в притче Спасителя о людях построивших дом на песке, а не на камне. В России немало мест подверженным этим процессами эти места, как правило, не застраиваются. Хороший пример – Воробьёвы горы, где издавна ползёт берег, подмываемый Москвой-рекой. На краю над обрывом начали строить Храм Христа Спасителя, но из-за оползня остановили стройку и перенесли её в центр города. Вторично эта площадка соблазнила архитекторов при проектировании высотного здания МГУ в конце 40-овых годов прошлого века. Тогда три профессора-геолога осмелились написать И.В. Сталину о непригодности места. Здание МГУ было построено в достаточном удалении от опасного берега. Не так было с прямолинейной на подобие Николаевской железной дороги трассой проспектов Вернадского и Комсомольского. Она в генплане Москвы 1935 года по решению проектантов, которым диктовала всевластная рука вождя, пересекла оползневой берег. В результате метромост в Москве получил опасные деформации. Москвичи помнят, что станция метро Воробьёвы горы много лет была закрыта. Поезда шли по обводным туннелям в обход аварийного участка. Есть ещё много экзогенных процессов, среди которых лишь некоторые хотя бы частично полезных для человека, растений и животных. Например, отчасти полезен процесс морозного пучения глинистого грунта. Он разуплотняет глинистый грунт, который после весеннего протаивания оказывается разрыхленным для диких растений. Песок не испытывает пучения. Он и без того рыхлый. Отчасти полезен процесс растворения растворимых горных пород. Он формирует карстовые пещеры, которые могут быть прибежищем для животных и использовались человеком. В пещере Дева Мария родила Спасителя. В Палестине показывают пещеру пророка Илии. Однако и пучение и пещеры могут быть опасны для неразумно построенных сооружений.
Заканчивая обзор геосфер, отметим, что над литосферой находятся гидросфера и атмосфера, о которых будет сказано в последующих лекциях. Особняком стоит биосфера, которая подробно будет рассмотрена позже. Биосфера – сфера жизни не имеет собственного пространства. Она располагается на границах литосферы и гидросферы с атмосферой, частично проникая в эти каменную, водную и газовую оболочки.