Краткий очерк глобальной эволюции Земли. Этапы глобальной эволюции земли реферат


Краткий очерк глобальной эволюции Земли

Происхождение планет Солнечной системы и их эволюция активно изучалось в XX пеке в фундаментальных работах О.Ю Шмидта, B.C. Сазонова, X. Альвеиа и Г. Ар-ренпуса, А.В. Витязева, А. Гингвуда, В.Е. Xairaa, О Г. Сорохтина, С А. Умановл, Л.М. Най-марки, В. Эпьзасссро. Н.А. Божко, А Смита, Дж. Юряйденаилр. Согласно современным космологическим представлениям, заложенным О.Ю Шмидтом. Земля и Луна, равно как и другие планеты Солнечной системы, образовались за счет аккреции (слипания и дальнейшего роста) твердых частиц газопылевого протопланетного облака. На первом лапе рост Земли шел в ускоряющемся режиме аккреции, но по мере исчерпания запасов тердого вещества в околоземном рое планетезималей протопланетного облака этот рост постепенно замедлился. Процесс аккреции Земли сопровождался выделением колос­сального количества гравитационной энергии, примерно 23.3 х 10 эрг. Такое количе­ство энергии способно было не только расплавить вещество, но даже растворить его, но большая часть этой энергии выделялась в приповерхностной части Протоземли и терялась в виде теплового излучения. На то, чтобы Земля сформировалась на 99 % от ее современной массы, потребовалось 100 млн. лет.

На первом этапе молодая Земля сразу же после образования была относительно холодным телом и температура ее недр не превышала температуры плавления земного нещества, в силу того, что при формировании планеты происходил не только нагрев за счет падаюших планетешмллей, но и остывание за счет теплопотерь в окружающее пространство, кроме того. Земля имела однородный состав. Дальнейшая эволюция Земли обусловлена ее составом, теплозапасом и историей взаимодействия с Луной. Влияние состава сказывается прежде всего через энергию распада радиоактивных элементов и гравитационную дифференциацию земного вещества.

До формирования планетной системы звезда Солнце представляла собой практиче­ски классический красный гигант. Звезды этого типа в результате внутренних ядерных реакций водородного горения формируют более тяжелые химические элементы с выде­лением огромного количества энергии и возникновением сильного светового давления с поверхности на газообразную атмосферу. В результате комбинационного воздействия этого давления и огромного притяжения атмосфера звезды испытывала попеременное ежа пк ((расширение. Этот процесс в условиях динамического увеличения массы газовой оболочки продолжался до тех пор, пока в результате резонанса внешняя газовая оболочка, оторвавшись от Солнца, не превратилась в планетарную туманность.

Под воздействием силового магнитного поля звезды ионизированное вещество планетарной туманности подверглось электромагнитной сепарации слагающих его хи­мических элементов. Постепенная потеря тепловой энергии и электрических зарядов газов привело их к слипанию. При этом под воздействием магнитного поля звезды обеспечивалась эффективная передача момента вращения к образовавигимся в результате аккреции планетезималям, которые послужили началом формирования всех планет солнечной системы. При потере заряда ионизированными химическими элементами последние превращались В молекулы, реагировавшими друг с прутом, образуя простей­шие химические соединения: гидриды, карбиды, оксиды, цианиды, сульфиды и хлориды железа и др.

Процесс постепенного уплотнения, разогревания и дальнейшей дифференциации вещества в образовавшихся планетах происходил с захватом частиц из окружающего пространства В центре формирующейся протопланеты к онцентрироватись металлы за счет гравитационного разделения вещества. Вокруг этой зоны собирались карбиды железа и никеля, сернистое железо и оксид железа. Таким образом образовалось внешнее жидкое ядро, которое в своей оболочке содержало гидриды и оксиды кремния и алюминия, воду, метан, водород, оксиды магния, калия, натрия, алюминия, кальция и другие соединения При этом происходила зонная плавка образовавшейся оболочки и сокращение поверх­ности и уменьшение объема планеты. Следующими этапами было формирование мантии, протокоры и выплавление астеносферы. Протокора дробилась за счет упомянутого выше сокращения объема и поверхности. За счет этого иа поверхность изливались базальты, которые после остывания вновь погружались в глубинную часп, мантии и подвергались следующей переплавке: затем часть базальтовой коры постепенно трансформировалось в гранитную.

Поверхностные слои Земли на этапе формирования состояли из мелкопористого реголита, который активно связывал выделявшиеся воду и углекислый газ за счет своего ультраосновного состава. Общий теплозапас Земли и распределение температуры в ее недрах определялись скоростью роста планеты. В целом в отличие отЛуны Земля никогда не плавилась полностью, а процесс формирования земного ядра растянулся приблизи­тельно на 4 млрд. лет.

Примерно 600 млн. лет продолжалось состояние холодной и тектонически пассивной Земли В это время медленно разогревались недра планеты и примерно 4 млрд. лет тому назад на Земле проявилась активная гранитизация и сформировалась астеносфера. При этом Луна как самый массивный спутник «вычищал» из околоземного пространства все имевшиеся там меньшие спутники и микролуны, а на самой Луне произошла вспышка базальтового магматизма, что совпало с началом тектонической активности на Земле (период продолжался от 4,0 до 3,6 млрд. лет назад). В этот же момент в недрах Земли возбуждается процесс гравитационной дифференциации земного вешества — главного процесса, поддерж!пившего тектоническую активность Земли во все последующие геологические эпохи и приведшего к выделению и росту плотного оксидно-железного земного ядра

Так как е криптотектоннческую эпоху (к.тглрчее) эемиое вещество никогда не плавилось, то не могли развиваться процессы дегазации Земли, поэтому первые 600 млн. лет существования Земли на ее поверхности полностью отсутствовала гидросфера, а 10 .■ i m.il i)*o|>a была исключительно разряженной и состояла из благородных газов. В это ц|«'мч рельеф Земли был сглаженным, состоявшим из темно-серого реголита. Это in »|,1лось желтым слабогреющим Солнцем (светимость была на 30 % меньше совре-hn-iiiHiii) и непомерно большим без пятен диском Луны (она приблизительно в 300—350 im I превышала современную видимую площадь диска Луны). Луна была еше горячей М11.Ш1.ТОЙ и могла обогревать Землю. Стремительным было движение Солнца — всего за | ч olio пересехэдо небосвод, чтобы через 3 ч вновь взойти l востока. Гораздо медленнее >[|||ц-.1ллсь Луна, так как она быстро вращалась вокруг Земли в ту же сторону, что и фазы Пумы проходили все стадии за К—10 ч. Луна обращалась вокрут Земли по орбите с минусом 14—25 тыс. км (сейчас радиус 384,4 тыс. км У Интенсивные приливные ш'|-|рмзш1И Земли вызывали вслед движению Луны непрерывную (через каждые IS—20 ч) <к'|11-ду землетрясений. Амплитуда лунных приливов составляла 1,5 км

Постепенно, примерно через миллион лет после образования, за счет осуществляв­шеюся отталкивания лунные приливы снизились до 130 м, еше через 10 млн. лет до '*i м, а через 100 млн. лет —до 15 м, к концу катархея —до 7 м, а сейчас в подлунной 1ПЧКЕ современные приливы твердой Земли составляют 45 см. Приливные землетрясения (■млн исключительно экзогенного характера, так как никакой тектонической деятельно-11 и еще не было В архее, в самом начале, дифференциация земного вещества происхо-нила путем выплавления из него металлического железа на уровне верхней мантии. В i ияш с исключительно высокой вязкостью холодной сердцевины молодой Земли нч шикшав гравитационная неустайчивость могла быть компенсирована путем выжима-ни>1 этой сердцевины к земной поверхности и затекания на ее место выделившихся ранее шжелых расплавов, т. е. путем формирования у Земли плотного ядра. Этот процесс иьершился к концу архея около 2,7—2,6 млрд. лет назад; в это время все обособленные ji" лтого континентальные массивы стремительно начали двигаться к одному из полюсов ii объединились в первый на планете супер континент Моногея Ландшафты Земли изменились, контрастность рельефа не превышала 1—2 км, все понижения рельефа постепенно заполнялись водой и в позднем архее, образовался мелководный (до I км), •-,циный Мировой океан.

В начале архея Луна удатилась от Земли на 160 тыс км. Земля вращалась вокруг <:ио«ц оси с большой скоростью (в году было 34(1 суток, л сутки продолжались 9,9 ч). Лунные приливы амплитудой до 360 см деформировали поверхность Земли через каждые 5.2 ч, к концу архея вращение Земли существенно замедлилось (в голу стало 490 суток по 19 ч], а Луна перестала атиять на тектоническую активность Земли. Атмосфера в архес пополнилась азотом, углекислым газом н парами воды, но кислород отсутствовал, гак как он мгновенно связывался свободным (металл и'мским) железом мантийного нещества, постоянно поднимавшегося через рифговые зоны к поверхности Земли.

В протерозое за счет перераспределения конвективных движений под суперконти-fichtom Моногея восходящий поток привел к его распаду (примерно 2,4—3,3 млрд. лет тому назад). Последовавшие затем формирования и дробления супер континентов Ме-гагеи, Мезогеи и Пангеи проходили с образованием сложнейших тектонических структур и продолжались вплоть до кембрия и ордовика (уже в палеозое). К этому времени масса поды на поверхности Земли стала настолько большой, что уже проявилось в формиро­вании Мировою океана. Океанская кора подверглась гидратации и этот процесс сопровождался усилением поглощения углекислого газа с образованием карбонатов. Атмосфера продолжала оставаться обедненной кислородом за счет продолжавшегося связывания его выделявшимся железом. Этот процесс завершился только к началу фанерозоп и с этого времени земная атмосфера стала активно насыщаться кислородом, постепенно приближаясь к ее современному составу

В этой новой ситуации произошла резкая активизация жизненны* форм, обмен веществ которых был построек на реакциях обратного окисления органических веществ, синтезируемых растениями. Так появились организмы царства животных, это уже к концу кембрийского периода, уже в фанероэое. привело к возникновению всея типов скелетных и бесскелеткых животных, сказавшихся на многих геологических процессах в поверхностной зоне Земли в последующие геологические эпохи. Геологическая эво~ лнжия фанерозоя изучена гораздо подробнее, чем другие эпохи и можно коротко описать ее только следующим образом. В это наиболее близкое нам времи, как било выявлено, происходили трансгрессии и регрессии океана, глобальные изменении климата, в частности, чередование ледниковых и практически безлелннковых периодов, кстати, первым, как предполагается, на Земле было Гуронское оледенение в протерозое.

Процессы трансгрессий и регрессий океана при мощном развитии жизненных форм, активная эродирующая деятельность ледников и эрозионная деятельность ледниковых вод привели к значительной переработке пород, слагавших поверхностную зону земной коры, накоплению терригенного материала на океанском дне, седиментационным процессам накопления органогенного и хемогенного материала в водных бассейнах.

Пространственное расположение материков и океанов постепенно менялось и было весьма различным относительно экватора: попеременно, то северное, то южное полу­шарие было континентальным или океаническим. Климат также неоднократно менялся, находясь в тесной связи с эпохами оледенений и межледниковый. Активно от палеозоя до кайнозоя (и в нем) происходило изменение глубин, температуры и состава вод Мирового океана; развитие жизненных форм привело к выходу их из водной среды и постепенному освоению суши, а также эволюции жизненных форм вплоть до известных. На основании анализа геологической истории фанерозоя следует вывод, что все главные рубежи (разделение геохронологической шкалы на эры, периоды и эпохи) взначительной степени обусловлены столкновениями и расколами материков в процессе глобального перемещения «ансамбля» литосферных плит.

studfiles.net

Основные этапы эволюции Земли — Мегаобучалка

Эволюция Земли

Происхождение Земли

 

Современные гипотезы образования Земли и других планет солнечной системы основаны на выдвинутой в CVIII в. И. Кантом (Германия) и независимо от него П. Лапласом (Франция) концепции образования планет из пылевого вещества и газовой туманности. В CC в. эту концепцию развивали О.Ю. Шмидт (СССР), К. Вейцзекер (Германия), Ф. Фойл (Англия), А. Камерон (США) и Э. Шацман (Франция).

Кант и Лаплас обратили внимание на то, что Солнце горячее, а Земля холодная и по своему размеру много меньше, чем Солнце. В то же время Земля - лишь одна из планет. Все планеты обращаются по окружностям, в одну и ту же сторону и почти в одной и той же плоскости. Это составляет основные отличительные черты Солнечной системы, которые должны быть объяснены в первую очередь.

Кант и Лаплас утверждали, что в природе все непрерывно изменяется, развивается. И Земля и Солнце раньше не были такими, какие они сейчас, а составляющее их вещество существовало совсем в другом виде.

Лаплас обосновал свою гипотезу более убедительно. Он считал, что когда-то Солнечной системы не было, а была первичная разряженная и раскаленная газовая туманность с уплотнением в центре. Она медленно вращалась, и размеры ее были больше, чем теперь поперечник самой удаленной от Солнца планеты.

Гравитационной притяжение частичек туманности друг к другу приводило к сжатию туманности и уменьшению ее размеров. Согласно закону сохранения момента импульса при сжатии вращающегося тела скорость его вращения возрастает. Поэтому при вращении туманности большое количество частичек на ее экваторе (которые вращались быстрее, чем у полюсов) отрывались, или, точнее, отслаивались от нее. Вокруг туманности возникало вращающееся кольцо. Вместе с тем туманность, шарообразная вначале, вследствие центробежной силы сплющивалась у полюсов и становилась похожей на линзу.

Все время сжимаясь и ускоряя свое вращение, туманность постепенно отслаивала от себя кольцо за кольцом, которые вращались в одну и ту же сторону и в одной и той же плоскости. Газовые кольца имели неоднородности плотности. Наибольшее сгущение в каждом из колец постепенно притягивало к себе остальное вещество кольца. Так каждое кольцо превращалось в один большой газовый клубок, вращающийся вокруг своей оси. После этого с ним повторялось то же, что с огромной первичной туманностью: он превращался в сравнительно небольшой шар, окруженный кольцами, опять сгущавшимися в небольшие тела. Последние, охладившись, становились спутниками больших газовых шаров, обращавшихся вокруг Солнца и после затвердевания превратившихся в планеты. Наибольшая часть туманностей сосредоточилась в центре; она не остыла до сих пор и стала Солнцем.

Гипотеза Лапласа была научной, поскольку основывалась на законах природы, известных из опыта. Однако после Лапласа были открыты новые явления в Солнечной системе, которые его теория не могла объяснить. Например, оказалось, что планета Уран вращается вокруг своей оси не в ту сторону, куда вращаются остальные планеты. Были лучше изучены свойства газов и особенности движения планет и их спутников. Эти явления также не согласовывались с гипотезой Лапласа и от нее пришлось отказаться.

Известный советский ученый академик О.Ю. Шмидт предложил гипотезу, в разработке которой приняли участие астрономы, геофизики, геологи и другие ученые и согласно которой Земля и другие планеты никогда не были раскаленными газовыми телами, подобными Солнцу и звездам, а должны были образоваться из холодных частиц вещества. Эти частицы первоначально двигались беспорядочно. Затем их орбиты становились круговыми и располагались примерно в одной и той же плоскости. При этом направление вращения частиц в какую-либо определенную сторону со временем начинало преобладать, и в конце концов все частицы стали вращаться в одну и ту же сторону.

В результате столкновения частиц при первоначальном беспорядочном движении энергия их движения частично переходила в тепло и рассеивалась в пространство. Расчеты показали, что в результате этих процессов шарообразное облако постепенно сплющивалось и наконец стало по форме похожим на блин. Далее гравитационное взаимодействие привело к росту более крупных частиц путем захвата ими мелких частиц. Таким образом, большая часть пылинок собралась в несколько гигантских комков вещества, которые стали планетами.

Согласно оценкам, полученным Шмидтом, для образования Солнечной системы потребовалось 6-7 млрд. лет, что по порядку величины согласуется с данными, полученными в результате изотопического анализа.

По гипотезе Шмидта Земля никогда не была огненно-жидкой, а разогрев внутренней области Земли произошел в результате ядерных реакций распада тяжелых элементов, входящих в состав первоначального вещества.

 

Основные этапы эволюции Земли

 

История Земли по современным представлениям насчитывает примерно 4,6 млрд. лет. Многочисленные результаты исследования земной коры (химический состав и структура горных пород, их распределение по глубине, содержание радиоактивных изотопов, остатков ископаемых живых организмов) позволили установить картину формирования и развития планеты, определить возраст биосферы. Вся история существования Земли подразделяется на временные отрезки, для каждого из которых характерны определенные физические, химические, климатические условия, а также этапы эволюции живой природы.

Возраст горных пород определяется по анализу изотопического состава и, в частности, по радиоуглеродному анализу. Суть его заключается в том, что в тканях живых организмов содержится небольшое и постоянное количество углерода С14, который распадается с периодом полураспада 5760 лет. В результате такого распада отношение масс С14 к С12 в остатках живых организмов уменьшается со временем, прошедшем после смерти организма. Определяя это отношение в породах, содержащих остатки живых организмов можно рассчитать возраст этих пород.

Временные отрезки геохронологической шкалы подразделяют на эры, периоды и т.д. Первый, самый ранний временной отрезок, называемый «катархей» или «лунный период», соответствует формированию Земли, ее атмосферы, водной среды. Жизни на протяжении первых 1 - 1,5 млрд. лет не существовало ни в какой форме, поскольку еще не возникли соответствующие физико-химические условия. На раннем этапе происходили интенсивные тектонические процессы, сопровождавшиеся перераспределением по глубине Земли химических элементов и соединений. Ядерные реакции распада, происходившие в центре и глубинных слоях планеты (они имеют место и сейчас) способствовали разогреву Земли. В атмосфере преобладали соединения серы, хлора, азота, содержание кислорода было в сотни раз меньше, чем сейчас. Более тяжелые элементы перемещались к центру Земли и затем сформировали ядро, более легкие - к поверхности. Интенсивные вулканические и грозовые процессы способствовали формированию водной среды - в ней и начали образовываться первые органические молекулы.

Архей и протерозой - две наиболее крупные эры, в течение которых начала формироваться жизнь на уровне микроорганизмов. Эти две эры объединяют в «надэру» - криптозой (время скрытой жизни). Первые многоклеточные организмы появились в самом конце протерозоя около 600 млн. лет назад.

Примерно 570 млн. лет назад, когда на Земле практически сформировались благоприятные условия для жизни, началось бурное развитие живых организмов. С этого момента наступило «время явной жизни» - фанерозой, Этот отрезок геологической истории подразделяют на 3 эры - палеозой, мезозой и кайнозой. Последняя эра с точки зрения гео- и биологии продолжается до сих пор. Следует отметить, что появление и развитие жизни на земле привело к значительному изменению твердой оболочки Земли (литосферы), гидросферы и атмосферы, а возникновение разумной жизни (человека) за короткий временной интервал вызвало глобальные изменения в эволюции планеты.

Различия в составе горных пород от одной эпохи (периода) к другой в свою очередь обусловлены резкими изменениями природно-климатических и физических условий на планете. Установлено, что климат на Земле многократно менялся; потепления сменялись резкими похолоданиями, происходили поднятия и опускания суши. Случались и крупные космические катастрофы: столкновения с метеоритами, кометами и астероидами. На Земле обнаружено большое число метеоритных кратеров крупных размеров. Самый крупный из них на полуострове Юкатан имеет диаметр более 100 км; его возраст - 65 млн. лет, практически совпадает с окончанием мелового и началом палеогенового периода. Многие палеонтологи именно с этой крупнейшей катастрофой связывают вымирание динозавров.

Изменения климата и температуры во многом обусловлены астрономическими факторами: наклоном земной оси (многократно менялся), возмущениями планет-гигантов, активностью Солнца, движением Солнечной системы вокруг Галактики. Согласно одной из гипотез резкие изменения климата происходят раз в 210 - 215 млн. лет (галактический год), когда Солнечная система, обращаясь вокруг центра Галактики, проходит через газопылевое облако. Это способствует ослаблению солнечного излучения и, как следствие, похолоданию на планете. В эти моменты на Земле наступают ледниковые эпохи - появляются и растут полярные шапки. Последняя ледниковая эпоха началась примерно 5 млн. лет назад и продолжается до сих пор. Ледниковая эпоха характеризуется периодическими колебаниями температуры (раз в 50 тыс. лет). При похолоданиях (ледниковый период) ледники могут распространяться от полюсов к экватору до 30 - 40 градусов. Сейчас мы живем в «межледниковый» период ледниковой эпохи. Наследство ледниковой эпохи - зона вечной мерзлоты (в России свыше половины ее территории).

 

megaobuchalka.ru

КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЛОБАЛЬНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ, реферат — allRefers.ru

КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЛОБАЛЬНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ - раздел Геология, ГЕОЛОГИЯ

Происхождение планет Солнечной системы и их эволюция активно изуча­лись в XX в. в фундаментальных работах О.Ю. Шмидта, В.С. Сафронова, X. Аль-вена и Г. Аррениуса, А.В. Витязева, А. Гингвуда, В.Е. Хаина, О.Г. Сорохтина, С.А. Уманова, Л.М. Наймарка, В. Эльзассера, Н.А. Божко, А. Смита, Дж. Юрай-дена и др. Согласно современным космологическим представлениям, заложенным О.Ю. Шмидтом, Земля и Луна, равно как и другие планеты Солнечной системы, образовались за счет аккреции (слипания и дальнейшего роста) твердых частиц газопылевого протопланетного облака. На первом этапе рост Земли шел в уско­ряющемся режиме аккреции, но по мере исчерпания запасов твердого вещества в околоземном рое планетезималей протопланетного облака этот рост постепенно замедлился. Процесс аккреции Земли сопровождался выделением колоссального количества гравитационной энергии, примерно 23,3 • 1038 эрг. Такое количество энергии способно было не только расплавить вещество, но даже растворить его, но большая часть этой энергии выделялась в приповерхностной части Протозем-ли и терялась в виде теплового излучения. На то чтобы Земля сформировалась на 99 % ее современной массы, потребовалось 100 млн лет.

На первом этапе молодая Земля сразу же после образования была относите­льно холодным телом, и температура ее недр не превышала температуры плавле­ния земного вещества, в силу того что при формировании планеты происходил не только нагрев за счет падающих планетезималей, но и остывание за счет теп-лопотерь в окружающее пространство, кроме того, Земля имела однородный со­став. Дальнейшая эволюция Земли обусловлена ее составом, теплозапасом и ис­торией взаимодействия с Луной. Влияние состава сказывается прежде всего через энергию распада радиоактивных элементов и гравитационную дифференциацию земного вещества.

До формирования планетной системы звезда Солнце представляла собой практически классический красный гигант. Звезды этого типа в результате внут­ренних ядерных реакций водородного горения формируют более тяжелые химиче­ские элементы с выделением огромного количества энергии и возникновением сильного светового давления с поверхности на газообразную атмосферу. В резуль­тате комбинационного воздействия этого давления и огромного притяжения ат­мосфера звезды испытывала попеременное сжатие и расширение. Этот процесс в условиях динамического увеличения массы газовой оболочки продолжался до тех пор, пока в результате резонанса внешняя газовая оболочка, оторвавшись от Солнца, не превратилась в планетарную туманность.

Под воздействием силового магнитного поля звезды ионизированное вещест­во планетарной туманности подверглось электромагнитной сепарации слагающих его химических элементов. Постепенная потеря тепловой энергии и электриче­ских зарядов газов привело их к слипанию. При этом под воздействием магнит­ного поля звезды обеспечивалась эффективная передача момента вращения к образовавшимся в результате аккреции планетезималям, которые послужили нача­лом формирования всех планет Солнечной системы. При потере заряда ионизи­рованными химическими элементами последние превращались в молекулы, реа­гировавшие друг с другом, образуя простейшие химические соединения: гидриды, карбиды, оксиды, цианиды, сульфиды и хлориды железа и др.

Процесс постепенного уплотнения, разогревания и дальнейшей дифференци­ации вещества в образовавшихся планетах происходил с захватом частиц из окру­жающего пространства. В центре формирующейся протопланеты концентрирова­лись металлы за счет гравитационного разделения вещества. Вокруг этой зоны собирались карбиды железа и никеля, сернистое железо и оксиды железа. Таким образом образовалось внешнее жидкое ядро, которое в своей оболочке содержало гидриды и оксиды кремния и алюминия, воду, метан, водород, оксиды магния, калия, натрия, кальция и другие соединения. При этом происходила зонная плавка образовавшейся оболочки и сокращение поверхности и уменьшение объе­ма планеты. Следующими этапами было формирование мантии, протокоры и вы­плавление астеносферы. Протокора дробилась за счет упомянутого выше сокра­щения объема и поверхности. За счет этого на поверхность изливались базальты, которые после остывания вновь погружались в глубинную часть мантии и под­вергались следующей переплавке; затем часть базальтовой коры постепенно трансформировалась в гранитную.

Поверхностные слои Земли на этапе формирования состояли из мелкопори­стого реголита, который активно связывал выделявшиеся воду и углекислый газ за счет своего ультраосновного состава. Общий теплозапас Земли и распределе­ние температуры в ее недрах определялись скоростью роста планеты. В целом, в отличие от Луны, Земля никогда не плавилась полностью, а процесс формирова­ния земного ядра растянулся приблизительно на 4 млрд лет.

Примерно 600 млн лет продолжалось состояние холодной и тектонически пассивной Земли. В это время медленно разогревались недра планеты и пример­но 4 млрд лет назад на Земле проявилась активная гранитизация и сформирова­лась астеносфера. При этом Луна как самый массивный спутник «вычищал» из околоземного пространства все имевшиеся там меньшие спутники и микролуны,

а на самой Луне произошла вспышка базальтового магматизма, что совпало с на­чалом тектонической активности на Земле (период продолжался от 4,0 до 3,6 млрд лет назад). В этот же момент в недрах Земли возбуждается процесс гра­витационной дифференциации земного вещества — главного процесса, поддержи­вавшего тектоническую активность Земли во все последующие геологические эпохи и приведшего к выделению и росту плотного оксидно-железного земного ядра.

Так как в криптотектоническую эпоху (катархее) земное вещество никогда не плавилось, то не могли развиваться процессы дегазации Земли, поэтому первые 600 млн лет существования Земли на ее поверхности полностью отсутствовала гидросфера, а атмосфера была исключительно разряженной и состояла из благо­родных газов. В это время рельеф Земли был сглаженным, состоявшим из тем­но-серого реголита. Все освещалось желтым слабогреющим Солнцем (светимость была на 30 % меньше современной) и непомерно большим без пятен диском Лу­ны (она приблизительно в 300—350 раз превышала современную видимую пло­щадь диска Луны). Луна была еще горячей планетой и могла обогревать Землю. Стремительным было движение Солнца — всего за 3 ч оно пересекало небосвод, чтобы через 3 ч вновь взойти с востока. Гораздо медленнее двигалась Луна, так как она быстро вращалась вокруг Земли в ту же сторону, так что и фазы Луны проходили все стадии за 8—10 ч. Луна обращалась вокруг Земли по орбите с ра­диусом 14—25 тыс. км (сейчас радиус 384,4 тыс. км). Интенсивные приливные деформации Земли вызывали вслед движению Луны непрерывную (через каждые 18—20 ч) череду землетрясений. Амплитуда лунных приливов составляла 1,5 км.

Постепенно, примерно через миллион лет после образования, за счет осуще­ствлявшегося отталкивания лунные приливы снизились до 130 м, еще через 10 млн лет до 25 м, а через 100 млн лет — до 15 м, к концу катархея — до 7 м, а сейчас в подлунной точке современные приливы твердой Земли составляют 45 см. Приливные землетрясения в то время были исключительно экзогенного характера, так как никакой тектонической деятельности еще не было. В архее, в самом начале, дифференциация земного вещества происходила путем выплавле­ния из него металлического железа на уровне верхней мантии. В связи с исклю­чительно высокой вязкостью холодной сердцевины молодой Земли возникшая гравитационная неустойчивость могла быть компенсирована путем выжимания этой сердцевины к земной поверхности и затекания на ее место выделившихся ранее тяжелых расплавов, т. е. путем формирования у Земли плотного ядра. Этот процесс завершился к концу архея около 2,7—2,6 млрд лет назад; в это время все обособленные до этого континентальные массивы стремительно начали двигаться к одному из полюсов и объединились в первый на планете суперконтинент Мо-ногея. Ландшафты Земли изменились, контрастность рельефа не превышала 1—2 км, все понижения рельефа постепенно заполнялись водой и в позднем ар­хее образовался мелководный (до 1 км) единый Мировой океан.

В начале архея Луна удалилась от Земли на 160 тыс. км. Земля вращалась вокруг своей оси с большой скоростью (в году было 890 суток, а сутки продол­жались 9,9 ч). Лунные приливы амплитудой до 360 см деформировали поверх­ность Земли через каждые 5,2 ч; к концу архея вращение Земли существенно за­медлилось (в году стало 490 суток по 19 ч), а Луна перестала влиять на тектоническую активность Земли. Атмосфера в архее пополнилась азотом, угле­кислым газом и парами воды, но кислород отсутствовал, так как он мгновенно связывался свободным (металлическим) железом мантийного вещества, постоянно поднимавшегося через рифтовые зоны к поверхности Земли.

В протерозое за счет перераспределения конвективных движений под супер­континентом Моногея восходящий поток привел к его распаду (примерно 2,4—3,3 млрд лет назад). Последовавшие затем формирования и дробления супер­континентов Мегагеи, Мезогеи и Пангеи проходили с образованием сложнейших тектонических структур и продолжались вплоть до кембрия и ордовика (уже в палеозое). К этому времени масса воды на поверхности Земли стала настолько

большой, что уже проявилось в формировании более глубоководного Мирового океана. Океанская кора подверглась гидратации и этот процесс сопровождался усилением поглощения углекислого газа с образованием карбонатов. Атмосфера продолжала оставаться обедненной кислородом за счет продолжавшегося связыва­ния его выделявшимся железом. Этот процесс завершился только к началу фане­розоя, и с этого времени земная атмосфера стала активно насыщаться кислоро­дом, постепенно приближаясь к ее современному составу.

В этой новой ситуации произошла резкая активизация жизненных форм, об­мен веществ которых был построен на реакциях обратного окисления органиче­ских веществ, синтезируемых растениями. Так появились организмы царства жи­вотных, но это уже к концу кембрийского периода, в фанерозое, и это привело к возникновению всех типов скелетных и бесскелетных животных, сказавшихся на многих геологических процессах в поверхностной зоне Земли в последующие гео­логические эпохи. Геологическая эволюция фанерозоя изучена гораздо подробнее, чем другие эпохи, и можно коротко описать ее следующим образом. В это наибо­лее близкое нам время, как было выявлено, происходили трансгрессии и регрес­сии океана, глобальные изменения климата, в частности, чередование леднико­вых и практически безледниковых периодов, кстати, первым, как предполагается, на Земле было Гуронское оледенение в протерозое.

Процессы трансгрессий и регрессий океана при мощном развитии жизнен­ных форм, активная эродирующая деятельность ледников и эрозионная деятель­ность ледниковых вод привели к значительной переработке пород, слагавших по­верхностную зону земной коры, накоплению терригенного материала на океанском дне, седиментационным процессам накопления органогенного и хемо-генного материала в водных бассейнах.

Пространственное расположение материков и океанов постепенно менялось и было весьма различным относительно экватора: попеременно, то северное, то южное полушарие было континентальным или океаническим. Климат также не­однократно менялся, находясь в тесной связи с эпохами оледенений и межледни-ковий. Активно от палеозоя до кайнозоя (и в нем) происходили изменения глу­бин, температуры и состава вод Мирового океана; развитие жизненных форм привело к выходу их из водной среды и постепенному освоению суши, а также эволюции жизненных форм вплоть до известных. На основании анализа геологи­ческой истории фанерозоя следует вывод, что все главные рубежи (разделение геохронологической шкалы на эры, периоды и эпохи) в значительной степени обусловлены столкновениями и расколами материков в процессе глобального пе­ремещения «ансамбля» литосферных плит.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ГЕОЛОГИЯ

НЖЕНЕРНАЯ... В П Ананьев А Потапов...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЛОБАЛЬНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ

Все темы данного раздела:

Ананьев, В.П. А 64 Инженерная геология: Учеб. для строит, спец. вузов / В.П. Ананьев, А.Д. Потапов.— 3-е изд., перераб. и испр.— М.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗЕМЛИ Солнечная система состоит из небесных тел. В нее входят: Солнце, девять больших планет, в том числе Земля, и д

ФОРМА ЗЕМЛИ Форма Земли обычно именуется земным шаром. Установлено, что масса Земли равна 5976 • 1021 кг, объем 1,083 • 10

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ В общем виде, как установлено современными геофизически­ми исследованиями на основании, в частности, оцено

Объем гидросферы и интенсивность водообмена   Составляющие Объем всей воды, Объем пресных вод, Интенсивность водо-

Средний химический состав земной коры   Соединение Содержание, %   Океаническая кора Континента

МИНЕРАЛЫ В настоящее время следует различать два вида минералов: 1) природного происхождения, рождение которых связа

Твердость минералов   Эталонный минерал Твердость по шкале Мооса Число истинной твердости, МПа

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Горные породы представляют собой природные минеральные агрегаты, которые «рождаются» в земной коре. Каждо

Магматические горные породы Происхождение и классификация. Магматическими (или извер­женными) горными породами называют горные породы

Осадочные горные породы Происхождение осадочных пород.Любая находящаяся на зем­ной поверхности порода подвергается выве

Метаморфические горные породы Происхождение метаморфических пород.На земной поверхности одним из важнейших процессов является

Технические каменные материалы Происхождение этих материалов связано с технической деяте­льностью человека, в частности со строительным

Некоторые технические каменные материалы   Группа материалов Материал Основной минеральный состав Структура

Происхождение искусственных технических камней (материалов). По характеру процессов образования они во многом аналогичны природным процессам (генезису), в которых форм

Шкала геологического времени Земли   Зон (эонотема) Эра (эратема) Период (система) Индекс периода Ти

Палеогеографическая и палеоклиматическвя обстановка в истории Земли   Эра Период Эпоха Время (млн лет) Палеогеография и палеоклимат

КРАТКИЙ ОЧЕРК СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ ТЕКТОНИКИ ПЛИТ В начале XX в. проф. Альфред Вегенер выдвинул гипотезу, которая послужила началом разработки принципиально н

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ Проведенное данное рассмотрение тектонических движений в наибольшей степени применимо к внутриплитной те

СЕЙСМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Сейсмические (от греческого — сотрясение) явления проявля­ются в виде упругих колебаний земной коры. Э

Скорость распространения продольных (ур) и поперечных (у5) волн в различных породах и в воде, км/сек   Горные породы     Скальные (граниты, гнейсы, песчаники, изве

Последствия землетрясений Колебания земли отмечаются приборами В отдельных случаях ощущается людьми, находящимися в спокой­ном

Последствия землетрясений   VI VII VIII IX X XI XII

Корректировка баллов сейсмических районов на основании инженерно-геологических и гидрогеологических данных   Категория по­род по сей­смическим свойствам Породы Уточненная величина бал

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ГРУНТОВЕДЕНИЯ Грунтоведение — это наука о грунтах. Понятие «грунт» до сих пор является неоднозначным, вокруг него вед

СОСТАВ ГРУНТОВ Химический и минералогический состав грунтов.Химический со­став грунтов является одной из ва

СТРОЕНИЕ ГРУНТОВ Общие понятия.Под строением грунтов понимают совокуп­ность их структурно-текстурных особенн

СОСТОЯНИЕ ГРУНТОВ В последнее время специалисты в инженерной геологии уделя­ют большое внимание такой важной категории оцен

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ Физические свойства грунтов.Инженерно-геологические свой­ства горных пород являются весьма емки

Количественные характеристики гранулометрического состава. При характеристике гранулометрического состава используют та­кие показатели, как эффективные диаметры й?

Природные скальные грунты   Класс Поила Подгруппа Тип Вид Разновидность

Техногенные грунты   Класс Подкласс Группа Подгруппа Тнн Вид Разнови

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ Как было показано выше, каждый фунт имеет свои, только ему присущие строительные свойства. В оценке свойств

Характеристика дисперсных грунтов   Физическая   Механическая Гранулометрический состав

Характеристики физико-механических свойств грунтов, используемых в расчетах оснований фундаментов

Дисперсных грунтов   Характеристика Способ определения в лаборатории или по расчетной формуле

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ГРУНТОВ Грунты определяют устойчивость возводимых на них зданий и сооружений, поэтому необходимо правильно опреде

ПРИРОДНЫЕ СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ На равнинах скальные фунты обычно располагаются на неко­торой глубине под толщей осадочных пород, на повер

Свойства скальных грунтов   Характеристика свойств Состояние грунтов Показатели характеристик

ПРИРОДНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ ГРУНТЫ Грунты этого класса имеют самое широкое распространение на поверхности земной коры, именно с ними практиче

Свойства несвязных грунтов Крупнообломочные фунты (обломки горных пород размером более 2 мм) — дресва, фавий, галечник. Эти фунты залег

Нормативные значения С, кПа, ф, град., и Е, МПа, песков четвертичного аозраста   Пески по крупности зерен Характеристика Коэффициент пористости е, равны

Характеристика песков по плотности сложения   Пески Плотные Средней плотности Рыхлые Гравелистые, кру

Свойства связных грунтов К связным грунтам относятся осадочные породы трех типов: • минеральные; • органоминера

Значения     Супеси Суглинки и глины Твердые, /1 <0 Тве

ПРИРОДНЫЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ К органоминеральным фунтам относятся илы, сапропели и заторфованные земли. Органоминералъные грунт

ПРИРОДНЫЕ МЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ Мерзлые грунты в технической литературе часто именуют «криогенными» (криос, гр. — холод, лед). Для грунт

ТЕХНОГЕННЫЕ ГРУНТЫ Выше, при описании горных пород, мы уже останавливались на искусственных, в том числе и техногенных, образов

Разновидности   Скаль­ные Ска­льные Полу­скаль­ные Природные образования, измененные в

Коэффициент фильтрации некоторых горных пород   Характеристика пород Коэффициент фильтрации, м/сут Очень хорошо прони

Специальные гидротехнические сооружения для защиты территорий от селей   Сооружение Конструкция Селерегулирующие: селепропускные, селенаправ

Скорость оседания поверхности земли   Глубина заложения подземных выработок, м Средняя скорость осадки, мм/сут

И СООРУЖЕНИЙ В этом разделе сначала дается описание инженерно-геологи­ческих исследований, которые необходимо проводи

Роль инженерной геологии в строительстве объектов   Этап строитель­ства Вид работ Организация Исполнитель

Габбро. Инженерно-геологические карты Габбро

Ориентировочные расстояния между выработками, м   Сооружение Геологические условия   простые средние

Ориентировочные глубины скважин, м   Ширина здания, мм Количество этажей  

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБРАЗИЯ[лат. аЬгазю — соскабливание] — разрушение волнами, прибоем и течениями берегов морей,

allrefers.ru

Эволюция Земли. Эволюция человека. Глобальный эволюционизм — реферат

Министерство  образования науки  Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования «Казанский (Приволжский)

Федеральный университет» 

Дисциплина  «Концепции современного естествознания»   

Реферат

На тему: «Эволюция Земли. Эволюция человека.

Глобальный  эволюционизм.» 

          

Автор реферата:                                                                                           Фёдорова Ю.А.

Группа                                                                                                                               121

Руководитель  работы, доцент:                                                                          Беилин И.Л    

                                                 

Казань 2011 г.

Содержание: 

1)ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕМЛИ: 

а) Основные закономерности геологического развития Земли

б) Основные события в развитии Земли в MZ и KZ

в) Результат  эволюции.

г) Особенности  осадконакопления

д) Палеогеография мезозоя

е) Строение Земной коры в Мезозое

ж) Особенности  органического мира Кайнозоя

з) Палеогеографические  особенности

и) Особенности  осадконакопления

к) Основные закономерности геологического развития Земли 

2) ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА

а) Характерные признаки человека

б) Увеличение мозга.

в) Строение зубов.

г) Различия на биомолекулярном уровне.

д) Исследование происхождения человека

е) Методы датирования.

ж) Эволюция: к австралопитеку.

з) Австралопитек.

и) Расовые вариации.

к) Продолжающаяся эволюция человека. 

3)ГЛОБАЛЬНЫЙ  ЭВОЛЮЦИОНИЗМ

а) Антропный принцип с позиции глобального эволюционизма

б) К общей теории глобального эволюционизма 

4)ЛИТЕРАТУРА                    

Введение.

     Эволюция  Земли:

     Вопрос  ранней эволюции Земли тесно связан с теорией ее происхождения. Сегодня  известно, что наша планета образовалась около 4,5 млрд. лет назад. В процессе формирования Земли из частиц протопланетного облака постепенно увеличивалась ее масса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скорости частиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля все сильнее разогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причем выбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения и падало обратно.

     Чем крупнее были падавшие объекты, тем  сильнее они нагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине, равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная масса на этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров, то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевала излучиться в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура на глубинах 100–1000 км могла приблизится к точке плавления. Дополнительное повышение температуры, вероятно, вызвал распад короткоживущих радиоактивных изотопов.

     По-видимому, первые возникшие расплавы представляли собой смесь жидких железа, никеля и серы. Расплав накапливался, а  затем вследствие более высокой  плотности просачивался вниз, постепенно формируя земное ядро. Таким образом, дифференциация (расслоение) вещества Земли могла начаться еще на стадии ее формирования. Ударная переработка поверхности и начавшаяся конвекция, несомненно, препятствовали этому процессу. Но определенная часть более тяжелого вещества все же успевала опустится под перемешиваемый слой. В свою очередь дифференциация по плотности приостанавливала конвекцию и сопровождалась дополнительным выделением тепла, ускоряя процесс формирования различных зон в Земле.

     Предположительно  ядро образовалось за несколько сот  миллионов лет. При постепенном остывании планеты богатый никелем железоникелевый сплав, имеющий высокую температуру плавления, начал кристаллизуются – так (возможно) зародилось твердое внутреннее ядро. К настоящему времени оно составляет 1,7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядре сосредоточено около 30% земной массы.

     Развитие  других оболочек продолжалось гораздо  дольше и в некотором отношении  не закончилось до сих пор.

Эволюция  человека:

Фундаментальные процессы генетической изменчивости, адаптации и отбора, которые лежат в основе огромного разнообразия органической жизни, определяют также ход эволюции человека. Изучением процессов становления человека как вида, а также внутривидовых вариаций, анатомических и физиологических, занимается антропология (во многих странах эту науку называют физической антропологией, отличая от культурной антропологии, к которой относят лингвистику, доисторическую археологию и этнографию).

В 1739 шведский естествоиспытатель Карл Линней в своей Системе природы (Systema Naturae) классифицировал человека – Homo sapiens – как одного из приматов. С тех пор среди ученых не возникало никаких сомнений в том, что именно таково место человека в зоологической системе, которая охватывает все ныне живущие формы едиными классификационными отношениями, основанными главным образом на особенностях анатомического строения. В этой системе приматы образуют один из отрядов в составе класса млекопитающих и разделяются на два подотряда: полуобезьяны (в их число входят лемуры и долгопяты) и высшие приматы. К последним относятся обезьяны (а именно обезьяны Старого света, т.е. мартышкообразные, и обезьяны Нового света), человекообразные обезьяны (гиббоны и крупные человекообразные обезьяны – орангутан, гориллы, шимпанзе) и человек. Приматы обладают многими общими специфическими признаками, отличающими их от других млекопитающих.

Ни Линней, ни другие систематики того времени  не создали какой-либо эволюционной теории для объяснения как морфологического сходства, объединяющего Homo sapiens с родственными приматами, так и характерных отличий, позволяющих выделить его в отдельный вид. Несмотря на это, созданная Линнеем классификация сыграла заметную роль в появлении теории эволюции. Некоторые эволюционные концепции были сформулированы еще до опубликования в 1859 Происхождения видов (On the Origin of Species) Дарвина. В конце 18 в. на эти темы писали Дидро, Кант и Лаплас, а в начале 19 в. работы, в которых разнообразие органического мира объяснялось эволюционным процессом, опубликовали Ламарк и Эразм Дарвин, дед Чарлза Дарвина.

Хотя эти ранние концепции и позволяли предполагать, что современный человек, возможно, произошел от более примитивных  обезьяноподобных видов, тем не менее  обнаруженные к тому времени ископаемые остатки тех, кого мы теперь признаем предшественниками современного человека, либо совсем не вызывали интереса, либо рассматривались как аномалии. Только после выхода в свет Происхождения видов гибралтарский человек, открытый в 1848, а также неандертальский череп, найденный при раскопках в 1856, привлекли внимание в качестве доказательств эволюции человека.

Британский биолог Томас Гексли, последователь учения Дарвина, одним из первых дал оценку этим скудным ископаемым остаткам, имевшим относительно небольшой  возраст. В 20 в. в Европе, Азии и Африке было обнаружено множество остатков гоминид, т.е. представителей родословной линии человека. Эти открытия совершаются и в наши дни, так что мы все больше узнаем, как и в каких временнх рамках протекала эволюция человека, а также, до некоторой степени, какие факторы могли влиять на этот процесс.

Глобальный  эволюционизм:

ОТГЭ в полном законченном виде должна представлять собой философскую (логическую в  гегелевском смысле) систему в  которой прослеживается эволюция Мира, в форме последовательного вывода взаимообуславливаемых категорий (определений). Различные части (этапы) этой логической системы должны однозначно соответствовать различным этапам эволюции Мира (отдельным видам движения). Завершаться система должна выводом необходимости Конца Мира, как абсолютного результата эволюции, как возврата к синкретическому единству всех его определений (видов движения), возврата к неопределенному состоянию.

ОТГЭ не включает в себя остальные наука в качестве “частных решений”, а лишь определяет их логическую взаимосвязь, указывая, что в рамках каждой из этих научных систем, должен присутствовать механизм развития необходимо приводящий к внутренним противоречиям данной системы, которые разрешаются лишь при переходе к следующему этапу, к следующей системе.

Далее в тезисной форме представим некоторые моменты будущей теории.

Основное направление  эволюции Мира в ОТГЭ понимается не как движение от хаоса к порядку, а наоборот – за исходную точку  принимается состояние непосредственного, абсолютно неопределенного (не имеющего определений) порядка, и эволюция начинается с распада этого порядка в результате первого определения Мира самим фактом Начала. Появление первого различенного определения Мира продуцирует новые определения, задающее новый порядок, который распадается в результате соотнесения нового и старых определений. Этот процесс движения Мира, через самоопределение нового порядка и разложение его “под давлением” предыдущих определений и можно назвать эволюцией.     

ЭВОЛЮЦИЯ  ЗЕМЛИ.

      Вопрос ранней эволюции Земли  тесно связан с теорией ее происхождения. Сегодня известно, что наша планета образовалась около 4,5 млрд. лет назад. В процессе формирования Земли из частиц протопланетного облака постепенно увеличивалась ее масса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скорости частиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля все сильнее разогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причем выбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения и падало обратно.

     Чем крупнее были падавшие объекты, тем сильнее они нагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине, равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная масса на этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров, то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевала излучиться в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура на глубинах 100-1000 км могла приблизится к точке плавления. Дополнительное повышение температуры, вероятно, вызвал распад короткоживущих радиоактивных изотопов.

     По-видимому, первые возникшие расплавы  представляли собой смесь жидких  железа, никеля и серы. Расплав  накапливался, а затем вследствие  более высокой плотности просачивался  вниз, постепенно формируя земное ядро. Таким образом, дифференциация (расслоение) вещества Земли могла начаться еще на стадии ее формирования. Ударная переработка поверхности и начавшаяся конвекция, несомненно, препятствовали этому процессу. Но определенная часть более тяжелого вещества все же успевала опустится под перемешиваемый слой. В свою очередь дифференциация по плотности приостанавливала конвекцию и сопровождалась дополнительным выделением тепла, ускоряя процесс формирования различных зон в Земле.

     Предположительно ядро образовалось за несколько сот миллионов лет. При постепенном остывании планеты богатый никелем железоникелевый сплав, имеющий высокую температуру плавления, начал кристализовываться - так (возможно) зародилось твердое внутреннее ядро. К настоящему времени оно составляет 1,7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядре сосредоточено около 30% земной массы.

     Развитие других оболочек продолжалось  гораздо дольше и в некотором  отношении не закончилось до  сих пор. 

     Литосфера сразу после своего образования имела небольшую толщину и была очень неустойчивой. Она снова поглощалась мантией, разрушалась в эпоху так называемой великой бомбардировки (от 4,2 до 3,9 млрд. лет назад), когда Земля, как и Луна, подвергалась ударам очень крупных и довольно многочисленных метеоритов. На Луне и сегодня можно увидеть свидетельства метеоритной бомбардировки - многочисленные кратеры и моря (области, заполненные излившейся магмой). На нашей планете активные тектонические процессы и воздействие атмосферы и гидросферы практически стерли следы этого периода.

turboreferat.ru


Смотрите также