Жер қыртысының тектоникалық қозғалыстары қандай түрлерге бөлінеді?

Жер қыртысының тік және көлбеу тектоникалық қозғалыстары қандай нәтижелерге әкеледі? Жер қыртысының даму процесі айрықша күрделілігімен сипатталады және түрлі формада жүре алатыны көрінеді. Қазіргі кезде геотектоникада екі негізгі бағыт бар. Олар тік бағытты және көлбеу тектоникалық қозғалыстарды әртүрлі бағалауға негізделген.

Жер магнит өрісінің маңызы қандай? Магнит өрісі. Жер шарының айналасында және оның iшiнде магнит өрiсi бар. Ғарыштық зерттеу деректерi бойынша ол планетаның шегiнен Жер радиусынан он есе артық қашықтыққа созылып, магнитосфера жасайды. Геомагнит өрiсiнiң негiзгi сипаттамалары: оның ауытқуы, еңiстенуi мен кернеулiгi.

Жер радиобелсенділік өрісінің маңызы қандай? радиобелсендiлік өрiсі. Жер қыртысында және бiздiң планета бойынша радиобелсендi элементтер атомының таралуы мен шоғырлануы ерекше мәнге ие. Бұл элементтер ыдыраған кезде жылу бөлiнедi, ол Жердің жылу режимiн айтарлықтай анықтайды. Жер қыртысын құрайтын радиобелсендi таужыныстар мен минералдарды арнайы құрал – радиометр көмегiмен зерттейдi. Таужыныстар радиобелсендiлiгiн зерттейтiн әдiс радиометрия деп аталады. Бұрғылау ұңғымаларында таужыныстар радиобелсендiлiгi гамма-каротаж әдiсiмен зерттеледi. Таужыныс радиобелсендiлiгi қарқындылығының өлшем бiрлiгi мкр/сағ.

Жер электр өрісінің маңызы қандай? Электр өрісі. Жер магнетизмiне оның табиғи электр өрiсi тығыз байланысты. Ол, атап айтқанда, теллурлық ток түрiнде бiлiнедi. Шектеулi электр өрiсi сульфид руда денелерiнiң шекараларында, минералды сулар циркуляциясы кезiнде және т.б. анықталады. Жер қыртысында электр тогының таралуы едәуiр дәрежеде таужыныстардың электрлiк қасиеттерiнiң білiнуiн анықтайтын оның геологиялық құрылысы ерекшелiктерiне байланысты. Осындай қасиеттердiң негiзгiсi – таужыныстардың меншiктi м өлшемiмен өлшейдi, электр кедергiсi, оны Ом. Қазiргi кезде Жердiң табиғи өрiсiн пайдалану негiзiнде жер қыртысының iшкi құрылысын зерттеудiң, пайдалы қазба кенорындарын iздеу мен барлаудың геофизикалық әдiстері әзiрленген. Осы мақсатта электрлiк барлау әдiстерi қолданылады. Олар табиғи немесе жасанды тұрақты немесе айнымалы токтың электр өрiстерiн пайдалануға негiзделген. Электрбарлау далалық жағдайда немесе бұрғылау ұңғымаларында жүргiзiледi.

Жерасты суының жатыс жағдайлары қандай? Жатыс жағдайлары бойынша жерасты суы төрт типке бөлiнедi: топырақ суы, қалқыма су, грунт суы және қабатаралық су. Жатыс жағдайына жерасты суының режимі, яғни оның минералдануы, температурасы, деңгейі және басқа көрсеткіштерінің уақыт ағымында өзгеруі байланысты. Әр түрлі типті жерасты суының жер қыртысында орналасу сұлбасы: а) топырақ суы; б) қалқыма су; в) грунт суы; г, д) қабатаралық су; 1–топырақ-өсімдік қабаты; 2–суөтімді таужыныс; 3–жартылай суөтімді таужыныс; 4–сутірек; 5–гравитациялық су; 6–грунт суының деңгейі.

Жерде тіршілік пайда болуы мен оның дамуының мәнісі неде? Жерде химиялық эволюция осыдан шамамен 3,0 млрд жылдай бұрын алғашқы қарапайым тiршiлiк формаларының жаралуына әкелген. Ең алғашқы организмдер – бактериялар. Алғашқы протерозой ағымында органикалық тiршiлiктiң дамуы көк-жасыл балдырлардың кең таралуы түрiнде бiлiнген. Бұл балдырлардың фотосинтездеушi әрекетi атмосфераның құрамын өзгертiп, еркiн оттек мөлшерiнiң едәуiр артуына әкелген. Ал бұл өз кезегiнде органикалық тiршiлiктiң ары қарай дамуын қамтамасыз еткен. Осыдан 1,0–1,5 млрд жыл шамасы бұрын прокариоттар – бактериялар және көк-жасыл балдырлармен қатар эукариоттар – ең қарапайым бiр клеткалы организмдер пайда болған. Соңғы рифейде органикалық тiршiлiктiң дамуы әлi қаңқасыз көп клеткалы организмдердiң жаппай пайда болуымен айғақталады. Венд пен кембрийдiң тоғысында қаңқалы организмдер – трилобиттер, моллюскiлер, т.б. пайда болған. Осы айрықша оқиға протерозой мен фанерозой эондарының шекарасын бөлуге негiз болады.

Жердегі химиялық элементтердің кларкі нені көрсетеді? Жер ядросы мен оның қабықтарының химиялық құрамы туралы ортақ пiкiр әзiрше жоқ. Соңғы деректер бойынша, Жерде 285 химиялық элемент пен олардың изотоптары бар көрiнедi. Академик А.Е. Ферсман Жердiң химиялық компоненттерi туралы қазіргі бiлiм деңгейiн былай сипаттаған: жақсы белгiлiсi – 1,1%; жартылай белгiлiсi – 3,6%, әлi белгiсiзi – 95,3%. Алғашқы цифрлар жер қыртысының жоғарғы горизонттарына қатысты. Олардың химиялық құрамын 16 км тереңдiкке дейiнгi деңгейде зерттеумен америкалық геохимик Кларк Франк Уиглсуорт (1847–1931 жж.) 40 жыл бойы айналысып, оның нәтижесiн алғаш рет 1889 ж. жарыққа шығарған. Оның құрметiне А.Е.Ферсман 1923 ж. жер қыртысындағы химиялық элементтердiң орташа мөлшерiн кларк деп атауды ұсынған. Элементтер кларкi жер қыртысы көлемiнде есептеп шығарылып, салмақтық немесе көлемдiк процентпен өрнектеледi. Жекелеген элементтердiң жер қыртысындағы орташа мөлшерiн кларк деп атайтыны белгілі. Әртүрлi химиялық элементтердiң кларк мөлшерiн талдау олардың жер қыртысында таралуының кейбiр заңдылықтарын анықтауға мүмкiндiк бердi. Барлық химиялық элементтердің қасиеттерi олардың периодтық жүйедегi орналасу ретiмен белгiлi функциялық тәуелдiлiкте болады. Периодтық кестедегi белгiлi бiр алаң ауқымында орналасу ретi бойынша жақын элементтер өздерінің химиялық және физикалық қасиеттерi бойынша да жақын. Осыған байланысты олар өздерiнiң геохимиялық ерекшелiктерi бойынша да ұқсас келiп, жер қыртысында химиялық 74 элементтердiң белгiлi бiр табиғи ассоциациясын (бiрлестiгiн) бередi. Бұл келтiрiлген ерекшелiктер жер қыртысында химиялық элементтердiң едәуiр шоғырлануы мен шашырауына әртүрлi қабiлеттiлiгiн анықтайды.

Жердің Ғаламдағы орны, Күн жүйесінің құрылысы. Геология бiздiң планетаны және негiзiнен оның жоғарғы тас қабығын зерттейтiн ғылым болғанымен, қоршаған материялық әлемді – Ғалам мен Күн жүйесiн де назардан тыс қалдыра алмайды Жер планетасы атмосфера, гидросфера, биосфера және iшкi қабықтары болуымен сипатталады. Ғарыштан байқау жүргiзгенде Жер көгiлдiр мұхиттардың арасында жасылтым- сары континенттер орналасқан дене екендiгiмен ерекшеленедi. Оның серiгi – Ай. Ғаламның зерттеуге мүмкiн бөлiгi Метагалактика деп аталып, ол миллиардтан аса жұлдыздар шоғырынан немесе галактикалардан (грекше галактика – сүт) тұрады. Күн жүйесi. Оның құрамына 9 планета мен олардың 42 серiгi, 50 мыңнан аса ұсақ астероидтар (планетоидтар), сансыз көп метеорлар мен жүздеген кометалар кiредi. Күн жүйесi компланды, яғни планеталардың орбитасы Күннiң экваторлық жазықтығына – эклиптикасына сәйкес келетiн бiр жазықтықта орналасқан, пiшiнi дөңгелекке жақын. Планеталардың айналу бағыты (Шолпан мен Ураннан басқалары – бұл екi планета басқаларға керi бағытта айналады) Күннiң өз осiнде айналу бағытына сәйкес. Күннiң массасы барлық жүйе массасының 99,87 %-iн құрайды, ал ең iрi планета Юпитердiң массасы осы жүйенiң 0,1 % бөлiгiне ғана тең. Сондықтан Күн – Күн жүйесiне кiретiн барлық ғарыш денелерiнiң тартылыс центрi. Жүйенiң барлық денелерi бiр-бiрiмен гравитациялық тартылыс күшiмен байланысқан, сондықтан олар бiр-бiрiне ықпал етеді. Күн физикалық күйi бойынша плазмалық шар сияқты. Оның құрамында 70 химиялық элемент анықталған, олардың ең бастылары сутек пен гелий. Күннiң диаметрi Жердiң диаметрiнен 109 есе үлкен, орташа тығыздығы 1,41 г/см3 , беткi қабатының орташа температурасы 5600оС, ал жасы 6–6,5 млрд жыл шамасында. Күннiң жылу энергиясы сутектiң гелийге айналуының термоядролық процестерiмен байланысты. Күн 1 секундта 1026 Дж энергия бөлiп шығарады, осы сәулелiк энергияның 4,2 өте аз мөлшерi ғана Жер бетiне жетедi. Күн шығаратын жылу мен жарық көптеген геологиялық процестерге ықпалын тигiзедi.

Жердің дамуында геологияға дейінгі кезеңінің мәнісі неде? Жер планета ретiнде шамамен осыдан 4,6 млрд жылдай бұрын қалыптасқан. Жердiң қалыптасу және даму тарихында екi iрi әрі өздерiнiң ұзақтығы бойынша әркелкi – геологияға дейiнгi және геологиялық кезеңдерге бөлiнедi. Геологияға дейiнгi кезең ұзақтығы 0,5–0,6 млрд жылдай шамасындағы уақыт аралығын қамтиды. Бұл кезең зерттеушiлерге әлi анық емес. Өйткенi ең көне таужыныстардың нақты жасы 4,0 млрд жылдан аспайды. Осыдан бiршама уақыт бұрын Канада қалқанының батысында, Слейв провинциясында ең көне таужыныстар орналасқан аудандардың бiрi табылған. Жасы 4,03 млрд жыл деп анықталған осы Акаста гнейсi – Жердегi жасы нақты анықталған ең көне таужыныс. Жердiң геологияға дейiнгi эволюциясының негiзгi мазмұны – оның бастапқы бiркелкi затының қабықтарға жiктелiп, Жердiң қатты денесiнің, атмосфера мен гидросфераның қалыптасуымен аяқталуы. Экзогендiк процестер пайда болған кезден Жердiң жаңа – геологиялық даму кезеңiне аяқ басқаны анықталады.

Жердің жаралуын түсіндіретін небулалық гипотезаларының мәнісі неде? Небулалық гипотеза тұрғысынан Күн жүйесіндегі планеталардың тығыздығы, өлшемдері мен массаларында байқалатын айырмашылық түсіндіріле алмады. Сонымен қатар, ең қиыны – Күн мен планеталардың қозғалыс мөлшері моменттерінің ерекше таралуын түсіндіру болды. Небулалық гипотезадан туындайтын планеталардың жаралу механизмі бойынша, Күн мен планеталар қозғалыс мөлшерінің моменттері оларда пропорциялы болу керек. Шын мәнінде барлық жүйе массасының 99,87 % шамасын қамтитын Күннің қозғалыс мөлшерінің моменті небәрі 2%-ті құрайды, ал қозғалыс мөлшері моментінің қалған 98%-і планеталардың арасында бөлінген. Осы және басқа бірқатар қарама-қайшылықтар XIX ғасырда ғылымда басым болған Кант пен Лаплас гипотезасының осалдығын көрсетті. Небулалық гипотеза өз заманында прогрессивтік дәрежеде болғанымен, кейiн астрономиялық зерттеулердiң дамуы барысында қарапайымдалып, ғылым талабына сай бола алмады.

Жердің пішіні, өлшемдері мен бедері қалай сипатталады? планетаның ғарыштан жасанды Жер серiктерiнен түсiрiлген фотографиялары Жердiң шар тәрiздi екендiгiнiң айқын куәсi боларлық. Сонау XVII ғ. соңында-ақ Жердiң пiшiнi дұрыс шардан өзгеше екендiгiн көрсететiн деректер алынған. Геодезиялық өлшеулер Жердiң ықшамдалған пiшiнi айналу эллипсоидына (сфероидқа) жақын екендiгiн көрсеткен. Полюстiк радиус R_П =6356,8 км, ал экваторлық радиус R_Э =6378,2 км. Бұл екеуiнiң айырмасы 21,4 км, ал сығылу шамасы а = (R_Э – R_П)/R_Э=1/298 (Ф.Н.Красовский). Жердiң орташа радиусы R=6371 км. Шындығында Жер бетi мiнсiз айналу эллипсоиды бетiнен айтарлықтай өзгеше. Ол жоғары көтерiлген және төмен түскен бөлiкшелердiң кезектесе орналасуымен сипатталады. Дәл өлшеулер Жердiң өзiне ғана тән пiшiнге ие екендiгiн көрсеттi, бұл фигура геоид деп аталады (И.Люстих ұсынған). Геоидтың кез-келген нүктесiнде тартылыс күшiнiң векторы оның бетiне перпендикуляр орналасады, ал бұл бет Әлем мұхиты бетiн (деңгейлiк бетiн) континенттер астында ойша жалғастырып қосу арқылы алынады. Геоидтың дәл осы деңгейлiк бетi топографияда, геодезияда, маркшейдерияда биiктiктердi есептеген кезде база ретiнде қабылданады. Жер Күн жүйесiндегi ең дамыған планета ретiнде орталық симметриялы қабықтардан тұратындығымен сипатталады. Жер қабықтары құрамымен, физикалық қасиеттерiмен, затының күйiмен ерекшеленiп, сыртқы және iшкi қабықтарға бөлiнедi. Сыртқы геосфераларда тiкелей зерттеу жүргiзуге болады. Iшкi геосфералар негiзiнен жанама әдiстермен зерттеледi. Жердiң сыртқы және iшкi геосфералары өзара және ғарыш кеңiстiгiмен тығыз байланысты. Жерсілкіну деп табиғи себептерге байланысты туындаған жер қыртысының сілкінісін айтады. Жерсілкінулер жерасты дүмпулері түрінде білініп, көбінесе жерасты гуілімен, топырақтың толқын сияқты тербелістерімен, жарықшақтар жаралуымен, ғимараттардың, жолдардың қирауымен және тіпті адамдардың опат болуымен жалғасады. Жерсілкінулер біздің планетаның өмірінде елеулі роль атқарады. Жерде бір жыл ішінде 1 миллионнан астам жерасты дүмпулері тіркеледі, бұл – орташа алғанда шамамен сағатына 120 дүмпу немесе минутына екі дүмпу келеді деген сөз. Қуанышқа орай, олардың кейбіреулері ғана қиратушыға немесе апаттыға жатады. Жылына орташа алғанда бір апатты және 100 қиратушы жерсілкіну болады. Жерсілкінудің күші әдетте 10–12 балдық шкала бойынша бағаланады. 1964 жылдан бері 12 балдық MSK–64 сейсмикалық шкаласы пайдаланылып келеді. Жерсілкіну пайда болған центрді оның фокусы немесе гипоцентрі деп атайды. Жер бетінде ошақтан ең қысқа қашықтықта орналасқан нүкте эпицентр деп аталса, ал ең алыстағы нүкте – антиэпицентр болады.

Жерсілкіну кездерінде қандай сейсмикалық (зілзалалық) толқындар пайда болады және оларды қандай аспаптар көмегімен тіркейді? Жер қыртысы тербелістерін тіркеу сейсмикалық станциялар торабында жүргізіледі. Оларды тіркеу арнайы приборлар – сейсмографтармен іске асырылады.