5.Строение биосферы.

Важнейшей особенностью строения биосферы, как отмечал В. И. Вернадский, является наличие поля устойчивости существова­ния жизни. Первое поле характеризуется условиями, которые выдер­живает жизнь, не прекращая свои функции, а второе — условиями репродукции организмов.

Принципиальные границы биосферы определены как границы существования активной жизни.

К природным условиям, определяющим границы биосферы, относят:

1. благоприятный радиационный режим;

2. достаточность количества кислорода и углекислого газа;

3. обеспеченность влагой, обусловливающей развитие живых организмов;

оптимальный термический режим. Четких границ биосфера не имеет, так как проникает в другие обо­лочки Земли: лито-, гидро-и атмосферу. На континентах ее нижняя граница уходит на глубины до 6 км, а под океанами достигает глубин 0,5–1 км. Верхней границей биосферы служит озоновый экран, распо­лагающийся на высоте 23–25 км над уровнем моря.

Сегодня структура биосферы необычайно сложна и полностью асимметрична. Это проявляется в неравномерном распределении континентов и океанов, широком сочетании горных массивов и равнинной местности, в разнообразии почв.

Литосфера — твердая (каменная) оболочка Земли, ограничена сверху атмосферой и частично гидросферой, а снизу — поверхнос­тью мантии. При этом имеется резкая асимметрия строения повер­хности Земли, т. е. поверхности литосферы. Средняя мощность ли­тосферы составляет 33 км (под океанами ее мощность не превышает 4–8 км), а масса — 0,8% общей массы Земли. Средняя плотность пород литосферы находится в пределах 2,7–2,9 т/м³.

Гидросфера. Важнейшим и необходимым для обеспечения жиз­недеятельности всего живого на Земле является вода, совокупность которой в пределах планеты названа гидросферой. В виде Мирового океана она занимает 70,8% всей земной поверхности (площадь вод­ного зеркала Земли — 360,8∙10⁶ км²). Средняя толщина (мощность, глубина) гидросферы равна 3790 м, а масса оценивается в (1,5– 2,5)∙10¹⁸ т (1,5–2,5 млрд км³), что составляет 1/800 общего объема Земли. Хотя значительная часть воды сосредоточена в морях и океа­нах, 90% ее находится в горных породах и недрах Земли.

Атмосфера. В биосфере газы встречаются в четырех основных формах:

1. свободные газы (в наземной и подземной атмосфере);

2. газы, растворенные в водах и нефти;

3. адсорбированные и окклюдированные горными породами (ос­новными компонентами газов магматических пород являются азот, двуокись углерода и водород, примесями — метан и его гомологи, гелий, аргон и другие редкие газы);

газы в живых организмах. Атмосфера Земли состоит из концентрических слоев: тропос­феры, стратосферы, ионосферы, термосферы и экзосферы.

6. Процессы формирования литосферы

Энергия гравитационной дифференциации земного вещества возникла тогда, когда начался процесс дифференциации земного ве­щества на плотное окисно-железное ядро и остаточную более лег­кую силикатную оболочку — земную мантию. Выделяющаяся в недрах Земли энергия гравитационной дифференциации ее вещества переходит сначала в кинетическую энергию конвективных движений, а затем в тепло, а часть энергии расходуется на дополнительное сжатие земных недр, возникающее благодаря концентрации плотных фаз в центральных зонах Земли. На первом этапе развития Земли в катархее опре­деляющую роль в ее энергетике сыграли два основных источника: приливное взаимодействие Земли и Луны и распад радиоактивных элементов в Земле. Температура Земли за счет приливного взаимо­действия с Луной и распада радиоактивных элементов поднялась до максимальной температуры в области локального залегания железа и его окислов. Как только свободное железо стало плавиться, про­цесс дифференциации земного вещества стал распространятся само­произвольно вверх и вглубь Земли. Возникшие конвективные течения сломали первозданную литос­ферную оболочку. Разломанная первоначальная литосфера быстро и полностью погрузилась в мантию. Около 70% континентальной коры было сформировано уже 2,6 млрд лет назад, т. е. в архее. За первые 700 млн лет (3,9–3,2 млрд лет назад), образовалось только 15% земной коры, остальная часть — в последующие 600 млн лет. За оставшиеся 2,6 млрд лет образовалось около 30% земной коры, при этом за последние 600 млн лет — не­многим более 3%. В целом тектоническое развитие Земли, начиная с протерозоя, проходило по законам тектоники литосферных плит. На Земле выделяют семь крупных плит: Тихоокеанскую, Евразийскую, Индо-Австралийскую, Антарктическую, Африканс­кую, Североамериканскую и Южноамериканскую. Перемещения литосферных плит по поверхности астенос­феры происходят под влиянием конвективных течений в мантии. Отдельные литосферные плиты могут расходиться, сближаться или скользить друг относительно друга. В первом случае между плитами возникают зоны растяжения с рифтовыми трещинами вдоль границ плит, во втором — зоны сжатия, сопровождаемые надвиганием од­ной из плит на другую, в третьем — сдвиговые зоны, трансформные разломы, вдоль которых и происходит смещение соседних плит.