Міністерство освіти і науки України

Приазовський державний технічний університет

Кухар В.В.,

Данилова Т.Г.

Тема 8: «Охорона літосфери, рослинного й тваринного миру»

Маріуполь, 2007

8. Охорона літосфери, рослинного і тваринного світу

8.1. Характеристика літосфери

Літосфера Землі (від грецьких слів lithos - камінь і sphaira - сфера) - це зовнішня "тверда" оболонка Землі, що включає земну кору і частину верхньої мантії. Вона характеризується площею, висотою і потужністю.

Сумарна площа літосфери материків рівна 149,14 млн.км², зокрема на літосферу Азії доводиться 29 %, Африки – 20 %, Північної Америки – 16 %, Південної Америки – 12 %, Антарктиди - близько 9 %, Європи - приблизно 7 %, Австралії – 6 %.

Середня висота материків над рівнем моря нерівномірна і коливається від 300 м в Європі до 950 м в Азії.

Потужність (товщина) літосферних плит змінюється в межах від 50 до 200 км. Вона підсумовується з товщини земної кори, що досягає 75 км. на континентах і 10 км, - під дном океану, і лежить нижче верхньої мантії. Живі організми в літосфері зустрічаються на глибині до 3-х км.

Земну кору підрозділяють на два типи: материковий і океанічний що відрізняються складом шарів. Материковий тип включає осадкові і гранітні породи, а океанічний - осадкові і базальтові. Земна кора є структурною частиною в будові Землі.

Будова Землі.

Земля - це третя в порядку видалення від Сонця велика планета сонячної системи. Спроб пояснення походження Землі висувалися достатньо багато починаючи з XVIII в. Земля – унікальна планета сонячної системи і унікальність її перш за все в тому, що на ній існує життя, завдяки поєднанню деяких сприятливих астрономічних чинників. Серед них – це велика маса Землі, достатня для утримання біля себе захисного шару атмосфери, достатньо сильного магнітного поля, яке захищає земних жителів від згубної дії космічної радіації, наявність великої кількості води, необхідної для життя.

Земля – дуже активна планета. Змінюється, хоч і поволі контури її материків і океанів, руйнуються цілі гірські хребти, вивергаються вулкани, міняється клімат. Безперервно змінюються важливі параметри навколишнього середовища – температура повітря і води, їх хімічний склад, вологість ґрунту і вміст в них життєво необхідних компонентів і т.п.

З давніх часів Землю представляли, як плоский диск або острів, оточений океаном. З часів Ньютона Землю почали представляти як еліпсоїд обертання на малій осі. Земля більш опукла поблизу екватора. Форму Землі характеризує геоїд – геометрично неправильне тіло, поверхня якого в кожній крапці перпендикулярна напряму сили тяжіння.

У стародавні геологічні епохи фігура Землі мала, ймовірно, більш неправильну форму, ніж зараз. Сучасна її форма пояснюється зверненням навколо осі. Зараз Земля має форму, більш сплюснутої кулі, радіус Землі – 6370 км, довжина екватора - 40000 км.

Наша планета складається з трьох основних частин (геосфер), які відрізняються своїми фізичними властивостями. Це – земна кора, оболонка (мантія) і ядро. Земна кора або літосфера – верхня тверда оболонка Землі, яка складається з осадових порід, гранітів і базальтів. Температура кори збільшується з глибиною на 1 градус Цельсія на кожні 33 метри, і вже десь на глибині 40 км. складає 800 – 1000⁰С^. Всі області літосфери перебувають в русі. Під Земною корою знаходиться оболонка ядра - мантія, в радіальному напрямі вона тягнеться від підошви земної кори до 2900 км, і складає 80 % Земної кулі. Мантія має шарувату будову. Виділяють дві її основні частини: верхню мантію - до 1000 км. (астеносфера), і нижню - від 1000 до 2900 км в глибину. У верхній мантії тиск, що зростає з глибиною, досягає 10 000 атм., температура - близько 1500 градусів Цельсія, а на межі з ядром 3000 – 5000 градусів Цельсія. До складу мантії входять з'єднання оксиду кремнію з оксидами магнію і заліза, тому її називають Sima.

Речовина нижньої мантії – це однорідне тверде тіло, із-за високого тиску атоми речовини дуже щільно придавлюються один до іншого. У цьому шарі землі дуже багато заліза, магній і ін. твердих металів, його називають рудною оболонкою. Між мантією і ядром є межа, нижче за яку поперечні сейсмічні хвилі не розповсюджуються.

Ядро Землі має радіус 3470 км. (19 % об'єму). Виділяють зовнішнє ядро, що знаходиться на глибині від 2900–5100 км., і внутрішнє - радіусом приблизно 1270 км. Температура в центрі Землі 4000 – 5000 ⁰С, а тиск досягає 3,5 млн. атм. З приводу хімічного складу ядра висловлювалися різні думки:

1. Ядро Землі складається в основному із заліза і невеликих домішок нікелю, тому його називають Nife; подібний склад мають деякі метеорити. Із-за високої температури зовнішнє ядро перебуває в розплавленому рідкому стані, а внутрішнє в твердому стані;

2. Зовнішнє ядро силікатне, а внутрішнє - залізне;

3. Ядро складається з силікатних з'єднань і є кам'яною речовиною з домішками заліза, ущільненим високим тиском. Щільність ядра - більше 10 г/см³, а в центрі – навіть 12 г/см³. Воно знаходиться під тиском і має достатньо високу температуру. Тому речовина знаходиться тут в особливому металізованому стані.