3.2.3. Геологическая картина мира

Геологическая картина мира базируется на комплексе наук о составе, строении, истории развития, геологических процессах в недрах планет. Наиболее доступной для подобных исследований является наша планета Земля. К сожалению, о геологии даже таких близких к ней космических тел как ее спутник – Луна или планета Марс пока еще трудно говорить.

1. Общая характеристика планеты

Методом ядерной космохронологии установлено, что возраст Земли 4,5-5 млрд лет. Современная Земля представляет собой слегка сплюснутый шар, движущийся почти по круговой орбите радиуса 149,6 млн км со средней скоростью около 30 км/с. Его средний радиус ~ 6370 км, масса - 5,9810²⁴ кг, период обращения вокруг Солнца 365,25 суток, угол наклона оси к плоскости орбиты - 66^о 34′, период обращения вокруг собственной оси - 23 часа 56 минут 4,09 секунд. Земля является своеобразным волчком, ее ось медленно прецессирует (лат. praecessio - движение впереди, движение оси вращения, при котором она описывает коническую поверхность вокруг некоторого среднего положения). Участие Земли в этих движениях определяет периодичность поступления солнечной энергии на различные участки ее поверхности, смену периодов похолодания и потепления, времен года, зональность распределения растительного и животного мира. Вместе со всей Солнечной системой Земля обращается вокруг центра нашей галактики, а вместе с галактикой - вокруг центра Вселенной. Многие исследователи полагают, что с этим связаны периодически повторявшиеся в истории Земли глобальные оледенения и потепления. Земля - единственная из девяти известных планет Солнечной системы, где с течением времени сложились и сегодня имеются в наличии условия для существования живого вещества.

2. Самоорганизация и эволюция Земли

Согласно современным гипотезам, формирование Земли как геологического тела происходило в первые сотни миллионов лет ее жизни. При этом определяющее значение имели:

- сложный характер ее механического движения;

- гравитационное взаимодействие с другими космическими телами;

- тепловые процессы во внутренних областях Земли;

- периодически изменяющиеся потоки солнечной энергии;

- теплообмен с окружающей средой.

В ранний период ее становления как планеты самоорганизация осуществлялась за счет физико-химических процессов по сценарию, описанному для открытой термодинамической системы, в которой со временем установился баланс между энергией, рассеиваемой в космическое пространство, и энергией, получаемой от Солнца и внутреннего тепла самой Земли. Циклические повторения периодов оледенения и потепления, связанные с разными сочетаниями механических и тепловых состояний Земли, были своеобразными точками бифуркации в ее развитии. Важнейшей из них является стратификация (лат. stratum - слой, разделение на слои или фазы) вещества планеты и формирование первичных литосферы, атмосферы и гидросферы. В результате химической эволюции появляется широкий спектр органических соединений, которые природа использует для строительства живых организмов. Около трех с половиной миллиардов лет назад на Земле появились простейшие организмы и примитивная биосфера. Появление и развитие живого вещества стало очередной важной точкой бифуркации. Под влиянием его жизнедеятельности изменяется состав атмосферы и гидросферы. Под воздействием воды, воздуха и живых организмов активно идет процесс почвообразования, в результате разложения органических остатков появляется гумусный слой. Наряду с абиотическими (греч. – безжизненный) (рельеф, распределение температур, освещенность, влажность, космические излучения, определенный состав воздуха, наличие минеральных веществ, определенная соленость и кислотность среды, определенное давление) факторами важную роль начинают играть биотические (совокупность влияний живых организмов на среду обитания). С появлением живого вещества биологические процессы и биотические факторы стали определяющими в становлении состава современных атмосферы, гидросферы и почвенного покрова литосферы. На смену периоду геолого-химической эволюции планеты пришел период геолого-биологический. Следующей очередной точкой бифуркации стало появление человека, а затем и цивилизации, кардинально изменивших облик Земли.

При изучении Земли геологи и палеонтологи разделили ее историю на отдельные эры, периоды и эпохи. Это разделение не случайно. Переход от одной эры к другой знаменовался кардинальными изменениями в облике Земли. Эти изменения наблюдаемы, их следы видны в отложениях разного типа. Определяя возраст отложений, и осуществили эту периодизацию.