Гипотеза тектоники литосферных плит и происхождения континентов.

В 1915 г. немецкий геофизик А. Вегенер предположил, исходя из очертаний континентов, что начиная с архейской до конца мезозойской эры существовал единый массив суши, названный им Пангеей ( по-гречески –вся земля); в конце мезозойской и в кайнозойскую эру Пангея раскололась на две части: северный материк Лавразию и южный – Гондвану. Далее, уже в кайнозойскую эру Гондвана разделилась на Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду, а Лавразия - на Евразию и Северную Америку. Примерно 40 млн лет назад Индостан, который тогда был не полуостровом, а островом, столкнулся с Евразийским материком, в результате чего возникли Тибет и Гималаи - самые молодые горы на Земле. Так появилась гипотеза тектоники литосферных плит, плавающих в мантии, на которых расположены континенты. Веским аргументом в пользу этой гипотезы стало экспериментально обнаруженное в конце 50-тых годов ХХ века расширение дна океанов. Эту гипотезу подтверждают и биологические данные о распространении животных на нашей планете. Ныне гипотеза дрейфа континентов, ставшая уже теорией, является общепризнанной в геологии.

Водная оболочка Земли (гидросфера).

Гидросфера образовалась, когда температура над поверхностью твердой земной оболочки упала ниже 100 градусов по Цельсию, и на Землю полились горячие ливни из сконденсировавшихся паров воды, которых было немало в первозданной атмосфере Земли. Гидросфера состоит из Мирового океана (в нем находится 97 % всех земных запасов воды) и пресноводных источников (всего 3% ), куда входят поверхностные воды суши (реки, озера, ручьи, болота), ледники и подземные воды. Средняя глубина Мирового океана составляет около 3-х км, самая глубокая впадина – Марианская – около 12 км. Исследованию Мирового океана посвятил свою долгую жизньвыдающийся французский ученый, изобретатель акваланга Ж.И. Кусто.Уже в конце ХХ века на Земле ощущался дефицит пресной воды, необходимой человечеству для жизни и хозяйственной деятельности, с течением времени этот дефицит будет только возрастать. Примеры различных проектов решения вопроса о пресной воде. Экологические проблемы Мирового океана будут рассмотрены в блоке «биология».

Газовая оболочка Земли (атмосфера).

Ближайшая в поверхности Земли часть атмосферы называется тропосферой и простирается до высот 9-17 км. Ее часто называют «фабрикой погоды», и она имеет следующий газовый состав: азот (79%), кислород (20%), на все остальные газы (углекислый газ, пары воды, инертные газы) приходится 1% . Такой состав газовая оболочка Земли имела не всегда : предполагают, что в архее в атмосфере первозданной Земли имелись кроме азота метан, аммиак, водород и много паров воды. Важно подчеркнуть , что свободного кислорода не было, т.е. среда была восстановительной, именно в ней и зародилась жизнь. В середине ХХ века американцы С. Миллер и Г. Юри взяли смесь перечисленных газов и пропустили через нее искровые электрические разряды (грозы на первозданной Земле были весьма частым явлением). В числе продуктов этой реакции С. Миллер Г. Юри обнаружили аминокислоты, основные составные части белков. К результатам опыта С. Миллера мы еще вернемся в блоке «биология».

Выше тропосферы находится стратосфера (примерно до 50 км), газовый состав ее тот же, но газы сильно разрежены. В стратосфере находится озоновый слой (или экран) Земли. Молекула озона является модификацией химического элемента кислорода и состоит не из двух, как молекула кислорода, а из трех атомов, этот газ очень неустойчив и при обычных условиях быстро превращается в кислород. Толщина озонового слоя – не более километра, но он, в отличие от кислорода, поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение, предохраняя от его губительного воздействия живые организмы Земли.

Выше стратосферы расположена ионосфера, состоящая из заряженных под действием солнечного излучения частиц, а далее – зона рассеивания (800-1000 км над поверхностью Земли).

Таким образом, наша планета имеет три геосферых оболочки: литосферу, атмосферу и гидросферу. В ХХ веке была обнаружена подвижность континентов, которые плавают в мантии. Это открытие сыграло не только познавательную, но практическую роль: в местах тектонических разломов есть вероятность обнаружить полезные ископаемые.

Контрольные вопросы:

Что такое литосфера, какова ее экологическая роль ?

Что такое «Гондвана» ?

Каково геологическое строение Земного шара?

Литература:

1, 2, 23