Тумажанова Салтанат Оразалыкызы Алматы, 2022ж Жоспары: Жердің пайда болуы және құрамы
жүктеу/скачать 269.82 Kb.
|
| 7.Жер қабықтары
Атмосфера - Жерді қоршаған газ қабықшасы. Атмосфера 78% азоттан, 21% оттегіден және болымсыз мөлшердегі басқа газдардан тұрады. Ол сонымен қатар қатты кристалды зат - литосфера сияқты тұрақты эволюциялық дамуда. Атмосфера литосферадан бөлінетін газдардан, негізінен вулкандық атқылау немесе планетаның кристалды қабығындағы микрокректер арқылы диффузиялық жолмен түзіледі. Өмір бойы атмосфераның химиялық құрамы мен физикалық қасиеттері 7 рет өзгереді. Жер атмосферасында 7 эволюциялық кезең бар: Атмосфераның жылу кезеңі (6-5 миллиард жыл бұрын). Ғалымдар 6 миллиард жыл бұрын жер бетінің температурасы 10000 ° C – тан асқанын анықтады, сондықтан Жердің атмосферасы ыстық болды. Жер серігі - Ай пайда болған металдар мен силикаттардың буларымен қаныққан. Атмосфераның вулкандық кезеңі (5-4 миллиард жыл бұрын). Пайда болғаннан кейін жер бетінде атмосфераны вулкандық газдар мен күлмен қанықтыратын миллиондаған ірі жанартаулар болды. Зерттеулер көрсеткендей, жанартау атқылауының негізгі компоненттері су буы мен көмірқышқыл газы болып табылады. Атмосфераның ағзасы бар сатысы (4-3 миллиард жыл бұрын). Температурасы 3000° C – тан асатын ыстық вулкандық лаваның үстіне ілінген көмірқышқыл газы мен судың атмосферасы көптеген органикалық заттарды, соның ішінде газ тәрізді - метан, пропан, бутан және т.б пайда болуына әсер етті. Сондықтан барлық планеталардың ежелгі атмосферасы органикалық газдардың үлкен пайызы болды. Эволюцияның осы кезеңінде мұхит суларында органикалық заттар көп болды, су планетаның қабығына терең еніп, мұнай қабаттарын құрады. Өсімдіктер CO2 көмірқышқыл газын O2 оттегіне айналдырады. Сондықтан планеталардың химиялық құрамындағы жалпы өзгерістердің одан әрі эволюциялық жолы әртүрлі. Олардың бетінде өсімдіктер атмосферада пайда болған адамдарда оттегі жинала бастайды (1% - дан 30% - ға дейін). Өсімдіктер тіршілігінің бетінде пайда болмаған планеталарда атмосфераның химиялық құрамында CO2 көмірқышқыл газы басым болады (мысалы, Венера, Марс, Уран, Плутон). Егер планетаның бетінде өсімдік өмірі пайда болмаса, онда планетаның атмосферасы 5 миллиард жыл ішінде 80-90% көмірқышқыл газынан тұрады. Егер планетаның бетінде өсімдік өмірі пайда болса, онда планетаның атмосферасы 5 миллиард жыл ішінде 20-30% оттектен, ал 70-80% азоттан тұрады. Жер атмосферасының оттегі бар кезеңі (3-1 миллиард жыл бұрын). Жер бетінде өсімдіктер пайда болғаннан кейін көмірқышқыл газын (СО2) сіңірудің және атмосфераға оттегінің (О2) бөлінуінің жаһандық процесі басталды. Жер атмосферасының оттегі-азот сатысы (қазір бар, жалпы ұзақтығы 1 миллиард жыл). Қазіргі уақытта Жердің атмосферасы оттектен (O2 - 21%) және азоттан (N2 - 78%) тұрады. Жер атмосферасының азот сатысы (болашақта пайда болады, 0,1 - 1 миллиард жыл аралығында сақталады). Жер қыртысы металдарының тотығу процестеріне оттегі толық сіңгеннен кейін, жер атмосферасы тек азоттан тұрады (N2 - 100%). "Тірі және жансыз планеталардың өмірі" үшін жалпы және соңғы кезең - бұл атмосферасыз планетаның кезеңі (болашақта жер бетінде 1 миллиард жылдан кейін пайда болады). "Күн желінің" әсерінен күн жүйесі мен жердің барлық планеталарының атмосферасы ғарыш кеңістігіне таралады. Сыртқы жағынан, Жер айға ұқсайды. Атмосферадағы эволюциялық өзгерістер өсімдіктер пайда болған және ұзақ уақыт сақталатын ғаламның кез-келген планетасы үшін табиғи болып табылады. Гидросфераның эволюциясы, ең алдымен, жердің эволюциясымен тығыз байланысты су массасының өзгеру тарихы. Алдымен газсыздандыру жылдамдығы өсті, сондықтан мұхиттағы судың массасы тез өсті. Гидросфера қалыптасқан сәттен бастап жер қойнауынан судың түсу жылдамдығы жылына 0-ден 1,3 км3-ге дейін өсті. Содан кейін судың ағу жылдамдығы баяу және біртіндеп төмендей бастады және қазір жылына 0,25 км3 құрайды. Гидросфераның қалыптасуының алғашқы кезеңдерінде біртұтас су кеңістігі болған жоқ. Су тек жекелеген төмен жер учаскелеріне құйылды. Кейінірек, су ағып келе жатқанда, планетаның бірыңғай су беті пайда болды. Эволюция процесінде жердің гидросферасы үнемі өзгеріп отырды, мұны құрлық пен мұхит аймағының арақатынасы, мұхиттардың тереңдігі мен теңіз деңгейі және т. б. дәлелдейді. Гидросфераның пайда болуы мен эволюциясын зерттеу теория мен практика үшін өте маңызды, өйткені өмір гидросферамен бірге пайда болды және онымен тығыз байланысты. Ол астроном П.Лапластың (1749 — 1827) теориясына негізделді, ол Күн жүйесінің барлық планеталары күн сәулесінен алыс емес жұлдыздың тартылыс күшімен жыртылған күн затынан пайда болды деп сенді. Күн затының шоғырларынан планеталар пайда болды, олар ұзақ уақыт салқындады. Жер бетінде қабығы пайда болғанға дейін салқындады, содан кейін ғана жаңбыр салқындатылған атмосферадан құйылды. Су төмендеулерде жиналып, әртүрлі су қоймаларын құрады. Осылайша, гидросфераның жасы жердің жасынан едәуір төмен болды, ал гидросфераның пайда болуы планетаның өмірінде салыстырмалы түрде қысқа құбылыс болып көрінді. Бірақ біртіндеп жер мен гидросфераның "ыстық" қалыптасуы туралы гипотезаға қайшы келетін фактілер жинақталды. Ғалымдар қатты жер қыртысының қатысуымен ыстық тығыз атмосфера өте тұрақты екенін анықтады, оны атмосфера температурасы шамамен 400° C болатын Венера планетасы дәлелдейді. сонымен қатар, жер бетінде табылған ең ежелгі тау жыныстарында шамамен 3,8 миллиард жыл өмір сүре алатын бір клеткалы организмдердің іздері табылды тек сұйық су болған кезде. Мұның бәрі Күн айналасында айналатын шаңды бұлттан планеталардың "суық" пайда болу теориясын растады. Бұлтта болашақ планеталардың эмбрионына айналған тромбтар пайда болды. Кішкентай тромбтар үлкенірек болды, олар өсіп, шаңды бұлттың көп бөлігін өзіне алып, планеталар құрады. Осы теорияны жасаушылардың бірі В. С. Сафроновтың есептеуі бойынша планеталардың қалыптасу процесі 4,65 миллиард жыл бұрын басталған. Планетаның қазіргі мөлшері, оның ішінде жер 100 миллион жылдан кейін жетті. Содан кейін жас жерде қара аспан созылған қатал және суық шөлдер басым болды. Аспан денелері бетіне құлады, бірақ олар жарылыстардың дауылы тудырмады, өйткені атмосфера әлі болмаған немесе өте жұқа болған. Планетаның қалыңдығында аспан денелерінің соққыларынан жылу жиналып, қорғаныс атмосфералық қабығы жоқ бет салқындады. Аспан денелері жерге тиген кезде қалың реголит қабаты пайда болды — қоқыстар мен шаңдардың қоспасы. Біздің планетамыздың беті одан тұрды. Аспан денелерінің арасында кометалар да болды — мұзды ғарыштық түзілімдер. Аспан денелерінің жерге тигізген соққысы оны ішінен "қыздырды". Нәтижесінде ауыр заттар оның ортасына қарай бет алды, ал жеңіл және ұшпа заттар бетіне көтерілді. Бұл процесс планетаның ішектерін жылытуға негізгі жылу берді. Қосымша жылу радиоактивті ыдырауға байланысты пайда болды. Ол тау жыныстарын планетаның тереңдігінде ерітеді. Нәтижесінде жер бетінде пайда болған жанартаулар мен алып жарықтар арқылы балқытылған тау жынысы — магма бетіне төгіле бастады, сонымен бірге тез конденсацияланған газдар, ыстық юла, су буы пайда болды. Бұл процесс газсыздандыру деп аталады. Ол 4 миллиард жыл бұрын басталды, оны жер бетінде табылған ең көне тау жыныстары дәлелдейді. Атмосфера мен гидросфера қазіргі уақытта біздің планетамызда жалғасып келе жатқан газсыздандырудың пайда болуына байланысты. Магма төгілген және газсыздандырылған сәттен бастап Жердің геологиялық тарихы есептеледі. Бұл кезең гидросфераның қалыптасуының басталуы болып саналады. Жақында ғарыштық шаң бұлттарындағы судың молекулалық түрде ашылуы, сондай-ақ мұз бөлшектері олардың жердің бастапқы затында болуын білдіреді, оның массасы кометалардың құлауымен толықтырылды. Аспан денелерінің соққысы кезінде мұз бөлшектері еріп, су әлі күнге дейін планетаның бетіне ығыстырылған болуы мүмкін. Сонымен қатар, ол жер бетін жабатын реголиттің тесіктерін толтырды. Осылайша, гидросфераның қалыптасуы біздің планетамыздың догеологиялық кезеңінде басталуы мүмкін. Биосфера - геосфералардың бірі, Жердің ғаламдық экожүйесі. Оның нақты анықталған шекарасы жоқ, ол құрлық, мұхиттар, атмосфераның төменгі бөліктері деп мөлшерленеді. Биосфера эволюциясының кезеңдерін кеңес зерттеушісі В. И. Вернадский зерттеді. Ғалымның негізгі идеясы: тірі организмдер жердің көрінісін өзгертті және өздері үнемі өзгеріп отырады. Биосфера эволюциясының негізгі кезеңдері оның абиотикалық және биотикалық факторлардың әсерінен дамуына байланысты. В. И. Вернадский алғашқы екі кезеңді биогенез кезеңі деп атады, бұл жансыз материядан өмірдің пайда болуын білдіреді. Келесі кезеңде — ноогенез — ақыл эволюциясы жүреді. Биосфера адамның ақылға қонымды іс-әрекетінің әсерінен өзгереді, ноосфера пайда болады. Биологиялық эволюцияның алдында физика-химиялық процестер болды: Күннің Пайда Болуы. Газ-шаң (протопланет) бұлтының пайда болуы. Төмен температуралы Протоземаның пайда болуы. Жер қыртысының пайда болуы. Қатты қабықты жылыту, газдардың шығуы. Оттегі жоқ атмосфераның пайда болуы. Мұхиттардың қалыптасуы. Жер планетасының жасы - 4,5 миллиард жыл, ал биосфера эволюциясы соңғы 3,8 - 4 миллиард жылда орын алады. В. И. Вернадский Биосфера эволюциясының үш кезеңін анықтады. Бірінші кезең - өмір мен бастапқы биосфераның пайда болуы. Бұл кезеңде химиялық реакциялар, табиғи геологиялық және климаттық өзгерістер басым болды. Екінші кезең - жаңа және әр түрлі бір және көп жасушалы организмдердің пайда болуы. Бұл кезеңде биологиялық эволюция басты рөл атқарды. Үшінші кезең - биосфераға әсер ете бастайтын, оны ноосфераға немесе жаңа эволюциялық күйге айналдыратын адам мен қоғамның пайда болуы. Вулкандық белсенділік пен газдардың шығуы бастапқы атмосфераның пайда болуына, ал салқындаған кезде су буының конденсациясы мұхиттардың пайда болуына әкелді. Бұл сулы ортада өмірдің алғашқы формалары пайда болды. Ғалымдардың пікірінше, оларды гетеротрофты анаэробты бактериялар ұсынған. Бұл организмдер энергияны негізінен гликолиз және ашыту процестері нәтижесінде жинақтады. Алайда тірі заттың шығармашылық және трансформациялық рөлі биосферада фотосинтетикалық автотрофтардың — цианобактериялардың пайда болуымен ғана жүзеге асырыла бастады. Бұл организмдердің белсенділігі атмосферада бос оттегінің жиналуына әкелді, олардың мөлшері артып, көмірқышқыл газының мөлшері азайды. Бұл аэробты организмдердің қарқынды дамуына серпін берді. Шамамен 1 миллиард жыл бұрын атмосферадағы оттегінің мөлшері шамамен 1% - ға жетті деп болжанады. Бұл организмдерді өмірге қажетті энергиямен қамтамасыз етті және көп жасушалы организмдердің пайда болуына, олардың одан әрі дамуына және күрделенуіне әкелді. Атмосфераны одан әрі оттегімен қанықтыру атмосфераның жоғарғы қабаттарында 22-25 км биіктікте электрохимиялық процестердің әсерінен жердегі тірі организмдерді ультракүлгін күн мен ғарыштық сәулелердің зиянды әсерінен қорғайтын озон экранының пайда болуына әкелді. Бұл қазіргі биосфераның қалыптасуы үшін өте маңызды болды және эволюцияның маңызды кезеңдерінің бірі ретінде қарастырылады. Бұл жағдайда тірі организмдер санының одан әрі өсуі байқалды. Озон экраны тірі организмдерге судан құрлыққа шығып, оған таралуға мүмкіндік берді. Әр түрлі тіршілік ету ортасын жаулап алған организмдер қарқынды дами бастады. Шамамен 475 миллион жыл бұрын алғашқы жер үсті жасыл өсімдіктер пайда болды. Бұл атмосфераны оттегімен әрі қарай байытуға және органикалық заттардың пайда болуының қарқынды процесіне ықпал етті. Сонымен қатар, гетеротрофтар (артроподтар, балықтар, қосмекенділер) дамыды, олар тыныс алу үшін оттегін тұтынады және атмосфераға көмірқышқыл газын шығарады. Олар сонымен қатар өсімдіктер мен басқа организмдердің санын реттеу арқылы табиғаттағы энергия тепе-теңдігін сақтап қалды. Биосферадағы заттардың айналымына қатысатын автотрофтар мен гетеротрофтардың қызметін теңдестіру нәтижесінде гомеостаз жағдайы қалыптасты (тұрақтылық). Жалпы, жабайы табиғат эволюциясы биосфераның үнемі күрделенуімен, тірі организмдердің алуан түрлілігінің артуымен және экожүйелердің күрделенуімен қатар жүрді. Шамамен 200 миллион жыл бұрын алғашқы сүтқоректілер пайда болды. Олар жерді ғана емес, сонымен қатар тұщы және теңіз су қоймаларын, топырақ пен әуе кеңістігін де игерді. Сүтқоректілер басқа омыртқалылармен салыстырғанда азық-түлік ресурстарын өте кең пайдалануды қамтамасыз етті. Олардың тамақтану спектрі басқа жер үсті және су омыртқалыларының диеталарына қарағанда әртүрлі болды. Бұл сүтқоректілердің биосферадағы маңыздылығын арттырды. Адам Тегі 2,5 миллион жыл бұрын пайда болды. Ғалымдардың пікірінше, шамамен 50 мың жыл бұрын Адам заманауи келбетке ие болып, өзінің еңбек жолын бастаған. Құралдарды жасау және қолдану адамға табиғатқа белсенді әсер етуге мүмкіндік берді. Бұл Биосфера тарихында өте күшті фактор — антропогендік фактордың пайда болуына әкелді, оны әсер ету дәрежесі бойынша ірі геологиялық процеспен салыстыруға болады. Бұл фактор биосфераның гомеостатикалық күйінің бұзылуына әкелуі мүмкін. Биосферадағы адамның саналы қызметі оның ноосфераға айналуына ықпал етті. "Ноосфера" ұғымы (грек. nóos-ақыл, spháira-шар) алғаш рет ғылымға 1927 жылы француз геологы Э. Лерой енгізген. Адамның өндірістік іс-әрекеті нәтижесінде табиғат пен қоғам арасында зат алмасу мен энергияның жаңа процесі пайда болды Литосфера - жердің қатты қабығы. Ол жер қыртысы мен мантияның жоғарғы бөлігінен астеносфераға дейін тұрады, астеносферада сейсмикалық толқындардың жылдамдығы төмендейді, бұл тау жыныстарының пластикасының өзгеруін көрсетеді. Литосфера құрылымында жылжымалы аймақтар (бүктелген белдеулер) және салыстырмалы түрде тұрақты платформалар ерекшеленеді. Барлық жердің қабықтары сияқты литосфера қабатыда бірнеше кезеңдерден өтті. I кезең. Бастапқы жер қыртысының қалыптасуы. Ол протобазальт қабатының қалыптасу дәуірінен басталады [200 млн.жыл], ол континенттер шегінде протогранит қабатының қалыптасу дәуірімен алмастырылады, протобазальт қабатының базальт қабатының бағытымен. Бастапқы жер қыртысының қалыптасу кезеңі протогранит және протобазальт қабаттарының олардың контрастын күшейту бағытында эволюция дәуірімен аяқталады, нәтижесінде толық дамыған гранит және базальт қабаттары бар жер қыртысының қалыптасуы болып табылады. жүктеу/скачать 269.82 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|