Здавалка
Главная | Обратная связь

Загальне значення та роль гравітаційної диференціації речовини



План

Вступ.

1. Загальне значення та роль гравітаційної диференціації речовини (ГДР) .

2. Географія речовин у надрах Землі та розділення надр.

3. Вплив ГДР на появу та формування атмосфери та гідросфери.

Висновки.

 

 

Вступ

Головною рушійною силою розшарування земної речовини і виділення тепла, крім радіоактивного розпаду, була гравітаційна диференціація. При цьому речовини, що володіють великою щільністю і масою, опускалися на глибину, а більш легкі як би спливали на поверхню. У результаті цього виникли оболонки, тобто починалося розшарування земної кулі.

Протягом тривалого часу у середині Землі накопичилося колосальну кількість тепла, що викликало часткове розплавлення надр. У внутрішніх частинах Землі концентрувалися важкі елементи і з'єднання, а на периферії скупчувалися порівняно легкі. Це в кінцевому підсумку призвело до поділу земних надр на ядро і мантію. Ядро Землі в основному складається із заліза і нікелю, а в мантії переважають силікати. У нижній мантії речовина в даний час знаходиться в особливому, щільному кристалічному стані і має дуже високу температуру плавлення.

Яким же чином здійснюється подальше перемішування легких і важких речовин при їх гравітаційної диференціації? І, взагалі, чи відбувається воно в даний час?

 

Загальне значення та роль гравітаційної диференціації речовини

Під дією тепла відбувається переміщення речовини і в мантії розвиваються повільні конвективні течії. У різних шарах речовини утворюються певні осередки. В одних частинах осередків здійснюється підйом речовини, а в інших - опускання.

Найпростішою є конвективний осередок, що охоплює всю мантію з одним центром підйому речовини з мантії і з одним центром опускання. У цьому випадку рух літосферних плити по горизонталі походить від місця підйому гарячої речовини до місця його опускання. З плином часу континентальні літосферні блоки повинні поєднуватися один з одним навколо місця опускання. У такому випадку навколо центру підйому гарячого мантійного речовини повинна розташовуватися океанічна літосфера. У результаті дії одноячеістой конвекції в кінці палеозойської ери утворилася Пангея - гігантський материк.

Більш складна ситуація обумовлюється парою конвективних осередків. Вони можуть бути відкритими, з двома приблизно протилежними полюсами опускання речовини й із зоною підйому, розташованої приблизно між ними. Тут утворюється глобальна зона розтягування з ланцюжком серединно-океанічних хребтів, а континенти збираються двома групами.

Така картина спостерігається в сучасну епоху, Одну групу континентів утворюють Африка, Євразія та Австралія, а іншу - Північна та Південна Америка і Антарктида. Вони поділяються глобальною системою серединно-океанічних хребтів. Саме по собі уявлення про існування конвективних осередків у мантії сучасної Землі не є єдино правильним і можливим. Воно зустрічає безліч заперечень, і навколо цієї проблеми до цих пір ведуться дискусії,

Сепарація речовини в надрах Землі протікає досить повільно, але за тривалу історію мантійних матеріал безліч разів здійснював повний кругообіг, Відлунням грандіозних явищ і подій, що відбуваються на глибинах, є бурхлива вулканічна діяльність, сильні землетруси. За рахунок глибинних процесів рухаються літосферні плити, утворюються гірські масиви, змінюється рівень Світового океану, відбуваються і інші грандіозні геологічні явища.

Відповідь на друге питання, чи відбувається перемішування легких і важких речовин в глибинах Землі, буде позитивним, оскільки в іншому випадку наша планета залишалася б млявої, не відбувалися б жодні внутрішні процеси - вулканізм, землетруси та ін

Під час розрахунків гравітаційної диференціації враховується, що речовина мантії веде себе як тверде тіло, але тільки в тому випадку, коли воно відчуває короткочасну і швидко змінюється навантаження. При тривалому постійному навантаженні мантія набуває властивостей пластичності й плинності, як це, наприклад, буває з льодами. Мантія Землі діє як гігантський гравітаційний сепаратор (елімінатор). З її допомогою доставляються до кордону ядро - мантія все нові і нові порції речовини. Опускаючись згори, більш тяжкі з них (наприклад, залізо) залишаються на цій межі, а більш легкі висхідними гарячими потоками як би спливають і повертаються у верхні шари Землі - в літосферу.

Гравітаційна диференціація збільшує концентрацію маси у міру руху до центру Землі, але при цьому потенційна енергія всієї Землі зменшується. У результаті такого процесу звільняється величезний обсяг енергії. Це найпотужніше джерело виділення енергії всередині Землі.

Теоретичні розрахунки показали, що маса ядра спочатку зростала повільно, але з плином часу швидкість збільшувалася і, нарешті, згідно з розрахунками радянських вчених А. С. Монина та О. Г. Сорохтіна, досягла максимуму 1,4 млрд. років тому під час готської тектономагматіческой епохи. З цього часу зростання ядра став сповільнюватися. Передбачається, що через 1,5 млрд. років маса ядра досягне 99% максимально можливого розміру.

Іншим енергетичним джерелом всередині Землі є радіоактивність. При розпаді радіоактивних елементів виділяється величезна кількість тепла масштаби якого оцінити досить важко. А. С. Монин, враховуючи гравітаційну диференціацію і довгоживучі радіоактивні ізотопи, оцінює сумарний тепловиділення усередині Землі за період 4,6 млрд. років величиною 2,5 * 1 032 Дж. Частина цього тепла випромінюється в космос (близько 1022 Дж). Ця величина виведена умовно виходячи з підрахунку потужності геотермічного потоку.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.