С чем связано непрерывное развитие природы земли
Вариант 751 — 780
751. В истории развития Земли в начале появилась:
Е) Все оболочки появились одновременно.
752. Основной метод исследования внутреннего строения Земли:
А) Шахтным способом.
В) Из глубокой скважины.
+С) Сейсмическим способом.
Д) Помогают вулканические извержения.
Е) По движению материков.
753. Литосфера — это:
В) Высокие горные пояса.
+С) Оболочка, которая состоит из земной коры и частей верхней мантии.
Е) Почвенный покров.
754. Какие породы являются магматическими?
А) Сланцы, мрамор, кристаллы, глина.
+В) Гранит, габбро, базальт, вулканический туф.
Д) Кристаллы, лава, гнейс, песчанки к.
Е) Базальт, сланец, гнейс, глина.
755. Метаморфические породы:
А) Андезит, вулканический туф, каменная соль.
В) Известняк, кварцит, сланец, думтас.
+С) Кварцит, кристаллические породы, гнейс, мрамор.
Д) Лава, базальт, каменный уголь, гипс.
Е) Известняк, бор. грабен, песчанник.
756. Осадочные горные породы органического происхождения:
А) Гипс, мрамор, гнейс.
В) Песчанник, базальт, кварцит, глина.
+С) Мел, известняк, торф, каменный уголь.
Д) Глина, поваренная соль, песчанник, известняк.
Е) Поваренная соль, грабен, песчанник. песок.
757. На какой глубине образуются очаги землетрясений?
Д) На поверхности Земли.
758. Точка на поверхности Земли под очагом землетрясения.
759. Высота действующего вулкана СНГ — Ключевская Сопка (над уровнем моря)
Е) Ниже уровня воды.
760. Сколько древних платформ лежат в основании современных материков?
761. По высоте горы подразделяются;
762. К какому горообразованию по геологическому возрасту относятся древние горы?
А) Альпийским горообразованиям.
В) Мезозойским горообразованиям.
С) Герцинским горообразованиям.
+Д) Докебринский период. Байкальской складчатости.
Е) Четвертичное оледенение.
763. Когда образовались горы Урал?
+А) В Герцинскую складчатость.
В) В Мезозойскую складчатость.
С) Четвертичное оледенение.
Д) В Кайнозойскую складчатость.
Е) В Альпийскую складчатость.
764. Самый высокий горный пик СНГ.
+Д) Конгур (пик Коммунизма).
765. Каково процентное соотношение главных газов в атмосфере?
766. В каком слое атмосферы больше всего воздуха?
В) В нижнем слое стратосферы.
С) В верхнем слое стратосферы.
Д) В верхнем слое атмосферы.
Е) Во всех слоях одинаково.
767. Сколько на Земле тепловых поясов?
768. Между какими географическими широтами на Земле формируются, в основном, области высокого давления воздуха?
769. Какие ветры преобладают в высотных широтах Земли?
B) Северо-восточные и юго-восточные.
770. Постоянные ветры, дующие в одном направлении, тропического пояса:
А) Северо-восточные ветры.
В) Юго-восточные ветры.
771. Где на Земном шаре наблюдалась самая высокая среднегодовая температура?
+А) В Северной Африке — Ливии.
С) В Сомали, восточная Африка.
Д) В Атакаме, Южная Америка.
Е) В Мексиканском нагорье.
772. Где наблюдалась самая низкая среднегодовая тепература воздуха?
А) На Северном Ледовитом океане.
Е) На полуострове Бутия.
773. Где наблюдалась наибольшая среднегодовая величина абсолютной влажности?
+А) В Амазонской низменности.
В) В Гвинейском заливе.
С) На восточных склонах горы Анды.
Д) В Бенгальском заливе.
Е) На западных побережьях Кавказа.
774. Где наблюдалось наибольшее среднегодовое количество осадков?
А) В горах Алтай — Барнаул.
В) На склонах гор Тянь-Шаня.
+С) В Индии — Черрапунджи.
Д) В бассейне Конго-Заир.
Е) На Бразильском плоскогорье.
775. Где наблюдалась наименьшая среднегодовая относительная влажность?
А) Восточные склоны Уральских гор.
+В) Северная Африка, Хартум.
С) Аральское море, Барсакслмес.
776. Наименьшее среднегодовое количество осадков на Земле?
А) В Африке — Сахаре.
+В) В Северной Африке — Асуан.
Д) В Центральной Азии — Кызылкумах.
Е) На полуострове Аравия.
777. Непрерывное развитие природы Земли связано с:
В) Космическим излучением.
С) Притяжением Луны.
Д) Влиянием внешних факторов.
Е) Перемещением океанов и морей.
778. Какая форма рельефа на территории России соответствует, древней платформе?
А) Западно-Сибирская низменность.
+В) Восточно-Европейская равнина.
С) Верхоянский хребет.
779. Какой тип климата на территории России формируется под воздействием одного типа воздушных масс с преобладанием ветров западного переноса?
+С) Умеренно континентальный.
780. Назовите геологическую эру, сменившую протерозойскую:
Е) Четвертичный период.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
ГДЗ география 7 класс Коринская, Душина, Щенев Дрофа Задание: § Обобщение знаний по разделу Главные особенности природы Земли
1. Какая зависимость существует между рельефом Земли и строением литосферы?
Рельеф Земли прямо зависит от строения литосферы. Именно геологическое строение территории определяет её рельеф. Например, для складчатых поясов характерны горные системы, а для территорий платформ – равнины.
2. Почему рельеф Земли очень разнообразен?
Рельеф Земли очень разнообразен, так как разнообразно геологическое строение Земли, т.е. на рельеф действуют внутренние силы. Кроме того, на горные породы, расположенные на поверхности Земли действуют внешние силы: выветривание (ветровая эрозия), водная эрозия, действие животных и растений, а также воздействие человека.
3. Каковы закономерности распределения температуры воздуха на Земле?
Распределение температуры воздуха на Земле зависит от количества солнечного тепла, поступающего на поверхность Земли. Это количество определяется полуденной высотой солнца над горизонтом, то есть зависит от географической широты.
4. Почему атмосферные осадки на Земле распределяются очень неравномерно?
Осадки распределены на Земле очень неравномерно за счет движения воздуха, которое зависит от поясов атмосферного давления и вращения Земли вокруг своей оси. Пояса атмосферного давления образуются в результате неравномерного распределения солнечного тепла на земной поверхности, а также влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг своей оси.
5. Какова зависимость между осадками, температурами, поясами атмосферного давления, рельефом и господствующими ветрами?
Все приведенные понятия зависят друг от друга. Распределение осадков зависит от господствующих ветров, рельефа и атмосферного давления и температуры. Температура зависит от рельефа (подстилающая поверхность). Пояса атмосферного давления зависят от температуры на поверхности земли. Рельеф зависит от осадков и температуры, так как они оказывают на него воздействие и со временем изменяют его. Господствующие ветра зависят от температуры и атмосферного давления.
6. Какие типы воздушных масс имеются на нашей планете и чем обусловлено их образование?
Типы воздушных масс на нашей планете: экваториальный, тропический, умеренный арктический и антарктический воздух. Образование воздушных масс обусловлено наличием поясов атмосферного давления, общей циркуляцией атмосферы, а главное территорией, где формируются воздушные массы. Именно в зависимости от места формирования воздушные массы приобретают определенные свойства, такие как температура, прозрачность и влажность.
7. Назовите главную причину, от которой зависит распределение температуры воды, солёности, живых организмов в поверхностном слое вод океана.
Распределение температуры воды, солености и живых организмов в поверхностном слое вод океана главным образом с географической широтой, на котором располагается участок океана. Так как именно расположение относительно географической широты определяет основные факторы, влияющие на данные параметры: осадки и испаряемость, температура вод.
8. Какую роль играют океанические течения во взаимодействии океана и суши?
Океанические течения играют важную роль во взаимодействии океана и суши, так как они в значительной степени влияют на климатические условия прибрежных территорий материков, принося с собой различные воздушные массы. Холодные течения приносят сухой воздух и делают климат территории более сухим, могут формироваться береговые пустыни (например, холодное Бенгельское течение – пустыня Намиб; теплые океанические течения увлажняют и смягчают климат территорий, например, Северо-Атлантическое течение смягчает климат Северной Европы).
9*. Как вы понимаете утверждение: «Солнце — вот что движет воды океана»?
Утверждение «Солнце – вот что движет воды океана». Это утверждение говорит о том, что благодаря поступлению солнечных лучей на поверхность океана на разных широтах, поверхностные воды океана прогреваются по-разному, поэтому формируются градиенты (разницы) температур, что приводит поверхностные воды океана в движение. Также это можно рассматривать с точки зрения формирования поясов атмосферного давления (из-за различного количества поступления солнечного тепла), так как из-за формирования постоянного движения воздушных масс (западных ветров, пассатов) происходит и движение поверхностных вод океана.
10*. С какими круговоротами вы познакомились, изучив этот раздел? Какие из них происходят в атмосфере; в океане; между атмосферой и океаном; океаном и сушей; в живых организмах?
При изучении данного раздела я познакомился со следующими круговоротами: круговорот воды, биологический круговорот, круговорот воздуха. Круговорот воды происходит главным образом между атмосферной и океаном, часть круговорота воды проходит по литосфере (речной сток в океан). Биологический круговорот проходит в живых организмах (растения и животные), в нем также участвует и литосфера, так как остатки живых организмов и растений минерализуются в почвах. Также в нем участвует и гидросфера, так как органические остатки накапливаются и в водных объектах, а водная растительность и организмы могут использовать их для дальнейшего преобразования вещества и энергии. Круговорот воздуха проходит в атмосфере за счет постоянного движения воздуха в тропосфере и в значительной степени является частью круговорота воды.
11*. Согласны ли вы с утверждением, что Земля — это океаническая планета и её следует называть Океанией?
Я согласен с утверждением, что Земля – это океаническая планета и её следует называть Океанией. Так как большая часть поверхности покрыта водами Мирового океана. Именно океан в большей степени формирует климатический облик Земли, именно в океане зародилась жизнь.
12. Что называется географической оболочкой? Чем она отличается от других оболочек Земли?
Географической оболочкой называют оболочку Земли, в пределах которой взаимно проникают друг в друга и взаимодействуют нижние слои атмосферы, верхние части литосферы, вся гидросфера и биосфера. Географическая оболочка отличается от других оболочек Земли, тем, что объединяет все остальные геосферы Земли. Только здесь присутствуют вещества в твёрдом, жидком и газообразном состоянии, что важное для всех процессов, происходящих в географической оболочке, и прежде всего для возникновения жизни. Только здесь у твёрдой поверхности Земли возникла сначала жизнь, а затем появились человек и человеческое общество, для существования и развития которого имеются все условия: воздух, вода, горные породы и полезные ископаемые, солнечное тепло и свет, почвы, растительность, бактериальный и животный мир.
13. Каким образом осуществляются взаимосвязь и взаимопроникновение компонентов географической оболочки друг в друга?
Взаимосвязь и взаимопроникновение компонентов географической оболочки друг в друга осуществляется за счет круговорота вещества и энергии между её составными частями. На все круговороты вещества и энергии влияют внешние силы (космос, энергия солнца), а также непосредственно внутренняя энергия Земли.
14. Какова роль живых организмов в географической оболочке?
Роль живых организмов в изменении географической оболочки очень велика. Так как с момента появления живые организмы постоянно изменяют среду своего обитания – географическую оболочку, воздействуя на литосферу (биологическое разрушение горных пород), гидросферу (могут менять состав воды) и атмосферу (растения фотосинтетики изменили состав атмосферного воздуха, обогатив его кислородом). Кроме того, человек, как живой организм, продолжает изменять географическую оболочку. Его воздействие настолько велико, что процессы изменения происходят значительно быстрее, однако чаще они носят негативный характер (изменение рельефа, загрязнение гидросферы и атмосферы, почв, вырубка лесов и истребление животных).
15. Что такое природный комплекс? Приведите примеры крупных и мелких ПК.
Природный комплекс – это участок земной поверхности, который отличается особенностями природных компонентов, находящихся в сложном взаимодействии. Крупные природные комплексы: материки, океаны (части материков, моря, пустыни). Мелкие природные комплексы: озеро, болото, лес, луг, опушка леса, морской залив, речная долина, пойма, овраг.
16. Почему важно изучать природные комплексы?
Природные комплексы необходимо изучать, так как благодаря их изучению формируются знания о взаимодействии компонентов природного комплекса, движению вещества и энергии, кроме того, переходя от мелкого к крупным возможно формирование основных законов природы и прогнозирование изменений географической оболочки и её компонентов. Изучение природных комплексов важно в современности, так как окружающая среда испытывает значительное негативное воздействие от деятельности человека, изучая их, возможна грамотная оценка и ликвидация негативного воздействия человека.
17. В чём заключается сущность закона географической зональности?
Сущность закона географической зональности состоит в последовательной смене природных зон при движении от экватора к полюсам. Это связано с характером распределения солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, а также неравномерностью увлажнения.
18. Чем отличается широтная (географическая) зональность от высотной поясности (зональности)?
Широтная зональность отличается от высотной поясности (зональности) тем, что широтная зональность определяет смену природных зон из-за изменений климатически х условий, связанных с изменением географической широты (уменьшение поступающего количества солнечного тепла от экватора к полюсам). Изменение климатических условий при высотной поясности связано с изменением высоты местности относительно уровня мирового океана и связано с изменением давления и температуры при увеличении высоты.
По ступеням эволюции. Эволюция Земли, ландшафтной оболочки, климата и биосферы
Наша планета образовалась из протопланетного газопылевого облака 4,5 млрд лет назад. В процессе своего развития Земля остывала, формировалась кора, океаны, атмосфера, изменялись конвективные режимы в мантии. Менялись очертания суши – тектоника плит приводила к образованию и распаду суперконтинентов. Установить особенности этих процессов оказалось возможным с помощью современных методов геологических исследований – анализа химического состава пород, их радиоизотопного датирования. Оказалось, что следствием непрерывного экспоненциального остывания планеты стали глобальные геологические процессы с четкой периодичностью: по крайней мере четыре известных на сегодня древних суперконтинента возникали через практически равные промежутки времени
Развитие нашей планеты – от планетного зародыша, сформировавшегося из окружавшего Солнце газопылевого облака, до ее современного состояния – прошло ряд важных стадий. Основным фактором, влияющим на изменение внутреннего и внешнего облика Земли, является ее непрерывное остывание после формирования ее 99,9 % массы, а также ступенчато-прогрессивное окисление ее поверхности и приповерхностных оболочек (земной коры, гидросферы, атмосферы). Информацию об этих изменениях можно получить путем сравнения эндогенных и приповерхностных процессов и явлений, а также анализа геологических данных, включающих содержание различных элементов в коре и ядре, радиоизотопный состав пород, результаты палеомагнитных исследований.
Реконструкция исторической картины происходивших с нашей планетой изменений, позволяет лучше понять ее современное состояние, оценить перспективы развития. Эти познания имеют для человечества значение, которое трудно переоценить.
От Пангеи до Пангеи
Современные астрофизические данные говорят о том, что формирование Земли происходило по механизму горячей аккреции. В результате нагрева от падающих планетных зародышей и распада короткоживущих изотопов молодая планета была горячей, разогретой до достаточно высоких температур. В процессе эволюции Земля остывала – уменьшался средний тепловой поток и средняя температура мантии. Современная температура на границе верхней и нижней мантий составляет 2000—2100 °С, а в конце архея — начале протерозоя (2,6—2,7 млрд. лет назад) достигала 2400 °С. Затем это тепло рассеивалось в виде излучения в окружающее космическое пространство, запас тепловой энергии в недрах уменьшался.
Данные о температуре и тепловом потоке из мантии позволяют оценить интенсивность конвекции в нижней мантии. Происходившие при остывании Земли изменения теплового потока даже при практически постоянном температурном перепаде между верхней и нижней мантиями, по современным оценкам, могут приводить к существенным, на 2—3 порядка, изменениям вязкости магмы и числа Рэлея, характеризующего конвективные процессы. В архее из-за высоких значений теплового потока конвекция в нижней мантии была гораздо более интенсивной и близка к конвекции в современной астеносфере, восходящие потоки могли затрагивать и всю мантию в целом, и приводить к общемантийной конвекции, а в итоге – к «тектонике малых плит».
Изменения в режимах конвекции, и соответственно, в тектонике плит, приводили к сборке и распаду суперконтинентов. Этот процесс имел периодический характер. Наиболее крупный цикл (600—700 млн лет) можно установить прежде всего по периодам от «Пангеи до Пангеи» и максимумам изотопных датировок геологических пород. Достоверно установлена пермская Пангея IV, «собирание» которой достигло максимума в конце девона — начале карбона, 360 млн лет назад. Распад Пангеи IV начался в триасе около 230 млн лет назад. Cуперконтинент III – Родиния – существовал в интервале 1100—920 млн лет. Предшествующий суперконтинент II, называемый Карелий (или Колумбий), существовал около 1800—1650 млн лет. Доказательство существования Суперконтинента I пока еще весьма проблематично, интервал между ярко выраженными максимумами 2680 и 1880 млн лет равен 800 млн лет. Таким образом, оценки варьируют от 690 (645) до 800 млн лет, условно можно принять интервал от Пангеи до Пангеи 700 млн лет.
Непрерывное остывание Земли приводило к перестройке режимов конвекции в мантии. Удивительно то, что приблизительно экспоненциальное падение теплового потока из недр имело следствием хорошо прослеживающуюся периодичность формирования суперконтинентов, а следовательно, изменения в конвекции при этом носили так же периодический характер.
Сначала Земля была без Луны…
История Земли как планеты началась 4,55—4,44 млрд лет назад. Длительность первоначального роста и выделения железного ядра решающим образом зависела от динамической вязкости мантии, которая могла изменяться во время аккреции на два-три порядка. Поэтому оценки длительности этого этапа отличаются также на два порядка – от 10 млн лет до 1 млрд лет. Уточнить временные рамки позволили измерения содержания элементов гафния и вольфрама в земных и лунных породах, из которых следует, что земное ядро формировалось практически одновременно с ростом планеты, а именно – в первые 30—50 млн лет ее существования.
Согласно другой гипотезе, Луна могла образоваться за счет серии более мелких импактов тел, размером сопоставимых с ней самой. В этой модели Земля могла обладать небольшим по мощности ( ГАФНИЙ И ВОЛЬФРАМ – МЕТКИ ВРЕМЕНИ
Главным образом за счет падения комет к концу этапа аккреции была создана горячая атмосфера, состоявшая в основном из водорода и метана. В пересчете на воду ее масса могла составлять от 2 до 10 масс современной гидросферы. Но к рубежу 4,4 млрд лет ранняя атмосфера была потеряна за счет интенсивной диссипации водорода в космос, и началось ее окисление. Окисление атмосферы, поверхности Земли, а затем коры и верхней мантии продолжалось и в последующие этапы.
Хадей – юная Земля, океаны без жизни
Интервал от конца аккреции, 4,44 млрд лет, до 3,9 млрд лет носит название Хадей, или догеологическая стадия, поскольку геологическая летопись этого периода практически не сохранилась. В это время происходило наиболее интенсивное остывание планеты, исчезновение магматического океана, существовавшего в объеме, близком к верхней мантии, и разделение мантии на верхнюю и нижнюю. Начала формироваться кора, в том числе континентального типа, образовался Мировой океан на поверхности. Свидетельством существования в это время континентальной коры и океана считаются окатанные (что свидетельствует о наличии воды в жидком состоянии) цирконы с возрастом 4,0—4,2 млрд лет, а также отдельные цирконы, датируемые временем 4,4 млрд лет, выделенные из более молодых осадочных пород. В этих цирконах в некоторых случаях были найдены микровключения алмазов, для которых микроструктура и распределения тория и ванадия сходны с импактными алмазами на Луне. Этот факт говорит об их происхождении в результате интенсивной бомбардировки крупными метеоритами поверхности Земли.
Время существования магматического океана и его глубина, как указано выше, зависит от механизма образования Луны и интенсивности метеоритной бомбардировки и колеблется в значительных пределах, но после 4,0 млрд лет наличие магматического океана маловероятно. Тем не менее, B. C. Шкодзинский (2009) считает формирование магматического океана мощностью до 1000 км важнейшим событием в истории Земли и допускает наличие реликтов этого океана довольно длительное время (см. статью В. С. Шкодзинского в этом выпуске журнала на стр. 12).
Алмазный рубеж
В течение архея, 3,9—2,7 млрд лет назад, остывание мантии и ядра продолжалось, из-за чего появилось внутреннее ядро Земли и заметно, в 1,5—2 раза, усилилась напряженность магнитного поля. Отражением остывания верхних оболочек явилось массовое образование алмазов — 90 % древних алмазов, выносимых кимберлитами, появилось в интервале 3,2—2,9 млрд лет. Это связано, во-первых, с утолщением литосферы и, как следствие, возрастанием давления, создаваемого в твердых недрах весом пород — к середине архея толщина литосферы (кора плюс твердая мантия) превысила мощность 100 км. До этого времени толщина литосферы была 50 км и меньше. Примерно такую же толщину имеет современная океаническая литосфера. Во-вторых, происходило заметное окисление мантии, появились карбонатиты и растворы, обогащенные СО2. Они реагировали с метаном, выделяя углерод, из которого впоследствии формировались алмазы. Таким образом, «алмазный рубеж» является важным показателем изменения теплового режима и окисления мантии.
ГЛУБОКИЙ МАГМАТИЧЕСКИЙ ОКЕАН
В целом к концу архея сформировалось от 20 до 50 % объема континентальной коры.
От «тектоники малых плит» к «тектонике плюмов» и суперконтинентам
Границе архея и протерозоя, отстоящей от наших дней на 2,6—2,7 млрд лет, соответствует один из главных максимумов формирования гранитов и щелочных пород, слагающих кору. Вероятно, в это же время образовался первый суперконтинент, но для установления его контуров и даже самого факта его существования не хватает геологических и палеомагнитных данных. До этого времени режим конвекции в мантии был близок к турбулентному и преобладала «тектоника малых плит». Весь архей, по мнению некоторых исследователей, режим конвекции в мантии был двуслойным, хотя, по другим оценкам, он мог быть скорее хаотичным (высокотурбулентным), но охватывал всю мантию.
В любом случае, на рубеже 2,6—2,7 млрд лет режим конвекции в мантии изменился, и это вызвало вышеописанные, а также и другие крупные последствия.
Из-за смены конвективных режимов появились суперплюмы (восходящие потоки в мантии) и началась «тектоника плюмов». Этому соответствует первый максимум возрастов мантийных пород. Вероятно, режим двуслойной конвекции в верхней и нижней мантии, если он имел место до этого рубежа, сохранился, но он нарушался крупными струями восходящих суперплюмов и крупными каплями плавящейся коры из зон субдукции, которые погружались до ядра. Магматические резервуары нижней и верхней мантии, по геохимическим данным, обособились вновь к 2,0—1,8 млрд лет.
В палеопротерозойский период, 2,6—1,8 млрд лет назад, сформировался основной объем континентальной коры. В конце этого этапа в интервале 1,9—1,7 млрд лет произошли крупнейшие коллизионные процессы тектонических плит, наблюдался второй по величине максимум гранитообразования. В это время произошло формирование суперконтинента, названного «Карелий» или «Колумбий».
Следующие за этим 1,7—0,7 млрд лет назад характеризуются низкой внутренней активностью Земли. В это время произошла перестройка мантийных течений – режим конвекции в мантии изменился от общемантийного к двуслойному, снизилась активность плюмов. В этот же период произошло собирание и распад третьего суперконтинента – Родинии (от рус. «родить»).
«Мертвая Земля» породила жизнь
Специального внимания заслуживает период около 750 млн лет назад. До рубежа 1 млрд лет все извлекаемые метаморфические породы свидетельствовали о достаточно небольшом давлении, существовавшем при их формировании. Примерная глубина, на которой может наблюдаться такое давление – порядка 40—60 км. Возрастом в 750 млн лет датируются породы, для образования которых необходимо более высокое давление. Это свидетельствует об увеличении глубины их формирования, 150—200 км, или, что то же самое, о снижении температуры при той же самой глубине. Например, для глубины 100 км температура могла снизиться от 1000 до 400—600 °С.
Это возможно только в том случае, если скорость субдукции (погружения коры в мантию) заметно повысилась и достигла или превысила современную максимальную скорость субдукции (около 10 см/год).
Ускорение процессов субдукции привело к возможности «затаскивать» водные минералы в мантию в зонах субдукции, что привело к гидратации и разбуханию верхнемантийного клина под континентом, из-за чего произошел подъем континентов и понижение уровня моря. Вследствие повышения разности высот континентов и моря появились системы больших рек, выносимые ими породы расширили шельф, усилилось шельфовое осадконакопление, произошло усиление фотосинтеза и увеличение концентрации углеводородов.
Фотосинтез привел к увеличению содержания кислорода в атмосфере, возникновению озонового слоя, защищающего поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения, и на Земле создались условия для возникновения жизни на суше.
Перечисленным событиям предшествовало снижение внутренней активности Земли. Этот интервал некоторые авторы (Ш. Маруяма и др.) называют «Мертвая Земля», его особенности объясняются перестройкой конвективных течений и плюмов в мантии. Изменение мантийных течений привело к охлаждению поверхности Земли, и в интервале 750—600 млн лет проявились частые и крупные оледенения, из них, возможно, наиболее крупное – около 640 млн лет назад. Для состояния Земли в этот период применяют определение «snowball Earth» – замерзшая Земля, похожая на снежный шар. Первые гипотезы о возможности такого состояния родились из геохимических данных и палеомагнитных определений ледниковых отложений, которые в ряде случаев оказывались вблизи палеоэкватора. Здесь еще много неясностей и противоречий, поэтому приведенный сценарий глобальных оледенений – один из возможных.
Усиление субдукции в интервале 750—600 млн лет дало вспышку островодужного магматизма, сопровождавшегося масштабными извержениями вулканов, массовое, но очень изменчивое поступление СO2 в атмосферу, ее дополнительное окисление и потепление климата. Начиная с 600 млн лет и эндогенные системы, и климат, и биосфера развиваются по сценариям, сходным с современными.
Таким образом, имеющее непрерывный характер остывание и окисление Земли приводило к ряду разнообразных процессов. Менялись конвективные режимы в мантии, из-за чего собирались и распадались суперконтиненты. Росла толщина литосферы и земной коры, остывала поверхность, формировались моря и, соответственно, – осадочные породы. Кристаллизовавшаяся кора погружалась в зонах субдукции в мантию, поднимая находящиеся над ней континенты. Постепенно геологический характер планеты становился все более спокойным, снижалась средняя температура поверхности, возникли условия для жизни и эволюции живых форм.
Несмотря на то, что остывание Земли носило экспоненциальный характер, происходящие в ней тектонические и геологические процессы демонстрируют периодичность. Существует корреляция между химическим составом, возрастом пород, глубиной и температурой их образования, временем существования суперконтинентов, интенсивностью накопления осадков и рядом других показателей. Это указывает на то, что происходившие на планете процессы взаимосвязаны – геологические изменения поверхности являются следствием взаимодействия внутренних и внешних факторов, таких как активность конвекции в мантии, cолнечная активность и др. Это говорит о целостности происходящих на нашей планете явлений, о том, что Земля является единым организмом, живущим и развивающимся в своих различных аспектах согласованным образом.
Добрецов Н. Л. Основы тектоники и геодинамики / учебное пособие / Новосибирск: НГУ, 2011.
Wood B. The formation and differentiation of Earth // Physics Today. December 2011. P 40—45.
Монография Николая Леонтьевича Добрецова «Основы тектоники и геодинамики» задумывалась как современный учебник по тектонике и геодинамике для студентов-бакалавров по специальности «геология» к курсу лекций, который читается ее автором на геолого-геофизическом факультете НГУ. Однако по широте и глубине рассмотренных вопросов она, несомненно, полезна и интересна не только для студентов и аспирантов геологических специальностей, но и для специалистов из других областей знаний, связанных с эволюцией нашей планеты.
В этой книге впервые сделана попытка показать причинно-следственные связи глубинного строения, состава, структуры и взаимодействия всех геосфер Земли как основной причины тектонических движений в земной коре и верхней мантии (тектоносфере). В работе на современном научном уровне показаны основные тектонические элементы строения дна мирового океана, островных дуг, платформ и складчатых поясов. При этом в отличие от классических учебников по тектонике и геодинамике большое внимание уделено модельным расчетам, которые позволяют понять причины формирования крупных структур Земли. В частности на основе моделирования конвекции в верхней мантии показана неизбежность формирования трансформных разломов в срединно-океанических хребтах. Модельные расчеты для зон субдукции позволяют понять причины выведения на поверхность высокобарических метаморфических комплексов, в том числе алмазоносных метаморфических пород, установленных в Кокчетавском метаморфическом комплексе в Северном Казахстане. С учетом данных по современной сейсмотомографии проведено теплофизическое моделирование плавления в зоне субдукции, что позволяет объяснять как особенности эволюции островодужного магматизма, так и характер сейсмичности этих очень тектонически активных зон Земли.
В настоящее время активно развивается новая парадигма геологии – глубинная геодинамика, оценивающая природу глобальных процессов с учетом взаимодействия разноглубинных, вплоть до ядра, оболочек Земли. В различных тектонических процессах показано широкое участие плюмов, горячих полей и суперплюмов (Зоненшайн, Кузьмин, 1983; Hoffman, 1997; Flower, 2000; Кузьмин и др., 2001; Ярмолюк, Коваленко и др., 2002; Добрецов, 2003). При этом происходят сложные процессы взаимодействия глубинного мантийного магматизма с корой и литосферной мантией с формированием бимодальных вулканических ассоциаций, габбро-гранитных серий и траппов. Учебной литературы по данной проблеме практически нет, в то же время в последние годы крупным магматическим провинциям и их металлогении уделяется большое внимание в зарубежных публикациях (Abbott et al., 2002; Ernst et al., 2004). В данной монографии этому разделу глубинной геодинамики уделено большое внимание. При этом приведен не только фактический материал, но и расчеты термохимической модели плюмов различной мощности, отделяющихся от границы ядро – верхняя мантия (слой D«), и их взаимодействия с различными геосферами. В отдельном разделе приведены данные по эволюции биосферы как одной из геосфер Земли. Этот раздел представляет интерес для палеонтологов и биологов.
Заведующий лабораторией петрологии и рудоносности магматических формаций Института геологии и минералогии, профессор, д. г.-м. н. А. Э. Изох