География. Происхождение материков и океанов. О происхождении материков и океанов

Внутреннее строение Земли изучается с помощью сейсмического метода. О глубинных слоях планеты судят в основном по скорости прохождения сейсмических волн. Выделяют следующие слои Земли:

1) земная кора – верхний твердый слой Земли мощностью от 30-70 км под материками до 5-15 км под океанами. Состоит из наиболее легких химических элементов. Самый верхний слой земной коры (толщина его 10-20 км) сложен осадочными породами (в большинстве своем); ниже находится гранитный слой (он характерен только для материков и отсутствует под океанами); далее – базальтовый слой (он опоясывает всю Землю).

Земная кора простирается до так называемой границы Мохо (установлена хорватским геофизиком А.Мохоровичичем (1909 г.); граница «Мохо» отделяет земную кору от мантии на глубине 80-100 км.

2) мантия (в переводе с латинского «покрывало») лежит ниже под земной корой и простирается вглубь до 2900 км. Она делится на верхнюю мантию толщиной около 900 км (в ее пределах выделяют слой астеносферы – от греческого «астенос» – слабый) и нижнюю мантию толщиной до 2000 км. Температура мантии около 2000 о С. Вещество мантии вязко-пластичное. Породы астеносферного слоя находятся частично в расплавленном состоянии (доля расплава 1-3%), таким образом, у астеносферы хватает пластичности, чтобы медленно течь. Астеносфера служит «смазкой», по которой перемещаются жесткие литосферные плиты, образующие верхнюю твердую оболочку Земли – литосферу (от греч. «литос» – камень). Литосфера включает в себя земную кору и верхнюю мантию до астеносферы.

3) земное ядро (радиус его приблизительно 3400 км). Оно состоит из внешнего ядра толщиной около 2200 км, предположительно находящегося в вязко-пластичном состоянии, и внутреннего твердого ядра радиусом около 1200 км. Температура внутри ядра свыше 4500 о С.

История Земли и происхождение материков и океанов

Историю Земли делят на два этапа: космогонический и геологический. Первый длился около 3 миллиардов лет, в течение которых Земля формировалась из космической пыли как планета. Геологический возраст продолжается около 4,6 миллиардов лет – с тех пор, как Земля стала планетой. Геологическую историю Земли подразделяют на 2 эона : криптозой (докембрий), длившийся почти 4 миллиарда лет (это около 90% всей геологической истории), и фанерозой (около 570 миллионов лет). Эоны делятся на эры. В криптозое две эры: архей и протерозой (приблизительно по 2 миллиарда лет каждая). В позднем протерозое выделяют период – венд (110 млн. лет). В фанерозое выделяют три эры: палеозой (340 миллионов лет), который расчленен на 6 периодов (кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь); мезозой (160 миллионов лет), который расчленен на 3 периода (триас, юра, мел); кайнозой (63 миллиона лет) расчленен тоже на 3 периода (палеоген, неоген, четвертичный период). Периоды кайнозоя в свою очередь включают эпохи: палеоген – палеоцен, эоцен и олигоцен; неоген – миоцен и плиоцен; четвертичный период – плейстоцен и голоцен.

Интересной является теория происхождения материков и океанов на нашей планете. До XIX в. была признана гипотеза фиксизма о незыблемости (фиксированности) положений континентов и решающем значении вертикальных движений земной коры. В начале XX в. появилась гипотеза мобилизма, согласно которой плиты земной коры способны перемещаться в горизонтальном направлении. Основоположником концепции дрейфа континентов считается немецкий геофизик А. Вегенер. Вегенер ошибочно считал, что движутся материки, а не литосферные плиты. Начиная с 60-х годов нашего столетия, эта гипотеза переросла в теорию тектоники литосферных плит (теория неомобилизма), или как еще называют: теорию динамики литосферных плит. В настоящее время установлено, что литосфера разбита на 7 крупных литосферных плит: Северо-Американскую, Южно-Американскую, Евроазиатскую, Африканкую, Индо-Австралийскую, Антарктическую и Тихоокеанскую и несколько более мелких плит: Наска, Хуан-де-Фука, Кокос, Карибскую, Аравийскую, Индокитайскую, Китайскую, Охотскую, Филиппинскую. Сами материки оказываются как бы впаянными в литосферные плиты.

Перемещение плит происходит под действием конвекции нагретого вещества в недрах Земли. Движутся плиты по астеносфере в горизонтальном направлении, и т.к. Земля шарообразна, то каждая из плит имеет еще свой центр поворота. Скорость движения плит от 1 до 10 см в год.

Литосферные плиты при своем движении взаимодействуют: сталкиваются (это явление называют коллизией), удаляются друг от друга (спрединг), пододвигаются одна под другую (субдукция), испытывают параллельное скольжение и торошение.

Во второй половине протерозоя на Земле существовал гигантский единый праматерик Пангея-1, представлявший собой континентальное полушарие Земли, в другом полушарии был Тихий океан. В конце протерозоя Пангея-1 раскололась на северный ряд материков (древние платформы): Северо-Американскую, Восточно-Европейскую, Сибирскую и огромный южный материк Гондвану, в который входили Южная Америка, Австралия, Аравия, Индостан, Антарктида (без гор).

В палеозое в результате байкальской, каледонской, герцинской складчатости (в результате образования гор) в геосинклинальных поясах, разделяющих северные платформы, образовался единый материк Лавразия. В конце палеозоя к Лавразии присоединилась Гондвана и вновь образовался единый суперконтинент Пангея-2, который просуществовал до начала мезозоя (конец триаса). Затем началось образование обширного геосинклинального пояса между Лавразией и Гондваной, между ними возник океан Тетис. Далее с возникновением впадины Атлантического океана Лавразия разделилась на Северную Америку и Евразию, с возникновением Атлантического и Индийского океанов Гондвана распалась на нынешние современные южные материки. Раскрытие Индийского океана сопровождалось смещением Африки с Аравией и Индостана к северу и Австралии к востоку. Это привело в начале кайнозоя к сжатию земной коры в океане Тетис. На его место поднялись в кайнозое высочайшие горы Альпийско-Гималайского пояса, к которым на юге присоединились глыбы Индостана и Аравии. Столкновение континентальных масс Гондваны и Евразии сопровождалось повторным орогенезом (горообразованием) и образованием пояса вторичных гор (возрожденных и омоложенных) в Азии и на побережье Охотского моря.

В настоящее время развитие земной коры продолжается в Тихоокеанском окраинно-материковом поясе, в Антильско-Карибском и Индонезийском регионах. Здесь, в этих зонах, по сей день продолжаются активные горообразовательные процессы, вулканизм, землетрясения. Эти зоны Земли можно рассматривать как современные геосинклиналии.

Итак, основу каждого современного материка образует древняя докембрийская платформа (у Евразии несколько платформ – ядер материка). Самой древней океанической впадиной докембрийского возраста является земная кора Тихого океана. «Пород более древних, чем юрские, в строении океанической коры не обнаружено… Тихий океан, существовавший с давнего времени, испытал «омоложение» своей коры путем спрединга» 1 .

Образование Земли и литосферы. По предположению ученых, Солнечная система и в том числе Земля образовались из сгустка космической пыли. Впервые эта мысль была высказана французским ученым Р.Декартом в 1644 году; впоследствии аналогичную гипотезу выдвинул немецкий философ Э. Кант в 1755 году, а затем французский ученый Р.Лаплас в 1796 году. С тех пор эта гипотеза известна в науке как гипотеза Декарта-Канта-Лапласа.

Литосфера сформировалась в результате упорядочения внутреннего вещества Земли. В процессе остывания Земли более легкие вещества поднимались к ее поверхности, а тяжелые скапливались в центре, в результате этого сформировались ядро, мантия и литосферная оболочка Земли.

Образование материков и океанов. Мысль о формировании материков и океанов издавна привлекала ученых. К сожалению, вплоть до настоящего времени не удалось выяснить картину происхождения материков и океанов. Существует несколько гипотез, среди которых особой популярностью пользуется так называемая гипотеза мобилизма.

Гипотеза мобилизма, или теория дрейфа материков. Данная гипотеза была высказана немецким геологом А.Вегенером в 1912 году.

Заметим, что за девять столетий до Вегенера наш соотечественник Абу Райхан Беруни (973-1048) писал: «Материки, подобно листьям, опавшим на водную гладь, плавают, то приближаясь, то удаляясь друг от друга».

Внимание Альфреда Вегенера привлекло сходство между восточным побережьем Южной Америки и западным побережьем Африки. Дальнейшие исследования убедили Вегенера в том, что некогда упомянутые континенты составляли одно целое. По мнению Вегенера, около 200 млн лет назад на земном шаре существовал один материк - Пангея и один океан - Пантулоссо. Впоследствии Пангея раскололась на суперматерики: Лавразию и Гондвану, а Пантулоссо разделился на океаны Палеотинг и Тетис. Примерно 65 млн лет назад Лавразия раскололась на Северную Америку и Евразию, а Гондвана - на Африку, Австралию, Антарктиду и Южную Америку. Между этими континентами образовалось несколько океанов. Альфред Вегенер считал, что горизонтальные перемещения материков вызваны не столько вращением Земли вокруг своей оси, сколько неведомой ему другой силой, сосредоточенной в центре Земли.

Теория тектоники литосферных плит. В 1968 году группа американских ученых - Л.Р.Сайкс, Дж. Оливер и др. - представила на суд широкой общественности новую теорию, которая получила название теория тектоники литосферных плит. Между теорией «тектоники литосферных плит» и гипотезами Вегенера и Беруни много общего.

Геодезические измерения и данные космических спутников Земли свидетельствуют о том, что литосферные плиты перемещаются в различных направлениях и с различной скоростью. Причиной тому, по мнению ученых, являются вихревые потоки, имеющие место в астеносфере.

По всей вероятности, мантийное вещество стремится переместиться в верхние слои Земли, что и приводит в движение литосферные плиты. На участках прорыва мантийного вещества образуются срединно-океанические хребты и формируется базальтовый слой, залегающий на дне океана. Места прорыва, или так называемые рифтовые зоны, характеризуются активной вулканической деятельностью и высокой сейсмической активностью.

Слайд 2

Как же родилась наша планета? Ответить на этот вопрос пытались еще ученые античного мира. Существует много различных гипотез. Из современных взглядов на происхождение Земли наиболее распространена гипотеза О. Ю. Шмидта об образовании Земли из холодного газово-пылевого облака. Частицы этого облака, вращаясь вокруг Солнца, сталкивались, «слипались», образуя сгустки, нараставшие как снежный ком.

Слайд 3

Существуют и гипотезы образования планет в результате космических катастроф - мощных взрывов, вызванных распадом звездного вещества. Ученые продолжают искать новые пути решения проблемы происхождения Земли.

Слайд 4

Строение земной корыЗемная кора - самая верхняя часть литосферы. Она представляет собой как бы тонкое «покрывало», под которым скрыты неспокойные земные недра. По сравнению с другими геосферами земная кора кажется тонкой пленкой, в которую обернут земной шар. В среднем толщина земной коры составляет всего 0,6% от длины земного радиуса.

Слайд 5

ТИПЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ океаническая материковая Сравните типы земной коры Вывод?

Слайд 6

Материковая з.к.

Океаническая з.к. Базальтовый слой Гранитный слой Осадочный слой Осадочный слой Базальтовый слой

Слайд 7

Однако в то время он не мог найти ответа на вопрос о происхождении сил, перемещающих континенты. В последние годы создана теория строения земной коры, основанная на представлении о литосферных плитах и на гипотезе дрейфа материков, созданной в начале XX в. немецким ученым А. Вегенером.

Слайд 8

Согласно теории литосферных плит на Земле когда-то был один материк, окруженный океаном.

Слайд 9

Со временем на нем возникли глубинные разломы и образовалось два континента - в Южном полушарии Гондвана, а в Северном - Лавразия

Слайд 10

Впоследствии и эти материки были разбиты новыми разломами. Образовались современные континенты и новые океаны - Атлантический и Индийский.

Слайд 11

В основании современных материков лежат древнейшие относительно устойчивые и выровненные участки земной коры - платформы, т.е. плиты, образовавшиеся в далеком геологическом прошлом Земли.

Слайд 12

Выделяют семь громадных плит и десятки плит поменьше. Большинство плит включает как материковую, так и океаническую кору. Плиты лежат на сравнительно мягком, пластичном слое мантии, по которому и происходит их скольжение. Силы, вызывающие движение плит, возникают при перемещении вещества в верхней мантии.

Историю Земли делят на два этапа: космогонический и геологический. Первый длился около 3 миллиардов лет, в течение которых Земля формировалась из космической пыли как планета. Геологический возраст продолжается около 4,6 миллиардов лет – с тех пор, как Земля стала планетой. Геологическую историю Земли подразделяют на 2 эона : криптозой (докембрий), длившийся почти 4 миллиарда лет (это около 90% всей геологической истории), и фанерозой (около 570 миллионов лет). Эоны делятся на эры. В криптозое две эры: архей и протерозой (приблизительно по 2 миллиарда лет каждая). В позднем протерозое выделяют период – венд (110 млн. лет). В фанерозое выделяют три эры: палеозой (340 миллионов лет), который расчленен на 6 периодов (кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь); мезозой (160 миллионов лет), который расчленен на 3 периода (триас, юра, мел); кайнозой (63 миллиона лет) расчленен тоже на 3 периода (палеоген, неоген, четвертичный период). Периоды кайнозоя в свою очередь включают эпохи: палеоген – палеоцен, эоцен и олигоцен; неоген – миоцен и плиоцен; четвертичный период – плейстоцен и голоцен.

Интересной является теория происхождения материков и океанов на нашей планете. До XIX в. была признана гипотеза фиксизма о незыблемости (фиксированности) положений континентов и решающем значении вертикальных движений земной коры. В начале XX в. появилась гипотеза мобилизма, согласно которой плиты земной коры способны перемещаться в горизонтальном направлении. Основоположником концепции дрейфа континентов считается немецкий геофизик А. Вегенер. Вегенер ошибочно считал, что движутся материки, а не литосферные плиты. Начиная с 60-х годов нашего столетия, эта гипотеза переросла в теорию тектоники литосферных плит (теория неомобилизма), или как еще называют: теорию динамики литосферных плит. В настоящее время установлено, что литосфера разбита на 7 крупных литосферных плит: Северо-Американскую, Южно-Американскую, Евроазиатскую, Африканкую, Индо-Австралийскую, Антарктическую и Тихоокеанскую и несколько более мелких плит: Наска, Хуан-де-Фука, Кокос, Карибскую, Аравийскую, Индокитайскую, Китайскую, Охотскую, Филиппинскую. Сами материки оказываются как бы впаянными в литосферные плиты.

Перемещение плит происходит под действием конвекции нагретого вещества в недрах Земли. Движутся плиты по астеносфере в горизонтальном направлении, и т.к. Земля шарообразна, то каждая из плит имеет еще свой центр поворота. Скорость движения плит от 1 до 10 см в год.

Литосферные плиты при своем движении взаимодействуют: сталкиваются (это явление называют коллизией), удаляются друг от друга (спрединг), пододвигаются одна под другую (субдукция), испытывают параллельное скольжение и торошение.

Во второй половине протерозоя на Земле существовал гигантский единый праматерик Пангея-1, представлявший собой континентальное полушарие Земли, в другом полушарии был Тихий океан. В конце протерозоя Пангея-1 раскололась на северный ряд материков (древние платформы): Северо-Американскую, Восточно-Европейскую, Сибирскую и огромный южный материк Гондвану, в который входили Южная Америка, Австралия, Аравия, Индостан, Антарктида (без гор).

В палеозое в результате байкальской, каледонской, герцинской складчатости (в результате образования гор) в геосинклинальных поясах, разделяющих северные платформы, образовался единый материк Лавразия. В конце палеозоя к Лавразии присоединилась Гондвана и вновь образовался единый суперконтинент Пангея-2, который просуществовал до начала мезозоя (конец триаса). Затем началось образование обширного геосинклинального пояса между Лавразией и Гондваной, между ними возник океан Тетис. Далее с возникновением впадины Атлантического океана Лавразия разделилась на Северную Америку и Евразию, с возникновением Атлантического и Индийского океанов Гондвана распалась на нынешние современные южные материки. Раскрытие Индийского океана сопровождалось смещением Африки с Аравией и Индостана к северу и Австралии к востоку. Это привело в начале кайнозоя к сжатию земной коры в океане Тетис. На его место поднялись в кайнозое высочайшие горы Альпийско-Гималайского пояса, к которым на юге присоединились глыбы Индостана и Аравии. Столкновение континентальных масс Гондваны и Евразии сопровождалось повторным орогенезом (горообразованием) и образованием пояса вторичных гор (возрожденных и омоложенных) в Азии и на побережье Охотского моря.

В настоящее время развитие земной коры продолжается в Тихоокеанском окраинно-материковом поясе, в Антильско-Карибском и Индонезийском регионах. Здесь, в этих зонах, по сей день продолжаются активные горообразовательные процессы, вулканизм, землетрясения. Эти зоны Земли можно рассматривать как современные геосинклиналии.

Итак, основу каждого современного материка образует древняя докембрийская платформа (у Евразии несколько платформ – ядер материка). Самой древней океанической впадиной докембрийского возраста является земная кора Тихого океана. «Пород более древних, чем юрские, в строении океанической коры не обнаружено… Тихий океан, существовавший с давнего времени, испытал «омоложение» своей коры путем спрединга».

Общая характеристика земной поверхности

На земной поверхности преобладает вода. Поэтому нашу планету иногда называют не планета Земля, а планета «Океан». Вся поверхность Земного шара составляет 510 млн. км 2 , из нее на сушу приходится только 149 млн. км 2 , т.е. 29%, остальные 361 млн. км 2 (71%) – вода. Суша на Земле представлена шестью материками: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Антарктида, Австралия и огромным количеством островов. На Земле четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый. Некоторые ученые предлагают выделять еще пятый – Южный Ледовитый океан.

В расположении материков наблюдается ряд особенностей:

1. Большая часть суши сосредоточена в северном полушарии: на сушу в нем приходится 39%, тогда как в южном только 19% от площади южного полушария.

2. В умеренных широтах северного полушария почти сплошное кольцо суши, а в южном полушарии в умеренных широтах - кольцо воды.

3. «Материки и океаны являются антиподами. Так, например, Антарктида лежит против Северного Ледовитого океана, Северная Америка – против Индийского океана, Австралия – против Атлантики. Только Южная Америка лежит против суши – Юго-Восточной Азии».

4. Большинство материков имеет клиновидную, треугольную форму: они сужаются к югу.

5. Между площадями материков и их средними высотами существует определенная зависимость: чем больше площадь материка, тем выше его средняя высота (исключение только для Антарктиды).

6. Наиболее высокие вершины мира и глубочайшие на поверхности суши депрессии находятся на крупных материках.

7. Северные материки имеют широкую материковую отмель и сильно изрезанную береговую линию, южные материки – нет.

Важная черта эволюции Земного шара – дифференциация вещества. Ее выражением служит оболочечное строение Земли. Земное ядро, мантия, литосфера, гидросфера, атмосфера образуют основные сферы Земли, отличающиеся химическим составом и качественно различным состоянием вещества. Земные сферы отличаются друг от друга не только составом, но и мощностью, а также различной степенью дифференциации.

Атмосфера – верхнее воздушное покрывало Земли; она имеет слоистое строение. Гидросфера – водная сфера Земли, сравнительно маломощная и несплошная. Литосфера – верхняя твердая (каменистая) сфера Земли, включающая в себя земную кору и верхний слой мантии. Биосфера – сфера жизни (живые организмы Земли), самая молодая оболочка.

Выделяют еще и ноосферу – сферу человеческого разума.

Тема. АТМОСФЕРА

1. Строение и состав атмосферы

2. Солнечная радиация

3. Тепловой режим подстилающей поверхности и тропосферы

4. Распределение температур на Земле

5. Вода в атмосфере

6. Оптические явления в атмосфере

7. Атмосферные осадки

8. Атмосферное давление и ветры.

9. Воздушные массы и атмосферные фронты.

10. Общая циркуляция атмосферы. Циклоны и антициклоны.

11. Погода и климат.

Миллиард лет назад Земля уже была покрыта прочной оболочкой, в которой выделялись континентальные выступы и океанические впадины. Тогда площадь океанов была примерно в 2 раза больше площади материков. Но количество материков и океанов с тех пор существенно изменилось, изменилось и их расположение. Примерно 250 млн. лет назад на Земле был один материк - Пангея. Площадь его составляла примерно столько же, сколько площадь всех современных материков и вместе взятых. Этот суперконтинент омывался океаном, называемым Панталассой и занимавшим все остальное пространство на Земле.

Однако Пангея оказалась непрочным, недолговечным образованием. Со временем течения мантии внутри планеты поменяли направление, и теперь, поднимаясь из глубин под Пангеей и растекаясь в разные стороны, вещество мантии стало растягивать материк, а не сжимать его, как раньше. Примерно 200 млн. лет назад Пангея раскололась на 2 материка: Лавразию и Гондвану. Между ними появился океан Тетис (ныне это глубоководные части , и мелководный Персидский залив).

Течения мантии продолжали покрывать Лавразию и Гондвану сетью трещин и разваливать их на множество осколков, которые не оставались на определенном месте, а постепенно расходились в разные стороны. Их двигали течения внутри мантии. Некоторые исследователи считают, что именно эти процессы стали причиной гибели динозавров, но вопрос этот остается пока открытым. Постепенно между расходившимися осколками - материками - пространство заполнялось мантийным веществом, которое поднималось из недр Земли. Остывая, оно образовало дно будущих океанов. Со временем здесь появились три океана: , Тихий, Индийский. По мнению многих ученых, - это остаток древнего океана Панталассы.

Позднее новые разломы охватили Гондвану и Лавразию. От Гондваны сначала обособилась суша, составляющая ныне и . Она начала дрейфовать на юго-восток. Потом и она раскололась на две неравные части. Меньшая - - устремилась на север, большая - Антарктида - на юг и заняла место внутри Южного полярного круга. Остальная часть Гондваны раскололась на несколько плит, наиболее крупные из них - Африканская и Южно-Американская. Эти плиты расходятся сейчас друг от друга со скоростью 2 см в год (см. ).

Сближение Евразиатской и Африканской литосферных плит происходит до сих пор, об этом напоминает Везувий и Этна, нарушающих спокойствие жителей .

Сближение Аравийской и Евразиатской литосферных плит привело к дроблению и смятию в , попавшихся на пути их следования. Это сопровождалось сильнейшими извержениями. В результате сближения этих литосферных плит возникло Армянское нагорье и .

Сближение Евразиатской и Индостанской литосферных плит заставило содрогнуться весь континент от до , при этом сам , отколовшийся изначально от Африки, пострадал незначительно. Итогом этого сближения явилось возникновение высочайшего в мире нагорья Тибет, окруженного еще более высокими цепями гор - Гималаев, Памира, Каракорума. Не удивительно, что именно здесь, в месте сильнейшего Евразиатской литосферной плиты, расположена самая высокая вершина Земли - (Джомолунгма), вздымающаяся на высоту 8848 м.

«Шествие» Индостанской литосферной плиты могло бы привести к полному расколу Евразиатской плиты, если бы внутри ее не существовало частей, способных выдержать напор с юга. В качестве достойного «защитника» выступила , но земли, расположенные к югу от нее, сминались в складки, дробились и передвигались. Итак, борьба между континентами и океанами продолжается уже не одну сотню миллионов лет. Главными участниками в ней выступают континентальные литосферные плиты. Каждый горный хребет, островная дуга, - результат этой борьбы.