Географія. Профільний рівень. 11 клас. Масляк

Тема 3. Геологічне середовище людства

§ 22. Внутрішня будова Землі. Температурний режим, агрегатні стани речовин Землі. Властивості літосфери. Геологічне середовище людства

1. Пригадайте, що вивчає наука геологія. Що таке геохронологічна таблиця? 2. Поясніть, чому при заглибленні в товщу літосфери температура зростає.

1. ВНУТРІШНЯ БУДОВА ЗЕМЛІ. Про внутрішню будову Землі вчені довідалися на основі сейсмічних даних — хвиль, що виникають під час природних або штучних землетрусів. Безпосереднє її вивчення можливе лише за допомогою свердловин на порівняно невеликій глибині. Найглибша Кольська свердловина (Росія) діаметром 21,5 см у нижній частині ледве перевищує 12,2 км, де температура ґрунту досягає +220 °С.

Розрахуйте за даними замірів на Кольській свердловині, як у середньому підвищується температура із зануренням на 1 км глибини в земну кору.

Ми знаємо, що Земля складається із трьох основних оболонок — земної кори, мантії та ядра. Зовнішня тверда оболонка — земна кора — має товщину від 5 до 70 км. Глибше, до 2900 км, розташована густіша силікатна оболонка — мантія, яка поділяється на верхню й нижню. Межа між ними проходить приблизно на глибині 1000 км. Усередині мантії на глибині 100—250 км під материками і 50—100 км під океанами розташована астеносфера. Центральну частину Землі становить ядро, радіус якого — 3470 км. Ядро поділяється на зовнішнє (від 2900 до 4980 км) і внутрішнє (від 4980 км і до центру Землі) (мал. 1, 2).

Мал. 1. Внутрішня будова Землі.

2. ТЕМПЕРАТУРНИЙ РЕЖИМ, АГРЕГАТНІ СТАНИ РЕЧОВИН ЗЕМЛІ. Температура кори збільшується із глибиною, досягаючи значень, які зазвичай перебувають у діапазоні +200—400 °С на межі з мантією. Із заглибленням на кожні 100 м температура може підвищуватися в середньому на З °С. Різні внутрішні оболонки Землі мають різний температурний режим та агрегатний стан: астеносфера характеризується підвищеною пластичністю і наближається до температури плавлення; ядро Землі силікатне. Температура в центрі нашої планети не перевищує +5000 °С. Вважається, що у внутрішній частині ядра речовина перебуває в розплавленому рухомому стані. Через це внаслідок обертання Землі тут виникає електричний струм, що створює магнітне поле Землі. Зовнішня частина ядра, на думку вчених, тверда.

Внутрішні оболонки Землі мають різний речовинний склад. Це пов’язують із сильним розплавленням первинної речовини молодої Землі. Вважається, що при цьому важкі елементи (наприклад, залізо, нікель) опускалися вглиб планети й утворили ядро, а відносно легкі (наприклад, кремній, алюміній) піднімалися й утворили земну кору.

3. ВЛАСТИВОСТІ ЛІТОСФЕРИ. Літосфера — верхня тверда оболонка Землі (земної кори), яка зверху обмежена атмосферою й гідросферою, а знизу — поверхнею більш щільної речовини мантії, так званою поверхнею Мохоровичича. Властивості літосфери визначені на основі сейсмічних даних.

Мал. 2. Будова земної кори.

Більше про поверхню Мохоровичича шукайте в Інформаційно-освітній системі «Геологічний словник»: geodictionary.com.ua.

Товщина земної кори коливається: під рівнинами вона становить 30—35 км, у гірських регіонах — 50—75 км, а в межах западин морів та океанів — від 5 до 10 км. Верхня частина земної кори складається переважно з осадових порід. Під нею (тільки під континентами) розташований гранітний шар, ще нижче й під океанами залягають базальти. У межах кристалічних щитів шар осадових порід або взагалі відсутній, або доволі незначний.

Знайдіть на тектонічній карті найбільші щити в межах материків Землі. Визначте, які з них розташовані в Європі та зокрема Україні (http://geomap.land.kiev.ua/tectonic.html).

Особливості будови земної кори під материками й океанами стали причиною її поділу на два типи: континентальна та океанічна. їхня межа не збігається з межами материків і океанів, а проходить океанічним дном на глибині 2—3,5 км. Часто визначають ще третій тип земної кори — перехідний із характерним чергуванням ділянок континентальної та океанічної кори.

4. ГЕОЛОГІЧНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ЛЮДСТВА. Геологічне середовище людства — це верхня частина літосфери, гірські породи і мінерали якої перебувають під безпосереднім впливом господарської діяльності людини. Фактично це надра Землі, які використовують у кількох напрямах: 1) добування корисних копалин; 2) зберігання рідких і газоподібних корисних копалин у природних і штучних сховищах; 3) зведення різних споруд, наземних і підземних підприємств; 4) спорудження транспортних комунікацій (метро, трубопроводи); 5) захоронения промислових токсичних і радіоактивних відходів (мал. 3).

Мал. 3. Науки, що вивчають геологічне середовище людства.

За допомогою мал. 3 поясніть, як саме кожна з наук стосується проблем геологічного середовища людства.

Геологічне середовище надзвичайно важливе для самого існування людства, а ресурси, зосереджені в надрах, є основою функціонування провідних галузей світового господарства. Це національне багатство кожної країни. Збільшення кількості населення та зростання виробництва потребують раціонального використання геологічного середовища людства. Воно можливе за умови споживання вторинних ресурсів та альтернативних матеріалів, ресурсозбереження, переходу на безвідходні технології виробництва.

СЛОВНИК

Геологічне середовище людства — приповерхнева оболонка літосфери, що складається з гірських порід, підземних вод, газів та біоти, у межах якої поширюється вплив інженерно-господарської діяльності людини.

The geological environment of mankind — is the near-surface mantle of the lithosphere, consisting of rocks, underground waters, gases and biota, within which the influence of engineering and economic activity of man is spreading.

Вчені підрахували, що за умови збереження сучасних темпів видобутку та споживання найбільші родовища нафти повністю вичерпаються в Саудівській Аравії за 70 років, в ОАЕ — за 72 роки, у Кувейті — за 220 років, в Ірані — за 115 років.

Спеціалісти вважають, що якщо 10-мільярдне населення Землі щорічно викидатиме близько 400 млрд т твердих відходів, то цієї кількості достатньо, щоб засипати ними таке місто, як Лос- Анджелес (площа 1302 км2) шаром завтовшки 100 м.

ВИСНОВКИ

  • Земля має складну внутрішню будову, вивчення якої ще не завершене.
  • Літосфера (земна кора) — верхня тверда оболонка Землі, де розташоване геологічне середовище людства — верхня частина літосфери, гірські породи й поверхня якої перебувають під безпосереднім впливом господарської діяльності людини. Його слід використовувати ощадливо й раціонально.
  • Мінеральні ресурси (вичерпні — такі, що не відновлюються) є національним надбанням кожної країни.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

  • 1. Доведіть важливість раціонального використання геологічного середовища людства.
  • 2. Спрогнозуйте способи зменшення обсягів викидів твердої речовини в довкілля.
  • 3. Складіть картосхему: країни — найбільші видобувані нафти, природного газу, залізної руди (на вибір) та країни, які взагалі не мають цієї промислової сировини.
  • 4. Проаналізуйте за додатковими джерелами зростання звалищ відходів на прикладі однієї з країн світу.