Реферат: Теория происхождения Земли - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Теория происхождения Земли

Банк рефератов / Геология и геодезия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 35 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

11 Министерство высшего и общего проф ессионального образования РФ. Иркутский государственный техничес кий университет. Кафедра ФГГГ. РЕФЕРАТ на тему : “Теория происхождения Земли”. Выполнил студент гр.РТ -99-2 Красиков А.С. Проверила Рапацкая Л.А. Иркутск -1999г. 1.Содержание : стр. 2. Введение………………………………………………………………… .1 3.Образование мантии и ядра Земли………………… ………………… ...2 4. Дифференциация мантии и образование ко ры , гидросферы и атмосферы………………………………………………………………… ..5 5.Вывод…………………………………………………………………… ...9 6.Список использованной литературы ……………… ………………… ...10 2.Введение. В настоящее время в науке создалось такое положение , что разработка космогонической теории и реставрация ранней истории Солн ечной системы могут осуществляться преимуществен но ин дуктивным путем , основанным на сравнении и о бобщении получен ных совершенно н едавно эмпирических данных по материалу ме те оритов , планет и Луны . Поскольку о строени и атомов и поведе нии их соединений при различных термодинамических условиях нам стало известно очень многое , а о составе ко смических т е л были получены совер шенно достоверные и точные данные , то реше ние проблемы происхождения нашей планеты пост авлено на прочную химическую основу , которой были лишены прежние космогониче ские построе ния . Следует в ближайшее время ожидать , чт о реше ние пробл е м космогонии Сол нечной системы вообще и проблемы происхождени я нашей Земли в частности достигнет больш их успе хов на атомно-молекулярном уровне , подо бно тому , как на этом же уровне генети ческие проблемы современной биологии блестяще решаются на наших глаз а х. Изотопные соотношения элементов в метеори тном и земном ве ществе , данные о химическ ом составе и структуре метеоритов представляю тся нам все более отчетливо как историчес кие доку менты , по которым может быть проч итана ранняя история Солнеч ной системы и восстановлены условия рождения нашей план еты — Зе мли . В свете современных данных космохимии и геохимии , астрофизики и геофизики уже сейчас можно заключить , что вещество Земли в прошлом , относительно незадолго до обра зования планет , находилось в состоянии п лазмы и пу ть становления нашей планеты был связан с эволюцией вещества от плазменного состояния до состояния образования химических соединен ий , металлических фаз и других форм сущест вования твердых жидких и газообразных тел (при относительно невысоких тем п ера турах ). При современном со стоянии науки физико -химический подход к решению проблем космогон ии Солнечной системы является совершенно неиз бежным . Поэтому давно известные механические особенности Солнечной системы , которым классическ ие космогонические ги п отезы уделяли главное внимание , должны быть истолкованы в тесной связи с фи зико-химическими процес сами в ранней истории Солнечной системы . П оследние достижения в области химического изу чения отдельных тел этой системы позволяют нам совершенно по-новому п о дходить к реставрации истории вещества Земли и на этой основе восстановить рамки тех условий , в которых происходило рождение нашей планеты – становление её химического со става и формирование оболочечной структуры. 3.Образование манти и и ядра Земли. Образование Земли связано с аккумуляцией вещества , представленного преимущественно высоко температурными конденсатами солнечного газа . Одна ко относительно способа аккумуляции существуют различные мнения . В процессе формирования З емли можно допустить три варианта аккум уляции. 1. Гомогенна я аккумуляция , нашедшая наиболее полную раз ра ботку в гипотезе О . Ю . Шмидта и его сторонников . Она привела к образованию кваз иоднородной первичной Земли . Модель пер воначально гомогенной по составу и строени ю Земли пользова лась наиболее широким признание м . Согласно этой модели , со временное зональное строение Земли возникло лишь в ходе эво люции , что выразилось в разогревании , части чном плавлении и дифференциации земного вещес тва под воздействием радиоактив ных источ ников тепла. 2. Гетероген ная аккумуляция , определившая с самого начала главные черты строения земного шара — наличие в первичной Земле металлического ядра и м антии . При аккумуляции метал лических частиц с начала возникло ядро , затем на него осели б о лее поздние конденсаты в виде силикатов , образовав мощную ман тию первичной планеты. Идею о том , что Земля начала аккум улироваться первоначаль но из металлических части ц , высказали В . Латимер , Э . В . Соботович , П . Гаррис и Д . Тозер , а позднее Э . Орован . В дальнейшем она была поддержана К . Таркяном и С . Кларком , Дж . Джекобсом , А . П . Ви ноградовым . По К . Таркяну и С . Кларку , п ервичная Земля аккумулировалась в той последо вательности , в которой происходила конденсация веществ из пер вичной солнечной туманност и . Крайний вариант гетерогенной ак к умуляции Земли был недавно предложен Д . Л . Андерсоном и Т . Ханксом , которые полагают , что внутреннее ядро Земли приобрело свой состав за счет самых ранних дометаллических конденсатов , внешнее ядро возникло из металлическо й фракции и серы , а мантия — за счет акку муляции силикатной фракции . На заключительных стадиях аккумуляции произошло осаждение ма териал а типа углистых хондритов (С 1), включая гидр атированные силикаты , летучие и органические соединения. 3. Частично гетероген ная аккумуляция без резких перерывов в составе материалов , строящих земн ой шар . В этом случае наи более резкая разница в составе имела место лишь между цент ральными частями Земли и поверхностными слоями первичной мантии . При таком способ е аккумуляции пер в оначально не бы ло pезких гр аниц между ядром и мантией , подобно современному состоянию . Границы эти установилис ь позже в ходе дальнейшей химической дифф еренциации , связанной с нагревом . Ядро Земли возникло в результате комбинации процессов гетерогенной аккр еции и последующей хи мической дифференциации . Выплавление железо-сернистых масс и удаление их из разных горизон тов первич ной Земли путем стекания в цен тральные области было процессом , протекавшим асимметрично и в дальнейшем определившим асим метрический х арактер коры и верхней мантии . В настоящее время нам довольно обосно ванной представляется идея о том , что прои схождение земного ядра связано с проис хожден ием (способом формирования ) самой Земли и Солнечной системы . Химическая эволюция протоплане тной туман ности , рас смотренная нами выше , при остывании газа солнечного состава оп ределила то обстоятельство , что в районе а ккумуляции веще ства Земли возникли химические соединения , которые определили химический соста в нашей планеты в целом . Начало формирован ия З е мли по всей вероятности , было связано с первичной аккумуля цией именно металлических частиц . В пользу этого мы можем привести следующую аргументацию. В процессе аккумуляции планет железоникел евые частицы имели явное преимущество в о тношении объединения пе ред ча стицами дру гого состава . Если аккумуляция первоначально про исходила при высоких температурах , то капл и железа при со прикосновении друг с друг ом легко сливались в тела компактной масс ы , образуя зародыши планет . Если агломерация имела место при низ к их темпера турах , то металлические частицы ввиду своей пластичности и хорошей теплопроводности объеди нялись при столкновении . В этом случае про исходило поглощение кинетиче ской энергии . Таким образом могли происходить процессы как “ горячей сварки” , так и “ х олодной сварки” в зависимости от тем пературы ча стиц . Заметим , что в некоторых железных ме теоритах обнаружены признаки объединения металла в результате соуда рений. Наконец при температурах ниже точки К юри (1043 К для Fe, 598 К для FeS) частицы желез а и тр оилита могли легко намаг ничива ться в сильном магнитном поле первичного Солнца ив дальнейшем объединялись силами магн итного притяжения . По скольку силы магнитного притяжения для мелких металлических частиц на много порядков превосходят гравитационные си лы, за висящие от масс , аккумуляция части ц никелистого железа из охлаждающейся солнечн ой туманности могла начаться при тем пература х ниже 1000 К в виде крупных сгущений и во мног о раз была более эффективной , чем аккумуля ция силикатных частиц при прочих равных условиях . По Ф . Хойлу и Н . Викрам асингу , когда происходило непрерывное сжатие Солнца , напря женность магнитного поля могла достигать высо ких значений , на два поряд ка превышающих современную . В этих условиях аккумуляция ферр омагнитных материалов типа желез оникелевых частиц и трои лита должна протекать наиболе е эффективно , образуя зародыши планет земного типа . Поскольку точка Кюри для железа и же лезоникелевых сплавов находится вблизи 1000 К , магнит ные силы как фактор аккумуляции могут вст упить во взаимодейс твие за долго до н ачала окисления железа . П . Гаррис и Д . Тозер вычисл или поперечное сечение захвата взаимно намагн иченных частиц , которое оказалось в 2-10 4 раз выше их р еального попереч ного сечения . В то же вре мя они показали , что магнитное взаи модейств ие зависит от размеров частиц . Оно весьма незначитель ное для частиц с диаметр ом менее 10 --5 см , но при размерах частиц 10 -4 см агрегация наступает довольно быстро . При высоких температурах (свыше 1273 К ) в газопылевом облаке все частицы могли сосуществова ть независимо до падения температуры ниже точки Кюри . Но при пад ении температуры ниже точки Кюри маг нитное взаимодействие железоникелевых частиц становилось ре шающим фактором аккумуляции в процессе рождения планет. Из сказанного совершенно естественно вы текает вывод , что при самых разнообраз ных условиях в первичной туманности железоник елевые сплавы должны аккумулироваться первыми . При дости жении достаточно крупных масс за родыши планет в дальнейшем могли захватывать более поздние конденсаты солнечного га з а пу тем непосредственного гравитаци онного захвата. Совершенно очевидно , что описанные выше процессы вполне относят к нашей планете , для которой гетерогенная аккумуляция представл яется совершенно неизбежной . Эта аккумуляция определила первоначальную химиче скую неоднор одность Земли , ее термодинамическую неустойчивост ь , которая в дальнейшем предопределила ход развития Земли — дифференциацию ее мате риала , что при вело к четкому обособлению границы между ман тией и ядром , между внутренним и внешн им ядром... В све те изложенного выясняется об щая картина рождения Зем ли . Рост Земли на чался с объединения металлических частиц при температурах ниже точки Кюри . Однако нагр ев первоначального металлического тела вследстви е ударов частиц при аккумуляции привела п овышению т е мператур и , возможно , у странил взаимо действие магнитных сил , которое было основным . Достигнув зна чительной массы , первичное металлическое ядро — зародыш про должало грав итационный захват более поздних конденсатов и з окружающей среды . На этом этапе аккумуля ция стала более го могенной , и первичн ая мантия накапливалась как мощная оболоч ка в виде смеси металлических , силикатных ча стиц и троилита . При этом весьма вероятно , что в нижних горизонтах первичной мантии содержание металлических частиц было повышен ным, а в верхних горизонтах они отсу тствовали . Таким образом , первона чальная мантия по радиусу представляла собой неоднородную смесь металлического и силикатного материала . На поздних стадиях аккумуляции оседали гид ратированные силикаты и органические вещес т ва . На завершающих эта пах аккуму ляции Земля путем прямого гравитационного зах вата приобрела также часть (вероятно , небольшу ю ) газов , в том числе Н 2 О , СО 2 , СО , N Нз, Hg, из первичной туманности в силу соб ственного притяжения. Исходя из длительности процесс ов аккумуляции в Солнечной системе порядка п -10 8 лет , что вытекает из l29 I-- 129 Xe и 244 Pu-- 132-136 Xe датирования метеоритных образцов , мы можем предпол ожить , что в большей части объема планеты температуры не превышали точки плавления ее материала . Однако в связи с ади абатическим сжа тием , радиоактивным нагревом от ныне сохранившихся и быстро вымерших радиоактивных изо топов ( 244 Pu, 247 Cm и 129 I) и остаточной тепловой энергии от п ро цесса аккумуляции в ранние эпо хи существов ания Земли происхо дило повышени е темпера тур и материал планеты местами начал плав иться . Максимальная темпе ратура была приурочена к центру с последующим ее понижением к периферии . Плавление в результате радиоак тивного нагрева и других факторов началось на оп ре деленных глубинах , где темп е ратура превыс ила точку плавле ния наиболее легкоплавких ко м понентов при данных условиях давления . Если состав первичной мантии представлял собой смесь силикатной , металлической и сульфидной фаз , то температура плавления эвтектики Fe — FeS была самой минимальной (1260 К ) и в то же время она в меньшей степени зависела от уве л ичения давления . Первым и принципиально новог о веществ могло происходить в большей ча сти объема первичной мантии . Совершенно очеви дно , что жидкая расплавленная фаза металла с при месью серы возникала в глубок их недрах планеты легче , чем жидкие распла вленные силикатные массы. Дифференциация гомогенной модели Земли с плавлением и погружением жидкого железа , сформировавшего ядро Земли , должна была сущес твенно поднять температуру плане ты . При полном погружении железа температура должна была повысить ся на 2270 К , при этом в масштабе в сей Земли выделилась бы энергия , равная 15*10 30 Дж , по р асчетам Г . Юри — 4,78*10 30 Дж , а Е . Люстиха — 16,7*10 30 Дж . Это громадное количество тепла должно было расплавить всю нашу планету или же ее большую часть . Однако никак их признаков такого события мы не находим . По гетерогенной модели аккумуляции Земли этого не происходи ло . Стекание железосернистых масс , охватившее лишь нижние горизонты ма нтии , привело к с р авнительно небол ьшому выделе нию общего тепла . В отношении оценки времени не будет большой ошибкой допустить , что образование современного ядра Земли (внешнего железосернистого ) произошло в интервале 4,6-4 млрд . лет назад. Таким образом , по предложенной мо д ели основная масса ядра образовалась в пе риод формирования Земли за счет аккумуляции металлических частиц , а последующее выплавле ние железосернистых масс в нижних частях первичной мантии завершило формирование всего ядра Земли в целом. 4.Дифференциация мантии и образование коры , гидросферы и атмосферы. В свете современных геохимических и космохимических да н ных дифференциация первичной мантии имела д вухстороннюю направленность . С одной стороны , происходило выпла вление наи более легкоплавки х , но тяжелых компонентов — железосернистых масс с опусканием их к центру ввиду высокой п лотности и низ кой вязкости , что привело к формированию внешнего ядра . С дру гой сто роны , выплавлялись менее легкоплавкие , но обог ащенные лет учими силикатные фракции , что привело к образованию ба зальтовой магмы и впоследствии к формированию базальтовой ко ры океанического типа . Если первый (первый также и в хроно логическом отношении ) процесс приводил к извлечению из пер вичной мант ии преимуще с твенно сидерофильных и халькофильных химических элементов и их со средоточению в центральном ядре , то второй — к центробе жной миграции преимущественно литофильных и а тмофильных элементов. Однако геохи мические свойства элементов в зависимости от конкретных физ ико-химических условий мог ут меняться . О сте пени химической дифференциа ции мантии в какой-то мере мож но судить , сравнивая относительную распространенность некото рых элементов верхней мантии и различного типа хондритов . Так , например , отношение Ni: Fe в со временной мантии составляет около 0,03, т . е . оно значительно ниже , чем в хондритовых метео р итах , но выше , чем в метеоритных силикатах . Это можно объ яснить тем , что на ранн ей стадии развития Земли большая часть ни келя была удалена из мантии путем сегре гации сульфида и металла в ядро . С равнение относительного распространения шес ти ти пичных литофильных элементов верхней мантии З емли с их метеоритным распространением , согла сно расчетам Р . Хатчисона , представлено в табл. 1. Из табл. 1 видно , что фракциони рование литофил ьных эле ментов в мантии Земли отличается от такого в хондритовых ме теоритах . Наблюдает ся общая тенденция убывания концентрации перв ых пяти элементов от углистых хондритов д о энстатитовых . Верхняя мантия Земли обогащен а Al, Mg и Са и обедне на Ti и Сг относительно углистых хондритов . Обеднение верхней мантии Ti и Сг можно объяснить их удалением в былые времена в ядро в виде сульфидов . В связи с этим следует отметить , что в сильно в осста новленных энстатитовых хондритах весь Сг находится в доб реелите , а 75% Ti — в троилите. Таблица 1. Фракционирова ние литофильных элементов относительно углистых хондритов Элемент Верхняя мантия, свободная от Современная верхняя мантия Хо ндриты углистые обыч ные энстатитовые Si 1,00 1,00 1,00 1,06 1,00 Ti 0,46 0,65 1,00 0,74 0,55 Al 1,06 1,05 1,00 0,71 0,55 Сг 0,47 0,58 1,00 0,82 0,77 Mg 1,29 1,23 1,00 0,90 0,74 Са 1,13 1,10 1,00 0,67 0,53 Условия верхней мант ии был и не та кими восстановительными , как это и мело место в случае форми рования энстатитовы х хондритов , поэтому более высокое содер жание Ti и Сг находилось в окислах , что , естественно , св язано с формой нахождения Fe в верхней мантии . Из вестно , что Fe в эн статитовых хондритах не окис лено и в их металлической фазе присутству ет Si. Из изложенно го вытекает очень малая вероятность того , чтобы легким элементом в ядре Земли был Si, как это допускается не которыми исследователями . Удале ние свыше половины Ti и С г и значительной до ли Ni из верхней мантии в ядро , вероятно , име ло мес то во время ранней дифференциации земного шара . Распро страненность главных литофильных э лементов в верхней мантии сходна с модель ю формирования Земли , в которой аккумуляция началась с ядра , где сконцентрировался металл , а затем оседал материал , близкий по составу к обычным и углистым хондри там , несколько обогащенным железом . Затем парц иальное плавление вызвало определенную потерю сидерофильных и халькофильных (и некоторых литофильных ) э лементов в первичной с иликатной мантии и поступление их в ядро. Парциальное плавление силикатного материала мантии , обо гащенного летучими , происходило в пределах верхних горизонтов первичной мантии . Оно началось позже плавления сульфидного эвтектического материала (сульфид + металл ) . Поскольку увел и чение давления препятствовало плавлению силикат ного материа ла на больших глубинах значитель но в большей мере , чем плав лению металлич еских и сульфидных веществ , то оптимальные условия для плавления силикатных веществ существовали на определенных критических глу бинах . Как вытекает из расчетов Ф . Берча для хондритовой модели Земли , плавление мог ло происходить в интервале глубин 100 — 600 км . Воз можное при сутствие летучих несколько уменьшало эти глубины . В связи с этим следуе т отметить , что плавление началось в преде лах того слоя первичной верхней мантии , в котором в процессе аккумуля ции появился материал , близкий к углистым хондритам (С 1 ), т.е . Земл я приобрела гидратированные силикаты , летучие компоненты и первые органические соединения в виде сложных углеводоро дов , аминокислот и др. В легкоплавк их силикатных фракциях материала первичной , м антии накапливались наиболее типичные литофильны е элемен ты , поступившие вместе с газами и парами воды на поверхность первично й Земли . Большая часть силикатов , преимуществен но железомагнезиальных , при относительном заверше нии планетар ной дифференциации образовала мощную мантию планеты , а про дукты ее выплавлени я дали начало развитию алюмосиликатной коры , первичных океана и атмо с феры , насыщенной СОз. Процесс плавления мантии , определивший це нтробежную миг рацию расплавов и растворов , бы л гетерогенным . Он отмечается изотопным соста вом элементов из пород мантийного происхож де ния . Обнаружено , что в мантии сохраняются участки с разны м соотношением стабильных изотопов , что было бы невозможным при общем плавлении и гомогенизации мантии бол ьшого масшта ба . Данные измерений изотопного с остава углерода из образцов мантийного происх ождения привели Э . Галимова к выводу о существовании двух н аправлений изото пных измерений углеро да . Углерод в мантии находится в двух различных формах , или фазах . Изотопный состав углерода этих фаз различен , как и раз лична химическая форма нахождения , подобно тому , что обна ружено в метеоритах . Так , углерод , ра с сеянн ый в каменных ме теоритах , более обогащен легким изотопом ( 12 С ), в то время как углерод , находящ ийся в графите и органическом веществе , бо лее тяжелый ( 13 С ). При образовании Земли эти две ф ормы углерода были унаследованы планетой на последних стадиях е е аккумуля ции. Э . Галимов отмечает , что изотопный сос тав не только углеро да , но и некоторых других элементов земной коры обнаруживает поразительное сходство с изотопным составом т ех же элементов углистых хондритов при ве сьма отдаленном сходстве с другими каме нными метеоритами . Эти данные , во-первых , подтве рждают гетерогенную аккумуляцию и тот факт , что в завершающих ее этапах участвовало вещество , аналогичное составу углистых хонд рит ов . Во-вторых , образование зон и очагов пла вления в мантии было таким , ч то оно не смогло гомогенизировать изотопный со став ряда химических элементов. Дополнительные свидетельства в пользу гет ерогенной аккуму ляции мантии и ее последующе й гетерогенной дифференциации мы находим в данных по изотопному составу Sr и РЬ в вулканиче ских породах , материал которых возник на разных горизонтах в самой ма нтии . Для исследования ранних процессов диффе ренциа ции мантии мы можем использовать изото пные пары : 238 U- - 206 Pb, 87 Rb — 87 Sr, поскольку все четыре элемента геохимич ески ведут себя по-раз ному в обстановк е парциального плавления материала мантии . В ряду элементов летучесть возрастает в та кой последо вательности : U, Sr
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Судя по погоде, чучело Масленицы выжило и начало мстить.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по геологии и геодезии "Теория происхождения Земли", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru